JP2006112117A - 塗り床材用樹脂組成物及び塗り床材塗膜 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ビスフェノール型エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、及び、真比重2.5以上かつ見かけ比重0.6以上の無機充填材を含有する塗り床材用樹脂組成物を提供する。本発明の塗り床材用樹脂組成物は、ビスフェノール型エポキシ樹脂及びウレタン変性エポキシ樹脂による適度な硬度及び柔軟性を同時に有し、それらによって耐久性に優れることから、塗り床材の主剤として好適に用いることができる。また、本発明の塗り床材用樹脂組成物を用いて施工してなる塗り床材塗膜は、エポキシ樹脂が本来有する下地コンクリートとの高い接着効果のほか、無機充填材沈降層による水分の影響抑制効果を同時に享受することができる。
【選択図】 なし
Description
また、硬質ウレタン塗り床材の場合、施工時の環境水分や湿度に非常に影響されやすく、下地コンクリートとの接着性の低下や水フクレ(水や水分・湿度の影響によるフクレ)の発生等があった。
また、該組成物を構成する無機充填材の真比重が、ビスフェノール型エポキシ樹脂及びウレタン変性エポキシ樹脂の比重と比較して大きいという特徴を有するため、施工した際に、塗り床材用樹脂組成物と硬化剤とが反応し硬化するまでの時間内で該無機充填材が沈降し、無機充填材沈降層を形成する。そして、この無機充填材沈降層は、下地から塗膜内への水分の移行を防止する機能を発揮し、下地コンクリートや周辺環境の水分の影響を抑制する。
このように、本発明の塗り床材用樹脂組成物を用いて施工してなる塗り床材塗膜は、エポキシ樹脂が本来有する下地コンクリートとの高い接着効果のほか、無機充填材沈降層による水分の影響抑制効果を同時に享受することができる。
本実施形態で使用されるビスフェノール型エポキシ樹脂は、ビスフェノールAとエピクロルヒドリンから合成され、ビスフェノールA型やビスフェノールF型が一般に知られている。
ビスフェノール型エポキシ樹脂は、例えば、エピコート825、エピコート827、エピコート828(いずれもJER社製)、D.E.R.331(ダウケミカル社製)、エピクロン830、エピクロン840、エピクロン850(いずれも大日本インキ化学社製)、アデカレジンEP−4000、アデカレジンEP−4100、アデカレジンEP−4100G、アデカレジンEP−4901(いずれも旭電化社製)、エポミックR110、エポミックR140(いずれも三井化学社製)等を挙げることができる。
中でも常温において液状・低粘性のビスフェノールA型エポキシ樹脂を用いるとよい。また、高粘性や固形のビスフェノール型エポキシ樹脂を予め希釈剤にて低粘性となるように希釈した液状のビスフェノール型エポキシ樹脂を使用することもできる。
例えば、アデカレジンEPU−11、アデカレジンEPU−15、アデカレジンEPU−16A、アデカレジンEPU−16B、アデカレジンEPU−17T−6、アデカレジンEPU−6、アデカレジンEPU−73、アデカレジンEPU−78−11、アデカレジンEPU−1348、アデカレジンEPU−1395、アデカレジンEPU−4−75X、アデカレジンEPU−80、アデカレジンEPU−86、アデカレジンEPU−1418−5(いずれも旭電化社製)、エピクロンTSR−243、エピクロンTSR−250−80BX(いずれも大日本インキ化学社製)等を挙げることができる。
また、ビスフェノール型エポキシ樹脂若しくはウレタン変性エポキシ樹脂、又はその両方において常温で固体(結晶性)のエポキシ樹脂であれば、適宜希釈剤を用いて溶解させて用いることもできる。
希釈剤を用いて本実施形態の塗り床材用樹脂組成物の物性を調節すると、本実施形態の塗り床材用樹脂組成物を構成する各成分の混合性・分散性が向上し保存中に各成分の分離が起こり難くなり、さらに施工現場における作業性も良好となる観点からも好ましい。
本実施形態で使用される無機充填材は、一般に知られている無機材料を使用することができ、シリカ粉、珪砂、バライト、炭酸カルシウム、タルク等が例示される。中でも、珪砂6号、珪砂7号、珪砂8号、珪砂特粉、パライト、炭酸カルシウムが好ましい。
ここで無機充填材とは、一般に無機フィラー、体質顔料或いは骨材等と呼ばれ、本実施形態に係る塗り床材用樹脂組成物中では、エポキシ樹脂類には相溶せず固体として塗り床材用樹脂組成物中に分散する無機材料のことである。
