JP2015175151A - 床用コーティング剤組成物およびそれを用いた床構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】高光沢で耐キズ付性を備え、長期にわたって床面を保護し、美観度を維持できるとともに、必要に応じて塗膜を容易に剥離して初期の状態に戻すことのできる、優れたコーティング剤組成物およびそれを用いた床構造体を提供する。
【解決手段】床用の造膜成分として、（Ａ）アルコキシシランオリゴマーと、（Ｂ）可塑剤と、（Ｃ）硬化触媒とを含有する床用コーティング剤組成物である。
【選択図】なし

Description

本発明は、オフィスビルや商業施設等の床に施工することにより塗膜層を形成し、長期にわたってその塗膜層によって床面を保護するとともに美観度を維持することができ、必要に応じてこれを剥離して初期の状態に戻すことのできる、優れた床用コーティング剤組成物およびそれを用いた床構造体に関するものである。

床を保護し美観度を維持することを目的として、一般に、金属架橋型のアクリル系共重合物のエマルジョン、ポリエチレンワックスエマルジョン、アルカリ可溶性樹脂、可塑剤等からなるポリマータイプの水性フロアーポリッシュ（以下「樹脂ワックス」という）で床面を被覆することが行われている。上記樹脂ワックスは、光沢の持続性や汚れ付着に対する耐久性をある程度有しているものの、時間の経過に伴って光沢が低下し、汚れやブラックヒールマーク（靴底が削れて付着した黒い跡）が付着してくることは避けられない。

そこで、樹脂ワックスを施した床に対し、数カ月に１回の頻度で定期洗浄作業と再塗布作業を行い、およそ１年〜２年に１回の頻度で樹脂ワックスの剥離洗浄作業と新規塗装作業を行う、といったメンテナンスが実施されている。

このような床のメンテナンスには、作業者の人件費、洗剤やバフィング装置等の清掃用具費用、さらには水道代や電気代等といった種々のコストが嵩むため、できるだけ作業を簡便化することが望まれている。特に、既存塗膜の剥離洗浄においては、剥離洗浄時に生じる汚水のｐＨ、ＢＯＤ、ＣＯＤ、ｎ−ヘキサン抽出物質等の値が高く、下水排出に対する負荷が大きいことから、できる限り長い間、剥離洗浄作業を行う必要のない床面の保護方法が強く望まれている。

これらの要求に応えるべく、近年、様々な床用コーティング剤が提案されている。例えば、耐久性をさらに向上させるために、樹脂ワックスに代えて溶剤型シリコーン系コーティング剤を用いること（特許文献１等を参照）や、紫外線硬化型コーティング剤等を用いること（特許文献２等を参照）が提案されている。しかし、このようなコーティング剤は、２液混合作業が均一に行われず塗膜の品質にばらつきを生じたり、紫外線照射装置を用いる手間を要したりする。また塗装時に多量の有機溶剤やオルガノシランモノマーの揮発、紫外線照射装置によるオゾン発生等によって、臭気や健康阻害の問題がある上、床面に残存した水分等によって塗膜の白化が生じたり、架橋密度が高いことから塗膜が厚過ぎると床材が反ったり塗膜のひび割れが生じたりするという問題がある。さらに、歩行や什器の引きずり等によって塗膜に深い傷が入った場合、これを剥離して初期状態に戻すことができないという問題もある。

一方、ベースコート剤によるベースコート層と耐久性トップコート剤によるトップコート層とを組み合わせ、床材とベースコート層の間、もしくはベースコート層とトップコート層との間で剥離可能にする方法（以下の特許文献３等を参照）や、水性ウレタン樹脂等を主成分とする耐久性トップコート剤を床面に塗布し乾燥後、フィルム状に剥がす方法（以下の特許文献４〜８等を参照）も提案されている。しかし、水性ウレタン樹脂等を主とするコーティング剤は、樹脂ワックス皮膜に比べて耐久性が高いものの、溶剤型シリコーン系コーティング剤や紫外線硬化型コーティング剤に比べると、架橋密度が低いため、耐久性が劣り、床の上での歩行や什器の引きずりによる損傷が避けられないという問題がある。そして、既存塗膜を剥がす際には、その既存塗膜が細かなフィルムとなって剥がしにくく、手間がかかるという問題がある。また、日常清掃に用いる自動床洗浄機によって床面に負荷がかかった場合や歩行、什器の引きずりによって、不用意に塗膜の一部が剥がれて床面の美観度が損なわれてしまうという問題もある。

さらに、水溶性樹脂塗膜を設けた複層フィルム等を床面に貼り、汚れたら水で剥がすという提案（下記の特許文献９等を参照）もあるが、フィルムの施工時に気泡が入ることで美観度を損なったり、床面の水分等によって水溶性樹脂部分が侵され不用意に剥がれてしまったりするという問題がある。

また、樹脂ワックスの上に、アルカリ可溶性樹脂を含む溶剤型シリコーン系コーティング剤を塗布して塗膜を形成し、剥離剤によって樹脂ワックスごと塗膜を剥離する方法（下記の特許文献１０等を参照）が提案されている。しかし、この方法によれば、塗装時に多量の有機溶剤の揮発による臭気や健康阻害の問題がある上、下地の樹脂ワックスがコーティング剤に含有される溶剤で侵されやすいため、塗装時に外観が損なわれたり、密着性が損なわれたりするという問題がある。また、アルカリ可溶性樹脂はカルボン酸を有し、それが硬化触媒として作用するため、アルカリ可溶性樹脂を含有する溶剤型シリコーン系コーティング剤は一液としての安定性に劣るという問題もある。

