JP2008230952A - 塗材組成物及びその床施工方法並びにそれによる床構造 - Google Patents

Abstract

【解決手段】水硬性セメントと骨材と水系エポキシ樹脂を含む水系エポキシ樹脂モルタル組成物であって、水硬性セメントと水の重量比が０．３以上０．４以下、かつ樹脂固形分が全固形分重量に対して４％以上１０％以下であり、硬化物の総細孔量が０．０５ｃｃ／ｇ以上０．２ｃｃ／ｇ以下で、混合直後の粘度が０．３Ｐa・ｓ以上８Ｐａ・ｓ以下／２３℃、かつＴ．Ｉ値が１．０〜１．５であり、また水硬性セメントが白セメントであることを特徴とする塗材組成物であり、この塗材組成物を塗付、硬化させ無溶剤系、溶剤系、若しくは水系エポキシ樹脂又は無溶剤系、溶剤系、若しくは水系ウレタン樹脂の仕上塗材を重層される床施工方法及び床構造である。
【効果】下地コンクリート及び重層される仕上塗材との付着性が良好で、水分の透過が少なく、強靱な塗床構造体で仕上塗材に膨れや剥がれが生じない。本塗材組成物は鏝さばきが良く、セルフレベリング性が良好となる。
【選択図】なし

Description

本発明は、下地コンクリート表面に塗付する塗材組成物及び床施工方法並びにそれによって形成される床構造に関するものである。

従来、水分が多く含まれている床下地コンクリートや地下水位の高い場所に打設した土間コンクリート等にはコンクリート中に断続的に水分が供給される。このような床下地コンクリートに塗床材や高分子系長尺シート床材又は木質フローリング等の床仕上材を施工すると、コンクリート中に過剰に含まれている水分が下地コンクリートと床仕上材との界面に移動し、床仕上材に剥がれやふくれが生じ、木質フローリングにあっては水分により長さ変化が生じて仕上げ面が反り返ることが多々あった。

これに対して、汎用セルフレベリング材へ水硬性セメント質１００重量部当たり０．１〜２．０重量部相当量のアゾジカルボン酸エステル化合物を添加して成るとして、アゾジカルボン酸エステル化合物がもつアルカリ性雰囲気下で常温にて多量の微細発泡をする特質を有効に活用し、非通気性床仕上げ材用の通気性コンクリート下地層の形成に用いられるに好適なるセルフレベリング系床下地形成材組成物が開示されている（特許文献１）。

また床面から上昇してくる水蒸気に対しＪＩＳＫ５４００「塗料一般試験方法」８．１７の水蒸気透過度が４０ｇ／ｍ^２・２４ｈ以上、ＪＩＳＡ６９１６「仕上塗材用下地調整塗材」６．１３の圧縮強さが２０Ｎ／ｍｍ^２以上、同６．１４の付着強さが１Ｎ／ｍｍ^２以上となる塗膜を形成するポリマーセメント系下地調整塗材層（Ａ）、下塗材層（Ｂ）、メタクリル酸メチルモノマー及び／またはオリゴマー、パラフィン及び／またはワックス、重合触媒を含有する仕上材によって形成される仕上材層（Ｃ）を順に積層する方法で、ＭＭＡ系仕上材を用いた塗装仕上において、塗膜が膨れ、剥離、反り、割れ等を生じず、密着性に優れ、人や物の荷重に耐えることができ、特に水分を多く含有する下地に対しても十分に適用可能な床塗膜積層工法が開示されている（特許文献２）。

また、防水材層であるウレタン系樹脂防水材と下地材層であるセメントの中間に用いる屋上用の下地調整剤であり、エポキシ樹脂とポルトランドセメントを質量比で１．０：１．０〜３．０で含有してなる下地調整剤組成物が、下地から生じる水分を吸収して防水材層に水分が達するのを抑えることで防水材層のふくれを防止することが開示されている（特許文献３）。

また、コンクリートやモルタル等からなる建築構造物における表面滲出水圧のある下地表面に、反応硬化型のエポキシ樹脂エマルジヨンと水硬性セメントとの混合物からなる下地調整層を形成した後、この下地調整層の上に急速反応型弾性エポキシ樹脂塗膜を塗着することを特徴とする防湿・防水層の施工方法では、下地調整層用の混合物は、上記エポキシ樹脂エマルジヨンの固形分を２５％以上で、この樹脂エマルジヨンの水分に対して４００〜２００重量％の範囲で水硬性セメントを混入したものが、エポキシ樹脂エマルジヨンの分散媒体である水分と反応し、エマルジヨンの造膜を促進させるとともに、下地から滲出してくる水分をその水和反応の過程で吸着・保水せしめ、表面滲出水圧の影響を低減させ、下地との同質性を高め、下地調整層の接着力を増強させることが開示されている（特許文献４）。
特開平１０−３１７６５６号公報 特開２００２−７０２９７号公報 特開平９−５９０５１号公報 特公平３−７９４９４号公報

特許文献１ではセルフレベリング系下地形成材組成物に透気・透湿性能を併せ持たせその透気係数を１０^−１４〜１０^−１２ｍ^２程度の高透気性能とし、特許文献２ではポリマーセメント系下地調整塗材層の水蒸気透過度を４０ｇ／ｍ^２・２４ｈｒ以上とし、また特許文献３では具体的な水蒸気透過度や透気係数に言及しないまでも、下地からの水分を下地調整剤層が吸収するとして下地調整剤層が透水性を有することを明記し、特許文献４では同様にエポキシ樹脂エマルションと混合する水硬性セメントが下地から滲出してくる水分をその水和反応の過程で吸着・保水せしめて表面滲出水圧の影響を低減させるとして、いずれも施工直後から供給される水分が、下地調整剤層内を移動することによって、その上層に施工された仕上塗材に膨れ等を発生させる原因となる浸透圧や水蒸気圧等の圧力を当該下地調整剤層内に散逸させて、結果として仕上塗材のふくれ等の発生を防止している。

