JP3602894B2

JP3602894B2 - Paving material composition

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Publication number: JP3602894B2
Application number: JP21125595A
Authority: JP
Inventors: 雅己市川; 芳明米川; 幸治濱口
Original assignee: Emulsion Technology Co Ltd
Current assignee: Emulsion Technology Co Ltd
Priority date: 1995-06-22
Filing date: 1995-07-28
Publication date: 2004-12-15
Anticipated expiration: 2015-07-28
Also published as: JPH0967574A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、舗装材組成物に関し、さらに詳細には自然土などの土砂を舗装する際に有用な舗装材組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、トラックなどの重量物が通過する路面などにおいては、これに耐えうる強度を有することが重視されるが、一方公園内の自然遊歩道、サイクリング道、テニスコートなど、強度をさほど必要としない路面などにおいては、むしろ周りの自然との調和や歩きやすさなどが重視される。
しかし、従来から多く行われているセメントや湿気硬化型ウレタン、アスファルトによる舗装は、セメントや湿気硬化型ウレタンでは、舗装面が硬くなりすぎるうえ、補修がきかないという問題があり、他方アスファルトでは、路面が黒色となり、景観において劣るという問題があるため、公園内の自然遊歩道、サイクリング道、テニスコートなどに適する舗装が求められている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これを受けて、カラー化が可能な半剛性舗装が開発されている。この半剛性舗装とは、骨材およびアスファルトを敷設した上に、ＳＢＲラテックス、セメントおよび水からなるコンクリート組成物を流して転圧するもので、カラー化が可能であるが、骨材、アスファルト、コンクリートなどを使用しているため、自然の風合いの舗装面が得られにくいという問題がある。
本発明は、上記従来技術の課題を背景になされたもので、自由な着色が可能で、ソフトな歩行感の舗装面とすることができ、さらに自然な風合い感、ソフトな歩行感の向上した舗装面が得られる舗装材組成物を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、重合体のガラス転移点が−５０〜＋２５℃、平均粒子径が０．０１〜０．０８μｍのアクリル系重合体エマルジョンを、土砂１００重量部に対し、固形分として０．５〜２０重量部を含有してなる舗装材組成物を提供するものである。
ここにおいて、上記のアクリルエマルジョンと土砂は混練りして得ることが好ましい。
また、舗装材組成物のＪＩＳＡ１１０８に準ずる圧縮強度が１０ｋｇｆ／ｃｍ^２以上であり、かつＪＩＳＫ７２０４に準ずる摩耗損失量が４０．０ｇ以下であることが好ましい。
【０００５】
本発明のアクリル系重合体エマルジョンは、アクリル酸エステル単量体および／またはメタクリル酸エステル単量体を主単量体成分とする重合体エマルジョンである。
ここで、アクリル酸エステル単量体およびメタクリル酸エステル単量体は、従来の水性アクリルエマルジョンにも普通に使用されている、アクリル酸およびメタクリル酸の脂肪族、脂環族あるいは芳香族の非置換アルコールとのエステルである。ここで言う非置換とは、炭化水素基以外の基を持たないことを意味する。アクリル酸エステル単量体およびメタクリル酸エステル単量体の例を挙げると、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、アクリル酸ペンチル、メタクリル酸ペンチル、アクリル酸ヘキシル、メタクリル酸ヘキシル、アクリル酸ヘプチル、メタクリル酸ヘプチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、メタクリル酸オクチル、アクリル酸ｎ−ノニル、アクリル酸イソノニル、メタクリル酸ｎ−ノニル、メタクリル酸イソノニル、アクリル酸デシル、メタクリル酸デシル、アクリル酸ウンデシル、メタクリル酸ウンデシル、アクリル酸ドデシル、メタクリル酸ドデシル、アクリル酸ｎ−アミル、アクリル酸イソアミル、メタクリル酸ｎ−アミル、メタクリル酸イソアミル、アクリル酸ラウリル、メタクリル酸ラウリル、アクリル酸ベンジル、メタクリル酸ベンジル、アクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシルなどがある。好ましい単量体は、炭素数４〜１２のアルキル基を有するアクリル酸アルキルエステルおよびメタクリル酸アルキルエステルであり、より好ましくはアクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソノニル、アクリル酸２−エチルヘキシルであり、特にアクリル酸ｎ−ブチルが好ましい。これらの単量体は、単独で使用することができ、また２種以上混合して使用することもできる。
【０００６】
本発明において、アクリル酸エステル単量体および／またはメタクリル酸エステル単量体とともに、アクリル系重合体エマルジョンを構成しうる他の単量体としては、芳香族ビニル系単量体、シアン化ビニル系単量体、エチレン性不飽和カルボン酸ヒドロキシアルキルエステル単量体、エチレン性不飽和カルボン酸アミド単量体、エチレン性不飽和酸単量体、エチレン性不飽和スルホン酸エステル単量体、エチレン性不飽和アルコールまたはそのエステル単量体、エチレン性不飽和エーテル単量体、エチレン性不飽和アミン単量体、エチレン性不飽和シラン単量体、ハロゲン化ビニル系単量体、脂肪族共役ジエン系単量体などが挙げられる。
【０００７】
前記芳香族ビニル系単量体の例には、スチレン、α−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｏ−エチルスチレン、ｐ−エチルスチレン、α−クロロスチレン、ｐ−クロロスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−アミノスチレン、ｐ−アセトキシスチレン、スチレンスルホン酸ナトリウム、α−ビニルナフタレン、１−ビニルナフタレン−４−スルホン酸ナトリウム、２−ビニルフルオレン、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジンなどがあり、特にスチレンが好ましい。
【０００８】
前記シアン化ビニル系単量体の例には、アクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、α−メトキシアクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロロメタクリロニトリル、α−メトキシメタクリロニトリル、シアン化ビニリデンなどがあり、特にアクリロニトリルが好ましい。
【０００９】
前記エチレン性不飽和カルボン酸ヒドロキシアルキルエステル単量体の例には、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレートなどがある。
【００１０】
前記エチレン性不飽和カルボン酸アミド単量体の例には、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチルメタクリルアミド、Ｎ−ブトキシエチルアクリルアミド、Ｎ−ブトキシエチルメタクリルアミド、Ｎ−メトキシメチルアクリルアミド、Ｎ−メトキシメチルメタクリルアミド、Ｎ−ｎ−プロピオキシメチルアクリルアミド、Ｎ−ｎ−プロピオキシメチルメタクリルアミド、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−メチルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルメタクリルアミドなどがある。
【００１１】
