(57)【要約】【課題】  モルタル、コンクリート等のセメント質下地に対して水性ウレアウレタン塗料を形成する塗り床工法であり、厚さ３〜５ｍｍ程度の厚塗りであっても短期間で施工することが可能であり、さらに、ピンホール、ひびわれ、フクレ等の発生が無い美観性に優れたものであり、かつ、セメント質下地との剥離がない強度が充分な床材を形成することができるものである。【解決手段】  セメント質下地に、（１）水溶性エポキシ樹脂を主成分とする第１プライマーを塗布し硬化させる工程、（２）第１プライマー硬化面に、水溶性エポキシ樹脂を主成分とする第２プライマーを塗布する工程、（３）さらに、水硬性セメント、骨材、水、ポリオール、イソシアネート化合物からなる水性ウレアウレタン塗料を塗工する工程、からなる塗り床工法において、（３）工程が第２プライマーに流動性がなく、タックが残っている状態で塗工をすることを特徴とする塗り床工法。  【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント質下地に、（１）水溶性エポキシ樹脂を主成分とする第１プライマーを塗布し硬化させる工程、（２）第１プライマー硬化面に、水溶性エポキシ樹脂を主成分とする第２プライマーを塗布する工程、（３）さらに、水硬性セメント、骨材、水、ポリオール、イソシアネート化合物からなる水性ウレアウレタン塗料を塗工する工程、からなる塗り床工法において、上記（３）工程が第２プライマーに流動性がなく、タックが残っている状態で塗工をすることを特徴とする塗り床工法。
【請求項２】
前記第１プライマーと第２プライマーの合計の塗布量が１１０〜２００ｇ／ｍ２である請求項１に記載の塗り床工法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はセメント質下地に水性ウレアウレタン塗料を形成する塗り床工法に関し、詳しくは水硬性セメント、骨材、水、ポリオール、イソシアネート化合物からなる水性ウレアウレタン塗料を厚さ３〜５ｍｍ程度の厚塗りであっても短期間で施工することが可能な塗り床工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モルタル、コンクリート等のセメント質下地に形成する塗り床材は、一般的にはウレタン樹脂系、エポキシ樹脂系、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）系などがあるが、これらの塗り床材は耐熱性、耐酸性、耐アルカリ性等が必ずしも充分でなく、食品工場、機械工場や化学工場などの産業床にはさらに優れる塗り床材が求められていた。また、特に食品工場等に施工する塗り床材は溶剤を多く含むものや臭気を強く発するものは敬遠されている。
【０００３】
上述した従来の塗り床材の欠点を解決するものとして特許文献１には水性ウレアウレタン塗料が開示されている。水性ウレアウレタン塗料は、水硬性セメント、骨材、水、ポリオール、及び２個以上のイソシアネート基を含む化合物からなり、硬化物の物性が上述のものより優れている。この塗り床材は、施工現場で上記各成分を混合し、塗工することにより、水と水硬性セメントの水和反応、ポリオールとイソシアネートとのウレタン反応、及びイソシアネートと水による炭酸ガスの発生を伴うウレア反応がほぼ同時に進行するものである。この組成物の硬化物は硬く、耐磨耗性に優れ、加えて耐熱性や耐薬品性を有するため、食品工場や機械工場をはじめ、産業床に要求される耐久性に優れた床材として広く使用できる。更に、上述した骨材の粒径を８００μｍ以下に選択し、水、ポリオール、及び２個以上のイソシアネートが全量に対して２５〜４０％含有させたものを、厚さ３〜５ｍｍ程度の膜厚で塗工したものは優良な塗り床材となる。
【０００４】
しかしながら、上述した水性ウレアウレタン塗料は一度に３〜５ｍｍの厚さで塗工してしまうと、ピンホールが発生したり表面に凹凸が生じ、塗膜の美観性が欠如する。その理由として下地であるコンクリートはポーラスであり、水性ウレアウレタン塗料がその部分に浸透したり、また、コンクリートに部分的に含まれる水分によりフクレが発生したりするものと予想される。そのため、一度に３〜５ｍｍ塗工しないで、２度に分けて塗工するすなわち、下塗りと上塗りを行うことによりそれを防ぐことができる。
【０００５】
