(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオール、ポリイソシアネート、希釈剤、セメント、骨材及び水を含有してなる水硬性ポリマーセメント組成物であって、ポリオールはヒマシ油変性３官能ポリオールとビスフェノールＡ骨格を有する４官能ポリオールとポリエステルポリオールから成り、ヒマシ油変性３官能ポリオールは水酸基当量が２５０〜４００であり、ビスフェノールＡ骨格を有する４官能ポリオールは水酸基当量が２５０〜４５０であり、ポリエステルポリオールは分子量が１０００〜３０００であって水酸基当量が５００〜１５００であり、セメント及び骨材の合計部数は組成物全体１００重量部中の５０〜８０重量部であり、希釈剤はアジピン酸エステルを含み、さらにベンズイミダゾール系化合物から成る防かび剤を含むことを特徴とする水硬性ポリマーセメント組成物。
【請求項２】
ポリイソシアネートはポリメチルポリフェニルポリイソシアネートであることを特徴とする請求項１記載の水硬性ポリマーセメント組成物。
【請求項３】
ポリエステルポリオールは両末端に水酸基を持ち且つアルキレン側鎖を持つポリエステルポリオールであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の水硬性ポリマーセメント組成物。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の水硬性ポリマーセメント組成物を、床下地コンクリート上に厚み３〜５ｍｍ塗布して硬化させたことを特徴とする床構造の塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下地コンクリート上に塗付厚み３〜５ｍｍ程度に塗り拡げて硬化させる水硬性ポリマーセメント組成物に関し、特には熱水と冷水が繰り返し流下しても防かび性を保持する、食品工場床に適した水硬性ポリマーセメント組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、施工現場での混合作業が行いやすく、作業性、性能、仕上がり外観にムラが生じにくく、耐熱性、耐熱水性、耐磨耗性、耐衝撃性などが要求される床などの施工に使用されるポリウレタン系セメント組成物として、少なくとも水分散型ポリオールを含むポリオールと、ポリフェニレンポリメチルポリイソ シアネートである疎水性イソシアネートと、水硬性セメントを含む骨材とから成り、コンクリートである基体上に塗布厚み４ｍｍで硬化させた組成物であって、厚み４ｍｍであって９５℃５分熱水と２０℃１０分冷水の養生を１サイクルとして２０００サイクル後の収縮応力が４．０±２．０Ｎ／ｍｍ２であり、１３００サイクル経過後に反り上がりや表層の亀裂が生じることがないことを特徴とするポリウレタン系セメント組成物が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４８０９６４号公報
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のポリウレタン系セメント組成物は、食品工場床で行なわれているような熱水と冷水が繰り返し流下する環境下においては、防かび性が十分でない場合があるという課題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、食品工場床で行われているような熱水と冷水が繰り返し流下する環境下においても、十分な防かび性を保持し、作業性及び耐熱性に優れる、ポリウレタン系の水硬性ポリマーセメント組成物及びこれを塗付して硬化させた床構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、ポリオール、ポリイソシアネート、希釈剤、セメント、骨材及び水を含有してなる水硬性ポリマーセメント組成物であって、ポリオールはヒマシ油変性３官能ポリオールとビスフェノールＡ骨