JP3636439B2

JP3636439B2 - 着色舗装用結合材

Info

Publication number: JP3636439B2
Application number: JP2001338224A
Authority: JP
Inventors: 幸弘福山; 邦康河辺
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2001-11-02
Publication date: 2005-04-06
Anticipated expiration: 2021-11-02
Also published as: JP2003013403A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、着色舗装用結合材、着色舗装用組成物および該着色舗装用組成物を用いて施工してなる舗装体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車道、歩道、遊園地、プレイグラウンド、公園や広場などの着色舗装や着色舗床、滑り止め舗装にはアスファルトや改質アスファルトを使用せず、着色舗装用結合材組成物が使用されている。このような着色舗装用結合材組成物としては、たとえば特開平４−１００８６２号公報に、Ｃ４〜Ｃ９の石油樹脂、テルペンおよび／またはフェノール樹脂などの石油系樹脂、クマロンインデン樹脂、キシレン樹脂などの石炭樹脂、石油系溶剤抽出油および熱可塑性ゴムを含む組成物が開示されている。また、特開平１１−２１３８５号公報にはイソプレン系炭化水素樹脂を含む組成物が開示されている。
【０００３】
着色舗装用結合材組成物は、アスファルトや改質アスファルトを用いる場合と同様に骨材と加熱溶融状態で混合され、施工場所に薄層に塗工される。そのために、当該組成物には施工性の観点から、溶融時の粘度が低く、流動性が良好であるという優れた流動特性と、施工後の舗装の耐久性の観点から、骨材への濡れ性が良好で、骨材との接着性不良が無いこと、下地との接着性不良や樹脂の収縮によるそりと熱および荷重による変形が無いことが要求される。しかしながら、前記の公報等の着色舗装用結合材組成物では、いずれも流動特性向上の為に石油系溶剤等の油を、変形の抑制の為に熱可塑性ゴムを配合するものであり、樹脂と油とゴムの３者の相溶性の点で配合割合が制限され、良好な相溶性、流動特性、骨材との接着性、そり・変形の抑制を全て同時に達成することは困難であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、流動性が良好であるという優れた流動特性と骨材との濡れ性が良好であるという優れた接着特性を有し、かつ施工後のそりの抑制と変形の抑制を両立した着色舗装用結合材、該着色舗装用結合材と着色顔料と骨材とを含む、施工性に優れた着色舗装用組成物、ならびに該着色舗装用組成物を用いて施工してなる、耐久性に優れた舗装体を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち本発明の要旨は、
〔１〕着色舗装用組成物に用いられる着色舗装用結合材であって、軟化点が１５８〜１８０℃であり、アミン価が０．７以下であるポリアミド樹脂を含有することを特徴とする着色舗装用結合材、
〔２〕前記着色舗装用結合材、着色顔料および骨材を含んでなる着色舗装用組成物、および
〔３〕前記着色舗装用組成物を用いて施工してなる舗装体
に関する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の着色舗装用結合材は、縮重合系樹脂として、ポリアミド樹脂を含有することを１つの大きな特徴とする。本発明の着色舗装用結合材は、骨材との濡れ性が良好であり、接着性に優れ、従来の着色舗装用結合材組成物と同等以上の流動特性を保持し、なおかつ施工後のそりと変形性が改良されている。また、該組成物の固化速度も従来の着色舗装用結合材組成物と同等以上である。従って、該組成物と骨材を含む本発明の着色舗装用組成物の施工性は良好であり骨材や下地との接着性も高く、そりと変形が少ないことから施工後の舗装体の耐久性も高い。なお、本明細書において「施工性」とは、本発明の着色舗装用組成物を舗装上に塗工する際の、その流動特性と固化速度をいう。
【０００７】
前記ポリアミド樹脂は、用いられる骨材との混合性の観点から、１８０℃における溶融粘度が、２００００ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、さらに好ましくは１００００ｍＰａ・ｓ以下、特に好ましくは５０００ｍＰａ・ｓ以下である。一方、当該溶融粘度の下限としては、好ましくは５０ｍＰａ・ｓ以上である。また、混合時の溶融温度の観点から、軟化点は、１５８〜１８０℃、好ましくは１１０〜１７５℃である。２種以上の縮重合系樹脂が同時に使用される場合には、その混合物が前記条件を満たすことが好ましい。
【０００８】
また、施工後のそりの抑制と変形の抑制を両立する観点から、前記ポリアミド樹脂の貯蔵弾性率（Ｇ’）は５０℃において１．０×１０⁹Ｐａ以下、１２０℃において１．０×１０⁴Ｐａ以上が好ましく、特に好ましくは５０℃において１．０×１．０⁶×Ｐａ以上１．０×１０⁸Ｐａ以下、１２０℃において１．０×１０⁵Ｐａ以上１．０×１０⁷Ｐａ以下である。
【０００９】
前記ポリアミド樹脂は、本発明の所望の効果の発現の観点から、１８０℃における溶融粘度が２００００ｍＰａ・ｓ以下で、軟化点が８０〜１８０℃で、貯蔵弾性率（Ｇ’）が５０℃において１．０×１０⁹Ｐａ以下、１２０℃において１．０×１０⁴Ｐａ以上であることが好ましく、１８０℃における溶融粘度が５０ｍＰａ・ｓ以上２０，０００ｍＰａ・ｓ以下で、軟化点が１１０〜１７５℃で、貯蔵弾性率（Ｇ’）が５０℃において１．０×１０⁶Ｐａ以上１．０×１０⁸Ｐａ以下、１２０℃において１．０×１０⁵Ｐａ以上１．０×１０⁷Ｐａ以下であることがさらに好ましい。
【００１０】
なお、軟化点、溶融粘度および貯蔵弾性率は実施例に記載の方法で測定する。
【００１１】
本発明に使用する縮重合系樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリエステルポリアミド樹脂、ポリアミド樹脂が挙げられるが、製造の容易さの観点から、特にポリアミド樹脂が好ましい。
