KR970001251B1 - 규산칼슘재료용 접착제 - Google Patents

Abstract

내용없음

Description

[발명의 명칭]

규산칼슘재료용 접착제

[발명의 상세한 설명]

[산업상의 이용분야]

본 발명은 규산칼슘재료의 접착에 알맞는 접착제에 관한 것인데 더욱 상세히 설명하면 접착제 기재로서 제강소등에서 대량으로 발생하는 12CaO·7Al₂O₃ 또는 그의 고용체와 γ-2CaOSiO₂ 및 석고를 주요성분으로 하는 규산칼슘재료용 접착제이고, 건축물의 내장벽에 사용되는 규산칼슘판등의 규산칼슘을 주체로 하는 재료와 콘크리트나 콘크리트블록, ALL등의 보디에 직접 붙이기 위한 접착제에 관한 것이다.

[종래의 기술]

근년, 경제활동이 활발해짐에 따라, 빌딩을 고쳐짓거나, 개축이 번창하게 되고, 건축시공일수의 대폭 단축이 과제로 되어 있다. 여기서, 구조부재와 내벽보오드를 접착제만으로 접합시키는 직접 붙이는 공법이 주목되고 있다.

상기 공법에 사용되는 무기계 접착제로서는 석고계 접착제나 시멘트계 접착제가 사용되고 있다. 그중, 석고계 접착제는 경화가 빠르고 시공시간이 짧다라는 이점이 있다. 또 시멘트계 접착제는 폭넓은 건재에 적용이 가능하다라는 이점이 있다.

[발명이 해결하려고 하는 과제]

그러나 상기 접착제중, 석고계 접착제는 재료에 따라서 접착성이 나쁘고 예를들면 근년 내장재나 외벽재로서 수요가 급증하고 있는 규산칼슘판과는 접착하지 않는다는 문제를 갖고 있다. 이 규산칼슘판을 석고계 접착제에 의하여 접착하는 경우에는 미리 규산칼슘판에 실란트처리를 실시할 필요가 있고, 콘스트가 증대하는 것외에 시공업자로서는 수고가 많이 들게 된다. 또 이들 혼련한 모르타르의 경우는 일단 모르타르를 만들면 반드시 사용이 끝난 뒤 모르타르 혼련용기를 씻지 않으면, 다음 모르타르를 사용할 수 있는 시간이 매우 짧아지고, 작업이 곤란하게 되는 등의 결점을 갖고 있다. 더욱, 그 접착제는 내수성이 없으므로 물기 있는 건축물에는 사용하는 것이 어렵다는 문제점을 갖고 있다.

또, 시멘트계 접착제의 경우는 규산칼슘판과의 부착성은 있다고는 하지만 모르타르의 경화시간이 2일 이상 걸리고, 시공시간이 극히 길다는 문제를 갖고 있다. 또 이 시멘트계 접착제는 알칼리성이 높고 모르타르 부피밀도가 크기 때문에, 작업환경과 작업성에 있어서 취급하기 곤란한 것으로 되어 있다. 더욱, 조강성(早强性)을 갖는 알루미나 시멘트의 적용도 고려되지만 코스트가 높고, 그 시멘트 특유의 전이에 의한 모르타르의 강도열화가 있기 때문에 실용적이 아니다.

또, 이들 종래의 시멘트계 접착제는 콘크리트 벽면에 모르타르를 도포하였을 경우, 그 도포물의 중량이 크고, 점성이 적기 때문에 20mm이상의 단차가 있는 콘크리트벽에서는 규산칼슘판을 1공정으로 붙일 수 없는 문제를 갖고 있다.

그리하여, 본 발명자등은 상술한 바와 같이 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 예의 연구하고, 각종의계통적 실험을 거듭한 결과, 본 발명을 하기에 도달한 것이다.

[발명의 목적]

본 발명의 목적은 염가로, 규산칼슘판등의 규산칼슘을 주체로 하는 재료와의 접착성이 우수하고 그리고 접착성에 소요되는 시공시간이 짧은 접착제를 제공하는데 있다.

본 발명자등은 상술의 종래기술의 문제에 대하여 이하의 것에 착안 하였다. 즉, 우선 규산칼슘판등이 규산칼슘을 주성분으로 하는 재료와의 접착성이 우수한 시멘트계의 접착제에 착안하였다. 그러나, 이 시멘트계 접착제는 규산칼슘을 주성분으로 하는 재료(규산칼슘재)와의 부착성을 갖고 있기는 하지만 접착제로서 시용하였을때의 경화시간이 2일 이상 걸리고, 시공시간이 길다는 문제가 있다.

