JP3739307B2

JP3739307B2 - Exterior wall structure

Info

Publication number: JP3739307B2
Application number: JP2001289369A
Authority: JP
Inventors: 之彦村山
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2001-09-21
Filing date: 2001-09-21
Publication date: 2006-01-25
Anticipated expiration: 2021-09-21
Also published as: JP2003097022A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミニウム板の表面にタイルや石材等の窯業材料片が貼り付けられてなる、いわゆるアルミニウムの化粧外壁構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
外壁基礎（外壁下地材）と外壁化粧材とからなる外壁構造体においては、各構成体間の接合は、従来、機械的接合手段やエポキシ樹脂のような硬い樹脂による接着によりなされることが多かったが、このような場合、各構成体の線膨張率の違いに起因して応力の発生や集中が起こり、各構成体に亀裂や破壊が起こるという問題があった。
そこで、かかる問題を解決すべく、例えば特開平６−１３６９０７号公報には、スレート等からなる外壁基礎や外壁化粧材等の各構成体を変成シリコーン系接着剤により接着することにより、亀裂や破壊の発生を防止した外壁構造体が提案されている。
【０００３】
一方、外壁表面に、タイルや石材等に代表される窯業材料片が貼り付けられてなる住宅用の化粧外壁の需要が増加しつつあり、近年、従来の無機サイディング材やＡＬＣに対してではなく金属外壁にタイル貼りした化粧外壁の出現が望まれている。
しかし、金属外壁にタイルを貼り付けると、タイルの自重で外壁パネルが破損したり、タイルと金属との線膨張率の違いによりタイルが剥離するという問題点が指摘されており、上記特開平６−１３６９０７号公報には金属外壁にタイル等を貼り付けるとの発想は全く開示されていない。
即ち、実用に供し得る、タイル貼りアルミニウム外壁構造体は報告されていないのが現状である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、プレハブ住宅やユニット住宅等に用いられるタイル貼り外壁について検討を重ね、タイル貼りアルミニウム外壁構造体に関して、アルミニウム板を石膏ボードで裏打ちした構造とするとともに各構成材料を変成シリコーン系接着剤により接着することにより本発明を完成するに至ったもので、本発明の目的は、耐久性を有し、各構成材料に亀裂や破壊が起こることがなく、意匠性にも優れた、アルミニウムの化粧外壁構造体を比較的安価に提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、石膏ボード、アルミニウム板、及び外壁化粧材としての複数の窯業材料片からなる外壁構造体であって、石膏ボードとアルミニウム板、及びアルミニウム板と外壁化粧材との間が、変成シリコーン系接着剤により接着されてなるとともに、アルミニウム板表面の全面が実質的に変成シリコーン系接着剤によって被覆されてなる外壁構造体を提供する。
【０００６】
また、請求項２記載の発明は、複数の窯業材料片の間に目地材が充填されることなくそのまま目地部が形成されてなる請求項１記載の外壁構造体を提供する。更に請求項３記載の発明は、目地部の目地幅が約４〜１０ｍｍである請求項２記載の外壁構造体を提供する。
以下、本発明を更に詳細に説明する。
【０００７】
本発明における上記石膏ボードは、アルミニウム板の補強のための裏打ち材として用いられるもので、外壁構造体に使用可能なものであれば特に限定されず、例えば、一般の石膏ボードの他、繊維強化石膏ボードや無機繊維強化石膏ボード等が用いられる。
【０００８】
上記アルミニウム板は、アルマイト処理、陽極酸化処理、化成処理したものが好ましく用いられ、板厚は特に限定されないが、上記石膏ボードによって裏打ちすることにより０．３〜１．０ｍｍの薄膜の使用が可能となり、このことと上記変成シリコーン系接着剤の使用とが相俟って、外壁構造体の比較的安価な提供を可能とする。
【０００９】
上記窯業材料片は、上記アルミニウム板に変成シリコーン系接着剤により接着される外壁化粧材として用いられるもので、例えばタイル、煉瓦、陶磁器等の無機質固体高温加工材料片や石材等が挙げられる。
【００１０】
本発明において、変成シリコーン系接着剤とは、変成シリコーンポリマーに、後述する各種の添加剤が必要により加えられて硬化により接着強度が発現されるようになされた接着剤をいう。かかる変成シリコーン系接着剤は、ゴム弾性系接着剤であるため、石膏ボード、アルミニウム板、及び窯業材料片からなる本発明外壁構造体の各構成材料の線膨張率差による応力の発生を防ぐと共に、良好な接着性を有し、耐熱性、耐水性等の耐久性にも優れており、上記各構成材料の接着剤として好ましいものである。
【００１１】
上記変成シリコーンポリマーとは、主鎖がポリアルキレンオキサイドであり、末端に架橋可能な加水分解性シリル基を有する重合体である。主鎖であるポリアルキレンオキサイドとしては、例えば、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリブチレンオキサイド等が挙げられるが、硬化物の耐水性や弾性等の物性バランスの点から、ポリプロピレンオキサイドが好ましく用いられる。
上記架橋可能な加水分解性シリル基としては、メトキシシリル基及びエトキシシリル基等のアルコキシシリル基が、反応後に有害な副生成物を生成しない点で好ましい。
【００１２】
また、変成シリコーンポリマーの分子量は、小さすぎると硬化物の伸びが十分ではなくなり、目地面に対する追従性が低下し、大きすぎると硬化前の粘度が高すぎて、各種添加剤を配合して接着剤を調製する際の作業性が低下する。
そのため、数平均分子量が１００００〜３００００の範囲で、分子量分布Ｍｗ／Ｍｎ（重量平均分子量／数平均分子量）が１．６以下のものが、上記硬化物の伸びと取扱作業性のバランスが優れている点で好ましい。
