JP2017031332A

JP2017031332A - 水性硬質ウレタン系塗料組成物及びその施工方法

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Publication number: JP2017031332A
Application number: JP2015153192A
Authority: JP
Inventors: 義憲細谷; Yoshinori Hosoya; 龍太望月; Ryuta MOCHIZUKI; 拓紀谷村; Hiroki Tanimura
Original assignee: HIGASHI NIPPON TORYO CO Ltd
Current assignee: HIGASHI NIPPON TORYO CO Ltd
Priority date: 2015-08-03
Filing date: 2015-08-03
Publication date: 2017-02-09
Also published as: WO2017022409A1

Abstract

【課題】従来の水性硬質ウレタン系塗料は粘度が高く、セメント系骨材も粗いため、ローラーで塗布することはできず、依然としてコテを用いて下地コンクリート床面に施工するもので、作業時間と労力を要していた。また、水性硬質ウレタン系塗料は硬化収縮力が強いため、塗膜が反り返り剥離が生じる。このため、施工面に目地切りを行わねばならない不利があった。【解決手段】水性ポリオール樹脂、硬化剤としてジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、セメント系微細骨材、希釈剤及び硬化促進剤を含有する水性硬質ウレタン系塗料組成物を構成するとともに、該水性硬質ウレタン系塗料組成物を、砂骨材ローラーを用いて塗布する施工方法を提供する。これにより、一定の高品質な施工が容易にできるようにし、下地床面に目地切りをしなくても塗膜の反りや剥離の防止に役立つ。【選択図】図１

Description

本発明は、下地床面に目地切り作業をしなくても、塗膜の反りや剥離を生じないようにした水性硬質ウレタン系塗料組成物及びその施工方法に関する。

従来、ウレタンセメント系組成物をコテ塗り、注ぎ込み、吹きつけによって基体に施工し、硬化させることで塗布床面としたものがある（例えば、特許文献１参照。）。

また、樹脂組成物を構成する硬化塗膜の物性などの面から、硬化剤としてジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）を使用して、これをコンクリート等の基体に刷毛やローラーで塗布し、或はスプレー塗装のみならずコテ塗りまたは刷毛塗り等の手塗りによっても塗布できるものもある（例えば、特許文献２参照。）。

そして、塗床材樹脂組成物の構成部材とする骨材部に硅砂を使用するとともに、これをローラー刷毛によって下地コンクリートに塗付することも知られている（例えば、特許文献３参照。）。

要するに、前記従来技術は、組成物をコテ塗りや単なるローラーやローラー刷毛等によって基体や下地コンクリート等に塗布するものである。

特開２００８−１６９０６２号公報

特開２００９−２３５３１７号公報

特開２０１０−８４０４８号公報

以上に述べた従来技術における特許文献１の発明は、ウレタンセメント系組成物の粘度が高く、かつ、骨材も粗いため、ローラーで塗布することはできず、コテ塗り等で基体に施工するものである。

また、特許文献２の発明は、充填材や添加物等はコンクリート等の基体に刷毛やローラーで塗布するのであり、上塗り材についてのローラーによる施工の記載はない。

そして、特許文献３記載の発明にあっても、目地を形成した下地表面にプライマーをローラー刷毛にて塗付するものであって、塗床材樹脂組成物の塗付については、如何なるものを用いるかについて格別なる手法は開示されていない。

要するに、従来の水性硬質ウレタン系塗料は粘度が高く、セメント系骨材が粗いため、これを単なるローラーで下地床面に塗布することは困難であり、依然としてコテ等を用いて施工していた。

また、仮に中毛ローラーを用いて施工した場合、該中毛ローラーに含有された上塗り材が中毛ローラーの毛の中で徐々に硬化し、中毛ローラーに含有する上塗り材の量も徐々に少なくなるため、標準量を満たすことができず、均一な仕上がり（平滑性）を得ることはできない。

