JP2000336136A - ポリウレタンバインダー及びそれを用いた弾性舗装部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】フィラー類とポリウレタンバインダーとを混合
し、金型に充填して、加熱、加圧成形して得られる弾性
舗装部材において十分に長い可使時間を持ち、加熱硬化
性に優れたポリウレタンバインダー組成物及びこれを用
いた弾性舗装部材。 【解決手段】有機ポリイソシアネートと活性水素化合物
を反応させて得られる、分子末端がイソシアネート基で
あるウレタンプレポリマーと１，８−ジアザビシクロ
［５，４，０］ウンデセン−７のオレイン酸塩を使用す
ることを特徴とするポリウレタンバインダー及びこれを
用いた弾性舗装部材。 【効果】十分に長い可使時間と、優れた加熱硬化性を発
現するポリウレタンバインダー組成物が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はポリウレタンバイン
ダーに関する。また廃タイヤや着色した合成ゴムを粉砕
した粒状ゴム、ひじき状ゴム、粒状天然石、木材チッ
プ、硬質プラスチックチップ、軟質プラスチックチップ
および発泡プラスチック等と特定のポリウレタンバイン
ダーを用いて得られた舗装部材及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ポリウレタンバインダーは廃タイ
ヤや着色した合成ゴムを粉砕した粒状ゴム、ひじき状ゴ
ム、粒状天然石、木材チップ、硬質プラスチックチッ
プ、軟質プラスチックチップおよび発泡プラスチック等
（以下フィラー類）に混合し、コテや熱ローラーなどで
展圧施工する方法や、該混合物をあらかじめ加熱プレス
や熱ロールで成形したブロックを現場に施工する方法な
どで、ゴルフ場歩径路、遊歩道、ジョギングコース等の
弾性舗装部材用の接着剤として用いられてきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】金型で加熱成形を行う
場合に短いプレス時間で成型品が得られる様な速硬化タ
イプが求められている。例えば、特開平６−２３４９６
３号公報には、硬化促進のために金属触媒を用いる方法
が開示されている。しかしながら、この方法によれば、
フィラー類とポリウレタンバインダーの混合物が、金型
に充填を行う前の速い時間で固まってしまう傾向があ
り、少量ずつのフィラー類とバインダーの混合が頻繁に
必要となり、作業性と生産性のバランスに問題がある。
従って、フィラー類とバインダーを混合してからの可使
時間が十分に長く、かつ金型における加圧、成形後の硬
化性（加熱硬化性）が十分に速いことが強く要求されて
いる。これを解決するための手段として例えば、特開平
４−５３８４６号にはジアザビシクロアルケン類の強酸
塩を配合する方法が開示されている。この方法では、ウ
レタンプレポリマーにジアザビシクロアルケン類の強酸
塩を配合したときに、皮張りや凝集を発生してしまう傾
向がある。さらに室温であっても反応はある程度進行
し、可使時間が十分には長くない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の問
題点を解決するために可使時間を十分に長くし、かつ金
型における加圧、成形後の硬化性（加熱硬化性）を十分
に速めるポリウレタンバインダーについて鋭意検討し
た。結果、ウレタンプレポリマー１００重量部に対し
１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデセン−７
のオレイン酸塩を０．１〜３．０重量部含有するポリウ
レタンバインダーを見出した。このような特定の組成の
ポリウレタンバインダーを弾性舗装部材成形に用いるこ
とによって、十分に可使時間が長く、優れた加熱硬化性
を達成できることを見い出し本発明を完成するに至っ
た。

【０００５】すなわち、本発明は下記（１）〜（６）を
提供するものである。 （１） 有機ポリイソシアネートと活性水素化合物を反
応させて得られる、分子末端がイソシアネート基である
ウレタンプレポリマーを１００重量部、１，８−ジアザ
ビシクロ［５，４，０］ウンデセン−７のオレイン酸塩
を０．１〜３．０重量部含有するポリウレタンバインダ
ー。 （２） 活性水素化合物が分子中に２個〜６個水酸基を
持つ化合物にプロピレンオキシド及び／又はエチレンオ
キシドを付加重合して得られたポリオキシアルキレンポ
リオールである（１）記載のポリウレタンバインダー。 （３） フィラー１００重量部に対して（１）記載のポ
リウレタンバインダー５〜３０重量部を添加し成形する
ことにより得られる弾性舗装部材。 （４） （３）記載のフィラーとして粒状ゴム、ひじき
状ゴム、粒状天然石、木材チップ、硬質プラスチックチ
ップ、軟質プラスチックチップおよび発泡プラスチック
チップの群から選択されたいずれかを使用する弾性舗装
部材。 （５） フィラー１００重量部に対して（１）記載のポ
リウレタンバインダー５〜３０重量部を添加し成形する
ことにより製造する弾性舗装部材の製造方法。 （６） （５）記載のフィラーとして粒状ゴム、ひじき
状ゴム、粒状天然石、木材チップ、硬質プラスチックチ
ップ、軟質プラスチックチップおよび発泡プラスチック
チップの群から選択されたいずれかを使用することによ
り製造する弾性舗装部材の製造方法。