格を有する４官能ポリオールとポリエステルポリオールから成り、ヒマシ油変性３官能ポリオールは水酸基当量が２５０〜４００であり、ビスフェノールＡ骨格を有する４官能ポリオールは水酸基当量が２５０〜４５０であり、ポリエステルポリオールは分子量が１０００〜３０００であって水酸基当量が５００〜１５００であり、セメント及び骨材の合計部数は組成物全体１００重量部中の５０〜８０重量部であり、希釈剤はアジピン酸エステルを含み、さらにベンズイミダゾール系化合物から成る防かび剤を含むことを特徴とする水硬性ポリマーセメント組成物を提供する。
【０００７】
請求項２記載の発明は、ポリイソシアネートはポリメチルポリフェニルポリイソシアネートであることを特徴とする請求項１記載の水硬性ポリマーセメント組成物を提供する。
【０００８】
請求項３記載の発明は、ポリエステルポリオールは両末端に水酸基を持ち且つアルキレン側鎖を持つポリエステルポリオールであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の水硬性ポリマーセメント組成物を提供する。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の水硬性ポリマーセメント組成物を、床下地コンクリート上に厚み３〜５ｍｍ塗布して硬化させたことを特徴とする床構造の塗布方法を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の水硬性ポリマーセメント組成物及び床構造は、食品工場床で行われているような熱水と冷水が繰り返し流下する環境下においても、十分な防かび性を保持するという効果があり、また、組成物全体に対するセメント及び骨材の配合部数が比較的少ないため、下地コンクリート上に塗付する際の作業性に優れる効果がある。また、熱水と冷水が繰り返し流下しても反り上がりや剥離が生じることが無いという耐熱性を有するという効果がある。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下本発明について詳細に説明する。
【００１２】
本発明の水硬性ポリマーセメント組成物は、ポリオール、ポリイソシアネート、希釈剤、セメント、骨材及び水を含有してなる水硬性ポリマーセメント組成物であって、ポリオールはヒマシ油変性３官能ポリオールとビスフェノールＡ骨格を有する４官能ポリオールとポリエステルポリオールから成り、ヒマシ油変性３官能ポリオールは水酸基当量が２５０〜４００であり、ビスフェノールＡ骨格を有する４官能ポリオールは水酸基当量が２５０〜４５０であり、ポリエステルポリオールは分子量が１０００〜３０００であって水酸基当量が５００〜１５００であり、セメント及び骨材の合計部数は組成物全体１００重量部中の５０〜８０重量部であり、希釈剤はアジピン酸エステルを含み、さらにベンズイミダゾール系化合物から成る防かび剤を含むことを特徴とする水硬性ポリマーセメント組成物であり、必要に応じてこれらの他に、顔料や希釈剤、及び分散剤、消泡剤等の添加剤が配合することができる。また、本発明の床構造は、該水硬性ポリマーセメント組成物を、床下地コンクリート上に厚さ３〜５ｍｍ塗付して硬化させたものである。
【００１３】
本発明の水硬性ポリマーセメント組成物に使用されるポリオールは、ヒマシ油変性３官能ポリオールとビスフェノールＡ骨格を有する４官能ポリオールとポリエステルポリオールから成る。
【００１４】
本発明の水硬性ポリマーセメント組成物に使用されるヒマシ油変性３官能ポリオールは、ヒマシ油及びその誘導体で、例えばヒマシ油脂肪酸のジグリセライド、モノグリセライド及びそれらの混合物であり、水酸基数が３のポリオールである。本発明に使用するヒマシ油変性３官能ポリオールの水酸基当量は、２５０〜４５０が好ましく、２５０未満では水系ポリウレタン組成物としての硬化が速くなって作業性が不良となり、４５０超では水系ポリウレタン組成物として硬化後の強度が不十分となる。