このため、塗布に対して一定の厚さや均一性・平滑性を確保することは難しく、相応の技術力を有していても作業時間・労力を要し、コスト面において頗る不利になっていた。

また、水性硬質ウレタン系塗料は硬化収縮力が高いため、塗着膜が反り返り剥離が生じる。このため、施工面にその都度目地切りを行わねばならず、作業コストも嵩む。

本発明は、このような従来の構成が有していた問題を解決しようとするものであり、水性硬質ウレタン系塗料組成物の格別なる構成と、それに適応する構成の発泡ウレタンを素材とした砂骨材ローラーを用いて、下地床面への塗布量との関連性によることにより実現することを目的とするものである。

しかして、前記課題を解決し、かつ、その目的を達成すべき本発明の要旨とするところは、主剤として水性ポリオール樹脂、硬化剤としてジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、骨材としてセメント系微細骨材、希釈剤及び硬化促進剤を含有した水性硬質ウレタン系塗料組成物を構成する。また、砂骨材ローラーを用いて前記水性硬質ウレタン系塗料組成物を下地床面に塗布する施工方法を提供するにある。

すなわち、本発明は主剤と硬化剤を容器内に配合する。次いで、骨材、希釈剤及び硬化促進剤を順次撹拌しながら配合投入し、かつ、混合して水性硬質ウレタン系塗料組成物、すなわち、上塗り材を得たのち、速やかに砂骨材ローラーを用いて下地コンクリート床面に施工する。なお、この順序は、必要に応じて適宜変更できる。

上記の課題解決手段による作用は次のとおりである。
本発明によると、セメント系微細骨材を使用するので、水性硬質ウレタン系塗料組成物を砂骨材ローラーの発泡体中に万遍無く適量を含有させることができる。

そして、適量の水性硬質ウレタン系塗料組成物を含有した砂骨材ローラーを用いて下地床面に施工すると、発泡体の柔軟性による発散・吸引作用により、水性硬質ウレタン系塗料組成物の一定量を常に均一な厚さで、かつ、平滑に塗布することができる。

さらに、セメント系微細骨材と前記塗布量の調整により、塗膜の硬化収縮性を抑制できるから、目地切り作業は不要となる。

上述したように、本発明はセメント系微細骨材と砂骨材ローラーが恰も有機的結合した機能を発揮するので、水性硬質ウレタン系塗料組成物を常に均一性、かつ、平滑性を確保しつつ、砂骨材ローラーで容易に下地床面に施工できる。したがって、常に一定の高品質な施工が時間と労力を費やすことなく提供できる。

そして、セメント系微細骨材の粒径が小さく、塗布量の調整により硬化収縮も小さいので、施工後の塗膜の反り上がりや剥離がなくなり、通常、一般的に行っているいわゆる目地切りの工程を省くことができ、作業性の向上に役立つ。

本発明に係る一実施例を示す砂骨材ローラーの平面図。本発明に係る一実施例を示す砂骨材ローラーのＡ−Ａ線断面図。

以下、本発明の実施の形態を説明する。

図において、１は発泡ウレタンを素材とした円筒中実体に形成した発泡体である。この発泡体１は、外観から中実部に至る全体を無数の発泡や微細孔２により、アトランダムな網目状・格子状・気泡・気孔等を一連・一体的に形成したもので、撥水性・柔軟性に富む性状を有する。

また、３は把手であり、該把手３の他端に設けた軸４を、前記発泡体１の長手方向中心部に固定した軸受５に回転自在に挿通し固定することにより、砂骨材ローラー６を構成する。

砂骨材ローラー６の発泡体１中には、前記した性状が機能し、適度な水性ウレタン系塗料組成物を含有させることができ、標準使用量（０．４〜１．２ｋｇ／ｍ²）にて均一な仕上がり（平滑性）が得られ、作業性も向上する。

すなわち、砂骨材ローラー６は、セメント系微細骨材と相まって、水性硬質ウレタン系塗料組成物を発泡体１の微細孔２の中に適量、かつ、万遍無く円滑に含有させることができる。

つまり、砂骨材ローラー６の発泡体１の素材は発泡ウレタンであるから、撥水性で吸水性がなく、水性硬質ウレタン系塗料組成物が該素材自体に浸透することはなく、その流動性を保全しつつ発泡体１自体の吸引・発散作用により、素材間に形成された気孔・気泡等の微細孔２中に円滑、かつ、万遍無く含有させることができる。

