JP2003027716A - 石材調の床材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水系の樹脂を使用した場合であっても溶剤系
に匹敵する物性を発現させることができ、床という特殊
な施工条件に適し且つ過酷な使用条件にも長期に亘って
耐えることのできる床材を提供することを課題とする。 【解決手段】 樹脂固形分に対して水酸基価が４０〜１
００ｍｇＫＯＨ／ｇであり且つ平均粒子径が１０〜１３
０ｎｍである水性アクリル樹脂と、骨材とをＡ成分と
し、前記水性アクリル樹脂の水酸基と反応性を有する水
溶性ポリイソシアネートをＢ成分とし、Ａ成分とＢ成分
とが配合されてなる塗材が基材に塗布されて形成された
ことを特徴とする石材調の床材にある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築物等の床に施
工される石材調の床材に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従
来、建築物等の床に塗布される床材としては、無溶剤ま
たは溶剤型の樹脂をバインダーとして使用するものが知
られており、このような溶剤型の樹脂としては、例えば
エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、（メタ）アクリル系樹
脂、ポリエステル系樹脂をバインダーとしたものが使用
されており、これに骨材や顔料を混合して施工されたも
のであった。

【０００３】そして、近年、このような溶剤系材料自体
から発生する臭気や、材料の希釈や施工器具の洗浄に使
用する溶剤から発生する臭気などの点、そして廃棄物と
して処理する場合の環境への悪影響の観点から、このよ
うな溶剤型の塗料が問題視されるようになり、床材につ
いても同様の問題が指摘されている。

【０００４】こうした背景から、最近、合成樹脂エマル
ションをバインダーとして使用する、所謂水系の塗材が
使用される傾向にある。この種の水系の塗材としては、
溶媒水が揮発し、皮膜化することによって塗膜を形成す
る一液タイプのものが多用されており、例えば、自己乳
化型ウレタン樹脂エマルション、乳化重合型アクリル系
樹脂エマルションを使用したものを挙げることができ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな一液タイプの塗材は、溶媒水を揮発させるための多
くの時間を必要とする為、短時間で施工することが要求
される床材には、不向きである。また、該塗材は、粒子
同士の融着によって皮膜化しているだけであるため、床
材として要求される耐水性、耐溶剤性、機械的強度等に
劣るものであり、このような観点からも床材としては不
向きである。

【０００６】また、反応性基を有する合成樹脂エマルシ
ョンと硬化剤とからなる二液タイプのものが使用される
場合があり、例えば、強制乳化によるエポキシ樹脂とポ
リアミド又はポリアミンによる系の塗材を挙げることが
できる。しかしながら、この系の塗材によれば、溶媒水
の存在下において著しく反応性が阻害されるので、硬化
時間が長時間となる。床材の施工にあたっては、その通
路の往来を一時閉鎖しなければならないため、工事現場
においては床材の施工以外の他の作業者や、あるいは多
くの一般通行人への影響も大きく、できる限り短時間で
施工を完了することが求められており、このような硬化
時間の長い塗材を使用することは困難である。

【０００７】また、この他にも、一液タイプの合成樹脂
エマルションであって内部に架橋基を有しており、溶媒
水の蒸散とともに架橋反応を開始して架橋構造を形成す
るものもある。しかしながら、この種の塗材について
も、溶剤系の塗材に匹敵するような諸物性を得ることは
できず、よって使用条件の厳しい床材に適用するには不
具合が多い。

【０００８】そこで、本発明は、このような従来技術の
問題点に鑑み、水系の樹脂を使用した場合であっても溶
剤系に匹敵する物性を発現させることができ、床という
特殊な施工条件に適し且つ過酷な使用条件にも長期に亘
って耐えることのできる床材を提供することを課題とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するためになされたものであり、その解決手段
は、樹脂固形分に対して水酸基価が４０〜１００ｍｇＫ
ＯＨ／ｇであり且つ平均粒子径が１０〜１３０ｎｍであ
る水性アクリル樹脂と、骨材とをＡ成分とし、前記水性
アクリル樹脂の水酸基と反応性を有する水溶性ポリイソ
シアネートをＢ成分とし、Ａ成分とＢ成分とが配合され
てなる塗材が基材に塗布されて形成されたことを特徴と
する石材調の床材にある。