여기서, 이 시멘트계 접착제의 시공시간의 단축화를 도모하기 위하여, 조강성을 갖고 염가인 제강 환원기(還元期)슬랙을 이용한 특수 시멘트에 착안하였다. 이 제강환원기 슬랙은 제강소로부터 대량으로 발생되는 폐품재이고, 시멘트 원료로서의 이용이 도모되고 있는 것이다. 상기 특수 시멘트는 제강환원기 슬랙과 석고라는 폐품재를 사용하고 있는데도 불구하고 그 경화제가 통상의 시멘트와 같은 물성(강도등)을 갖는 동시에 더욱 보강성에 우수하고 무수축이라는 특징을 갖고 있고, 유용한 시멘트로서 실용에 제공되어 있다.그러나, 이 특수 시멘트를 그대로 접착제 또는 접착제의 주체로 사용하더라도 필요한 접착강도를 갖고 시공시간이 짧은 접착제로 할 수는 없다.

본 발명자등은 이들 문제를 고려하여 규산칼슘재와 콘크리트 보디등의 무기계 재료와의 접착제로서;

① 최종강도가, 특수시멘트가 갖는 강도(시멘트와 같은 강도들)보다 높은 6kg/cm²이상(규산칼슘재의 박리가 일어나는 강도)일 것,

② 사용할 수 있는 시간이 3시간 정도일 것,

③ 모르타르 부피밀도가 1.5g/cm³이하로 보수성이 충분할 것,

④ 경화시간이 15시간 이내이고 그리고 접착강도가 2kg/cm²이상일 것이 필요하다는 것을 발견하였다.

그리고 제강환원기 슬랙을 이용한 특정성분 특정조성으로 이루어지는 기질분말과, 그 기질분말에 대하여 측정조성의 석고와 보수제 및 수용성 호제를 조합시킴으로써, 지금까지 생각하지 못하였던 성질을 갖는 접착제가 얻어지는 것에 착안하여 본 발명을 하는데 이르렀다.

[과제를 해결하려는 수단]

본 발명의 규산칼슘재료용 접착제는 12CaO·7Al₂O₃ 또는 그의 고용체와 γ-2CaOSiO₂를 포함하여 이루어진 기질분말과 그 기질분말 100중량부에 대하여 10~60중량부의 석고를 주요성분으로 한 접착제 기재와, 그 접착제 기재 100중량부에 대하여 0.1~2.0중량부의 보수제와, 0.1~10.0중량부의 수용성 호제와, 및 임의로 선택된 경량화 증량제와 경화 조정제와 처짐 방지제를 이루어지는 것을 특징으로 한다.

[작용]

본 발명의 접착제가 우수한 효과를 발휘하는 메타니즘에 대하여는 아직은 반드시 명백하지는 않지만 다음과 같이 고려된다.

본 발명의 접착제는 12CaO·7Al₂O₃ 또는 그의 고용체와 γ-2CaOSiO₂와를 포함하여 이루는 기질분말과, 그 기질분말 100중량부에 대하여 10~60중량부의 석고를 주요성분으로 한 접착제 기재와, 그 접착제 기재 100중량부에 대하여 0.1~2.0중량부의 보수제와, 0.1~10.0중량부의 수용성 호제와, 및 임의로 선택된 경량화 증량제와 경화 조정제와 처짐 방지제로 이루어진다.

이 접착제중, 접착제 기재는 12CaO·7Al₂O₃ 또는 그의 고용체와 γ-2CaOSiO₂와 석고로 이루어진다. 그 기재를 접착제로 사용하면, 슬랙을 구성하는 미세공정(共晶)입자내의 한편인 12CaO·7Al₂O₃ 또는 그의 고용체와 석고로부터 에트링가이드(3CaO·Al₂O₃·32H₂O)가 생기고, 다른편에 있어서 석고의 첨가에 의하여 활성화된 γ-2CaOSiO₂의 SiO₃^2-이온, 또한 SiO₃^2-와 수증의 CO₃^2-이온의 양쪽이 에트링가이드의 SiO₄^2-이온과 포토케이칼로 치환하여 우드워르다이트[Ca6AI1.5(SO₄SiO₃CO₃)₃(OH)10.515H₂O]가 생긴다.

이는 γ-2CaOSiO₂공정 입자 계면상에서 약간 수화된 γ-2CaOSiO₂의 칼슘이온이 에트링가이드의 황산 이온에 보충되어 남겨진 SiO₃^2-이온이 황산이온에 대신하여 에트링가이드의 결합하는 것이라고 생각된다.

