JP2007277017A

JP2007277017A - タイル用接着剤

Info

Publication number: JP2007277017A
Application number: JP2006101321A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Nagai; 義徳長井
Original assignee: Taiheiyo Materials Corp
Current assignee: Taiheiyo Materials Corp
Priority date: 2006-04-03
Filing date: 2006-04-03
Publication date: 2007-10-25

Abstract

【課題】接着層の変形が大きくなり、張り付けられたタイルが不揃いになって耐久性に支障が生じるようなこともなく、且つポットライフ及びオープンタイムを十分確保でき、しかも高い短時間強度発現性があって、工期短縮に繋がる施工効率に優れるといった特性を安定して有することができるセメント系のタイル用接着剤を提供する。
【解決手段】（Ａ）急硬性セメント又はポルトランドセメントと急硬剤、（Ｂ）増粘剤、（Ｃ）ポリマーディスパージョン又は再乳化型粉末樹脂及び（Ｄ）酒石酸、酒石酸塩、ロッシェル塩の群から選ばれる何れか１種又は２種以上を含有してなるタイル用接着剤。
【選択図】なし

Description

本発明は、建築物や構築物などのタイル張りに使用するセメント系接着剤に関する。

建築物や構築物などの床や壁面にタイルを貼り付ける接着剤は、セメントや石膏等の水硬性無機物質を硬化成分とする材料が広く使用されている。一般に、このような無機系の接着剤は、床や壁等の対象駆体表面（以下、下地と称する。）に、左官工法で塗り付け可能な時間（ポットライフ）内に塗り付け、塗布した接着剤が接着性を有している時間（オープンタイム）内にタイルを貼り付けるように使用されている。セメント系材質よりなるタイル用接着剤への要求特性としては、下地やタイルに対する高い接着強度、塗布モルタルの水分が下地やタイルに吸水されて硬化性が損なわれないための保水性、塗布モルタル硬化後も長期間に渡りタイルを安定に固定できる耐久性、左官施工性に優れ、長いポットライフやオープンタイムを有することができる作業性等が挙げられる。また、このような特性を得る手段として、セメントに水溶性のセルロース誘導体を有効成分とする増粘成分を加えると、接着層やタイルの剥離、垂れ、剥落等を起こさない接着強度が付与されて、保水性や施工性にも優れたタイル貼付用接着剤となることが従来より知られている。（例えば、特許文献１参照。）また、タイル張り作業時間に相応したオープンタイムを確保するためには、セルロース誘導体に加えて凝結遅延成分を併用することも知られている。（例えば、特許文献２〜３参照。）また、接着強度や接着層の寸法安定性、耐久性を高めるために、セメントに各種のポリマーディスパージョンや再乳化型粉末樹脂を加えた接着剤も知られている。（例えば、特許文献４〜５参照。）

一方で、普通セメントにポリマーディスパージョンや再乳化型粉末樹脂等を配合したタイル貼付用接着剤では、硬化完了までに時間がかかり、通常は約１日、低温環境下では更にそれ以上の硬化時間を要する。施工効率を上げるため、例えばアルミン酸ナトリウムやカルシウムアルミネートなどの急硬・速硬成分を配合すると、硬化完了時間を短縮でき、接着層の強度発現も早まる。（例えば、特許文献５参照。）しかし、凝結始発及び終結時間もかなり早まるので、ポットライフ及びオープンタイムが短くなって、作業性の著しい低下に繋がる他、形状寸法変化も大きくなる。急硬・速硬成分に凝結遅延成分を併用すれば（例えば、特許文献７参照。）、早期強度発現性を維持したまま比較的長いポットライフ及びオープンタイムが確保されたタイル貼付用接着剤が得られる可能性がある。
特開昭５５−１２６５５８号公報特開平６−２１９８０７号公報特開平１１−１５２４５０号公報特開平１０−２５９０４９号公報特開２００４−１８９５６９号公報特開２００５−３１４２２０号公報特開２００４−２６２７１８号公報

