KR20050083250A - 접착제 조성물 - Google Patents

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KR20050083250A
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Abstract

본 발명은 접착제 조성물에 관한 것으로, 특히 무기충진제로 유리 분말 또는 유리 비드를 사용함으로써 환경파괴를 야기하는 포름알데히드나 휘발성 유기화합물을 발생하지 않아 환경친화적이고 인체친화적일 뿐만 아니라, 건식 환경에서도 종래 접착제와 대등한 정도의 접착력을 나타내고, 특히 습식 및 수중 환경에서의 접착력이 현저히 향상될 뿐만 아니라, 동시에 열전도율 및 방수효과가 우수한 접착제 조성물에 관한 것이다.

Description

접착제 조성물 {ADHESIVE COMPOSITION}
본 발명은 접착제 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 환경파괴를 야기하는 포름알데히드나 휘발성 유기화합물을 발생하지 않아 환경친화적이고 인체친화적일 뿐만 아니라, 건식 환경에서도 종래 접착제와 대등한 정도의 접착력을 나타내고, 특히 습식 및 수중 환경에서의 접착력이 현저히 향상될 뿐만 아니라, 동시에 열전도율 및 방수효과가 우수한 접착제 조성물에 관한 것이다.
인류는 삶의 질 향상을 위해 노력한 결과 많은 성과를 거두고는 있으나, 그 결과에서 파생되는 환경오염으로 인해 삶의 질에 심각한 위협을 받고 있다. 그 중에 문제가 되고 있는 것이 휘발성 유기화합물(volatile organic compounds, VOC's)과 유해대기오염물질(hazardous air pollutants, HAPs)이며, 이들을 감축하기 위한 것이 중요한 정책수단이 되고 있다.
국내에서 휘발성 유기화합물은 "탄화수소류 중 레이드 증기압이 10.3 킬로파스칼(또는 1.5 psia) 이상인 석유화학제품·유기용제 기타 물질로서 환경부장관이 관계 중앙행정기관의 장과 협의하여 고시하는 물질(대기환경보전법 시행령 제39조제1항)"로 정의되며, 현재 규제 대상물질로는 휘발성이 높은 벤젠, 톨루엔, 휘발유 등 37 개의 석유화학제품, 유기용제, 및 기타물질이 있다.
이와는 별도로 실내공기오염방지법이 제정되어 시행되고 있다. 실내공기오염은 건물의 기밀화, 단열화가 진행되는 중에 건축자재, 마감재 등으로부터 방출되는 포름알데히드, 유기용제 등의 화학물질이 원인이 되며, 이로 인하여 발생하는 두통과 호흡기질환 등의 현상이 식크하우스증후군, 화학물질과민증이라 불리는 질병을 야기시키고 있으며, 이에 따라 실내공기오염에 의한 질병이 사회적으로 커다란 문제가 되고 있다.
또한, 1970 년대 이후 우레아 수지 등의 포름알데히드계 열경화성 수지 접착제를 사용한 합판, 보드류로 제작한 가구와 주택 등의 일부에서 방출된 포름알데히드가 인체에 유해함이 알려지면서 포르말린 공해 문제가 대두되었고, 이로 인해 비포르말린계 접착제의 실험이 많이 이루어지고 있다. 이러한 비포르말린계 수지로는 촉매경화형 등의 변성 초산비닐계 에멀젼, 이소부텐-무수말레인산 수지(α-올레핀계), 또는 수성비닐 우레탄계 접착제 등이 있다.
그러나, 상기와 같은 종래의 접착제는 무기충진제로 탄산칼슘(CaCO3), 회분(talc) 등을 사용하며, 상기와 같은 무기충진제를 혼합하기 위하여 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 케톤, 알코올 등의 유기용제를 사용이 반드시 요구되었으며, 이에 따라 인체에 유해할 정도(보통 5∼10 중량%)의 휘발성 유기화합물을 방출할 뿐만 아니라, 작업시 심한 약품 냄새로 인하여 작업자의 두통이나 호흡곤란 등의 문제를 초래하는 등 사람이 거주하는 실내에서 사용하기에는 부적절하지 않다는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 접착제들은 욕실, 주방 등과 같은 습식 또는 수중 환경에서는 접착력이 저하되고, 초기접착력을 계속하여 유지할 수 없으며, 특히, 욕실, 주방 등에서 주로 사용되는 타일의 접착시 물의 접촉에 따라 타일이 다시 탈락되어 보수 또한 어렵다는 문제점이 있었다.