【００１３】
本発明の外壁構造体は、アルミニウム板上に複数の窯業材料片が変成シリコーン系接着剤により接着されてなるもので、この場合、複数の窯業材料片の間に耐候性を備えた目地材を充填したものであっても良いが、生産効率上は、目地材を充填することなくそのまま目地部を形成してなるものが好ましい。
【００１４】
この様に目地材を充填しない場合は、変成シリコーン系接着剤が直接風雨に曝され、通常の接着剤よりも高耐候性が要求される。
一般に、接着剤の耐候性を発現させるためには、紫外線、吸収剤、熱安定剤をはじめ耐候性向上のための添加剤を配合するが、より高い耐候性を発現させるため、上記変成シリコーンポリマーに、後述する各種の添加剤とは別に、主鎖が本質的に（メタ）アクリル酸エステル共重合体であり、架橋可能な加水分解性シリル基を少なくとも１個有するアクリル系共重合体を配合してもよい。
【００１５】
このようなアクリル系共重合体は、例えば、次の（１）〜（４）に示した方法により得られる。
（１）アリル基を有する（メタ）アクリル酸エステル系重合体を、ＶIII 族遷移金属の存在下で、下記一般式で表されるヒドロシリコン化合物と反応させる方法（特開昭５４−３６３９５号公報に記載）。
【００１６】
【化１】

（式中、Ｒは１価炭化水素基またはハロゲン化１価炭化水素基、ａは０〜２の整数、Ｘはハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基及びケトキシメート基より選択される原子または基を示す）
【００１７】
（２）アルキル（メタ）アクリレートを、アルコキシシリル基を含有するアルキル（メタ）アクリレート、及びメルカプト基を含有する連鎖移動剤の存在下で共重合させる方法（特開昭５７−１７９２１０号公報に記載）。
（３）アルキル（メタ）アクリレートを、２官能ラジカル重合性化合物及び連鎖移動剤としてアルコキシシリル基を含有するメルカプタンの存在下で共重合させる方法（特開昭５９−７８２２２号公報に記載）。
（４）アルキル（メタ）アクリレートを、重合開始剤としてアルコキシシリル基を含有するアゾビスニトリル化合物を使用して重合する方法（特開昭６０−２３４０５号公報に記載）。
【００１８】
これらのアクリル系共重合体のなかでも、主鎖がアクリル酸とアルキル基の炭素数が１〜１２のアルキル（メタ）アクリレートとからなる共重合体が、硬化物の柔軟性が優れているため好ましく、上記アルキル（メタ）アクリレートのアルキル基の炭素数が２〜８であれば、さらに好ましい。
【００１９】
上記変成シリコーンポリマーの市販品としては、例えば、鐘淵化学工業社製の、商品名「ＭＳポリマーＳ−２０３」、「ＭＳポリマーＳ−３０３」等のＭＳポリマーや、鐘淵化学工業社製の、商品名「サイリルＳＡＴ−２００」、「サイリルＳＡＴ−３５０」、「サイリルＳＡＴ−４００」等のサイリルポリマーの他、旭硝子社製の、商品名「エクセスターＥＳＳ−３６２０」、「エクセスターＥＳＳ−３４３０」、「エクセスターＥＳＳ−２４２０」、「エクセスターＥＳＳ−２４１０」などの「エクセスター」が挙げられ、これらは単独で、または２種以上混合して使用されてもよい。
【００２０】
更に、上記変成シリコーンポリマーと上記アクリル系共重合体の混合物も市販されている。例えば鐘淵化学社製の商品名ＭＳポリマーとしては、ＭＳポリマーＳ−９０３、ＭＳＸ−９０８、ＭＳＸ−９１１、ＭＳＸ−９４３等が挙げられ、同社製の商品名サイリルポリマーとしては、サイリルＭＡ−４３０、ＭＡＸ−４４７等が挙げられる。
【００２１】
架橋可能な加水分解性シリル基としては、特に限定されるものではないが、メトキシシリル基、エトキシシリル基等のアルコキシシリル基が、反応後有害な副生成物を生成しないので好適である。
【００２２】
上記アクリル系共重合体の数平均分子量は、小さ過ぎると硬化物のタック性（べた付き）が悪化し、大き過ぎると、変成シリコーンポリマーとの混和性の低下によって接着性が不十分となるので、６０００〜３００００であることが好ましい。さらに好ましくは８０００〜２００００である。
アクリル系共重合体の変成シリコーンポリマーに対する配合量は、少な過ぎると耐候性向上の効果が不十分となり、多過ぎると硬化物の伸びが低下するので、変成シリコーンポリマー１００重量部に対して０．１〜１００重量部が好ましく、さらに好ましくは０．５〜８０重量部である。
【００２３】
本発明において用いられる変成シリコーン系接着剤は、例えば、変成シリコーンポリマー及び必要により上記アクリル系共重合体に、１分子中にアミノ基及びアルコキシシリル基を有する化合物、シラノール縮合触媒、脱水剤、及び充填剤、更に必要に応じて、可塑剤、タレ防止剤、老化防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、香料、溶剤等を所定量配合し、ロール、プラネタリーミキサー等により混練することによって得られる。
【００２４】
上記の、１分子中にアミノ基及びアルコキシシリル基を有する化合物は、接着性付与剤として添加されるものであり、例えば、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ，Ｎ’−ビス−〔３−（トリメトキシシリル）プロピル〕エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス−〔３−（トリエトキシシリル）プロピル〕エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス−〔３−（メチルジメトキシシリル）プロピル〕エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス−〔３−（トリメトキシシリル）プロピル〕ヘキサメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス−〔３−（トリエトキシシリル）プロピル〕ヘキサメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス−〔３−（メチルジメトキシシリル）プロピル〕ヘキサメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