JPH1088101A - 軽量短時間硬化型の土木建築用接着剤及びそれを用いた接着方法並びに接着剤の取扱方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被接着面の表面性状に左右されることなく、
下地に多少の凹凸があっても、他の接着部材との空隙部
を充填して接着する軽量且つ経済的な軽量短時間硬化型
の土木建築用接着剤及びそれを用いた接着方法並びに接
着剤の取扱方法を提供する。 【解決手段】 建築物若しくは構造物構造部材とその上
に敷設される仕上げ部材の何れかの表面、又は両面に塗
布して、他の建築部材を接着する接着剤において、イソ
シアネート基を重量比で４％以上含有するウレタン樹脂
プレポリマーと骨材、軽量骨材、合成樹脂発泡ビーズ、
増粘剤を混合してなり、湿気と反応して膨張硬化する際
に発生するＣＯ₂ を骨材の間から脱出させることによ
り、迅速な硬化と精度ある接着層を作る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は建築物の壁、床など
の表面に塗布して、他の構成部材を接着させるための軽
量短時間硬化型の土木建築用接着剤及びそれを用いた接
着方法並びに接着剤の取扱方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】建築物のコンクリート壁及び床面に断熱
材料、化粧合板、石膏ボード等の板材を取り付けるに
は、まず木レンガに酢酸ビニル系のマスチック接着剤を
厚く盛り上げて塗布し、コンクリート面に強く押し付け
て木レンガを密着させ、１〜２日間放置硬化させた後、
この木レンガに胴ぶちを釘付けして固定し、この胴ぶち
に酢酸ビニル系エマルジョンを塗布して建築部材を貼り
合わせる方法や、コンクリート面に固定した胴ぶちの上
に合成ゴムマスチック等の接着剤を櫛べら等で塗布して
当該建築部材を所定の位置に圧着する方法が採られてい
た。また、胴ぶちを使用しない方法としては、石膏プラ
スター（通称ＧＬボンド）をｍ³ 当り４８ケ所（直径１
５ｃｍ）団子状に厚く盛り上げて塗布し、その上面より
建築部材を圧接して構成部材のレベルを調整しなから圧
接固定することができる方法が採られている。

【０００３】また、比較的平坦度の良い壁面、床面に板
状構成部材を取り付ける場合には、酢酸ビニル系のマス
チック接着剤を櫛べら等により適度の厚みをもって塗布
して摺り込むようにし、板状構成部材を直接圧着する方
法もある。

【０００４】また、建物の屋上部に断熱施工する場合に
は、アスファルト系の接着剤が使用されてきた。下地の
調整の為には多量のアスファルトが使用されるが、アス
ファルトの溶解の為に高温に加熱されるので、スチレン
系断熱材では溶解することになり、高価なウレタン系断
熱材が使用されてきた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】コンクリート壁面及び
床面に酢酸ビニル系マスチック接着剤やアスファルト系
接着剤を使用して、他の構造部材を接着するには、接着
表面は平坦でなければならず、平坦でないときは、木レ
ンガの厚みによってレベル調整するか、モルタルや樹脂
モルタルにより下地調整をして平坦にするか、又は高粘
度の構造粘性のグリース状の石膏プラスターを団子状に
厚く盛り上げて構造部材を圧接して行う必要があった。
酢酸ビニル系接着剤は、メタノールペーストで内部が乾
燥しにくく高価であり、アスファルト系接着剤は、熱及
び加圧で変形し、ＧＬボンドは硬化時間が遅く、硬化後
も水分が蒸発してかびが多量に発生する、接着力が弱
い、重量が重く運搬に労力がいる等の問題点がある。