γ-2CaOSiO₂상에 공고히 결합·생성한 에트링가이드 및 우드워르다이트 수화물은 양자 서로 어울려서 시멘트의 강도를 현저히 향상시킨다. 즉, 공정 입자 표면에 고착하고 C축 방향으로 펴진 골격을 갖는 에트링가이드와 우드워르다이트의 미세한 침상결정(수 ㎛ 이하) 및 구상결정의 (㎛ 이하)서로 뒤얽힘에 의하여 강도가 향상하는 것이라고 생각되고, 수화 디칼슘실리케이트 내지 γ-2CaOSiO₂입자도 이에 동반하여 친화성을 높이고 있는 것으로 추찰된다. 또 상기 조성의 접착제를 규산칼슘재와 무기계 재료와의 사이에 접착제로서 제공하면 접착제가 수화생성하였을 때 생기는 에트링가이드 침상결정이 규산칼슘재를 구성하는 조노라이트, 또는 토바모라이트 침상결정속까지 성장하고, 기계적인 블록킹을 행하여 결합하여 있는 것으로 고려된다. 더욱 속고의 혼합량은 기질분말 100중량부에 대하여 10~60중량부이다.

이 석고의 혼합량이 10중량부 미만의 경우, 석고와의 반응에 의하여 생기는 에트링가이드 및 고 알루미나수화물의 발생이 적고, 규산칼슘재료와의 접착강도가 저하하고, 필요한 접착강도를 얻을 수 없고, 또 그 혼합량이 60중량%을 초과하면, 규산칼슘재료와의 접착성이 극단으로 저하하고, 시공후에 그 규산칼슘재료가 탈락하는등 문제가 발생한다.

또 보수제의 혼합량은 그 접착제 기재 100중량부에 대하여 0.1~2.0중량부이다. 이 보수제의 혼합량이 0.2중량부 미만의 경우, 충분한 보수효과를 얻을 수 없고, 접착제의 경화가 시작하기 전에 규산칼슘재료나 기포함유율이 많은 상대 재료로부터 수분을 흡수하고 경화불량을 생기게 되고 또 그 혼합량이 2.0중량부를 초과하면 접착제의 점성이 극도로 높아지고 혼련 불능으로 될뿐 아니라 코스트가 높아진다.

또 수용성 호제의 혼합량은 그 접착성 기재 100중량부에 대하여 0.1~10.0중량부이다. 이 수용성 호제는 상기 접착제 기재와 상대 재료와의 블록킹을 보다 공고한 결합으로 하는 것이다. 이 수용성 호제의 혼합량이 0.1중량부 미만의 경우, 접착불량으로 되고, 또 그 혼합량이 10.0중량부를 초과하면, 접착제의 점성이 극도로 높고 작업성이 나빠질뿐 아니라, 코스트가 높아지므로 바람직하지 않다.

이상에 의하여 본 발명의 접착제는 접착성이 뛰어남과 동시에, 접착강도가 큰 것으로 되고 시공시간을 짧게할 수 있다고 고려된다.

[발명의 효과]

본 발명의 접착제는 접착성이 우수하고 시공시간이 단시간이고, 더욱 염가이다.

또 본 발명의 접착제는 기재가 알칼리성이므로 접착제에 포함되는 첨가제 그 자체의 열화가 일어나기 어려우므로, 종래의 시멘트계 접착제에 비교하여 내후성이 우수하고, 그 접착부의 경년열화도 일어나기 어렵다. 또 알칼리에 의한 작업자의 피부거침도 극히 적게 되고 위생환경도 향상한다. 또 상대재료의 적용범위가 넓다라는 이점을 갖는다.

실시예

이하에 상기 발명을 더욱 구체적으로 한 발명(구체예)에 대하여 설명한다. 석고이외의 접착제 기재, 즉 기질분말은 제강환원용 슬랙의 주요성분이고, 자연적으로 풍괴한 슬랙분말이나 괴상물을 임의로 분쇄한 슬랙분말로서 염가로 입수할 수 있다.

12CaO·7Al₂O₃또는 그의 고용체와 γ-2CaOSiO₂의 원료로서는, CaO, SiO₂ 및 Al₂O₃가 일정범위내의 제강환원기 슬랙이 가장 용이하게 입수할 수 있는 것으로 추장된다. 특히 냉각시, 더스팅(dusting)이 생기는 슬래근 원료로 적당하다.