【０００６】

【発明の実施の形態】本願発明に係わるポリウレタンバ
インダーは有機ポリイソシアネートと活性水素化合物を
反応させて得られるウレタンプレポリマーと、１，８−
ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデセン−７のオレイ
ン酸塩を含有するポリウレタンバインダーである。これ
らについてそれぞれの構成要素から説明する。 （有機ポリイソシアネート）本発明で用いる有機ポリイ
ソシアネートとしては、本発明の効果を阻害しないもの
であればいずれでもよいが、例えば、トリレンジイソシ
アネート(TDI)、ジフェニルメタン-4,4'-ジイソシアネ
ート(MDI)、ジフェニルメタン-2,4'-ジイソシアネート
(2,4'-MDI)、ナフタレン-1,5-ジイソシアネート(NDI)、
3,3'-ジメチル-4,4'-ビフェニレンジイソシアネート(TO
DI)、特公昭３８−４５７６等に記載の従来公知の方法
で液状化した液状ジフェニルメタンジイソシアネート
(液状MDI)、トリレンジイソシアネートの粗製物(クルー
ドTDI)、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート
(クルードMDI)等の芳香族イソシアネート、ノルボルナ
ンジイソシアナートメチル（NBDI）、イソホロンジイソ
シアネート（IPDI）、ヘキサメチレンジイソシアネー
ト、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、キシ
リレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチルキシリレ
ンジイソシアネート(TMXDI)、水素添加ＭＤＩ、水素添
加ＸＤＩ、水素添加テトラメチルＸＤＩ等の公知の脂肪
族及び／又は脂環式イソシアネートが挙げられる。これ
らは単独で用いても二種以上を併用してもよい。

【０００７】（活性水素化合物）活性水素化合物として
は水、又は水酸基を２〜６個有する多価アルコール例え
ばエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセ
リン、ジグリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタ
エリスリトール、ソルビトール等及びこれらの混合物が
挙げられる。又、これら上記の多価アルコール類及び水
にプロピレンオキサイド又はプロピレンオキサイドとエ
チレンオキサイドとを付加重合して得られたポリオキシ
アルキレンポリオール類、ひまし油のようなヒドロキシ
ル基を含む高級脂肪酸のエステル類、ポリ（カプロラク
トン）ポリオール、ポリブタジエンポリオール、ポリ
（ブチレンカーボネート）ポリオール、ポリ（ヘキサメ
チレンカーボネート）ポリオール、ポリ（エチレンアジ
ペート）ジオール、ポリ（プロピレンアジペート）ジオ
ール、およびポリ（ブチレンアジペート）ジオール等、
ポリエーテルポリオールまたはポリエステルポリオール
にアクリロニトリル、スチレンモノマーをグラフト重合
して得られるポリマーポリオール類等が挙げられる。特
に好適には、ポリ（オキシプロピレン）ポリオール、ポ
リ（オキシエチレンプロピレン）ポリオール、およびポ
リブタジエンポリオールである。

【０００８】（ウレタンプレポリマー）本発明において
使用するウレタンプレポリマーは、有機ポリイソシアネ
ートと活性水素化合物を触媒の存在下、あるいは無触媒
下で反応させて製造される。ウレタンプレポリマー製造
時に使用する活性水素化合物の活性水素とイソシアネー
トのモル比（ＮＣＯ／ＯＨ）は１．５〜１０．０となる
のが好ましい。フィラーとフィラーの結合力が強固にな
り、弾性舗装部材使用時にフィラー類の脱落防止効果を
一層高めるにはモル比（ＮＣＯ／ＯＨ）が１．５以上が
好ましく、また成形時にポリウレタンバインダーの発泡
を防止し、得られる弾性舗装部材が硬く、脆くなるのを
避けるには１０．０以下が好ましい。また、得られたウ
レタンプレポリマーの２５℃に於ける粘度は、１０００
〜２０，０００mPa・sが好ましく、特に２，０００〜１
０，０００mPa・sであることが作業性を向上させ好まし
い。