【０００６】これらの問題を解決するために、本発明者
らは、特開平４−１７８４８３号公報において、被接着
面の表面性状に左右されることなく、下地に凹凸があっ
ても他の接着部材との空間部を充填して接着する膨張型
接着剤を提案している。しかしながら前述の公報記載の
膨張型接着剤は、ウレタン樹脂プレポリマー又はウレタ
ン樹脂プレポリマーを含有する主剤とアミン系若しくは
金属系の触媒を含有する助剤とからなり、体積膨張して
効果を発揮することを勘案しても、経済的に問題がある
と言わねばならない。また、空気中の水分による反応
（イソシアネート類と活性水素をもつ化合物との反応）
硬化型であるため、ウレタン樹脂プレポリマーを厚く塗
布すると中に水分が入らず硬化に長時間を必要とし、ま
た前述の反応時ＣＯ₂ が抜けないため、接着層が変形す
るので精度が悪いといった問題点があった。

【０００７】また、従来の建築用接着剤は、建築構造部
材の接合に使用されて、応用伝達機能を果たすべき接着
剤であって、接着強度を追求すれば、接着層を薄くして
且つ接着層自体を強化したものであった。従って、被接
着面間に相当の空隙部があるような場合には、多量の接
着剤を要するが、他方、壁面等に貼着すべき建築部材は
必ずしも強度が要求されるものとは限らず、このような
用途の接着剤としては、被接着面間の強度よりは、被接
着面間の空隙部を充填して適度に固定することができる
機能面が重要となってくる。

【０００８】そこで、本発明は、被接着面の表面性状に
左右されることなく、下地に多少の凹凸があっても、他
の接着部材との空隙部を充填して接着する軽量且つ経済
的な短時間硬化型接着モルタル材をもって上記問題を解
決せんとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の接着剤は、建築
物若しくは構造物構造部材の表面に塗布して、他の構造
物を接着する接着剤において、イソシアネート基（−Ｎ
ＣＯ）を重量比で４％以上含有するウレタン樹脂プレポ
リマーと骨材、軽量骨材、増粘剤、助剤等を含有してな
り、骨材の持っている微量の水分とウレタン樹脂プレポ
リマーが全量混合されることにより、微量な湿気と反応
して膨張硬化するとともに、反応時発生するＣＯ₂ を骨
材の間から脱出させることを特徴とする。ここで、「Ｃ
Ｏ₂ を骨材の間から脱出させる」との概念には、ＣＯ₂
を骨材層間に全量若しくは一部残存させることを含むも
のとする。

【００１０】前記増粘剤としては、ゼラチン、卵黄、ト
ラガカントゴム、メチルセルロース、ヒドロキシエチル
セルロース、カルボキシルメチルセルロース、ポリアク
リル酸、及びエアロジル、若しくはガラス繊維、合成繊
維、扁平骨材で構造粘性をもたせ、垂直面において接着
剤が流下しないようにできるものが使用される。

【００１１】また、前記軽量骨材としては、パーライ
ト、合成樹脂発泡ビーズ等の表面に、無機材料をエマル
ジョン接着剤、樹脂セメントモルタル又は樹脂セメント
ペーストで固定してなるものが好ましい。

【００１２】また本発明は、建築物の表面に、若しくは
建築物構成部材の表面部に当該軽量短時間硬化型の土木
建築用接着剤を塗布して、他の建築構成部材、特に軽量
若しくは軟質の建築部材を接着する方法を含むものであ
る。具体的には、本発明の接着剤によって、建築物のコ
ンクリートの上に、各種合板、石膏板、硅酸カルシウム
板、セメント板、発泡性樹脂板等の断熱材を断熱的に接
着固定することができる断熱材の接着方法を提供する。

【００１３】更に、軽量短時間硬化型の土木建築用接着
剤、若しくは骨材、軽量骨材、合成樹脂発泡ビーズとを
混合したコンパウンドを、アルミ箔、合成樹脂よりなる
袋状物に窒素封入し使用時迄の安定性を維持した軽量短
時間硬化型の土木建築用接着剤の取扱方法を提供する。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の接着剤が使用される建築
物の表面には、コンクリート、セメントモルタル、合
板、合成樹脂板、合成ゴムシート、アスファルト、アス
ファルト合材などによる内外壁、天井、床、屋根、柱な
どの表面である。これらの表面に接着されるべき建築部
材は、合成樹脂板、有機発泡体、合板、石膏ボード、硅
酸カルシウム板、セメント板、アスファルト系材料、タ
イル、ＯＡフロワー、高圧ブロックなどの材料がある。