例えば、下塗り塗工を厚さ０．５〜１ｍｍとし、その後、上塗り塗工として２〜４ｍｍ塗布することにより、美観に優れた塗り床材とすることができるが、この方法では上塗りである２回目の塗工は、下塗りを硬化させてから行わなければならず、養生までを含む工期として４８時間は要してしまう。また、下塗りとして使用する塗料に三級アミン等の硬化促進剤を多量に入れて硬化時間を早くして数時間後に塗布する方法も考えられるが、下塗り材が見かけ上硬化していても反応は完結しておらず、炭酸ガスが１５時間近く発生しており、この状態で上塗り材を塗工してもフクレの発生は抑えられないものであった。よって、下塗り材の反応を高くしても工期は短縮できないものであった。
【０００６】
一方、特許文献２にはコンクリートに床材を形成する際において、下塗り材（プライマー）として水溶性エポキシ樹脂を塗工し、上塗り材としてウレタン樹脂系を塗工することが開示されている。この方法を応用すれば、下塗り材である水性エポキシ樹脂の硬化後すぐに上塗り材を塗布しても、前述のように炭酸ガスによるフクレの発生が無く塗工することが可能である。
【０００７】
しかし、単に水性エポキシ樹脂をプライマーとした場合、上塗り材の水性ウレアウレタン塗料との接着性に欠け、塗り床材形成後に、振動や衝撃が加わると、床材に亀裂が生じたり、ハガレが生じたりするという問題があることが発見された。
【０００８】
【特許文献１】特開平８−１６９７４４号公報
【特許文献２】特開昭６３−５１９８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上述のような問題点を改善するものであり、すなわち、セメント質下地に、（１）水溶性エポキシ樹脂を主成分とする第１プライマーを塗布し硬化させる工程、（２）第１プライマー硬化面に、水溶性エポキシ樹脂を主成分とする第２プライマーを塗布する工程、（３）さらに、水硬性セメント、骨材、水、ポリオール、イソシアネート化合物からなる水性ウレアウレタン塗料を塗工する工程、からなる塗り床工法において、（３）工程が第２プライマーに流動性がなく、タックが残っている状態で塗工をすることを特徴とする塗り床工法である。また、前記第１プライマーと第２プライマーの合計の塗布量が１１０〜２００ｇ／ｍ２であるとさらに好ましいものとなる。
【００１０】
本発明で使用される第１プライマー、第２プライマーは水溶性エポキシ樹脂を主成分とするものである。水溶性エポキシ樹脂は、一般的に優れた接着性を有し、耐水性と耐アルカリ性に優れている。セメント質下地に塗布すると、その高い湿潤効果により、下地内部に深く浸透し、硬化後には強固に投錨するので、プライマー硬化物と下地とは相互に強力な結合力・接着力が生まれる。そして、エポキシ樹脂の耐水性と耐アルカリ性により、プライマー施工後長期に亘って、プライマー層が劣化することなく、プライマー層に剥離やフクレを生じることがない。
【００１１】
第１プライマー、第２プライマーである水溶性エポキシ樹脂は、本剤と硬化剤とから成る二液型のもので、本剤のエポキシ樹脂には、ビスフェノールＡ型エポキシ、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物のエマルジョンが好ましく使用される。硬化剤は、高極性化合物で変性した組成物であって、この組成物としては変性脂肪族ポリアミン類が使用される。更に、混合物の粘度が１〜１０ｍＰａ・ｓで固形分濃度が２０〜４０％が好ましい。また、第１プライマー、第２プライマーは全く同じ組成でも良く、また、異なった組成でも良い。また、これらプライマーは２液混合により硬化するものであり、塗工する直前に混合して使用される。
【００１２】
次に本発明で用いられる水性ウレアウレタン塗料の原料は水硬性セメント、骨材、水、ポリオール、イソシアネート化合物である。水硬性セメントとは水と混和することにより硬化または凝結する構造材料の一群を示す。水硬化性セメントとの例は、ポルトランドセメントや高アルミナ含量の迅速硬化型セメント等が好ましい。ポルトランドセメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、鉄及び炭素含量の低いセメントである白色ポルトランドセメント等が挙げられる。
【００１３】