【００１５】
本発明の水硬性ポリマーセメント組成物に使用されるビスフェノールＡ骨格を有する４官能ポリオールは、ビスフェノールＡ骨格を有するポリエポキシ化合物に活性水素化合物を反応させて得られるエポキシ開環ポリオールであり、水酸基当量は２５０〜４５０が好ましい。水酸基当量が２５０未満では水系ポリウレタン組成物としての硬化が速くなって作業性が不良となり、４５０超では水系ポリウレタン組成物として硬化後の強度が不十分となる。
【００１６】
本発明の水硬性ポリマーセメント組成物に使用されるポリエステルポリオールは、分子量が１０００〜３０００であって両末端に水酸基を持ち且つアルキレン側鎖を持つポリエステルポリオールが好ましく、該ポリエステルポリオールの水酸基当量は５００〜１５００である。該ポリエステルポリオールとしては、２−ブチル−エチル−１、３プロパンジオールとアジピン酸の重縮合物があり、具体的な製品としては、ＨＳ  ２Ｂ−２２２Ａ（商品名、豊国製油社製）がある。 
【００１７】
本発明の水硬性ポリマーセメント組成物に使用するポリイソシアネートは、作業性が良好となり、また低温での速硬化性さらには硬化後の強度が高いことより、４，４´−ジフェニルメタンジイソシアネートからなるポリメリックＭＤＩ（ポリメチルポリフェニルポリイソシアネート）を使用することが好ましく、ＮＣＯ当量は１００〜１５０が好ましい。ＮＣＯ当量が１００未満では硬化物が発泡による膨れが生じる等で仕上がりが不良となり、ＮＣＯ当量が１５０超では硬化後の強度が不十分となる。もちろん、他の脂肪族ポリイソシアネートや芳香族ポリイソシアネートや脂環式ポリイソシアネート等も使用することもでき、また併用することも可能である。
【００１８】
ポリオール及びアルコール化合物の水酸基一個に対するイソシアネート基の数は、５．５〜６．５が好ましく、５．５未満では硬化が遅延し、６．５超では硬化物に炭酸ガスによる発泡が生じる場合がある。
【００１９】
本発明の水硬性ポリマーセメント組成物には希釈剤を含有し、該希釈剤にはアジピン酸エステルが含まれる。アジピン酸エステルとしてはアジピン酸ジイソノニルが好ましく、上記ポリオールと希釈剤と水を混合して１液とし、主剤として形成することが好ましい。希釈剤にはアジピン酸エステルの他、スルホン酸エステル化合物を配合することが出来、また該主剤には塗材を着色するためのトナーを配合することが出来る。
【００２０】
希釈剤は、ポリオールとポリイソシアネートと希釈剤と水からなる樹脂部１００重量部中１０〜３０重量部であり、１０重量部未満では硬化物の収縮応力が高くなり耐熱性が低下し、３０重量部超では硬化物の強度が低下する。希釈剤中のアジピン酸エステルの含有割合は３０％以上１００％以下が好ましい。３０%未満では硬化物の収縮応力が高くなり耐熱性が低下する。
【００２１】
本発明の水硬性ポリマーセメント組成物に使用するベンズイミダゾール系化合物から成る防かび剤は、熱に対する安定性とｐＨに対する安定性が高いため、熱水洗浄が行われ、組成物としてセメントを含有する本発明である水硬性ポリマーセメント組成物に適する防かび剤として使用される。市販品として１０％水懸濁液としてコートサイドＤ２（商品名、日本エンバイロケミカルズ株式会社製）がある。ベンズイミダゾール系化合物から成る防かび剤の配合量は、組成物全体１００重量部に対して０．０１〜０．１重量部が好ましい。０．０１重量部未満では防かび効果が不十分であり、０．１重量部超ではコスト高と成る。
【００２２】
本発明の水硬性ポリマーセメント組成物に使用するセメントは、本発明の水系ポリウレタン組成物が床下地コンクリートに塗布し美観を付与することを目的としているため、特定の色調が付与できるように、主として白色ポルトランドセメントを使用することが好ましい。他に普通ポルトランドセメント、アルミナセメント、高炉セメント、早強ポルトランドセメントを併用することができる。セメントの配合量は組成物全体１００重量部中の２０〜４０重量部である。
