JPH0655932B2 - 装飾材用接着剤組成物およびその使用方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は装飾材用接着剤組成物お
よびその使用法に関する。さらに詳しくは、短時間の養
生で高い接着強度を発現するとともに防水性に優れた装
飾材用接着剤組成物およびその使用法に関する。なお、
本明細書において装飾材とは、PC版、セメント押出成型
板、ALC 版などの各種建材もしくはパネルの表面に仕上
材または装飾材として貼着されるタイル、石材、テラゾ
ーなどのエレメントのすべてを含む概念である。以下、
本明細書では代表的装飾材であるタイルを例にとって本
発明を説明する。

【０００２】

【従来の技術】最近、タイルの需要は、タイルのもつ高
級感や重量感が市場に好まれ毎年増加の傾向にある。と
ころが、タイル自体の生産量は、タイルの製造工場が近
代化されたため市場の要求量に対応できるが、タイルを
実際に施工する技能工が不足しているため施工面ではか
かる需要に充分対応できない状況にある。また、タイル
のばあい剥落事故の危険性があるため現場管理の重要性
が強くいわれている。さらに、近年の建築分野における
工期短縮の要請に伴い、PC版やALC 版の需要が増大して
いる。

【０００３】このため、従来のように現場でタイル施工
を行うのではなく、パネル生産ラインの一部分として工
場内でタイル施工をすることが行われつつある。

【０００４】しかしながら、従来より用いられているタ
イル接着用のタイルモルタルは、現場施工用であるため
垂直面にタイルを貼付することを考慮に入れて調製され
ている。すなわち、タイルモルタルが自重で下方へたれ
るようにして移動しない、つまりいわゆる「ダレ」ない
ように配合が決められている。しかしながら、工場内の
タイル施工は、垂直面よりも水平面へのタイル張りがラ
イン化に即しているため「ダレない」ことはまったく無
意味になり、逆に面に広がりにくいためマイナスの要因
になってしまう。

【０００５】また、パネルの生産性を上げるためには、
セメントの硬化養生時間の短縮が必要である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高い流動性
を有し、早期に高い接着強度を発現する、工場内でのコ
ンクリートパネルへのタイルなどの施工に適した接着剤
組成物を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、叙上の事
情に鑑み、工場内のタイル施工に適した接着剤組成物に
ついて鋭意研究を重ねた結果、希釈剤にリン酸エステル
を用いたエポキシ樹脂組成物とセメントモルタルとから
なる接着剤組成物が高い流動性を有し、早期に高い接着
強度を発現し、かつ防水性にも優れていることを見出
し、本発明を完成するに至った。

【０００８】本発明の装飾材用接着剤組成物は、(a) ビ
スフェノール型エポキシ樹脂とリン酸エステル系非反応
性希釈剤とからなる主剤と、ポリアミドアミンからなる
硬化剤とからなるエポキシ樹脂組成物５〜40重量％、お
よび(b) セメント、細骨材および減水剤からなるセメン
ト混合物95〜60重量％からなることを特徴としている。
また、本発明の装飾材用接着剤組成物の使用法は、水平
に載置したパネル上に前記接着剤組成物を水の存在下で
塗布し、該接着剤組成物のオープンタイム内に装飾材を
パネル上に貼着し、ついで所定の時間養生することを特
徴としている。

【０００９】

【実施例】本発明の装飾材用接着剤組成物（以下、接着
剤という）はエポキシ樹脂組成物とセメント混合物とか
らなっている。このうち、エポキシ樹脂組成物は主剤と
硬化剤とで構成されている。

【００１０】前記主剤はビスフェノール型エポキシ樹脂
とリン酸エステル系の非反応性希釈剤とからなってい
る。

【００１１】前記主剤を構成するビスフェノール型エポ
キシ樹脂の典型は、ビスフェノールＡとエピクロルヒド
リンとから生成した樹脂である。このビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂としては平均分子量が約340 〜400 、25
℃での粘度が約50〜200 ポイズ、エポキシ当量が約170
〜230 の液状のものが好ましく用いられる。ビスフェノ
ールＡ型エポキシ樹脂以外のビスフェノールＦ型など各
種ビスフェノール型エポキシ樹脂も使用可能である。