しかしながら、これらの文献に示された下地調整剤層の透気或いは透水性により仕上塗材をふくれさせる何らかの圧力を当該下地調整剤層内に散逸させる方式では、長期間にわたりコンクリート中に多量に水分が供給され続けるような湿潤な土地に打設されたコンクリートや、何らかの原因で水分がコンクリートに供給され続けるような場合には、いつかは床仕上材の下側に隣接する下地調整剤層内が水分で飽和状態となり、ついには当該下地調整剤層と塗床材界面或いは当該層と貼り床材の付着界面まで水分が到達し、塗り床材や貼り床材である仕上材と当該下地調整剤層との付着力が当該水分によって低下して仕上材が剥離し、さらに水分が供給され続ける場合は、水分の逃げるところが無くなって遂にはこれらの仕上材に膨れが生じていた。

特に床仕上材として木質フローリング材を施工すると、下地コンクリートから上昇してくる水蒸気は、下地調整剤層の透気又は透水性により当該下地調整剤層を透過して、遂には木質フローリング材とこれに隣接する層との界面まで達する。このため、当該水分が木質フローリング材に吸収されて木質フローリング材に伸び変形が生じ、反り返り、最終的には剥がれが生じていた。

本発明が解決しようとする課題は、仕上塗材と付着性に優れ、強靱で、下地コンクリートからの水分の透過を防止する塗材組成物及び床施工方法並びにこれによって形成される床構造を提供することにある。

請求項１記載の発明は、水硬性セメントと骨材と水系エポキシ樹脂を含む水系エポキシ樹脂モルタル組成物であって、水硬性セメントと水の重量比が０．３以上０．4以下、かつ樹脂固形分重量が全固形分重量に対して４％以上１０％以下であることを特徴とする塗材組成物であり、付着性に優れ、強靱で、下地コンクリートから上昇してくる水分の仕上塗材裏面への透過を防ぎ、仕上塗材に剥がれ、膨れ等の不具合を生じさせない。

請求項２記載の発明は、水硬性セメントと骨材と水系エポキシ樹脂を含む水系エポキシ樹脂モルタル組成物であって、硬化物の総細孔量が０．０５cc／ｇ以上０.２cc／ｇ以下であることを特徴とする塗材組成物であり、強靱で、下地コンクリートから上昇してくる水分の仕上塗材裏面への透過を防ぎ、仕上塗材に剥がれ、膨れ等の不具合を生じさせない。

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の塗材組成物に於いて、水系エポキシ樹脂が非乳化型のエポキシ樹脂と自己乳化型の硬化剤を配合したもので、特に下地コンクリート中に打設時の水分だけでなく断続的に多量の水分が供給される海岸の埋立地や切土上に打設された下地コンクリートであっても、下地コンクリートから上昇してくる水分の仕上塗材裏面への透過を長期に亘って防ぎ、仕上塗材に剥がれ、膨れ等の不具合を生じさせない。

請求項４記載の発明は、塗材組成物の混合直後における粘度が０．３Ｐa・ｓ以上８Ｐａ・ｓ以下／２３℃、かつＴ．Ｉ値が１．０〜１．５であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の塗材組成物であり、鏝さばきが良く、セルフレベリング性を有すると共に、低粘度でＴ．Ｉ値が低いことから、施工時に水硬性セメントと水系エポキシ樹脂を混合した際に巻き込まれる微細な泡が、当該塗材組成物を塗り広げたあと塗材組成物の硬化前に十分に破泡して消失する。

請求項５記載の発明は、塗材組成物の水硬性セメントが白セメントであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の塗材組成物であり、水硬性セメントに普通ポルトランドセメントを使用した場合に較べてさらに鏝さばきが良く、セルフレベリング性を有すると共に重層される仕上塗材の色ムラが目立ちにくい。

請求項６記載の発明は、コンクリート表面に請求項１乃至請求項５のいずれか記載の塗材組成物を塗付して硬化させ、無溶剤系エポキシ樹脂又は無溶剤系硬質ウレタン樹脂の仕上塗材を重層することを特徴とするコンクリート床施工方法であり、仕上塗材及び下地との付着性がよく、仕上塗材に膨れ等の不具合が生じることがない。

請求項７記載の発明は、コンクリート表面に請求項１乃至請求項５のいずれか記載の塗材組成物を塗付して硬化させ、溶剤系若しくは水系のエポキシ樹脂又は溶剤系若しくは水系のウレタン樹脂の仕上塗材を重層することを特徴とするコンクリート床施工方法であり、仕上塗材及び下地との付着性がよく、仕上塗材に膨れ等の不具合が生じることがない。

請求項８記載の発明は、請求項６記載又は請求項７記載のコンクリートが打設後１日以上１０日以下の若材齢コンクリートであることを特徴とする床施工方法であり、表面水分率が高い若材齢コンクリートであっても、仕上塗材及び下地との付着性がよく、仕上塗材に膨れ等の不具合が生じることがない。

請求項９記載の発明は、コンクリート表面に請求項１乃至請求項５のいずれかの塗材組成物を塗付して硬化させ、無溶剤系エポキシ樹脂又は無溶剤系硬質ウレタン樹脂の仕上塗材で重層されていることを特徴とする床構造であり、仕上塗材に膨れ等の不具合が生じることがない、強靭な床構造となる。