前記エチレン性不飽和酸単量体には、エチレン性不飽和カルボン酸、エチレン性不飽和スルホン酸などが使用される。エチレン性不飽和カルボン酸の例には、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、無水フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸などがあり、エチレン性不飽和スルホン酸の例には、ビニルスルホン酸、イソプレンスルホン酸などがある。エチレン性不飽和酸単量体は、例えばアルカリ金属で中和されていてもよい。また、前記エチレン性不飽和スルホン酸エステル単量体の例には、ビニルスルホン酸アルキル、イソプレンスルホン酸アルキルなどがある。
【００１２】
前記エチレン性不飽和アルコールおよびそのエステルには、アリルアルコール、メタアリルアルコール、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル、酢酸アリル、カプロン酸メタアリル、ラウリン酸アリル、安息香酸アリル、アルキルスルホン酸ビニル、アルキルスルホン酸アリル、アリールスルホン酸ビニルなどがある。
【００１３】
前記エチレン性不飽和エーテル単量体には、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ｎ−プロビルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、メチルアリルエーテル、エチルアリルエーテルなどがある。
【００１４】
前記エチレン性不飽和アミンには、ビニルジメチルアミン、ビニルジエチルアミン、ビニルジフェニルアミン、アリルジメチルアミン、メタアリルジエチルアミンなどがある。
【００１５】
前記エチレン性不飽和シランには、ビニルトリエチルシラン、メチルビニルジクロロシラン、ジメチルアリルクロロシラン、ビニルトリクロロシランなどがある。
【００１６】
前記ハロゲン化ビニル系単量体の例には、塩化ビニル、塩化ビニリデン、１，２−ジクロロエチレン、臭化ビニル、臭化ビニリデン、１，２−ジブロモエチレンなどがある。
【００１７】
前記脂肪族共役ジエン系単量体には、１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ブタジエン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、２−ネオペンチル−１，３−ブタジエン、２−クロロ−１，３−ブタジエン、１，２−ジクロロ−１，３−ブタジエン、２，３−ジクロロ−１，３−ブタジエン、２−ブロモ−１，３−ブタジエン、２−シアノ−１，３−ブタジエン、置換直鎖共役ペンタジエン類、直鎖および側鎖共役ヘキサジエンなどがあり、特に１，３−ブタジエンが好ましい。
【００１８】
前記他の単量体は、単独で使用することができ、また２種以上を併用することもできるが、エチレン性不飽和酸単量体とエチレン性不飽和酸単量体以外の単量体とを併用することが好ましく、特にメタクリル酸とスチレンとを併用することが好ましい。
【００１９】
アクリル酸エステル単量体および／またはメタクリル酸エステル単量体の全単量体中に占める割合は、１０〜１００重量％が好ましく、特に好ましくは１５〜１００重量％がよい。アクリル酸エステル単量体および／またはメタクリル酸エステル単量体の使用量が１０重量％以上であると、耐候性、耐水性などが特に向上する。
【００２０】
本発明に用いるアクリル系重合体エマルジョンは、あらかじめ製造した重合体を溶剤に溶解した重合体溶液、溶液重合によって製造される重合体溶液などを水性エマルジョンに転相する方法によっても製造することができるが、一般的にはアクリル酸エステル単量体および／またはメタクリル酸エステル単量体を、場合により他の単量体とともに乳化重合する方法により製造することが好ましい。
以下、本発明のアクリル系重合体エマルジョンを製造する乳化重合法について説明する。
【００２１】
本発明に用いるアクリル系重合体エマルジョンを製造する乳化重合は、一般に炭化水素系界面活性剤および／またはフッ素系界面活性剤からなる乳化剤を使用し、重合開始剤の存在下、必要に応じて連鎖移動剤、各種電解質、ｐＨ調節剤などの存在下で、アクリル酸エステル単量体および／またはメタクリル酸エステル単量体１０〜１００重量％と他の単量体９０〜０重量％とからなる単量体成分を重合することによって行なわれる。
【００２２】
前記乳化剤のうち、炭化水素系界面活性剤としては、アニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤などがあるが、アニオン界面活性剤が好ましく、さらに好ましくは強酸型アニオン界面活性剤である。前記炭化水素系強酸型アニオン界面活性剤としては、高級アルコールの硫酸エステル塩、ポリオキシエチレン・アルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレン・アルキルフェニルエーテル硫酸塩、脂肪油の硫酸エステル塩、脂肪族アミンまたは脂肪族アミドの硫酸塩、二塩基性脂肪酸エステルのスルホン酸塩、脂肪族アミドのスルホン酸塩、アルキルまたはアルケニルスルホン酸塩、アルキルアリールスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、ホルマリン縮合ナフタレンスルホン酸塩、脂肪族アルコールのリン酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキル（フェニル）エーテルリン酸エステル塩などが挙げられる。
【００２３】
また、その他の炭化水素系界面活性剤のうち、ノニオン界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルなどを挙げることができる。
【００２４】
さらに、前記フッ素系界面活性剤は、親油性基がフッ素化炭化水素からなるものである。その化学構造は、基本的には通常の界面活性剤と変わるものではなく、親水性基としてカルボン酸塩、硫酸塩、スルホン酸塩、リン酸塩などの基を有するアニオン界面活性剤、親水性基としてポリオキシエチレン基を有する非イオン性界面活性剤、親水性基としてアミン塩、第四級アンモニウム塩などの基を有するカチオン界面活性剤、両性界面活性剤などがある。フッ素系界面活性剤は、一般に界面活性が高く、親油性基の炭素数が一般の界面活性剤より小さくても十分な乳化作用を示すものが多い。このフッ素系界面活性剤としては、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキルポリオキシエチレン、パーフルオロアルキルベタインなどが挙げられる。本発明においては、これらのフッ素系界面活性剤を乳化剤として使用することが好ましい。
【００２５】
前記乳化剤の使用量は、各界面活性剤の種類、単量体の種類と組成などに応じて攪拌条件などを調節し、所要の平均粒子径および表面張力が達成されるように選択される。乳化剤の好ましい使用量は、一般に単量体１００重量部に対して１〜１０重量部である。また、特に炭化水素系強酸型アニオン界面活性剤とフッ素系界面活性剤とを併用する場合は、単量体１００重量部に対して、炭化水素系強酸型アニオン界面活性剤が０．１重量部以上、好ましくは０．２〜１０重量部、フッ素系界面活性剤が０．０１重量部以上、好ましくは０．０２〜１．０重量部使用される。乳化剤の使用量が少なすぎると、凝固物が発生するなどエマルジョンの安定性が低下する傾向を示し、一方多過ぎてもエマルジョンから形成される結合材の粒状材への密着性、耐水性が低下する傾向を示す。
【００２６】
本発明に用いるアクリル系重合体エマルジョンを製造する乳化重合において使用することができる重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩、過酸化水素などの無機系開始剤、クメンハイドロパーオキシド、イソプロピルベンゼンハイドロパーオキシド、パラメンタンハイドロパーオキシドなどのハイドロパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、ジ−ｔ−ブチルパーオキシド、ジラウロイルパーオキシドなどのジアルキルパーオキシド、スルフィド、スルフィン酸、アゾビスイソブチロニトリル、アソビスイソバレロニトリル、アゾビスイソカプロニトリル、アゾビス（フェニルイソブチロニトリル）などのアゾ化合物などの有機系開始剤を挙げることができる。前記重合開始剤の使用量は、全単量体に対して０．０３〜２重量％が好ましく、特に０．０５〜１重量％が好ましい。