ビス−〔３−（トリメトキシシリル）プロピル〕エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ビス−〔３−（メチルジメトキシシリル）プロピル〕エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ビス−〔３−（トリエトキシシリル）プロピル〕エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ビス−〔３−（トリメトキシシリル）プロピル〕ヘキサメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ビス−〔３−（メチルジメトキシシリル）プロピル〕ヘキサメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ビス−〔３−（トリエトキシシリル）プロピル〕ヘキサメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ビス−〔３−（トリメトキシシリル）プロピル〕アミン、Ｎ，Ｎ−ビス−〔３−（トリエトキシシリル）プロピル〕アミン、Ｎ，Ｎ−ビス−〔３−（メチルジメトキシシリル）プロピル〕アミン等が挙げられ、これらは単独又は２種以上併用してもよい。
【００２５】
上記シラノール縮合触媒としては、従来、変成シリコーンポリマーの湿気硬化反応を促進するために使用されているものが好適であり、例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫オキサイド、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫フタレート、ビス（ジブチル錫ラウリン酸）オキサイド、ジブチル錫ビスアセチルアセトナート、ジブチル錫ビス（モノエステルマレート）、オクチル酸錫、ジブチル錫オクトエート、ジオクチル錫オキサイド等の錫化合物；テトラ−ｎ−ブトキシチタネート、テトライソプロポキシチタネート等のチタネート系化合物；ジブチルアミン−２−エチルヘキソエート等のアミン塩；及び、その他の酸性触媒や塩基性触媒が挙げられ、これらは単独又は２種以上併用してもよい。
【００２６】
上記脱水剤は、変成シリコーン系接着剤の保存時における侵入水分を除去するために使用されるものであり、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、フェニルトリメチルシラン、ジフェニルジメトキシシラン等のシラン化合物類；オルトギ酸メチル、オルトギ酸エチル、オルト酢酸メチル、オルト酢酸エチル等の加水分解性エステル化合物類が挙げられ、これらは単独又は２種以上併用してもよい。
【００２７】
上記充填剤は、硬化後の変成シリコーン系接着剤層の補強を目的として使用されるものであり、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、含水ケイ酸、無水ケイ酸、微粉末シリカ、ケイ酸カルシウム、二酸化チタン、クレー、タルク、カーボンブラック、ガラスバルーンなどが挙げられ、これらは単独又は２種以上併用してもよい。
【００２８】
上記タレ防止剤は、変成シリコーン系接着剤のタレ防止のために使用されるものであり、例えば、水添ひまし油、脂肪酸ビスアマイド、ヒュームドシリカ等が挙げられる。
【００２９】
上記可塑剤は、変成シリコーン系接着剤の硬化物の伸びを高めたり、低モジュラス化するため使用されるものであり、例えば、燐酸トリブチル、燐酸トリクレジル等の燐酸エステル類；フタル酸ジオクチル等のフタル酸エステル類；グリセリンモノオレイン酸エステル等の脂肪酸一塩基酸エステル類；アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジオクチル等の脂肪酸二塩基酸エステル類；及びポリプロピレングリコール類などが挙げられ、これらは単独又は２種以上併用してもよい。
【００３０】
本発明において用いられる変成シリコーン系接着剤には、更に、耐久性を高めるために、弾性率向上の目的で、変成シリコーンポリマーにエポキシ樹脂が配合されたものであってもよい。
【００３１】
エポキシ樹脂としては、エポクロルヒドリン−ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、エポクロルヒドリン−ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノールＡのグリシジルエーテルなどの難燃型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡプロピレンオキシド付加物のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ｐ−オキシ安息香酸グリシジルエーテルエステル型エポキシ樹脂、ｍ−アミノフエノール系エポキシ樹脂、ジアミノジフエニルメタン系エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、各種脂環式エポキシ樹脂、Ｎ、Ｎ−ジグリシジルアニリン、Ｎ、Ｎ−ジグリシジル−ｏ−トルイジントリグリシジルイソシアヌレート、ポリアルキレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンなどの如き多価アルコールのグリシジルエーテル、ヒダントイン型エポキシ樹脂、石油樹脂などの如き不飽和重合体のエポキシ化物等が例示されるが、これらに限定されるものではなく、一般に使用されているエポキシ樹脂が使用され得る。
【００３２】
また、本発明において用いられる変成シリコーン系接着剤には、エポキシ樹脂と共にエポキシ硬化剤が用いられてもよい。
エポキシ硬化剤の例としては、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトレミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ベンジルシジエチルアミン、ジメチルアミノメチルフェノール、トリメチルアミノメチルフェノール、ピリジン、ピペリジン、メタフェニレンジアミン、３−フッ化ホウ素モノエチルアミン、他アミン類、イミダゾール類、フエノール樹脂、メラミン樹脂、ジシアンジアミド、ポリサルファイド、ポリメルカプタン、グアニジン、ケチミン、シラミンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３３】