具体的には、無機充填材の真比重が2.5以上であることが重要であり、中でも2.6以上であるとより好ましい。真比重が2.5以上の無機充填材は、ビスフェノール型エポキシ樹脂及びウレタン変性エポキシ樹脂の比重と比較して差が大きいため、エポキシ樹脂と硬化剤とが反応し硬化する時間内に沈降することができる。
一般に粉体の比重は、その粒子形状、粒径分布、平均粒径等といった諸物性によって左右される。例えば、同じ真比重の値を有する同じ物質の粉体であっても、平均粒径に大きな差があれば、見かけ比重が異なる場合がある。
従って、無機充填材の沈降性や無機充填材沈降層の形成性に鑑みると、無機充填材の真比重とともに見かけ比重も重要となる。特に、本実施形態で使用される無機充填材においては、真比重が2.5以上であると同時に、見かけ比重が0.6以上であることも重要であり、中でも真比重が2.6以上かつ見かけ比重が0.7以上であることが好ましい。
なお、平均粒径は、篩分や一般に市販されている粒径分布測定器等を用いて粒径分布を測定し、得られた粒径分布を解析することで求めることができ、本実施形態でいう無機充填材の平均粒径は、D50である。
本実施形態に係る塗り床材用樹脂組成物は、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、真比重2.5以上かつ見かけ比重0.6以上の無機充填材、必要に応じてその他の添加物を所望量配合して調製することができる。
しかし、実施例によるサンプル(エ)では、保管期間2週間では無機充填材の大部分が分散していたことを目視確認した。また、仮に該組成物内で無機充填材の沈降が生じた場合でも、後述するような硬化剤と混合する際に、十分に攪拌・混合してから使用すればよい。
本実施形態に係る塗り床材用樹脂組成物は、これを主剤とし、施工直前に硬化剤と混合することにより2液混合型のエポキシ樹脂系塗り床材として用いることができる。また、該塗り床材は、塗布後の反応・硬化によって、下地コンクリート面と接触する下層側に無機充填材が多く存在する無機充填材沈降層を備えた塗り床材塗膜を形成する。
アミン化合物を主成分とする硬化剤としては、例えば、変性脂肪族ポリアミン(例えば、アデカハードナーEH−461(旭電化社製))、ポリアミドアミン(例えば、アンカミン2386(エアープロダクツジャパン社製))を挙げることができる。また、これらの硬化剤のうち2種類以上を混合して用いてもよい。
本実施形態に係る塗り床材用樹脂組成物の場合、現場作業性や目的とする施工仕上げの塗膜厚みを考慮しつつ、同時に該樹脂組成物を構成する無機充填材が塗り床中で十分に沈降することができる時間を確保するため、反応(硬化)時間としてカナゴテによる塗布後、概ね4h〜24hとするのがと好ましい。
さらに、塗り床の仕上げや物性向上のため、反応(硬化)終了後、養生期間を設けると好ましい。できるだけ長期間の養生期間を設けることで塗り床の耐久性は経時的に向上するが、工期等の経済性の観点から、養生期間は塗り床の硬化後1日〜7日程度とするのが好ましい。
ここで、塗り床材塗膜は、塗り床塗膜の強度に影響するため、1mm〜10mmの塗膜厚みになるように施工するのがよく、中でも耐久性や経済性から3mm〜5mmの塗膜厚みとするのが好ましい。塗膜厚みが1mm〜10mmの範囲であれば、塗り床材塗膜の耐衝撃性や耐磨耗性が十分確保され、かつ無機充填材沈降層が十分に形成され、該無機充填材沈降層による水フクレ抑制効果が大きいため好ましい。
ビスフェノール型エポキシ樹脂(エピクロン850、大日本インキ化学社製)100質量部に対して、ウレタン変性エポキシ樹脂、希釈剤、無機充填材を夫々所定量配合し、塗り床材用樹脂組成物を調製した。使用した無機充填材の諸物性を表1に示す。また、塗り床材用樹脂組成物の配合比率を表2〜表5に示す。
試験体に供するコンクリート平板に、エポキシ樹脂系プライマー(ケミクリートEプライマー、エービーシー商会製社製)を塗布量0.15kg/m2で塗布し、プライマー処理を施した。
上記のように調製された塗り床材用樹脂組成物と硬化剤とを、表2〜表5に示す配合量で混合し、塗り床材を調製後、該塗り床材を所定の塗膜厚みになるように前記プライマー処理済コンクリート平板に塗布した。その後、23℃、7日間養生し、塗り床の試験体を作製した。
なお、塗り床材用樹脂組成物の配合及び試験体の作製は、すべて室温23℃の環境下において行った。
室温23℃環境下において、下地コンクリートに塗布する直前の塗り床材について、B型粘度計を用いて粘度測定した。