水性ウレアウレタン塗料の原料として用いられる骨材としては、公知の無機系骨材が使用できる。無機系骨材としては川砂、珪砂等の天然珪酸質、ガラス、カオリン、クレー、消石灰、炭酸カルシウム等の無機材料を粉砕したもの、ガラスバルーンやシラスバルーンのような中空材料が使用できる。上記骨材は天然の状態でもよく、例えば染料や顔料により人工的に着色されたものであってもよい。本発明においては、珪砂、炭酸カルシウム等が好ましく用いられる。その粒径は０．０５〜０．８ｍｍが好ましい。０．０３ｍｍ以下では作業性が悪くなり好ましくない。１ｍｍ以上では作業性が劣り、仕上がりがよくないため好ましくない。
【００１４】
上記骨材の含有量は水硬性セメント１００質量部に対して１０〜５０００質量部が好ましく、２０〜２０００質量部がより好ましく、１００〜１０００質量部が特に好ましい。
【００１５】
水性ウレアウレタン塗料の原料として用いるイソシアネート化合物としては、分子中にイソシアネート基を含有する化合物であれば特に限定されないが、２個以上のイソシアネート基を有する化合物が好ましい。低分子量ポリイソシアネート又はイソシアネート基末端プレポリマーが好ましい。
【００１６】
低分子量ポリイソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等の脂肪族系ジイソシアネートや、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４´ジイソシアネート（ＭＤＩ）ポリフェニルポリイソシアネート（ｃ−ＭＤＩ）等の芳香族ジイソシアネートが挙げられる。また、ウレチジオン変性体、イソシアヌレート変性体、カルボジイミド変性体、ビュレット変性体であってもよい。
【００１７】
イソシアネート基末端プレポリマーは、低分子量ポリイソシアネートと後述するポリオールとを、化学量論比よりはイソシアネート基過剰で反応させることにより得られるものが好ましい。
【００１８】
水性ウレアウレタン塗料における上記イソシアネート化合物の含有量は特に限定はされないが、水硬性セメント１００質量部に対して１０〜２００質量部が好ましく５０〜１５０質量部がより好ましい。
【００１９】
本発明の水性ウレアウレタン塗料において、水は必須である。水の含有量は、水硬性セメント１００質量部に対して５〜３００質量部が好ましく、１０〜１００質量部がより好ましく、１０〜５０質量部が特に好ましい。
【００２０】
本発明の水性ウレアウレタン塗料に用いるポリオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサメチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン等の低分子量ポリオール、これらを開始剤としてプロピレンオキシド、エチレンオキシド等のアルキレンオキシドを重合させて得られるポリエステルポリオール、またはひまし油系ポリオール、ポリブタジエン系ポリオール、水添ポリブタジエン系ポリオール等の疎水性のポリオールが挙げられる。本発明においては、疎水性のポリオールが好ましく、ひまし油系ポリオールが特に好ましく用いられる。
【００２１】
本発明において、ひまし油系ポリオールとは、ひまし油又はひまし油にさらに水酸基を導入してなる変性ポリオールをいう。官能基数は２以上が好ましく、３がより好ましい。
【００２２】
上記ポリオールの含有量は、水硬性セメント１００質量部に対して５〜５００質量部が好ましく、１０〜３００質量部が特に好ましい。
【００２３】
本発明の水性ウレアウレタン塗料は、上述の必須成分の他に可塑剤、界面活性剤、消泡剤を含有してもよく、中でも可塑剤を含有することが好ましい。可塑剤は特に限定されないが、具体的にはフタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジノニル、フタル酸ブチルベンジル、アジピン酸ジオクチル等が挙げられる。
【００２４】
本発明で用いられる水性ウレアウレタン塗料は、水とポリオールを予め分散させて乳濁液としたもの、水硬性セメントと骨材との混合物、及びイソシアネート化合物の３液として別保管し、施工現場でこれら３液を混合して使用することが好ましい。
【００２５】
本発明の塗り床工法は、以下のようにして実施される。被塗布面であるセメント質下地面に、ローラーや刷毛等により第１プライマーを塗布する。第１プライマーはその成分中に含まれる水分がセメント質下地に浸透しかつ、空気中に揮発する。同時にエポキシ樹脂の化学反応により重合反応を起こす。硬化時間はプライマーの組成比や施工現場の気温にもよるが、混合後１〜２４時間程度で硬化する。本発明では工期短縮のため混合後１〜３時間で硬化するものを使用することが好ましい。