請求項１０記載の発明は、コンクリート表面に請求項１乃至請求項５のいずれか記載の塗材組成物を塗付して硬化させ、溶剤系若しくは水系のエポキシ樹脂又は溶剤系若しくは水系のウレタン樹脂の仕上塗材で重層されていることを特徴とする床構造であり、仕上塗材に膨れ等の不具合が生じることがない、強靭な床構造となる。

請求項１１記載の発明は、前記コンクリートが打設後１日以上１０日以下の若材齢コンクリートであることを特徴とする請求項９又は請求項１０記載の床構造であり、表面水分率が高い若材齢コンクリートであっても、仕上塗材に膨れ等の不具合が生じることがない床構造となる。

本発明の塗材組成物は、水硬性セメントと骨材と水系エポキシ樹脂を含む水系エポキシ樹脂モルタル組成物であって、水硬性セメントと水の重量比が０．３以上０．４以下で、かつ樹脂固形分重量が全固形分重量に対して４％以上１０％以下であることで、硬化物の総細孔量は０．０５cc／ｇ以上０.２cc／ｇ以下となり、これにより下地コンクリート及び重層される上塗りの仕上塗材との付着性が十分にあり、また下地コンクリートから上昇してくる水分の仕上塗材裏面への透過を防止し、強靱な床構造になり、これによって、仕上塗材に剥離や膨れの不具合が生じることがない。ここで総細孔量とは塗材組成物中の数ｎｍから数十μｍ程度の非常に小さな穴の総量をいい、水銀圧入法により水銀の注入圧と注入量から細孔分布を求め、各細孔半径ごとの体積（細孔量）を合算したものである。

ここで全固形分重量についてであるが、本発明が水硬性セメントを配合するものであり、水硬性セメントと水の重量比は少なくとも０．３以上０．５以下と低水セメント比の組成物である。このため、水系エポキシ樹脂に含まれる水分は当該水硬性セメントの水和にその殆んどが消費されて結晶水となることから、水を含んだ全配合物の重量を全固形分重量とした。

また、本発明の塗材組成物は樹脂固形分重量が４％以上１０％以下であって、その混合直後の粘度が０．３Ｐa・ｓ以上８Ｐａ・ｓ以下／２３℃、かつＴ．Ｉ値が１．０〜１．５であると、鏝さばきが良く、セルフレベリング性の良いものであると同時に、低粘度でＴ．Ｉ値が低いため、施工時に水硬性セメントと水系エポキシ樹脂を混合した際に巻き込まれる微細な泡が、当該塗材組成物の施工後であって塗材組成物の硬化前に破泡して消失し、大面積の施工であってもピンホールが生じない。したがってピンホールから下地コンクリート中の水分が仕上塗材裏面に上昇することがなく、これによる仕上塗材の膨れも発生することがない。さらに水硬性セメントが白セメントであると、本発明の塗材組成物は全体が白色となり、この上層に淡色系仕上塗材を塗付した際にも、仕上塗材の色ムラが目立ちにくく、また水硬性セメントに普通ポルトランドセメントを使用したときと比較してさらに低粘度、低Ｔ．Ｉ値となって鏝作業性や鏝さばきがさらに良好となる。

さらに本発明の塗材組成物をコンクリートに塗付した後に無溶剤系エポキシ樹脂又は無溶剤系硬質ウレタン樹脂の仕上塗材、又は溶剤系若しくは水系のエポキシ樹脂又は溶剤系若しくは水系のウレタン樹脂の仕上塗材を重層すると、仕上塗材及び下地コンクリートとの付着性が良好で、仕上塗材に膨れ等の不具合が生じることがない強靱な床構造となる。

加えて本発明の塗材組成物は、下地コンクリートが打設後１０日以下の若材齢であっても十分な付着性を有し、下地コンクリートから上昇してくる水分が仕上塗材裏面へ供給されることが無いため仕上塗材等に膨れを生じることがなく、長期にわたって強靱な床構造を保持する。なおここでいう若材齢のコンクリートとはコンクリートを打設して１０日以下であることはもちろん、これに加えて表面水分率が高い状態にあるコンクリートをいい、例えばケット水分計ＨＩ−５２０（測定レンジ：コンクリートレンジ）で８％以上のコンクリートをいう。

本発明の水系エポキシ樹脂モルタル組成物は下地コンクリートの表面に塗付することにより、下地コンクリートの表面を改質する塗材組成物であり、エポキシ樹脂と硬化剤とを撹拌混合して得られた分散組成物と、水硬性セメント及び骨材を混合したものである。

また、本発明の塗材組成物は、硬化物の総細孔量が０．０５ｃｃ／ｇ以上０．２ｃｃ／ｇであるが、当該細孔量の塗材組成物は、表１にも示すように少なくとも水硬性セメントと水の重量比が０．５以下であって全固形分重量に対する樹脂固形分重量が８％であり、また樹脂固形分重量が２％でも水硬性セメントと水の重量比が０．３５であれば実現できるが、その硬化物の空隙は極めて小さく、連続した導管が無い。従って仕上塗材である塗床材や仕上げ材である貼り床材の裏面に水分が供給されることが無く、ふくれの駆動力となる浸透圧が発生することがない。

また全固形分重量に対する樹脂固形分重量の割合が４％以上１０％以下の本発明の塗材組成物は、その樹脂がエポキシ樹脂であることもあって、付着性が良好で、無溶剤系エポキシ樹脂又は無溶剤系硬質ウレタン樹脂の仕上塗材を重層の際、又は溶剤系若しくは水系のエポキシ樹脂又は溶剤系若しく水系のウレタン樹脂の仕上塗材を重層の際、仕上塗材及び下地コンクリートと十分な付着性を有する。