本発明の外壁構造体を得るには、例えば、先ず、アルミニウム板１に変成シリコーン系接着剤２を用いて石膏ボード３を裏打ちしたものを用意して、図１の如く、水平面に平行に載置し、アルミニウム板１に変成シリコーン系接着剤２を塗布する。
接着剤は、例えば、ヘラ、コテ、ハンドロール等を用いてアルミニウム板１上にのばして塗布するが、ロールを用いて塗布することにより工数を著しく削減することができる。このとき用いられるロールは金属製、ゴム製等の２本ロール、３本ロール等が挙げられる。
【００３４】
次に、接着剤の可使時間内にタイルや石材等の窯業材料片４を所定の間隔を置いて貼り付ける。通常、目地５が形成されるが、接着剤２の可使時間内に目地５に接着剤３を更に充填したり他のシーリング剤を充填したりすると外観不良となり易く、可使時間後に同様の作業を行うと作業時間が大幅に遅れ、何れにせよ極めて作業性が悪いので、目地施工をしない状態で、例えば、保管場所に移送して養生するのがよい。
【００３５】
窯業材料片４同士の間隔、即ち目地部５の幅は、意匠性の面から約４〜１０ｍｍが好ましく、約４ｍｍ未満では意匠面でアクセントに乏しく、約１０ｍｍを越えると意匠性の面で実用に供し得ない。
【００３６】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を説明することにより、本発明を具体的に説明する。なお、本発明は下記実施例のみに限定されるものではない。
（実施例１）
〔接着剤組成物の調製〕
変成シリコーンポリマーとして、旭硝子社製の、商品名「エクセスターＥＳＳ−２４２０」（数平均分子量１７０００）１００重量部、充填剤としてコロイダル炭酸カルシウム（白石工業社製、「ＣＣＲ」）１００重量部、脱水剤としてビニルトリメトキシシラン（チッソ社製、「サイラエースＳ２１０」）４重量部、接着性付与剤としてＮ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン（信越化学社製、「ＫＢＭ−６０３」）２重量部、シラノール縮合触媒としてジブチル錫ジラウレート１重量部、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤（チバスペシャリティーケミカルズ社製、「チヌビン３２７」）１重量部、及びヒンダードアミン系光安定剤（三共社製、「サノールＬＳ７７０」）を配合し、プラネタリーミキサーで６０分真空混練して、変成シリコーン系接着剤（接着剤Ａ）を得た。
【００３７】
〔外壁構造体の製造〕
厚み０．５ｍｍ、大きさ１０００ｍｍ×１０００ｍｍのアルマイト処理アルミニウム板と、厚み５ｍｍ、大きさ１０００ｍｍ×１０００ｍｍの石膏ボードとを、上記接着剤Ａで塗布厚み０．３ｍｍとなるように接着した。
この石膏ボード裏打ちアルミニウム板を２３℃５５％の雰囲気下で１週間養生後、水平面に平行に載置し、アルミニウム板表面全面に、上記接着剤Ａを塗布量０．７ｋｇ／ｍ²で塗布した後モザイクタイル（６０ｍｍ×６０ｍｍ）をクシメ鏝を用いて貼り付けた。
目地部の目地幅は５ｍｍとした。
【００３８】
〔評価〕
上記の如くして得た外壁構造体をその直後に、２３℃５５％の雰囲気下で２週間養生後、積水化学工業株式会社、堺工場（住所、大阪府堺市築港新町３−５−１）において、南側に向け水平面に対する角度６０度にて３ケ月間、屋外暴露し、全体を目視観察した。その結果は表１に記載の通り、異常はなかった。
【００３９】
（比較例１）
水系接着剤（アクリル系エマルジョン、積水化学工業社製「エスダイン＃１６８」以下、接着剤Ｂと記す）を用いてアルミニウム板と石膏ボードを接着し、エポキシ系接着剤（積水化学工業社製「エスロタイト」、以下接着剤Ｃと記す）を用いてアルミニウム板とタイルを接着した以外は、実施例１と同様にして外壁構造体を得て、評価し、その結果を表１に記載した。
【００４０】
（比較例２）
接着剤Ａを用いてアルミニウム板と石膏ボードを接着し、接着剤Ｃを用いてアルミニウム板とタイルを接着した以外は、実施例１と同様にして外壁構造体を得て、評価し、その結果を表１に記載した。
（比較例３）
接着剤Ｂを用いてアルミニウム板と石膏ボードを接着し、接着剤Ａを用いてアルミニウム板とタイルを接着した以外は、実施例１と同様にして外壁構造体を得て、評価し、その結果を表１に記載した。
【００４１】
【表１】

【００４２】
【発明の効果】
本発明の外壁構造体は、石膏ボード、アルミニウム板、及び外壁化粧材としての複数の窯業材料片からなる外壁構造体であって、石膏ボードとアルミニウム板、及びアルミニウム板と外壁化粧材との間が、変成シリコーン系接着剤により接着されてなるとともに、アルミニウム板表面の全面が実質的に変成シリコーン系接着剤によって被覆されてなるので、窯業材料片とアルミニウム板との線膨張率の違いによりタイルが剥離するということがなく、耐久性を有し、従来、知られていなかったアルミニウムの化粧外壁構造体を提供し得る。
上記複数の窯業材料片の間に目地材が充填されることなくそのまま目地部が形成されてなる場合は、高い生産性をもって、製造することが可能で、従って、比較的安価に提供し得るという利点を有する。
また、目地部の目地幅が約４〜１０ｍｍである場合は、意匠性にも優れた外壁構造体を提供し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の外壁構造体の一例を、製造途中の状態として示す斜視図である。
【符号の説明】
１：アルミニウム板
２：変成シリコーン系接着剤
３：石膏ボード
４：窯業材料片（モルタル）
５：目地部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a so-called aluminum decorative outer wall structure in which ceramic material pieces such as tiles and stones are bonded to the surface of an aluminum plate.