試験体を30℃の水に14日浸漬し、塗り床材塗膜のフクレの有無、フクレが生じた場合の大きさや個数を目視により観察し、評価を行った。表中の記号の意味を下記に示す。
◎:水フクレが認められない
〇:水フクレはほとんど無く、施工仕上げからは問題がない
△:水フクレが多少認められ、施工仕上げから補修を要する
×:水フクレが大幅に認められ、施工仕上げが不適であり、大幅な補修を要する
質量1kgの鋼球を高さ1mから試験体の中央部分に連続して自由落下させた。異常(塗膜が下地から剥がれるまで)が確認されるまでの回数を測定した。
試験体の塗膜を、全体荷重0.5N/mm2の台車を3km/時間の速度で10秒ごとに移動させ、塗膜の外観に異常が出るまでの移動回数を測定した。
エポキシ樹脂、希釈剤、無機充填材量、硬化剤、塗膜厚み3.0mmを同一条件とし、種々の無機充填材を配合した塗り床材用樹脂組成物による試験体(サンプル(ア)〜(オ))に関する評価結果を表2に示し、無機充填材を用いない塗り床材用樹脂組成物による試験体(サンプル(カ)〜(サ))に関する評価結果を表3に示す。
表2の結果をみると、真比重2.5以上かつ見かけ比重0.6以上の範囲にある無機充填材を配合したサンプル(ア)〜(エ)は、水フクレはほとんど見られなかった。一方、無機充填材の見かけ比重が0.51であるサンプル(オ)では水フクレが見られた。表3に示す無機充填材を用いない場合(サンプル(カ)〜(サ))では、落下試験による耐久性はいずれも問題は無かったが、すべてのサンプルにおいて水フクレが生じた。
無機充填材である乾燥硅砂7号の含有量によって、水フクレの影響の有無を確認することができた。また、他の硬化剤を使用したサンプル(タ)の場合においても、水フクレや塗り床塗膜強度に問題は無いことが分かった。
塗膜厚みを1.0〜5.0mmに施工した場合(サンプル(ツ)〜(ナ))、水フクレの影響は問題がなかった。一方0.8mmとしたサンプル(ヌ)の場合、顕著な水フクレが生じ、実際の施工現場では使用できないことが分かった。また、無機充填材を乾燥硅砂7号からシリカフラワー#5000に変更した場合(サンプル(ニ))においても、水フクレや塗り床塗膜強度に問題が無いことが分かった。
実施例で行った各評価方法の基準を設定する目的で、物流倉庫等の塗り床材として従来一般的に使用されていた材料及び施工方法によって作製した試験体(比−1)〜(比−3)について、実施例と同様に水フクレ観察、落球試験、及び繰り返し走行試験を行い、評価した。以下、試験体(比−1)〜(比−3)の作製について説明する。
23℃下、試験体に供するコンクリート平板に、プライマー(a)を塗布量0.2kg/m2で塗布しプライマー処理を施した。
23℃下、エポキシ樹脂系ペースト(b)を塗布量2.4kg/m2(このとき、塗膜厚み1.5mm)で前記プライマー処理済コンクリート平板に塗布し、23℃、10時間養生した。次いで、23℃下、樹脂組成物(c)を塗布量0.8kg/m2(このとき、塗膜厚み0.5mm)で上塗りを行い、最終仕上がり時の塗膜厚みを2.0mmとした。さらに、23℃、7日間養生し、塗り床の試験体(サンプル(比−1))を作製した。
使用したプライマー(a)、エポキシ樹脂系ペースト(b)、上塗り(c)の樹脂組成物の配合は、以下の通りである。
(a):ビスフェノールA型エポキシ樹脂と溶剤とからなる基剤、及びアミン系化合物と溶剤からなる硬化剤を施工直前に混合したプライマー(ケミクリートEプライマー、エービーシー商会製)
(b):ビスフェノールA型エポキシ樹脂を主成分とするエポキシ樹脂基剤(ケミクリートE基剤、エービーシー商会製)100質量部に変性脂肪族ポリアミンを主成分とした硬化剤(ケミクリートE硬化剤、エービーシー商会製)20質量部を施工直前に混合し、次いで、該混合物100質量部に珪砂6号(平均粒径220μm、真比重2.7、見かけ比重1.6)を100質量部混合したエポキシ樹脂系ペースト
(c):前記エポキシ樹脂基剤(ケミクリートE基剤、エービーシー商会製)100質量部に対して、前記硬化剤(ケミクリートE硬化剤、エービーシー商会製)20質量部を施工直前に混合した塗り床材樹脂組成物
23℃下、試験体に供するコンクリート平板に、プライマー(d)を塗布量0.2kg/m2/回で2度塗布し、プライマー処理を施した。