【００１０】斯かる石材調の床材によれば、アクリル樹
脂にポリイソシアネートを添加することにより、アクリ
ル樹脂のもつ耐候性に、三次元架橋構造をつくり出すこ
とができ、床材としての長年の使用に耐えうるものとな
る。特に、水酸基価が４０〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇであ
ることにより、天然石粉砕物や着色骨材とともに攪拌さ
れた場合にも溶媒中で樹脂がゲル化を起こすことなく安
定に分散状態を保つことができ、また、架橋密度を高く
して床材として要求される耐水性や機械的強度を発現す
るものとなる。

【００１１】そして、樹脂の平均粒子径が１０ｎｍ以上
であることにより、溶媒中で安定化するための親水性官
能基を多く必要とせず、床材として好適な耐水性、耐候
性および機械的強度を有するものとなる。また、樹脂が
適度な分子量を有するものとなるため、樹脂とイソシア
ネート基との架橋密度が高くなり、骨材を包含した状態
で１ｍｍ以上の厚みを有して形成される床材に必要な保
持力を発現させるものとなる。さらに、樹脂の平均粒子
径が１３０ｎｍ以下であれば、イソシアネート中のＮＣ
Ｏ基との反応性が良好となる為に、短時間の施工を要求
される床材として好ましいものとなる。また、平均粒子
径が１３０ｎｍ以下であれば、樹脂の１分子中に含まれ
る水酸基の数が制限され、イソシアネートとの架橋点の
急激なる成長による高粘度化を抑制し、良好な作業性の
塗材を調製することができる。また、樹脂の粒径が前記
範囲内であれば、床材の表面が緻密になり光沢や透過性
も良好となるため、つや感や深みなどといった石材調の
見栄えが増し、高級感に富んだ床材となる。

【００１２】逆に、樹脂の平均粒子径が１３０ｎｍより
大きければ、乾燥速度は速くなるものの、イソシアネー
ト基との架橋点が多くなりすぎて粘度の急激な上昇を引
き起こし、塗装作業性が悪化する。また、表面の急激な
乾燥によって皮張りを生じることとなり、内部の水分の
蒸発を阻害してイソシアネートと水との副反応が誘発さ
れ、発泡によるフクレなどの塗膜不良を引き起こす要因
となる。さらに、このような芯乾き（内部乾燥）が遅く
なると、降雨に見舞われたときなどに塗膜欠損を起こす
虞がある。

【００１３】また、本発明の解決手段は、前記水性アク
リル樹脂中の水酸基と、前記水溶性ポリイソシアネート
中のＮＣＯ基のモル比が、１：１．２〜１：１．８であ
ることを特徴とする前記石材調の床材にある。

【００１４】水溶性ポリイソシアネート中のＮＣＯ基
は、溶媒水と反応して一部ポリウレアとなる。従って前
記モル比が１：１であれば、水性アクリル樹脂中の水酸
基が反応せずに残ってしまうため、これが床材の耐水性
を低下させる原因となる。しかしながら、ＮＣＯ基を適
度に残すことによって溶媒水と反応させてポリウレアと
すれば、膜を強靭にすることができるために床材として
好ましいものとなる。ただ、ＮＣＯ基が前記範囲よりも
多くなると発泡してしまうため、耐久性の観点から所定
の厚みを要求される床材においては、石材調の質感を損
なうこととなり、好ましくない。

【００１５】また、本発明の手段は、前記塗材が１〜５
ｍｍの厚みを有して塗布された領域と、前記基材が露出
した領域とが混在してなることを特徴とする石材調の床
材にある。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る石材調の床材
について、より詳細に説明する。

【００１７】本発明においてＡ成分を構成する骨材とし
ては、寒水石、硅石、硅砂、御影石砕砂、天然マイカ、
人工石粉砕物等の非着色骨材や、着色硅砂、着色マイ
カ、着色されたプラスチックフレーク、着色軽量骨材、
着色ゴムチップ等の着色骨材を使用することができる。
さらに、これら骨材に加え、必要に応じて顔料や体質顔
料を添加してもよい。具体的には、人工石粉砕物とし
て、陶磁器粉砕物、レンガ粉砕物、ガラス粉砕物などを
挙げることができ、体質顔料として、硅石粉、クレー、
タルク、沈降性硫酸バリウム等を挙げることができ、顔
料として、酸化チタン、酸化鉄、カーボンブラック等を
挙げることができる。