따라서, 유기용제를 사용하지 않으면서도 종래 접착제와 대등한 정도의 접착력을 나타낼 수 있으며, 특히 습식 및 수중 환경에서도 우수한 접착력을 나타낼 수 있는 접착제에 대한 연구가 더욱 필요한 실정이다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 독성 방출, 오존 고갈, 가연성, 함불소 화합물 발생 등으로 환경파괴를 야기하는 포름알데히드나 휘발성 유기화합물을 발생하지 않아 환경친화적이고, 작업시 또는 작업 후 심한 약품냄새의 발생을 억제하여 별도의 환기를 시키지 않고도 작업자가 작업하기에 용이하고, 입주자가 건물에 입주하였을 경우 코끝을 찌르는 듯한 불쾌취 등의 새집증후군 없이 편안하게 생활할 수 있어 인체친화적인 접착제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 환경친화적이고 인체친화적이며, 동시에 건식 환경에서도 종래 접착제와 대등한 정도의 접착력을 나타내며, 특히 습식 및 수중 환경에서의 접착력이 현저히 향상된 접착제 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 열전도율 및 방수효율이 우수하며, 모체 강도를 보강할 수 있는 접착제 조성물을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 수지 및 무기충진제를 포함하는 접착제 조성물에 있어서, 무기충진제로 유리 분말 또는 유리 비드를 포함하는 접착제 조성물을 제공한다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
이하 본 발명에서 설명하는 접착제는 동일한 피착제간의 접착을 위한 접착제 및 다른 피착제간의 부착을 위한 부착제를 모두 일컫는다.
본 발명자는 수지 및 무기충진제를 포함하는 접착제 조성물에 무기충진제로 유리 분말 또는 유리 비드를 사용한 결과, 유기용제를 사용하지 않고도 건식 환경에서도 종래 접착제와 대등한 정도의 접착력을 나타낼 수 있으며, 특히 습식 및 수중 환경에서의 접착력이 현저히 향상됨을 확인하고, 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 접착제 조성물은 무기충진제로 유리 분말 또는 유리 비드를 포함하여 별도의 휘발성 유기용제를 사용하지 않는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 무기충진제로 사용되는 유리 분말(glass power)은 경도 6 내지 7의 강성물질로 수지에 혼합되어 점도를 증가시키고, 경화 후에는 수지의 공극을 메꾸어 줌으로써 접착제의 내충격성, 인장력, 내스크래치성, 내마모성, 및 내오염성을 향상시키고, 접착제의 수축 및 팽창을 억제하는 작용을 하면서 매우 우수한 부착력을 제공하며, 특히 욕실, 주방 등과 같은 습식 및 수중 환경에서의 접착력을 향상시키는 작용을 한다.
상기 유리 분말은 다양한 입자 형상과 입자 크기의 것을 사용할 수 있으며, 유리 분말의 입자는 유리, 파유리, 유리섬유, 또는 유리 커렛 등을 분쇄하여 얻는 것으로, 유리 조성은 A, C, E, 내알칼리성 유리 분말 조성 등 수지와의 상용성이 있는 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 특히 E-글래스 조성의 유리 분말이 각종 소지의 부착성 면에서 더욱 바람직하다.
상기 유리 분말의 입경은 10 ㎛ 내지 1 ㎜인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 5 ㎛ 내지 1 ㎜인 것이 좋다. 또한, 유리 분말은 공극을 메우는 작용도 수행하므로 가능한 입경이 작은 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 유리 분말의 입경이 10 ㎛ 미만일 경우에는 접착제의 점도가 크게 증가할 수 있으며, 1 ㎜를 초과할 경우에는 공극을 메우는 작용이 저하되어 접착제의 강도가 저하되거나 수축 및 팽창성이 증가할 수 있다.