【００１２】前記主剤に添加される非反応性希釈剤は、
前記エポキシ樹脂の粘性を減少させ、使用しやすくする
ためのものであるが、本発明ではリン酸エステル系化合
物が用いられる。その代表的な化合物例としてはトリメ
チルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチ
ルホスフェートなどがあげられる。

【００１３】汎用のエポキシ系接着剤においては、前記
非反応性希釈剤としてフタル酸エステル系化合物を使用
するのが一般的であるが、このフタル酸エステル系化合
物を使用したエポキシ系接着剤では、樹脂内に水分が入
ると樹脂と硬化剤との反応が進まず、その結果樹脂の硬
化が阻害される。本発明において使用するリン酸エステ
ル系希釈剤は、樹脂内に侵入した水分による硬化阻害を
防ぎ、水分のある環境下においても樹脂の硬化を充分に
達成せしめるものである。その作用機構については解明
されていないが、リン酸エステルが樹脂内に侵入した水
分と反応して加水分解される結果、水分が消費され、そ
の結果樹脂と硬化剤との反応は水分の影響を避けられる
ものであると推測されている。

【００１４】前記ビスフェノール型エポキシ樹脂と非反
応性希釈剤との配合割合は、希釈剤の種類により異なる
がビスフェノール型エポキシ樹脂100 部（重量部、以下
同じ）に対し、希釈剤３〜40部の範囲で用いるのが好ま
しい。希釈剤の割合が前記範囲を超えると硬化物強度の
低下という問題があり、一方前記範囲未満では組成物系
内の水による硬化阻害という問題があって好ましくな
い。

【００１５】前記エポキシ樹脂組成物において使用する
硬化剤はポリアミドアミンの１種または２種以上からな
っている。

【００１６】前記ポリアミドアミンとしては分子量が約
200 〜800程度の低分子量のポリアミドアミンが好まし
く用いられる。硬化剤としては多種類のアミンが知られ
ているが、オープンタイムの長さや、配合比に比較的ゆ
とりがある、粘度が比較的低いなどの点から本発明には
前記ポリアミドアミンが用いられる。前記ポリアミドア
ミンは１種で用いてもよいが、水に対する溶解性を有す
るため、組成物の粘度と硬化物の強度バランスを考慮し
て２種以上組み合せ使用するのが好ましい。具体的な化
合物としてはリノレイン酸ダイマーとエチレンジアミン
誘導体との反応生成物などがあげられる。

【００１７】前記硬化剤の使用割合は、主剤100 部に対
し硬化剤30〜100 部の範囲が好ましい。硬化剤の量が前
記範囲をこえると、接着力は保持できるが強度が低下し
耐熱性も劣化する。また前記範囲未満では硬化物の強度
はあるものの接着力が不足するので共に好ましくない。

【００１８】前記硬化剤には硬化助剤として３級アミン
を添加することが好ましい。該３級アミンは硬化を促進
するとともに硬化後の被着体（下地およびタイル）への
接着強度を向上させる作用を有している。また、３級ア
ミンを増量することで硬化を促進させるとともに接着強
度をより向上させることができる。

【００１９】前記３級アミンとしては従来から一般にエ
ポキシ樹脂の硬化促進剤として用いられている化合物た
とえばジメチルベンジルアミン、イミダゾール類、n-AE
P などの１種または２種以上を使用することができる。
ポリアミドアミンと３級アミンとの配合割合は、ポリア
ミドアミンや３級アミンの種類により異なるがエポキシ
樹脂100 部に対して３級アミンが概ね１〜10部の範囲で
用いられる。３級アミンの割合が前記範囲を超えると耐
水性の低下や強度の低下という問題があり、一方前記範
囲未満であると接着力不足や硬化不良という問題があ
る。