【００２７】
また、乳化重合を促進させるために、還元剤やキレート化剤を添加することもできる。前記還元剤には、ピロ重亜硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、硫酸第一鉄、グルコース、ホルムアルデヒドナトリウムスルホキシレート、Ｌ−アスコルビン酸およびその塩、亜硫酸水素ナトリウムなどが挙げられ、前記キレート化剤にはグリシン、アラニン、エチレンジアミン四酢酸ナトリウムなどが挙げられる。
【００２８】
本発明に用いるアクリル系重合体エマルジョンを製造する乳化重合において使用することができる連鎖移動剤としては、好ましくは２，４−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテン成分を６０重量％以上含有するα−メチルスチレンダイマー、ターピノーレン、α−テルピネン、γ−テルピネン、ジペンテン、オクチルメルカプタン、ｎ−ドデシルメルカプタン、ｔ−ドデシルメルカプタン、ｎ−ヘキサデシルメルカプタン、ジメチルキサントゲンジスルフィド、ジエチルキサントゲンジスルフィド、ジイソプロピルキサントゲンジスルフィド、テトレメチルチウラムモノスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、ジペンタメチルチウラムジスルフィドなどが挙げられる。連鎖移動剤の使用量は、一般に全単量体に対して１５重量％以下である。
【００２９】
本発明に用いるアクリル系重合体エマルジョンを製造する乳化重合に際しては、一般に全単量体１００重量部に対して水５０〜９００重量部を使用し、乳化剤、重合開始剤、さらに必要に応じて連鎖移動剤、還元剤、キレート化剤、電解質、ｐＨ調節剤などを適当量使用して、一般に１０〜９０°Ｃ、好ましくは４０〜８０°Ｃの重合温度で、通常、３〜１５時間重合される。
【００３０】
本発明に用いるアクリル系重合体エマルジョンを製造する乳化重合における前記単量体の添加方法としては、一括添加法、分割添加法あるいは連続添加法などの任意の方法を採用することができるが、特に好ましい添加方法は、全単量体の１０重量％以下の存在下で重合を開始し、残りの単量体を連続的あるいは分割して添加しながら重合する方法である。前記分割添加法あるいは連続添加法に際しては、単量体を重合開始剤などの他の添加成分とともに分割あるいは連続して添加することができ、または前記他の添加成分を予め全量添加しておき単量体のみを分割あるいは連続して添加することができる。また、この際に添加される単量体は、あらかじめ乳化しておくこともできる。
【００３１】
本発明に用いるアクリル系重合体エマルジョンは、重合体のガラス転移点が−５０〜２５℃、好ましくは−３０〜＋２０℃である。ガラス転移点が、−５０℃より低いと、舗装材の圧縮強度が悪化し、一方＋２５℃を超えると、エマルジョンの成膜性に劣り、結果として圧縮強度、耐摩耗性が悪化する。また、ガラス転移点が低いほど、舗装層の耐摩耗性は向上する反面、圧縮強度は低下する。一方、ガラス転移点が高いほど、舗装層の圧縮強度は向上する反面、耐摩耗性は低下する。
【００３２】
従って、本発明においては、このような逆相関の関係にある耐摩耗性と圧縮強度の両方を満足し、舗装層に高耐久性を付与するために、アクリル系重合体エマルジョンを単独あるいは２種以上混合、さらに天然ゴムラテックス、スチレン−ブタジエンゴムラテックス、エポキシ樹脂エマルジョンなどの他種重合体エマルジョンを混合してもよく、かつ平均ガラス転移点が本発明の範囲内にある混合エマルジョンを用いることが好ましい。
混合エマルジョンを用いる場合には、特に好適には、重合体のガラス転移点が−７０℃から０℃未満のアクリル系重合体エマルジョン（以下「低ガラス転移点エマルジョン」ともいう）と、重合体のガラス転移点が０℃〜１００℃のアクリル系重合体エマルジョン（以下「高ガラス転移点エマルジョン」ともいう）とを、混合して使用し、平均ガラス転移点が本発明の範囲内にある混合エマルジョンを用いることが好ましい。かかる混合エマルジョンを用いると、高ガラス転移点エマルジョンによる高圧縮強度、低ガラス転移点エマルジョンによる高耐摩耗性の両方を兼ね備えた舗装層となるため、耐久性の極めて優れた舗装層が得られる。
【００３３】
ここで、ガラス転移点（以下「Ｔｇ」ともいう）は、下記式により計算された値である。
１／Ｔｇ＝Σ〔Ｗ（ｉ）／Ｔｇ（ｉ）〕
〔式中、Ｗ（ｉ）は重合体の単量体（ｉ）の重量分率、Ｔｇ（ｉ）は単量体（ｉ）の単独重合体のＴｇを絶対温度で表した値である。〕
【００３４】
また、本発明に用いるアクリル系重合体エマルジョンは、平均粒子径が０．０１〜０．０８μｍである。アクリル系重合体エマルジョンの平均粒子径を前記範囲とすることにより、本発明の舗装材組成物による舗装層が、極めて耐水性に優れたものとなる。
ここでいう平均粒子径とは、重合体エマルジョンを酢酸ウラニルおよびオスミウム酸で処理し、これを電子顕微鏡写真にとり、重合体微粒子１００個以上について粒子径を数平均した値である。平均粒子径が０．０８μｍを超えると、耐水性、成膜性が悪化し、一方０．０１μｍ未満であると、重合操作上エマルジョンの安定した分散状態を維持することが困難となり、実際的でない。
本発明に用いるアクリル系重合体エマルジョンを所要の平均粒子径を有するものとするためには、使用される乳化剤の種類と添加量、単量体相の粘性などに応じて、特に重合初期での攪拌条件などを調節しなければならないが、その適切な条件は実験により十分設定することができる。
【００３５】
なお、本発明に用いるアクリル系重合体エマルジョンは、表面張力が１０〜５０ｍＮ／ｍがよく、特に好ましくは１５〜４５ｍＮ／ｍである。ここでいう表面張力とは、ＪＩＳＫ２２４１（ディヌイ式表面張力計）に準じて測定した値である。表面張力が５０ｍＮ／ｍを超えると、各種粒状材に対する密着性が損なわれ、一方１０ｍＮ／ｍより小さいと、耐水性が低下する。
本発明に用いるアクリル系重合体エマルジョンの所要の表面張力は、必ずしも乳化重合中に達成される必要はなく、重合後に適当な乳化剤をさらに添加して調節してもよい。ただし、この場合には、攪拌条件などを適切に調節して、重合体微粒子が所要の平均粒子径となるように配慮しなければならない。また、表面張力を調節するために、アルコール、トルエン、キシレン、カルビトール、ジオクチルフタレートなどの水溶性溶剤を添加してもよい。
【００３６】
本発明に用いるアクリル系重合体エマルジョンは、アクリル酸エステル単量体および／またはメタクリル酸エステル単量体１０〜１００重量％と他の単量体９０〜０重量％との重合体の溶液を水性エマルジョンに転相することによっても製造することができるものであるが、その場合も、乳化剤の添加量、攪拌条件などを調節することにより、所要の平均粒子径および表面張力を有するエマルジョンを得ることができる。
【００３７】
本発明に用いるアクリル系重合体エマルジョンには、必要に応じてシラン化合物を添加することができ、それにより、形成される結合材の粒状材との密着性などをさらに改善することができる。前記シラン化合物の具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、イソプロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、３，３，３−トルフロロプロピルトリメトキシシラン、３，３，３−トルフロロプロピルトリエトキシシラン、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トリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、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、３，４−エポキシシクロヘキシルエチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシランなどを挙げることができる。好ましいシラン化合物は、テトラメキシシラン、テトラエキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシランである。