セメント等の無機物質を硬化成分とするタイル張りに用いる接着剤で、急硬・速硬成分と凝結遅延成分が併用されたものでは、早期強度発現性を維持したまま比較的長いポットライフ等を確保できるものの、接着層の変形が大きくなり、張り付けられたタイルが不揃いになり易く、耐久性に悪影響を及ぼすといった問題は依然残る。本発明は、かかる問題が解決されてなる特性を備え、併せてポットライフ及びオープンタイムを十分確保できて作業性が良く、しかも高い短時間強度発現性があって、工期短縮に繋がる施工効率に優れるといった特性を安定して有することができるタイル用接着剤の提供を課題とする。

本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、急硬性セメント若しくはポルトランドセメントと急硬剤に、少なくとも増粘成分と、ポリマーディスパージョン又は再乳化型粉末樹脂と、特定の有機酸及び／又はその塩を配合することによって得られる水硬性組成物が、タイル用接着剤としての前記課題を総じて解決できるものであることを見出した。

即ち、本発明は、（Ａ）急硬性セメント又はポルトランドセメントと急硬剤、（Ｂ）増粘剤、（Ｃ）ポリマーディスパージョン又は再乳化型粉末樹脂及び（Ｄ）酒石酸、酒石酸塩、ロッシェル塩の群から選ばれる何れか１種又は２種以上を含有してなるタイル用接着剤である。また、本発明は、さらに（Ｅ）消泡剤を含有してなる前記のタイル用接着剤である。

本発明によるタイル用接着剤は、実用上十分なポットライフ及びオープンタイムが確保されると共に、早期強度発現性にも優れるため、タイル貼り付け完了から僅か２〜４時間という短時間に工期を完了できて施工効率に著しく優れる。また、施工後にタイル張り位置が変化したり、タイル剥離・剥落もなく、耐久性にも優れる。

本発明のタイル用接着剤には、硬化成分として急硬性セメント又はポルトランドセメントを使用する。急硬性セメントは、速硬セメントや超速硬セメントの類も該当し、例えば、ジェットセメント（登録商標）、スーパージェットセメント、マイルドジェットセメント等と称される市販品を好適に使用することができる。また、ポルトランドセメントを使用する場合は急硬剤を必須併用する。ポルトランドセメントとしては、普通、早強、超早強、中庸熱、低熱等のポルトランドセメントの何れを使用しても良い。また、急硬剤としては、例えばカルシウムアルミネートを有効成分とするものやアルミン酸ナトリウム等のモルタルやコンクリートで急硬性を付与できるものが使用できる。ここでカルシウムアルミネートとは、ＣａＯとＡｌ₂Ｏ₃を主要化学成分とする化合物、固溶体、ガラス質若しくはこれらの何れかが混合した物の総称であって、多少とも水和活性を有するものなら限定されず、例えば、化学成分としての鉱物組成が１２ＣａＯ・７Ａｌ₂Ｏ₃、ＣａＯ・Ａｌ₂Ｏ₃、３ＣａＯ・Ａｌ₂Ｏ₃、１１ＣａＯ・７Ａｌ₂Ｏ₃・ＣａＦ₂、４ＣａＯ・３Ａｌ₂Ｏ₃・ＳＯ₃などのものを挙げることができ、これらの２種以上が共存するものでも良い。ポルトランドセメントに対する急硬剤の併用割合は特に限定されるものではないが、安定した急硬性を発現させる上で望ましくはポルトランドセメント１００質量部に対し、０．５〜５０質量部が適当である。配合作業負荷が軽減できること等から好ましくは急硬性セメントの使用が推奨される。急硬性セメント又は急硬剤の使用により、主に、貼り付けられたタイルの接着強度を早く発現することができ、タイル張りの施工効率が大幅に向上する。