特開２００１−１４９８５４号公報 特開２００２−３３６７５９号公報 特開平１１−１９９８０２号公報 特開２００４−２３１８２３号公報 特開２００９−１６７２３７号公報 特開２０１１−６８７４３号公報 特開２００８−１７９６９２号公報 特許第４３９７３８６号公報 米国特許第６０４００４９号明細書 特開２０１１−２３６７０６号公報

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、コーティング剤自身の保存安定性と塗装作業時の安全性が高く、一液で安全に塗ることができ、しかも得られる塗膜は樹脂ワックス皮膜に比べて格段に高い耐久性を発揮し、樹脂ワックスの剥離作業で使用するようなアルカリの剥離剤で剥離することのできる、優れたコーティング剤組成物およびそれを用いた床構造体の提供を、その目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は、床用の造膜成分として、下記の（Ａ）〜（Ｃ）成分が含有されている床用コーティング剤組成物を第１の要旨とする。
（Ａ）アルコキシシランオリゴマー
（Ｂ）可塑剤
（Ｃ）硬化触媒

また、本発明は、そのなかでも、特に、上記（Ａ）成分のアルコキシシランオリゴマーが、ビニルアルコキシシラン、エポキシアルコキシシラン、スチリルアルコキシシラン、メタクリルアルコキシシラン、アクリルアルコキシシラン、メチルアルコキシシラン、フェニルアルコキシシラン、ヘキシルアルコキシシラン、デシルアルコキシシランからなる群より選択される少なくとも一種の単量体を２〜１００量体に合成した構造のものである床用コーティング剤組成物を第２の要旨とする。

さらに、本発明は、それらのなかでも、特に、上記（Ｂ）成分の可塑剤が、造膜成分全体に対し１〜２０重量％の割合で含有されている床用コーティング剤組成物を第３の要旨とし、上記（Ｃ）成分の硬化触媒が、チタン化合物およびアルミニウム化合物の少なくとも一方である床用コーティング剤組成物を第４の要旨とする。

そして、本発明は、それらのなかでも、特に、組成物の２５℃における粘度が、２〜５０ｍｍ²／ｓに設定されている床用コーティング剤組成物を第５の要旨とし、炭素数１〜６の一価アルコールが、組成物全体に対し０．０１〜１０重量％の割合で含有されている床用コーティング剤組成物を第６の要旨とする。

また、本発明は、床材に、直接もしくは他の層を介して、酸価が３０〜３００である造膜性の樹脂組成物を塗布し乾燥してなるベースコート層が形成され、その上に、上記第１〜第６のいずれかの要旨である床用コーティング剤組成物を塗布し乾燥してなるトップコート層が形成されている床構造体を第７の要旨とする。

すなわち、本発明の床用コーティング剤組成物は、造膜成分として、（Ａ）アルコキシシランオリゴマーと、（Ｂ）可塑剤と、（Ｃ）硬化触媒とを組み合わせて用いるようにしたものである。この組み合わせによれば、組成物自体が低粘度となるため、塗装のために有機溶剤で希釈する必要がない。したがって、塗装作業時に、ＶＯＣ（揮発性有機化合物：Volatile Organic Compounds）の揮発が少ないため、屋内における作業者の健康や周辺の環境衛生を損なう心配がなく、安全に作業を行うことができる。また、従来のように、希釈有機溶剤を大量に用いる必要がないため、塗装後、比較的短時間で塗膜が乾燥し歩行が可能となり、作業時間を短縮することができる。

そして、得られる塗膜は、ガラス質のウェットルックな高光沢の外観を呈し、高硬度のものとなり、従来の樹脂ワックス皮膜に比べて格段に高い耐久性を発揮する。また、（Ｂ）成分の可塑剤の働きにより、床に塗装した後の硬化収縮が適度に抑えられるため、床材の反りがなく塗膜のひび割れも発生しにくい。そして、可塑剤（一般に液状）が塗膜中に含有されているため、塗膜を剥離する必要が生じたときは、樹脂ワックスの剥離等に使用されるアルカリの剥離剤を用いると、剥離剤が効果的に塗膜中に浸透して塗膜を脆弱化し、簡単に塗膜を剥離除去することができるという利点を有する。

なお、本発明のなかでも、特に、上記（Ａ）成分のアルコキシシランオリゴマーが、ビニルアルコキシシラン、エポキシアルコキシシラン、スチリルアルコキシシラン、メタクリルアルコキシシラン、アクリルアルコキシシラン、メチルアルコキシシラン、フェニルアルコキシシラン、ヘキシルアルコキシシラン、デシルアルコキシシランからなる群より選択される少なくとも一種の単量体を２〜１００量体に合成した構造のものであると、単量体と異なり、揮発性や臭気、毒性が低いので安全性が高く、しかも硬化反応が適度な速度で行われるため、とりわけ耐久性の高い塗膜を得ることができ、好適である。

また、本発明のなかでも、特に、上記（Ｂ）成分の可塑剤が、造膜成分全体に対し１〜２０重量％の割合で含有されているものは、とりわけ組成物硬化時の応力緩和性能に優れているとともに、塗膜の剥離除去性能に優れたものとなり、好適である。

さらに、本発明のなかでも、上記（Ｃ）成分の硬化触媒が、チタン化合物およびアルミニウム化合物の少なくとも一方であるものは、とりわけ組成物硬化時の硬化速度と保存安定性のバランスに優れ、また上記硬化触媒による着色が少なく見栄えがよいことから、好適である。

そして、本発明のなかでも、組成物の２５℃における粘度が、２〜５０ｍｍ²／ｓに設定されているものは、ローラーやモップ等によって塗工作業を良好に行うことができ、好適である。