【００２３】
本発明の水硬性ポリマーセメント組成物に使用する骨材には、粒子径が０．０５３〜０．６０ｍｍの硅砂と、粒子径が０．１５〜０．８５ｍｍの硅砂を併用して使用することが好ましい。粒子径が１．０ｍｍ超では床下地コンクリートへの塗布作業性が悪くなり、硬化後の表面の平滑性が不十分と成る。
【００２４】
粒子径が０．０５３〜０．６０ｍｍの硅砂は６号硅砂が、粒子径が０．１５〜０．８５ｍｍの硅砂は硅砂５号が、それぞれ該当する。粒子径が０．０５３〜０．６０ｍｍの硅砂と粒子径が０．１５〜０．８５ｍｍの硅砂の配合比率は２．０〜３．０：１が床下地コンクリートへの塗布作業性と強度発現及び耐衝撃性の観点から好ましい。これらの骨材である硅砂の合計量が組成物全体に対する割合は、組成物全体１００重量部中３０〜４０重量部である。３０重量部未満では硬化物表面に樹脂が浮いて防滑性が低下し、４０重量部超では塗布作業性が不良となる。
【００２５】
本発明の水硬性ポリマーセメント組成物には、上記のほかに消石灰を配合することが好ましい。該消石灰は、ポリイソシアネートと水とのウレア反応で発生する炭酸ガスを吸収し、組成物が床下地コンクリート上に塗布され硬化するまでに発生する炭酸ガスが特定部分に集中して塗膜を押上げて膨れを生じさせることを抑制する効果がある。
【００２６】
以下，実施例及び比較例にて具体的に説明する。
【実施例】
【００２７】
実施例
水酸基当量が３５０のヒマシ油変性３官能ポリオールを１２６〜１４４重量部と、水酸基当量が３６０のビスフェノールＡ骨格を有する４官能ポリオールを１１〜２９重量部と、希釈剤としてスルホン酸エステル化合物（メザモール；商品名、バイエル社製）を７２〜９０重量部と、水（イオン交換水）１１０重量部を含み全体として３６０重量部となり且つ水酸基当量が７３０となるポリオールと水と希釈剤の混合物に、ポリエステルポリオールとして、ＨＳ  ２Ｂ−２２２Ａを６０重量部と、アジピン酸ジイソノニルを５０重量部と、ベンズイミダゾール系化合物から成る防かび剤としてコートサイドＤ２（１０％水懸濁液）１２重量部と着色トナー３０重量部を混合して実施例の水硬性ポリマーセメント組成物の主剤とした。またポリイソシアネートとして、ポリメリックＭＤＩ（ポリメチルポリフェニルポリイソシアネート）  ルプラネートＭＢ−５Ｓ（商品名、ＢＡＳＦ  ＩＮＯＡＣポリウレタン株式会社製、ＮＣＯ重量％：３１．４〜３２．６％）５００重量部を実施例の水硬性ポリマーセメント組成物の硬化剤とした。また骨材には、粒子径が０．１５〜０．８５ｍｍの硅砂：東北硅砂５号（商品名、東北硅砂株式会社製）３００重量部と、粒子径が０．０５３〜０．６０ｍｍの硅砂：東北硅砂６号（商品名、東北硅砂株式会社製）７５０重量部を使用し、セメントとして白色ポルトランドセメント（太平洋セメント社製）を１０００重量部を使用して実施例の水硬性ポリマーセメント組成物の骨材及びセメントとした。
【００２８】
骨材とセメントは、上記２種類の硅砂と白色ポルトランドセメントを予め均一に混合し、さらにこれらの他に消石灰７０重量部を加えて実施例の水系ポリウレタン組成物のセメント骨材部とした。床下地コンクリートへの塗布及び下記評価項目の評価に当たっては上記実施例の主剤５１６重量部と実施例の硬化剤５００重量部と実施例のセメント骨材部２１２０重量部を配合して均一に混合したものを、実施例の水硬性ポリマーセメント組成物とした。
【００２９】
比較例１
上記実施例のベンズイミダゾール系化合物から成る防かび剤に代えて有機ヨウ素系化合物から成る防かび剤であるコートサイドＰＨ２（商品名、日本エンバイロケミカル株式会社製）を使用した以外は、実施例と同一にしたものを比較例１の水硬性ポリマーセメント組成物とした。
【００３０】
比較例２
上記実施例において、ベンズイミダゾール系化合物から成る防かび剤を配合しない主剤を使用した以外は、実施例と同一にしたものを比較例２の水硬性ポリマーセメント組成物とした。
【００３１】
