JP2006124460A - 排水性道路舗装の補強用硬化性樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 (a)ビニルエステル樹脂組成物及び/又は不飽和ポリエステル樹脂組成物、(b)架橋性単量体、(c)揺変性付与剤を含有してなるラジカル重合性不飽和化合物で、不揮発分が20〜80重量%であることを特徴とする排水性舗装用硬化性樹脂組成物。
【選択図】なし
Description
一方、交通騒音対策の点からも、舗装表面に空隙孔を設けることによって、自動車の発生し得る騒音(エンジン音、タイヤ走行音、振動音等)を吸収させるという相乗効果を目的とした低騒音舗装としても、同様な構成の舗装体が提供されている。
道路舗装の破損が進むと、排水性アスファルト混合物層の空隙部に、道路舗装の破損で生じた骨材などの微粒子が入り込み排水性能が急速に劣化する。また、自動車の繰り返し荷重による排水性表層部の圧縮でさらに空隙が少なくなり排水性を失って行く。道路舗装の破損はこれ以外にもあり例えば太陽光や空気中の酸素によるアスファルトの劣化によってもさらに促進され耐久性を失うなどの問題がありその改善が求められていた。
しかしながら、施工温度の変化によって硬化時間が一定せず、ワックスの浮きむらが発生したり、温度が高すぎてワックスが浮かない場合、表面乾燥性が不十分であったり、硬化時間の設定を硬化剤の添加量のみで管理しなければならないことによるトラブルは解決できていなかった。
また、特許文献3では、これらの問題を解決する提案がなされているものの、温度変化によっては排水性表面層部の膜が薄くなったり、施工温度の変化によって硬化時間が一定せず、施工後に短時間で路面を通行することが不可能であるため、長い時間道路通行を中止する課題があった。
また本発明は、ラジカル重合性不飽和化合物の25℃における粘度が0.1〜1.0Pa・s、揺変度が1.1〜7.0であり、空気乾燥性付与剤を0.05〜5.0重量部含有することを特徴とする排水性道路舗装用硬化性樹脂組成物に関する。
また本発明は、(a)ビニルエステル樹脂組成物がエポキシエポキシ(メタ)アクリレート樹脂、ポリエステル(メタ)アクリレート樹脂、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂から選択される少なくとも1種以上であることを特徴とする排水性舗装用硬化性樹脂組成物に関する。
本発明に使用する不飽和ポリエステル樹脂とは、多価アルコールと不飽和多塩基酸(及び必要に応じて飽和多塩基酸)とのエステル化反応による縮合生成物(不飽和ポリエステル)を、スチレンのような重合性モノマーに溶解したものである。
具体的にはフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル酸、アジピン酸、セバチン酸等の重合性不飽和結合を有していない多塩基酸またはその無水物とフマル酸、マレイン酸、イタコン酸等の重合性不飽和多塩基酸またはその酸無水物を酸成分とし、これとエチレングリコ−ル、プロピレングリコ−ル、ジエチレングリコ−ル、ジプロピレングリコ−ル、1,2−ブタンジオ−ル、1,3−ブタンジオ−ル、1,5−ペンタンジオ−ル、1,6−ヘキサンジオ−ル、2−メチル−1,3−プロパンジオ−ル、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオ−ル、シクロヘキサン−1,4−ジメタノ−ル、ビスフェノ−ルAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノ−ルAのプロピレンオキサイド付加物等の多価アルコ−ルをアルコ−ル成分として反応させて製造されるものである。
ビニルエステル樹脂(エポキシアクリレート系樹脂)の原料として用いられるビニルエステルとしては公知の方法により製造されるものであり、エポキシ樹脂に不飽和一塩基酸、例えばアクリル酸またはメタクリル酸を反応させて得られるエポキシ(メタ)アクリレ−トである。
使用するエポキシ樹脂としてはビスフェノールA型、ビスフェノールS型、ビスフェノールF型、ノボラック型グリシジルエーテル型、ハロゲン化グリシジルエーテル型、テトラフェニールエタン型、イソシアヌレート型、無水フタレート型、水添ビスフェノール型、グリコール型グリシジルエーテル型、過酢酸酸化型等が例示され、それぞれ、単独或いは併用して使用することができる。
また、ビニルエステル樹脂の水酸基とイソシアネート化合物またはウレタンプレポリマーを反応させるともできる。これら変性ビニルエーテルエステル樹脂は、密着性、靱性、耐薬品性を改良する効果がある。
エステル化触媒としては、例えばトリエチルアミン、N,N−ジメチルベンジルアミン、N,N−ジメチルアニリン若しくはジアザビシクロオクタンなどの如き三級アミン、あるいはジエチルアミン塩酸塩などのような公知の触媒がそのまま使用できる。