また、本発明のなかでも、炭素数１〜６の一価アルコールが、組成物全体に対し０．０１〜１０重量％の割合で含有されているものは、アルコール含有量が従来に比べて低いにもかかわらず、組成物自体の粘度が低いという特性によって流動性が比較的高く、塗工作業性がよい。しかも、揮発性の高い炭素数１〜６の一価アルコールの総量が低減されているため、塗工作業時に臭気が生じにくく、塗工作業をより安全に行うことができるという利点を有する。

そして、本発明の床構造体は、床材に、直接もしくは他の層を介して、特定のベースコート層が形成され、その上に、本発明の特殊な床用コーティング剤組成物によってトップコート層が形成されたものである。この床構造体によれば、上記トップコート層が、すでに述べたとおり、特殊な構成のコーティング剤組成物を塗膜化したものであり、ウェットルックな美しい光沢と、高い耐久性を備えており、この優れた美観度を長期間にわたって維持することができるため、メンテナンス作業の軽減化を実現することができる。また、上記トップコート層が、可塑剤（一般に液状）を含むため、剥離作業の際に、上記トップコート層に剥離剤を使用すると、トップコート層の膨潤と脆弱化が促され、容易に剥離除去することができる。したがって、剥離作業にかかる負担が小さい。その上、ベースコート層は、所定の酸価を有する造膜性の樹脂組成物によって形成されているため、アルカリで膨潤と溶解が促され、総合的にこれらの複合塗膜を容易に除去することができるようになる。したがって、簡単に初期の状態に戻すことができ、作業性がよい。

つぎに、本発明の実施の形態を詳細に説明する。

本発明の床用コーティング剤組成物は、床用の造膜成分として、（Ａ）アルコキシシランオリゴマーと、（Ｂ）可塑剤と、（Ｃ）硬化触媒とを含有するものである。

上記（Ａ）成分のアルコキシシランオリゴマーは、一般に、アルコキシシランやシランカップリング剤の単量体から合成されたものが用いられる。上記単量体としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、メチルトリアセトキシシラン、メチルトリブタノキシシラン、メチルトリイソプロペノキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジブトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン等のアルコキシシラン化合物、ビニルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、５−ヘキセニルトリメトキシシラン、ｐ−スチリルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジイソプロペノキシシラン等のシランカップリング剤があげられる。そして、これらは、単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

そして、上記単量体自身は、沸点が低く揮発しやすく臭気のあるものや毒性の高いものが多いため、本発明では、これらの単量体からオリゴマーを合成して用いる。また、分子量の低いオリゴマーは硬化反応が早く硬くて脆い塗膜を形成しやすいため、分子量の異なるオリゴマーを併用することにより、硬化速度を適宜コントロールすることが好適である。ただし、分子量の大きなオリゴマーを多く入れすぎると、組成物の粘度が高くなり、塗装性が悪くなるため、床用コーティング剤組成物の粘度（２５℃）は、２〜５０ｍｍ²／ｓ程度、なかでも２〜３０ｍｍ²／ｓに設定することが好ましい。

ここで、本発明における「粘度」とは、ＪＩＳ−Ｚ−８８０３に規定される方法に従って測定される動粘度（＝粘度×密度）をいう。

また、上記アルコキシシランオリゴマーは、有機置換基とアルコキシ基を有するが、有機置換基としてはメチル基を含む構造のものとフェニル基有する構造のもの、あるいはその両方をオリゴマー内に有するものを併用することで、親水性と疎水性のバランス、架橋速度のバランスを調節することができる。さらに、有機置換基としてエポキシ基を有するオリゴマーを併用することにより、後述するベースコート層との密着性を向上させることができ、望ましい。エポキシ基を有するオリゴマーを用いる場合、その配合割合は、アルコキシシランオリゴマー全体に対し、１〜２０重量％の範囲で配合することが、ベースコート層との密着性向上効果を得る上で好ましい。より好ましくは３〜１５重量％である。

さらに、上記アルコキシシランオリゴマーのアルコキシ基は、エトキシ基よりもメトキシ基を選択する方が、塗装後、空気中の湿気による反応性が高くタックフリーになる時間が短くなるため、より望ましい。ただし、コーティング剤組成物の保管中の湿気の管理には注意が必要である。

つぎに、本発明の（Ｂ）成分である可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等のフタル酸エステル系化合物、ジブチルアジペート、ジブチルジグリコールアジペート等のアジピン酸エステル系化合物、トリブトキシエチルホスフェート等のリン系化合物、クエン酸エステル系化合物、セバシン酸エステル系化合物、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル等、多種多様のものを用いることができる。なかでも、トリブトキシエチルホスフェート等のリン系化合物や、ジブチルアジペート等のアジピン酸エステル系化合物が、相溶性の点から好適である。

そして、上記可塑剤の含有割合は、造膜成分全体に対し、１〜２０重量％に設定することが好ましく、より好ましくは３〜１５重量％である。すなわち、可塑剤が上記範囲よりも少ないと、アルコキシシランオリゴマーの硬化時の応力を緩和しきれずに床板が反りやすくなる傾向がみられ、また剥離性向上効果が充分に得られなくなおそれがある。逆に、可塑剤が上記範囲よりも多すぎると、アルコキシシランオリゴマーの硬化を阻害して、タックフリーになる時間がかかりすぎて作業性を低下させるおそれや、得られる塗膜の強度を低下させるおそれがある。