また本発明のタイル用接着剤には、増粘剤が使用される。増粘剤は、例えば水溶性セルロース誘導体やそのエーテル、ポリビニルアルコール類等の、モルタルやコンクリートのスラリー粘度を高められる水溶性のものなら何れのものでも使用できる。好ましくは、保水作用が高いことから水溶性セルロース誘導体が良い。ここで水溶性セルロース誘導体としては、例えばメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、セルロース硫酸エステル等の誘導体を挙げることができる。増粘剤を配合使用することで左官施工時の下地への付着性やタイル貼り付け時の付着力を強化することができ、接着剤の液垂れ、剥落を防ぐことができ、硬化後の乾燥ひび割れも抑制できる。また、特に水溶性セルロース誘導体を使用することで前記作用に加えて、保水作用が強化されるためより安定した硬化性を呈することができる。増粘剤の使用量は、セメント１００質量部に対し、０．０８〜０．５質量部が好ましい。０．０８質量部未満では付着力が弱くなるため適当でなく、また０．５質量部を超えると過度に高粘化して配合時の混合抵抗増加や左官施工時の鏝切れ性が悪化する等の作業性に支障をきたすことがあるので適当ではない。

また本発明のタイル用接着剤には、ポリマーディスパージョン又は再乳化型粉末樹脂が使用される。ポリマーディスパージョン又は再乳化型粉末樹脂の使用によりタイル付着性が強化されると共に、硬化後のひび割れの発生、タイルの剥離・剥落を防ぐことができる。また接着層の形状寸法変化も抑制されるため、タイルのズレや浮きといった現象も起こり難く、タイル張り面を所望の状態で長期間安定して維持することが可能となる。さらに、下地への遮水作用もあって、総じて耐久性がより一層向上する。本発明で使用するポリマーディスパージョンや再乳化形粉末樹脂は、セメント、モルタル又はコンクリートで使用できるものなら何れのものでも良く、例えばＪＩＳＡ６２０３で規定されたポリマーディスパージョンや再乳化型粉末樹脂が使用できる。より具体的なポリマーディスパージョンとして、ポリアクリル酸エステル、スチレンブタジエン、エチレン酢酸ビニル等の樹脂を例示でき、また、再乳化型粉末樹脂として、酢酸ビニル／バーサチック酸ビニルエステル、酢酸ビニル／バーサチック酸ビニル／アクリル酸エステル等が例示される。ポリマーディスパージョンや再乳化型粉末樹脂の使用量は、セメント１００質量部に対し、固型分換算で１〜１０質量部が好ましい。１質量部未満では配合使用効果が殆ど得られないため適当でなく、また１０質量部を超えると高粘化し混練抵抗が増したり、左官施工性が低下するので適当ではない。

また、本発明のタイル用接着剤には、酒石酸、酒石酸塩、ロッシェル塩の群から選ばれる何れか１種又は２種以上を使用される。このうち、酒石酸塩としては酒石酸ナトリウム、酒石酸カリウム等のアルカリ金属化合物が好ましい。酒石酸、酒石酸塩、ロッシェル塩の群から選ばれる何れか１種又は２種以上の使用量は、セメント１００質量部に対し、０．１〜１質量部が好ましく、０．２〜０．６質量部がより好ましい。０．１質量部未満では実用上必要とされるポットライフが確保できないことがあるので適当でない。また、１質量部を超えると早い時期での強度発現性が得られず、工期完了が遅くなるので適当でない。このような成分を配合使用することで施工作業での実用上必要とされる程度のポットライフ及びオープンタイムを十分確保することができる。しかも、タイル貼り付け施工後概ね２〜４時間後という早い時期には必要な接着強度が得られ、工期を完了させることができる。酒石酸、酒石酸塩、ロッシェル塩以外の凝結遅延成分の使用では、同様のポットライフ及びオープンタイムを確保しつつ、このような早い工期の完了を遂行するのは概して困難である。又、酒石酸、酒石酸塩、ロッシェル塩のような遅延成分配合による施工後間もない初期接着強度の不足は、本発明では前記増粘剤とポリマーディスパージョン又は再乳化型粉末樹脂性がもたらす付着力によって、下地からの剥落やタイルの垂れなどが起こらない程度に十分補うことができる。