이상적인 제강환원기 슬랙을 공기중에서 서냉하면, γ-2CaOSiO₂와 12CaO·7Al₂O₃와를 주요성분으로 하는 기질분말이 얻어진다. 더욱 기타의 성분으로서는 수% 이하의 유리성분, MgO, 철분등이 포함된다. 기타 해당성분을 이루도록 광물이나 슬랙을 배합하여 원료로 할 수 있고 또 용융처리에 의하여 합성하는 것도 가능하다.

석고는 2수석고 또는 반수석고를 사용하는 것이 바람직하다. 2수석고는 재빨리 기질분말중의 12CaO·7Al₂O₃또는 그의 고용체와 반응하고, 전이시에 체적 변화하는 수화 화합물을 존재시키지 않으므로 알맞다. 이 2수석고는 탈황석고와 같은 부산물 또는 천연석고의 어느것도 좋다. 또 반수석고는 수화시에 곧 2수석고로 변화하므로 상기와 같이 전이시에 체적 변화하고 수화 화합물이 존재하지 않으므로 알맞다. 더욱 무수석고는 전이시에 체적변화가 큰 CaO·Al₂O₃·10H₂O이 생기기 쉬우므로 수화한 시멘트 성분의 건조 또는 흡수시의 치수변화가 10^-3오더로 크기 때문에 용도를 고려하여 사용할 필요가 있다.

서고의 혼합량은 기질분말 100중량부에 대하여 10~60중량부이지만, 더욱 본 구체예의 경우, 그 석고의 혼합량이 15~40중량부임이 바람직하다. 이로서 본 발명의 효과를 보다 더 잘 이룰 수 있다. 또 입도는 0.1mm이하임이 바람직하다.

보수제는 접착제가 경화하기 전에 규산칼슘재나 ALC와 같은 기포를 함유하는 등 흡수성을 갖는 피접착체에 접착제의 수분이 흡수되지 않도록 하기 위한 첨가제이고, 구체적으로는 베틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 카르복실메틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 화합물을 사용한다. 보수제의 혼합량은 접착제 기재 100중량부에 대하여 0.1~2.0중량부이지만, 더욱 본 구체예의 경우 그 보수제의 혼합량이 0.25~0.5중량부인 것이 바람직하다. 이로서 상대재가 흡수율이 큰 ALC등일지라도 충분히 모르타르의 수화반응이 진행하고 공고한 접착제로 된다.

수용성 호제는 수화반응물과 상대재와의 블록킹을 보다 공고히 하는 첨가제이고, 구체적으로 가용성 아세트산 비닐 분말, 가용성 폴리비닐알코올, 수지에멀션등을 사용한다. 수용성 호제의 혼합량은 접착제 기재 100중량부에 대하여 0.1~10.0중량부이지만, 더욱 구체예의 경우 그 수용성 호제의 혼합량이 0.5~5.0중량부임이 바람직하다.

이로서 접착계면에서의 블록킹을 충분히 보조할 수 있다. 더욱 구체적 예의 접착제에는 적당히, 경량화 중량제, 경화 조정제, 늘어짐 방지제등의 첨가제를 첨가할 수 있다.

경량화제는 처짐 방지를 위하여 모르타르를 경량화시키는 첨가제이고, 구체적으로 퍼얼라이트, 질석(Vermiculite), 세피얼라이트등의 침상정광물, 규조토, 발포 유리입, 발포 스티렌, 발포 우레탄등이 수지를 사용한다. 그 경량화제의 혼합량은 접착제 기재 100중량부에 대하여 1.0~10.0중량부인 것이 바람직하다.

이는 그 혼합량이 1.0중량부 미만의 경우, 모르타르 부피비중이 1.5g/cm³을 초과하여 또 10.0중량부를 초과하였을 경우, 모르타르 비중이 1.0g/cm³미만으로 되고, 필요한 강도를 얻을 수 없는 염려가 있으므로 모두 바람직하지 않다.

경화 조정제는 사용에 따라 접착제의 경화를 조정하기 위한 첨가제이고, 구체적으로는 글루콘산등의 옥시카르복시산과 그 염, 카세인, 펩톤등의 단백질 아미노산을 사용한다. 그 경화 조정제의 혼합량은 첨가제의 종류에 따라 다르지만 글루콘산의 경우, 접착제 기재·/100중량부에 대하여 0.1~0.3중량부임이 바람직하다. 이는 그 혼합량이 0.1중량부 미만의 경우, 모르타르 경화가 지나치게 빠르고, 또 0.3중량부를 초과한 경우, 모르타르 제작후의 경화시간이 극히 길어지고 모두 바람직하지 않다.