[0002]
[Prior art]
In an outer wall structure composed of an outer wall foundation (outer wall base material) and an outer wall decorative material, the bonding between the structural members has been conventionally performed by mechanical bonding means or bonding with a hard resin such as an epoxy resin. However, in such a case, there is a problem that stress is generated or concentrated due to a difference in linear expansion coefficient between the constituents, and cracks or breakage occurs in the constituents.
Therefore, in order to solve such a problem, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-136907 discloses a crack or breakage by bonding each constituent body such as an outer wall foundation made of slate or the like and an outer wall decorative material with a modified silicone adhesive. The outer wall structure which prevented generation | occurrence | production of the is proposed.
[0003]
On the other hand, there is an increasing demand for decorative exterior walls for homes, where ceramic material pieces such as tiles and stones are pasted on the outer wall surface. In recent years, there has been an increase in demand for conventional inorganic siding materials and ALC. The appearance of a decorative outer wall tiled on a metal outer wall is desired.
However, it has been pointed out that when a tile is attached to a metal outer wall, the outer wall panel is damaged by the weight of the tile, or the tile peels due to the difference in linear expansion coefficient between the tile and the metal. No. 136907 does not disclose the idea of attaching a tile or the like to a metal outer wall.
That is, at present, no tiled aluminum outer wall structure that can be put to practical use has been reported.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present inventor has repeatedly examined tiled outer walls used in prefabricated houses and unit houses, etc., and regarding the tiled aluminum outer wall structure, an aluminum plate is lined with a gypsum board and each constituent material is modified with silicone adhesive. The present invention has been completed by adhering with an agent, and the object of the present invention is to provide aluminum that has durability, does not cause cracks or breakage in each constituent material, and has excellent design properties It is to provide a decorative outer wall structure of the present invention at a relatively low cost.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is an outer wall structure comprising a gypsum board, an aluminum plate, and a plurality of ceramic material pieces as an outer wall decorative material, the gypsum board, the aluminum plate, and the aluminum Provided is an outer wall structure in which a plate and an outer wall decorative material are bonded with a modified silicone adhesive and the entire surface of the aluminum plate is substantially covered with the modified silicone adhesive.
[0006]
The invention according to claim 2 provides the outer wall structure according to claim 1 in which the joint portion is formed as it is without filling the joint material between the plurality of ceramic material pieces. Furthermore, the invention according to claim 3 provides the outer wall structure according to claim 2, wherein the joint width of the joint portion is about 4 to 10 mm.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
[0007]
The gypsum board in the present invention is used as a backing material for reinforcing an aluminum plate and is not particularly limited as long as it can be used for an outer wall structure. For example, in addition to a general gypsum board, fiber reinforced Gypsum board and inorganic fiber reinforced gypsum board are used.
[0008]
The aluminum plate is preferably anodized, anodized, or chemically treated. The plate thickness is not particularly limited, but a 0.3 to 1.0 mm thin film can be used by backing with the gypsum board. This, combined with the use of the modified silicone adhesive, makes it possible to provide a relatively inexpensive outer wall structure.
[0009]
The ceramic material piece is used as an outer wall decorative material bonded to the aluminum plate with a modified silicone adhesive. Examples thereof include inorganic solid high-temperature processed material pieces such as tiles, bricks, ceramics, and stones.
[0010]
In the present invention, the modified silicone-based adhesive refers to an adhesive in which various additives described below are added to the modified silicone polymer as necessary and the adhesive strength is expressed by curing. Since such a modified silicone adhesive is a rubber elastic adhesive, it prevents the occurrence of stress due to the difference in linear expansion coefficient of each constituent material of the outer wall structure of the present invention composed of gypsum board, aluminum plate, and ceramic material pieces. It has good adhesiveness and is excellent in durability such as heat resistance and water resistance, and is preferable as an adhesive for the above constituent materials.
[0011]
The modified silicone polymer is a polymer having a main chain of polyalkylene oxide and a hydrolyzable silyl group capable of crosslinking at the terminal. Examples of the polyalkylene oxide as the main chain include polyethylene oxide, polypropylene oxide, polybutylene oxide, and the like, and polypropylene oxide is preferably used from the viewpoint of balance of physical properties such as water resistance and elasticity of the cured product.
As the crosslinkable hydrolyzable silyl group, alkoxysilyl groups such as a methoxysilyl group and an ethoxysilyl group are preferable in that no harmful by-products are formed after the reaction.
