JP2012180400A - 加熱溶融型道路標示塗料 - Google Patents

Abstract

【課題】耐摩耗性の高い塗膜を塗膜を形成可能な加熱溶融型道路標示塗料を提供する。
【解決手段】粘結樹脂と、顔料と、充填剤とを含み、前記充填剤には少なくとも珪石を含有させ、且つ前記硅石の塗料全体に対する配合割合を１０重量％以上、４５重量％以下とする。
前記硅石の塗料全体に対する配合割合が１０重量％以上であるので、形成された塗膜の摩耗が、硬度の高い珪石の含有により抑制され、耐久性が向上する。
また、前記珪石の塗料全体に対する配合割合が４５重量％以下であるので、前記加熱溶融型道路標示塗料の製造時に、配合された珪石による製造設備の摩耗が抑制できる。
【選択図】 図１

Description

本発明はコンクリートやアスファルト路面等に種々の道路標示をするのに使用される加熱溶融型道路標示塗料に関するものである。

従来、加熱溶融型道路標示塗料は、石油樹脂等の粘結樹脂に、酸化チタン等の顔料、炭酸カルシウム等の充填剤、ガラスビーズ等の反射材、等が配合され、ガラスビーズが路面に塗布した塗膜表面に突出してその再帰反射性を利用して夜間の視認性を高めるようになされているものがよく利用されており、種々の発明が開示されている。

例えば特許文献１には、粘結樹脂、顔料、充填剤等からなる加熱溶融型道路標示塗料において、粘接着性樹脂が塗料全体に対して１〜１５重量％配合され、ガラスビーズが塗料全体に対して３０〜６０重量％混入されてなり、上記粘接着性樹脂がポリスチレン−ポリイソプレンブロック共重合樹脂又はポリスチレン−ポリブタジエンブロック共重合樹脂又はこれらの混合樹脂又は非晶性ポリアルファオレフィン樹脂である加熱溶融型道路標示塗料、が本件出願人により開示されている。

特開平７−２５８５８３号公報

特許文献１の加熱溶融型道路標示塗料は、粘接着性樹脂の配合によってその塗膜の耐摩耗性を向上させたものであるが、本件はこれとは異なる構成によって、耐摩耗性の高い塗膜を塗膜を形成可能な加熱溶融型道路標示塗料を提供するものである。

上記目的を達成するため、本発明は以下のような構成としている。
すなわち本発明に係る視認性の高められた加熱溶融型道路標示塗料は、粘結樹脂と、顔料と、充填剤とを含む加熱溶融型道路塗料であって、
前記充填剤には少なくとも珪石が含まれ、且つ前記硅石の塗料全体に対する配合割合が１０重量％以上、４５重量％以下となされていることを特徴としている。

本発明に係る加熱溶融型道路標示塗料によれば、粘結樹脂と、顔料と、充填剤とを含み、前記充填剤に少なくとも珪石を含み、且つ前記硅石の塗料全体に対する配合割合が１０重量％以上であるので、形成された塗膜の摩耗が、硬度の高い珪石の含有により抑制され、耐久性が向上する。
また、前記珪石の塗料全体に対する配合割合が４５重量％以下であるので、前記加熱溶融型道路標示塗料の製造時に、配合された珪石による製造設備の摩耗が抑制できる。

また、前記充填剤を珪石と炭酸カルシウムとから設け、且つ前記充填剤における炭酸カルシウムの配合割合を２０重量％以上、８０重量％以下とすれば、摩耗に対する耐久性の高い塗膜を形成できると共に、塗膜の外観が良好なものとなされるので、好ましい。

また、常温で液状の可塑剤を塗料全体に対して１重量％以上含有させると共に、前記前記充填剤における炭酸カルシウムの配合割合を３０重量％以上、６０重量％以下とすれば、前記可塑剤を加熱溶融型道路標示塗料中に容易に吸収させて、均一に分散させることができるので、好ましい。