【００１８】本発明における前記Ａ成分は、水性アクリ
ル樹脂固形分１００重量部に対して、骨材が２００〜２
０００重量部となるように配合することが好ましい。ま
た、顔料や体質顔料を添加する場合も、これらを合わせ
た合計量が２００〜２０００重量部となるように配合す
ることが好ましい。斯かる割合で配合することにより、
より石材に近い質感や高級感が増すとともに、床材とし
ての耐久性にも優れたものとなる。

【００１９】さらに、該骨材などの粒径Ｄ（ｍｍ）は、
Ｄ≦０．０５が０〜３０重量部と、０．０５＜Ｄ≦０．
３５が１０〜４０重量部と、０．３５＜Ｄ≦０．９が３
０〜８０重量部と、０．９＜Ｄ≦３が５〜５０重量部の
割合となるように配合することが好ましい。

【００２０】また、前記Ａ成分の配合に際しては、増粘
剤、消泡剤、粘性調整剤、成膜助剤、親水性助剤などの
添加剤を加えることができる。さらに、前記Ａ成分に
は、床材の耐水性に影響を与えない程度において、水溶
性ポリイソシアネートと反応性でない他の水性樹脂を補
助成分として配合することもでき、これによって柔軟
性、耐久性、汚染性を向上させることができる。かかる
水性樹脂としては、アクリル系共重合樹脂エマルショ
ン、ウレタン樹脂エマルション、又はこれらのシリコン
変性物などの合成樹脂エマルションや自己乳化型の合成
樹脂分散体が挙げられる。

【００２１】一方、Ｂ成分となる水溶性ポリイソシアネ
ートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，
４−トリレンジイソシアネート、２，６−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、ジフェニルメタン−２，４−ジイソシアネー
ト、イソホロンジイソシアネート、ナフタレンジイソシ
アネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、キシレン
ジソシアネート等のモノマージイソシアネートに親水基
が導入されたものや、それらの変性体や誘導体に親水基
が導入された形のものが使用できる。言い換えると、ジ
イソシアネートのイソシアヌレート体、ウレトジオン
体、アダクト体、ビュレット体に公知の方法で親水基が
導入されたものや、一部ウレタン化されたものに親水基
が導入された形のものが使用できる。そして、屋外に用
いる床材には、耐候性の点からヘキサメチレンジイソシ
アネートやイソホロンジイソシアネートなどの脂環式ジ
イソシアネートやその変性体および誘導体に、親水基が
導入された形のものが好ましい。

【００２２】また、該Ｂ成分には、予め水溶性ポリイソ
シアネートの水分散性を向上させることを目的として、
親水性溶媒を少量添加してもよい。

【００２３】本発明に係る石材調の床材を施工する場合
には、まず上述したＡ成分とＢ成分とを別々に準備す
る。そして、前記モル比となるように該Ａ成分とＢ成分
とを混練して塗材を調製し、塗装対象となる基材の上に
該塗材を１〜５ｍｍ程度の厚みとなるように塗布して乾
燥させることによって得ることができる。

【００２４】特に、基材の上に、所望のデザイン模様と
なるような複数の領域に仕切られた型枠を設け、この型
枠内に前記塗材を塗布し硬化後に脱型することにより、
例えば図１に示したような鉄平石等の石貼り調模様を有
する石材調の床材１を得る。即ち、該石材調の床材１
は、基材２上に、骨材、水性アクリル樹脂および水溶性
ポリイソシアネートからなる塗材が１〜５ｍｍの厚みを
有して塗布されて硬化体となった領域と、前記基材２が
露出した領域とが、所望のデザイン模様に区画されてな
るものである。

【００２５】このように、前記デザイン模様を有する石
材調の床材１においては、区画された複数の塗膜３が基
材２上に１〜５ｍｍの厚みで隆起した状態で構成された
ものとなるため、立体感を有する、より石材に近い床材
を得ることができる。

【００２６】そして、このように所定領域にのみ塗膜を
形成するように仕上げた場合には、該石材調の床材１の
表面が塗膜３が基材２より１〜５ｍｍという厚みをもっ
て部分的に隆起した構成となっているため、床材として
施工された後には、通行人の靴や石などによって該塗膜
３の周縁部３ａが摩耗されやすい環境下におかれること
となる。しかしながら、本発明における石材調の床材
は、上述のように強靭な機械的強度を有するものとして
構成されているため、そのような環境下においても骨材
の脱落を効果的に抑制し、耐久性に優れた床材として使
用し得るものとなる。

