JPH06264044A

JPH06264044A - 建材用接着剤

Info

Publication number: JPH06264044A
Application number: JP5706493A
Authority: JP
Inventors: Nami Hirata; 奈美平田; Tadanori Fukuda; 忠則福田; Tadayoshi Matsunaga; 忠與松永
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1993-03-17
Filing date: 1993-03-17
Publication date: 1994-09-20

Abstract

(57)【要約】【目的】熱膨張率の全く異なる金属とタイルを接着でき
る弾性接着剤として、少なくともエポキシ樹脂と変性シ
リコーンを混合した樹脂に無機フィラーを６０％以上加
えて、それぞれの硬化剤によって固化・接着機能を発現
する建材用接着剤の提供。【構成】少なくともエポキシ樹脂と変性シリコーンとを
混合した樹脂に、無機フィラーを６０重量％以上、８０
重量％以下、該エポキシ樹脂の硬化剤および該変性シリ
コーンの硬化剤を加えた建材用接着剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は建材用の接着剤に関する
ものである。さらに詳しくは、固化・接着機能を発現す
る建材用接着剤であり、強力な接着力と弾性を合わせ持
ち、これを用いて優れた外壁材および外壁ユニットを工
場施工型で製造することができる。

【０００２】

【従来の技術】従来の外壁材は木造モルタル塗り、スレ
ート、セメントサイディングボード、石綿サイディング
ボードなどが使用されている。これらはそれぞれに特徴
を持つ優れた外壁材であるが、実用性のみが重視されて
まったく意匠性に欠けるものであった。近年、住宅やビ
ルなどの建築物は単に居住するためのものという概念に
は止まらず、ライフスタイルを表現するものの一つにな
ろうとしている。しかし、当然のこととして実用性の低
下は許されない。それらの理由から、デザイン性やカラ
ーリング性、そして構造材料としての優れた特徴を有す
るタイルを外壁材として用いることを望む割合が飛躍的
に大きくなってきた。

【０００３】また外壁は雨風に晒され、築年数を経るに
したがってどうしても黒ずみや汚れが目立つようになっ
てくる。そこで、建て替える程では無いが外壁面を新し
くリフォームしたいという要望が非常に多く見られ、そ
の際にはタイル外壁を望む声が多い。

【０００４】しかしながら、現在までの方法でタイル張
りの外壁材を得ようとすると、外壁を作った後セメント
モルタルでタイルを一枚づつ塗り込めてゆき、乾燥して
から目地を埋めるという湿式工法を取らざるを得なかっ
た。この方法は特定の技術を有する技能者を必要とする
がそれらの人は急激な減少傾向にあり、このことが非常
なコスト高を招いてタイル張り外壁の普及を大きく妨げ
ている。

【０００５】また、タイルを塗り込めてしまわなくては
いけないことから、どうしてもそのセメントモルタル塗
り厚みを十分取らなくてはならず外壁一定面積における
重量が非常に大きくなってしまう。これは住宅の構造設
計上非常に問題であり、意匠性を付与するに大きな障害
となる。また、この方法では建設時点でその様な重量を
考慮せずに建てられているリフォ−ム用途には全く使用
不可能であった。

【０００６】しかも、最も重要な問題はタイルの接着性
がその技能者の能力に大きく左右され、タイル剥がれな
どの不良工事が少なくないという点にあった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記の要求に対応する
ため、すなわち、特殊技能である塗り込めを必要としな
い工場施工型の軽量な外壁材を製造するために、熱膨張
率の全く異なる金属とタイルを接着できる弾性接着剤を
提供することを目的とするものである。このような接着
剤による接着はセメント塗り込めと異なり塗り厚みを非
常に薄いものとできるため軽量の外壁ユニットを作成す
ることが可能になる。

【０００８】とくにリフォーム用途に対してタイルを貼
った金属板ユニットを作り、それをそのまま外壁にピン
止めする方法は非常に有効である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、少なくともエポキシ樹脂と変性シリコー
ンとを混合した樹脂に、無機フィラーを６０重量％以
上、８０重量％以下、該エポキシ樹脂の硬化剤および該
変性シリコーンの硬化剤を加えた建材用接着剤を提供す
るものである。