本発明に係る加熱溶融型道路標示塗料によれば、摩耗に対し高い耐久性を有する塗膜を形成できる。

本発明に係る加熱溶融型道路標示塗料の実施例と比較例の配合と試験結果を表す表である。

本発明の実施の形態を図面に基づき具体的に説明する。
本発明に係る加熱溶融型道路標示塗料は、粘結樹脂と、顔料と、充填剤とを含んでいる。
粘結樹脂としては、一般に石油樹脂が使用されるが、生ロジン、マレイン化ロジン、マレイン化ロジンエステル、ポリアミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、キシレン樹脂等の熱可塑性樹脂が使用されてもよい。

顔料としては、二酸化チタン、亜鉛華、リトポン等の白色顔料、黄鉛、チタンイエロー等の黄色顔料等が使用される。

充填剤としては、珪石が使用される。珪石は単独で用いられてもよく、炭酸カルシウム、珪砂、寒水砂、タルク等の他の充填剤と組み合わせて用いてもよい。
本発明に係る加熱溶融型道路標示塗料に配合させる珪石は、２０メッシュのふるいを通過し、８０メッシュのふるい上に残る程度（約０．２〜０．８ｍｍ程度）の粒径のものを用いて、他の配合材料との混合を良好なものとしている。

また、本発明に係る加熱溶融型道路標示塗料には、可塑剤を配合させることができる。
可塑剤としては、植物油、植物油変性アルキド樹脂、鉱物油、フタル酸エステル、液状の合成ゴム、等を用いることができる。

また、加熱溶融型道路標示塗料には、反射材や、その他の添加剤を配合させることができる。
反射材は、塗膜の夜間視認性のために配合され、一般にはガラスビーズが使用される。
そして、更に加熱溶融型道路標示塗料には更に溶融粘度調整剤や、酸化防止剤、沈降防止剤などの、その他の添加剤を配合させてもよい。

図１は、本発明に係る加熱溶融型道路標示塗料の実施例と比較例の配合と試験結果を表す表である。
以下、実施例１〜４と、比較例１〜３について説明する。
実施例１は、粘結樹脂である石油樹脂と、顔料である二酸化チタンと、反射材であるガラスビーズと、酸化防止剤等のその他の添加剤とを合計７１９．４重量部配合し、これに充填剤として、珪石を３２０重量部と、炭酸カルシウムを９４６重量部配合し、可塑剤である鉱物油を２９重量部配合して、これらの配合物を均一に混合して２０１４．４重量部の加熱溶融型道路用標示塗料を作成した。

実施例２は、実施例１と同じ材料をそれぞれ用い、粘結樹脂と、顔料と、反射材と、その他の添加剤とを合計８５４．５重量部配合し、これに充填剤として、珪石を５２０重量部と、炭酸カルシウムを６１０重量部配合し、可塑剤を３９重量部配合して、これらの配合物を均一に混合させて２０２３．５重量部の加熱溶融型道路用標示塗料を作成した。

実施例３は、実施例１、２と同じ材料をそれぞれ用い、粘結樹脂と、顔料と、反射材と、その他の添加剤とを合計７４６．５重量部配合し、これに充填剤として、珪石を７２０重量部と、炭酸カルシウムを５２０重量部配合し、可塑剤を４０重量部配合して、これらの配合物を均一に混合させて２０２６．５重量部の加熱溶融型道路用標示塗料を作成した。

実施例４は、実施例１〜３と同じ材料をそれぞれ用い、粘結樹脂と、顔料と、反射材と、その他の添加剤とを合計７４６．５重量部配合し、これに充填剤として、珪石を８８０重量部と、炭酸カルシウムを３６０重量部配合し、可塑剤を４０重量部配合して、これらの配合物を均一に混合させて２０２６．５重量部の加熱溶融型道路用標示塗料を作成した。