【００１２】
ポリアミド樹脂の原料となるポリカルボン酸成分およびアミン誘導体を適宣選択し、反応時間や反応温度等の条件を調整することにより溶融粘度、軟化点および貯蔵弾性率が所望の値の樹脂を得ることができる。
【００１３】
ポリアミド樹脂は、ポリカルボン酸成分とアミン誘導体を用い、それらを縮重合反応させることにより得られる。構成モノマーとしては以下のポリカルボン酸成分、アミン誘導体等が挙げられる。
【００１４】
ポリカルボン酸成分としては、例えば、炭素数３６の二塩基酸を主成分とするダイマー酸、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、アルケニルコハク酸（Ｃ４〜Ｃ２０）、シクロヘキサンジカルボン酸、ナフタレンジカルボン酸等の二価カルボン酸、および１，２，４−ベンゼントリカルボン酸等の三価カルボン酸等が挙げられる。なお、所望により重合停止剤としてモノカルボン酸を反応時に共存させても良い。
【００１５】
アミン誘導体としては、ポリアミン、アミノカルボン酸、アミノアルコール等が挙げられる。具体的には、ポリアミンとしては、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等の脂肪族ジアミン、ジエチレントリアミン、キシリレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン等の芳香族ジアミン、ピペラジン、イソフォロンジアミン等が挙げられる。アミノカルボン酸としては、メチルグリシン、トリメチルグリシン、６−アミノカプロン酸、δ−アミノカプリル酸、ε−カプロラクタム等が挙げられる。アミノアルコールとしては、エタノールアミン、プロパノールアミン等が挙げられる。なお、所望により重合停止剤としてモノアミンを反応時に共存させても良い。
【００１６】
前記モノカルボン酸およびモノアミンは特に限定されるものではないが、好ましくは炭素数１〜２２の飽和または不飽和のモノカルボン酸またはモノアミンが好ましい。モノカルボン酸またはモノアミンとしては、さらに水酸基等の置換基を有するものであっても良い。例えば、モノカルボン酸としては、トール油脂肪酸、プロピオン酸、酢酸等が挙げられ、モノアミンとしては、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン等が挙げられる。
【００１７】
なお、これらの各成分は、それぞれ単独でまたは２種以上混合して用いることができる。
【００１８】
本発明に用いるポリアミド樹脂の製造は、前記原料を公知の反応条件下で縮重合反応させることにより行なうことができる。例えば、ポリアミド樹脂が得られ得る任意のモル比にてポリカルボン酸とポリアミンとを混合、加熱し、例えば、１８０〜２５０℃で縮重合反応させればよい。なお、各成分を適宣選択し、反応時間や反応温度等の条件を調整することにより所望の物性値の縮重合系樹脂を得ることができる。
【００１９】
本発明の着色舗装用結合材における前記ポリアミド樹脂の含有量は、本発明の所望の効果が得られる限り特に限定されるものではないが、３０〜１００重量％であるのが好ましく、５０〜１００重量％であるのがより好ましい。着色舗装用結合材におけるその他の成分としては石油系樹脂、アクリル系樹脂等が挙げられる。
【００２０】
本発明の着色舗装用組成物は、前記着色舗装用結合材と着色顔料と骨材とを含むものであり、着色顔料としては、例えば、従来の着色舗装用組成物に使用されている、ベンガラ、カーボンブラック、酸化チタン、フタロシアンブルー等が挙げられる。さらに所望により、その他の添加剤を含有させてもよい。その他の添加剤としては、フィラー、剥離防止剤、酸化防止剤等を挙げることができる。本発明の着色舗装用組成物におけるその他の添加剤の含有量は、本発明の所望の効果の発現が阻害されない限り、特に限定されるものではない。また、本発明に用いる縮重合系樹脂の所望の効果の発現を阻害しない限り、プロセスオイルや熱可塑性ゴム等を加えてもよい。なお、骨材としては、砕石、玉砕、砂利、再生骨材、セラミックス等を挙げることができる。
【００２１】
本発明の着色舗装用組成物は、前記着色舗装用結合材に着色顔料と骨材とを加え、さらに所望によりその他の添加剤を加えて、好ましくは１５０〜２２０℃にて加熱混合して調製することができる。本発明の所望の効果の発現の観点から、着色舗装用組成物中の着色舗装用結合材の含有量は３〜５０重量％が好ましく、５〜３０重量％であるのがより好ましい。また、骨材の含有量は４０〜９０重量％が好ましく、５０〜８０重量％であるのがより好ましい。着色顔料の含有量としては、０．５〜４０重量％が好ましく、１〜３０重量％であるのがより好ましい。
【００２２】
本発明の舗装体は、前記着色舗装用組成物を用いて公知の方法に従って施工することにより製造することができる。例えば、着色舗装用組成物を公知の方法に従って、好ましくは１５０〜２２０℃にて加熱溶融し、次いで舗装上に薄層に塗工して冷却することにより製造することができる。なお、舗装体としては、舗装、舗床等を挙げることができる。
【００２３】
【実施例】
次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。
製造例１〜９
表１に記載した各原料を併記する配合に従い、温度計、攪拌機、脱水管および窒素吹込管を備えた四つ口丸底フラスコにて、混合、攪拌し、内容物の着色防止のため僅かに窒素置換をした後、２１０℃で５時間、さらに減圧下１時間反応させてポリアミド樹脂を得た。なお、ダイマー酸はハリマ化成（株）製の「ハリダイマー２５０」を用いた。
【００２４】
表１に示す樹脂特性のうち、酸価はＪＩＳＫ００７０に基づいて、アミン価はＡＳＴＭＤ２０７３に基づいて測定した。軟化点はＪＩＳＫ２５３１−１９６０に基づく環球法で、溶融粘度は振動式粘度計ＣＪＶ−２０００（秩父セメント社製）で測定した。貯蔵弾性率は動的粘弾性測定器（ＤＶＡ−２２５、アイティー計測制御製）で次の条件で測定した。
変形モード：せん断、測定周波数：１０Ｈｚ、昇温速度：２℃／ｍｉｎ、
設定歪み：０．１％
【００２５】
【表１】

