【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は接着性組成物に関するものであり、特
に石こうボード類を壁下地、たとえばコンクリー
ト面、軽量コンクリート面、軽量気泡コンクリー
ト面（ALC面）モルタル面、コンクリートブロ
ツク面、煉瓦面、発泡ポリスチロール面などに貼
りつけるための新規の接着剤用組成物に関するも
のである。
接着剤をこれら壁下地にダンゴ状に盛りつけ石
こうボードを押しつけて貼りつける施工方法が最
近開発されているが、この施工方法に用いられる
接着剤については未だ満足な性能のものはなかつ
た。接着力特に施工１〜２日後の接着力が弱いと
いう問題点があつた。又、この工法の接着剤とし
ては通例水と混練してペースト状にして用いられ
るが、混練時の作業性及び壁下地への塗りつけ作
業性において混練しにくい、塗りつけにくい、塗
りつけた接着剤がダレ落ちる等々の問題点を残し
ていた。
本発明者らはこれらの問題を解決すべく鋭意検
討した結果、半水石こうを主体とする接着剤を発
見したので、ここに開示して特許を請求するもの
である。すなわち半水石こうは以下の特徴を有す
る。半水石こうは水と混練してペーストにされる
と自己硬化性（水和硬化性）を示す。いまこのペ
ーストを前記壁下地に盛りつけその上から石こう
ボードを押しつけることにより、このペーストを
接着剤として利用することができる。事実このペ
ーストが硬化した後には石こうボードは剥落しな
い。さらにこのペーストはチクソ性を有し、硬化
以前には外力を加えることにより任意の形状にで
きる。そして硬化後には収縮、膨張等の寸法変化
が非常に小さい等の性質を有するものである。故
に本発明者らは前記施工法に適する接着剤として
利用できるように、半水石こう本来の特徴を補う
べく各種の添加剤を配合した組成物を調製するこ
とによりここに発明を完成した。
即ち本発明は半水石こう100重量部と接着剤と
しての強固な接着力、粘着力をさらに付与し、練
り作業にはじまる施工作業性を向上し、そして接
着剤の硬化及び乾燥速度を調節するための水溶性
の糊剤０〜５重量部、骨材１〜15重量部、水溶性
メラミンスルホン酸塩0.01〜0.5重量部及び硬化
調節剤0.01〜2.0重量部とを主体として構成され
る新規接着剤用組成物である。
本発明において用いられる半水石こうとは、天
然石こう、化学副生石こう、排煙脱硫石こうを含
むものである。化学副生石こう及び排煙脱硫石こ
うなどにおいては直接に半水石こうの形で生産さ
れるものがあり、これらは乾燥後そのままもしく
は粉砕して本発明の原料として用いられる。しか
しながら一般的には前記各石こうは二水石こうの
形で得られるので、大気圧下でカ焼されるか又は
加圧水蒸気雰囲気の下もしくは加圧水中で熱処理
されて半水石こうに転移せしめられる。この半水
石こうは必要ならば乾燥されて、そのまま又は粉
砕後に使用される。原料半水石こうとしての性質
として好ましくは、比表面積4000〜7000cm2／ｇ
（ブレーン法比表面積測定装置を用いて得られる
値）を有することである。この範囲に調節された
半水石こうは接着性及び作業性の両方において良
好な性能を示す。
本発明の糊剤としては、水溶性の糊剤が用いら
れる。具体的な示例としては、ポリビニルアルコ
ール、デキストリン、糊化澱粉、酸化澱粉、カチ
オン化澱粉、メチルセルロースやヒドロキシエチ
ルセルロース等のセルロース誘導体がある。これ
らは粉末状態で半水石こうに添加、混合されて用
いられる。添加量は半水石こう100重量部にたい
して０〜５重量部である。好ましい使用量として
は0.5〜2.5重量部である。本発明組成物において
はこれらは接着力及び作業性を向上する助剤とし
て用いられるものである。５重量部を越えて用い
るとこれら糊剤はペースト粘度を極度に上昇さ
せ、混練作業及び盛りつけ作業を困難にする。そ
して本発明組成物を接着剤として使用した時に糊
剤が接着界面における半水石こうの正常な結晶生
長を妨害する。かつまた湿潤時にはこれら糊剤は
滑剤として作用して、接着力を著しく減少させ
る。この結果、ボードの剥離あるいはズリ落ちと
いう問題が生じる。
骨材としては作業性を向上させるために軽量骨
材として知られている膨張ひる石、膨張パーライ
ト、シラスバルーン等が用いられる。これらを添
加することにより、接着剤のダレ落ちが非常に改
善された。使用量は１〜15重量部（対半水石こう
100重量部）であり、さらに好ましい使用量とし
ては５〜10重量部である。１重量部未満の添加量
においては作業性改善の効果が顕著でなく、15重
量部を越えて使用する場合には以下の弊害がクロ
ーズアツプされる。すなわち本発明の組成物と水
とを混練して接着剤ペーストを製造する時に必要
水量が著しく増加し、得られた接着剤は水が多い
が故に接着力及び接着剤の強度が著しく低下し、