처침 방지제는 시공시에 접착제의 처짐을 방지하기 위하여 첨가하고 첨가물이고, 사용상태나 피접착제의 형상·구조등에 따라 적당한 물질 및 혼합량을 선택하여 첨가한다. 구체적으로 무기 및 유기의 섬유를 사용한다. 더욱 그 처짐 방지제로서 글라스촙 토스토랜드와 같이 탄성율이 높은 섬유의 경우 혼련시의 분산성이 우수하므로 알맞다. 또 경량화를 도모하는 경우는 울섬유등의 경량의 것이 적합하다. 그 처짐 방지제의 혼합량은 접착제 기재 100중량부에 대하여 1.0~10중량부일 것이 바람직하다. 이는 그 혼합량이 1.0중량부 미만의 경우 섬유의 장력이 모르타르의 처짐에 대하여 불충분으로 되고, 또 10중량부를 초과하였을 경우, 코스트가 높아지고 모두 바람직하지 않다. 더욱 그 섬유의 길이가 3~6mm정도의 것을 사용할 경우, 적당한 작업성이 얻어지므로 알맞다. 또 경량화가 요구되는 경우에는 접착제의 구성물질을 가능한한 중공체로 구성하는 것이 바람직하다. 예를들면 골재로서 중공경골재가 알맞다. 그중에서도 흄도 실리카나 플라이애시를 사용하는 경우는 더욱 혼련시에 볼베어링 효과를 이루므로 시공작업을 편안히 할 수 있다. 또 퍼얼라이트의 경우는 염가임으로 알맞다. 또 질석을 사용하는 경우는 글래스섬유등과 같이 접착제를 바른후 되돌림 작업시에 스프링의 역할을 갖는다는 이점을 가지므로 알맞다.

본 구체예의 접착제는 접착성이 우수하고 처짐이 일어나기 어려운 접착제이므로, 규산칼슘재의 피접착체로서의 콘크리트나, ALC등의 무기계 재료에 단차가 있더라도, 1회의 시공으로 접착을 행할 수 있다는 효과를 갖는다. 즉 종래의 접착제에서는 처짐이 크기 때문에 피접착체에 50mm정도의 단차가 있으면, 규산칼슘판을 2중으로 바를 필요가 있다. 예를들면 두께 80mm의 둥근모양을 한 접착제를 콘크리트 벽면에 붙인 경우, 시멘트계 접착제에서는 벽면으로부터 20mm정도에서 석고계 접착제에서는 벽면에서 50mm정도에서 처짐이 시작되어 50mm정도의 단차가 있는 벽면에는 2중으로 규산칼슘 보오드를 칠할 필요가 있다라는 문제가 있다. 본 구체예의 접착제의 경우에는 이와 같은 문제가 생기지 않으므로 1회의 접착으로 족하다라는 이점을 갖는다.

또 본 구체예의 접착제는 적당한 경화속도를 가짐과 동시에 석고계 접착제의 결점인 반죽해놓은 후의 사용가능시간을 매우 짧게 하는 것과 같은 경화촉진이 일어나지 않는다는 이점을 갖는다. 즉, 종래의 석고계 접착제는 모르타르 혼련하여 사용이 끝난 모르타르를 신규의 모르타르와 혼련하면 사용가능시간이 매우 짧게 되고 작업이 곤란하게된다는 문제를 갖고 있었다. 따라서 종래의 접착제로서는 이와 같은 경우에는 사용후에 반드시 용기를 세척하고, 새삼스럽게 모르타르를 혼련하지 않으면안되었다. 본 구체예의 접착제의 경우에는 이와 같은 문제가 생기지 않으므로 사용성 및 작업성에 풍부하다는 이점을 갖는다.

본 구체예의 규산칼슘재용 접착제는 본 발명에 의하여 종래의 접착제에 비하여 시공시간이 대폭 단축하고 긴급공사등에 있어 크게 그 효과를 이바지할 수 있다. 또 이 접착제는 상기 규산칼슘재의 접착으로부터 ALC등의 무기계 재료의 소수제나 접착제로서 사용할 수 있다.

이하에 본 발명의 실시예를 설명한다.

제1실시예

제강환원기 슬랙과 반수석고와 보수제로서 메틸셀룰로오스와 수용성 호제로서 아세트산 비닐을 사용하여, 더욱 적당한 첨가제를 첨가하여 규산칼슘판용 접착제를 제작하여 그 접착제의 성능평가시험을 행하였다.