【００３８】
これらのシラン化合物は、単独でも２種以上を混合しても使用することができる。その好ましい添加量は、単量体１００重量部に対して０．１〜８０重量部である。また、シラン化合物は、添加後その一部または全部を縮合させてもよい。
【００３９】
本発明の舗装材組成物は、前記のような特定のアクリル系重合体エマルジョンを土砂に配合してなるものである。
本発明に用いる土砂は、山砂、川砂、黒土、赤土、粘土、砕石、岩石など、どのようなものでもよいが、粒子径が好ましくは０．００１〜２０ｍｍ、さらに好ましくは０．００５〜１０ｍｍのものである。粒子径が０．００１ｍｍ未満であると混練り時に均一に分散させることが難しく、また舗装材の乾燥性が悪化し、一方２０ｍｍを超えると圧縮強度が悪化する。これらは、他の場所から搬入した土砂でも、施工場所の土砂でもよい。また、単独でも２種以上を混合して用いてもよい。
【００４０】
この土砂１００重量部に対する前記アクリル系重合体エマルジョンの配合量は、固形分として０．５〜２０重量部、好ましくは０．５〜１５重量部、さらに好ましくは１．０〜１２重量部である。アクリル系重合体エマルジョン（固形分）の配合量が、０．５重量部未満であると舗装材の耐摩耗性、圧縮強度が弱くなり、一方２０重量部を超えると、コストに見合うだけの性能が得られない。本発明の舗装材組成物は、全体に占める土砂の比率が比較的大きいので、土砂による自然な風合いを有する舗装層が得られる。
【００４１】
本発明の舗装材組成物には、着色剤、充填剤、消泡剤、可塑剤、老化防止剤、防腐剤、防黴剤、耐水化剤、紫外線防止剤、水溶性溶剤、成膜助剤など、特にセメント、石灰、石膏、繊維、撥水剤、ポリイソシアネート化合物、ゼオライト、ストレートアスファルト、アスファルト乳剤、脱色アスファルト乳剤、タッキファイヤー、ゴム粉、ゴムチップ、コルク、スポンジ、シランカップリング剤などを配合し、用途などに応じて性状を最適化することができる。
これらの配合の割合としては、本発明の組成物１００重量部に対し、１００重量部を超えない範囲とすることが好ましい。配合量が１００重量部を超えると、重合体エマルジョンの成膜性が悪化し、圧縮強度、耐摩耗性が悪化および／または舗装物の自然の風合を損ねる恐れがある。
【００４２】
これらの添加剤のうち、本発明の舗装材組成物にポリイソシアネート化合物を配合すると、硬化時間を短縮することができる。この場合の配合量としては、特に本発明の組成物１００重量部に対し、０．００１〜２０重量部が好ましい。
また、着色剤を配合して自由に着色することもできるが、本発明の舗装材組成物の自然な風合いを生かして、自然色を維持することもできる。着色剤としては、酸化鉄、酸化クロムなどが好ましい。
【００４３】
本発明の舗装材組成物を用いて、路面などを舗装する方法としては、例えば土砂とアクリル系重合体エマルジョンを前もってよく混練りしてから、路面上に敷均し、転圧することによって、舗装施工する方法が挙げられる。
【００４４】
本発明の舗装材組成物は、トラックなどの重量物が通過しない場所であれば、どのような路面、地面にも用いることができるが、特に歩道、公園、庭園内の自然遊歩道、サイクリング道、テニスコート、ゴルフ場内の道路、ゲートボール場、山林道の道路、寺院など、自然の風合いとソフトな感触が好まれる場所に好適に用いることができる。
【００４５】
【作用】
本発明に使用されるアクリル系重合体エマルジョンは、平均粒子径が０．０１〜０．０８μｍと非常に小さいので、土砂との混和性がよく、均質で耐水性に優れた組成物を形成する。施工すると、アクリル系重合体エマルジョンが、該エマルジョンの共重合体微粒子が土砂と土砂の隙間を埋めた状態でアクリル系重合体エマルジョンが硬化するため、土砂が圧縮固定され、舗装層を形成する。この舗装層は、一定の強度以上の衝撃を加えることにより、簡単に破砕され、修復、再利用が簡単である。さらに、土砂の配合が、アクリル系重合体エマルジョンと比較して多いため、土砂の自然な風合いが舗装面に現れる。
【００４６】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【００４７】
実施例１，５〜７、比較例１〜９
山砂〔水分５．０重量％含有、茨城県笠間市産、真砂土〕１００重量部に対し、アクリル系重合体エマルジョン〔日本合成ゴム（株）製、ＪＳＲＡＥ９８６Ａ〕、アクリル系エマルジョン〔日本合成ゴム（株）製、ＡＥ２４２〕、アクリル系重合体エマルジョン〔日本合成ゴム（株）製、ＡＥ１３５〕、あるいはアクリル系重合体エマルジョン〔日本合成ゴム（株）製、ＡＥ３３３〕を、表１〜２の配合処方で配合し、さらに添加剤として、アスファルト乳剤〔（株）ニチレキ製、アニオゾール〕、セメント〔秩父小野田（株）製、普通ポルトランドセメント〕、ガラス繊維〔日本電気硝子（株）製、チョップドストランドソフトタイプ〕を加え、充分に混合攪拌し、舗装材組成物を調製した（実施例１、５〜７）。
同様にして、表１〜表３に示す配合処方で、各種の舗装材組成物を調製した（比較例１〜９）。これらの舗装材組成物について、圧縮強度、耐摩耗性を調べた（比較例１〜９）。
その結果を表１〜３に示す。表中、特に断わらないときには、単位は重量部とする。また、エマルジョンについては固形分重量の重量部を示す。
なお、実施例中における各種試験項目は、次のようにして測定した値である。
【００４８】
圧縮強度
表１〜３に示す配合物を、充分に混合攪拌したのち、密度２．０ｇ／ｃｍ^３で、直径５ｃｍ、高さ５ｃｍの寸法に成形し、試験体とした。これらのサンプルを充分に養生乾燥させたのち、ＪＩＳＡ１１０８（コンクリートの圧縮強度試験方法）に準じて、圧縮強度試験を行った。測定値を加圧面積で除し、圧縮強度とした。
耐摩耗性
表１〜３に示す配合物を、充分に混練り攪拌したのち、密度２．０ｇ／ｃｍ^３で、直径１２ｃｍ、厚さ２ｃｍの寸法に成形し、試験体とした。これらのサンプルを充分に養生乾燥させたのち、ＪＩＳＫ７２０４（摩耗輪によるプラスチックの摩耗試験方法）に準じて、耐摩耗性試験を行った。試験回数は５００回とし、各試験体の試験前後の質量変化を算出し、摩耗損失量として耐摩耗性の評価値とした。
【００４９】
【表１】

【００５０】
【表２】

【００５１】
【表３】

【００５２】
実施例９（路面の舗装例）
容量１００リットルのコンクリートミキサーに、山砂１５０ｋｇ〔水分５．０重量％含有、茨城県笠間市産、真砂土〕を入れ、攪拌しながらアクリル系重合体エマルジョン〔日本合成ゴム（株）製、ＪＳＲＡＥ９８６Ａ〕３ｋｇ（固形分換算）とアクリル系重合体エマルジョン〔日本合成ゴム（株）製、ＪＳＲＡＥ２４２〕１ｋｇ（固形分換算）の混合エマルジョン、およびアスファルト乳剤〔（株）ニチレキ製、アニオゾール〕１ｋｇを混入して約１０分間攪拌混合した。これを舗装する路面上に、厚さ約５０ｍｍとなるように敷均し、転圧機で転圧した。さらに、ローラーで押し固め、舗装面を平らに仕上げ、そのまま１週間、養生した。
この舗装面について、圧縮強度、耐摩耗性の評価を行ったところ、圧縮強度は２６ｋｇｆ／ｃｍ^２、摩耗損失量は２２ｇであった。
【００５３】
【発明の効果】
本発明の舗装材組成物によると、施工後、土砂が舗装面に現れるため、自然な風合いの舗装面となり、自然の景観を損なわず、環境との調和を図ることができる。また、舗装層には適度な圧縮強度が得られると同時に、歩行に充分な耐摩耗性が維持できるため、歩行者の足への衝撃が小さくて歩きやすいソフトな感触の路面でありながら、舗装面の耐久性にも優れる。施工後の舗装層は、耐水強度が大きいため、降雨による影響が少ない。さらに、舗装層は、破砕が比較的容易なため、修復工事を行う際の旧舗装層の撤去のコスト性がよい。
また、本発明の舗装材組成物は、トラックなどの重量物が通過しない場所であれば、歩道、公園、庭園内の自然遊歩道、サイクリング道、テニスコート、ゴルフ場内の道路、ゲートボール場、山林道の道路、寺院など、あらゆる路面、地面に用いることができる。[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a paving material composition, and more particularly to a paving material composition useful for paving earth and sand such as natural soil.
