WO2019039688A1 - 타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물 및 이를 포함하는 타일시멘트 모르타르 - Google Patents

타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물 및 이를 포함하는 타일시멘트 모르타르 Download PDF

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최낙운
권봉진
강민석
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Definitions

  • An additive composition for tile cement mortar and tile cement mortar comprising the same. More specifically, an additive composition for tile cement mortar comprising cellulose ether and urea and a tile cement mortar comprising the same.
  • Cement mortar is a mixture of cement and sand mixed with an appropriate amount of water.
  • tile cement mortar is used for final finishing of the inside, outside, ceiling and floor of a building.
  • additive composition for enhancing properties such as viscosity, .
  • Cellulose ether is widely used in various fields such as architectural additives, cosmetic stabilizers, thickeners for household articles, and organic binders because it is excellent in thickening ability, water retention, adhesiveness, dispersibility and nonionic stability as typical thickener for natural materials .
  • the thickener In tile cement mortar, the thickener is used to prevent segregation of material, extend working time, and maintain moisture required for hardening cement as main material.
  • a sufficient open time can not be ensured, there is a problem in that the efficiency of work is lowered due to the dropping of the tile or adhesive due to insufficient bonding strength or the shortening of the workable time.
  • One embodiment of the present invention provides additive compositions for tile cement mortar comprising cellulose ether and urea.
  • Another embodiment of the present invention provides a tile cement mortar comprising the additive composition for the tile cement mortar.
  • the content of the urea is 5 to 43 parts by weight based on 100 parts by weight of the cellulose ether.
  • the cellulose ether may include hydroxypropylmethylcellulose, hydroxyethylmethylcellulose, hydroxyethylethylcellulose, hydroxyethylcellulose, or a combination thereof.
  • the cellulose ether may not contain methyl cellulose.
  • the viscosity of the cellulose ether aqueous solution having a concentration of 2% by weight may be 8,000 to 100,000 mPa ⁇ s at 20 ° C and 20 rpm as measured by a Brookfield viscometer.
  • the urea may be physically mixed with the cellulose ether.
  • the content of the urea may be 5 to 43 parts by weight based on 100 parts by weight of the cellulose ether.
  • the additive composition for tile cement mortar may further comprise 0.01 to 200 parts by weight of at least one additive based on 100 parts by weight of the total of the cellulose ether and the urea.
  • the content of the additive composition for tile cement mortar may be 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the cement.
  • the additive composition for tile cement mortar according to one embodiment of the present invention can improve the open time, workable time and adhesive strength of tile cement mortar.
  • open time refers to the longest time to apply a tile after the tile cement mortar is applied to a work surface
  • criterion is the tensile adhesion of the attached tile cement mortar strength is in accordance with ISO 12004.
  • pot life means a period of time in which the mixed tile cement mortar is kept usable for application to the work surface.
  • tile cement mortar is used in two different meanings depending on the situation.
  • One of them means that the additive composition for tile cement mortar, the cement and the aggregate are dry- It means that the bibim is mixed with water and kneaded.
  • the additive composition for tile cement mortar according to one embodiment of the present invention includes cellulose ether and urea.
  • the cellulose ethers may include hydroxyalkyl alkylcelluloses, hydroxyalkylcelluloses, or combinations thereof.
  • the cellulose ether may include hydroxypropylmethylcellulose, hydroxyethylmethylcellulose, hydroxyethylethylcellulose, hydroxyethylcellulose, or a combination thereof.
  • the cellulose ether may not contain methyl cellulose.
  • the physical properties of at least one of the open time, the workable time and the adhesive strength of the tile cement mortar may be deteriorated.
  • the hydroxypropyl methylcellulose may have a degree of methyl group substitution (DS) of 0.27 to 2.50 and a degree of hydroxypropyl group substitution (MS) of 0.02 to 1.1.
  • the hydroxyethyl methylcellulose may have a degree of methyl group substitution (DS) of 0.27 to 2.40 and a degree of substitution (MS) of hydroxyethyl group of 0.03 to 1.3.
