JPH07103351B2

JPH07103351B2 - コンクリ−ト材料の接着方法

Info

Publication number: JPH07103351B2
Application number: JP62149398A
Authority: JP
Inventors: 誠一柳沢; 憲明新
Original assignee: Nikken Sekkei Ltd; Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Nikken Sekkei Ltd; Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1987-06-16
Filing date: 1987-06-16
Publication date: 1995-11-08
Anticipated expiration: 2010-11-08
Also published as: JPS63312381A

Description

【発明の詳細な説明】Ｉ技術分野本発明は、石材と石材、または石材と生コンクリートと
を接着する石貼接着工法に関する。

特に、一液型で作業性が良く、密着性柔軟性に優れた組
成物を用いた接着方法に関する。

II 従来技術近年、建築材等には、コンクリート表面に石材を張った
ものが多用されている。これは、あらかじめ切り出した
石材に枠等を設けておき、この中に接着層を介して生コ
ンクリートを流し込み石材とコンクリートとを接着す
る。この際接着と同時に、生コンクリートからあくが浸
み出してきて石材を汚染する。いわゆるエフロレッセン
ス（efflorescence）を防止することが必要である。

ところが、従来、石材と生コンクリートの石貼接着工法
は伸びが10％以下の柔軟性に乏しい室温硬化二液型エポ
キシ樹脂系接着剤を用いていた。

例えばエポキシ−ポリアミド、エポキシ−ポリサルフイ
ド系などを用いて、石材と生コンクリートを接着して、
エフロレッセンスを防止していた。

しかし、これらの公知のものは接着層の柔軟性に乏しい
ため衝撃吸収、コンクリートクラック防止などに限界が
あった。また主剤と硬化剤よりなる二液型であるため使
用時に主剤と硬化剤を計量、混合するなど施行作業性に
難点があった。

III 発明の目的本発明の目的は、施行作業性が良く、ノンプライマーで
施行できるコンクリート材料の接着方法を提供すること
にある。

また、接着層の接着力が優れているばかりでなく可撓性
が高く、シーリング材としての効果もある接着方法を提
供する。

IV 発明の構成本発明は、石材と石材、または石材と生コンクリートと
を接着するに際し、前記石材と石材または前記石材と生
コンクリートとの間に（ａ）エポキシ樹脂100重量部に対して、（ｂ）式１で示されるケチミン（式中、R₁、R₂、R₃およびR₄は水素、炭素数１〜６のア
ルキル基またはフェニル基、Ｘは炭素数２〜６のアルキ
レン基または炭素数６〜12の非隣位アリーレン基を示
す）１〜60重量部、（ｃ）一般式２（式中、R¹は炭素数１〜12の１価の炭化水素基、R¹¹は
炭素数１〜６の１価の炭化水素基、ｎは０〜２の整数で
ある）で示される加水分解性ケイ素官能基を末端に有するポリ
エーテル重合体からなる変性シリコーン樹脂10〜500重
量部、（ｄ）変性シリコーン樹脂用触媒0.1〜10重量部、およ
び（ｅ）シラン化合物0.1〜50重量部を含有し、室温硬化後の伸びが20〜300％である一液型
エポキシ樹脂組成物を充填して接着するコンクリート材
料の接着方法を提供する。

また、前記シラン化合物が、アミノアルキルアルコキシ
シラン、エポキシアルキルアルコキシシラン、メルカプ
トアルキルアルコキシシランまたはこれらの共重合体で
あって、分子量が2000以下のアルコキシシラン誘導体で
あるコンクリート材料の接着方法が好ましい。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明法は、第１図に示すように、石材１に接着層２を
介して生コンクリート３を接着する際、あるいは石材１
と石材１の間に充填層４を介して生コンクリート３を接
着する際に用いる接着方法である。

従来、接着層２は二液型エポキシ樹脂が用いられ可撓性
に乏しく衝撃吸収力が弱くクラックが発生しやすかっ
た。また、充填層４は発泡ポリエチレンや軟質エポキシ
樹脂をバッカーとして充填した後にシーリング材で覆わ
れるが、接着性、弾性等に問題があった。

本発明法は、石材１と生コンクリート３を接着する接着
層２および／または石材１と石材１とを接着する充填層
４に、室温硬化後の伸びが20〜30％である一液型エポキ
シ樹脂組成物を接着剤として用いる。