さらには、本発明の塗材組成物の硬化物は総細孔量が０．０５cc／ｇ以上０.２cc／ｇ以下の範囲に入り極めて緻密であるため、仕上塗材を直接塗付しても、当該仕上塗材が吸い込まれることがなく、このため塗り床材を塗付する際、一般的に必要とされるプライマーが不要で、本発明である塗材組成物の表面に無溶剤系エポキシ塗り床材や無溶剤系硬質ウレタン塗床材又は溶剤系若しくは水系のエポキシ樹脂又は溶剤系若しくは水系のウレタン樹脂の仕上塗材を直接塗付することが出来る。なお塗布に際しては本発明である塗材組成物の表面を目粗しすることが好ましい。

本発明のエポキシ樹脂は、液状であり、常温硬化するものであればよく、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、ジアリールスルホン型エポキシ樹脂、ヒドロキノン型エポキシ樹脂およびそれらの変性物などを単独あるいは併せて用いてもよく、また、希釈剤を用いて液状化してもよい。また好ましくはエポキシ樹脂が水に乳化せず不溶なものが良く本願ではこれを非乳化型と称している。最も多く配合するエポキシ樹脂の軟化点は、３５℃以下が好ましく、このような液状エポキシ樹脂としては、液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が、汎用性、コスト等で適当である。なおこれらのエポキシ樹脂組成物の市販品例としてジョリエースＪＥＸ２１０Ａ（アイカ工業（株）製エポキシ樹脂、商品名、エポキシ当量１８０、固形分１００％、粘度０．７Ｐａ・ｓ／２５℃）が挙げられる。

本発明の水系硬化剤は、前記エポキシ樹脂と混合し、また水分を良好に分散させることができるものであればよく、下記脂肪族ポリアミン、脂環式ポリアミン等を選択し、単独或いは組み合わせて使用する。

脂肪族ポリアミンは、アミノ基及びイミノ基を分子中に少なくとも２個以上有する脂肪族化合物であり、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ヘキサメチレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、ポリオキシプロピレンジアミン、イミノビスヘキシルアミン等がある。

脂環式ポリアミンは、アミノ基及びイミノ基を分子中に少なくとも２個以上有する脂環式化合物であり、キシリレンジアミン、３，９ビス（３−アミノプロピル）−２，４，８，１０テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン、Ｎ−アミノエチルピペラジン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン等がある。

この他、ポリエーテル等の親水性主鎖をエポキシ樹脂に導入し、過剰のアミンを反応させた自己乳化型硬化剤、脂肪族ポリアミンのエチレンオキサイド付加物、エポキシ樹脂付加物、ポリエチレンポリアミン変性物等の変性脂肪族ポリアミンや脂環式ポリアミンのモノグリシジルエーテル付加物、エポキシ樹脂付加物、アクリルニトリル付加物、フェノールホルマリン変性物（マンニッヒ変成物）、脂肪酸グリシジルエーテル付加物の変性脂環式ポリアミンやポリエチレンポリアミンへの脂肪酸、ポリエチレンポリアミンへのダイマー酸、キシリレンジアミン−ダイマー酸等の縮合反応生成物であるポリアミドアミン並びにこれらの変性物等が挙げられる。前記自己乳化型硬化剤の市販品例としてジョリエースＪＥＸ２１０Ｂ（アイカ工業（株）製エポキシ樹脂硬化剤、商品名、活性水素当量７５０、固形分１８％水溶液、粘度７ｍＰａ・ｓ／２５℃）が挙げられる。

本発明の塗材組成物は総細孔量が０．０５ｃｃ／ｇから０．２ｃｃ／ｇの間にあり、その細孔組織は極めて緻密で連続した導管がなく、水分が自由に透過することが無い。このため、下地コンクリートに水分が多量に供給される場合であっても本発明の塗材組成物内に水分が浸透することがなく、仕上塗材である塗床材等の裏面に水分が到達することが無いため、仕上塗材のふくれの駆動力となる浸透圧が生じることも無く、結果として仕上塗材にふくれが発生しない。

本発明の水硬性セメントと水の重量比（水／水硬性成分であり、一般的にＷ／Ｃと呼称される）が０．３以上０．4以下であると堅固な硬化物となり、具体的には硬化後圧縮強度が３０Ｎ／ｍｍ^２以上、ＪＩＳＡ６９０９の透水試験Ｂ法の透水量が０．２ｍｌ以下であり、防水性及び遮水性能を有する。

本発明の全固形分重量に対する樹脂固形分重量は１０％以下で前記圧縮強度にかかる性能を損なうことなく、また４％以上で、無溶剤系エポキシ樹脂又は無溶剤系硬質ウレタン樹脂又は溶剤系若しくは水系のエポキシ樹脂又は溶剤系若しくは水系のウレタン樹脂の仕上塗材を重層した際、当該仕上塗材と十分な付着性があり、脆さもないものとなる。

請求項１に係る本発明の塗材組成物は全固形分重量に対する樹脂固形分重量が４％以上１０％以下であって、その混合直後の粘度が０．３Ｐa・ｓ以上８Ｐａ・ｓ以下／２３℃でＴ．Ｉ値が１．０〜１．５で鏝さばきが良くセルフレベリング性を有するものとなるが、ここで言うＴ．Ｉ値はＪＩＳ Ａ６０２４のチクソトロピックインデックスの試験方法に準じ、ＢＨ型回転粘度計の２ｒｐｍの粘度を２０ｒｐｍの粘度で除したときの値である。Ｔ．Ｉ値が１．０未満ではセメントを含む骨材が急速に沈降し、Ｔ．Ｉ値が１．５超となると、セルフレベリング性が低下し、鏝で塗付した後に鏝波が残る。粘度はＢＨ型粘度計で４号ローター２０ｒｐｍ時の粘度（粘度が１０Ｐａ・ｓ以上の場合は５号ローター２０ｒｐｍ時の粘度）であるが、０．３Ｐａ・ｓ未満、８Ｐａ・ｓ超では鏝さばきが不良となる。

