JP2005126998A - 道路舗装用組成物及びこれを用いた舗装体 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
【解決手段】 酸価が3〜100KOHmg/gの樹脂を塩基性化合物で中和した水分散体と、炭素数1〜5のアルコキシ基及びアミノ基を有するシランカップリング剤と、を含有するものとし、この組成物を舗装における骨材の結合材又は舗装体の表面層を構成するために用いる。また、上記組成物に、ガラス転移温度が0℃以下の熱可塑性樹脂(B)、例えばスチレン−ブタジエン系ラテックスを添加することによって、可塑性が付与され、耐摩耗性が向上する。
このような道路舗装用組成物は、骨材と混合して路盤上又は舗装面上に敷き均し、又は、舗装の表面に塗布若しくは散布してトップコート層を形成する。
【選択図】 図3
Description
このようなカラー舗装には、一般に樹脂を用いて顔料を含む表面層を形成することが行われており、アスファルト混合物層又はコンクリート層の上に樹脂を主材料とする層が形成される。また、この表面層は、粒径の小さい骨材を混合することによってスリップを防止する効果に優れたものとなる。
エポキシ樹脂やMMA樹脂等は、骨材の保持力が大きく充分な強度を有する舗装体を形成することができるが、硬化時に溶剤が排出され、臭気を生じることもある。また、アクリル樹脂の水系分散体を用いる場合には常温で舗装ができるとともに、水系であることから有害物が発生することもないが、強度の発現が遅く施工の効率が悪くなる。特に、冬期における低温下でこの欠点が顕著となる。
この図に示す例では、樹脂としてポリエステルを用いており、樹脂の有するカルボキシル基が塩基性化合物と結合して水系分散体を形成する。水系分散体は、シランカップリング剤と混合されることによって、アミノ基を有するシランカップリング剤が塩基性化合物と置き換わる。この反応が短時間で生じるためには、上記塩基性化合物がアンモニア又は有機アミン類であるのが望ましい。
なお、従来からカップリング剤として良く使用されているアミノ基を有しないアルコキシシラン類については、後述の比較例に示すように、密着性や常温硬化性に劣る。
R2 は同一又は異なっても良い炭素数1〜5(好ましくは炭素数1〜2、特には1)のアルキル基又は炭素数1〜5(好ましくは炭素数1〜2、特には1)のアルコキシ基を示す。ただし、R2 の少なくとも一つは、アルコキシ基(好ましくはジもしくはトリアルコキシ基)である。)
で表される構造単位を有することが好ましい。
で表される構造単位を有することがより好ましい。
で表される化合物が特に好ましい。
この舗装体は、路床1上に路盤2を形成し、その上にアスファルト混合物層3が形成されている。そして、最上層に上記組成物を用いた表面層4が設けられ、舗装面のカラー化及び滑り止めの処理が成されている。
この舗装は、歩道や駐車場の舗装であっても良いし、車道の舗装であっても良い。車道の場合には、アスファルト混合物層は、基層と表層とに分けて施工される。また、アスファルト混合物層に代えてコンクリート層としても良い。
シランカップリング剤を含む樹脂(A)の水分散体100重量部に対して、樹脂粒状体(C)として例えばポリエチレン粉末0.1〜40重量部、スチレン−ブタジエンラテックス1〜100重量部、増粘剤0.1〜5.0重量部、顔料1〜40重量部、水1〜50重量部を混合して用いる。
この舗装体は、路盤11上に形成されたアスファルト混合物層12が、骨材の粒径とアスファルトの量とを調整することによって骨材間に多くの空隙ができるように敷設された排水性舗装となっている。そして、この表面に樹脂からなるトップコート層13が設けられており、樹脂は、本件発明に係る道路舗装用組成物が用いられており、カップリング剤を加えた水分散体に珪素化合物を添加して用いる。これをローラ刷毛で塗布するものとし、一回の塗布量を0.1〜1.0kg/m2で、2回塗りとする。なお、排水性舗装の空隙率は10〜50%が好ましい。また、トップコート(コート層)は散布して形成することも可能である。
ポリエステルの調製
ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物(平均付加モル数:2.2モル)3500g、フマル酸1160g、ハイドロキノン0.3g及び酸化ジブチル錫8.4gを窒素気流下にて160℃で4時間反応させた。その後、200℃まで昇温後、常圧にて1時間、9.33kPaの減圧下で1時間反応させた。得られたポリエステルは酸価(AV)が23.0mgKOH/g、水酸基価(OHV)は33.7mgKOH/g、軟化点(Tm)が95.1℃、ガラス転移点(Tg)が61.3℃、数平均分子量3300の固体であった。また、このポリエステルは水に溶解せず、疎水性を示した。軟化点は、高化式フローテスター(島津製作所製)を用い、荷重20kgf(196N)、オリフィス径10mm、オリフィス長さ1mm、3℃/分の昇温条件で測定し、半量流れ出た温度を軟化点とした。水酸基価は、JIS K0070の方法により測定した。また、ガラス転移点は、示差走査熱量計、DSC200(商品名、セイコー電子社製)により、10℃/分の昇温条件にて測定し、接線法で求めた。分子量はGPCにより、40℃で、溶離液としてクロロホルムを毎分1mlの流速で流し、試料濃度0.5重量%のクロロホルム溶液を100μl注入して測定した。標準試料:単分散ポリエチレン。分析カラム:GMHLX+G3000HXL(東ソー(株)製)。
ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物(平均付加モル数:2.2モル)2450g、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物(平均付加モル数:2.1モル)950g、テレフタル酸830g、ドデセニル無水コハク酸670g、及び酸化ジブチル錫11gを窒素気流下にて230℃で5時間反応させた。その後、200℃まで降温し、無水トリメリット酸480gを加え、常圧にて1時間、9.33kPaの減圧下で1時間反応させた。得られたポリエステルは酸価が31.7mgKOH/g、水酸基価は32.5mgKOH/g、軟化点が104.3℃、ガラス転移点(Tg)が64.0℃、数平均分子量3900の固体であった。また、このポリエステルは水に溶解せず、疎水性を示した。
樹脂製造例1で得られたポリエステル300g及びフタル酸ジアリル45gをメチルエチルケトン540gに溶解させた。次いで、N,N−ジメチルエタノールアミン12gを添加して中和し、攪拌下でイオン交換水680gを加えた後、減圧下40℃でメチルエチルケトンを留去し水分調整を行い、pH8.4の自己分散型水系ポリエステル樹脂(平均粒径:0.46μm、固形分:35重量%)を得た〔水分散体(A−1)〕。
樹脂製造例2で得られたポリエステルを用いる以外は水分散体(A−1)と同様にして、自己分散型水系ポリエステル樹脂(平均粒径:0.52μm、固形分35重量%)〔水分散体(A−2)〕を得た。
次に、上記水分散体(A−1)又は(A−2)とシランカップリング剤とを主成分として、表1に記載の配合で道路舗装用組成物を調整したものを、敷き均して転圧されたアスファルト混合物層の上に供給し、ゴムレーキを用いて25℃の条件で敷き均した。塗布は2回塗りとし、各層は1m2 当たり1.5Kg程度の使用量とした。また、従来から用いられているアクリルエマルションをバインダとした常温薄層舗装材( ニューカラーコート:東亜道路工業(株)製)による表面層も、併せてアスファルト混合物層の上に形成した。
上記にように形成された表面層について、施工し易さ、硬化時間、塗布後外観、耐摩耗性、すべり抵抗性、耐水性を評価し、結果を表1に示す。
実施例1の珪砂に代えてポリエチレン粉末(「KX690N」(高密度ポリエチレン、日本ポリオレフィン社製)を0.5〜1.0mmの粒径となるように篩いで分級したもの)10重量部を用いて道路舗装用組成物を調整する。これをスプレーガン(建築用吹き付けリシンガンMG−2D(アネスト岩田(株)製)で、上記と同様のアスファルト混合物層の上に25℃の条件で2回散布(1回の散布量:0.6Kg/m2)した。
2:路盤
3:アスファルト混合物層
4:表面処理層
11:路盤
12:排水性のアスファルト混合物層
13:トップコート層
Claims (13)
- 酸価が3〜100KOHmg/gの樹脂(A)を塩基性化合物で中和した水分散体と、
炭素数1〜5のアルコキシ基及びアミノ基を有するシランカップリング剤と、を含有し
道路の舗装における骨材の結合材又は舗装体の表面層を構成する道路舗装用組成物。 - 前記シランカップリング剤が下記式(1):
で表される構造単位を有することを特徴とする請求項1に記載の道路舗装用組成物。 - 前記樹脂(A)を中和する塩基性化合物が、アンモニア又は有機アミン類であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の道路舗装用組成物。
- 前記樹脂(A)が、ポリエステルであることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかに記載の道路舗装用組成物。
- 水分散体中の前記樹脂(A)の平均粒径が0.01〜10μmであることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれかに記載の道路舗装用組成物。
- 樹脂(A)/シランカップリング剤の重量比率が、70/30〜99.9/0.1であることを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか記載の道路舗装用組成物。
- ガラス転移温度が、0℃以下の熱可塑性樹脂(B)を含むことを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれかに記載の道路舗装用組成物。
- 熱可塑性樹脂(B)が、共役ジエン含量が40重量%以上のスチレン−共役ジエンであることを特徴とする請求項7に記載の道路舗装用組成物。
- 樹脂(A)/熱可塑性樹脂(B)の重量比率が、50/50〜99.9/0.1である請求項7又は請求項8に記載の道路舗装用組成物。
- 珪砂を含むことを特徴とする請求項1から請求項9までのいずれかに記載の道路舗装用組成物。
- 樹脂(A)、熱可塑性樹脂(B)以外に、粒径が0.1mm〜3mmの樹脂粒状体(C)を含むことを特徴とする請求項1から請求項9までのいずれかに記載の道路舗装用組成物。
- アスファルト混合物層又はコンクリート層の上に、請求項10又は請求項11に記載の道路舗装用組成物を含む表層が形成されていることを特徴とする舗装体。
- アスファルト量及び混合する骨材の粒度分布を調整することによって空隙率を10%から50%としたアスファルト混合物層と、この表面に樹脂を主剤とする組成物を塗布又は散布することによって形成されたコート層とを有し、
塗布又は散布する前記組成物は、前記請求項1から請求項11までのいずれかに記載の道路舗装用組成物であることを特徴とする舗装体。
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