伸びが20％未満であると、接着層にクラックが発生しや
すい。伸びが300％超であるとエフロレッセンスが発生
しやすく接着性も悪い。

本発明法は、１実施例を挙げれば、第１図に示す石材１
面に、例えば伸びが200％ある一液型エポキシ樹脂を均
一に塗布し、その上に生コンクリート３を流しこみ、石
材１と生コンクリート３とを接合して一体成形品を作製
する。

本発明に用いる一液型エポキシ樹脂組成物は、室温硬化
後の伸びが20〜300％あるものであればいかなるもので
もよいが、以下に説明する（ａ）〜（ｅ）の成分を含む
組成物を代表的に挙げることができる。

成分（ａ）のエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェ
ノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールAD等とエ
ピクロールヒドリンを反応させて得られるビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹
脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂等や、これらを水
添化したエポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ
樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ウレタン結合を有す
るウレタン変性エポキシ樹脂、メタキシレンジアミンや
ヒダントインなどをエポキシ化した含窒素エポキシ樹
脂、ポリブタジエンあるいは、NBRを含有するゴム変性
エポキシ樹脂等があげられるが、これらに限定されるも
のではない。

成分（ｂ）のケチミンとは、下記式１で示されるケチミン（式中、R₁、R₂、R₃およびR₄は水素、炭素数１〜６のア
ルキル基またはフェニル基、Ｘは炭素数２〜６のアルキ
レン基または炭素数６〜12の非隣位アリーレン基を示
す）をいう。

ケチミンは水分のない状態では安定に存在するが、水分
により第一級アミンになるので、エポキシ樹脂の硬化剤
として機能する。このことは、成分（ａ）〜（ｅ）を含
む一液型エポキシ樹脂組成物の貯蔵安定性を高めるとと
もに、使用時に硬化性を良好なものとする。

このようなケチミンとしては、1,2−エチレンビス（イ
ソペンチリデンイミン）、1,2−ヘキシレンビス（イソ
ペンチリデンイミン）、1,2−プロピレンビス（イソペ
ンチリデンイミン）、p,p′−ビフェニレンビス（イソ
ペンチリデンイミン）、1,2−エチレンビス（イソプロ
ピリデンイミン）、1,3−プロピレンビス（イソプロピ
リデンイミン）、ｐ−フェニレンビス（イソペンチリデ
ンイミン）等が例示される。

エポキシ樹脂100重量部に対して１〜60重量部、好まし
くは10〜30重量部とする。１重量部未満では硬化速度が
遅くなるので好ましくなく、一方、60重量部を超えると
貯蔵時にエポキシ樹脂が硬化しやすくなり、貯蔵安定性
が低下するので好ましくない。

成分（ｃ）の変性シリコーン樹脂とは、一般式２（式中、R^Iは炭素数１〜12の１価の炭化水素基、R^IIは
炭素数１〜６の１価の炭化水素基、ｎは０〜２（R^I _oは
水素）の整数である）で示される加水分解性ケイ素官能基を末端に有するポリ
エーテル重合体をいう。より具体的には、ポリ（メチル
ジメトキシシリルエチルエーテル）等が例示され、市販
のものが使用できる。これらのポリエーテル重合体は一
種類のみを使用してもよいし、２種類以上を混合して使
用してもよい。このような変性シリコーン樹脂を使用す
ることは可撓性付与のため重要である。

このような変性シリコーン樹脂は、一液型エポキシ樹脂
組成物の使用時には、変性シリコーン樹脂用触媒の存在
で、空気中の水分により硬化する。

変性シリコーン樹脂の使用量は、エポキシ樹脂100重量
部に対して10〜500重量部、好ましくは50〜200重量部と
する。

500重量部を超えると接着性が悪くなるので好ましくな
く、一方、10重量部未満だと硬化したエポキシ樹脂の可
撓性が悪くなるので好ましくない。

成分（ｄ）の変性シリコーン樹脂用触媒とは、上記の変
性シリコーン樹脂と硬化させる触媒であって、より具体
的にはジブチル錫オキサイド等のスズ化合物、オクチル
酸鉛等の如きカルボン酸の金属塩、シブチルアミン−２
−エチルヘキソエートの如きアミン塩等が使用される。