セルフレベリング性、表面仕上がり性、鏝さばきについてであるが、特にセルフレベリング性と表面仕上がり性は上塗りである仕上塗材を均一に塗布可能な下地としての必要条件である。例えば、平滑性の高い表面仕上げを得るにあたって、下地が平滑であれば本発明の塗材組成物の塗布量を比較的少なくしても目的とする表面仕上げを容易に得ることができる。

また鏝さばきが良いことにより、作業性が良好になり、単位時間あたりの施工面積を上げることができ、また汎用の金鏝のみで作業ができるだけでなく、ゴムレーキ等により、さらに短時間で広い面積を塗付することもできる。

水硬性成分はセメント、水硬性ポゾランであり、セメントとしては、水硬性セメントであれば特に限定されることはない。普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメントや高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント等の混合セメントや、アルミン酸石灰質セメント、ケイ酸アルミン酸石灰質セメント、リン酸セメント等がある。白セメントすなわち白色ポルトランドセメントが、流動性が良い点で好ましい。水硬性ポゾランとしてメタカオリンが挙げられる。市販メタカオリンとしてはメタマックスＨＲＭ（（株）デグサコンストラクション、商品名）等がある。

その他の材料として、骨材やＡＥ減水剤が挙げられる。

骨材は通常水硬性材料と混合して使用できるものであれば良いが、セルフレベリング性を持たせるにはＪＩＳＧ５９０１の４８号〜１５０号のけい砂であることが好ましく、前記水硬性セメントと水の重量比、及び全固形分重量に対する樹脂固形分重量にて配合成分と配合量が確定するので、実際には残る成分となる。骨材は粒径等が同じであれば、等しい効果がえられるものの、コスト、入手性から、けい砂が最適となる。ＪＩＳＧ５９０１の１５０号より細かいと粘度が高くなり、セルフレベリング性と鏝作業性が低下し、４８号より大きいと強度、収縮による割れ、骨材の凹凸により表面仕上り性が劣る結果となる。市販品としては東北珪砂６、７号（北日本産業（株）、商品名）等がある。

ＡＥ減水剤は陰イオン系、非イオン系、陽イオン系又は両性イオン系のＡＥ剤とリグニンスルホン酸塩系、高級多価アルコールのスルホン酸塩系、オキシ有機酸、アルキルアリールスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系、ポリカルボン酸系又はポリオール複合体の減水剤、これらの複合または混合したものを使うことができるが、最も効果を有するものに変性ポリカルボン酸系又はポリエーテル・ポリカルボン酸系の高性能ＡＥ減水剤がある。変性ポリカルボン酸系ＡＥ減水剤の市販品例としてはＭｅｌｆｌｕｘ ＡＰ１０１Ｆ（（株）デグサコンストラクション、商品名）が、ポリエーテル・ポリカルボン酸系の高性能ＡＥ減水剤の市販品例としてはＭｅｌｆｌｕｘ ２６４１Ｆ（（株）デグサコンストラクション、商品名）が挙げられる。これらのＡＥ減水剤は水硬性セメント１００部に対し０．１重量部から１重量部を配合することにより塗材組成物をより低粘度とし、またＴ．Ｉ値を下げることが出来る。

配合物の混合形態として、エポキシ樹脂、水系硬化剤、水、水硬性成分、骨材が主たる配合物であるが、２液、１粉体とするのが使用に際して好ましい。すなわち、水系硬化剤と水、エポキシ樹脂、骨材と水硬性成分とするのが、混合・分散不十分、特性の失活、計量ミス・誤差を防ぐには好ましいが、別個に配合しても構わない。

本発明の塗材組成物はコンクリートに１．０〜６．０ｋｇ／ｍ^２塗付できるが、２．０ｋｇ／ｍ^２程度が塗付作業性の点で適当である。１．０ｋｇ未満／ｍ^２では下地上に均一な厚みに塗付することが難しく、６．０ｋｇ／ｍ^２超では材料中に含まれる混合時のすべての泡を施工時に鏝で押えながら破泡させることが難しくなる。前記範囲内では均一の厚みと出来、材料中に含まれる混合時のすべての泡を施工時にコテで押さえながら破泡させることができて好ましい。コンクリートが打設後１０日以上のコンクリート下地に対しては、コンクリート表面の水分が揮散してコンクリート表面の細孔が空洞状態になっていることから、塗付した塗材組成物の水分だけがコンクリート表面に吸い込まれて水成分が減少し塗付した塗材組成物の組成が硬化前に変化して硬化不良となる恐れがあり、これを防止するため予めプライマーとして、本発明の樹脂部（エポキシ樹脂と水系硬化剤及び水を混合したもの）を０．１ｋｇ／ｍ^２程度塗付するか、当該樹脂部に普通ポルトランドセメンとを１：１で配合し、金鏝で下地コンクリート表面に擦り込むように塗布しておくことが望ましい。

本発明の塗材組成物を塗付後、重層できる仕上げ塗材としては無溶剤系エポキシ樹脂又は無溶剤系硬質ウレタン樹脂の仕上塗材に限定されない。これらはコンクリートの水分に影響されやすく、ふくれ、剥がれが生じやすい例であり、仕上げ塗材の市販品としては無溶剤系硬質ウレタン樹脂としてアイカピュールＪＪ１０３（アイカ工業(株)、商品名）、無溶剤系エポキシ樹脂としてジョリエースＪＥ２５２０、ＪＥ２０（アイカ工業(株)、商品名）等がある。なお無溶剤系ではないが、溶剤系エポキシ塗床材ジョリエースＪＥ２５１０、ＪＥ１０、水系エポキシ塗床材ジョリエースＪＡ１００（アイカ工業(株)、商品名）など市販の仕上塗材でも付着性は良好である。