かつ盛りつけた接着剤のダレ落ち、貼りつけた石
こうボードの剥離、ズリ落ち等の問題が生じた。
本発明においては混練性を向上させる目的で水
溶性メラミンスルホン酸塩を使用する。使用量は
半水石こう100重量部当り、0.01〜0.5重量部であ
る。0.01重量部未満においては、混練性及び施工
性において添加しない時と大差ない。0.5重量部
を越えて添加する場合には混練性及び施工性が向
上するより以上にコストの上昇が著しいので実用
的でない。
硬化調節剤としては、いわゆるリターダーとし
て知られているものが用いられる。これは混練か
ら石こうボードの貼りつけるまでの間に半水石こ
うが硬化しないよう、作業時間を充分に確保する
ために用いるものである。用いられる半水石こう
により必要量が変化するが、一般に半水石こう
100重量部にたいして0.01ないし2.0重量部を添加
すれば充分な作業時間を確保できる。2.0重量部
を越えて使用することは作業時間が延長できると
いう利点よりも、半水石こうの硬化が遅れること
により一部“ドライアウト”状態が発生したり、
生成する二水石こう結晶中に針状もしくは柱状の
結晶の割合が少なくなつたりする現象が発生し、
この結果、硬化後の強度低下、接着力低下が生じ
る。
作業時間は通例として最低30分は必要であり、
この時間を確保するに必要なリターダの量として
は0.01重量部以上が必要とされる。
以上が本発明の接着剤用組成物を主として構成
するものである。この他の添加剤として、石綿、
岩綿、スラグウール等の繊維質のものを併用する
こもできて、この場合ペーストのダレ落ちが改善
されまた接着後の強度が向上する。
本発明の組成物を接着剤として用いるには、該
組成物に水を加えて混練しペーストと成し、これ
を各種下地にダンゴ状に適宜な間隔をおいて盛り
つけ、この上から石こうボードを押しつけて接着
する。すなわちこの接着剤の特徴はダンゴ状に盛
りつけて使用されるものであるから、チクソ性を
さらに向上させて接着剤のダレ落ちを改良した本
発明の組成物が有効に用いられるものである。接
着剤をダンゴ状に盛りつける施工法の利点は従来
工法の如く接着面に一様に接着剤を盛りつけるの
ではなく、下地の凹凸に応じて盛りつけ量を加減
できるので、下地に凹凸があつても、ボード面に
対して接着剤が不足することによつて生じる接着
不良が改良されるものである。このため下地が平
滑に整備される必要がなく工期が短縮される。さ
らに石こうボードを押しつけて貼りつける時に本
接着剤ペーストが下地に応じて容易に変形するの
で石こうボード面の平滑性は下地に関係なく保持
されて、この結果石こうボード面の芯出しが非常
に容易になる。このように本発明の組成物を用い
ることにより簡単な工法で短時間に美しい貼上げ
ができる。
以下に、実施例をあげて本発明をさらに詳細に
説明するが本発明はこの実施例に何ら制限される
ものではない。
実施例
排煙脱硫装置より得られた二水石こうをケトル
型焼成炉でカ焼して半水石こうとした。この半水
石こうをボールミルで粉砕した。得られた半水石
こうの比表面積は5800cm2／ｇであつた。また結晶
水は6.3％であり付着水分は0.5％以下であつた。
この粉砕された半水石こう100Kgに部分ケン化型
ポリビニルアルコール（ケン化度88％）1.0Kg、
膨張ひる石（高密度0.11）８Kg、水溶性メラミン
スルホン酸ソーダ（メルメントF10、昭和電工
（株）製品）0.1Kg、及びクエン酸カリウム0.8Kg
を添加し、リボン型ミキサーを用いて混合して、
本発明の組成物を得た。
この組成物25Kgを40の混練容器に入れ、水
12.5Kgを添加して小型の電動撹拌機で２分間混練
して均一な接着剤ペーストを得た。このペースト
を約20cm間隔で約15×20cmの寸法でダンゴ状にコ
ンクリート壁下地より約４cm厚みに盛りつけた。
このダンゴ状の接着剤の上から丸ツバメ９mm平ボ
ード（商品名：三井東圧化学（株）製）（910×
1820mm）を押しつけて接着した。このボードの上
面が下地より３cmの高さになるように押しつけ
た。すなわちペーストは最初の盛りつけ厚みの約
1/2になるように押圧された。このようにして４
枚の石こうボードをはりつけたが、ボードの剥
離、ズリ落ちは観察されなかつた。貼りつけた
後、24時間経過した時に、金てこを用いてボード
を剥離させて接着性を観察した。ボードは紙の層
間より剥離し、本発明の組成物の接着力が非常に
強いことが判つた。上記混練及び施工作業は容易
に行われた。当然のことながらペーストのダレ落
ち、剥げ落ちもなかつた。
前記ペーストの一部を採り接着力、濡れ強度、
硬化時間を測定したので以下に記す。
(a) 接着力測定
コンクリート製舗道板（６×30×30cm）に前
記ペーストを約４×４cmの寸法で２cm厚みに盛
りつけた後、厚みが１cmになるように４×４cm
の寸法に切断した９mm厚みの石こうボードで押