  • the hydroxyethyl ethylcellulose may have an ethyl group substitution degree (DS) of 0.7 to 1.5 and a hydroxy ethyl group degree of substitution (MS) of 0.5 to 2.5.
  • DS ethyl group substitution degree
  • MS hydroxy ethyl group degree of substitution
  • the hydroxyethyl cellulose may have a degree of substitution (MS) of from 0.3 to 5.0.
  • the viscosity of the aqueous solution of cellulose ether having a concentration of 2% by weight was measured at 20 ⁇ and 20 rpm by a Brookfield viscometer at 8,000 to 100,000 mPa ⁇ .
  • viscosity of aqueous solution of 2% by weight was measured at 20 ⁇ and 20 rpm by a Brookfield viscometer at 8,000 to 100,000 mPa ⁇ .
  • the urea is a colorless and odorless granular crystal having the formula CO (NH 2 ) 2 .
  • the urea has a high solubility in water and exhibits an endothermic pattern in the process of dissolving in water, thereby delaying the hydration of the cement which is an exothermic reaction.
  • the urea solution has a property that it is hard to evaporate as compared with pure water, so that the moisture evaporation amount in the tile cement mortar can be reduced, thereby increasing the open time and adhesion strength of the tile cement mortar.
  • the urea may be present in a physically mixed state with the cellulose ether. Specifically, the urea may be mixed with the cellulose ether by wet mixing or dry mixing.
  • the content of the urea may be 5 to 43 parts by weight based on 100 parts by weight of the cellulose ether. If the content of the urea is within the above range, the open time, the adhesive strength and / or the workable time of the tile cement mortar can be improved.
  • the additive composition for tile cement mortar may further comprise 0.01 to 200 parts by weight of at least one additive based on 100 parts by weight of the total of the cellulose ether and the urea. If the content of the additive is within the above range, the effect of the addition may be sufficient, but the function of the cellulose ether may not be weakened.
  • the additive may include oil-based thickening agents and / or other dispersing agents.
  • the organic / inorganic thickener may be at least one selected from the group consisting of attapulgite, aluminum silicate, starch, starch, modified starch, dextrin, polyvinyl alcohol (PVA), polyacrylamide (PAM) As shown in FIG.
  • the dispersing agent may comprise a re-emulsifying powder resin, a surfactant or a combination thereof.
  • Another embodiment of the present invention provides a tile cement mortar comprising the above-described additive composition for tile cement mortar, cement and aggregate.
  • the content of the additive composition for tile cement mortar may be 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the cement. If the content of the additive composition for tile cement mortar is less than 0.1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the cement, the addition effect is insignificant. If the amount is more than 10 parts by weight, not only the workability is deteriorated but also the adhesive strength is decreased .
  • the cement may be hydraulic cement such as Portland cement, fly ash cement, aluminum containing cement, or the like, and color cement may be used.
  • semi-gypsum, slaked lime, calcium carbonate, and / or clay may be used in the tile cement mortar together with the cement.
  • aggregates examples include river sand, mountain sand, silica sand, lightweight aggregate (e.g., pearlite), and the like.
  • emulsions and / or fibrous materials may be incorporated into the tile cement mortar.
  • the amount of the aggregate may be 30 to 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the cement.
  • MECELLOSE ® EMA-70U Hydroethyl methyl cellulose (HEMC), viscosity of 2 wt% aqueous solution: 60,000 mPa ⁇ s)
  • MECELLOSE ® EMA-40U Hydroethyl methyl cellulose (HEMC), viscosity of 2 wt% aqueous solution: 40,000 mPa ⁇ s)
  • RDP Redispersible Polymer Powder, Wacker, Vinapas 5044N
  • the additive composition for tile-cement mortar prepared above was mixed at the weight ratio shown in Table 2 below to prepare a dry-beaten tile cement (manufactured by Asahi Cement Co., Ltd., ordinary Portland cement) Mortar.
  • the physical properties of the kneaded tile cement mortar obtained by mixing the dried tile cement mortar with water were measured by the following methods, and the measurement results are shown in Table 3 below.