比較例１は、充填剤として珪石を用いない点以外は実施例１〜３と同じ材料をそれぞれ用い、粘結樹脂と、顔料と、反射材と、その他の添加剤とを合計６３３．４重量部配合し、充填剤として炭酸カルシウムを１３４５重量部配合し、可塑剤を３４重量部配合して、これらの配合物を均一に混合させて２０１２．４重量部の加熱溶融型道路用標示塗料を作成した。

比較例２は、実施例１〜３と同じ材料をそれぞれ用い、粘結樹脂と、顔料と、反射材と、その他の添加剤とを合計７４６．５重量部配合し、これに充填剤として、珪石を１０３０重量部と、炭酸カルシウムを２１０重量部配合し、可塑剤を４０重量部配合して、これらの配合物を均一に混合させて２０２６．５重量部の加熱溶融型道路用標示塗料を作成した。

比較例３は、実施例１〜３と同じ材料をそれぞれ用い、粘結樹脂と、顔料と、反射材と、その他の添加剤とを合計７７６．５重量部配合し、これに充填剤として、珪石を１１２０重量部と、炭酸カルシウムを９０重量部配合し、可塑剤を４０重量部配合して、これらの配合物を混合させて２０２６．５重量部の加熱溶融型道路用標示塗料を作成した。

次に、実施例１〜４及び比較例１〜３に対してそれぞれ実施した、塗膜の外観の評価試験について説明する。
上記のように配合した実施例１〜４及び比較例１〜３の加熱溶融型道路標示塗料を用い、ＪＩＳ Ｋ ５６６５の塗膜の外観の試験方法に基づき試験を行った。具体的には、溶融した試料を、ＪＩＳ Ｈ ４０００に規定するＡ１０８５Ｐのアルミニウム板（１５０×７０×１．５ｍｍ）の片面に、３種用アプリケーターで長辺に平行に幅約６０ｍｍで、塗膜の厚さが約１．５ｍｍになるように塗り、これを１時間放置した後、試験片とした。
そして、各試験片の塗膜を拡散昼光の下で観察し、割れ、しわ、つぶ、へこみ、色を目視で観察した。

次に、実施例１〜４及び比較例１〜３に対してそれぞれ実施した、耐摩耗性の摩耗減量の試験方法について説明する。
上記のように配合した実施例１〜４及び比較例１〜３の加熱溶融型道路標示塗料を用い、ＪＩＳ Ｋ ５６６５に基づく方法で試験片を作成して試験を行った。具体的には、鋼板の片面上に、直径１００ｍｍ、厚さが約５ｍｍの円形の塗膜になるように、それぞれ実施例１〜４及び比較例１〜３の加熱溶融型道路標示塗料をそれぞれ型を用いて塗布し、中心に直径約７ｍｍの穴をあけて、１時間以上放置したものを試験片とした。
次に、２個のアームにそれぞれ２５０ｇのおもりを取り付けたテーバー型アブレッションテスター（安田精機製作所製 １０１）に試験片を取り付け、５００回転させて研磨した後、試験前の各試験片の重量Ａ（ｍｇ）を測定した。この後、再度テーバー型アブレッションテスターにて２００回転させて研磨し、試験後の試験片の重量Ｂ（ｍｇ）を測定した。
最後に、１００回転あたりの摩耗減量Ｗ（ｍｇ）＝（Ａ−Ｂ）×（１００／２００）の式に基づき、各試験片の摩耗減量をそれぞれ算出した。

次に実施例１〜４及び比較例１〜３に対してそれぞれ実施した、耐摩耗性の摩耗深さの試験方法について説明する。
各試験片は、上記の摩耗減量の試験方法に用いるものと同様に作成した。
２個のアームにそれぞれ２５０ｇのおもりを取り付けたテーバー型アブレッションテスター（安田精機製作所製 １０１）に試験片を取り付け、５００回転させて研磨した後、試験前の各試験片の塗膜の表面から鋼板の裏面までの厚みＣ（ｍｍ）をマイクロメーターで測定した。この後、再度テーバー型アブレッションテスターアブレーザーにて５万回転させて研磨し、試験後の各試験片の塗膜の表面から鋼板の裏面までの厚みＤ（ｍｍ）をマイクロメーターで測定した。
そして、試験前の厚みＣから試験後の厚みＤの測定値を減算して、摩耗深さを算出した。