표 1에 표시하는 양의 환원기 슬랙과 반수석고를 모르타르 혼련용기에 넣고, 더욱 접착제 기재 100중량부에 대하여 아세트산 비닐 5.0중량부, 메틸셀룰로오스 0.5중량부, 퍼얼라이트 2.5중량부, 질석 2.5중량부, 글루콘산 소오다 0.15중량부 및 물 49중량부를 첨가하고, 3분간 혼합하여 본 실시예의 접착제를 제작하였다(시료번호 : 1~5). 얻어진 접착제는 페이스트상의 것이였다(표 1 참조).

다음에 얻어진 접착제의 성능평가시험으로서, 부피밀도 측정시험, 경화시간 측정시험, 부착시험을 각각 행하였다. 얻어진 결과를 각각 표 2에 표시한다(표 2 참조).

우선, 부피밀도 측정시험은 얻어진 접착제를 소정량 취하고, 일정용기에 넣어 JIS 5201에 준거하여 부피밀도(g/cm³)를 측정하였다.

경화시간 측정시험은 우선 250×60×6mm의 규산칼슘판상에 대략 직경 100~150mm의 경단모양을 한 접착제를 올려놓고, 주걱으로 전면적으로 늘여펴고, 15mm(두께)의 나막신을 물리고, 다시 그 위에 치수의 규산칼슘판을 눌러붙여서, 2매의 규산칼슘판 사이에 15mm두께의 접착층을 갖는 시험용 적층체를 얻었다. 다음에 이 적층체를 실내에 방치하고, 접착층의 경화시간을 측정하였다. 더욱 표중「:」라 한 것은 「시간:분」을 표시한다.

부착시험은, 상기 경화시간 측정시험후의 소정일수 경과후의 시험용 적층체를 사용하여 그 적층체의 상부 규산칼슘판에 40mm사방의 절삭깊이를 넣어(흠을 만들어) 그 절삭깊이를 넣은 40mm사방부에 부착치구를 부착하고, 그 주변부를 구속하였다. 다음에 그 부착치구를 유압시험기에 의하여 인장하고 그 인장력(kgf/cm²)을 측정하였다.

비교를 위하여 접착제 기재의 조성이 표 1에 표시한 것 이외는 상기 제1실시예와 마찬가지로 하여 비교용 접착제를 제적하여 (시료번호: C1~C3), 상기와 꼭같이 규산칼슘판의 접착시험 및 성능평가시험을 행하였다. 그 결과를 표 2에 같이 표시한다. 표 1 및 표 2에서 명백한 바와 같이 본 실시예에 관한 본 발명의 접착제는 14일후의 부착강도가 6.0g/cm²이상이고, 예를들면 주택·도시 정비공단 규정에서 요구되고 있는 접착강도를 만족하고 있고, 높은 접착강도가 조기에 얻어지는 것을 알 수 있다. 또 본 실시예의 경우는 어느것이든 경화시간이 짧다. 이에 대하여 비교용 접착제의 경우는 즉 기질분말의 조성이 본원 발명의 범위의 경우는 어느것이든 접착강도가 약한 것을 알 수 있다.

제2실시예

제강환원기 슬랙과 반수석고와 보수제로서 메틸셀룰로오스와 수용성 호제로서 PVC를 사용하고, 더욱 적당한 첨가제를 첨가하여 규산칼슘판용 접착제를 제작하여 그 접착제의 성능평가시험을 행하였다.

환원기 슬랙 80중량부에 반수석고 20중량부, 물을 46중량부, 에틸셀룰로오스 및 PVA을 표 3에 표시하고 양을 모르타르 혼련용기에 넣고, 다시 소망의 첨가제를 표 3에 표시하는 양을 첨가하여, 3분간 혼합하여 본 실시예의 접착제를 제작하였다(시료번호:6~12). 얻어진 접착제는 페이스트상의 것이였다(표 3 참조).

다음에 얻어진 접착제의 성능평가시험을 위해, 부피밀도 측정시험, 경화시간 측정시험, 부착시험을 각각 제1실시예와 마찬가지로 행하였다. 얻어진 결과를 각각 표 4에 표시한다(표 4 참조).

더욱 경화시간 측정시험은 우선 250×60×6mm의 콘크리트판상에, 대략 직경 90~150mm 경단모양을 한 접착제를 실리고, 주걱으로 전체면에 걸쳐 잡아늘린후, 15mm의 나막신을 물리고, 다시 그 위에 같은 치수의 규산칼슘판을 눌러붙이고 콘크리트판과 규산칼슘판 사이에 15mm 두께의 접착층을 갖는 성능평가시험용 적층체로 하였다. 다음에 이 적층체를 실내에 방치하고, 접착층의 경화시간을 측정하였다.