[0012]
Also, if the molecular weight of the modified silicone polymer is too small, the cured product will not be sufficiently stretched, and the followability to the ground will be reduced. If it is too large, the viscosity before curing will be too high, and various additives will be blended together. Workability when preparing the agent is reduced.
Therefore, the number average molecular weight is in the range of 10,000 to 30,000, and the molecular weight distribution Mw / Mn (weight average molecular weight / number average molecular weight) is 1.6 or less, which has an excellent balance between the elongation of the cured product and the handling workability. This is preferable.
[0013]
The outer wall structure of the present invention is formed by bonding a plurality of ceramic material pieces on an aluminum plate with a modified silicone adhesive. In this case, a joint material having weather resistance is provided between the plurality of ceramic material pieces. However, in terms of production efficiency, it is preferable to form the joint part as it is without filling the joint material.
[0014]
When the joint material is not filled in this way, the modified silicone adhesive is directly exposed to wind and rain, and higher weather resistance is required than a normal adhesive.
In general, in order to develop the weather resistance of the adhesive, additives such as ultraviolet rays, absorbents, heat stabilizers, and the like are added to improve the weather resistance. In addition to the various additives described later, the main chain is essentially a (meth) acrylic acid ester copolymer, and an acrylic copolymer having at least one hydrolyzable silyl group capable of crosslinking is blended. May be.
[0015]
Such an acrylic copolymer is obtained, for example, by the methods shown in the following (1) to (4).
(1) A method of reacting a (meth) acrylic acid ester-based polymer having an allyl group with a hydrosilicon compound represented by the following general formula in the presence of a group VIII transition metal (Japanese Patent Laid-Open No. 54-36395) Described in).
[0016]
[Chemical 1]

(In the formula, R represents a monovalent hydrocarbon group or a halogenated monovalent hydrocarbon group, a represents an integer of 0 to 2, X represents an atom or group selected from a halogen atom, an alkoxy group, an acyloxy group, and a ketoximate group. )
[0017]
(2) A method of copolymerizing an alkyl (meth) acrylate in the presence of an alkyl (meth) acrylate containing an alkoxysilyl group and a chain transfer agent containing a mercapto group (described in JP-A-57-179210) ).
(3) A method in which an alkyl (meth) acrylate is copolymerized in the presence of a bifunctional radical polymerizable compound and a mercaptan containing an alkoxysilyl group as a chain transfer agent (described in JP-A-59-78222).
(4) A method of polymerizing alkyl (meth) acrylate using an azobisnitrile compound containing an alkoxysilyl group as a polymerization initiator (described in JP-A-60-23405).
[0018]
Among these acrylic copolymers, a copolymer comprising a main chain of acrylic acid and an alkyl (meth) acrylate having 1 to 12 carbon atoms in the alkyl group is excellent in the flexibility of the cured product. Preferably, it is more preferable that the alkyl group of the alkyl (meth) acrylate has 2 to 8 carbon atoms.
[0019]
Examples of commercial products of the modified silicone polymer include MS polymers such as “MS polymer S-203” and “MS polymer S-303” manufactured by Kaneka Chemical Co., Ltd. In addition to silyl polymers such as “Syryl SAT-200”, “Syryl SAT-350”, and “Syryl SAT-400”, trade names “Exester ESS-3620”, “Exester ESS” manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. -3430 "," Exester ESS-2420 "," Exester ESS-2410 "and the like, and these may be used alone or in admixture of two or more.
[0020]
Furthermore, a mixture of the modified silicone polymer and the acrylic copolymer is also commercially available. For example, MS polymer S-903, MSX-908, MSX-911, MSX-943, and the like are listed as trade name MS polymers manufactured by Kaneka Chemical Co., Ltd. 430, MAX-447 and the like.
[0021]
The crosslinkable hydrolyzable silyl group is not particularly limited, but an alkoxysilyl group such as a methoxysilyl group or an ethoxysilyl group is preferable because it does not generate a harmful byproduct after the reaction.
[0022]
If the number average molecular weight of the acrylic copolymer is too small, the tackiness (stickiness) of the cured product is deteriorated. If it is too large, the adhesiveness becomes insufficient due to a decrease in miscibility with the modified silicone polymer. 6000 to 30000 is preferable. More preferably, it is 8000-20000.
If the blending amount of the acrylic copolymer with respect to the modified silicone polymer is too small, the effect of improving the weather resistance is insufficient. If the blending amount is too large, the elongation of the cured product decreases. 1-100 weight part is preferable, More preferably, it is 0.5-80 weight part.
[0023]
The modified silicone adhesive used in the present invention includes, for example, a modified silicone polymer and, if necessary, a compound having an amino group and an alkoxysilyl group in one molecule, a silanol condensation catalyst, a dehydrating agent, and the acrylic copolymer. Filler and, if necessary, plasticizer, anti-sagging agent, anti-aging agent, antioxidant, UV absorber, pigment, fragrance, solvent, etc. are blended in a predetermined amount and kneaded with a roll, planetary mixer, etc. Obtained by.