【００２６】
上述のように第１プライマーを塗布し乾燥・硬化させた後、第２プライマーを塗布する。第２プライマーの塗布方法は同じく、ローラーや刷毛で塗布することができる。第１プライマーの場合、その成分中に含まれる水分は空気中の揮散の他に、セメント質下地に含浸するものもあるが、第２プライマーにおいてはその成分中に含有される水分は空気中に揮散されるのみである。そのため、第１プライマーと第２プライマーの組成が全く同じであったとしても第１プライマーの方が硬化時間は短くなる。（水溶性エポキシ樹脂は含有する水分が揮散して、組成物中のエポキシ樹脂の濃度が高くなるとエポキシ樹脂の反応も高くなるため。）
【００２７】
第１プライマーと第２プライマーの合計の塗布量はプライマー組成物の固形分濃度にもよるが、１１０〜２００ｇ／ｍ２であるとさらに好ましいものとなる。合計の塗布量が１１０ｇ／ｍ２より少ない場合には、後述する水性ウレアウレタン塗料を塗布したときに、プライマー層が薄く、ピンホールが生じてしまう可能性があり、塗布量が２００ｇ／ｍ２より多いと、硬化時間が長くなり、工期が長くなってしまう。さらに、プライマー中に残存する水の影響で硬化物の強度が弱くなる可能性がある。
【００２８】
また、第１プライマーと第２プライマーのそれぞれの塗布量は第１プライマー：第２プライマ＝６：４〜８：２の塗布比率が好ましい。例えば、第１プライマー６５〜１６０ｇ／ｍ２、第２プライマー２０〜８０ｇ／ｍ２であり、合計量が１１０〜２００ｇ／ｍ２であることが好ましい。ただし、これに限定されることなく、第１プライマーと第２プライマーを例えば、１：１で塗布してもかまわない。
【００２９】
次いで、第２プライマーを塗布した面に水性ウレアウレタン塗料を塗布する。水性ウレアウレタン塗料は前述の第２プライマーである水溶性エポキシ樹脂に流動性がなくなる程度に乾燥・硬化をしているが、表面にタックが残っている状態で塗布をする。表面にタックが残っている状態とは、指で塗布面を接触したときに、指に粘着性が感じられる、または塗布面に指紋などの接触跡が残る状態をいう。
【００３０】
水性ウレアウレタン塗料はコテやへらなどを用いて塗工することができる。第２プライマーにタックが残っている状態で水性ウレアウレタン塗料を塗布することにより、プライマー層との接着性が強固のものとなり、硬化後に塗り床材にヒビが生じたり、内部で浮き発生したり、剥離が生じたりすることはない。
【発明の効果】
【００３１】
従来の施工法では２４時間以内に養生を含めた工期を終了することが出来なかったが、本発明の水性ウレアウレタン塗りの塗り床工法によれば、２４時間以内に工期を終了することができる。また、ピンホール、ひびわれ、フクレ等の発生が無い美観性に優れたものであり、かつ、セメント質下地との剥離がない強度が充分な床材を形成することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明を実施例や比較例を挙げて具合的に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【実施例】
【００３３】
被着体となる床材の試験片として、打設後３０日経過した５０００×２０００ｍｍ、厚さ２００ｍｍのコンクリート板を試験板として用いた。下記実施例、比較例それぞれの施工後、以下の試験を行った。
【００３４】
〔実施例１〕
上記コンクリート板に第１プライマーとして水溶性エポキシ樹脂をローラにて１００ｇ／ｍ２で均一に塗布した。送風機を用いて表面に送風しながら２時間養生した。第１プライマーが流動性が無くタックもない状態に乾燥硬化したことを確認し、第２プライマーとして水溶性エポキシ樹脂をローラにて３０ｇ／ｍ２で均一に塗布した。無送風にて１時間養生し、流動性は無いがタックが残存している状態で、水性ウレアウレタン樹脂を塗布した。水性ウレアウレタン樹脂は金ゴテにて３ｍｍの厚さになるように均一に塗付した。塗布後、２４時間養生し、硬化させた。
なお、用いた水溶性エポキシ樹脂は固形分３０％のエポキシエマルジョン３０質量部と水性ポリアミン３０質量部とからなるものであり、用いた水性ウレアウレタン樹脂は水性ポリオール１０質量部、ポリイソシアネート１０質量部、セメントを含む骨材４０質量部からなるものである。