  • the water content shown in the following Table 3 is based on 100 parts by weight of the above-mentioned dry-beamed tile cement mortar. Both samples and test conditions were in accordance with KS L ISO 13007.
  • the kneaded tile-cement mortar was applied to the concrete foundation, and then the ceramic tile was attached thereto at intervals of 5 minutes for 40 minutes, and the ceramic tile was removed at a pressure of 19.6 KN / m 2 for 30 seconds. Then, The maximum time that the adhesive amount of the tile cement mortar adhered to the tile can maintain at least 50% of the total area of the ceramic tile was recorded as a visual open time. At this time, the experimental environmental condition was maintained at 23 ° C and 50% humidity condition.
  • the kneaded tile-cement mortar was applied on a concrete plate having a size of 40 cm x 40 cm, and a trowel was formed by using a trowel (saw blade size: 6 m x 6 m). Thereafter, after leaving for 30 minutes, a 5 cm x 5 cm ceramic tile (absorption rate: 15 3%) was applied on the tile cement mortar and the resultant was subjected to a standard state (temperature of 23 ⁇ 2 ° C and 50 ⁇ 5% Humidity) for 28 days. After curing the resultant, the adhesive strength of the tile cement mortar was measured while increasing the tensile strength at a constant speed of 250 ⁇ 50 N / s using an adhesive strength tester.
  • the average bond strengths of the rest of the specimens except the standard deviation ⁇ 20% of the average bond strength were calculated from the measured bond strength values. Specifically, 10 pieces of the test pieces were prepared for measuring the adhesive strength. When the measured adhesive strength value was outside the range of ⁇ 20% of the average value, the values were discarded and the average value of the remaining values was obtained . At this time, the mean value was obtained when the remaining measurement values were 5 or more, and the test was performed again when the number was less than 5.
  • Specimen curing and measurement methods for bonding strength measurement were in accordance with KS L ISO 13007.
  • the kneaded tile-cement mortar was applied on a concrete plate having a size of 40 cm x 40 cm, and a trowel was formed by using a trowel (saw blade size: 6 m x 6 m). Thereafter, after leaving for 5 minutes, a 5 cm x 5 cm ceramic tile (absorptivity: 0.2% or less) was put on the tile cement mortar and the resultant was subjected to a standard state (temperature of 23 ⁇ 2 ° C. and relative humidity of 50 ⁇ 5% ) For 28 days. After curing the resultant, the adhesive strength of the tile cement mortar was measured while increasing the tensile strength at a constant speed of 250 ⁇ 50 N / s using an adhesive strength tester.
  • the average bond strengths of the rest of the specimens except the standard deviation ⁇ 20% of the average bond strength were calculated from the measured bond strength values. Specifically, 10 pieces of the test pieces were prepared for measuring the adhesive strength. When the measured adhesive strength values were outside the range of ⁇ 20% of the average value, the values were discarded and the average value of the remaining values was obtained . At this time, the mean value was obtained when the remaining measurement values were 5 or more, and the test was performed again when the number was less than 5.
  • the kneaded tile-cement mortar produced in Examples 1 to 8 had a visual open time, a 30-minute open time adhesive strength, and a tensile adhesion strength in comparison with the kneaded tile cement mortar prepared in Comparative Examples 1 to 9 , And the remaining properties (if any) were found to be equivalent.

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Abstract

타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물 및 상기 타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물을 포함하는 타일시멘트 모르타르가 개시된다. 개시된 타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물은 셀룰로오스 에테르 및 우레아를 포함하고, 상기 우레아의 함량은 상기 셀룰로오스 에테르 100중량부에 대하여 5~43중량부이다.

Description

타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물 및 이를 포함하는 타일시멘트 모르타르
타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물 및 이를 포함하는 타일시멘트 모르타르가 개시된다. 보다 상세하게는, 셀룰로오스 에테르 및 우레아를 포함하는 타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물 및 이를 포함하는 타일시멘트 모르타르가 개시된다.