【００１０】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１１】本発明において最も重要であるのはセメン
トもしくはモルタルでの塗り込めを必要とせず強力な接
着力を発揮し、かつ被着体の膨張率の違いを吸収・緩和
して温度変化などの外的応力に対して非常に強い弾性を
もった接着剤を提供することである。このことにより、
壁塗り技能を必要とすることなく、機械的に簡易にしか
も軽量化したタイル外壁材を得ることが可能になった。
そして、別の場所で作成したタイル張金属板を建設現場
にて組み立てる工場施工型のタイルユニットを得ること
が可能になった。これは、無機物と金属の膨張率の差を
吸収できる弾性を持った接着剤があってこそ可能であ
る。また、これは新しく建てられる建築物ばかりでな
く、壁面が汚れたリフォーム用途の建築物にもそのまま
外壁に張り付けて使用できる非常に有効なものである。

【００１２】本発明に用いるエポキシ樹脂は非常に強い
接着力を持ち、耐炎性・耐酸性・耐アルカリ性・耐化学
薬品性・耐油性を持つ優れた汎用性の高い接着剤であ
る。ここに用いるエポキシ樹脂は分子内にエポキシ基を
持つ通常のものであればどんなものでもよい。例えば、
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ
樹脂、臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ク
レゾールノボラック型エポキシ樹脂などがあげられる。

【００１３】該エポキシ樹脂の硬化剤については任意で
あり、通常使用されるものであればどんな物でも良い。
例えば、脂環式ポリアミン、脂肪族ポリアミン、ポリア
ミドアミン等のアミン類、酸または酸無水物およびイミ
ダゾール類などが挙げられる。硬化剤の添加量は、特に
限定されないが、樹脂１００重量部に対して５〜３０重
量部の範囲が好ましい。

【００１４】本発明において重要なことは変性シリコー
ンを混合することである。接着力のみを問題にするので
あればエポキシ樹脂だけの接着剤も考えられるが、固化
した際の弾性を保持するためには変性シリコーンを混合
することが必須である。

【００１５】ここに用いる変性シリコーンは分子内にオ
ルガノシランを有するものであればどれでも良いが、と
くに好ましくは変性シリコーンがシロキシ架橋及び／ま
たはシロキサン架橋型のポリマとなることが好ましい。
これは、オルガノシランが安定で、耐熱性・耐侯性・耐
水性・耐薬品性などに優れているからである。例えばア
クリルの主鎖にオルガノシランを付与したものなどが挙
げられるが、これに限るものではない。

【００１６】該変性シリコーンの硬化剤については任意
であり、通常使用されるものであればどんなものでも良
い。例えば、湿気硬化性のポリマであれば、湿度を吸収
したり水との反応を促進したりする金属触媒が通常用い
られ、例えばチタン系金属触媒やスズ系触媒などが挙げ
られる。

【００１７】ここで、エポキシ樹脂と変性シリコーンの
配合比率は任意であるが、接着力があまり低下せずに高
い弾性を有するために、変性シリコーンのセグメント層
にエポキシのセグメント層が点在する形が好ましく、エ
ポキシ樹脂／変性シリコーン＝０．１／１〜１／１（重
量比）が好ましい。とくに好ましくは０．３／１〜０．
７／１が良い。エポキシ樹脂と変性シリコーンは互いに
相溶してミクロ層分離状態を保ち、互いのセグメントが
ポリマアロイの相溶状態で、両方の特徴を生かしあった
接着剤となる。

【００１８】また、これら樹脂の混合方法であるがエポ
キシ樹脂と変性シリコーンの硬化剤を所定量混合したも
のとエポキシ樹脂の硬化剤と変性シリコーンを所定量混
合したものをあらかじめ作っておき、使用する直前に両
者を混合して接着剤樹脂として使用することが工程上好
ましが、とくに限定されるものではない。

【００１９】ここで、建材用途に使用する本発明におい
ては、上記ポリマに無機フィラーを混合することが必須
である。無機フィラーは接着剤マトリックスが構造材と
しての物性を発揮するために必要であり、また、一部ポ
リマとキレート形成するものである。無機フィラーを混
合することにより強度、耐熱性、耐疲労性などの物性が
本発明が目標とする実用化レベルにまで向上し、かつ経
済性も向上する。

【００２０】無機フィラーとして挙げられるのはケイ
砂、セメント、酸化物セラミック粒子、炭酸カルシウム
などの金属塩、炭素フライアッシュなどである。そのう
ちでも酸化ケイ素と酸化マグネシウムを混合したフィラ
ーが好ましく用いられる。