[0002]
[Prior art]
Generally, it is important to have enough strength to withstand heavy roads such as trucks, but on the other hand, on roads that do not require much strength, such as nature promenades in parks, cycling paths, tennis courts, etc. For example, the emphasis is on harmony with the surrounding nature and ease of walking.
However, the conventional pavement with cement, moisture-curable urethane, and asphalt has a problem that the cement or moisture-curable urethane has a problem that the pavement surface is too hard and cannot be repaired. However, there is a problem in that the pavement becomes black and the scenery is inferior, so that a pavement suitable for a nature promenade, a cycling path, a tennis court and the like in the park is required.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, semi-rigid pavements that can be colored have been developed. The semi-rigid pavement is made by laying an aggregate and asphalt and then rolling a concrete composition composed of SBR latex, cement and water and compacting it. Coloring is possible, but the aggregate, asphalt, concrete There is a problem that it is difficult to obtain a pavement surface having a natural texture because of the use of such a material.
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the related art, and can be freely colored, can be a pavement surface having a soft walking feeling, and can further improve a natural texture feeling and a soft walking feeling. It is an object of the present invention to provide a paving material composition from which a pavement surface can be obtained.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, the glass transition point of the polymer is -50 to +25° C., an acrylic polymer emulsion having an average particle size of 0.01 to 0.08 μm as a solid content with respect to 100 parts by weight of earth and sand0.5The present invention provides a pavement material composition containing about 20 parts by weight.
Here, the above acrylic emulsion and earth and sand can be obtained by kneading.preferable.
AlsoThe pavement material composition has a compressive strength of 10 kgf / cm according to JIS A1108.²It is preferable that the wear loss amount according to JIS K7204 is 40.0 g or less.
[0005]
The acrylic polymer emulsion of the present invention is a polymer emulsion containing an acrylate monomer and / or a methacrylate monomer as a main monomer component.
Here, the acrylate monomer and the methacrylate monomer are the unsubstituted aliphatic, alicyclic or aromatic acrylates and methacrylates commonly used in conventional aqueous acrylic emulsions. It is an ester with alcohol. The term “unsubstituted” as used herein means having no group other than a hydrocarbon group. Examples of the acrylate monomer and the methacrylate monomer include methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, and n-butyl methacrylate. , Isobutyl methacrylate, pentyl acrylate, pentyl methacrylate, hexyl acrylate, hexyl methacrylate, heptyl acrylate, heptyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, octyl acrylate, octyl methacrylate, n-nonyl acrylate, acrylic Isononyl acrylate, n-nonyl methacrylate, isononyl methacrylate, decyl acrylate, decyl methacrylate, undecyl acrylate, undecyl methacrylate, dodecyl acrylate, dodecyl methacrylate, acrylic acid - amyl, isoamyl acrylate, methacrylic acid n- amyl methacrylate, isoamyl, lauryl acrylate, lauryl methacrylate, benzyl acrylate, benzyl methacrylate, cyclohexyl acrylate, and the like cyclohexyl methacrylate. Preferred monomers are alkyl acrylates and alkyl methacrylates having an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms, more preferably n-butyl acrylate, isononyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, particularly N-butyl acrylate is preferred. These monomers can be used alone or in combination of two or more.
[0006]
In the present invention, other monomers that can constitute an acrylic polymer emulsion together with an acrylate monomer and / or a methacrylate monomer include aromatic vinyl monomers and vinyl cyanide monomers. Monomer, ethylenically unsaturated carboxylic acid hydroxyalkyl ester monomer, ethylenically unsaturated carboxylic acid amide monomer, ethylenically unsaturated acid monomer, ethylenically unsaturated sulfonic acid ester monomer, ethylenic Unsaturated alcohol or its ester monomer, ethylenically unsaturated ether monomer, ethylenically unsaturated amine monomer, ethylenically unsaturated silane monomer, vinyl halide monomer, aliphatic conjugated diene Monomers.
[0007]
Examples of the aromatic vinyl monomer include styrene, α-methylstyrene, o-methylstyrene, p-methylstyrene, o-ethylstyrene, p-ethylstyrene, α-chlorostyrene, p-chlorostyrene, p-methoxystyrene, p-aminostyrene, p-acetoxystyrene, sodium styrenesulfonate, α-vinylnaphthalene, 1-vinylnaphthalene-4-sodium sulfonate, 2-vinylfluorene, 2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine And styrene is particularly preferred.
[0008]
Examples of the vinyl cyanide monomer include acrylonitrile, α-chloroacrylonitrile, α-methoxyacrylonitrile, methacrylonitrile, α-chloromethacrylonitrile, α-methoxymethacrylonitrile, vinylidene cyanide, and the like. Acrylonitrile is particularly preferred.
[0009]
Examples of the ethylenically unsaturated carboxylic acid hydroxyalkyl ester monomer include hydroxyethyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxypropyl methacrylate, hydroxybutyl acrylate, hydroxybutyl methacrylate and the like.
[0010]
Examples of the ethylenically unsaturated carboxylic acid amide monomer include acrylamide, methacrylamide, N-butoxymethylacrylamide, N-butoxymethylmethacrylamide, N-butoxyethylacrylamide, N-butoxyethylmethacrylamide, N-methoxy Methylacrylamide, N-methoxymethylmethacrylamide, Nn-propoxymethylacrylamide, Nn-propoxymethylmethacrylamide, N-methylacrylamide, N-methylmethacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N, N -Dimethylmethacrylamide, N, N-diethylacrylamide, N, N-diethylmethacrylamide and the like.
[0011]
As the ethylenically unsaturated acid monomer, an ethylenically unsaturated carboxylic acid, an ethylenically unsaturated sulfonic acid and the like are used. Examples of ethylenically unsaturated carboxylic acids include acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, fumaric acid, fumaric anhydride, maleic acid, maleic anhydride, and the like.Examples of ethylenically unsaturated sulfonic acids include vinyl sulfone Acid and isoprenesulfonic acid. The ethylenically unsaturated acid monomer may be neutralized with, for example, an alkali metal. Examples of the ethylenically unsaturated sulfonic acid ester monomer include alkyl vinyl sulfonate and alkyl isoprene sulfonate.
[0012]
The ethylenically unsaturated alcohols and esters thereof include allyl alcohol, methallyl alcohol, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl stearate, vinyl benzoate, allyl acetate, methallyl caproate, allyl laurate, and benzoic acid. Allyl, vinyl alkyl sulfonate, allyl alkyl sulfonate, vinyl aryl sulfonate, and the like.
[0013]
Examples of the ethylenically unsaturated ether monomer include methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, methyl allyl ether, and ethyl allyl ether.