しつけた。ボードよりはみだしたペーストはパ
テナイフで削りとつた。この後、第１表養生条
件下に保存し、パテナイフを用いて、石こうボ
ードをペーストの硬化体（接着剤）より注意深
くはぎとつた。そして舗道板に残存する硬化体
について建築研究所方式接着力試験機（山本扛
重機（株）製作）を用いてコンクリート面にた
いする接着力を測定した。接着力試験を行なつ
た時に、該硬化体はコンクリート面より剥離す
ることなく硬化体内部より破断した。この時の
破断強度が第１表接着力の欄に記入されてい
る。24時間後の接着力は3.1〜4.2Kg／cm2であつ
た。これにたいしてボード被覆紙の剥離強度は
約1.5Kg／cm2であるから本発明の組成物はボー
ドをはりつけるに充分な接着性能を有している
接着剤である。
(b) 濡れ強度
本発明組成物の湿潤時の曲げ強度及び引張り
強度を測定した。すなわち、前記ペーストの一
部を採り、５×４×16cmの型枠及びひようたん
型型枠に流し込み型枠全体をポリエチレン袋に
入れて密閉して第１表の条件に保存し24時間後
に脱型して、それぞれ曲げ強度測定用及び引張
り強度測定用の試料を各３個宛得た。強度測定
はインストロン万能材料試験機を用いて実施し
た。結果は第１表に示した。引張り強度は5.0
〜5.1Kg／cm2であり、上記接着力試験の破断強
度とよく一致している。
(c) 硬化時間
前記ペーストの一部を採り、100c.c.ポリエチ
レン容器に満した。これに温度記録計に接続さ
れた測温体（アルメルークロメル熱電対）を挿
入し、ペーストの温度変化を測定した。記録用
紙より温度上昇開始時間及び最高温度に到達し
た時間を読みとりこれらをそれぞれ硬化開始時
間及び硬化終了時間として第１表に記入した。
The present invention relates to an adhesive composition, in particular for applying gypsum boards to wall substrates, such as concrete surfaces, lightweight concrete surfaces, lightweight aerated concrete surfaces (ALC surfaces), mortar surfaces, concrete block surfaces, brick surfaces, and expanded polystyrene surfaces. The present invention relates to a new adhesive composition for pasting on objects such as the like. Although a construction method has recently been developed in which adhesive is arranged in a dango-like manner on the wall base and the gypsum board is pressed and pasted, no adhesive used in this construction method has yet had satisfactory performance. There was a problem that the adhesive strength was weak, especially after 1 to 2 days of construction. In addition, the adhesive used in this method is usually kneaded with water to form a paste, but the workability during kneading and when applying to the wall base may be difficult to knead, difficult to apply, or the applied adhesive may sag. It left problems such as falling. As a result of intensive studies to solve these problems, the inventors of the present invention discovered an adhesive mainly composed of gypsum hemihydrate, which we hereby disclose and claim as a patent. That is, hemihydrate gypsum has the following characteristics. Hemihydrate gypsum exhibits