このような機能・作用は、水性硬質ウレタン系塗料組成物中におけるセメント系微細骨材と砂骨材ローラー６の独特の相関関係に基づくものである。

また、骨材は、砂骨材ローラー６の発泡体１中に水性硬質ウレタン系塗料組成物の適量を含有させるため、微細骨材を適用する。

これは、水和反応に関わるセメント（５０〜９９％含有）と、湿気による塗膜の膨れを防止する水酸化カルシウム（１〜５０％含有）からなる粒径２５０μm以下の微細骨材を適用することにより、砂骨材ローラー６での良好な作業性と、標準使用量（０．４〜１．２ｋｇ／ｍ²）での仕上がり（平滑性）を得られることに基づく。なお、水酸化カルシウム以外に適応できる微細骨材として、炭酸カルシウム、カオリン、クレー、硅石粉、タルク、硫酸バリウムがある。

そして、セメント系微細骨材を配合した水性硬質ウレタン系塗料組成物を砂骨材ローラー６にて施工することにより、最適な使用量として０．４〜１．２ｋｇ／ｍ²を標準使用量とする。

塗膜厚は平滑仕様で０．４〜０．９mm、硅砂を使用した防滑仕様で１．０〜２．５mmとなる。これで、一般的な水性硬質ウレタン系塗料組成物と遜色のない性能を確保できる。

また、上記塗膜厚は発泡体１の吸引・発散作用により、常に一定の高品質を確保しつつ施工できる。

前述のとおり、本発明においては、砂骨材ローラー６、セメント系微細骨材及び塗布量との有機的相互作用が機能し、塗膜の反り上がりがなくなるから、目地切り工程を省くことができる。

水性ポリオール樹脂・ジフェニルメタンジイソシアネート・セメント系微細骨材を重量比１：１：１で混合し、さらに希釈剤及び硬化促進剤を添加したものを、気温２３°Ｃ、湿度５０％の雰囲気下で０．７mm厚の標準仕様にて、３００mm四方のコンクリート平板に施工した。

コンクリート平板は、端部から３０mmの距離に深さ２mmの目地の切込みの有無双方をそれぞれ用意した。
そして、標準仕様どおり下塗りを０．３ｋｇ／ｍ²、上塗りを０．８ｋｇ／ｍ²の使用量で施工を行い、下塗りと上塗りとの塗装間隔は１８時間とした。

上塗り施工後、気温２３°Ｃ、湿度５０％の雰囲気下で７日間養生した検体を用いて試験を行った。なお、比較対象として、一般的な水性硬質ウレタン系塗料を同雰囲気下でコンクリート平板に４mm厚の標準仕様どおり下塗り０．８ｋｇ／ｍ²、上塗り６．５ｋｇ／ｍ²の使用量で施工している。

塗装した検体を、４０°Ｃ（３時間）・２３°Ｃ（１時間）・低温（−１０°Ｃ、３時間）・２３°Ｃ（１時間）を１サイクルとした温度変化を３０サイクルかけ、塗膜の反り返りによる剥離が生じるか否かの試験を行った。

コンクリートに目地を入れていない一般的な水性硬質ウレタン系塗料では、１〜５サイクルの時点で塗膜とコンクリートの界面で反り返りによる剥離が発生した。

一方、前記した重量比による本発明の水性硬質ウレタン系塗料の施工にあっては、目地の有無に関わらず、３０サイクル経過後も塗膜とコンクリートの界面で剥離や反り返りは生ぜず、良好な塗膜を維持していた。

１発泡体
２微細孔
３把手
４軸
５軸受
６砂骨材ローラー

Claims

水性ポリオール樹脂、硬化剤としてジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、セメント系微細骨材、希釈剤及び硬化促進剤を含有することを特徴とする水性硬質ウレタン系塗料組成物。
請求項１記載の水性硬質ウレタン系塗料組成物を、ウレタン発泡による微細孔を有する砂骨材ローラーを用いて下地床面に塗布することを特徴とする施工方法。