상기 유리 분말은 종래 접착제에서 무기충진제로 사용되던 탄산칼슘, 회분 등과 달리 수지나 물을 흡수하지 않기 때문에 접착제에 다량으로 사용할 수 있으며, 특히 유리 분말의 함량이 높더라도 수지 중에 혼합 분산이 잘되고 부피 충전효과가 매우 우수하다.
또한 상기 유리 분말은 커플링에이젼트(coupling agent)로 전처리한 것을 사용할 수도 있다. 상기 커플링 에이젼트(예를 들어, 실란 등)로 처리한 유리 분말을 사용하면 보다 우수한 유리 분말과 수지의 상용성을 부가하고 피착면의 부착성을 증가시킬 수 있다.
본 발명에서 무기충진제로 사용되는 유리 비드(glass bead)는 구형, 타원형, 또는 이에 준하는 모든 형상의 유리 비드가 사용될 수 있으며, 다양한 크기가 분포된 것부터 일정한 크기만을 선별한 것까지 모두 사용할 수 있다.
상기 유리 비드의 입경은 접착 용도에 따라서 적절히 선정하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 1 ㎛ 내지 3 ㎜인 것이 사용될 수 있다. 또한 이들은 수 ㎛의 작은 입도와 수 ㎜의 큰 입도의 비드들의 조합에 의하여 다양한 형태 및 물성을 나타내게 할 수 있다. 그러나, 상기 유리 비드의 입경이 3 ㎜를 초과할 경우에는 분산성이 낮아지거나 크랙의 크기가 3 ㎜ 이하인 곳에서는 도막이 두터워져 효율적으로 사용될 수 없다. 특히, 상기 유리 비드는 접착 부위가 넓은 곳에는 입도가 큰 비드를 상대적으로 많은 양으로 사용되는 것이 바람직하고, 접착 부위가 좁은 곳에는 입도가 작은 비드를 적은 양으로 사용하는 것이 바람직하다.
상기 유리 비드는 접착제에 무기충진제로 첨가되어 볼 베어링 효과(ball bearing effect)에 의하여 매우 우수한 유동성을 제공하고, 기타 다른 성분에 대하여 우수한 분산성을 제공하며, 주입 후에 무결함을 제공한다. 또한, 장기간 보관된 후에도 단순 교반만으로 잘 혼합되는 우수한 저장성을 나타낸다. 또한 상기 유리 비드는 종래 접착제에서 무기충진제로 사용되던 탄산칼슘이나 회분보다 강도 및 경도가 높고 상기한 바와 같이 구상에 가까운 형상을 가지므로 외부로부터의 충격을 잘 흡수하고 분산시키게 됨으로써 접착제의 내충격성을 향상시킨다. 특히, 상기 유리 비드는 욕실, 주방 등과 같은 습식 및 수중 환경에서의 접착력을 향상시키는 작용을 한다.
또한 상기 유리 비드는 커플링에이젼트(coupling agent)로 전처리한 것을 사용할 수도 있다. 상기 커플링 에이젼트(예를 들어, 실란 등)로 처리한 유리 비드를 사용하면 보다 우수한 유리 비드와 수지의 상용성을 부가하고 피착면의 접착력을 증가시킬 수 있다.
상기와 같은 유리 분말 또는 유리 비드는 접착제 조성물에 각각 한 성분씩 단독으로 포함될 수도 있고, 두 성분이 동시에 함께 포함될 수도 있으나, 특히 접착제 조성물에 유리 분말과 유리 비드가 함께 포함되는 것이 습식 또는 수중 환경에서의 접착력을 향상시키는데 있어서 더욱 바람직하다.