また、本発明の（Ｃ）成分である硬化触媒としては、例えば、酢酸、酪酸、マレイン酸、クエン酸等の有機酸類、塩酸、硝酸、リン酸、硫酸等の無機酸類、トリエチルアミン等の塩基性化合物類、テトラブチルチタネート、チタンテトライソプロポキシド、チタンジイソプロポキシビス（エチルアセトアセテート）等の各種のチタン化合物、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート等の各種のアルミニウム化合物およびキレート化合物、各種のジルコニウム化合物およびキレート化合物、ジブチル錫ジラウレートなどの有機金属塩類、ＫＦ、ＮＨ₄Ｆ等の含フッ素化合物等をあげることができる。上記硬化触媒は、単独で使用してもよいし、あるいは２種以上を併用してもよい。

なかでも、チタン化合物、アルミニウム化合物が、硬化スピードと保存安定性のバランスが良好で、しかも着色が少なく安全性が高いという点で好適である。そして、チタン化合物、アルミニウム化合物を用いた場合は、硬化触媒としての機能を発揮したのち、塗膜中に結合して、総合的に塗膜の強度を高めるという効果を奏する。また、上記チタン化合物、アルミニウム化合物のなかでも、特に、イソプロポキシドタイプであってキレート化合物の少ないものが、臭気、低着色、硬化速度の点で望ましい。

上記硬化触媒の使用量は、全アルコキシシランオリゴマーに対し、１〜２５重量％程度に設定することが好適であり、より好ましくは３〜２０重量％である。硬化触媒が上記範囲よりも少ないと、アルコキシシランオリゴマーの硬化速度が遅く、タックフリーになる時間がかかりすぎて作業性を低下させるおそれがある。そして、硬化触媒を上記範囲よりも多く配合した場合には、系の安定性を損なうおそれがある一方、硬化速度は変わらない。

なお、本発明の床用コーティング剤組成物には、上記（Ａ）〜（Ｃ）成分の他、必要に応じて、各種のレベリング剤、消泡剤、高沸点溶剤等を配合することができる。

本発明の床用コーティング剤組成物は、例えば、アルコキシシランオリゴマー、可塑剤、硬化触媒を順次容器に入れ、混合することにより、好適に製造することができる。ただし、混合の順序は適宜変更できるものであり、上記順序に限定されるものではない。また、できるだけＶＯＣ含有量を下げるために、ＶＯＣの含有量が少ないかＶＯＣを含有しない材料を用いることが望ましく、どうしてもＶＯＣを多く含有する材料を用いる場合は、その使用に先立って、材料を減圧する等の作業を行うことにより、ＶＯＣ含有量を低減してから用いることが望ましい。また、各材料を混合して組成物を得た後に、この組成物に減圧処理等を施してＶＯＣ含有量を低減するようにしてもよい。なお、上記製造過程では、不用意に水分を混合させないよう、注意しながら攪拌混合および容器への充填を行う必要がある。

このようにして得られる本発明の床用コーティング剤組成物の液性は、例えば、外観が無色透明の液体である。そして、ＶＯＣ含有量を低減するために、炭素数１〜６の一価アルコールの含有量が、組成物全体に対し０．０１〜１０重量％に抑えられていることが望ましい。上記炭素数１〜６の一価アルコールを例示すると、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、ペンチルアルコール、ヘキシルアルコール等である。また、この組成物は、上記アルコール含有量が低くても、それ自体の粘度が低いことが特徴であり、希釈用の有機溶剤を追加配合することなく、２５℃における粘度が２〜５０ｍｍ²／ｓとなるよう調製することができ、組成によっては３０ｍｍ²／ｓ以下に調製することができる。

このように、上記床用コーティング剤組成物は、従来、床用コーティング剤として用いられていなかった（Ａ）アルコキシシランオリゴマーと、（Ｂ）可塑剤と、（Ｃ）硬化触媒とを造膜成分として用いたものであるため、組成物自体が低粘度であるという特徴を有し、塗装のために有機溶剤で希釈する必要がなく、塗装作業時のＶＯＣ揮発量を低く抑えることができる。したがって、屋内作業においても作業者の健康や周辺の環境衛生を損なう心配がなく安全に作業することができる。また、従来のように、希釈有機溶剤を大量に用いる必要がないため、塗装後、比較的短時間で塗膜が乾燥し歩行が可能となり、作業時間を短縮することができる。

つぎに、本発明の床構造体について説明する。本発明の床構造体は、例えば、床材の上に、特定のベースコート層が形成され、その上に、本発明の床用コーティング剤組成物を用いてトップコート層が形成された構成になっている。

上記床材としては、例えば、ビニル系、合成樹脂塗り床等のプラスチック系床、石床、セメント系床、フローリング床（木床）等、各種の床を構成する床材があげられる。

上記床材の上にベースコート層を形成するためのベースコート組成物としては、酸価が３０〜３００である造膜性の樹脂組成物が用いられる。

このような樹脂組成物としては、例えば、エチレン性不飽和化合物を重合もしくは共重合して得られるアクリル樹脂エマルションや、ポリエステル系エマルション、ウレタン系エマルション等、各種のエマルションタイプの樹脂組成物をあげることができる。ただし、すでに述べたように、樹脂組成物の酸価は、３０〜３００でなければならない。酸価が上記の範囲内であれば、従来用いられているアルカリの剥離剤によって、ベースコート層を容易に剥離除去することができるからである。