【００２６】
実施例１〜４、比較例１〜２および参考例１〜５
表２に記載の配合に従って、各原料を混合し、着色舗装用結合材を調製した。次いで、着色舗装用組成物を下記の配合処方で加熱混合用ミキサー（ワールドテスト株式会社製）で混合することにより調製した。得られた着色舗装用組成物をアスファルト舗装上に塗工し、舗装体を製造した。この際、実施例１〜４のいずれの着色舗装用組成物でも問題なく施工することができ、良好な施工性を示した。また、舗装体を骨材剥離試験に供し、アスファルト舗装からの着色舗装の剥がれ度合いをそりの指標として評価した。さらに、舗装体の変形性を下記の方法により評価した。評価結果を表２に併記する。
【００２７】
（着色舗装用組成物配合）
着色舗装用結合材／ベンガラ／骨材（２．３６〜４．７５ｍｍの砕石）＝２０／３０／５０重量部
【００２８】
〔骨材剥離試験〕
舗装試験法便覧（社団法人日本道路協会発行）記載のラベリング試験方法に基づき下記の条件で行った。
（試験条件）
回転スパイクタイヤ型、空気圧：１５６．９kPa
運転回数：3 ０００rpm 、試験温度：２０℃
【００２９】
骨材の剥がれ度合いは、以下の評価基準に従って目視により評価した。
（評価基準）
◎：剥がれ無し
○：少し剥がれあり（２割以下）
△：剥がれやや多い（２〜５割）
×：剥がれ多い（５割以上）
【００３０】
〔そり〕
着色舗装用組成物をアスファルト舗装上に３００ｍｍ×３００ｍｍ×２ｍｍで施工し、１日放置後、着色舗装とアスファルト間の剥がれ度合いを着色舗装の端とアスファルト舗装との隙間の高さから求めた。
◎：剥がれが認められない
○：僅かに剥がれが認められる（隙間の高さが２ｍｍ以下）
×：剥がれが認められる（隙間の高さが２ｍｍ以上）
【００３１】
〔変形性〕
着色舗装用組成物の２０ｍｍ×２０ｍｍ×５０ｍｍの供試体の上面中心部に直径１００ｍｍ、１ｋｇの重りをのせたものを６０℃雰囲気下に２時間放置し、供試体上の重りによるくぼみを目視により調べた。
◎：変形無し（くぼみ無し）
×：変形有り（くぼみ有り）
【００３２】
【表２】