【００２７】尚、本発明の床材の乾燥後に、耐候性や耐
汚染性を付与し、又は独特の深みを出すことを目的とし
て、水系又は溶剤系の上塗り剤を塗布することも可能で
ある。また、前記デザイン模様としては、上述した石貼
り調模様以外にも、石積み調模様やレンガ積み調模様な
どの任意の模様を採用することができる。

【００２８】

【実施例】下記の材料を使用して表１に示す配合割合の
実施例および比較例の塗材を調製した。 （材料）Ａ成分 樹脂 樹脂Ａ：平均粒子径５０μｍ、水酸基価６６ｍｇＫＯＨ
／ｇ、固形分４２％ 樹脂Ｂ：平均粒子径３μｍ、水酸基価７２ｍｇＫＯＨ／
ｇ、固形分３５％ 樹脂Ｃ：平均粒子径２００μｍ、水酸基価６０ｍｇＫＯ
Ｈ／ｇ、固形分４４％ 樹脂Ｄ：平均粒子径５０μｍ、水酸基価１３０ｍｇＫＯ
Ｈ／ｇ、固形分４２％ 樹脂Ｅ：平均粒子径８０μｍ、水酸基価３５ｍｇＫＯＨ
／ｇ、固形分４０％ 樹脂Ｆ：アクリルポリオール（溶剤系）、住友バイウレ
タン(株)、デ スモフェンＡ１６５ＢＡ／Ｘ、水酸基価
５６ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分６５％ 樹脂Ｇ：アクリル酸エステル共重合体、旭化成（株）
製、ポリトロンＥ−３１６、固形分５０％ 天然石粉砕物 瀬戸セラミ−(株)製、マイカ No．３ 着色骨材 瀬戸セラミ−(株)製、着色硅砂 ４．３ブラック 瀬戸セラミ−(株)製、着色硅砂 Ｓタン 瀬戸セラミ−(株)製、着色硅砂 Ｓレッド 瀬戸セラミ−(株)製、着色硅砂 ６．７ブラウン 瀬戸セラミ−(株)製、着色硅砂 No.８ブラウン その他 消泡剤：ビックケミー・ジャパン(株)製、ＢＹＫ−０２
２ 分散剤：ビックケミー・ジャパン(株)製、ＢＹＫ−１９
０Ｂ成分 水溶性ポリイソシアネート 硬化剤Ｈ：日本ポリウレタン(株)製、アクアネートＡＱ
−１００、イソシアネート基含量２０．５％、固形分１
００％ 硬化剤Ｉ：住友バイウレタン(株)製、スミジュールＮ７
５、イソシアネート基含量１６．５％、固形分７５％
（メトキシプロピルアセテート）

【００２９】

【表１】

【００３０】（評価方法）＜１．耐久性試験＞ ＪＩＳ Ａ ５４３０に準ずる２ｍ
ｍ厚のスレート板を基材とし、表１に示す配合よりなる
実施例１および比較例１〜６の塗材を２ｍｍ厚となるよ
うにアプリケーターで塗布し、２０℃で７日間養生した
ものを試験体とした。各々の試験体をＪＩＳ Ｋ ７２
０４に規定されたテーバー型磨耗試験機（ＣＳ-１７磨
耗リング、荷重１ｋｇ、１０００回転）にかけ、磨耗減
量（ｍｇ）を測定した。結果を表２に示す。

【００３１】＜２．初期の耐水性試験＞ＪＩＳ Ａ ５
４３０に準ずる４ｍｍ厚のスレート板を基材とし、表１
に示す配合よりなる実施例１および比較例１〜６の塗材
を２ｍｍ厚となるようにローラーで塗布し、２０℃で１
２時間養生したものを試験体とした。各々の試験体の半
分を水中に浸漬させ、２０℃で４８時間放置した後に、
浸漬部分と非浸漬部分との状態の差異を評価した。評価
基準としては、湿潤又は軟化したものを×、光沢が低下
したものを△、ほぼ異常の見られなかったものを○、全
く変化しなかったものを◎とした。結果を表２に示す。