본 발명에 무기충진제로 사용되는 유리 비드 또는 유리 분말은 수지 고형분 100 중량부에 대하여 1 내지 500 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 1 중량부 미만일 경우에는 접착제의 수축 및 팽창이 증가할 수 있으며, 유동성이 낮아지고, 경화 후에 강도 및 경도가 낮아질 수 있다는 문제점이 있으며, 500 중량부를 초과할 경우에는 상대적으로 수지의 함량이 감소하여 점도가 지나치게 높아지고, 접착제의 강도 및 부착력이 저하되어 접착제가 경화된 후에 탈락될 수도 있다는 문제점이 있다.
상기와 같은 무기충진제를 포함하는 본 발명의 접착제 조성물은 유리 분말 또는 유리 비드와 같은 유리 성분을 다량 함유할 수 있어 수지의 사용을 절대량 감소시킬 수 있으며, 유리 성분의 함량이 높아 열전도율이 우수하고, 바닥으로부터 올라오는 습기를 차단하여 방수 효과 또한 우수하며, 뿐만 아니라 유리 성분 중 SiO2로 인하여 원적외선을 방출하는 효과가 있다. 또한, 습윤 환경과 수중 환경에서도 건식 환경에서의 대등한 정도의 초기접착력을 나타내며, 지속적으로 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 동시에 모체의 강도를 보강하는 효과가 있다.
상기와 같은 본 발명의 접착제 조성물은 통상의 접착제 조성물에 사용되는 수지, 물, 경화제, 및 기타 첨가제를 포함한다.
본 발명에 사용되는 수지는 통상의 접착제 조성물에 사용되는 수지이면 크게 제한되지 않으며, 구체적으로 에폭시계, 아크릴계, 우레탄계, 알키드계, 폴리에스테르계, 또는 폴리비닐클로라이드계 등의 각종 유기수지를 사용할 수 있다.
상기 에폭시계 수지(epoxy based resin)는 디글리실(diglycidyl) 타입과 트리글리실(triglycidyl) 타입 중에서 분자량이 350 내지 3,000 ㎿의 범위인 무용제 또는 용제 희석용 에폭시 수지가 바람직하다.
특히, 상기 에폭시계 수지는 수중에서 분산되거나, 유화되는 에폭시 수지가 바람직하며, 구체적으로 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 지방족 쇄상 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 A 노볼락형 에폭시 수지, 비페놀의 디글리시딜리 에테르화물, 나프탈렌디올의 디글리시딜리 에테르화물, 페놀류의 디글리시딜 에테르화물, 알코올류의 디글리시딜 에테르화물, 또는 이들의 알킬 치환체, 할로겐화물, 수소 첨가물 등의 공지의 에폭시계 수지를 사용할 수 있다.
상기 아크릴계 수지(arcryl based resin)는 메타아크릴산 유도체를 주성분으로 하는 용제형의 아크릴 우레탄, 수성 아크릴하이드로졸, 에멀젼 무용제형 아크릴 실란, 또는 자외선 경화형 아크릴 등이 바람직하다.
상기 알키드계 수지(alkyd based resin)는 다염기산과 다가알코올 에스테르 화합물로 변성시킨 도료형태의 알키드 수지가 바람직하며, 로진(rosin), 페놀(phenol), 에폭시(epoxy), 비닐스티렌 모노머(vinyl styrene monomer), 이소시아네이트(isocyanate), 또는 실리콘(silicon) 등으로 변성시킨 알키드 수지들도 사용이 가능하다.
상기 폴리비닐클로라이드계는 PVC의 플라스틱졸 액상 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 수지는 종류에 따라서 일액형, 이액형, 삼액형, 또는 에멀젼형 등이 모두 사용될 수 있을 뿐만 아니라 경화촉진제가 추가되어도 수축이 없다.
이들 수지는 본 발명의 접착제에서 바인더로 작용하며, 또한 각종 수지의 특성에 따라서 내산성, 내알칼리성 등의 각종 화학적 저항성을 부여한다.