以下、実施例・比較例にて詳細に説明する。

攪拌機にジョリエースＪＥＸ２１０Ａ（アイカ工業（株）製エポキシ樹脂、商品名、エポキシ当量１８０、固形分１００％、粘度０．７Ｐａ・ｓ／２５℃）１００重量部とジョリエースＪＥＸ２１０Ｂ（アイカ工業（株）製エポキシ樹脂硬化剤、商品名、活性水素当量７５０、固形分１８％水溶液、粘度７ｍＰａ・ｓ／２５℃）４００重量部を入れ、けい砂（ＪＩＳけい砂１００号）４００重量部、ホワイトセメント（太平洋セメント（株）、白色ポルトランドセメント）８２０重量部を配合し、水硬性セメントと水の重量比０．４、樹脂固形分重量が全固形分重量に対して１０％の塗材組成物を調製し、実施例１とした。

実施例１のけい砂等の骨材混合時、Ｍｅｌｆｌｕｘ ＡＰ１０１Ｆ（（株）デグサコンストラクション社製、変成ポリカルボン酸系減水剤、商品名）５重量部を追加した以外同じに行い、実施例２とした。

実施例２の白色ポルトランドセメントを普通ポルトランドセメント（太平洋セメント（株）製）に換えた以外同じに行い、実施例３とした。

実施例２のけい砂を８３０重量部とし、水硬性セメントと水の重量比０．４、樹脂固形分重量８％とした以外同じに行い、実施例４とした。

実施例２のホワイトセメントを１０９０重量部、けい砂を５６０重量部とし、水硬性セメントと水の重量比０．３、樹脂固形分重量８％とした以外同じに行い、実施例５とした。

実施例２のホワイトセメントを１３８５重量部、けい砂を８２５重量部とし、水１６０重量部を追加し、水硬性セメントと水の重量比０．３５、樹脂固形分重量６％とした以外同じに行い、実施例６とした。

実施例２のホワイトセメントを２１２０重量部、けい砂を１２６５重量部とし、水４１５重量部を追加し、水硬性セメントと水の重量比０．３５、樹脂固形分重量４％とした以外同じに行い、実施例７とした。

実施例２のホワイトセメントを１０９０重量部、けい砂を１２８０重量部とし、水硬性セメントと水の重量比０．３、樹脂固形分重量６％とした以外同じに行い、実施例８とした。

実施例２のけい砂を１５５０重量部とし、水硬性セメントと水の重量比０．４、樹脂固形分重量６％とした以外同じに行い、実施例９とした。

実施例１のホワイトセメントを１０９０重量部、けい砂を５６０重量部とし、水硬性セメントと水の重量比０．３、樹脂固形分重量８％とした以外同じに行い、実施例１０とした。

実施例２のホワイトセメントを４３３０重量部、けい砂を２５８０重量部とし、水１１９０重量部を追加し、水硬性セメントと水の重量比０．３５、樹脂固形分重量２％とした以外同じに行い、実施例１１とした。

実施例２のホワイトセメントを６６０重量部、けい砂を９９０量部とし、水硬性セメントと水の重量比０．５、樹脂固形分重量８％とした以外同じに行い、実施例１２とした。

比較例１
塗材組成物なし、下塗りを行わないものとして比較例１とした。

表１に実施例と比較例の結果を示す。

評価方法

総細孔量：実施例・比較例の塗材組成物をガラスシャーレ内に厚さ3mmで流し込み、24時間後にシャーレ内より取り出した後、ハンマーで細かく砕く。次にふるいにより２．５〜５．０ｍｍの破砕片を取り出し真空脱水とドライアイスによるトラップ処理（D-ｄｒｙ処理）をして、塗材組成物中の水分を除去した上で水銀圧入法により測定した。測定には島津製作所製自動ポロシメータオートポアIV９５００を使用した。

耐ふくれ性：水硬性セメントと水の重量比が０．８のコンクリートをφ２００×１５０ｍｍの円柱型とし、材齢１日、４日、１０日のものを調製する。この上面に実施例の塗材組成物を２．０ｋｇ／ｍ^２塗付１日後、無溶剤系エポキシ樹脂の仕上塗材としては、無溶剤エポキシ塗床材ジョリエースＪＥ２５２０（アイカ工業（株）製、商品名）に希釈剤としてベンジルアルコールを５％添加したもの（圧縮強度２Ｎ／ｍｍ^２の低強度品）を、無溶剤系硬質ウレタン樹脂の仕上塗材としては、無溶剤系硬質ウレタン塗床材ファブリカＪＪ-１０３（アイカ工業（株）製、商品名）を塗付し、７日間２３℃にて静置後、試験体とし、試験体の上面より、１０ｍｍを残して、２８日３０℃温水に浸漬する。発生したふくれの状態を目視にて観察するとともにふくれを透明なシートに写し取る。中央部１００φ部分をふくれ観察部位とし、１００φ部分に発生したふくれ面積を１００φ部分の面積で除してふくれ面積％とする。各材齢全てのふくれ面積％が無溶剤エポキシ塗床材及び無溶剤硬質ウレタン塗床材共に１％未満のものを○、これ以外を×とする。

鏝作業性：９０×９０ｃｍの８ｍｍ厚フレキシブル板を水平に置き、これに塗材組成物を塗付し評価する。全ての目隠しサンプルで官能評価し、金ごてが重くないものを○とし、それ以外のものを×とした。ここで金ごてが重くないというのは、金ごてにかかる力がおおよそ１Ｎ以下となるものである。