self-hardening properties (hydration hardening properties) when mixed with water to form a paste. This paste can now be used as an adhesive by applying it to the wall base and pressing a gypsum board over it. In fact, after this paste has hardened, the gypsum board will not flake off. Furthermore, this paste has thixotropic properties and can be shaped into any shape by applying external force before hardening. After curing, dimensional changes such as shrinkage and expansion are extremely small. Therefore, the present inventors have now completed the invention by preparing a composition containing various additives to supplement the inherent characteristics of hemihydrate gypsum so that it can be used as an adhesive suitable for the above construction method. That is, the present invention uses 100 parts by weight of hemihydrate gypsum to further impart strong adhesive strength and adhesive strength as an adhesive, improve construction workability starting from kneading work, and adjust the curing and drying speed of the adhesive. A new adhesive mainly consisting of 0 to 5 parts by weight of a water-soluble glue, 1 to 15 parts by weight of aggregate, 0.01 to 0.5 parts by weight of a water-soluble melamine sulfonate, and 0.01 to 2.0 parts by weight of a hardening regulator. It is a composition for use. The hemihydrate gypsum used in the present invention includes natural gypsum, chemical by-product gypsum, and flue gas desulfurization gypsum. Some of the chemical by-product gypsum and flue gas desulfurization gypsum are produced directly in the form of hemihydrate gypsum, and these are used as raw materials in the present invention after drying or after being pulverized. Generally, however, the respective gypsums are obtained in the form of dihydrate gypsum and are converted to hemihydrate gypsum by calcining under atmospheric pressure or by heat treatment under a pressurized steam atmosphere or in pressurized water. This hemihydrate gypsum is dried if necessary and used as is or after grinding. Preferably, the raw material hemihydrate gypsum has a specific surface area of 4000 to 7000 cm 2 /g.