이와 같은 수지의 함량이 너무 낮으면 피착제에 대한 접착성이 낮아지게 되며, 그 함량이 너무 높으면 상대적으로 무기충진제인 유리 비드 또는 유리 분말의 함량이 감소하게 되므로 습식 또는 수중 환경에서의 접착력, 경도, 강도, 및 물성이 나빠진다는 문제점이 있다.
본 발명에 사용되는 상기 물은 접착제 조성물에 용매로 사용됨으로써 종래 유기용제의 사용으로 인하여 발생되는 포름알데히드나 휘발성 유기화합물을 발생하지 않아 환경친화적이고, 작업시 또는 적업 후 심한 약품냄새의 발생을 억제하여 별도의 환기를 시키지 않고도 작업자가 작업하기에 용이하고, 입주자가 건물에 입주하였을 경우 코끝을 찌르는 듯한 불쾌취 등의 새집증후군 없이 편안하게 생활할 수 있는 잇점이 있다.
상기 물은 수지(고형분 함량)에 1 : 1의 비율로 포함되는 것이 바람직하며, 상기 비율로 혼합될 경우 접착제의 점도를 적절히 유지하여 접착제의 강도 및 접착력 향상에 효과적이다.
본 발명에 사용되는 상기 경화제는 접착제 조성물의 초기 접착강도를 향상시키고, 접착제 조성물이 적당한 점도와 경도를 유지함으로써 경화시간을 단축할 수 있으며, 가사시간(pot life)을 단축시켜 작업성을 현저히 향상시키는 작용을 한다.
상기 경화제는 무취, 무용제 타입의 폴리아마이드계 수용성 경화제 수지, 아민계 수용성 경화제 수지와 같은 수용성 에폭시 경화제 수지, 또는 이소시아네이트 화합물을 사용할 수 있다.
상기 폴리아마이드계 수용성 경화제 수지는 폴리아민류와 중합식물류 지방산과 축중합 반응으로 생성된 수지로 점도(25 ℃에서 측정)가 3,000∼10,000 cps인 것이 바람직하다.
또한, 상기 이소시아네이트 화합물은 NCO기를 25∼35 % 함유한 것이 바람직하다.
상기 이소시아네이트 화합물은 1 분자 중에 2 개 이상의 이소시아네이트기를 함유하는 화합물인 것이 좋으며, 특히 무용제형 폴리머릭-디페닐메탄-4,4-디이소시아네이트 (polymeric-dipehenyl methane-4,4-diisocyanate, P-MDI) 화합물, 톨루엔-디이소시아네이트(toleuen-diisocyanate, TDI), 수소화TDI, 트리메틸 프로판-TDI(trimethyl propane-TDI), 트리페닐메탄-트리이소시아네이트(triphenylmethane- triisocyanate, TTI), 디페닐메탄-4,4-디이소시아네이트(diphenyl methane-4,4-diisocianate, MDI), 수소화MDI, 또는 헥산메틸렌-디이소시아네이트(hexamethylene-diisocyanate, HDI) 등을 사용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 무용제형 폴리머릭-디페닐메탄-4,4-디이소시아네이트 (Polymeric-dipehenyl methane-4,4-diisocianate, MDI) 화합물을 사용하는 것이다.
상기 경화제는 수지 고형분 100 중량부에 대하여 10 내지 30 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 상기 범위내인 경우에는 접착제 조성물의 초기접착강도를 향상시켜 경화시간을 현저히 단축할 수 있으며, 경화시 수축을 현저히 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
상기와 같은 성분으로 이루어지는 본 발명의 접착제 조성물에는 필요에 따라 통상의 접착제 조성물에 사용되는 경화촉진제, 안료, 유화제, 기능성 충진제, 분산제, 소포제, 안정제, 레벨링제, 점착부여제, 또는 촉매 등의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 경화촉진제는 접착제의 경화를 빠르게 하여 접착시간을 단축시키고, 강도를 증가시키는 작용을 한다.
상기 경화촉진제는 통상 사용되는 경화촉진제면 모두 사용할 수 있으며, 특히 노닐페놀 또는 리튬카보나이트계를 사용하는 것이 좋다.