【００３３】
表２に示すように、ポリアミド樹脂を含む着色舗装用組成物を用いた場合（実施例１〜４）には、いずれも、舗装体からの骨材の剥がれ度合いは少なく、そりの抑制と変形の抑制が両立されている。一方、比較例１と２から明らかなように、ポリアミド樹脂を含まない着色舗装用組成物を用いた場合、プロセスオイルや熱可塑性ゴムを用いたとしても骨材の剥がれ度合いが多く、そりの抑制と変形の抑制が両立されていないことが分かる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、優れた流動特性を保持し、なおかつ骨材との濡れ性が良好で骨材との接着性に優れ、さらにそりの抑制と変形の抑制を両立するという優れた性能を有する着色舗装用結合材、施工性に優れた着色舗装用組成物、ならびに耐久性に優れた舗装体が得られる。

Claims

着色舗装用組成物に用いられる着色舗装用結合材であって、軟化点が１５８〜１８０℃であり、アミン価が０．７以下であるポリアミド樹脂を含有することを特徴とする着色舗装用結合材。
ポリアミド樹脂の１８０℃における溶融粘度が２００００ｍＰａ・ｓ以下である請求項１記載の着色舗装用結合材。
変形モードがせん断で、測定周波数が１０Ｈｚで、昇温速度が２℃／ｍｉｎで、設定歪みが０．１％である条件下で測定したときのポリアミド樹脂の貯蔵弾性率（Ｇ’）が５０℃において１．０×１０⁹Ｐａ以下で、１２０℃において１．０×１０⁴Ｐａ以上である請求項１または２記載の着色舗装用結合材。
請求項１〜３いずれか記載の着色舗装用結合材、着色顔料および骨材を含んでなる着色舗装用組成物。
請求項４記載の着色舗装用組成物を用いて施工してなる舗装体。