부착시험은 상기 경화시간 측정시험후의 소정일수 경과후의 시험용 적층체를 사용하여 그 적층체의 상부 규산칼슘판에 40mm 사방의 절삭깊이를 넣은 40mm사방부에 부착치구를 부착하고, 그 주변부를 구속하고, 그 부착치구를 유압시험기에 의하여 인장하고 그 인장력을 측정하였다. 더욱 30일 경과후의 적층체에 대하여 콘크리트와 접착층과의 계면의 부착강도를 측정하였다.

표 3 및 표 4에서 명백한 바와 같이 본 실시예의 접착제를 사용한 것은 어느것이든 경화시간이 빠르고 또 부착강도도 우수한 것을 알 수 있다.

제3실시예

제강환원기 슬랙과 반수석고와 보수제로서 메틸셀룰로오스와 수용성 호제로서 아세트산 비닐을 사용하여 더욱 적당히 첨가제를 첨가하여 규산칼슘판용 접착제를 제작하여 그 접착제의 성능평가시험을 행하였다.

환원기 슬랙 80중량부에 반수석고 20중량부, 상기 접착제 기재 10중량부에 대하여 메틸셀룰로오스 0.5중량부, 아세트산 비닐 5.0중량부를 모르타르 혼련용기에 넣고, 더욱 소망의 첨가제 및 물을 표 5에 표시하는 양을 첨가하여, 3분간 혼합하여 본 실시예의 접착제를 제작하였다(시료번호:13~19). 얻어진 접착제는 페이스트상의 것이였다(표 5 참조).

다음에 얻어진 접착제의 성능평가시험을 부피밀도 측정시험, 경화시간 측정시험, 부착시험을 각각 제1실시예와 꼭같이 행하였다.

얻어진 결과를 각각 표 6에 표시한다(표 6 참조).

더욱 경화시간 측정시험은 우선, 250×60×6mm의 콘크리트판상에, 대략 직경 60~120mm의 둥근모양을 한 접착제를 태우고 주걱으로 전체면에 걸쳐 잡아늘린후, 15mm의 나막신을 물리고, 다시 그 위에 같은 치수의 규산칼슘판을 눌러붙이고 콘크리트판과 규산칼슘판 사이에 15mm 두께의 접착층을 갖는 성능평가시험용 적층체로 하였다. 다음에 이 적층체를 실내에 방치하고, 접착층의 경화시간을 측정하였다. 부착시험은 상기 경화시간 측정시험후의 소정일수 경과후의 시험용 적층체를 사용하고, 그 적층체의 상부 규산칼슘판에 40mm 사방의 절삭깊이를 넣은 40mm사방부에 부착치구를 부착하고, 그 주변부를 구속하고, 그 부착치구를 유압시험기에 의하여 인장하고 그 인장력을 측정하였다.

표 5 및 표 6에서 명백한 바와 같이 본 실시예의 접착제를 사용한 것은 어느것이든 경화시간이 빠르고 또 부착강도도 우수한 것을 알 수 있다.

제4실시예

제강환원기 슬랙과 2수석고와 보수제로서 메틸셀룰로오스와 수용성 호제로서 아세트산 비닐을 사용하여 더욱 적당히 첨가제를 첨가하여 규산칼슘판용 접착제를 제작하여 그 접착제의 성능평가시험을 행하였다.

환원기 슬랙 75중량부에 2수석고 25중량부, 상기 접착제 기재 100중량부에 대하여 메틸셀룰로오스 0.5중량부, 아세트산 비닐 5.0중량부를 모르타르 혼련용기에 넣고, 더욱 소망의 첨가제 및 물을 표 7에 표시하는 양을 첨가하여, 3분간 혼합하여 본 실시예의 접착제를 제작하였다(시료번호:20~25). 얻어진 접착제는 페이스트상의 것이였다(표 7 참조).

다음에 얻어진 접착제의 성능평가시험을 부피밀도 측정시험, 경화시간 측정시험, 부착시험을 각각 상기 제3실시예와 꼭같이 행하였다.

얻어진 결과를 각각 표 8에 표시한다(표 8 참조).

표 7 및 표 8에서 명백한 바와 같이 본 실시예의 접착제를 사용한 것은 어느것이든 경화시간이 빠르고 또 부착강도도 우수한 것을 알 수 있다.