これらの単独或いは併用して使用されるが、そのほかにエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等付加物のポリエーテルグリコールも好ましく使用できる。
また、グリコール類と酸成分の一部としてポリエチレンテレフタレート等の重縮合物も使用できる。
同様にポリエステルポリオールは飽和二塩基酸またはその酸無水物と、グリコール類の重縮合によって製造され、場合によって酸成分として芳香族並びに脂肪族あるいは脂肪族飽和二塩基酸を併用して製造された飽和ポリエステルが挙げられる。
アクリルポリオールとは、アクリロイル基を有する重合性単量体(例えばアクリ酸メチル)ならびに共重合可能なエチレン化合物(例えばスチレン、酢酸ビニル)、または共役ジエン化合物(例えばブタジエン)と水酸基を含有するアクリル系重合性単量体(例えば2−ヒドロキシメタアクリレート)、及び他のアクリル系重合性単量体(例えばペンタエリスリトールトリアリルエーテル)から反応して得られた両末端または側鎖に水酸基を有するアクリル系重合体である。かかる反応は、ラジカル重合開始剤の存在下、通常のアクリル重合物の製造方法を用いて得ることができる。
アクリロイル基を有しないモノマーを使用しその量が大きくなった場合、ビニルエステル樹脂との共重合性が悪くなり硬化時間が長くなる欠点が発生する。
アクリロイル基を有するこれらのモノマーの具体的な例としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸デシル、アクリル酸2−ハイドロキシエチル、アクリル酸2−ハイドロキシプロピル、アクリル酸β−エトキシエチル、アクリル酸2−シアノエチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ジエチルアミノエチル、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル、メタアクリル酸ブチル、メタアクリル酸ヘキシル、メタアクリル酸デシル、メタアクリル酸ラウリル、メタアクリル酸ステアリル、メタアクリル酸2−ハイドロキシエチル、メタアクリル酸2−ハイドロキシプロピル、フェニルカルビトールアクリレート、ノニルフェニルカルビトールアクリレート、ノニフェノキシプロピルアクリレート、N−ビニルピロリドン、ポリカプロラクトンアクリレート、アクリロイルオキシエチルフタレート、アクリロイルオキシサクシネート、
例えば、スチレン、酢酸ビニル、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、ジアリルフタレート、ジアリルイソフタレート、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルテトラブロムフタレート等のアリルモノマー類;アクリルニトリル、グリシジルメタクリレート、n−メチロールアクリルアミド−ブチルエーテル、n−メチロールアクリルアミド、アクリルアミド等の硬質モノマー類が挙げられる。
この一分子中に少なくとも2個の重合性二重結合を有する化合物、即ち多官能不飽和モノマーは、好ましくは、多官能の(メタ)アクリル酸エステルモノマーであり、例えばエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,2−プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレートのようなアルカンジオールジ−(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコール(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等のポリオキシアルキレン−グリコールジ(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、トリアリルフタレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、アリル(メタ)アクリレート、ジアリルフマレート等が挙げられ、これらは単独で、又は2種以上の併用で用いられる。
不揮発分が20%より小さい場合は、硬化性が悪くなり、80%より大きい場合は、樹脂組成物の粘度が高くなり、施工作業性が悪くなる。また、不揮発分が80%より大きくなると、排水性舗装の骨材を固結しているアスファルトの成分への溶出並びにアスファルトカットバックを促進させ、排水性舗装体そのものも損傷を招き好ましくない。
その他のエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等の酸化物も同様に使用できる。