【００２０】本発明におけるセメント混合物は、早強ポ
ルトランドセメント、普通ポルトランドセメント、白色
ポルトランドセメントなどのセメントおよび細骨材に減
水剤を配合したものである。細骨材の配合割合は、本発
明においてとくに限定されないが、通常はセメント100
部に対して細骨材50〜200 部の範囲である。

【００２１】本発明の接着剤は水平面でのタイル施工を
主目的にしているため、高い流動性が必要である。この
ため、水分量を多くすることにより流動性をもたせるこ
とも可能である。通常のモルタルの概念として、モルタ
ル系内になるべく多量の水を保持したほうが、モルタル
強度の発現が早いといわれている。しかしながら本発明
ではエポキシ樹脂およびポリアミドアミンを組成物内に
含むため、これら樹脂成分の2.5 倍（重量）以上の水が
存在すると強度の発現が遅れかえって接着力の低下を起
して不都合である。したがって、本発明の接着剤では高
い流動性を持たせながら水の使用量を少なくするために
前記セメント混合物中に減水剤（流動化剤）が適量配合
される。

【００２２】本発明において用いられる前記減水剤はス
ルホン化メラミン系などのアミノ樹脂、たとえば昭和電
工株式会社製メルメント、日本シーカ株式会社製シーカ
メントＦＦ、ヘキスト合成株式会社製Ｐ−300 などが用
いられる。

【００２３】従来、一般にモルタル用減水剤としてはカ
ゼインが使用されているが、カゼインは一方においてモ
ルタルの硬化を遅延させる傾向があり、本発明の目的で
ある早硬性に悪影響をもたらすため不適当であるのに対
して前記アミノ樹脂系減水剤はモルタルの硬化を遅延さ
せることがなく、逆に強度の発現を早める傾向があると
いう特徴を有している。減水剤の使用量としては、セメ
ント100 部に対して0.5 〜５部、とくに好ましくは1.5
〜2.5 部の範囲である。前記範囲未満であると流動効果
がほとんどなく水分を増加せねばならず、また前記範囲
を超えるとモルタル作業水が表面に浮き上がる傾向（材
料分離）を生じて流動効果の低下となり、タイルとの接
着性を阻害するという問題がある。

【００２４】本発明の接着剤において、(a) 成分である
エポキシ樹脂組成物と(b) 成分であるセメント混合物の
割合は接着する材料の表面状態その他によって異なるが
通常(a) 成分が５〜40％、好ましくは９〜20％、(b) 成
分が95〜60％、好ましくは91〜80％の範囲で使用され
る。(a) 成分が前記範囲未満では早期に接着強度の発現
をうることや高い接着強度、防水性の点で充分ではな
く、(a) 成分が前記範囲を超えると、硬化組成物が可燃
性になり、接着強度、硬化物の強度の低下が著しくなっ
て好ましくない。

【００２５】本発明の接着剤はエポキシ樹脂組成物とセ
メント混合物とを水の存在下で混合して使用する。水の
添加量は一般にセメント100 部に対して30〜50部の範囲
で配合される。前記範囲未満ではセメントの水和反応に
充分な水が確保できず硬化不良を起こすことや本発明の
目的である流動性を持たなくなるため好ましくない。ま
た前記範囲を超えると本発明の組成物系内に多量の水分
を持つこととなり強度の発現を遅延したり接着力低下を
起こすため好ましくない。

【００２６】前記本発明の接着剤組成物に水を加えてえ
た混合物は、従来の接着剤にない早期からの高強度と防
水性をうることができる。従来、エポキシ樹脂にセメン
トを混入することはあったが、そのばあいのセメントは
充填材として扱われていた。つまり、あくまで骨材であ
って炭酸カルシウムや砂と同じ効果しか与えていなかっ
た。これは、従来のエポキシ系接着剤においては水を混
入するということが全く考慮されていなかったからであ
る。

【００２７】しかしながら、本発明の接着剤においては
エポキシ樹脂組成物の希釈剤としてリン酸エステル系化
合物を用いているため、水の混入が可能となり、その結
果セメントを硬化させてセメントのもつ強度や接着力を
発揮させることができるのである。