表面仕上げ性：９０×９０ｃｍの８ｍｍ厚フレキシブル板を水平に置き、これに金鏝で塗材組成物を塗付し、硬化後１メートル高さから目視観察する。ピンホールやクレータなどの表面欠陥が無いものを○、それ以外は×とした。

セルフレベリング性：９０×９０ｃｍの８ｍｍ厚フレキシブル板を水平に置き、これに金鏝で塗材組成物を塗付し、硬化後１メートル高さから目視観察する。表面に鏝の動線に沿った鏝波（波うち）が無いものを○、それ以外は×とした。

遮水性：厚さ１ｍｍの塩ビ板の上に塗材組成物を２ｋｇ／ｍ^２（１ｍｍ厚み）で塗布し、４８時間後に塩ビ板を脱型する。その後実施例の塗材組成物を７日間養生して試験体とし下地の無い塗材組成物層のみで ＪＩＳＡ６９０９の透水試験Ｂ法の透水量を測定した。０．２ｍｌ以下で防水性能を有すると判断し、これを○とした。

上塗り付着性１：上記耐ふくれ性試験終了後の試験体を使用し、試験終了後ヒーターの電源を遮断し水温を２３℃とする。この状態で２４時間放置し、水中から試験体を取り出し、カッターナイフにて前記仕上塗材が３ｃｍ×５ｃｍ残るようにその周囲を除去する。その上で残った仕上塗材の短辺側（３ｃｍ）部分の仕上塗材（図１及び図２においては塗材１０）と塗材組成物層（図１及び図２においては被塗物１１）との界面に図１及び図２に示す付着力測定器の刃先１を挿入させ、刃先１に荷重することにより仕上塗材と塗材組成物層との界面に刃先１をさらに挿入進展して仕上塗材を塗材組成物表層から剥離させ、剥離時の荷重を付着力とし付着性を評価した。付着力測定器の正面図を図１に、同平面図を図２に示す。刃先角度は１１°とし、本付着力測定器での測定値がすべての仕上塗材で１０Ｎ／ｃｍ以上を○とし、それ以外を×とする。

上塗り付着性２：水硬性セメントと水の重量比が０．８のコンクリートをφ２００×１５０ｍｍの円柱型とし、材齢１日、４日、１０日のものを調製する。この上面に実施例の塗材組成物を２．０ｋｇ／ｍ^２塗付１日後、溶剤系エポキシ樹脂の仕上塗材として溶剤系エポキシ塗床材ジョリエースＪＥ１０（アイカ工業（株）製、商品名）を、水形エポキシ樹脂の仕上塗材としては水系エポキシ塗床材ジョリエースＪＡ１００（アイカ工業（株）製、商品名）を、溶剤系ウレタン樹脂の仕上塗材としては溶剤系ウレタン塗床材ジョリエースＪＵ１３８５（アイカ工業（株）製、商品名）を、水形ウレタン樹脂の仕上塗材としては水系ウレタン塗床材ジョリエースＪＡ１６２０（アイカ工業（株）製、商品名）を塗付し、７日間２３℃にて静置後、試験体とし、試験体の上面より、１０ｍｍを残して、２８日３０℃温水に浸漬する。その後ヒーターの電源を遮断し水温を２３℃とする。この状態で２４時間放置し、水中から試験体を取り出し、ＪＩＳＫ５６００−５−６クロスカット法にて仕上塗材である上記塗床材を1ｍｍ間隔にカットして評価し、すべての上記塗床材にて当該JISに記載された試験結果の分類０を○とし、これ以外を×とする。

評価結果のまとめ：実施例１乃至実施例７ではすべての評価結果が良好であった。従って総細孔量が０．０５cc／ｇ以上０.２cc／ｇ以下であって、水硬性セメントと水の重量比が０．３以上０．４以下、かつ樹脂固形分重量が全固形分重量に対して４％以上１０％以下であって、粘度が０．３Ｐa・ｓ以上８Ｐａ・ｓ以下／２３℃、かつＴ．Ｉ値が１．０〜１．５であれば、極めて良好な塗材組成物が得られるものである。実施例８及び実施例９は粘度が高いため鏝作業性及び表面仕上がり性の評価は×であったが総細孔量が０．２ｃｃ／ｇ以下であり、水硬性セメントと水の重量比が０．４以下であるため耐ふくれ性、セルフレベリング性は良好で、夏季等の高温時には使用ができる塗材組成物である。実施例１０は粘度とＴ．Ｉ値が高いため鏝作業性、表面仕上がり性が×評価であると共にセルフレベリング性も×評価であるが、耐ふくれ性は良好である。従って上塗りの仕上がり性を問題としない倉庫や機械室等の床には使用可能である。実施例１１は樹脂固形分重量が２．０％と低いことから下地に塗布した際、水分が急速に下地に吸い込まれ、その結果鏝作業性が×評価となり、また表面仕上がり性及びセルフレベリング性の評価も×である。しかし上塗り付着性１及び上塗り付着性２の評価は○であり、実施例１０と同様に上塗りの仕上がり性を問題としない倉庫や機械室等の床には使用可能である。実施例１２は水硬性セメントと水の重量比が０．５と高く、Ｔ．Ｉ値も高いため仕上がり性とセルフレベリング性が×評価であったが、総細孔量が０．２ｃｃ／ｇ以下であると耐ふくれ性は○評価であり、上塗りの仕上がり性を問題としない倉庫や機械室等の床には使用可能である。