시멘트 모르타르는 시멘트 및 모래를 적정량의 물과 혼합하여 반죽한 것이다. 이러한 시멘트 모르타르 중 타일시멘트 모르타르는 건축물의 내부, 외부, 천장 및 바닥의 최종 마감에 사용되는 것으로, 시멘트 및 모래 등의 주재료 외에 점성, 접착력 및 작업가능시간 등의 물성을 강화하기 위한 첨가제 조성물을 추가로 포함한다.
셀룰로오스 에테르는 대표적인 천연물 소재의 증점제로서 우수한 증점 능력, 보수성, 접착성, 분산성 및 비이온성에 의한 안정성이 우수하여 건축용 첨가제, 화장품 안정제, 생활용품용 증점제 및 유기 바인더 등의 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다.
타일시멘트 모르타르에서 증점제는 재료의 분리 방지, 작업가능시간 연장, 및 주재료인 시멘트의 경화에 필요한 수분 유지 등을 목적으로 사용된다. 그러나, 충분한 오픈타임(open time)이 확보되지 않는 경우, 불충분한 접착강도로 인한 타일 또는 접착제의 탈락이나, 작업가능시간 단축으로 인해 작업 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명의 일 구현예는 셀룰로오스 에테르 및 우레아를 포함하는 타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는 상기 타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물을 포함하는 타일시멘트 모르타르를 제공한다.
본 발명의 일 측면은,
셀룰로오스 에테르 및 우레아를 포함하고,
상기 우레아의 함량은 상기 셀룰로오스 에테르 100중량부에 대하여 5~43중량부인 타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물을 제공한다.
상기 셀룰로오스 에테르는 히드록시프로필메틸셀룰로오스, 히드록시에틸메틸셀룰로오스, 히드록시에틸에틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 셀룰로오스 에테르는 메틸셀룰로오스를 포함하지 않을 수 있다.
2중량%의 농도를 갖는 상기 셀룰로오스 에테르 수용액의 점도는 브룩필드 점도계로 측정할 때 20℃ 및 20rpm의 조건에서 8,000~100,000mPaㆍs일 수 있다.
상기 우레아는 상기 셀룰로오스 에테르와 물리적으로 혼합되어 있을 수 있다.
상기 우레아의 함량은 상기 셀룰로오스 에테르 100중량부에 대하여 5~43중량부일 수 있다.
상기 타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물은 상기 셀룰로오스 에테르 및 상기 우레아의 합계 함량 100중량부에 대하여 적어도 1종의 첨가제 0.01~200중량부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면은,
시멘트 및 상기 타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물을 포함하는 타일시멘트 모르타르를 제공한다.
상기 타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물의 함량은 상기 시멘트 100중량부에 대하여 0.1~10중량부일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물은 타일시멘트 모르타르의 오픈타임, 작업가능시간 및 접착 강도를 개선할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 구현예에 따른 타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물에 관하여 상세히 설명한다.
본 명세서에서, "오픈타임(open time)"이란 타일시멘트 모르타르를 작업 대상면에 도포한 후 타일을 부착할 수 있는 최장 시간으로서, 그 판단 기준은 부착된 타일시멘트 모르타르의 인장 접착 강도(tensile adhesion strength)가 ISO 12004 규정을 만족하는지 여부이다.
또한 본 명세서에서, "작업가능시간(pot life)"란 작업 대상면에 도포하기 위해 혼합한 타일시멘트 모르타르를 사용할 수 있는 상태로 유지하는 시간을 의미한다.
또한 본 명세서에서, "타일시멘트 모르타르"는 상황에 따라 서로 다른 2가지 의미로 사용되는데, 그 중 하나는 타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물, 시멘트 및 골재를 건비빔한 것을 의미하고, 다른 하나는 상기 건비빔한 것을 물과 혼합하여 반죽한 것을 의미한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물은 셀룰로오스 에테르 및 우레아(urea)를 포함한다.