なお、上記エチレン性不飽和化合物としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、アクリル酸、アクリル酸ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル等があげられ、これらを乳化重合等によって重合して得られるエマルションが好適に用いられる。また、アルカリ可溶性樹脂を配合したものであってもよい。このようなアルカリ可溶性樹脂としては、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−α−チルスチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル−メタクリル酸共重合体、スチレン−α-メチルスチレン−アクリル酸エステル−アクリル酸共重合体、スチレン−α-メチルスチレン−メタクリル酸エステル−アクリル酸共重合体、スチレン−α-メチルスチレン−メタクリル酸エステル−メタクリル酸共重合体、アクリル酸エステル−アクリル酸共重合体、メタクリル酸エステル−アクリル酸共重合体、メタクリル酸エステル−メタクリル酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ジイソブチレン−無水マレイン酸共重合体、ロジン変性マレイン酸、テルペン変性フェノール樹脂、およびシェラック等があげられる。なお、アルカリ可溶性樹脂は、通常、アルカリ性の水溶液として用いられる。

そして、上記ベースコート組成物には、トリブトキシエチルホスフェートやアジピン酸エステルなどの可塑剤、ジエチレングリコール系の溶剤、エタノールなどの低沸点溶剤、フッ素系界面活性剤などのレベリング剤、消泡剤、ポリオレフィン系ワックスの乳化物等、一般的に樹脂ワックス（フロアーポリッシュポリマータイプ）で使用されている各種の成分を配合することができる。ただし、ポリオレフィン系ワックスの乳化物は多すぎると、本発明の床用コーティング剤組成物を用いてトップコート層を形成する場合、このトップコート層との密着性が損なわれるため、重合体１００重量部（以下「部」と略す）に対して２０部以下に抑えることが望ましい。より好ましくは１５部以下である。

一方、上記ベースコート層の上に形成されるトップコート層は、先に述べたとおり、本発明の床用コーティング剤組成物が用いられる。

本発明の床構造体は、上記ベースコート組成物および本発明の床用コーティング剤組成物を用いて、例えばつぎのようにして形成することができる。すなわち、まず、床材の上（床面）に、モップやアプリケーター等を用いて、酸価が３０〜３００であるベースコート組成物を塗布する。塗布量は、塗工作業のしやすさの点で、およそ１５〜２５ｇ／ｍ²に設定することが好適である。そして、この塗工層を常温で乾燥させることにより、ベースコート層を形成することができる。ベースコート層は単層であってもよいが、２層以上を重ねて形成することが望ましい。

なお、最終的に形成されるベースコート層が３μｍ以上の厚みであれば、後述するように、この床構造体の修復作業が必要な場合、従来から用いられているアルカリの剥離剤によって、このベースコート層とその上のトップコート層とを、容易に剥離することができる。すなわち、このベースコート層の上に形成されるトップコート層（発明の床用コーティング剤組成物による塗膜）は、アルコキシシランモノマーではなくオリゴマーを主成分としており、粘度が低いため、有機溶剤による希釈もなされていないものである。このため、トップコート層形成のための塗装時に、その下のベースコート層を不用意に侵すことがない。したがって、酸価３０〜３００である造膜性の樹脂組成物からなるベースコート組成物によって形成された塗膜が３μｍ以上の厚みであれば、アルカリの剥離剤が効果的に作用することができる。ただし、「３μｍの厚み」とは、不揮発分２０％の重合体を１５ｇ／ｍ²の通常塗装をした場合の乾燥膜厚に相当し、実作業における塗装作業のばらつきを考慮すれば、２回塗装、すなわち６μｍ以上の厚みを設ける方が、充分な厚みとなり、光沢も高めることができるため、より好ましい。

つぎに、上記ベースコート層の上に、モップやアプリケーター、刷毛、ローラー、スプレーなどを用いて、本発明の床用コーティング剤組成物を塗布する。塗布量は、およそ１０〜２０ｇ／ｍ²に設定することが好適である。塗工層の厚みが薄すぎると所定の硬さが得られないおそれがあり、厚過ぎると部分的な硬化収縮の偏りにより塗膜に割れが発生するおそれがあるからである。そして、この塗工層を常温で乾燥させることにより、組成物中の（Ａ）成分であるアルキルシランオリゴマーと（Ｃ）成分である硬化触媒が、空気中の水分と反応して高分子化して硬化し、３次元網目構造が形成され、硬い塗膜が形成される。このようにして、ベースコート層の上に、トップコート層を形成することができ、目的とする床構造体を得ることができる。なお、上記トップコート層の塗膜がタックフリーになる時間は、およそ３０分〜９０分程度に調整することが好適である。

なお、上記トップコート層は、単層であっても２以上の複数層であってもよいが、２層以上を重ねて形成する場合は、第１の層を形成後、一日放置してある程度硬化させた後、つぎの１層を塗装することが望ましい。そうすることによって、より効果的に塗膜の硬度を高めることができる。また既存のトップコート層の上に、さらにトップコート層を形成する場合は、既存のトップコート層を洗浄し、その表面を洗浄パッドで入念に研磨した後、その上に新しいトップコート層を形成することが望ましい。

また、上記トップコート層において、その塗膜層が乾燥・硬化して得られる１層の厚みは、およそ１０μｍ程度になることが好ましい。例えば、厚み３μｍのベースコート層が２層形成され、その上に厚み１０μｍのトップコート層が２層形成されたものは、ベースコート層が約６μｍ、トップコート層が約２０μｍで、合計２６μｍ程度の塗膜となる。

このようにして得られた床構造体は、その表面に形成されたトップコート層が、ウェットルックな美麗な外観を有し、高強度で優れた耐久性を有するため、長期にわたって、高度の美観度を維持することができる。したがって、外観を美麗に保つためのメンテナンスにかかる作業負担を大幅に軽減することができる。そして、トップコート層が可塑剤を含むため、どうしても剥離作業が必要になった場合、上記トップコート層にアルカリの剥離剤を使用すると、トップコート層の膨潤と脆弱化が促される。また、その下のベースコート層が、所定の酸価を有しているため、アルカリによる膨潤と溶解が促される。これらの相乗効果によって、上記トップコート層とベースコート層からなる複合塗膜を、それらが高い耐久強度を備えているにもかかわらず、容易に除去することができ、簡単に初期の状態に戻すことができるという利点を有する。