【０００９】例えば、ウレタンプレポリマーの粘度を
２，０００mPa・s以上とすることにより、本発明のポリ
ウレタンバインダーとフィラー類を混合した後のポリウ
レタンバインダーの沈降を抑制することができ、ウレタ
ンプレポリマーの粘度を１０，０００mPa・s以下にたも
つことによりポリウレタンバインダーとフィラー類との
混合をより効率的に実施することができる。また本発明
のウレタンプレポリマーは、必要に応じて着色剤、可塑
剤、溶剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤などを添加するこ
ともできる。

【００１０】（１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］
ウンデセン−７のオレイン酸塩）本発明において使用さ
れる１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデセン
−７のオレイン酸塩は１，８−ジアザビシクロ［５，
４，０］ウンデセン−７（式（１）[化１]）とオレイン
酸により製造されるものであればいずれでも使用するこ
とができる。

【００１１】

【化１】 本発明において１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］
ウンデセン−７のオレイン酸塩は硬化促進剤として作用
しており、必要に応じてその他の硬化促進剤を併用する
こともできる。その使用量が前記ウレタンプレポリマー
１００重量部に対し、０．１〜３．０重量部であること
を特徴とする。０．１重量部以上において優れた加熱硬
化性を示し、３．０重量部以下において、十分な可使時
間を保つことができる。

【００１２】（フィラー類）本発明において使用される
フィラー類としては、粒状ゴム、ひじき状ゴム、粒状天
然石、木材チップ、硬質プラスチックチップ、軟質プラ
スチックチップおよび発泡プラスチックチップ等を挙げ
ることができる。これらは単独または混合して使用する
ことができる。特に好適には、粒状ゴム、ひじき状ゴ
ム、木材チップがあげられる。粒状ゴム、ひじき状ゴム
としてはブチルゴム、アクリルゴム、エチレン・プロピ
レンゴム、クロロスルホン化ゴム、クロロプレンゴム、
ＳＢＲ、ブタジエンその他の合成ゴムあるいはこれらの
混合材料やエチレン酢酸ビニル等の配合製品から適宜に
選定される。合成ゴムの形状としては、特に指定される
ものではないが、ヒジキ状や粒状のものが好適に使用さ
れる。粒状物の平均粒子径は１０mmから０．５mmであ
り、より好ましくは７〜１mmである。

【００１３】（その他添加剤）また本発明のポリウレタ
ンバインダーは、必要に応じて着色剤、可塑剤、溶剤、
紫外線吸収剤、酸化防止剤などを添加することもでき
る。

【００１４】（弾性舗装部材）本発明の弾性舗装部材
は、本発明のポリウレタンバインダーにフィラー類を添
加、混合し、これらを金型等にコテ等でならし均一に充
填し、加熱プレス等により加熱硬化させることにより得
られる。ポリウレタンバインダーとフィラー類を混合す
る割合は、フィラーの種類、形状等と弾性舗装部材の必
要性能等を勘案して任意に決定することができる。フィ
ラー類１００重量部に対してポリウレタンバインダー５
〜３０重量部が好ましい。ポリウレタンバインダーが５
重量部以上でフィラー間の結合が弱くなることを避ける
ことができ、弾性舗装部材施工後使用時にフィラーが脱
落する現象の発生を防ぐことができる。ポリウレタンバ
インダーが３０重量部以内で加熱プレス成形時に成形品
下部に流れ落ち、成形品下部の空隙率が低くなり、適度
な弾性が得られなくなる現象を避けることができる。

【００１５】（弾性舗装部材成形法）上記のポリウレタ
ンバインダーとフィラー類及び１，８−ジアザビシクロ
［５，４，０］ウンデセン−７のオレイン酸塩を使用す
る際の具体的な成形方法としては、ウレタンプレポリマ
ーと１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデセン
−７のオレイン酸塩、必要に応じてその他硬化促進剤を
事前に均一に混合する。これらの混合は混合できればい
ずれでもよい。またフィラー類とポリウレタンバインダ
ーの混合はセメントミキサー等の撹拌機にフィラー類を
投入後、前記ポリウレタンバインダーを投入して撹拌混
合することによって調整することができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を具体的に説明するために実施
例及び比較例をあげて説明するが、本発明はこれらの実
施例に限定されるものではない。例中の部は重量部を表
している。 （製造例１） （ウレタンプレポリマーの製造）4,4'-ジフェニルメタ
ンジイソシアネート２９２部、カルボジイミド変性4,4'
-ジフェニルメタンジイソシアネート７３部とＰＰＧ
ＤＩＯＬ−２０００（三井化学製、ポリオキシプロピレ
ングリコール、分子量２０００）６３５部とを均一に混
合した後、窒素気流中８０℃で２時間反応させて、末端
イソシアネート含有量９．０重量％、粘度 ３，０００
mPa・s(２５℃)のウレタンプレポリマーを得た。