상기 경화촉진제는 사용되는 경화제의 종류 및 양에 따라 사용량이 달라질 수 있으나, 특히 경화제에 0.01 내지 50 중량%로 포함되는 것이 좋으며, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량%로 포함되는 것이다. 그 함량이 상기 범위일 경우 접착제의 경화시간을 현저히 단축시킬 수 있으며, 저온경화성을 현저히 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
상기와 같은 성분으로 이루어지는 본 발명의 접착제는 최종 점도가 10,000∼20,000 cps인 것이 좋다.
상기와 같은 본 발명의 접착제 조성물은 필요에 따라 일액형 또는 2액형으로 제조하여 사용할 수도 있다. 상기 접착제 조성물이 2액형으로 사용될 경우, 접착제의 주제 성분으로는 수지, 무기충진제로 유리 분말 또는 유리 비드, 물, 및 기타 첨가제가 사용되며, 경화제 성분으로는 경화제, 경화촉진제, 및 기타 첨가제가 사용된다. 상기와 같은 주제와 경화제는 1 : 1의 중량비로 혼합하여 사용하고, 이때 상기 주제와 경화제는 동시에 두가지 성분을 혼합하여 사용할 수도 있으며, 상기 b)의 경화제에 a)의 주제를 소량으로 1차 첨가하여 반응시킨 후, 상기 반응물에 나머지량의 주제를 첨가하여 혼합하는 어덕트 타입(adduct type)으로도 사용할 수 있다.
본 발명의 접착제는 목재, 복합상재 등의 통상 마루판 자재, 시멘트, 타일, PVC 타일, 대리석, PVC, PET, 또는 PP 필름과 PB(particle board), MDF(medium density fiber board), 강판 등 금속, HDF(high density fiber board), 또는 합판의 접착시, 엣지(edge) 작업시 PVC 밴드와 목재의 접착시, 각종 모양지와 합판, MDF, 또는 HDF를 접착시에 모두 적용할 수 있다. 특히, 본 발명의 접착제는 욕실, 주방 등의 습식 또는 수중 환경의 상기 피착제에도 적용할 수 있다.
상기 접착제는 피착면에 50∼1000 g/㎡ 정도로 도포한 후, 도포 즉시∼3 시간 이후 사이에 다른 피착면을 접착하는 방법으로 시공할 수 있다.
본 발명에 따른 접착제 조성물은 환경파괴를 야기하는 포름알데히드나 휘발성 유기화합물을 발생하지 않아 환경친화적이고, 작업시 또는 적업 후 심한 약품냄새의 발생을 억제하여 별도의 환기를 시키지 않고도 작업자가 작업하기에 용이하고, 입주자가 건물에 입주하였을 경우 코끝을 찌르는 듯한 불쾌취 등의 새집증후군 없이 편안하게 생활할 수 있어 인체친화적인 효과가 있다. 또한, 본 발명의 접착제 조성물은 건식 환경에서 종래 접착제와 대등한 정도의 접착력을 나타내며, 특히 습윤 환경과 수중 환경에서도 건식 환경에서의 대등한 정도의 초기접착력을 나타내며, 지속적으로 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 다량의 유리 성분을 함유하여 수지의 사용을 절대량 감소시킬 수 있으며, 유리 성분의 함량이 높아 열전도율이 우수하고, 바닥으로부터 올라오는 습기를 차단하여 방수 효과 또한 우수하며, 뿐만 아니라 유리 성분 중 SiO2로 인하여 원적외선을 방출하는 효과가 있으며, 모체의 강도를 보강하는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1
수지로 에폭시 액상 수지(YD-128, 국도화학) 120 중량부, 무기충진제로 평균입도가 200 메쉬이고 비중이 2.54인 유리 분말(금융산업(주)) 200 중량부, 및 벤질알콜 80 중량부를 균일하게 혼합하여 주제를 준비하였다. 그 다음 에폭시 경화제 수지인 KH-715(국도화학) 80 중량부를 함유하는 경화제를 준비하였다. 상기 준비된 주제와 경화제와 물을 1 : 1 : 1의 비율로 균일하게 혼합하여 점도가 10,000 cps인 이액형 접착제를 제조하였다.