また、グリコール類と酸成分の一部としてポリエチレンテレフタレート等の重縮合物も使用できる。
グリシジル基を有する反応性モノマーの代表的なものとしてグリシジルアクリレート、グリシジメメタクリレート等がある。
)が挙げられる。これらはトランス−ピペリレンとマレイン酸無水物との付加物、あるいはこの付加物の中の酸無水基が開環したものである。
乾性油脂肪酸化合物に用いる乾性油とは、好ましくはヨウ素価130以上の油脂で、例えばアマニ油、大豆油、綿実油、落花生油、やし油等がある。
熱可塑性樹脂の具体例としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレートなどのアクリル酸又はメタクリル酸の低級アルキルエステル類、スチレン、塩化ビニル、酢酸ビニルなどの単量体の単独重合体又は共重合体類、前記ビニル単量体の少なくとも1種と、ラウリルメタクリレート、イソビニルメタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、ヒドロキシアルキルアクリレート又はメタクリレート、アクリルニトリル、メタクリルニトリル、アクリル酸、メタクリル酸、セチルステアリルメタクリレートよりなる重合体の少なくとも1種の共重合体などのほか、セルロースアセテートブチレート及びセルロースアセテートプロピオネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、飽和ポリエステル等を挙げることができる。
その添加量は、樹脂成分100重量部に対して0〜50重量部が好ましく、0〜35重量部が特に好ましい。
また、樹脂組成物の25℃における粘度は0.1〜1.0Pa・sの範囲が好ましい。この範囲の値より小さい場合には、施工温度変化によっては排水性表面層部の膜が薄くなったり表面の乾燥性が損なわれ、十分な表面補強効果が得られない。一方、この範囲の値より大きい場合には作業性が著しく損なわれるとともに、浸透性の低下を招き、十分な補強効果が得られない。
具体例としては融点が40〜80℃程度のパラフィンワックスやBYK−S−750、BYK−S−740、BYK−LP−S6665(ビックケミー(株)製)などが挙げられ、異なる融点のものを組み合わせて使用してもよい。
添加量としては樹脂成分100重量部に対して0.05〜5.0重量部、好ましくは0.1〜3重量部である。
硬化時間が30分以上になると、路面を通行するための開放時間がながくなるばかりでなく、補強材中の重合性不飽和単量体(b)によるアスファルトカットバックを招き、しいては補強効果とは相反して舗装構造体の強度低下につながる。
また実施例中で説明する粘度、揺変度及びゲル化時間は、JIS K 6901に従って測定した。
温度計、攪拌機、不活性ガス導入口、空気導入口及び環流冷却器を備えた2リットルの四つ口フラスコにメタクリル酸154g、エピコ−ト828(油化シェル(株)製、ビスフェノ−ル系エポキシ樹脂、エポキシ等量187)340g、トリエチルベンジルアンモニウムクロライド5g、ナフトキノン0.5gを反応釜にいれ110℃で激しく撹拌しながら合成し、酸化が7となったところで、ハイドロキノンを得られたビニルエステル100部に対して0.003部をMMAに溶解し、不揮発分が70%のビニルエステル樹脂組成物Aを得た。
無水マレイン酸 5.0モル、無水フタル酸 5.0モル、プロピレングリコール 1.07モルを、攪拌機、コンデンサ、温度計及び不活性ガス導入口付の2リットルの四つ口フラスコに仕込み、窒素ガス導入下に160℃まで昇温し、4時間をかけて220℃まで昇温して酸価が35になったところで終了した。このものにハイドロキノン 0.006部を仕込み、この不飽和ポリエステル70部にスチレン30部を加えて100部とし、不飽和ポリエステル樹脂組成物Aとした。
合成例1で得られたビニルエステル樹脂組成物A 100部、揺変性付与剤(ベントナイト、商品名Garamite1958、ウイルバー・エリス(株)製)0.6部、揺変性補助剤(商品名 BYK−R605、ビックケミー(株)製) 0.03部、6%ナフテン酸コバルト 0.5部、ジメチルアニリン(大日本インキ化学工業(株)製、17%品) 1.0部、紫外線吸収剤(商品名 チヌビンP、チバガイギー) 0.3部、パラフィンワックス115(日本精鑞(株)製、融点47℃)0.05部、パラフィンワックス145(日本精鑞(株)製、融点63℃)0.10部、パラフィンワックス150(日本精鑞(株)製、融点66℃) 0.10部、MMA 20部、ハイドロキノン 0.004部を混合し、粘度 0.40Pa・s、揺変度3.0、不揮発分 60%、ゲル化時間8分とした重合性不飽和化合物B−1を得た。