(a value obtained using a Blaine method specific surface area measuring device). Hemihydrate gypsum adjusted to this range shows good performance in both adhesion and workability. A water-soluble adhesive is used as the adhesive in the present invention. Specific examples include polyvinyl alcohol, dextrin, gelatinized starch, oxidized starch, cationized starch, and cellulose derivatives such as methylcellulose and hydroxyethylcellulose. These are used in powder form by being added to hemihydrate gypsum and mixed. The amount added is 0 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of hemihydrate gypsum. The preferred amount used is 0.5 to 2.5 parts by weight. In the composition of the present invention, these are used as auxiliaries to improve adhesive strength and workability. If used in excess of 5 parts by weight, these thickening agents will extremely increase the viscosity of the paste, making kneading and plating operations difficult. When the composition of the present invention is used as an adhesive, the sizing agent interferes with the normal crystal growth of gypsum hemihydrate at the adhesive interface. Moreover, when wet, these glues act as lubricants, significantly reducing the adhesive strength. As a result, the problem of board peeling or shearing occurs. As the aggregate, expanded vermiculite, expanded perlite, shirasu balloon, etc., which are known as lightweight aggregates, are used to improve workability. By adding these, the dripping of the adhesive was greatly improved. The amount used is 1 to 15 parts by weight (vs. hemihydrate gypsum).
(100 parts by weight), and a more preferable usage amount is 5 to 10 parts by weight. If the amount added is less than 1 part by weight, the effect of improving workability will not be significant, and if it is used in an amount exceeding 15 parts by weight, the following disadvantages will be highlighted. That is, when kneading the composition of the present invention and water to produce an adhesive paste, the amount of water required increases significantly, and because the resulting adhesive contains a large amount of water, the adhesive force and strength of the adhesive decrease significantly.
In addition, problems such as dripping of the applied adhesive, peeling of the plaster board, and shearing of the plaster board occurred. In the present invention, water-soluble melamine sulfonate is used for the purpose of improving kneading properties. The amount used is 0.01 to 0.5 parts by weight per 100 parts by weight of hemihydrate gypsum. When the amount is less than 0.01 part by weight, there is no significant difference in kneading and workability from when it is not added. If more than 0.5 parts by weight is added, it is not practical because the increase in cost is more significant than the improvement in kneading and workability. As the curing modifier, what is known as a so-called retarder is used. This is used to ensure sufficient working time so that the hemihydrate gypsum does not harden between kneading and pasting of the gypsum board. The required amount varies depending on the hemihydrate gypsum used, but generally hemihydrate gypsum
Sufficient working time can be ensured by adding 0.01 to 2.0 parts by weight per 100 parts by weight. Using more than 2.0 parts by weight does not have the advantage of extending the working time, but may cause some "dry out" conditions due to delayed hardening of the hemihydrate gypsum.
A phenomenon occurs in which the proportion of needle-shaped or columnar crystals in the dihydrate gypsum crystals that are generated decreases,
As a result, a decrease in strength and adhesive force after curing occurs. As a general rule, a minimum of 30 minutes is required,
The amount of retarder required to secure this time is 0.01 part by weight or more. The above are the main constituents of the adhesive composition of the present invention. Other additives include asbestos,
Fibrous materials such as rock wool and slag wool can also be used in combination, and in this case, the dripping of the paste is improved and the strength after bonding is improved. In order to use the composition of the present invention as an adhesive, water is added to the composition and kneaded to form a paste, which is placed on various substrates in the form of dumplings at appropriate intervals, and a gypsum board is placed on top of this. Press and glue. That is, since the characteristic of this adhesive is that it is used in piles, the composition of the present invention, which has further improved thixotropy and improved dripping of the adhesive, can be effectively used. The advantage of the construction method of applying adhesive in a dango-like manner is that instead of applying the adhesive uniformly on the adhesive surface as in conventional methods, the amount of adhesive applied can be adjusted according to the unevenness of the base, so even if the base is uneven. This improves adhesion defects caused by insufficient adhesive on the board surface. Therefore, there is no need for the groundwork to be smooth and the construction period is shortened. Furthermore, when the plasterboard is pressed and pasted, this adhesive paste easily deforms according to the substrate, so the smoothness of the plasterboard surface is maintained regardless of the substrate, and as a result, it is very easy to center the plasterboard surface. become. As described above, by using the composition of the present invention, beautiful pasting can be achieved in a short time using a simple method. EXAMPLES The present invention will be explained in more detail below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples in any way. Example Dihydrate gypsum obtained from a flue gas desulfurization equipment was calcined in a kettle type kiln to produce hemihydrate gypsum. This hemihydrate gypsum was ground in a ball mill. The specific surface area of the obtained hemihydrate gypsum was 5800 cm 2 /g. The crystal water content was 6.3%, and the adhering water content was 0.5% or less.