23℃下、硬質ウレタン樹脂ペースト(e)を塗布量1.6kg/m2で前記プライマー処理済コンクリート平板に塗布し(中塗り)、23℃、15時間養生した。次いで、23℃下、樹脂組成物(f)を塗布量1.5kg/m2で上塗りを行い、最終仕上がり時の塗膜厚みを2.0mmとした。さらに、23℃、7日間養生し、塗り床の試験体(サンプル(比−2))を作製した。
使用したプライマー(d)、硬質ウレタン樹脂ペースト(e)、上塗り(f)の樹脂組成物の配合は、以下の通りである。
(d):ウレタンプレポリマー及び溶剤からなるビューコートプライマー(エービーシー商会製)
(e):ウレタンプレポリマーを主成分とする硬質ウレタン樹脂(ビューコート基剤、エービーシー商会製、23℃での物性、比重1.4、3500mPa・s)100質量部にポリオール及び可塑剤からなる硬化剤(ビューコート硬化剤、エービーシー商会製)20質量部を施工直前に混合し、次いで、該混合物100部に珪砂6号(平均粒径220μm、真比重2.7、見かけ比重1.6)を100質量部混合した硬質ウレタン樹脂ペースト
(f):前記硬質ウレタン樹脂(ビューコート基剤、エービーシー商会製)100質量部に対して、前記硬化剤(ビューコート硬化剤、エービーシー商会製)20質量部を施工直前に混合した塗り床材樹脂組成物
試験体に供するコンクリート平板に、目地切り処理を施した。
23℃下、ウレタン系セメントモルタル(g)を塗布量1.5kg/m2で該目地切り処理済コンクリート平板に塗布し(下塗り)、23℃、1日間養生した。次いで、23℃下、ウレタン系セメントモルタル(g)を塗布量6.5kg/m2で上塗りを行い、最終仕上がり時の塗膜厚みを5.0mmとした。さらに、23℃、7日間養生し、塗り床の試験体(サンプル(比−2))を作製した。
使用したセメントモルタルの樹脂組成物の配合は、以下の通りである。なお、下塗り及び上塗りとも同じ配合である。
(g):ウレタンプレポリマーを主成分とする基剤、セメント(平均粒径15μm、真比重3.2、見かけ比重1.1)と顔料とからなる骨材、及びポリオールと可塑剤とからなる硬化剤で構成されるセメントモルタル(タフクリートFL、エービーシー商会製、23℃での物性、比重2.0、10000〜15000mPa・s)
物流倉庫等の塗り床材として従来一般的に使用されていた材料及び施工方法によって作製された試験体(比−1)〜(比−3)に関する評価結果を表6に示す。
各試験体において、物流倉庫等の使用に耐えうる試験体の塗膜強度として落球試験結果で10回以上、繰り返し走行試験結果で500回以上の塗膜強度が確保される必要があることが分かった。
ここで、従来材料・施工法による塗り床材塗膜を基準として前記サンプルを評価すると、無機充填材の種類や配合量、硬化剤の選択、塗膜厚みを変更したサンプル(シ)、(ス)、(タ)、(ト)、(ナ)、(ニ)においては、従来材料・施工法による塗り床材塗膜よりも優れた仕上がり性及び塗膜強度を有する塗り床材塗膜であることが分かった。
また、エポキシ樹脂系塗り床材であって、塗膜厚みを2.0mmとしたサンプル(テ)と従来材料サンプル(比−1)とを比較すると、一部ウレタン結合を有するエポキシ樹脂を含有するサンプル(テ)の方が、水フクレもなく仕上がりが良く、塗膜強度においても優れていることが分かった。
2 無機充填材
3 無機充填材沈降層
4 下地コンクリート
Claims (5)
- ビスフェノール型エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、及び、真比重2.5以上かつ見かけ比重0.6以上の無機充填材を含有する塗り床材用樹脂組成物。
- ビスフェノール型エポキシ樹脂100質量部に対してウレタン変性エポキシ樹脂を1〜50質量部含有することを特徴とする請求項1に記載の塗り床材用樹脂組成物。
- ビスフェノール型エポキシ樹脂100質量部に対して、真比重2.5以上かつ見かけ比重0.6以上の無機充填材を10〜1000質量部含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の塗り床材用樹脂組成物。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の塗り床材用樹脂組成物と硬化剤とを混合して下地コンクリートに塗布し固化してなる塗り床材塗膜であって、無機充填材が沈降して無機充填材沈降層を塗り床塗膜内に形成してなる塗り床材塗膜。
- 塗膜厚みが1mm〜10mmである請求項4に記載の塗り床材塗膜。
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