[0014]
Examples of the ethylenically unsaturated amine include vinyldimethylamine, vinyldiethylamine, vinyldiphenylamine, allyldimethylamine, and methallyldiethylamine.
[0015]
Examples of the ethylenically unsaturated silane include vinyltriethylsilane, methylvinyldichlorosilane, dimethylallylchlorosilane, and vinyltrichlorosilane.
[0016]
Examples of the vinyl halide monomer include vinyl chloride, vinylidene chloride, 1,2-dichloroethylene, vinyl bromide, vinylidene bromide, and 1,2-dibromoethylene.
[0017]
Examples of the aliphatic conjugated diene-based monomer include 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 2-neopentyl-1,3-butadiene, 2-chloro-1,3-butadiene, 1,2-dichloro-1,3-butadiene, 2,3-dichloro-1,3-butadiene, 2-bromo-1,3-butadiene, 2-cyano-1, There are 3-butadiene, substituted straight-chain conjugated pentadienes, straight-chain and side-chain conjugated hexadienes and the like, and 1,3-butadiene is particularly preferred.
[0018]
The other monomers can be used alone or in combination of two or more, but monomers other than the ethylenically unsaturated acid monomer and the ethylenically unsaturated acid monomer And methacrylic acid and styrene are particularly preferably used in combination.
[0019]
The proportion of the acrylic acid ester monomer and / or the methacrylic acid ester monomer in all the monomers is preferably from 10 to 100% by weight, particularly preferably from 15 to 100% by weight. When the amount of the acrylate monomer and / or the methacrylate monomer is 10% by weight or more, the weather resistance, the water resistance and the like are particularly improved.
[0020]
The acrylic polymer emulsion used in the present invention can also be produced by a method in which a polymer solution prepared by dissolving a polymer prepared in advance in a solvent, a polymer solution produced by solution polymerization, and the like are converted into an aqueous emulsion. However, in general, it is preferable to produce an acrylic acid ester monomer and / or a methacrylic acid ester monomer by a method in which emulsion polymerization is carried out together with another monomer in some cases.
Hereinafter, the emulsion polymerization method for producing the acrylic polymer emulsion of the present invention will be described.
[0021]
In the emulsion polymerization for producing the acrylic polymer emulsion used in the present invention, an emulsifier comprising a hydrocarbon surfactant and / or a fluorine surfactant is generally used, and a chain is optionally used in the presence of a polymerization initiator. In the presence of a transfer agent, various electrolytes, a pH adjuster, and the like, a simple composition comprising 10 to 100% by weight of an acrylate monomer and / or methacrylate ester monomer and 90 to 0% by weight of another monomer. It is carried out by polymerizing a monomer component.
[0022]
Among the emulsifiers, examples of the hydrocarbon surfactant include anionic surfactants, nonionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, and the like. Anionic surfactants are preferable, and more preferably strong acid type surfactants. It is an anionic surfactant. Examples of the hydrocarbon-based strong acid type anionic surfactants include higher alcohol sulfates, polyoxyethylene alkyl ether sulfates, polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfates, fatty oil sulfates, aliphatic amines and aliphatic amines. Aliphatic amide sulfate, dibasic fatty acid ester sulfonate, aliphatic amide sulfonate, alkyl or alkenyl sulfonate, alkylaryl sulfonate, alkyl sulfosuccinate, formalin condensed naphthalene sulfonate, Phosphate salts of aliphatic alcohols, polyoxyethylene alkyl (phenyl) ether phosphates, and the like can be mentioned.
[0023]
Among other hydrocarbon surfactants, nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl esters, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl aryl ethers, glycerin fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, and polyoxyethylene. Sorbitan fatty acid esters and the like can be mentioned.
[0024]
Further, the fluorinated surfactant has a lipophilic group comprising a fluorinated hydrocarbon. Its chemical structure is basically the same as normal surfactants, anionic surfactants having groups such as carboxylate, sulfate, sulfonate and phosphate as hydrophilic groups, hydrophilic Examples include a nonionic surfactant having a polyoxyethylene group as a group, a cationic surfactant having a group such as an amine salt and a quaternary ammonium salt as a hydrophilic group, and an amphoteric surfactant. Fluorinated surfactants generally have a high surface activity and many exhibit a sufficient emulsifying action even if the number of carbon atoms in the lipophilic group is smaller than that of a general surfactant. Examples of the fluorine-based surfactant include perfluoroalkyl carboxylate, perfluoroalkyl sulfonate, perfluoroalkyl phosphate, perfluoroalkyltrimethylammonium salt, perfluoroalkylpolyoxyethylene, and perfluoroalkylbetaine. No. In the present invention, it is preferable to use these fluorine-based surfactants as emulsifiers.
[0025]
The amount of the emulsifier to be used is selected such that the stirring conditions are adjusted according to the type of each surfactant, the type and composition of the monomer, and the like, so that the required average particle diameter and surface tension are achieved. The preferred amount of the emulsifier is generally 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the monomer. In particular, when a hydrocarbon-based strong acid type anionic surfactant and a fluorine-based surfactant are used in combination, 0.1 part by weight of the hydrocarbon-based strong acid-type anionic surfactant is used per 100 parts by weight of the monomer. As described above, preferably 0.2 to 10 parts by weight, and the fluorosurfactant is used in an amount of 0.01 part by weight or more, preferably 0.02 to 1.0 part by weight. If the amount of the emulsifier used is too small, the stability of the emulsion tends to decrease, such as formation of a coagulate, while if too large, the adhesion of the binder formed from the emulsion to the granular material and the water resistance decrease. Show a tendency to.
[0026]
Examples of the polymerization initiator that can be used in the emulsion polymerization for producing the acrylic polymer emulsion used in the present invention include potassium persulfate, persulfates such as ammonium persulfate, inorganic initiators such as hydrogen peroxide, and cumene hydro. Hydroperoxides such as peroxide, isopropylbenzene hydroperoxide and paramenthane hydroperoxide, dialkyl peroxides such as benzoyl peroxide, di-t-butyl peroxide and dilauroyl peroxide, sulfides, sulfinic acid, azobisiso Examples include organic initiators such as azo compounds such as butyronitrile, azobisisovaleronitrile, azobisisocapronitrile, and azobis (phenylisobutyronitrile). The amount of the polymerization initiator used is preferably 0.03 to 2% by weight, particularly preferably 0.05 to 1% by weight, based on all monomers.
[0027]
Further, a reducing agent or a chelating agent can be added to promote the emulsion polymerization. Examples of the reducing agent include sodium pyrobisulfite, sodium sulfite, sodium bisulfite, ferrous sulfate, glucose, sodium formaldehyde sulfoxylate, L-ascorbic acid and salts thereof, sodium bisulfite, and the like. Examples of the agent include glycine, alanine, sodium ethylenediaminetetraacetate and the like.
[0028]
The chain transfer agent that can be used in the emulsion polymerization for producing the acrylic polymer emulsion used in the present invention is preferably an α-chain containing at least 60% by weight of a 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene component. -Methylstyrene dimer, terpinolene, α-terpinene, γ-terpinene, dipentene, octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, n-hexadecyl mercaptan, dimethyl xanthogen disulfide, diethyl xanthogen disulfide, diisopropyl xanthogen disulfide, tetremethyl Thiuram monosulfide, tetraethylthiuram disulfide, tetrabutylthiuram disulfide, dipentamethylthiuram disulfide and the like can be mentioned. The amount of the chain transfer agent used is generally 15% by weight or less based on all monomers.