【００２８】一方、タイルモルタル側からみれば、エポ
キシ樹脂組成物を混和することにより、従来にない防水
性と短時間の養生で高い接着強度を発現することができ
るのである。

【００２９】要するに、通常のエポキシ系接着剤とモル
タルを混合すると、セメントの水和反応のための水がエ
ポキシ樹脂と硬化剤との反応を阻害する。この点におい
てモルタルとエポキシ系接着剤とは互いに相い容れない
素材といえるのであるが、本発明においては前記構成を
採用することにより、これらの相い容れない素材を結び
付けて高品質のタイルモルタルを実現することができた
のである。

【００３０】つぎに本発明の接着剤の製法およびその使
用法について説明する。

【００３１】まず、エポキシ樹脂組成物を構成する主剤
および硬化剤を所定量ずつ計量して均一に混練する。つ
いであらかじめセメント、細骨材および減水剤の所定量
を計量して混合してえたセメント混合物を前記エポキシ
樹脂組成物に加える。該混合物に水を添加して混練す
る。このばあい、エポキシ樹脂がモルタルに均一に分散
するように、水を一度に加えるのではなく、まず約半量
を加えて混練したのちに、残りの水を加えて混練するよ
うにするのが好ましい。また、エポキシ樹脂組成物を構
成する主剤および硬化剤を均一に混練りしたものと、水
とセメント混合物を混練りしたものとを混ぜ合わすこと
もよい。このようにして本発明の接着剤をうることがで
きる。なお、混練にはモルタルミキサーなど適宜の装置
を用いることができる。

【００３２】つぎに、以上のようにして調製された接着
剤の使用法を、パネルにタイルを貼着するばあいを例に
とって説明する。

【００３３】まず、接着剤が塗布されるべき、PC版やAL
C 版などのパネル表面を清掃し、ついで水平に載置した
パネル表面にローラー、ヘラおよびコテなどを用いて接
着剤を厚さ２〜６mm程度に均一に塗布する。そして、接
着剤のオープンタイム（通常、常温下で15〜30分であ
る）内にタイルをパネルの表面に貼着する。タイル貼着
後３時間程度養生を行ったのちにタイル目地込みを行
い、ついで目地込み終了後約１〜２日間養生を行う。従
来のタイルモルタルでは、強度発現まで通常10〜28日程
度の期間を要するが、本発明の接着剤を用いればわずか
１日程度の養生で製品を出荷することができ、パネルの
生産性を高めることが可能となる。

【００３４】つぎに実施例に基づき本発明の接着剤を説
明するが、本発明はもとよりかかる実施例にのみ限定さ
れるものではない。

【００３５】実施例１ 分子量約400 のビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂80
部と希釈剤トリエチルホスフェート20部からなる主剤に
硬化剤として分子量約600 のポリアミドアミン45部およ
び硬化助剤としてジメチルベンジルアミンを５部加え、
モルタルミキサーにて５分間混合撹拌した。ついで粉体
セメント1000部、珪砂1000部および減水剤として昭和電
工株式会社製メルメント20部を混合したセメント混合物
のうち1500部を混合した。ついで前記混合物中に200 部
の水を加えて５分間撹拌し、さらに100 部の水を追加し
て５分間撹拌して、接着剤組成物を調製した。

【００３６】えられた接着剤組成物を、予め表面を清掃
しておいたコンクリート板（300mm×300 mm）上に金ゴ
テを用いて塗布した。接着剤の塗布厚は約２mmであっ
た。

【００３７】ついで、塗布した接着剤のオープンタイム
（約10分）内に磁器質モザイクタイル（45mm×45mm) を
パネル上に貼着した。タイルを金づちの柄で充分にたた
き込んだのちに、約48時間養生を行った。

【００３８】えられたパネルについてタイルの接着強さ
を建研式試験方法により測定した。標準時（温度20℃、
湿度65％）の接着強さは５個のサンプルの平均値で22kg
f/cm² であり、また７日間温度20℃の水中に浸した接着
強度は同じく平均値で20kgf/cm² であった。