실시예 2
상기 실시예 1의 주제에서 무기충진제로 유리 분말을 대신하여 평균입도가 0.01 ㎜인 유리 비드(금융산업(주))를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 이액형 접착제를 제조하였다.
실시예 3
상기 실시예 1의 주제에서 무기충진제로 평균입도가 200 메쉬이고 비중이 2.54인 유리 분말(금융산업(주))과 평균입도가 0.01 ㎜인 유리 비드(금융산업(주))를 혼합하여 사용한 것을 제외하고는 상기 실시에 1과 동일한 방법으로 실시하여 이액형 접착제를 제조하였다.
실시예 4
수지로 에폭시 액상 수지(YD-128, 국도화학) 120 중량부, 무기충진제로 평균입도가 200 메쉬이고 비중이 2.54인 유리 분말(금융산업(주)) 500 중량부, 및 물 300 중량부를 균일하게 혼합하여 주제를 준비하였다. 그 다음 에폭시 경화제 수지인 KH-715(국도화학) 80 중량부를 함유하는 경화제를 준비하였다. 에폭시 유화제를 20 중량부를 상기 준비된 주제와 경화제와 물을 1 : 1: 1의 비율로 균일하게 혼합하여 2액형 접착제를 제조하였다.
비교예 1
상기 실시예 1에서 무기충진제로 유리 분말을 대신하여 탄산칼슘(OM-2, OMYA KOREA) 2 중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 접착제를 제조하였다.
비교예 2
상기 실시예 4에서 무기충진제로 유리 분말을 대신하여 탄산칼슘(OM-2, OMYA KOREA) 2 중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 접착제를 제조하였다.
상기 실시예 1 및 비교예 1에서 제조한 접착제를 사용하여 강판에 대리석을 부착하는 단계를 도 1에 나타내었으며, 상기 실시예 1에서 제조한 접착제를 사용하여 강판에 PVC 타일 또는 대리석을 부착하는 단계를 도 2 및 도 3에 나타내었으며, 상기 실시예 1에서 제조한 접착제를 사용하여 고무바닥이나 타일을 부착한 사진을 도 4 내지 도 6b에 나타내었다.
상기 실시예 1 내지 4, 및 비교예 1 또는 2에서 제조한 접착제를 사용하여 건식, 습식, 수중 환경에 따른 접착력을 DIN EN 204에 의거하여 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 이때, 표 1의 단위는 kgf/㎟이다.
구분 실시예 비교예
1 2 3 4 1 2
접착력부착강도 건식환경(시멘트-마루판) 97 61 95 85 45 43
습식환경(주방의시멘트-자기질PVC타일) 72 35 68 52 사용불가 사용불가
수중환경(목욕탕 욕조내의 시멘트-자기질,석재타일) 39 23 37 30 사용불가 사용불가
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 제조한 실시예 1 내지 4의 접착제는 건식환경에서도 종래의 접착제와 비교하여 우수한 접착력과 부착강도를 나타내었으며, 습식 및 수중환경에서도 종래 접착제는 사용할 수 없는 반면, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 4의 접착제는 우수한 접착력과 부착강도를 나타냄을 확인할 수 있었다.
또한 상기 실시예 1 내지 4, 및 비교예 1 또는 2에서 제조한 접착제를 사용하여 냄새 및 작업성을 하기와 같은 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
ㄱ) 냄새 - 전혀 없는 것을 5점, 약간 나는 것을 3점, 심하게 나는 것을 1점으로 하여 10 회 반복하여 평균치를 측정하였다.
ㄴ) 작업성 - 건식, 습식, 수중 환경에서의 작업성을 각각 측정하여우수한 것을 5점, 보통인 것을 3점, 나쁜 것을 1점으로 하여 10 회 반복하여 평균치를 기재하였다.