【００１５】本発明よりなる短時間硬化型接着剤は、イ
ソシアネート基を重量比で４％以上含有するウレタン樹
脂プレポリマーと軽量骨材、骨材、増粘剤及び助剤を含
有してなり、骨材の持つ微量の湿気と反応して硬化する
際にＣＯ₂ ガスを発生するが、これを骨材間より透過、
放出することにより短時間の硬化と粘度の良い固結化が
できる。

【００１６】軽量骨材は、各種包装材料として使用した
後の産業廃棄物となる発泡スチロールの成形体を粉砕し
たものも使用できるが、発泡倍率が５０〜６０倍と大き
く且つ不定形であるため、物理的強度が低く好ましくな
い。骨材に用いるスチレンビーズの粒形は、球形で表面
が丸みのあるものが良い。発泡倍率は１０〜５０倍で直
径０．５〜１０ｍｍのスチレンビーズ、好ましくは発泡
倍率が１０〜３０倍、直径０．５〜２ｍｍのスチレンビ
ーズが使用される。更には、そのスチレンビーズの表面
に、無機材料をエマルジョン接着剤、樹脂セメントモル
タル又は樹脂セメントペーストで固定、被覆してなるス
チレンビーズが使用される。

【００１７】スチレンビーズに被覆する無機材料として
は、セメント粒子、天然石粉、硅砂、炭酸カルシウム、
水酸化カルシウムの中からえらばれた一種又は二種以上
であること、前記エマルジョン接着剤がエチレン酢酸ビ
ニル共重合体のエマルジョン、又はスチレンブタジエン
ラバー又はアクリル樹脂共重合体のエマルジョンである
ことが好ましい。骨材としては、珪砂（７号〜４号）、
バーライト、サンキライトが用いられる。

【００１８】接着剤として使用する一液性ウレタン樹脂
は、４％乃至２５％のイソシアネート基（−ＮＣＯ）含
有のものを使用する。湿気硬化型ウレタン樹脂は、ポリ
オールとポリイソシアネートとの反応によって得られる
ウレタンポリマーに、硬化時間を調整するための触媒や
必要に応じて各種添加剤を配合することによって、製造
することができる。

【００１９】ポリオールとしては、従来公知のものを使
用できる。例えば、低分子ポリオール（エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、グリセリン等）水、低分
子ポリオール及びポリアミンにアルキレンオキサイドを
付加した構造を有するポリエーテルポリオール、ジカル
ボン酸と前記低分子ポリオールとの反応によるポリエス
テルポリオール、ラクトンの開環重合によって得られる
ポリラクトンポリオール、ひまし油又はそのアルキレン
オキサイド付加変性物などが挙げられる。これらのポリ
オールは単独又は二種以上混合したものを使用すること
ができる。

【００２０】ポリイソシアネートとしては従来公知のも
のが使用できる。例えば、芳香族ポリイソシアネート、
脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネー
ト、アリール脂肪族ポリイソシアネート及びこれらのカ
ルボジイミド変性又はイソシアヌレート変性ポリイソシ
アネート等の例があり、これらのポリイソシアネートは
単独又は二種以上を調合したものを使用することができ
る。なかでも、芳香族ポリイソシアネートは好適であ
り、特に好適なものは、４，４′−ジフェニルメタンジ
イソシアネート、２，４′−ジフェニルメタンジイソシ
アネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート等である。

【００２１】ポリオールとポリイソシアネートの比率
は、通常ポリオール１当量に対してポリイソシアネート
１．５当量であり、１．７当量乃至５当量が好適であ
る。

【００２２】触媒としては配合して得られる接着剤の安
定性に優れる触媒ビス（モルホリノエチル）エーテル、
ビス（２，６−ジメチルモルホリノエチル）エーテル等
が使用される。触媒の使用量は、硬化時間や作用する触
媒の種類によって異なるが、通常ウレタンポリマー１０
０重量部に対して通常０．０１重量部乃至５重量部であ
り、好ましくは０．０５重量部乃至３重量部である。