【００２１】これらの混合割合は無機フィラーが接着剤
全量の６０重量％以上、８０重量％以下であることが必
須である。無機フィラー混合割合が上記範囲を外れると
きは接着材マトリックスの強度が不十分になり、構造材
料としての使用が不可能になるか、もしくは接着剤が増
粘し塗布不可能になるか、クロロプレンと無機フィラー
との相溶性がなくなって無機フィラーの剥落が起こるな
どの欠点が出てくる。ここで、上記無機フィラーの粒径
は０．３ｍｍ以下が好ましい。とくに好ましくは０．３
〜０．０１ｍｍの範囲で正規分布しているような粒径分
布のものである。粒径はあまり小さすぎると接着剤が増
粘する傾向があり、また、大きすぎると接着剤の流動性
が悪くなったり無機フィラーの粒子剥落がおきたりする
傾向があるので、上記範囲にすることが好ましい。ま
た、適度に粒径分布を持っていると大きい粒子間に小さ
い粒子がはまり込むようなマクロ構造をとり、増粘する
ことなく構造が緻密化されて接着固化した際の強度も向
上し、好ましい。

【００２２】ここで、ポリマと無機フィラーの相溶性向
上および接着剤の粘度調整のために溶剤を添加しても良
い。溶剤はとくに限定は無いが、トルエン、キシレン、
ヘキサン、シクロヘキサンなどの芳香族、脂肪族炭化水
素、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類、ま
たハロゲン炭化水素類などがあげられる。しかし、施工
性の面では溶剤を添加しないことが好ましい。

【００２３】また、無機フィラーとポリマ間、あるいは
エポキシ樹脂と変性シリコーン間の密着性を向上する目
的で、カップリング剤を添加することも好ましい。

【００２４】ここで本発明の接着剤を有効に使用する例
として、上記ポリマと無機フィラーを混合した接着剤を
基板に塗布し、その上にタイルを接触させて圧着するこ
とによってタイルが基板に貼られたタイルユニットを得
るという方法がある。この際の基板は限定されるもので
はなく、窯業系のスレート、セメントサイディングボー
ド、石綿サイディングボードなど、それ以外の木造板や
合成樹脂板など、あるいは鉄、アルミ、ステンレス板等
があげられ、またこれらに限るものではない。しかし特
に好ましくは本発明の接着剤との接着性能が良く、また
軽くてハンドリング性が良く、なによりも薄くて強度と
耐侯性の高い金属板が好ましく、なかでもステンレス板
が好ましい。

【００２５】本発明において接着剤を塗布する方法は任
意であり、一般に広く用いられている方法を使用して何
等問題はない。例えばロールコーター法、ナイフコータ
ー法、カーテンフローコーター法などであり、また吹き
付けが可能な粘度に調整してのエアースプレー法などを
とることもできるが、これらに限るものではない。

【００２６】接着剤の塗布厚は０．１〜５ｍｍの間が好
ましく、とくに好ましくは０．３〜０．８ｍｍの範囲で
ある。これは塗布厚が薄すぎると接着固化後、外力を吸
収する接着層の伸びが不足してタイル剥落の懸念があ
り、また塗布厚が厚すぎると単位面積あたりにかかる接
着剤量が増大して基材に大きく負担がかかり、またコス
ト高になり実用的でない。

【００２７】例えば本発明の接着剤でタイルユニットを
製作するには上記方法でステンレス板上に接着剤を塗布
してその上にタイルを並べ置き、必要に応じてロールプ
レス法や平面プレス法によって圧着し接着させる。その
後必要であれば温度をかけ、一定の固化時間を置いて、
工場施工型のタイル一体外壁材を得る。この際のタイル
は陶器・磁器その他どんなものでも良い。また、タイル
の意匠性を上げるための塗料やタイル強度を保持するた
めの上塗りなども通常のものであれば大きな問題は無
い。また、必要に応じてタイル接着面にも先に接着剤を
塗布し、接着しても何等問題は無い。

【００２８】上記タイルユニットを建物外壁に装着する
方法は任意である。例えば金属板と外壁を接着剤で止め
る、もしくは釘打ちあるいはピン止めするなどが挙げら
れる。