なお、本発明の床構造体は、通常、上記のように、床材の上に直接ベースコート層が形成されるが、場合によっては、床材の表面に、表面改質層や着色層等、任意の層を介在させるようにしても差し支えない。ただし、その上に支障なくベースコート層が形成されるものでなければならない。

本発明の床構造体は、例えば以下に示すようなメンテナンスによって、美麗な外観の維持管理を行うことができる。

〔床構造体のメンテナンス〕
（１）定期作業
上記床構造体について、およそ３〜６カ月に１回の頻度で定期作業を実施する。定期作業では、床構造体のトップコート層の表面を洗剤で洗浄する。その後、極微細な研磨剤を床に撒いて磨き研磨による艶出しを行うことが望ましい。トップコート層表面の傷が多ければ新たにトップコート層形成用の組成物（本発明の床用コーティング剤組成物）を塗布して、トップコート層を再形成（補修）する。

本発明に係る床構造体は、光沢持続性に優れ、高度の美観度を長期にわたって維持することができる。そのため、定期作業については洗浄だけでその美観度を回復できることが多く、定期作業の軽減化を図ることができる。

（２）剥離・再生作業
剥離・再生作業は、剥離剤を使用して既存のトップコート層とベースコート層とを床面から完全に除去した後、上述の床構造体の形成のときと同様に、床面に新たにベースコート層とトップコート層とを積層する作業である。

上記のように既存層を剥離する作業は、初期施工で何らかの不具合が発生したときや、上記定期作業では除去しきれない汚れが塗膜に蓄積した場合、あるいは傷の修復が困難と判断した場合に、その汚れの蓄積度合いと床面の光沢の低下などに応じて行われ、アルカリの剥離剤を床に撒いて塗膜を溶解し、専用の剥離パッド等により除去する作業である。しかし、本発明に係る床構造体では、トップコート層による良好な美観度が長期にわたって維持されるため、基本的に、剥離作業を行う必要が生じることがない。

以下、本発明の実施例について、比較例と併せて説明する。ただし、本発明は、以下の実施例によって限定されるのではない。

まず、常用の乳化重合法を用いて、以下に示すエチレン性不飽和化合物の乳化重合体を重合した。亜鉛化合物を添加した後、その固形分を２０重量％に調整し、各種添加剤を配合して、表１に示す６種類のベースコート組成物ａ〜ｆを得た。

〔ベースコート組成物ａ〕
攪拌機、還流冷却器、２個の滴下ロート、温度計、窒素導入管を備えた反応容器内にイオン交換水６０部およびラウリル硫酸ナトリウム０．５部を仕込み８５℃に昇温した。別途、アクリル酸ブチル５０部、メタクリル酸メチル１０部、スチレン２０部、メタクリル酸２０部からなる単量体混合物に、ラウリル硫酸ナトリウム０．５部およびイオン交換水３５部を加えて乳化させた。得られた単量体乳化液および５重量％過硫酸アンモニウム水溶液１０部をそれぞれ別の滴下ロートにより３時間かけて連続的に反応容器内に滴下して乳化重合させた。滴下終了から１時間後に系を冷却して重合を終了させ、１０５℃で３時間乾燥させた加熱残分が３５重量％となるようにイオン交換水で調整し、水性重合体を得た。中和滴定により酸価を求めたところ１３０ｍｇ−ＫＯＨであった。この重合体の加熱残分１００部に対して、酸化亜鉛を３．７７部（重合体の−ＣＯＯＨ１当量あたり０．４当量）、トリブトキシエチルホスフェート（ＴＢＥＰ）４部、ジエチレングリコールモノエチルエーテル（ＤＥＧＥＥ）１５部を添加し、加熱残分が２０重量％となるようにイオン交換水にて調整し、ベースコート組成物ａを得た。

〔ベースコート組成物ｂ〜ｅ〕
上記ベースコートａを合成する場合と基本的に同様であるが、表１のように単量体混合物組成を変えて重合した。同様に酸化亜鉛、ＴＢＥＰ、ＤＥＧＥＥを添加し、加熱残分が２０重合％となるようにイオン交換水にて調整し、ベースコート組成物ｂ〜ｅを得た。なお、ベースコート組成物ｄは、さらにポリエチレン系ワックス（東邦化学工業社製、ハイテックＥ−４０００）の水分散体を配合した例であり、重合体の加熱残分１００部に対してポリエチレン系ワックスの加熱残分として５部配合した。また、ベースコート組成物ｅは、酸化亜鉛を含まない例である。

〔ベースコート組成物ｆ〕
上記ベースコートａを合成する場合と基本的に同様であるが、酸価２０ｍｇ−ＫＯＨの重合体を得た後、同様に添加剤を配合することにより、ベースコート組成物ｆを得た。

〔実施例１〜７、比較例１〕
つぎに、以下の表２、表３に示す組成内容で、８種類のトップコート組成物（実施例１〜７、比較例１）を調製した。各種成分の取り扱いおよび混合時は、不用意な水分の混入を避けるよう注意深く混ぜ合わせた。なお、実施例６は、一価アルコール総含有量が１４重量％のもの、実施例７は、可塑剤の含有割合が２３重量％と多いものである。また、比較例１は、可塑剤を含まないものである。