제5실시예

제강환원기 슬랙과 반수석고와 보수제로서 메틸셀룰로오스와 수용성 호제로서 PVC를 사용하고, 더욱 적당한 첨가제를 제작하여 그 접착제의 성능평가시험을 행하였다.

환원기 슬랙 80중량부에 반수석고 20중량부, 상기 접착제 기재 100중량부에 대하여 메틸셀룰로오스 0.25중량부, PVA 2.5중량부를 모르타르 혼련용계 넣고, 더욱 퍼얼라이트 2.5중량부, 질석 2.5중량부 및 물 50중량부를 각각 첨가하여, 3분간 혼합하여 본 실시예의 접착제를 제작하였다(시료번호:26). 얻어진 접착제는 페이스트상의 것이였다.

더욱 가사시간은 3시간 20분이였다.

얻어진 접착제의 성능평가시험을 압축강도 및 굽힘강도 측정시험에 의하여 행하였다. 우선, 성능평가용 시험체를 40×40×60mm의 굽힘시험형에 흘려서 속에 집어넣고, 경화후 탈형하여 제작하였다. 다음에 소정일수가 경과한 그 시험체를 사용하여, 압축강도 및 굽힘강도 측정시험을 행하였다. 얻어진 결과를 표 9에 표시한다(표 9참조).

더욱 압축강도시험 및 굽힘강도시험은 모두 유압만능시험기를 사용하여 행하였다.

더욱 분위기를 5% 이상 탄산가스분위기(분위기:A) 및 수중방치(분위기:B)로 하였을 때, 압축강도 및 굽힘강도를 측정하였다(이때의 결과일수는 20일이였다). 그 결과를 표 9와 같이 표시한다. 더욱 이때 부피밀도는 분위기 A에서는 1.38kg/cm³,분위기 B에서는 1.40kg/cm³였다.

비교를 위하여 시판의 시멘트계 접착제(주성분:포오플랜드시멘트)을 사용하여(시료번호:C5), 상기와 꼭같이 비교용 시험체를 제작하고 꼭같이 성능평가시험을 행하였다. 얻어진 결과를 표 9와 같이 표시한다. 더욱, 이 비교용 접착제의 사용가능시간은 35시간 00분이였다. 또 이때 부피밀도는 분위기 A에서는 1.41kg/cm³, 분위기 B에서는 1.56kg/cm³였다.

표 9에서 명백한 바와 같이 본 실시예의 접착제의 경우는 시험체의 제작후, 경과일수가 짧은 단계에서 높은 강도를 표시하여 있고 강도발현이 빠르고 그리고 높은 강도를 갖고 있는 것을 알 수 있다. 또 본 실시예의 집착제는 탄산가스분위기하에 탄산가스의 열화를 받지 않을뿐 아니라 γ형의 2CaOSiO₂가 탄산가스에 의하여 활성화되고, 탄산화와 수화의 양쪽의 반응에 의하여 강도가 높아졌다고 생각된다. 또 포수(Watersaturated)강도에 있어서, 본 실시예의 접착제는 기건(air-dried)상태보다 강도가 4할 정도 열화하여 있지만 통상의 시멘트계 접착제에 비하여 상당히 높은 강도인 것을 알 수 있다.

Claims (1)

12CaO·7Al₂O₃또는 그의 고용체와 γ-2CaOSiO₂를 함유하여 이루어지는 기질분말과 그 기질분말 100중량부에 대하여 10~60중량부의 석고를 주성분으로 하는 접착제 기재, 상기 접착제 기재 100중량부에 대하여 0.1~2.0중량부의 메틸셀룰로오스, 카르복실메틸셀룰로오스등의 셀룰로오스 화합물로 이루어진 보습제, 상기 접착제 기재 100중량부에 대하여 0.1~10중량부의 가용성 아세트산 비닐분말, 가용성 폴리비닐알코올, 수지에멀션등으로 이루어진 수용성 호제, 상기 접착제 기재 100중량부에 대하여 1.0~10.0중량부의 퍼얼라이트, 질석, 세피얼라이트등이 침상정광물, 규조토, 발포유리입, 발포스티렌, 발포우레탄등이 수지로 이루어진 경량화제, 상기 접착제 기재 100중량부에 대하여 0.1~0.3중량부의 글루콘산등이 옥시카르복실산과 그것의 염, 카세인, 펩톤등의 단백질아미노산으로 이루어진 경화조정제, 및 상기 접착제 기재 100중량부에 대하여 1.0~10중량부의 글라스촙 토스토랜드등이 무기섬유, 울섬유등의 유기섬유로 이루어진 처짐 방지제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 규산칼슘재료용 접착제.