【００２３】必要に応じて各種の添加剤を使用するが、
添加剤の例として充填剤（炭酸カルシウム、フレー）、
チクソ性付与剤（エアロジル）、消泡剤、酸化防止剤、
安定剤等がある。

【００２４】本発明よりなる短時間硬化型接着剤に使用
する骨材は、硅砂１００％使用しても問題はないが、軽
量化を図るため、硅砂５０重量部、スチレンビーズ５０
重量部、若しくは、スチレンビーズの表面に、無機材料
をエマルジョン接着剤等で被覆したものも使用される。

【００２５】骨材とウレタンポリマーとの混合比率は、
硬化時に発生するＣＯ₂ ガスが脱気するための適切な空
隙を必要とするので、ウレタンポリマー／容量比：硅砂
４．５容量比が限界でこれ以上ウレタンポリマーが増え
るのは好ましくない。

【００２６】触媒は、硬化反応の時間を調整するために
使用し、充填剤は接着剤の粘度と流れ性を調整して、床
面、壁面等建築構造部材の接着する場所によって各種使
用される。

【００２７】次に、本発明に係る断熱材の接着方法によ
って、マンションコンクリート上に断熱材料を接着する
施工法の作用について述べる。本発明に使用される一液
性の短時間硬化型軽量膨張型ウレタン系接着剤は、骨材
中の水分と反応して炭酸ガスを発生しながら膨張しなが
ら硬化する。従って、コンクリート表面に多少の凹凸が
あっても、コンクリート表面と断熱材料との空隙部を膨
張した接着剤が充填して固定するのである。

【００２８】

【実施例】以下、本発明の軽量短時間硬化型の土木建築
用接着剤を利用した断熱材料施工方法を説明する。

【００２９】（実施例１）ＭＥＩＷＡＳＯＬ ＣＸ−３
Ｈ５ ＣＯＮＣ（明和油化工業株式会社製、ウレタンポ
リマー、ＮＣＯ含有量４％）、ＮＣＧ−１０００（三洋
化成工業株式会社製、ウレタンポリマー）、ビス（２，
６−ジメチルモルホリノエチル）エーテル等からなる、
ＣＵモルタル（Ｊ．Ｃ．コンポジット株式会社製）１０
０重量部と硅砂５００重量部とスチレンビーズ（比重
０．０２）５重量部を混合して短時間硬化型接着剤を得
る。

【００３０】このようにして得られた短時間硬化型接着
剤をコンクリート床面の上に３′×６′当たり１２点程
度、直径１５ｃｍ、厚み１０〜１５ｍｍ塗布して、その
上に硬質発泡ポリスチレン板ネダホーム（油化三昌株式
会社製）を敷いて圧縮する。接着剤は空気中の水分によ
り炭酸ガスを発生して膨張しながら６時間後には完全に
接着した。

【００３１】（実施例２）３０倍発泡倍率のスチレンビ
ーズ１０重量部に、ＣＥコートＹ−４０１（Ｊ．Ｃ．コ
ンポジット株式会社製：エチレン酢酸ビニル共重合体エ
マルジョンの商品名）１０重量部、セメント８０重量
部、水１０重量部を混合、乾燥すると、スチレンビーズ
表面にセメント粒子が付着したスチレンビーズを得る。
この無機骨材、被覆軽量骨材３００重量部とＭＤＩウレ
タン（デスモデュールＥ−２１、住友バイエル製、−Ｎ
ＣＯ１６％、粘度５５００ｃｐｓ／at２０℃）１００部
を混合して短時間硬化型接着剤を得る。