上記に記載の実施例１〜４は、充填剤に珪石と、炭酸カルシウムとを配合させているが、これに限るものではなく、充填剤として珪石のみを配合させても良い。
一方、加熱溶融型道路標示塗料の配合の上で、適量に調整した充填剤の配合割合の全てに珪石を用いず、他の充填剤と共に用いることで、加熱溶融型道路標示塗料の各配合材料を均一に混合する工程で、硬度の高い珪石が設備を摩耗させて、設備の劣化を促進させるような問題を抑制でき、好ましい。
また、加熱溶融型道路標示塗料の各配合材料を均一に混合する工程で、珪石以外の配合材料を予め混合させて均一な状態とした後、珪石を配合させて混合させるようにすれば、珪石の混合させる工程の時間が短縮でき、設備の劣化に関する問題を抑制でき好ましい。
更に、充填剤として、珪石と、炭酸カルシウム等の珪石以外の充填剤を併用し、珪石以外の配合材料を予め混合し、最後に珪石を配合させて混合させれば、混合の工程における設備の劣化に関する問題を更に抑制でき好ましい。

また、前記の実施例１〜４及び比較例１〜３においては、可塑剤として鉱物油を用いているが、加熱溶融型道路標示塗料に配合される一般の可塑剤は常温で液状のものが多い。このため、加熱溶融型道路標示塗料においては、他に配合される材料と混合させたときに、可塑剤がこれらに吸収されて、均一に分散されることが必要となる。
そして充填剤として珪石のみを用いた場合には、この可塑剤の吸収が低下する傾向があるため、他の可塑剤の吸収能力が高い充填剤と共に用いるのが好ましい。
具体的には、具体的には、常温で液状の可塑剤の塗料全体に対する配合割合が１重量％以上となされたとき、充填剤として炭酸カルシウムを配合することで前記可塑剤の吸収がなされた。

塗膜の外観の評価試験結果は、図１の「塗膜の外観」欄に示す通りであり、実施例１〜４、及び比較例１については、表面に前記の欠陥は視認されない良好な状態（○）であった。充填剤である珪石の塗料全体に対する配合割合が４５重量％を超える比較例２、３は表面につぶとへこみが生じている状態（×）であった。これは、珪石の配合比率が大きくなり、約０．２〜０．８ｍｍ程度の粒径の珪石が塗膜の外観に影響を及ぼす影響が大きくなったためと考えられる。

耐摩耗性の摩耗減量の試験結果は、図１の「摩耗減量」欄に示す通りであり、１００回転あたりの摩耗減量は、実施例１が５６．５ｍｇ、実施例２が３４．５ｍｇ、実施例３が２７．５ｍｇ、実施例４が２９．５ｍｇ、比較例１が９５．５ｍｇ、比較例２が２６．０ｍｇ、比較例３が２５．２ｍｇという測定値で、充填剤である珪石の塗料全体に対する配合割合が１０重量％以上となされた実施例１〜４及び比較例２、３が、珪石が配合されない比較例１より摩耗減量が小さく、良好な値となった。

耐摩耗性の摩耗深さの試験結果は、図１の「摩耗深さ」欄に示す通りであり、
５万回転後の摩耗深さは、実施例１が０．３２ｍｍ、実施例２が０．２６ｍｍ、実施例３が０．１４ｍｍ、実施例４が０．１５ｍｍ、比較例１が１．２ｍｍ、比較例２が０．１３ｍｍ、比較例３が０．１２ｍｍという測定値で、充填剤である珪石の塗料全体に対する配合割合が１０重量％以上となされた実施例１〜４及び比較例３が、珪石が配合されない比較例１より摩耗減量が小さく、摩耗減量の試験結果と同様に良好な値となった。
即ち、珪石の塗料全体に対する配合割合を１０重量％以上、４５重量％以下とすることで、塗膜の外観を良好にすると共に、摩耗に対する耐久性を良好にすることができる。