[0024]
The compound having an amino group and an alkoxysilyl group in one molecule is added as an adhesion-imparting agent. For example, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3- Aminopropyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3 -Aminopropyltriethoxysilane, N, N'-bis- [3- (trimethoxysilyl) propyl] ethylenediamine, N, N'-bis- [3- (triethoxysilyl) propyl] ethylenediamine, N, N'- Bis- [3- (methyldimethoxysilyl) propyl] ethylenediamine, N, N′-bis- [3- ( Trimethoxysilyl) propyl] hexamethylenediamine, N, N′-bis- [3- (triethoxysilyl) propyl] hexamethylenediamine, N, N′-bis- [3- (methyldimethoxysilyl) propyl] hexamethylene Diamine, N, N-bis- [3- (trimethoxysilyl) propyl] ethylenediamine, N, N-bis- [3- (methyldimethoxysilyl) propyl] ethylenediamine, N, N-bis- [3- (triethoxy Silyl) propyl] ethylenediamine, N, N-bis- [3- (trimethoxysilyl) propyl] hexamethylenediamine, N, N-bis- [3- (methyldimethoxysilyl) propyl] hexamethylenediamine, N, N- Bis- [3- (triethoxysilyl) propyl] hexamethylenediamine, N, N- Su- [3- (trimethoxysilyl) propyl] amine, N, N-bis- [3- (triethoxysilyl) propyl] amine, N, N-bis- [3- (methyldimethoxysilyl) propyl] amine, etc. These may be used alone or in combination of two or more.
[0025]
As the silanol condensation catalyst, those conventionally used for accelerating the moisture curing reaction of the modified silicone polymer are suitable. For example, dibutyltin dilaurate, dibutyltin oxide, dibutyltin diacetate, dibutyltin phthalate, Tin compounds such as bis (dibutyltin lauric acid) oxide, dibutyltin bisacetylacetonate, dibutyltin bis (monoester malate), tin octylate, dibutyltin octoate, dioctyltin oxide; tetra-n-butoxytitanate, tetra Examples thereof include titanate compounds such as isopropoxy titanate; amine salts such as dibutylamine-2-ethylhexoate; and other acidic catalysts and basic catalysts. These may be used alone or in combination of two or more.
[0026]
The dehydrating agent is used to remove intruded moisture during storage of the modified silicone adhesive, and includes, for example, vinyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane. Silane compounds such as ethoxysilane, tetramethoxysilane, phenyltrimethylsilane, diphenyldimethoxysilane; hydrolysable ester compounds such as methyl orthoformate, ethyl orthoformate, methyl orthoacetate, ethyl orthoacetate, and the like. Or you may use 2 or more types together.
[0027]
The filler is used for the purpose of reinforcing the modified silicone adhesive layer after curing. For example, calcium carbonate, magnesium carbonate, hydrous silicic acid, anhydrous silicic acid, fine powder silica, calcium silicate, Examples thereof include titanium dioxide, clay, talc, carbon black, and glass balloon, and these may be used alone or in combination of two or more.
[0028]
The sagging inhibitor is used for sagging prevention of the modified silicone adhesive, and examples thereof include hydrogenated castor oil, fatty acid bisamide, fumed silica, and the like.
[0029]
The plasticizer is used to increase the elongation of the cured product of the modified silicone adhesive or to lower the modulus, for example, phosphate esters such as tributyl phosphate and tricresyl phosphate; phthalates such as dioctyl phthalate Acid esters; fatty acid monobasic acid esters such as glycerin monooleate; fatty acid dibasic acid esters such as dibutyl adipate and dioctyl adipate; and polypropylene glycols, which are used alone or in combination of two or more. You may use together.
[0030]
The modified silicone adhesive used in the present invention may further be one in which an epoxy resin is blended with a modified silicone polymer for the purpose of improving the elastic modulus in order to enhance durability.
[0031]
Epoxy chlorhydrin-bisphenol A type epoxy resin, epochorohydrin-bisphenol F type epoxy resin, flame retardant type epoxy resin such as tetrabromobisphenol A glycidyl ether, novolak type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, glycidyl ether type epoxy resin of bisphenol A propylene oxide adduct, p-oxybenzoic acid glycidyl ether ester type epoxy resin, m-aminophenol type epoxy resin, diaminodiphenylmethane type epoxy resin, urethane modified epoxy resin , Various alicyclic epoxy resins, N, N-diglycidylaniline, N, N-diglycidyl-o-toluidine triglycidyl isocyanurate, polyalkylene glycol diglycidyl ether Examples include glycidyl ethers of polyhydric alcohols such as glycerin, epoxidized products of unsaturated polymers such as hydantoin type epoxy resins, petroleum resins, etc., but are not limited to these, and generally used epoxies Resins can be used.
[0032]
In addition, an epoxy curing agent may be used together with an epoxy resin in the modified silicone adhesive used in the present invention.
Examples of epoxy curing agents include ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetremine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine, benzylsidiethylamine, dimethylaminomethylphenol, trimethylaminomethylphenol, pyridine, piperidine, metaphenylenediamine, 3- Examples thereof include, but are not limited to, boron fluoride monoethylamine, other amines, imidazoles, phenol resins, melamine resins, dicyandiamide, polysulfide, polymercaptan, guanidine, ketimine, and silamine.
[0033]
In order to obtain the outer wall structure of the present invention, for example, first, an aluminum plate 1 having a gypsum board 3 lined with a modified silicone adhesive 2 is prepared and mounted parallel to a horizontal plane as shown in FIG. The modified silicone adhesive 2 is applied to the aluminum plate 1.
The adhesive is applied on the aluminum plate 1 by using, for example, a spatula, a trowel, a hand roll, etc., but the number of steps can be remarkably reduced by applying the adhesive using a roll. Examples of the roll used at this time include two rolls, three rolls, and the like made of metal or rubber.