また、本発明のタイル用接着剤には、さらに消泡剤を配合使用するのが好ましい。消泡剤としてはモルタルやコンクリートで使用できるものなら何れのものでも良い。消泡剤の使用量は、セメント１００質量部に対し、０．０５〜４質量部が好ましく、０．１５〜２質量部がより好ましい。０．１５質量部未満では配合効果が殆ど得られない。また、２質量部を超えても配合効果は向上せずにコスト高となるので適当ではない。消泡剤を配合使用することで接着剤中の気泡の巻き込み量を低減でき、付着力や接着強度の向上と耐久性を一層向上させることができる。

また、本発明のタイル用接着剤は、骨材を含まないペースト状でも骨材を含むモルタル状でも使用できる。望ましくは、耐久性向上等の観点から骨材を含むモルタル状で使用する。使用する骨材はモルタルやコンクリートで使用可能な細骨材であれば限定されず、例えば川砂、海砂、山砂、砕砂等の普通骨材、有機材質の軽量骨材、火山礫等を粉砕した天然軽量骨材、天然鉱石に必要により発泡助剤を加えて焼成された無機材質の人工軽量骨材、産業副次生成物や廃棄物を熱処理して得られた副産軽量骨材などを挙げることができる。骨材を含む場合の骨材の配合量は、セメント１００質量部に対し、８０〜３００質量部が推奨される。また、混練水の配合量は骨材を含まないペースト状接着剤とする場合は、セメント１００質量部に対し、４０〜７０質量部が推奨され、骨材を含むモルタル状接着剤とする場合は、セメント１００質量部に対し、３０〜５０質量部が推奨される。何れの場合も推奨配合範囲より低量の水では混練作業性や接着剤の施工性が低下することがあり、推奨配合範囲を超える量の水では強度低下を起こす他、液垂れが起こることがある。

また、本発明のタイル用接着剤は、本発明の効果を実質的に喪失させない限り、前記以外の成分を含むものであっても良い。このような成分として、例えば、分散剤、各種減水剤、膨張材、収縮低減材、非水溶性材質よりなる繊維、撥水剤、潜在水硬性物質、石炭灰やシリカフューム等のポゾラン反応性物質、白華防止剤等を挙げることができる。

本発明のタイル用接着剤の製造方法は、特に限定されるものではなく、一般的なセメント系モルタル材やペースト材と概ね同様の方法で製造することができ、例えば市販のモルタルミキサーに配合材料を投入し、適宜混練すれるだけで容易に得ることができる。また、本発明のタイル用接着剤の施工は、従来から行われている鏝やローラー等を用いた左官工法で、例えば床面や壁面の何れにも施工することができる。

以下、実施例により本発明を具体的に詳しく説明する。
［接着剤の作製］次に表すＡ１〜Ａ３、Ｂ、Ｃ１〜Ｃ２、Ｄ１〜Ｄ４、Ｅ、Ｆから選定される材料と水を、表１に記した配合量となるよう市販のモルタルミキサーに投入し、約２０℃の温度下で３分間混練した。

Ａ１；普通ポルトランドセメント（太平洋セメント株式会社製）
Ａ２；スーパージェットセメント（小野田ケミコ株式会社製）
Ａ３；１２ＣａＯ・７Ａｌ₂Ｏ₃系結晶質カルシウムアルミネート
Ｂ；水溶性ヒドロキシプロピルメチルセルロース系増粘剤（信越化学工業株式会社製）
Ｃ１；エチレン酢酸ビニル系再乳化粉末樹脂（商品名「ＲＥ５２４Ｚ」、旭化成ケミカルズ株式会社製）
Ｃ２；スチレンブタジエン系ポリマーディスパージョン（商品名「太平洋ＣＸＢ」、太平洋マテリアル株式会社製）
Ｄ１；酒石酸（市販試薬）
Ｄ２；酒石酸ナトリウム（市販試薬）
Ｄ３；ロッシェル塩（市販試薬）
Ｄ４；クエン酸（市販試薬）
Ｅ；ポリエーテル系消泡剤（サンノプコ社製）
Ｆ；細骨材（珪砂、粒径約０．０８〜０．６ｍｍ、Ｆ．Ｍ．＝２．１）