【００２９】以下に実施例を示すが本発明はこれらに限
定されるものでは無い。

【００３０】

【実施例】

実施例１市販のエポキシ樹脂（商品名“エピコート５０５０”シ
ェル化学社製）５重量部に変性シリコーン（商品名“カ
ネカゼムラップ”鐘淵化学社製）１０重量部を加え、そ
れぞれの硬化触媒を２重量部加えた後、０．３ｍｍのシ
ーブで振るい分けたケイ砂７号３０重量部と電発フライ
アッシュ５重量部を混合した。使用した市販のケイ砂は
元素分析したところ、酸化ケイ素と酸化アルミニウム、
酸化マグネシウムなどを主成分としたものであった。

【００３１】図１に示すとおり、アセトンで洗浄した生
ステンレス板２（厚さ１ｍｍ、１０ｃｍ角、図１中４は
２．２５cm）と、磁器タイル１とを、上記により得られ
た接着剤（接着剤層：厚み、０．５ｍｍ、図１中、５は
１．１cm) で接着し、その上から１kg／cm²の圧力をか
けて２０℃で１２時間置いた後、圧と型枠を外してその
まま６日間養生させた。その後、オートグラフＡＧ−１
０ＴＥ（島津製作所製）で引っ張り強度とのびを測定し
た。

【００３２】つぎに、上記接着剤をシリコンゴムででき
た型枠に流し込み、１ｃｍ×１ｃｍ×１８ｃｍの接着剤
マトリックスの角柱に成型した。２０℃、１２時間で型
枠からはずし、そのまま６日間養生させた。この角柱を
多目的引張り圧縮試験機ＳＤＷ−５００Ｓ（今田製作所
製）を用いて３点曲げ試験を行い、曲げ強度を測定し
た。

【００３３】これらの結果を表１に示す。

【００３４】比較例１変性シリコーンを混合せず、エポキシ樹脂のみにした以
外は実施例１と全く同様の試験を行った。その結果を表
１に示す。

【００３５】比較例２エポキシ樹脂を混合せず、変性シリコーンのみにした以
外は実施例１と全く同様の試験を行った。その結果を表
１に示す。

【００３６】比較例３ケイ砂７号１０重量部と電発フライアッシュ５重量部に
変更する以外は実施例１と全く同様の試験を行った。そ
の結果を表１に示す。

【００３７】実施例２ケイ砂５号（粒径分布０．２５〜０．５）を実施例１で
用いたケイ砂７号と変更する以外は実施例１と全く同様
の試験を行った。その結果を表１に示す。

【００３８】

【表１】これらの結果より、接着剤としての接着力と被着体の膨
張率の差を吸収し得るだけの弾性（のび）を有し、かつ
接着剤マトリックスとしての層が構造的に実用化可能な
強度を得るためには本発明の方法が非常に有効であるこ
とが分かった。

【００３９】

【発明の効果】本発明は、少なくともエポキシ樹脂と変
性シリコーンを混合した樹脂に無機フィラーを６０重量
％以上８０重量％以下加えてそれぞれの硬化剤によって
固化・接着機能を発現する建材用弾性接着剤を得ること
によって、熱膨張率の全く異なる金属とタイルとの接着
を可能にし、軽量のタイル外壁ユニットを作成すること
を可能にした。これは、従来の特殊技能者の現場施工と
いう方法からくる問題を解決し、意匠性の高いタイル張
り外壁材の低コストでの製造を可能として、その普及を
大きく促進することができる。しかも接着剤の性能の高
さから、タイル剥がれなど従来懸念されていた性能上の
問題をも解決し、非常に広範囲の要求に対応することが
可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例１における、ステンレス板と、磁
気タイルとを接着させた試験片の図面である。

【符号の説明】

１：磁器タイル２：ステンレス板３：接着剤

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくともエポキシ樹脂と変性シリコーン
とを混合した樹脂に、無機フィラーを６０重量％以上、
８０重量％以下、該エポキシ樹脂の硬化剤および該変性
シリコーンの硬化剤を加えた建材用接着剤。
【請求項２】該無機フィラーの粒径が０．３ｍｍ以下で
ある請求項１記載の建材用接着剤。
【請求項３】該変性シリコーンがシロキシ架橋及び／ま
たはシロキサン架橋型のポリマである請求項１記載の建
材用接着剤。
【請求項４】該接着剤を用いて接着する被着体が、金属
板とタイルである請求項１記載の建材用接着剤。