変性シリコーン樹脂用触媒の使用量は、変性シリコーン
樹脂100重量部に対して0.1〜10重量部とする。

成分（ｅ）のシラン化合物とは、アミノアルキルアルコ
キシシラン、エポキシアルキルアルコキシシラン、メル
カプトアルキルアルコキシシランまたはこれらの共重合
体であるアルコキシシラン誘導体をいう。より具体的に
は、アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピ
ルトリメトキシシランとビニルトリメトキシシランとの
反応生成物、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ランとポリサルファイドポリマーとの反応生成物等が例
示医され、市販のものが使用できる。

これらのシラン化合物の分子量は2000以下であることが
好ましい。分子量が2000を超えると接着性が悪くなるの
で好ましくない。

これらのシラン化合物の使用量は、一般に、エポキシ樹
脂100重量部に対して0.1〜50重量部、好ましくは１〜10
重量部とする。

0.1重量部未満であると接着性が悪くなるので好ましく
なく、一方、50重量部を超えると使用する際に、周囲の
水分がシラン化合物と反応してしまうので変性シリコー
ン樹脂が硬化しにくくなるとともに、ケチミンが第一級
アミンとなってエポキシ樹脂の硬化剤として機能するこ
とを妨げる。これにより一液型エポキシ樹脂組成物の硬
化性が悪くなるので好ましくない。上述の一液型エポキ
シ樹脂組成物は、成分（ａ）エポキシ樹脂、成分（ｂ）
ケチミン、成分（ｃ）変性シリコーン樹脂、成分（ｄ）
変性シリコーン樹脂用触媒、成分（ｅ）シラン化合物の
他に脱水剤が添加されることが好ましい。脱水剤は一液
型エポキシ樹脂組成物の未使用時にケチミンあるいは変
性シリコーン樹脂やシラン化合物が水と反応してエポキ
シ樹脂あるいはシリコーン樹脂が硬化することを抑制
し、一液型エポキシ樹脂組成物の保存性を良くするため
に使用される。

脱水剤としてはビニルトリメトキシシラン、オルソギ酸
エチル等がエポキシ樹脂100重量部に対して0.1〜10重量
部使用される。

さらに必要に応じて酸化チタン等の老化防止剤、カーボ
ン等の顔料、炭酸カルシウム等の充填剤、その他、紫外
線吸収剤、可塑剤等の添加剤を含有することができる。

一液型エポキシ樹脂組成物は、成分（ａ）エポキシ樹
脂、成分（ｂ）ケチミン、成分（ｃ）変性シリコーン樹
脂、成分（ｄ）変性シリコーン樹脂用触媒、成分（ｅ）
シラン化合物および脱水剤等添加剤を常法により混合し
て製造され、密封容器に保存される。

この一液型エポキシ樹脂組成物は、プライマーの存在な
しで、第１図に示す本発明方法の接着層２や充填層４に
好適に用いられる。

Ｖ実施例以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれに限定されるものではない。

（実施例１〜３）（ｉ）一液型エポキシ樹脂組成物の製造予め、表１に示す割合で、エピビス型エポキシ樹脂（住
友化学工業製、商品名ELA128）、変性シリコーン樹脂と
してポリ（メチルジメトキシシリルエチルエーテル（鐘
淵化学工業製、商品名MSP20A）、炭酸カルシウムおよび
酸化チタンを、高粘度用混合撹拌機を使用して常温で減
圧（20Torr以下）撹拌し、脱水剤としてビニルトリメト
キシシラン（日本ユニカー製、商品名A171）およびシラ
ン化合物としてアミノプロピルトリメトキシシラン（日
本ユニカー製、商品名A1100）を添加、減圧撹拌し、ま
たケチミンとして（油化シェルエポキシ製、商品名Ｈ−
３）、および変性シリコーン樹脂用触媒としてジブチル
錫オキサイドのフタル酸ジオクチル溶液（三共有機合成
製、商品名No918）を同様に添加、減圧撹拌して一液型
エポキシ樹脂組成物を製造した。

この組成物の室温硬化（25℃、50％湿度、７日間硬化）
後の伸びをJIS ３号ダンベルにて測定し表２に示し
た。

（ii）（ｉ）で得られた組成物を、本発明法により、第
１図に示す接着層２と充填層４に用いて、石材と生コン
クリートとの石貼工法を行ったところいずれも好効果が
得られた。