[0034]
Next, ceramic material pieces 4 such as tiles and stones are pasted at predetermined intervals within the usable time of the adhesive. Normally, joints 5 are formed, but if the joints 5 are further filled with the adhesive 3 or other sealing agents within the usable time of the adhesive 2, the appearance is liable to be deteriorated. When the work is performed, the work time is greatly delayed, and in any case, the workability is extremely poor. Therefore, the work is preferably carried out, for example, by transferring it to a storage place without performing joint work.
[0035]
The distance between the ceramic material pieces 4, that is, the width of the joint portion 5 is preferably about 4 to 10 mm from the viewpoint of design, and if it is less than about 4 mm, the design surface is poor in accent, and if it exceeds about 10 mm, it is practical in terms of design. Cannot be used.
[0036]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be specifically described by describing examples and comparative examples. In addition, this invention is not limited only to the following Example.
Example 1
(Preparation of adhesive composition)
As a modified silicone polymer, Asahi Glass Co., Ltd., trade name “Exester ESS-2420” (number average molecular weight 17000) 100 parts by weight, as a filler colloidal calcium carbonate (Shiraishi Kogyo Co., Ltd., “CCR”) 100 parts by weight, dehydration 4 parts by weight of vinyltrimethoxysilane (manufactured by Chisso Corporation, “Silaace S210”) as an agent, and N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., “KBM-” 603 ") 2 parts by weight, 1 part by weight of dibutyltin dilaurate as a silanol condensation catalyst, 1 part by weight of a benzotriazole UV absorber (manufactured by Ciba Specialty Chemicals," Tinuvin 327 "), and a hindered amine light stabilizer (Sankyo Co., Ltd.) "Sanol LS770"), and planetary mixer And 0 minutes vacuum kneading, to obtain a modified silicone-based adhesive (adhesive A).
[0037]
[Manufacture of outer wall structure]
An alumite-treated aluminum plate having a thickness of 0.5 mm and a size of 1000 mm × 1000 mm and a gypsum board having a thickness of 5 mm and a size of 1000 mm × 1000 mm were bonded with the adhesive A so as to have a coating thickness of 0.3 mm.
This gypsum board-backed aluminum plate was cured for 1 week in an atmosphere of 23 ° C. and 55% and then placed parallel to the horizontal surface, and the adhesive A was applied to the entire surface of the aluminum plate at a coating amount of 0.7 kg / m ² . The back mosaic tile (60 mm × 60 mm) was pasted using a scissors.
The joint width of the joint part was 5 mm.
[0038]
[Evaluation]
Immediately after the outer wall structure obtained as described above was cured under an atmosphere of 23 ° C. and 55% for 2 weeks, Sekisui Chemical Co., Ltd., Sakai Factory (address, 3-5-1 Tsukiminato Shinmachi, Sakai City, Osaka Prefecture) ) Was exposed outdoors for three months at an angle of 60 degrees with respect to the horizontal plane toward the south, and the whole was visually observed. As a result, as shown in Table 1, there was no abnormality.
[0039]
(Comparative Example 1)
An aluminum adhesive and a gypsum board are bonded using a water-based adhesive (acrylic emulsion, “Esdyne # 168” manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd., hereinafter referred to as Adhesive B), and an epoxy adhesive (“Eslotite” manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.). The outer wall structure was obtained and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the aluminum plate and the tile were bonded using “adhesive C”, and the results are shown in Table 1.
[0040]
(Comparative Example 2)
The outer wall structure was obtained and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the aluminum plate and the gypsum board were bonded using the adhesive A, and the aluminum plate and the tile were bonded using the adhesive C. Are listed in Table 1.
(Comparative Example 3)
The outer wall structure was obtained and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the aluminum plate and the gypsum board were bonded using the adhesive B, and the aluminum plate and the tile were bonded using the adhesive A. Are listed in Table 1.
[0041]
[Table 1]

[0042]
【The invention's effect】
The outer wall structure of the present invention is an outer wall structure composed of a gypsum board, an aluminum plate, and a plurality of ceramic material pieces as an outer wall decorative material, between the plaster board and the aluminum plate, and between the aluminum plate and the outer wall decorative material. However, since the entire surface of the aluminum plate is substantially covered with the modified silicone adhesive, the tile due to the difference in the coefficient of linear expansion between the ceramic material piece and the aluminum plate. Therefore, it is possible to provide an aluminum outer wall structure that is durable and has not been conventionally known.
When the joint part is formed as it is without filling the joint material between the plurality of ceramic material pieces, it can be manufactured with high productivity, and can therefore be provided at a relatively low cost. Have advantages.
Moreover, when the joint width of a joint part is about 4-10 mm, the outer wall structure excellent in the designability can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an example of an outer wall structure according to the present invention as a state during manufacture.
[Explanation of symbols]
1: Aluminum plate 2: Modified silicone adhesive 3: Gypsum board 4: Ceramic material piece (mortar)
5: Joint part

Claims

An outer wall structure composed of a gypsum board, an aluminum plate, and a plurality of ceramic material pieces as an outer wall decorative material. In addition to being bonded, the entire surface of the aluminum plate is substantially covered with a modified silicone-based adhesive, and the joint portion is formed as it is without filling the joint material between the plurality of ceramic material pieces. An outer wall structure characterized by that.

The outer wall structure according to claim 1 , wherein the joint width of the joint portion is about 4 to 10 mm.