充填剤として珪石と炭酸カルシウムを配合させた上記に記載の実施例１〜４と比較例２〜３、及び充填剤として炭酸カルシウムのみを配合させた上記に記載の比較例１において、前記充填剤は塗料全体に対し５０重量％以上、７０重量以下の配合割合でそれぞれ配合されている。

そして、充填剤中の炭酸カルシウムの配合割合が２０重量％以上となされて、珪石の塗料全体に対する配合割合が４５重量％以下となされた実施例１〜４、比較例１は、塗膜の表面につぶやへこみなどの欠陥が視認されない良好な状態となされた。

また、充填剤中の炭酸カルシウムの配合割合が８０重量％以下となされて、珪石の塗料全体に対する配合割合が１０重量％以上となされた実施例１〜４、比較例２〜３は、摩耗減量が９０ｍｇ以下となされて良好な耐摩耗性を示し、
中でも、充填剤中の炭酸カルシウムの配合割合が６０重量％以下となされ、珪石の塗料全体に対する配合割合が２０重量％以上となされた実施例２〜４、比較例２〜３は、摩耗減量が５０ｍｇ以下となされてより良好な耐摩耗性が確認された。

即ち、珪石と炭酸カルシウムからなる前記充填剤における、炭酸カルシウムの配合割合を２０重量％以上、８０重量％以下とすることで、塗膜の外観を良好にすると共に、摩耗に対する耐久性を良好にすることができる。

また、上記に記載の実施例１〜４と比較例２〜３には、さらに可塑剤として鉱物油が塗料全体に対して１重量％以上、２重量％以下の配合割合で配合されている。
そして各配合物を混合した後の上記実施例１〜４、比較例１〜３の状態をそれぞれ目視で観察した結果は、図１の「塗料の分散状態」欄に示した通りである。
即ち、充填剤中の炭酸カルシウムの配合割合が３０重量％以上となされ、炭酸カルシウムの塗料全体に対する配合割合が２０重量％以上となされた実施例１〜３、比較例１については、各配合物が均一に分散された良好な状態（◎）が確認され、
充填剤中の炭酸カルシウムの配合割合が１０重量％以上３０重量％未満となされ、炭酸カルシウムの塗料全体に対する配合割合が１０重量％以上２０重量％未満となされた実施例４、比較例２については分散状態は問題ないが配合物の一部に微小な塊が生じた状態（○）が確認され、
充填剤中の炭酸カルシウムの配合割合が１０重量％未満となされ、炭酸カルシウムの塗料全体に対する配合割合が１０重量％未満となされた比較例３については、配合物の一部に塊が生じ、若干不均一に分散された状態（×）が確認された。

即ち、珪石と炭酸カルシウムからなる前記充填剤における、炭酸カルシウムの配合割合を３０重量％以上、６０重量％以下とすることで、塗膜の摩耗に対する耐久性を更に良好にすると共に、塗料の製造時における各配合物の混合を良好なものとすることができる。

Claims (3)

1. 粘結樹脂と、顔料と、充填剤とを含む加熱溶融型道路塗料であって、
   前記充填剤には少なくとも珪石が含まれ、且つ前記珪石の塗料全体に対する配合割合が１０重量％以上、４５重量％以下となされていることを特徴とする加熱溶融型道路標示塗料。
2. 前記充填剤が珪石と炭酸カルシウムとからなり、且つ前記充填剤における炭酸カルシウムの配合割合が２０重量％以上、８０重量％以下となされていることを特徴とする請求項１に記載の加熱溶融型道路標示塗料。
3. 常温で液状の可塑剤が塗料全体に対して１重量％以上含有されると共に、
   前記前記充填剤における炭酸カルシウムの配合割合が３０重量％以上、６０重量％以下となされていることを特徴とする請求項２に記載の加熱溶融型道路標示塗料。

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