상기 셀룰로오스 에테르는 히드록시알킬알킬셀룰로오스, 히드록시알킬셀룰로오스 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 셀룰로오스 에테르는 히드록시프로필메틸셀룰로오스, 히드록시에틸메틸셀룰로오스, 히드록시에틸에틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
또한, 상기 셀룰로오스 에테르는 메틸셀룰로오스를 포함하지 않을 수 있다.
상기 셀룰로오스 에테르가 메틸셀룰로오스를 포함하는 경우에는 타일시멘트 모르타르의 오픈타임, 작업가능시간 및 접착 강도 중 적어도 하나의 물성이 악화될 수 있다.
상기 히드록시프로필메틸셀룰로오스는 메틸기 치환도(DS)는 0.27~2.50이고 히드록시프로필기 치환도(MS)는 0.02~1.1일 수 있다.
상기 히드록시에틸메틸셀룰로오스는 메틸기 치환도(DS)가 0.27~2.40이고 히드록시에틸기 치환도(MS)가 0.03~1.3일 수 있다.
상기 히드록시에틸에틸셀룰로오스는 에틸기 치환도(DS)가 0.7~1.5이고 히드록시에틸기 치환도(MS)가 0.5~2.5일 수 있다.
상기 히드록시에틸셀룰로오스는 히드록시에틸기 치환도(MS)가 0.3~5.0일 수 있다.
2중량%의 농도를 갖는 상기 셀룰로오스 에테르 수용액의 점도(이하, 간단히 "2중량% 수용액의 점도"라고 함)는 브룩필드 점도계로 20℃ 및 20rpm의 조건에서 측정할 때 8,000~100,000mPaㆍs일 수 있다. 상기 셀룰로오스 에테르 수용액의 점도가 상기 범위 이내이면, 충분한 증점효과가 발현되면서도 작업성이 우수한 타일시멘트 모르타르를 제공할 수 있다.
상기 우레아는 무색 및 무취의 입상 결정으로서 화학식이 CO(NH2)2이다. 상기 우레아는 물에 대한 용해도가 높고, 물에 용해되는 과정에서 흡열의 양상을 나타내어 발열반응인 시멘트의 수화(hydration)를 지연시킬 수 있다. 또한, 우레아 용액은 순수한 물에 비해 증발하기 어려운 성질을 가지고 있어서 타일시멘트 모르타르 내의 수분 증발량을 감소시킬 수 있으며, 이로 인해 타일시멘트 모르타르의 오픈타임과 접착강도를 증가시킬 수 있다.
상기 우레아는 상기 셀룰로오스 에테르와 물리적으로 혼합된 상태로 존재할 수 있다. 구체적으로, 상기 우레아는 습식 혼합 또는 건식 혼합에 의해 상기 셀룰로스 에테르와 혼합될 수 있다.
상기 우레아의 함량은 상기 셀룰로오스 에테르 100중량부에 대하여 5~43중량부일 수 있다. 상기 우레아의 함량이 상기 범위 이내이면, 타일시멘트 모르타르의 오픈타임, 접착강도 및/또는 작업가능시간을 개선할 수 있다.
상기 타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물은 상기 셀룰로오스 에테르 및 상기 우레아의 합계 함량 100중량부에 대하여 적어도 1종의 첨가제 0.01~200중량부를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제의 함량이 상기 범위 이내이면, 첨가 효과가 충분하면서도 셀룰로오스 에테르의 기능을 약화시키지 않을 수 있다.
상기 첨가제는 유ㆍ무기 증점제 및/또는 기타 분산제를 포함할 수 있다.
상기 유ㆍ무기 증점제는 아타풀자이트(attapulgite), 알루미늄 실리케이트(aluminum silicate), 전분, 호화전분, 변성전분, 덱스트린, 폴리비닐알코올(PVA), 폴리아크릴아마이드(PAM), 검류(gums) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 분산제는 재유화형 분말수지, 계면활성제 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예는 전술한 타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물, 시멘트 및 골재를 포함하는 타일시멘트 모르타르를 제공한다.
시공되는 타일시멘트 모르타르의 두께가 얇을수록 보수성 확보를 위해 전술한 타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물이 다량 사용된다.