【００３９】また、えられた接着剤の耐防水性を図１に
示される装置を用いて確認した。図１において、(1) は
300mm ×300mm ×30mm（縦×横×厚さ）のコンクリート
板であり、該コンクリート板の表面に本実施例にかかわ
る接着剤(2) を厚さ３mmとなるように塗布し、７日間養
生（温度20℃、湿度65％）を行った。ついで図１に示さ
れるようにシリンダー(3) をセットし、水がもれないよ
うに接触部分をシーリング材(4) でシールし、ついで蒸
留水を20cmの高さまで入れた。水の蒸発を防止するため
に上面に栓(5) をしたのち、恒温室中に放置し、１、
３、５、24、および48時間後に減水量を測定し、その減
水量より単位面積あたりの透水量を、透水量(ml/cm² ）
＝減水量(ml)÷接触面積（cm² ）により求めた。結果を
表１に示す。表１より、本実施例の接着剤はまったく透
水しておらず、防水性がきわめて高いことがわかる。

【００４０】

【表１】

【００４１】比較例１ 接着剤としてタイルモルタル［セメント1000部、砂1000
部、保水剤（メチルセルロース）３部、エチレン- 酢酸
ビニル共重合体エマルジョン（固形分100 部、水500
部）］を用いた以外は実施例１と同様にしてタイルの貼
着を行った。

【００４２】タイルの接着強さについて実施例１と同様
の試験を行ったところ、標準時で５kgf/cm² 、水中浸漬
で０kgf/cm² であった。また、実施例１と同様にして防
水試験を行った。結果を表１に示すが、24時間経過した
あたりから透水が認められた。

【００４３】比較例２ 接着剤としてタイルモルタル（セメント1000部、砂1000
部、保水剤（メチルセルロース）３部、水600 部）を用
いた以外は実施例１と同様にしてタイルの貼着を行っ
た。

【００４４】タイルの接着強さについて実施例１と同様
の試験を行ったところ、標準で０kgf/cm² 水中浸漬でも
０kgf/cm² であった。また、実施例１と同様にして防水
試験を行った。結果を表１に示すが、３時間経過したあ
たりから透水が認められた。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明の接着剤に
よれば、希釈剤にリン酸エステル系を使用したエポキシ
樹脂と減水剤を配合したセメントモルタルとを混合した
ものを用いているので、施工時においては高い流動性が
えられるので施工がやり易くなるとともに施工後におい
ては早期に充分な接着強さがえられるため生産ラインの
工期短縮を図ることができる。またエポキシ樹脂をモル
タルに混和させているので、従来のモルタルにない防水
性をうることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例および比較例における防水性試験に用い
た装置の説明図である。

【符号の説明】

１ コンクリート板 ２ 接着剤 ３ シリンダー ４ シーリング材 ５ 栓

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｋ 5/521 ＮＬＢ 7242−4Ｊ //(Ｃ０４Ｂ 28/02 24:24）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 (a) ビスフェノール型エポキシ樹脂とリ
   ン酸エステル系非反応性希釈剤とからなる主剤と、ポリ
   アミドアミンからなる硬化剤とからなるエポキシ樹脂組
   成物５〜40重量％、および(b) セメント、細骨材および
   減水剤からなるセメント混合物95〜60重量％からなるこ
   とを特徴とする装飾材用接着剤組成物。
2. 【請求項２】 (a) ビスフェノール型エポキシ樹脂とリ
   ン酸エステル系非反応性希釈剤とからなる主剤と、ポリ
   アミドアミンからなる硬化剤とからなるエポキシ樹脂組
   成物４〜35重量％、および(b) セメント、水、細骨材お
   よび減水剤からなるセメントモルタル96〜65重量％から
   なることを特徴とする装飾材用接着剤組成物。
3. 【請求項３】 請求項２記載の装飾材用接着剤組成物を
   水平に載置したパネル上に塗布し、装飾材を該パネル上
   に貼着し、ついで所定の時間養生することを特徴とする
   装飾材の接着方法。