なお、上記表２、表３において、組成物の調製に用いられる材料の詳細は、以下のとおりである。

〔アルコキシシランオリゴマー〕
いずれも信越化学工業株式会社製のオリゴマーであり、有機置換基とアルコキシシリル基を分子内に有しているものを採用した。
Ｘ−４１−１０５３
有機置換基：エポキシ
アルコキシ基：メトキシ／エトキシ
粘度：１２ｍｍ²／ｓ（２５℃）
屈折率（２５℃）：１．４１４
アルコキシ基量：５０重量％
ＳｉＯ₂量：３９重量％
エポキシ当量：８３０ｇ／モル
Ｘ−４１−１０５６
有機置換基：メチル／エポキシ
アルコキシ基：メトキシ
粘度：４０ｍｍ²／ｓ（２５℃）
屈折率（２５℃）：１．４４２
アルコキシ基量：２７重量％
ＳｉＯ₂量：４１重量％
エポキシ当量：２８０ｇ／モル
ＫＲ−５１３
有機置換基：メチル／アクリル、
アルコキシ基：メトキシ
粘度：３５ｍｍ²／ｓ（２５℃）
屈折率（２５℃）：１．４５０
アルコキシ基量：２０重量％
ＳｉＯ₂量：３０重量％
アクリル当量：２１０ｇ／モル
ＫＣ−８９Ｓ
有機置換基：メチル
アルコキシ基：メトキシ
粘度：５ｍｍ²／ｓ（２５℃）
屈折率（２５℃）：１．３９４
アルコキシ基量：４５重量％
ＳｉＯ₂量：５９重量％
ＫＲ−５００
有機置換基：メチル
アルコキシ基：メトキシ
粘度：２５ｍｍ²／ｓ（２５℃）
屈折率（２５℃）：１．４０３
アルコキシ基量：２８重量％
ＳｉＯ₂量：６３重量％
ＫＲ−４０１Ｎ
有機置換基：メチル／フェニル
アルコキシ基：メトキシ
粘度：２０ｍｍ²／ｓ（２５℃）
屈折率（２５℃）：１．４３２
アルコキシ基量：３３重量％
ＳｉＯ₂量：５６重量％
Ｘ−４０−９２２７
有機置換基：メチル／フェニル
アルコキシ基：メトキシ
粘度：１５ｍｍ²／ｓ（２５℃）
屈折率（２５℃）：１．４６０
アルコキシ基量：１５重量％
ＳｉＯ₂量：５９重量％
ＫＲ−２１３
有機置換基：メチル／フェニル
アルコキシ基：メトキシ
粘度：１６ｍｍ²／ｓ（２５℃）
屈折率（２５℃）：１．５２５
アルコキシ基量：２０重量％
ＳｉＯ₂量：３８重量％
Ｘ−４０−２３０８
有機置換基：なし
アルコキシ基：メトキシ
粘度：４ｍｍ²／ｓ（２５℃）
屈折率（２５℃）：１．３８７
アルコキシ基量：６５重量％
ＳｉＯ₂量：５１重量％

〔可塑剤〕
ＤＢＡ：ジブチルアジペート
ＢＸＡ：ジブチルジグリコールアジペート
ＴＢＥＰ：トリブトキシエチルホスフェート

〔硬化触媒〕
ＴＡ−２５：テトラノルマルブチルチタネート（マツモトファインケミカル社製）
ＴＡ−１０：チタンテトライソプロポキシド（マツモトファインケミカル社製）
ＴＣ−７５０：チタンジイソプロポキシビス（エチルアセトアセテート）（マツモトファインケミカル社製）
ＡＬＣＨ：エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート（川研ファインケミカル社製）
ＤＸ−９７４０：アルミニウムキレート化合物の混合物（信越化学工業社製）

〔床構造体の実施例I 〜ＸII、ＸII′、ＸII″、比較例I 〜III 〕
一般的な床に用いられるコンポジション系ビニル床タイル（東リ社製、マチコＶ ＭＶ３３）を洗浄し乾燥させたのち、１回当たり１５ｇ／ｍ²の塗布量となるよう、ベースコート組成物を塗工し、常温で完全乾燥させた。ついで、１回当たり１５ｇ／ｍ²の塗布量となるよう、トップコート組成物を塗工した。ただし、１層目と２層目の間、２層目と３層目の間は、硬化させるため、それぞれ１日放置した。後記の表４〜表６に、実施例I 〜ＸII、ＸII′、ＸII″、比較例I 〜IIIの構成を、性能試験結果と併せて示す。なお、実施例ＸII′は、トップコート層において一価アルコール総含有量が多く配合されたものを用いた例であり、実施例ＸII″は、トップコート層において可塑剤が多く配合されたものを用いた例である。そして、比較例I は、ベースコート層において、酸価が少なすぎる造膜性樹脂を用いた例であり、比較例IIは、トップコート層において、可塑剤が含有されていないものを用いた例である。さらに、比較例III は、ベースコート層もトップコート層も従来の樹脂ワックスを用いた例である。

〔塗装時の臭気〕
トップコートを塗装した際の臭気を６人で嗅ぎ、つぎのように判定した。
◎・・・まったく気にならない
○・・・臭気は感じるが許容レベル
△・・・短時間なら我慢ができるレベル
×・・・気分が悪くなった

〔タックフリー（分）〕
トップコート組成物を塗工してから指で触ってべた付かなくなった時間を計測した。

〔塗膜外観〕
トップコート組成物を塗工し乾燥後、翌日になってから塗膜化したトップコート層の均一性とウェットルック性を併せてつぎのように評価した
◎・・・均一でウェットルックな塗膜外観
○・・・均一性もしくはウェットルックな外観が少し劣る
△・・・均一性もしくはウェットルックな外観がかなり劣る
×・・・塗膜形成のやり直しが必要