상기 타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물의 함량은 상기 시멘트 100중량부에 대하여 0.1~10중량부일 수 있다. 상기 타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물의 함량이 상기 시멘트 100중량부에 대하여 0.1중량부 미만이면 첨가 효과가 미미하고, 10중량부를 초과하면 작업성이 악화될뿐만 아니라 보수성 과다로 인해 오히려 접착강도가 감소될 수 있다.
상기 시멘트로는 포틀랜드 시멘트(Portland cement), 플라이 애쉬 시멘트(fly ash cement), 알루미늄 함유 시멘트(aluminous cement) 등의 수경성 시멘트가 사용될 수 있으며, 칼라 시멘트 등이 사용될 수도 있다.
또한, 필요할 경우, 반수석고, 소석회, 탄산칼슘, 및/또는 점토 등이 상기 시멘트와 함께 상기 타일시멘트 모르타르에 사용될 수 있다.
상기 골재로는 강모래, 산모래, 규사, 경량 골재(예를 들어, 펄라이트(pearlite))등이 사용될 수 있다. 이외에도 에멀젼 및/또는 섬유물질 등이 상기 타일시멘트 모르타르에 배합될 수도 있다.
상기 골재의 배합량은 상기 시멘트 100중량부에 대하여 30~300중량부일 수 있다.
이하, 실시예들을 들어 본 발명에 관하여 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 이러한 실시예들에 한정되는 것은 아니다.
실시예
실시예 1~8 및 비교예 1~9
(타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물의 제조)
셀룰로오스 에테르 및 우레아를 하기 표 1의 중량비로 배합하여 타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물을 제조하였다. 하기 표 1에서 괄호 안의 숫자는 각 성분의 함량을 중량부로 표시한 것이다.
셀룰로오스 에테르(중량%) 우레아(중량%)
HEMC1*1 HEMC2*2 HPMC1*3 HPMC2*4 MC*5
비교예 1 96.15(100) 0 0 0 0 3.85(4)
비교예 2 0 96.15(100) 0 0 0 3.85(4)
비교예 3 69.44(100) 0 0 0 0 30.56(44)
비교예 4 0 0 96.15(100) 0 0 3.85(4)
비교예 5 0 0 0 96.15(100) 0 3.85(4)
비교예 6 0 0 69.44(100) 0 0 30.56(44)
비교예 7 0 0 0 0 70(100) 20(28.6)
비교예 8 0 0 0 0 90(100) 30(33.3)
비교예 9 0 0 0 0 100(100) 40(40)
실시예 1 95.24(100) 0 0 0 0 4.76(5)
실시예 2 90(100) 0 0 0 0 10(11.11)
실시예 3 80(100) 0 0 0 0 20(25)
실시예 4 69.93(100) 0 0 0 0 30.07(43)
실시예 5 0 0 95.24(100) 0 0 4.76(5)
실시예 6 0 0 90(100) 0 0 10(11.11)
실시예 7 0 0 80(100) 0 0 20(25)
실시예 8 0 0 69.93(100) 0 0 30.07(43)
*1: 롯데정밀화학의 MECELLOSE® EMA-70U(Hydroxyethyl methyl cellulose(HEMC), 2중량% 수용액의 점도: 60,000mPaㆍs)
*2: 롯데정밀화학의 MECELLOSE® EMA-40U(Hydroxyethyl methyl cellulose(HEMC), 2중량% 수용액의 점도: 40,000mPaㆍs)
*3: 롯데정밀화학의 MECELLOSE® PMC-15U(Hydroxypropyl methyl cellulose(HPMC), 2중량% 수용액의 점도: 15,000mPaㆍs)
*4: 롯데정밀화학의 MECELLOSE® PMC-80H(Hydroxypropyl methyl cellulose(HPMC), 2중량% 수용액의 점도: 8,000mPaㆍs)
*5: 롯데정밀화학의 MECELLOSE®(Methyl cellulose(MC), 2중량% 수용액의 점도: 15,000mPaㆍs)
(타일시멘트 모르타르의 제조)
시멘트(아세아 시멘트사 제품, 보통 포틀랜드 시멘트):규사:RDP(Redispersible Polymer Powder, Wacker사, Vinapas 5044N):상기 제조된 타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물을 하기 표 2의 중량비로 혼합하여 건비빔된 타일시멘트 모르타르를 제조하였다.