[0029]
In the emulsion polymerization for producing the acrylic polymer emulsion used in the present invention, generally, 50 to 900 parts by weight of water is used for 100 parts by weight of all monomers, and an emulsifier, a polymerization initiator and, if necessary, a chain. Using a suitable amount of a transfer agent, a reducing agent, a chelating agent, an electrolyte, a pH adjuster, and the like, polymerization is generally performed at a polymerization temperature of 10 to 90 ° C., preferably 40 to 80 ° C., usually for 3 to 15 hours. You.
[0030]
As the method for adding the monomer in the emulsion polymerization for producing the acrylic polymer emulsion used in the present invention, any method such as a batch addition method, a split addition method or a continuous addition method can be employed, and in particular, A preferred addition method is a method in which polymerization is started in the presence of 10% by weight or less of all monomers, and polymerization is performed while adding the remaining monomers continuously or in divided portions. In the split addition method or the continuous addition method, the monomer can be added in a divided or continuous manner together with other added components such as a polymerization initiator, or the total amount of the other added components can be added in advance and then simply added. Only the monomers can be added in portions or continuously. The monomer added at this time can be emulsified in advance.
[0031]
The acrylic polymer emulsion used in the present invention has a glass transition point of the polymer.Is -50 to 25C, preferably-30 to + 20 ° C. When the glass transition point is lower than −50 ° C., the compressive strength of the pavement material deteriorates.+ 25 ° CIf it exceeds 30, the film-forming property of the emulsion is inferior, and as a result, the compressive strength and abrasion resistance deteriorate. The lower the glass transition point, the better the abrasion resistance of the pavement layer, but the lower the compressive strength. On the other hand, the higher the glass transition point, the higher the compressive strength of the pavement layer, but the lower the wear resistance.
[0032]
Therefore, in the present invention, in order to satisfy both the abrasion resistance and the compressive strength, which are inversely related to each other, and to impart high durability to the pavement layer, an acrylic polymer emulsion may be used alone or in combination of two or more. The above mixture, further natural rubber latex, styrene-butadiene rubber latex, may be mixed with other polymer emulsions such as epoxy resin emulsion, and using a mixed emulsion having an average glass transition point within the range of the present invention. preferable.
When a mixed emulsion is used, it is particularly preferable to use an acrylic polymer emulsion having a glass transition point of the polymer of −70 ° C. to less than 0 ° C. (hereinafter also referred to as “low glass transition point emulsion”) and a polymer of the polymer. An acrylic polymer emulsion having a glass transition point of 0 ° C. to 100 ° C. (hereinafter also referred to as “high glass transition point emulsion”) is used by mixing, and the mixed emulsion having an average glass transition point within the range of the present invention. It is preferable to use When such a mixed emulsion is used, a pavement layer having both high compressive strength due to a high glass transition point emulsion and high abrasion resistance due to a low glass transition point emulsion is obtained, so that a pavement layer having extremely excellent durability can be obtained.
[0033]
Here, the glass transition point (hereinafter also referred to as “Tg”) is a value calculated by the following equation.
1 / Tg = Σ [W (i) / Tg (i)]
[Wherein, W (i) is the weight fraction of monomer (i) of the polymer, and Tg (i) is the value of Tg of the homopolymer of monomer (i) expressed in absolute temperature. ]
[0034]
Further, the acrylic polymer emulsion used in the present invention,Average particle size is 0.01０．０0.08 μm. Average of acrylic polymer emulsionParticle sizeIs in the above range, the pavement layer of the pavement material composition of the present invention becomes extremely excellent in water resistance.
Here, the average particle size is a value obtained by treating a polymer emulsion with uranyl acetate and osmic acid, taking an electron micrograph thereof, and averaging the particle sizes of 100 or more polymer fine particles. Average particle size0.08 μmIf it exceeds, the water resistance and the film forming property deteriorate,0.01 μmIf it is less than this, it becomes difficult to maintain a stable dispersion state of the emulsion during the polymerization operation, which is not practical.
In order to make the acrylic polymer emulsion used in the present invention have a required average particle diameter, depending on the type and amount of the emulsifier used, the viscosity of the monomer phase, etc., particularly in the initial stage of polymerization. Stirring conditions and the like must be adjusted, but appropriate conditions can be set sufficiently by experiments.
[0035]
The acrylic polymer emulsion used in the present invention preferably has a surface tension of 10 to 50 mN / m, particularly preferably 15 to 45 mN / m. Here, the surface tension is a value measured according to JIS K2241 (Dinui surface tensiometer). If the surface tension exceeds 50 mN / m, the adhesion to various granular materials is impaired, while if it is less than 10 mN / m, the water resistance decreases.
The required surface tension of the acrylic polymer emulsion used in the present invention does not necessarily need to be achieved during the emulsion polymerization, and may be adjusted by further adding an appropriate emulsifier after the polymerization. However, in this case, it is necessary to appropriately adjust the stirring conditions and the like so that the polymer fine particles have a required average particle diameter. Further, in order to adjust the surface tension, a water-soluble solvent such as alcohol, toluene, xylene, carbitol and dioctyl phthalate may be added.
[0036]
The acrylic polymer emulsion used in the present invention is a solution of a polymer of 10 to 100% by weight of an acrylate monomer and / or a methacrylate ester monomer and 90 to 0% by weight of another monomer. It can also be produced by inverting an emulsion, but also in this case, an emulsion having a required average particle size and surface tension can be obtained by adjusting the amount of an emulsifier added, stirring conditions, and the like. Can be.
[0037]
A silane compound can be added to the acrylic polymer emulsion used in the present invention, if necessary, whereby the adhesion of the formed binder to the granular material can be further improved. Specific examples of the silane compound include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxy Silane, n-propyltriethoxysilane, isopropyltrimethoxysilane, isopropyltriethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 3,3,3 -Trifluoropropyltrimethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysila Γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, γ-aminopropyltri Examples thereof include methoxysilane, 3,4-epoxycyclohexylethyltrimethoxysilane, 3,4-epoxycyclohexylethyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, and diethyldimethoxysilane. Preferred silane compounds are tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane.
[0038]
These silane compounds can be used alone or in combination of two or more. The preferable addition amount is 0.1 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the monomer. After the addition, part or all of the silane compound may be condensed.
[0039]
The pavement material composition of the present invention is obtained by mixing the specific acrylic polymer emulsion described above with earth and sand.
The earth and sand used in the present invention may be any material such as mountain sand, river sand, black earth, red earth, clay, crushed stone, and rock, but the particle diameter is preferably 0.001 to 20 mm, more preferably 0.005 to 10 mm. belongs to. When the particle diameter is less than 0.001 mm, it is difficult to uniformly disperse the mixture during kneading, and the drying property of the pavement material is deteriorated. These may be earth and sand brought in from another place or earth and sand at the construction place. Moreover, you may use individually or in mixture of 2 or more types.
[0040]
The mixing amount of the acrylic polymer emulsion with respect to 100 parts by weight of the earth and sand is a solid content.As 0.5To 20 parts by weight, preferably 0.5 to 15 parts by weight, more preferably 1.0 to 12 parts by weight. The blending amount of the acrylic polymer emulsion (solid content)0.5If the amount is less than 10 parts by weight, the abrasion resistance and the compressive strength of the pavement material become weak, while if the amount exceeds 20 parts by weight, the performance corresponding to the cost cannot be obtained. The pavement material composition of the present invention has a relatively large ratio of earth and sand in the whole, so that a pavement layer having a natural texture of earth and sand can be obtained.