本発明法による石貼工法の衝撃吸収生、エフロレッセン
ス防止効果を調べるため、以下の試験を行い結果を表２
に示した。

（１）衝撃性試験表１に示す実施例１〜３で用いたと同様の一液型エポキ
シ樹脂組成物を、それぞれ石材（200mm×200mm×35mm）
に厚み1mmで塗付けして、25℃、50％湿度で７日硬化し
試験体とした。試験体の接着剤が塗付されていない石材
面に高さ1mより鉄球2.26Kgを落下させ接着層の破壊状態
を目視にて観察した。

（２）エフロレッセンス試験表１に示す実施例１〜３で用いたと同様の一液型エポキ
シ樹脂組成物を、それぞれ、第２図に示す石材１（500m
m×50mm×35mm）製の水槽５の内側面６、７、８に、厚
さ0.5mmで塗布し、25℃、50％RHで７日硬化した。

次に水槽５中に６％硫酸ナトリウム水溶液を入れ、外部
の石材１表面に浸み出るエフロ状態を目視で観察し、結
果を表２に示した。

（比較例１、２）比較として、比較例１は市販のエポキシ−ポリアミド
系、比較例２は市販のエポキシ−ポリサルファイド系接
着剤（二液型室温硬化エポキシ樹脂）を用いて実施例と
同様な試験体を作製して同様の性能試験を実施例し、結
果を表２に示した。

（実施例４〜６比較例３〜６）実施例１〜３、比較例１、２と同様に、表３に示す配合
例で接着剤組成物を作製し、同様の試験を行い結果を表
３に示した。

変性シリコーン樹脂が含まれない場合（比較例３）には
特に硬度が高くなって、可撓性に劣るものとなることが
わかる。

一方、変性シリコーン樹脂が含まれていてもエポキシ樹
脂が含まれない場合（比較例５）には、接着性が十分で
ないことがわかる。

シラン化合物が含まれない場合（比較例４）には、接着
性が十分でないことがわかる。

実施例６、比較例６から、貯蔵安定性はケチミンの配合
量により所望のものとすることができること、およびケ
チミン以外のエポキシ樹脂硬化剤を使用した場合では貯
蔵安定性が十分でないことがわかる。

VI 発明の効果本発明法によれば、以下の効果がある。

1.伸びが20〜300％ある一液型エポキシ樹脂を介して石
材と生コンクリートを接着しているため、衝撃吸収性が
ある接着層ができ、被着材であるコンクリート石材の熱
膨張差により生ずる歪を吸収でき、エフロレッセンスが
防止できる。

2.石材−石材のシーリング材としての効果がある。

3.一液型であるため、二液型の欠点である主剤と硬化剤
の計量、混合及び可使時間内での作業などの煩雑性が解
消できる。

4.ノンプライマータイプが使用でき、作業能率が良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の接着方法を説明する線図である。第２図は、エフロ試験に用いる水槽を示す斜視図であ
る。符号の説明１……石材、２……接着層、３……生コンクリート、４……充填層、５……水槽、６、７、８……内側面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】石材と石材、または石材と生コンクリート
とを接着するに際し、前記石材と石材または前記石材と
生コンクリートとの間に（ａ）エポキシ樹脂100重量部に対して、（ｂ）式１で示されるケチミン（式中、R₁、R₂、R₃およびR₄は水素、炭素数１〜６のア
ルキル基またはフェニル基、Ｘは炭素数２〜６のアルキ
レン基または炭素数６〜12の非隣位アリーレン基を示
す）１〜60重量部、（ｃ）一般式２（式中、R¹は炭素数１〜12の１価の炭化水素基、R¹¹は
炭素数１〜６の１価の炭化水素基、ｎは０〜２の整数で
ある）で示される加水分解性ケイ素官能基を末端に有するポリ
エーテル重合体からなる変性シリコーン樹脂10〜500重
量部、（ｄ）変性シリコーン樹脂用触媒0.1〜10重量部、およ
び（ｅ）シラン化合物0.1〜50重量部を含有し、室温硬化後の伸びが20〜300％である一液型
エポキシ樹脂組成物を充填して接着することを特徴とす
るコンクリート材料の接着方法。
【請求項２】前記シラン化合物が、アミノアルキルアル
コキシシラン、エポキシアルキルアルコキシシラン、メ
ルカプトアルキルアルコキシシランまたはこれらの共重
合体であって、分子量が2000以下のアルコキシシラン誘
導体である特許請求の範囲第１項に記載のコンクリート
材料の接着方法。