구성성분 함량(중량부) 비고
시멘트 35 KS L 5201, 1종
규사 실리카 샌드 #6 31.5 > 600㎛ (Avg. 300㎛)
실리카 샌드 #7 31.5 > 250㎛ (Avg. 150㎛)
RDP(중량%) 2 -
타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물 0.3 표 1 참조
(타일시멘트 모르타르의 반죽)
상기 건비빔된 타일시멘트 모르타르 시료를 KS L ISO 13007의 시멘트질 접착제 혼합조작 규정에 따라 혼합하였다. 이때, 물의 함량은 각각의 반죽된 타일시멘트 모르타르의 점도가 일정한 점도(500±50kcps)를 갖도록 조절되었다.
평가예
건비빔된 타일시멘트 모르타르를 물과 혼합하여 얻은 반죽된 타일시멘트 모르타르의 각 물성을 하기와 같은 방법으로 측정하여, 그 측정 결과를 하기 표 3에 나타내었다. 하기 표 3에 기재된 물의 함량은 상기 건비빔된 타일시멘트 모르타르 100중량부를 기준으로 한 것이다. 시료 및 시험조건은 모두 KS L ISO 13007을 따랐다.
(1) 비주얼 오픈타임(Visual open time) 측정
상기 반죽된 타일 시멘트 모르타르를 콘크리트 하지에 도포하고, 이후 40분 동안 5분 간격으로, 그 위에 세라믹 타일을 부착하여 19.6 KN/m2으로 30초간 압력을 가한 다음 세라믹 타일을 제거하였을 때, 상기 세라믹 타일에 접착된 상기 타일 시멘트 모르타르의 접착량이 상기 세라믹 타일의 총 면적의 50% 이상을 유지할 수 있는 최장 시간을 비주얼 오픈 타임으로 기록하였다. 이때, 실험 환경 조건은 23℃ 및 50% 습도 조건을 유지하였다.
(2) 30분 오픈타임 접착강도 측정
상기 반죽된 타일 시멘트 모르타르를 40cm x 40cm 면적의 콘크리트 판 위에 도포한 후 요철 흙손 (톱날 크기 6m x 6m)을 사용하여 골을 형성하였다. 이후, 30분간 방치한 후에, 상기 타일 시멘트 모르타르 위에 5cm x 5cm 도자기질 타일 (흡수율: 15±3%)을 붙인 다음, 그 결과물을 표준 상태(23±2℃의 온도 및 50±5%의 상대 습도)에서 28일간 방치하였다. 상기 결과물을 양생한 후 접착강도 시험기를 이용하여 250±50 N/s의 일정한 속도로 인장력을 증가시켜 가면서 상기 타일시멘트 모르타르의 접착강도를 측정하였다. 측정된 접착강도 값에서 평균접착강도의 표준편차 ±20%가 넘는 값은 제외한 나머지의 평균 접착강도를 계산하였다. 구체적으로, 접착강도 측정을 위해 시험편 10개를 제조하여 평균값을 구하였는데, 이때 측정된 접착강도 값이 평균 값의 ±20% 범위 밖에 있을 경우에는 그 값들은 버리고, 나머지 값들에 대한 평균값을 구하였다. 이때, 버리고 남은 측정값이 5개 이상인 경우에 평균값을 구하였으며, 5개 미만인 경우에는 시험을 다시 수행하였다.
(3) 인장 접착강도 측정
접착강도 측정을 위한 시편 양생 및 측정법은 KS L ISO 13007을 따랐다.