〔光沢〕
ＪＩＳ−Ｋ−３９２０（フロアーポリッシュ試験方法）に規定している光沢度の測定方法に準じて測定し、測定値を記録した。数値が高いほど高光沢である。

〔密着性（％）〕
ＪＩＳ−Ｋ−３９２０（フロアーポリッシュ試験方法）に規定される一般密着性の試験方法に準じて試験し、密着して残存している塗膜の面積比を０〜１００％で記録した。数値が高いほど密着性が良好である。

〔耐ヒールマーク性〕
ＪＩＳ−Ｋ−３９２０（フロアーポリッシュ試験方法）に規定される耐ヒールマーク性の試験方法に準じて試験し、ヒールマークの付着度合いを０〜１０点で記録した。数値が高いほど耐ヒールマーク性が良好である。

〔耐キズ付性〕
耐ヒールマーク性の試験を実施した試料に対し、床の表面洗浄清掃で一般的に使用される赤パッド（住友スリーエム社製、レッドバッファーパッド）をハンドポリッシャーに取り付け、水を使い自重のみで３往復洗浄した後の、光沢保持率を０〜１０点で評価した。数値が高いほど耐キズ付性が良好である。

〔剥離性〕
ＪＩＳ−Ｋ−３９２０（フロアーポリッシュ試験方法）に規定される剥離性の試験方法に準じて試験し、剥離で除去できた塗膜の面積を０〜１００％で評価した。数値が高いほど剥離性が良好であり、概ね９０％以上であれば問題なく剥離が可能である。また０％は全く剥離ができないことを意味し、実際上大きな問題である。なお、実際の床面にて施工した際に不具合が起こった場合に剥離するケースを想定し、操作方法のうち、つぎの操作を変更して試験した。
〔ｉ〕試験片を、５０℃、７日間放置する操作は行わず、最終塗装後、室温で７日間放置したのち、剥離試験を実施した。
〔ｉｉ〕剥離剤は、実床にて実績のある剥離剤を選択し、剥離王（ディバーシー株式会社製）の５倍水希釈液（剥離性Ａ）、およびＪリムーバープロＳ（ディバーシー株式会社製）の１５倍水希釈液（剥離性Ｂ）の２種類で実施した。
〔ｉｉｉ〕剥離剤の接触（浸漬）は、１０分間で実施した。
〔ｉｖ〕パッドは、茶パッド（住友スリーエム社製、ブラウンストリッパーパッド）を用い、１００往復後で判定した。

表６に示すように、酸価の低い造膜性樹脂を用いてベースコート層とした比較例Iでは剥離が困難であった。また、可塑剤を含まないトップコート組成物を用いた比較例IIも剥離ができなかった。一価アルコール総含有量が多いトップコート組成物を用いた実施例ＸII′は、比較的剥離しにくいものであるが、塗工作業時の臭気が問題となる。また、塗膜外観がややムラになったため、塗工作業時にトップコート層に含有されるアルコールがベースコート層にまで浸透して硬化した可能性がある。さらに、可塑剤の多いトップコート組成物を用いた実施例ＸII″は、硬化するまでの時間が長く、得られた塗膜性能も強度がやや劣っている。樹脂ワックスを用いた比較例III は、光沢が不充分で、高光沢を得るにはさらに複数回塗装する必要がある上、耐ヒールマーク性や耐キズ付性が格段に劣っていることがわかる。

これに対し、表４および表５に示した実施例I〜ＸIIの床構造体は、いずれも、剥離することが可能でありながら、高光沢で美観度に優れているとともに、塗膜の性能が格段に高く、長期にわたって高美観度を維持できる優れた効果を有していることがわかる。

本発明の床用コーティング材組成物および床構造体は、オフィスビルや商業施設などの清掃作業のメンテナンスを簡便にすることが可能であり、さまざま床面を長期にわたって美観度を維持する分野に利用できる。

Claims (7)

1. 床用の造膜成分として、下記の（Ａ）〜（Ｃ）成分が含有されていることを特徴とする床用コーティング剤組成物。
   （Ａ）アルコキシシランオリゴマー
   （Ｂ）可塑剤
   （Ｃ）硬化触媒
2. 上記（Ａ）成分のアルコキシシランオリゴマーが、ビニルアルコキシシラン、エポキシアルコキシシラン、スチリルアルコキシシラン、メタクリルアルコキシシラン、アクリルアルコキシシラン、メチルアルコキシシラン、フェニルアルコキシシラン、ヘキシルアルコキシシラン、デシルアルコキシシランからなる群より選択される少なくとも一種の単量体を２〜１００量体に合成した構造のものである請求項１に記載の床用コーティング剤組成物。
3. 上記（Ｂ）成分の可塑剤が、造膜成分全体に対し１〜２０重量％の割合で含有されている請求項１または２に記載の床用コーティング剤組成物。
4. 上記（Ｃ）成分の硬化触媒が、チタン化合物およびアルミニウム化合物の少なくとも一方である請求項１〜３のいずれか一項に記載の床用コーティング剤組成物。
5. 組成物の２５℃における粘度が、２〜５０ｍｍ²／ｓに設定されている請求項１〜４のいずれか一項に記載の床用コーティング剤組成物。
6. 炭素数１〜６の一価アルコールが、組成物全体に対し０．０１〜１０重量％の割合で含有されている請求項１〜５のいずれか一項に記載の床用コーティング剤組成物。
7. 床材に、直接もしくは他の層を介して、酸価が３０〜３００である造膜性の樹脂組成物を塗布し乾燥してなるベースコート層が形成され、その上に、請求項１〜６のいずれか一項に記載された床用コーティング剤組成物を塗布し乾燥してなるトップコート層が形成されていることを特徴とする床構造体。