[0041]
The pavement composition of the present invention includes a coloring agent, a filler, an antifoaming agent, a plasticizer, an antioxidant, an antiseptic, an antifungal agent, a waterproofing agent, an ultraviolet ray inhibitor, a water-soluble solvent, and a film-forming auxiliary. In particular, cement, lime, plaster, fiber, water repellent, polyisocyanate compound, zeolite, straight asphalt, asphalt emulsion, bleached asphalt emulsion, tackifier, rubber powder, rubber chips, cork, sponge, silane coupling agent, etc. However, the properties can be optimized according to the use and the like.
The proportion of these components is preferably within a range not exceeding 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition of the present invention. When the amount is more than 100 parts by weight, the film formability of the polymer emulsion may be deteriorated, the compressive strength and abrasion resistance may be deteriorated, and / or the natural feeling of the pavement may be impaired.
[0042]
When a polyisocyanate compound is added to the paving material composition of the present invention among these additives, the curing time can be reduced. In this case, the amount is particularly preferably 0.001 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition of the present invention.
In addition, a coloring agent can be blended for free coloring, but the natural color of the paving material composition of the present invention can be maintained by making use of its natural texture. As the coloring agent, iron oxide, chromium oxide and the like are preferable.
[0043]
As a method of paving a road surface or the like using the paving material composition of the present invention, for example, kneading earth and sand and an acrylic polymer emulsion well in advance, spreading the same on the road surface, and compacting the pavement How to constructIs mentioned.
[0044]
The pavement material composition of the present invention can be used on any road surface or on the ground as long as heavy objects such as trucks do not pass through, but in particular, sidewalks, parks, nature trails in gardens, cycling paths, It can be suitably used in places where natural texture and soft feel are preferred, such as tennis courts, roads in golf courses, gateball fields, roads in forest roads, and temples.
[0045]
[Action]
The acrylic polymer emulsion used in the present invention has an averageParticle sizeBut0.01-0.08Since it is extremely small, such as μm, it has good miscibility with earth and sand, and forms a homogeneous and water-resistant composition. When the acrylic polymer emulsion is applied, the acrylic polymer emulsion hardens while the copolymer fine particles of the emulsion fill the gap between the earth and sand, so that the earth and sand is compressed and fixed to form a pavement layer. This pavement layer is easily crushed by applying an impact of a certain strength or more, and is easy to repair and reuse. Furthermore, since the composition of earth and sand is larger than that of the acrylic polymer emulsion, a natural texture of earth and sand appears on the pavement surface.
[0046]
【Example】
Hereinafter, examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.
[0047]
Examples 1, 5 to 7, Comparative Examples 1 to 9
For 100 parts by weight of mountain sand (containing 5.0% by weight of water, produced in Kasama City, Ibaraki Prefecture, Masago soil), an acrylic polymer emulsion [JSR AE986A, manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.], an acrylic emulsion [Nihon Gosei Rubber Co., Ltd., AE242], an acrylic polymer emulsion [JA135, manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.], or an acrylic polymer emulsion [AE333, manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.] in Tables 1-2. Asphalt emulsion (Nichireki Co., Ltd., Aniosol), cement (Chichibu Onoda Co., Ltd., ordinary Portland cement), glass fiber (Nippon Electric Glass Co., Ltd., chopped strand) Soft type] was added and mixed and stirred sufficiently to prepare a paving material composition (Example 1, 5-7).
Similarly, various pavement compositions were prepared according to the formulation shown in Tables 1 to 3 (Comparative Examples 1 to 9). These pavement compositions were examined for compressive strength and wear resistance (Comparative Examples 1 to 9).
The results are shown in Tables 1 to 3. In the table, unless otherwise specified, the unit is parts by weight. In the case of an emulsion, it indicates parts by weight of the solid content.
The various test items in the examples are values measured as follows.
[0048]
Compressive strength
After thoroughly mixing and stirring the formulations shown in Tables 1 to 3, the density was 2.0 g / cm.³Then, it was formed into a test piece having a diameter of 5 cm and a height of 5 cm. After sufficiently curing and drying these samples, a compressive strength test was performed in accordance with JIS A1108 (concrete compressive strength test method). The measured value was divided by the pressure area to obtain the compressive strength.
Wear resistance
After sufficiently kneading and stirring the compounds shown in Tables 1 to 3, the density was 2.0 g / cm.³Then, it was molded into a size of 12 cm in diameter and 2 cm in thickness to obtain a test body. After sufficiently curing and drying these samples, a wear resistance test was performed in accordance with JIS K7204 (a method of testing abrasion of plastic with a wear wheel). The number of tests was 500 times, and the mass change of each test body before and after the test was calculated, and the amount of wear loss was used as the evaluation value of wear resistance.
[0049]
[Table 1]

[0050]
[Table 2]

[0051]
[Table 3]

[0052]
Example 9 (Example of pavement on road surface)
150 kg of mountain sand [containing 5.0% by weight of water, produced in Kasama City, Ibaraki Prefecture, Masago clay] is put into a 100 liter concrete mixer, and an acrylic polymer emulsion [manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd., JSR AE986A] 3 kg (solid content conversion) and an acrylic polymer emulsion [Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd., JSR AE242] 1 kg (solid content conversion) mixed emulsion, and asphalt emulsion [Nichireki Co., Ltd., aniosol] 1 kg The mixture was mixed with stirring for about 10 minutes. This was spread on a road to be paved so as to have a thickness of about 50 mm, and was compacted by a compacting machine. Furthermore, it was compacted with a roller to finish the pavement surface flat and was cured as it was for one week.
When the compressive strength and wear resistance of this pavement surface were evaluated, the compressive strength was 26 kgf / cm.²And the amount of wear loss was 22 g.
[0053]
【The invention's effect】
According to the pavement material composition of the present invention, the earth and sand appear on the pavement surface after the construction, so that the pavement surface has a natural texture, and the natural scenery is not spoiled, and harmony with the environment can be achieved. In addition, the pavement layer has moderate compressive strength and can maintain sufficient abrasion resistance for walking, so it has a small impact on the pedestrian's feet and has a soft feel that makes it easy to walk. Also has excellent surface durability. Since the pavement layer after construction has high water resistance, it is less affected by rainfall. Further, since the pavement layer is relatively easy to be crushed, the cost of removing the old pavement layer during the repair work is good.
In addition, the pavement material composition of the present invention can be used on a sidewalk, a park, a nature promenade in a garden, a cycling path, a tennis court, a road in a golf course, a gateball field, a mountain forest path, as long as a heavy object such as a truck does not pass through. It can be used on any road surface and ground such as roads and temples.

Claims

An acrylic polymer emulsion having a glass transition temperature of the polymer of -50 to + 25 ° C. and an average particle diameter of 0.01 to 0.08 μm was used in an amount of 0.5 to 20 parts by weight as a solid based on 100 parts by weight of earth and sand. A paving material composition comprising:

An acrylic polymer emulsion having a glass transition temperature of the polymer of -50 to + 25 ° C. and an average particle diameter of 0.01 to 0.08 μm was used in an amount of 0.5 to 20 parts by weight as a solid based on 100 parts by weight of earth and sand. The pavement material composition according to claim 1, which is obtained by kneading.

The pavement composition according to claim 1 or 2 , wherein the pavement composition has a compressive strength of 10 kgf / cm ² or more according to JIS A1108 and a wear loss of 40.0 g or less according to JIS K7204.