【００３５】
〔実施例２〕
実施例１と同様に第１プライマーの塗布量を８０ｇ／ｍ２、第２プライマーの塗布量を７０ｇ／ｍ２に変更し、他は同一条件にて施工した。
【００３６】
〔比較例１〕（補足：２回に分けるが第２プライマがタック無し）
実施例１と同組成の第１プライマー、第２プライマー、水性ウレアウレタン樹脂を用い、第１プライマーの養生時間を１時間、第２プライマーの養生時間を２時間に変更した。第２プライマー２時間養生後の流動性と表面タックを確認したところ、流動性はなく、タックもなかった。その他は実施例１と同様に施工した。
【００３７】
〔比較例２〕（補足：１度に塗布、タックなし）
実施例１と同組成の第１プライマー、第２プライマー、水性ウレアウレタン樹脂を用い、第１プライマーと第２プライマーを２度に分けず１度で１３０ｇ／ｍ２塗工し、送風機で送風しながら３時間養生した。流動性と表面タックを確認したところ、流動性はなく、タックもなかった。その他は実施例１と同様に施工した。
【００３８】
〔比較例３〕（補足：１度に塗布、タックあり）
実施例１と同組成の第１プライマー、第２プライマー、水性ウレアウレタン樹脂を用い、第１プライマーと第２プライマーを２度に分けず１度で１３０ｇ／ｍ２塗工し、送風機を用いず、３時間養生した。流動性と表面タックを確認したところ、流動性はないが、表面にタックが存在した。その他は実施例１と同様に施工した。
【００３９】
〔比較例４〕（補足：別組成プライマーを使用）
第１プライマー第２プライマーとして２液混合硬化型ウレタン樹脂（大日本インキ化学工業製、商品名：マッスルコートＨＦ１００）として用いた。実施例１と同様に第１プライマーとして１００ｇ／ｍ２塗布し、４時間養生し表面タックがないことを確認し、第２プライマーとして同組成物を３０ｇ／ｍ２塗布し２時間養生し、流動性はないが、表面にタックがあることを確認した。その後、実施例１と同様に水性ウレアウレタン塗料を３ｍｍの厚さになるように金ゴテで塗付した。
【００４０】
〔比較例５〕（補足：上塗り材をプライマーとして使用）
第１プライマー第２プライマーを用いずに、実施例１と同じ組成の水性ウレアウレタン樹脂を２度に分けて塗工した。すなわち、水性ポリオール１０質量部、ポリイソシアネート１０質量部、セメントを含む骨材４０質量部からなる水性ウレアウレタン塗料を０．５ｍｍになるように塗布し、塗布後１２時間経過後に同一組成の水性ウレアウレタン塗料を計３ｍｍの厚さになるように金ゴテで塗付した。
【００４１】
〔比較例６〕（補足：プライマーを用いず１度塗り）
第１プライマー第２プライマーを用いずに、実施例１と同じ組成の水性ウレアウレタン樹脂を１度で塗工した。すなわち、水性ポリオール１０質量部、ポリイソシアネート１０質量部、セメントを含む骨材４０質量部からなる水性ウレアウレタン塗料を３ｍｍの厚さになるように金ゴテで塗付した。
【００４２】
上記施工により得られたコンクリート試験板を用いて、以下の評価試験を行った。
・打設後２４時間後、塗膜の状態の確認を行い、ピンホールの有無、ひびわれの有無、フクレの有無を確認した。それぞれまったく無いものを○とし、試験板中に１〜２箇所存在するものを△、３箇所以上あるものを×とした。
・打設後８日後の塗膜とコンクリート板との接着性試験を以下のように確認した。すなわち、４０ｍｍ角の塗布面に４０ｍｍ角の金属板治具をエポキシ接着剤で接着し、この治具
を垂直に引き上げて、剥離する最大強度を単位面積で換算して（建研式）測定した。また、剥離面を観察して、Ａ：下地コンクリートの凝集破壊、Ｂ：プライマーと水性ウレアウレタン塗料の界面剥離、Ｃ：プライマーの凝集破壊、Ｄ：水性ウレアウレタンの凝集破壊のいずれかを判断した。
これらの結果を表１に示す。
【００４３】
【表１】
2008115581.tif 000002
【００４４】
表１からプライマーに水溶性エポキシを２回に分けて塗布し、第２プライマーが流動性がなくタックが残っている状態で上塗り材を塗布することでピンホール、ひび割れ、フクレが無く高い接着性が発現されることがわかる。比較例４はひび割れ、フクレ等の発生はないが、プライマーの硬化工程に１２時間が必要であり、短期での工事が不可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明はセメント質下地の塗り床を形成することができ、工場、倉庫、駐車場等の床材を形成することができる。