［接着剤としての評価］前記混練作製した接着剤について、温度約２０℃の環境下で、次の評価試験を行った。各試験の評価結果は表２に表す。

＜タイル張り施工性＞３０×３０×６ｃｍのコンクリート製歩道平板を３０×６ｃｍの一面を底面として垂直に設置した。混練終了約１分後の接着剤を、該歩道平板の３０×３０ｃｍの面の一方に厚さ約０．５ｃｍとなるよう金鏝で約１分かけて塗り付けた。塗り付け完了から１分後の塗り付け面に、４５ｃｍ角で重量３０ｇのタイルを貼り付けた。貼り付け２４時間経過後の目視検査で、接着剤の液垂れが見られず、且つ貼り付けたタイルが垂れたり剥落したりせずに貼り付け時の位置を保ったまま固定されていたものをタイル張り施工性良好と評価し、それ以外の状態になったものを不良と評価した。

＜ポットライフ評価試験＞混練後の接着剤のフロー値を、ＪＩＳＲ５２０１「セメントの物理試験方法ＩＩ」に準拠した方法で、混練終了直後と混練終了から３０分経過後にそれぞれ測定し、フロー値の変化を調べることでポットライフを評価した。変化率が２０％以内であったものを実施工に十分なポットライフが確保できるものと判定評価し、表２に○で表した。２０％を超える変化率になったものや固化等の理由からフロー値測定不能であった場合を、施工作業上必要なポットライフが確保できないものと判定評価し、表２に×で表した。

＜オープンタイム評価試験＞３０×３０×６ｃｍのコンクリート製歩道平板を３０×３０ｃｍの面を底面として水平に設置し、上面となるもう片方の３０×３０ｃｍの面上に、混練終了約１分後の接着剤を、厚さ約０．５ｃｍとなるよう金鏝で約１分かけて塗り付けた。塗り付け完了から４０分後の塗り付け面に、４５ｃｍ角で重量３０ｇのタイルを貼り付け、１０秒後にこのタイルを剥がした。タイル裏面への接着剤の付着度合いを、剥ぎ取ったタイルに付着した接着剤の面積割合で評価した。モルタル裏面の面積の８０％以上に接着剤の付着が見られたものをタイル貼り付けに十分なオープンタイムが確保できるものと判定評価し、表２に○で表した。接着剤の付着がモルタル裏面の面積の８０％未満であったものや歩道平板に鏝塗りが行えなかった接着剤は、施工作業上必要なオープンタイムが確保できないものと判定評価し、表２に×で表した。

＜付着強度＞混練終了約１分後の接着剤を、３０×３０×６ｃｍのコンクリート製歩道平板の３０×３０ｃｍ面の一方に厚さ約５ｍｍとなるよう金鏝で約１分かけて塗り付けた。該塗布面に、４５ｃｍ角で重量３０ｇのタイルを貼り付け、その４時間後に建研式付着試験でタイル付着強さを測定した。尚、タイルを貼り付けること自体できなかったものは測定不能とした。

表２より、本発明品は何れもタイル張り施工性が良好で、実用に値する十分なポットライフとオープンタイムが確保できると共に、タイル貼り付け僅か４時間後には高い強度発現性が得られ、短時間でタイルを安定して張り付け固定することができる。

Claims

（Ａ）急硬性セメント又はポルトランドセメントと急硬剤、（Ｂ）増粘剤、（Ｃ）ポリマーディスパージョン又は再乳化型粉末樹脂及び（Ｄ）酒石酸、酒石酸塩、ロッシェル塩の群から選ばれる何れか１種又は２種以上を含有してなるタイル用接着剤。
さらに、（Ｅ）消泡剤を含有してなる請求項１記載のタイル用接着剤。