구분 실시예 비교예
1 2 3 4 1 2
냄새 3 3 3 3 5 5
작업성 건식환경 3 5 4 5 3 3
습식환경 3 5 5 5 불가 불가
수중환경 5 3 4 4 불가 불가
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 제조한 실시예 1 내지 4의 접착제 조성물은 종래의 접착제와 비교하여 휘발성 유기화합물을 발생하지 않아 냄새가 적으며, 건식, 습식, 및 수중환경에서의 작업성이 우수함을 확인할 수 있었다.
본 발명에 따른 접착제 조성물은 환경파괴를 야기하는 포름알데히드나 휘발성 유기화합물을 발생하지 않아 환경친화적이고, 작업시 또는 적업 후 심한 약품냄새의 발생을 억제하여 별도의 환기를 시키지 않고도 작업자가 작업하기에 용이하고, 입주자가 건물에 입주하였을 경우 코끝을 찌르는 듯한 불쾌취 등의 새집증후군 없이 편안하게 생활할 수 있어 인체친화적인 효과가 있다. 또한, 본 발명의 접착제 조성물은 건식 환경에서 종래 접착제와 대등한 정도의 접착력을 나타내며, 특히 습윤 환경과 수중 환경에서도 건식 환경에서의 대등한 정도의 초기접착력을 나타내며, 지속적으로 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 다량의 유리 성분을 함유하여 수지의 사용을 절대량 감소시킬 수 있으며, 유리 성분의 함량이 높아 열전도율이 우수하고, 바닥으로부터 올라오는 습기를 차단하여 방수 효과 또한 우수하며, 뿐만 아니라 유리 성분 중 SiO2로 인하여 원적외선을 방출하는 효과가 있으며, 모체의 강도를 보강하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 제조한 접착제와 종래 접착제를 사용하여 강판에 대리석을 부착하는 단계를 나타낸 사진이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 제조한 접착제를 사용하여 강판에 PVC 타일을 부착하는 단계를 나타낸 사진이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 제조한 접착제를 사용하여 강판에 대리석을 부착하는 단계를 나타낸 사진이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 제조한 접착제를 사용하여 부착한 타일 사진이다.
도 6a는 본 발명의 일실시예에 따라 제조한 접착제를 사용하여 부착하기 전의 고무바닥 사진이다.
도 6b는 본 발명의 일실시예에 따라 제조한 접착제를 사용하여 부착한 고무바닥 사진이다.

Claims (11)

  1. 수지 및 무기충진제를 포함하는 접착제 조성물에 있어서, 무기충진제로 유리 분말 또는 유리 비드를 포함하는 접착제 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접착제 조성물이 수지, 물, 및 경화제를 포함하는 접착제 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유리 분말(glass power)의 입경이 10 ㎛ 내지 1 ㎜인 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유리 비드(glass bead)의 입경이 1 ㎛ 내지 3 ㎜인 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 무기충진제가 수지 고형분 100 중량부에 대하여 1 내지 500 중량부로 포함되는 접착제 조성물.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 수지가 에폭시계, 아크릴계, 우레탄계, 알키드계, 폴리에스테르계, 및 폴리비닐클로라이드계로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 접착제 조성물.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 물이 수지(고형분 함량)에 1 : 1의 비율로 포함되는 접착제 조성물.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 경화제가 폴리아마이드계 수용성 경화제 수지, 아민계 수용성 경화제 수지, 이들의 혼합물, 및 이소시아네이트 화합물로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 접착제 조성물.
  9. 제1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 접착제가 경화촉진제, 안료, 유화제, 기능성 충진제, 분산제, 소포제, 안정제, 레벨링제, 점착부여제, 및 촉매로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 첨가제를 추가로 포함하는 접착제 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 접착제의 점도가 10,000∼20,000 cps인 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 접착제가 건식, 습식, 또는 수중 환경의 목재, 복합상재, 시멘트, 강판, 타일, PVC 타일, 대리석, PVC 필름, PET 필름, PP 필름, PB(particle board), MDF(medium density fiber board), HDF(high density fiber board), 합판, 또는 PVC 밴드 접착용인 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
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