【００１７】(弾性舗装部材成形、物性測定条件）合成
ゴムには日成産業（株）のカラーチップ３０１０、グレ
ー色、平均粒子径3mmを用いた。プレス（東邦工業株式
会社社製）条件はプレス温度１３０℃、プレス時間５
分、プレス圧１００kgf/cm2で行った。可使時間として
は、25℃、湿度 60％Rhの雰囲気下にウレタンプレポリ
マー、硬化促進剤、フィラー類の混合物を放置し、小手
にてほぐすときに抵抗があり、金型に充填するのが難し
いと思われる粘度を発生するまでの時間を用いた。 加熱硬化性としては、上記条件にてプレス終了直後に取
り出したゴムマットが、十分に硬化しているものを○、
金型から取り出しはできるが硬化が不十分なものを△、
硬化が進んでおらず、金型から取り出しできないものを
×とした。得られた結果を表1に示す。

【００１８】（実施例１，２，３）表１に記した配合比
に基づき前記弾性舗装部材の成型方法に従って弾性舗装
部材を製造した。得られた部材の可使時間と加熱硬化性
についての測定結果を表１に記す。

【００１９】（比較例１〜４）表１に記した配合比に基
づき前記弾性舗装部材の成型方法に従って弾性舗装部材
を製造した。得られた部材の可使時間と加熱硬化性につ
いての測定結果を表１に記す。

【００２０】

【表１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂口 博英 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 化学株式会社内 Ｆターム(参考） 2D051 AA06 AB03 AB04 AF01 AG03 AG06 AG11 AG12 AG13 AH02 AH03 DA13 DC09 4J034 CA03 CA04 CA05 CB03 CB04 CB05 CB07 CC03 DA01 DA05 DA07 DC50 DF01 DF12 DF16 DF20 DG03 DG04 DG09 DG10 DP02 DP19 FA05 FB01 FC03 GA07 GA33 HA01 HA07 HC12 HC16 HC22 HC46 HC52 HC54 HC71 HC73 JA42 MA03 MA04 MA14 MA22 MA24 QC03 RA10

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】有機ポリイソシアネートと活性水素化合物
   を反応させて得られる、分子末端がイソシアネート基で
   あるウレタンプレポリマーを１００重量部、１，８−ジ
   アザビシクロ［５，４，０］ウンデセン−７のオレイン
   酸塩を０．１〜３．０重量部含有することを特徴とする
   ポリウレタンバインダー。
2. 【請求項２】活性水素化合物が分子中に２個〜６個水酸
   基を持つ化合物にプロピレンオキシド及び／又はエチレ
   ンオキシドを付加重合して得られたポリオキシアルキレ
   ンポリオールであることを特徴とする請求項１記載のポ
   リウレタンバインダー。
3. 【請求項３】フィラー１００重量部に対して請求項1記
   載のポリウレタンバインダー５〜３０重量部を添加し成
   形することにより得られることを特徴とする弾性舗装部
   材。
4. 【請求項４】請求項３記載のフィラーとして粒状ゴム、
   ひじき状ゴム、粒状天然石、木材チップ、硬質プラスチ
   ックチップ、軟質プラスチックチップおよび発泡プラス
   チックチップの群から選択されたいずれかを使用するこ
   とを特徴とする弾性舗装部材。
5. 【請求項５】フィラー１００重量部に対して請求項1記
   載のポリウレタンバインダー５〜３０重量部を添加し成
   形することにより製造することを特徴とする弾性舗装部
   材の製造方法。
6. 【請求項６】請求項５記載のフィラーとして粒状ゴム、
   ひじき状ゴム、粒状天然石、木材チップ、硬質プラスチ
   ックチップ、軟質プラスチックチップおよび発泡プラス
   チックチップの群から選択されたいずれかを使用するこ
   とにより製造することを特徴とする弾性舗装部材の製造
   方法。