【００３２】＜３．塗装作業性試験＞ＪＩＳ Ａ ５４
３０に準ずる４ｍｍ厚のスレート板を基材とし、表１に
示す配合よりなる実施例１および比較例１〜６の塗材を
２５℃、６５％ＲＨの雰囲気下で塗布し、その際のコテ
切れ、平滑塗布性、厚塗り性等を総合的に評価した。評
価基準としては、作業性が悪かったものを×、作業性に
やや劣るものを△、作業性が良好であったものを○、作
業性が特に良好であったものを◎とした。結果を表２に
示す。

【００３３】＜４．浸水後の耐久性試験＞前記試験１と
同様にして作成した各試験体を、２０℃で水中に浸漬さ
せて７日間放置し、その後２０℃、６５％ＲＨの雰囲気
下で６時間放置した。かかる試験体を試験１と同様にし
て摩耗減量を測定し、浸漬前の摩耗減量よりも摩耗減量
が４０％以上増加したものを×、２０〜４０％増加した
ものを△、１０〜２０％増加したものを○、１０％以下
の増加であったものを◎として評価した。結果を表２に
示す。

【００３４】＜５．二成分混合時における攪拌作業性試
験＞各塗材の調製に際し、Ａ成分（樹脂）とＢ成分（硬
化剤）とを混合する場合における攪拌作業性を、攪拌機
（リョービ(株)製、パワーミキサーＰＭ−１５０３オー
トマゼール）を用いて試験を行った。急激な粘度上昇に
より、攪拌に支障を来したものを×、一時的に急激な粘
度上昇を伴なうがその後粘度が低下して攪拌に支障がな
くなったものを△、粘度上昇が少なく、スムーズに攪拌
し続けられたものを○として評価した。結果を表２に示
す。

【００３５】

【表２】

【００３６】表２に示したように、実施例１の石材調の
床材によれば、塗装作業性と初期耐水性とが共に優れ、
且つ耐久性や攪拌作業性も良好であり、同時に溶剤系の
樹脂を使用した比較例５と同等の耐磨耗性を有している
ことがわかる。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る石材調の床
材によれば、水系の樹脂を使用しつつ溶剤系に匹敵する
物性を発現させ、床という特殊な施工条件に適し且つ過
酷な使用条件にも長期に亘って耐え得る床材を提供する
ことができる。

【００３８】また、該石材調の床材が、１〜５ｍｍの厚
みで塗材が塗布された領域と基材が露出した領域とが混
在してなるものであれば、より一層石材に近い意匠性を
有し、且つ耐久性にも優れた床材となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の一実施形態として、石貼り調模
様を有する石材調の床材を示した平面図。 （ｂ）（ａ）におけるＡ−Ａ視断面図。

【符号の説明】

１…石材調の床材、２…基材、３…塗膜、３ａ…塗膜周
縁部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｄ 5/00 Ｃ０９Ｄ 5/00 Ｚ 133/00 133/00 175/04 175/04 Ｆターム(参考） 4D075 CB11 DA06 DC02 EA06 EB22 EB38 EB55 EB57 EC13 EC54 4J038 CG001 DG032 DG102 DG262 GA03 HA026 HA216 HA246 HA436 HA486 HA506 KA03 KA08 KA20 MA08 MA14 NA01 NA04 NA11 NA23 NA26 NA27 PA19 PB05 PC01 PC04

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂固形分に対して水酸基価が４０〜１
   ００ｍｇＫＯＨ／ｇであり且つ平均粒子径が１０〜１３
   ０ｎｍである水性アクリル樹脂と、骨材とをＡ成分と
   し、前記水性アクリル樹脂の水酸基と反応性を有する水
   溶性ポリイソシアネートをＢ成分とし、Ａ成分とＢ成分
   とが配合されてなる塗材が基材に塗布されて形成された
   ことを特徴とする石材調の床材。
2. 【請求項２】 前記水性アクリル樹脂中の水酸基と、前
   記水溶性ポリイソシアネート中のＮＣＯ基のモル比が、
   １：１．２〜１：１．８であることを特徴とする請求項
   １記載の石材調の床材。
3. 【請求項３】 前記Ａ成分が、水性アクリル樹脂の固形
   分１００重量部に対して、骨材２００〜２０００重量部
   の割合で配合されてなることを特徴とする請求項１又は
   ２記載の石材調の床材。
4. 【請求項４】 前記塗材が１〜５ｍｍの厚みを有して塗
   布された領域と、前記基材が露出した領域とが混在して
   なることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
   石材調の床材。