상기 반죽된 타일 시멘트 모르타르를 40cm x 40cm 면적의 콘크리트 판 위에 도포한 후 요철 흙손 (톱날 크기 6m x 6m)을 사용하여 골을 형성하였다. 이후, 5분간 방치한 후에, 상기 타일 시멘트 모르타르 위에 5cm x 5cm 도자기질 타일 (흡수율: 0.2% 이하)을 붙인 다음, 그 결과물을 표준 상태(23±2℃의 온도 및 50±5%의 상대 습도)에서 28일간 방치하였다. 상기 결과물을 양생한 후 접착강도 시험기를 이용하여 250±50 N/s의 일정한 속도로 인장력을 증가시켜가면서 상기 타일시멘트 모르타르의 접착강도를 측정하였다. 측정된 접착강도 값에서 평균접착강도의 표준편차 ±20%가 넘는 값은 제외한 나머지의 평균 접착강도를 계산하였다. 구체적으로, 접착강도 측정을 위해 시험편 10개를 제조하여 평균값을 구하였는데, 이때 측정된 접착강도 값이 평균 값의 ±20% 범위 밖에 있을 경우에는 그 값들은 버리고, 나머지 값들에 대한 평균값을 구하였다. 이때, 버리고 남은 측정값이 5개 이상인 경우에 평균값을 구하였으며, 5개 미만인 경우에는 시험을 다시 수행하였다.
물(중량부) 비주얼 오픈타임(분) 30분 오픈타임 접착강도(N/mm2) 인장 접착강도(N/mm2)
비교예 1 24.5 30.0 0.64 1.29
비교예 2 23.5 30.0 0.66 1.26
비교예 3 22.0 25.0 0.23 0.49
비교예 4 21.5 25.0 0.55 1.12
비교예 5 20.5 25.0 0.52 1.10
비교예 6 19.0 20.0 0.41 0.66
비교예 7 20.5 15.0 0.16 1.13
비교예 8 20.0 15.0 0.17 1.10
비교예 9 19.5 10.0 0.14 0.92
실시예 1 24.5 35.0 1.02 1.81
실시예 2 24.0 35.0 0.88 1.74
실시예 3 23.0 35.0 0.70 1.46
실시예 4 22.5 30.0 0.68 1.42
실시예 5 21.5 30.0 0.72 1.55
실시예 6 21.0 35.0 0.94 1.68
실시예 7 20.5 30.0 0.78 1.51
실시예 8 19.5 30.0 0.66 1.37
상기 표 3을 참조하면, 실시예 1~8에서 제조된 반죽된 타일 시멘트 모르타르는 비교예 1~9에서 제조된 반죽된 타일 시멘트 모르타르에 비해 비주얼 오픈타임, 30분 오픈타임 접착강도 및 인장 접착강도 중 적어도 하나의 물성이 우수하고, 나머지 물성(있다면)은 동등한 수준인 것으로 나타났다.
본 발명은 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 셀룰로오스 에테르 및 우레아를 포함하고,
    상기 우레아의 함량은 상기 셀룰로오스 에테르 100중량부에 대하여 5~43중량부인 타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 셀룰로오스 에테르는 히드록시프로필메틸셀룰로오스, 히드록시에틸메틸셀룰로오스, 히드록시에틸에틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스 또는 이들의 조합을 포함하는 타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 셀룰로오스 에테르는 메틸셀룰로오스를 포함하지 않는 타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    2중량%의 농도를 갖는 상기 셀룰로오스 에테르 수용액의 점도가 브룩필드 점도계로 측정할 때 20℃ 및 20rpm의 조건에서 8,000~100,000mPaㆍs인 타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 우레아는 상기 셀룰로오스 에테르와 물리적으로 혼합되어 있는 타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 셀룰로오스 에테르 및 상기 우레아의 합계 함량 100중량부에 대하여 적어도 1종의 첨가제 0.01~200중량부를 더 포함하는 타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물.
  7. 시멘트 및 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물을 포함하는 타일시멘트 모르타르.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 타일시멘트 모르타르용 첨가제 조성물의 함량은 상기 시멘트 100중량부에 대하여 0.1~10중량부인 타일시멘트 모르타르.
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