上記上塗り付着性１で使用した付着力測定器の概念の詳細を以下に示す。

図１及び図２に示した付着力測定器は、当該付着力測定器は刃先（刃物）１と、刃先１に角度（図1においては１１°）を保持させる支持輪２と、刃先１を先端方向に被測定物である塗材１０側に連結棒６及び秤外筒８を介して押し付けるための取っ手３と、この押力の最大を測定する器具４（筒状のばね秤）からなる。当該付着力測定器は、被塗物１１に塗材１０が塗付されて硬化した後、所定の幅に切り出された被測定物である塗材１０の端部において、塗材１０と被塗物１１の付着界面に刃先１の先端を、取っ手３を手で握りながら押し付け、塗材１０が被塗物１１より剥離する際の最大応力を、押力の最大を測定する器具４によって測定するものである。

押力の最大を測定する器具４は秤外筒８に秤内筒９が擦動自在に内接され、該秤内筒９の下側前後には連結棒６が略垂直に固着され、該連結棒６には刃先１と一体となったカワスキが固着されている。秤内筒９は秤外筒８の内部において秤外秤８の取って３側の端部にコイルバネ（図示せず）によって張着されている。従って秤内筒９の後端部（図１において右側）は秤外筒８の開放右端（図１において右側）より突出し、刃先１が塗材１０に押し付けられると、その押力が大きくなるにつれ、秤内筒９の後端部が序々に秤外筒８の開放右端から遠ざかるように摺動する。つまり、前記コイルバネ（図示せず）が伸展することによって刃先１が塗材１０に押し付けられる力も大きくなることになる。測定時において秤内筒９が最大に摺動した時点が刃先１が塗材１０に最も大きな力で押されたこととなり、その際塗材１０は被塗物１１より剥離することになる。この秤内筒９の最大の摺動位置が置き針５によって秤外筒８の所定位置に添着されて、塗材１０が被塗物１１より剥離して秤内筒９が秤外筒８内にすべて収納され図１の状態になった後でも、置き針５が置かれた位置によって刃先１が塗材１０に押し付けられた力を読み取ることが出来るものである。なお１２は秤外筒８の下部前後に渡って細長に設けられた秤外筒の切り欠き部であり、この秤外筒の切り欠き部１２を連通して連結部６が秤内筒９と固着されている。また７は両側に配置された２個の支持輪２を回転自在に固着する支持輪台であり、前記刃先１と一体となったカワスキの下側に固着されている。刃先１の角度は当該支持輪２の位置を前後することや支持輪２の直径を変化させることにより変えることが出来る。つまり支持輪２の位置を図１において左側に移動させ、又は支持輪２の直径を小さくすることにより刃先１の角度を小さくすることが出来る。

なお、押力の最大を測定する器具４は図１及び図２では円筒状のバネ秤を用いたが、デジタルセンサー式でも構わない。

付着力測定器の正面図である。 付着力測定器の平面図である。

符号の説明

１ 刃先（刃物）
２ 支持輪
３ 取っ手（秤外筒に固定する。）
４ 押力の最大を測定する器具
５ 置き針（最大値を示す針）
６ 連結棒（刃物と秤内筒を固定する。）
７ 支持輪台（刃先方向に前後させることに角度を変える。）
８ 秤外筒
９ 秤内筒
１０ 塗材
１１ 被塗物
１２ 秤外筒の切り欠き部

Claims (11)

1. 水硬性セメントと骨材と水系エポキシ樹脂を含む水系エポキシ樹脂モルタル組成物であって、水硬性セメントと水の重量比が０．３以上０．４以下、かつ樹脂固形分重量が全固形分重量に対して４％以上１０％以下であることを特徴とする塗材組成物
2. 水硬性セメントと骨材と水系エポキシ樹脂を含む水系エポキシ樹脂モルタル組成物であって、硬化物の総細孔量が０．０５cc／ｇ以上０.２cc／ｇ以下であることを特徴とする塗材組成物
3. 前記水系エポキシ樹脂は、非乳化型のエポキシ樹脂と自己乳化型の硬化剤とを配合したものであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の塗材組成物
4. 前記塗材組成物の混合直後における粘度が０．３Ｐａ・ｓ以上８Ｐａ・ｓ以下／２３℃、かつＴ．Ｉ値が１．０〜１．５であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の塗材組成物
5. 前記塗材組成物の水硬性セメントが白セメントであることを特徴とする請求項1乃至請求項４のいずれか記載の塗材組成物
6. コンクリート表面に請求項１乃至請求項５のいずれか記載の塗材組成物を塗付して硬化させ、無溶剤系エポキシ樹脂又は無溶剤系硬質ウレタン樹脂の仕上塗材を重層することを特徴とするコンクリート床施工方法
7. コンクリート表面に請求項１乃至請求項５のいずれか記載の塗材組成物を塗付して硬化させ、溶剤系若しくは水系のエポキシ樹脂又は溶剤系若しくは水系のウレタン樹脂の仕上塗材を重層することを特徴とするコンクリート床施工方法
8. 前記コンクリートが打設後１日以上１０日以下の若材齢コンクリートであることを特徴とする請求項６又は請求項７記載の床施工方法
9. コンクリート表面に請求項１乃至請求項５のいずれか記載の塗材組成物を塗付して硬化させ、無溶剤系エポキシ樹脂又は無溶剤系ウレタン樹脂の仕上塗材で重層されていることを特徴とする床構造
10. コンクリート表面に請求項１乃至請求項５のいずれか記載の塗材組成物を塗付して硬化させ、溶剤系若しくは水系のエポキシ樹脂又は溶剤系若しくは水系のウレタン樹脂の仕上塗材で重層されていることを特徴とする床構造
11. 前記コンクリートが打設後１日以上１０日以下の若材齢コンクリートであることを特徴とする請求項９又は請求項１０記載の床構造
    
    
    

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