合成例1で得られたビニルエステル樹脂組成物A 100部、揺変性付与剤(ベントナイト、商品名Garamite1958、ウイルバー・エリス(株)製)1.0部、揺変性補助剤(商品名 BYK−R605、ビックケミー(株)製) 0.05部、6%ナフテン酸コバルト 0.5部、ジメチルアニリン(大日本インキ化学工業(株)製、17%品) 1.0部、紫外線吸収剤(商品名 チヌビンP、チバガイギー) 0.3部、パラフィンワックス130(日本精鑞(株)製、融点54℃)0.1部、パラフィンワックス155(日本精鑞(株)製、融点69℃)0.10部、MMA 32部、トルハイドロキノン 0.004部を混合し、粘度 0.22Pa・s、揺変度4.0、不揮発分 53%、ゲル化時間5分とした重合性不飽和化合物B−2を得た。
合成例1で得られたビニルエステル樹脂組成物A 70部、不飽和ポリエステル樹脂組成物A 30部、揺変性付与剤(シリカ粉、商品名アエロジル#200、日本アエロジル(株)製)1.5部、揺変性補助剤(商品名 レオドールTW−L120、花王アトラス(株)製) 0.05部、6%ナフテン酸コバルト 0.5部、ジメチルアニリン(大日本インキ化学工業(株)製、17%品) 1.5部、紫外線吸収剤(商品名 チヌビンP、チバガイギー) 0.3部、パラフィンワックス130(日本精鑞(株)製、融点54℃)0.1部、パラフィンワックス155(日本精鑞(株)製、融点69℃)0.10部、MMA 38部、ハイドロキノン 0.008部を混合し、粘度 0.35Pa・s、揺変度3.8、不揮発分 50%、ゲル化時間5分とした重合性不飽和化合物B−3を得た。
合成例1で得られたビニルエステル樹脂組成物A 100部、6%ナフテン酸コバルト 0.5部、ジメチルアニリン(大日本インキ化学工業(株)製) 1.0部、紫外線吸収剤(商品名 チヌビンP、チバガイギー) 0.3部、パラフィンワックス115(日本精鑞(株)製、融点47℃)0.05部、パラフィンワックス145(日本精鑞(株)製、融点63℃)0.10部、パラフィンワックス150(日本精鑞(株)製、融点66℃) 0.10部、MMA 20部、ハイドロキノン 0.004部を混合し、粘度 0.20Pa・s、不揮発分 60%、ゲル化時間8分とした重合性不飽和化合物B−4を得た。
合成例1で得られたビニルエステル樹脂組成物A 100部、6%ナフテン酸コバルト 1.0部、ジメチルアニリン(大日本インキ化学工業(株)製) 1.0部、紫外線吸収剤(商品名 チヌビンP、チバガイギー) 0.3部、パラフィンワックス115(日本精鑞(株)製、融点47℃)0.02部、パラフィンワックス145(日本精鑞(株)製、融点63℃)0.02部、MMA 20部、ハイドロキノン 0.004部を混合し、粘度 0.20Pa・s、不揮発分 60%、ゲル化時間8分とした重合性不飽和化合物B−5を得た。
樹脂溶液100PHR に対し、BPOペースト(ベンゾイルパーオキサイド50%)2PHR 、をビーカーに採取し、25℃恒温水槽中でゲル化するまでの時間を測定した。
樹脂溶液100PHR に対し、BPOペーストをそれぞれ調合して0.5mmの塗膜を5、20℃の室温にてガラス板上にアプリケーターを用いて作成し、表面乾燥性について指触試験を実施した。
評価方法は指触により塗膜表面に指紋塗膜表面に残らなくなるまでの時間を測定した。
また、65℃に加温したガラス板上にアプリケーターを用いて作成し、65℃にて5分間放置したのち室温に冷却し、硬化剤添加後から30分後の指触試験を実施した。評価方法は前記通りで、硬化剤配合は次の通りである。
温度 10℃ 20℃ 65℃
BPOペースト量 3.0% 2.0% 1.5%
硬化性試験法に準じ、アプリケーターを用いて作成したガラス板を垂直に立てかけて塗膜のズレ落ち有無による塗膜の形成合否を判定した。
前記の試験(粘度、揺変度、ゲル化時間、不揮発分、硬化性試験、塗膜形成試験)を行ない、表1と表2に評価結果を示した。
Claims (4)
- (a)ビニルエステル樹脂組成物及び/又は不飽和ポリエステル樹脂組成物、(b)架橋性単量体、(c)揺変性付与剤を含有してなるラジカル重合性不飽和化合物で、不揮発分が20〜80重量%であることを特徴とする排水性舗装用硬化性樹脂組成物。
- 25℃における粘度が0.1〜1.0Pa・s、揺変度が1.1〜7.0であることを特徴とする請求項1記載の排水性舗装用硬化性樹脂組成物。
- 空気乾燥性付与剤を0.05〜5.0重量部含有することを特徴とする請求項1記載の排水性舗装用硬化性樹脂組成物。
- (a)ビニルエステル樹脂組成物がエポキシエポキシ(メタ)アクリレート樹脂、ポリエステル(メタ)アクリレート樹脂、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂から選択される少なくとも1種以上であることを特徴とする請求項1記載の排水性舗装用硬化性樹脂組成物。
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