【００３２】このようにして得られた短時間硬化型接着
剤を床面のコンクリート面に３′×６′当たり２４点程
度、直径１５ｃｍ、厚み１０〜１５ｍｍ塗布した。その
上に硬質発泡スチレン板、ネダホームを圧着、３０分後
には完全に接着した。接着力は、２２ｋｇ／ｃｍ² 、圧
縮強度１１０ｋｇ／ｃｍ² であった。

【００３３】（実施例３）Ｅ２１（住友バイエルウレタ
ン製）１００重量部、シリカヒームバルーン（比重０．
１、直径０．０５ｍｍ以下、旭硝子製）４５重量部を混
合し粘性のある接着コンパウンドを得た。これを壁面に
幅５ｃｍ、厚さ１０ｍｍで４５ｃｍ間隔で筋状に塗布、
石膏ボードを圧縮した。４０分後に精度良く完全に固着
した。本方法は、ＧＬボンドのように水の流出はなく、
接着力は２０ｋｇ／ｃｍ² 以上で、今後マンション等で
絶好の仕上げ方法となる。

【００３４】

【発明の効果】本発明の軽量短時間硬化型の土木建築用
接着剤及びその接着剤を建築物若しくは構造物構造部材
の表面に塗布して、他の構造物を接着する工法は、前記
のように構成してなるもので以下のような効果を有して
いる。

【００３５】（イ）本発明の短時間硬化型接着剤は従来
使用されているセメント、ＧＬボンド（石膏セメント）
と比較して軽いため、使用現場に運搬する労力を大幅し
に節減できる。 （ロ）液状又は増粘剤の添加によるマスチック状であ
り、常温で短時間に接着することができ、水を使用しな
いので接着部分のかびの発生を防止できる。更にセメン
ト、合成樹脂、木質基材、合成ゴムや金属に対しても強
力な接着力を示すのである。 （ハ）膨張型接着剤であるので、被接着面に凹凸があっ
ても、よく充填し、強固に接合固着することができ、接
着剤塗布量が少なくて済むのである。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建築物若しくは構造物構造部材とその上
   に敷設される仕上げ部材の何れかの表面、又は両面に塗
   布して、他の建築部材を接着する接着剤において、イソ
   シアネート基を重量比で４％以上含有するウレタン樹脂
   プレポリマーと骨材、軽量骨材、合成樹脂発泡ビーズ、
   増粘剤を混合してなり、湿気と反応して膨張硬化する際
   に発生するＣＯ₂ を骨材の間から脱出させることによ
   り、迅速な硬化と精度ある接着層を作ることを特徴とす
   る軽量短時間硬化型の土木建築用接着剤。
2. 【請求項２】 増粘剤が、ゼラチン、卵黄、トラガカン
   トゴム、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロー
   ス、カルボキシルメチルセルロース、ポリアクリル酸、
   及びエアロジル、若しくはガラス繊維、合成繊維、扁平
   骨材で構造粘性をもたせ、垂直面において接着剤が流下
   しないようにした請求項１記載の軽量短時間硬化型の土
   木建築用接着剤。
3. 【請求項３】 パーライト、合成樹脂発泡ビーズ等の軽
   量骨材がその表面に、無機材料をエマルジョン接着剤、
   樹脂セメントモルタル又は樹脂セメントペーストで固定
   してなることを特徴とする請求項１記載の軽量短時間硬
   化型の土木建築用接着剤。
4. 【請求項４】 請求項１、２又は３何れかに記載の当該
   軽量短時間硬化型の土木建築用接着剤によって、建築物
   のコンクリートの上に、各種合板、石膏板、硅酸カルシ
   ウム板、セメント板、発泡性樹脂板等の断熱材を接着固
   定することを特徴とする断熱材の接着方法。
5. 【請求項５】 請求項１、２又は３何れかに記載の軽量
   短時間硬化型の土木建築用接着剤、若しくは骨材、軽量
   骨材、合成樹脂発泡ビーズとを混合したコンパウンド
   を、アルミ箔、合成樹脂よりなる袋状物に窒素封入し使
   用時迄の安定性を維持した軽量短時間硬化型の土木建築
   用接着剤の取扱方法。