評価項目及び評価方法
【００３２】
圧縮強度
２３℃下にて７日養生後の実施例、比較例１又は比較例２の水硬性ポリマーセメント組成物の硬化物について、ＪＩＳＫ  ６９１１の規定に準じて圧縮強さ（Ｎ/ｍｍ２）を測定した。
【００３３】
耐衝撃性
２３℃下でＪＩＳＡ５３７１の３００ｍｍ×３００ｍｍ×厚さ６０ｍｍの乾燥したコンクリート平板（ケット水分計ＨＩ−５２０コンクリートレンジにて５％以下）の表面に、均一に混合した実施例、比較例１又は比較例２の水硬性ポリマーセメント組成物を厚さ３〜５ｍｍに金ゴテで塗布して７日間養生し、中央部に高さ１ｍから１ｋｇの鋼球を３０回落下させ、塗膜に割れ、剥がれ等の異常のないものを○、割れ、剥がれ等の異常が生じたものを×と評価した。
【００３４】
耐熱衝撃性
ＪＩＳＡ５３７１の３００ｍｍ×３００ｍｍ×厚さ６０ｍｍの乾燥したコンクリート平板（ケット水分計ＨＩ−５２０コンクリートレンジにて５％以下）を４分の１にカットして１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×厚さ６０ｍｍの試験板とし、該の試験板の表面に均一に混合した実施例、比較例１又は比較例２の水硬性ポリマーセメント組成物を厚さ３〜５ｍｍに塗布し７日間養生する。その後試験体中央部に９５℃熱水を５分流下させ次に２０℃の冷水を１０分流下させることを１サイクルとして２０００サイクル繰り返し、塗膜に剥がれ、浮き等異常が生じないものを○、異常が生じたものを×と評価した。
【００３５】
付着性
２３℃下でＪＩＳＡ５３７１の３００ｍｍ×３００ｍｍ×厚さ６０ｍｍの乾燥したコンクリート平板（ケット水分計ＨＩ−５２０コンクリートレンジにて５％以下）の表面に、均一に混合した実施例、比較例１又は比較例２の水硬性ポリマーセメント組成物を厚さ３〜５ｍｍに金ゴテで塗布して７日間養生し、建研式接着力試験器により、４０×４０ｍｍ部分の水硬性ポリマーセメント組成物とコンクリート平板との付着強度を測定した。破壊状態は下地コンクリート１００％凝集破壊を○と、それ以外を×と評価した。
【００３６】
防かび性
２３℃下にて７日養生後の実施例、比較例１又は比較例２の水硬性ポリマーセメント組成物の硬化物について、９５℃熱水を５分流下させ次に２０℃の冷水を１０分流下させることを１サイクルとした熱衝撃を１００回と２５０回加え、その後の試験体について、ＪＩＳ  Ｚ  ２９１１  かび抵抗性試験方法（プラスチック製品の試験（方法Ａ：乾式法）に準じ、シャーレ中の試験体（５ｃｍ×５ｃｍ）上に試験かび混合胞子を付着乾燥させた磁器素焼き板を置き、ガラス板を載せ蓋をする。２６±２℃で４週間培養し、菌糸の発育の様子を観察し、以下によって評価した。Ａ法培地は無機塩寒天培地であり、試験菌はＡｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｎｉｇｅｒ、Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ  ｐｉｎｏｐｈｉｌｕｍ、Ｐａｅｃｉｌｏｍｙｃｅｓ  ｖａｒｉｏｔｉｉ、Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ  ｖｉｒｅｎｓ、及びＣｈａｅｔｏｍｉｕｍ  ｇｌｏｂｏｓｕｍである。
０：肉眼及び顕微鏡下でかびの発育は認められない。
１：肉眼でかびの発育が認められ、顕微鏡下では明らかに確認できる。
２：肉眼でかびの発育が認められ、発育部分の面積は試料の全面積の２５％未満。
３：肉眼でかびの発育が認められ、発育部分の面積は試料の全面積の２５％以上〜５０％未満。
４：菌糸はよく発育し、発育部分の面積は全面積の５０％以上。
５：菌糸の発育は激しく、試料全面を覆っている。
【００３７】
評価結果
評価結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
0006659385.tif 000002