100 kg of this crushed hemihydrate gypsum, 1.0 kg of partially saponified polyvinyl alcohol (saponification degree 88%),
Expanded vermiculite (high density 0.11) 8Kg, water-soluble sodium melamine sulfonate (Melment F10, Showa Denko K.K. product) 0.1Kg, and potassium citrate 0.8Kg
and mix using a ribbon mixer,
A composition of the present invention was obtained. Put 25 kg of this composition into 40 kneading containers and add water.
12.5 kg was added and kneaded for 2 minutes using a small electric stirrer to obtain a uniform adhesive paste. This paste was placed in a dumpling shape with dimensions of approximately 15 x 20 cm, spaced approximately 20 cm apart, and approximately 4 cm thicker than the base of the concrete wall.
A round swallow 9mm flat board (product name: manufactured by Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd.) (910 x
1820mm) was pressed and glued. I pressed the board so that the top surface was 3cm higher than the base. In other words, the paste should be about the thickness of the original plate.
It was pressed to become 1/2. In this way 4
Although a sheet of gypsum board was attached, no peeling or slipping of the board was observed. After 24 hours had passed, the board was peeled off using a metal lever and the adhesion was observed. The board peeled away from the paper layers, indicating that the adhesive strength of the composition of the present invention was very strong. The above kneading and construction work was easily performed. Naturally, the paste did not drip or peel off. A portion of the paste was taken and measured for adhesive strength, wet strength,
The curing time was measured and is described below. (a) Adhesion strength measurement After applying the above paste to a concrete pavement board (6 x 30 x 30 cm) with dimensions of approximately 4 x 4 cm and a thickness of 2 cm, spread the paste 4 x 4 cm so that the thickness is 1 cm.
It was pressed with a 9mm thick gypsum board cut to the dimensions of . The paste that protruded from the board was scraped off with a putty knife. Thereafter, it was stored under the curing conditions shown in Table 1, and the gypsum board was carefully peeled off from the hardened paste (adhesive) using a putty knife. Then, the adhesive strength of the cured material remaining on the pavement board to the concrete surface was measured using a Building Research Institute type adhesive strength tester (manufactured by Yamamoto Kageki Co., Ltd.). When an adhesion test was conducted, the cured product did not peel off from the concrete surface but broke from inside the cured product. The breaking strength at this time is entered in the column of adhesive strength in Table 1. The adhesive strength after 24 hours was 3.1 to 4.2 Kg/cm 2 . In contrast, the peel strength of board-covered paper is about 1.5 kg/cm 2 , so the composition of the present invention is an adhesive having sufficient adhesive performance for bonding boards. (b) Wet strength The bending strength and tensile strength of the composition of the present invention when wet were measured. That is, a portion of the paste was taken and poured into a 5 x 4 x 16 cm mold and a gourd mold, the entire mold was placed in a polyethylene bag, sealed and stored under the conditions shown in Table 1, and after 24 hours. The molds were removed and three samples each for bending strength measurement and tensile strength measurement were obtained. Strength measurements were performed using an Instron universal material testing machine. The results are shown in Table 1. Tensile strength is 5.0
~5.1 Kg/cm 2 , which is in good agreement with the breaking strength of the above adhesive force test. (c) Curing time A portion of the paste was taken and filled into a 100 c.c. polyethylene container. A temperature measuring element (alumel-cromel thermocouple) connected to a temperature recorder was inserted into this to measure the temperature change of the paste. The temperature rise start time and the time when the maximum temperature was reached were read from the recording paper and entered in Table 1 as the curing start time and curing end time, respectively.
【表】【table】
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