JP4118670B2

JP4118670B2 - Binder composition for road

Info

Publication number: JP4118670B2
Application number: JP2002373658A
Authority: JP
Inventors: 幸弘福山; 邦康河辺
Original assignee: TOA ROAD CORPORATION; Kao Corp
Current assignee: TOA ROAD CORPORATION; Kao Corp
Priority date: 2002-08-05
Filing date: 2002-12-25
Publication date: 2008-07-16
Anticipated expiration: 2022-12-25
Also published as: JP2004124040A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路補修用を含む道路用結合剤として好適な結合剤組成物及びそれを用いた道路施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
道路補修用を含む道路用結合剤は、骨材等の基材をフェノール樹脂、メラミン樹脂等の結合剤やスチレンや（メタ）アクリル酸エステル系等の重合性単量体に不飽和ポリエステル樹脂や有機過酸化物を溶解したもの、不飽和ポリエステル樹脂と有機過酸化物を単に混合したもの等を結合剤としている。
【０００３】
しかし、これらは、ホルマリンを発生したり、単量体の臭気があったり、均一な硬化反応が起こりにくい等の問題点がある。
【０００４】
かかる問題点を改善するために、本発明者らは、油溶性開始剤を含有する熱硬化性の水系樹脂組成物を開示している（例えば、特許文献１〜３参照）。しかし、より低温、好ましくは室温でも容易に硬化する結合剤が望まれている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−４０１８７号公報
【特許文献２】
特開２００２−３３９３０４号公報
【特許文献３】
特開２００２−３３９３０６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、安全性に優れ、かつ室温でも容易に均一な硬化反応を生じ得る道路補修用を含む道路用結合剤組成物、及び前記結合剤組成物を用いてなる道路施工方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の要旨は、
〔１〕酸価が３〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇの樹脂とカップリング剤とを含有してなる道路用結合剤組成物、及び
〔２〕前記〔１〕記載の結合剤組成物を用いる道路施工方法
に関する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の道路用（以下、道路補修用も含む）結合剤組成物は、前記のように、特定酸価の樹脂とカップリング剤とを含有してなるものであり、安全に、かつ室温でも容易に均一な硬化反応を生じることができ、骨材等の部材に対して結合性に優れるという効果が発現される。
【０００９】
本発明の結合剤組成物に含有される樹脂は、酸価が３〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇであれば、縮重合系樹脂、付加重合系樹脂等の、カップリング剤の存在により硬化しえるものならいずれでもよいが、好ましくは縮重合系樹脂、特にはラジカル重合可能な不飽和結合を有する樹脂が好ましく、特に更には不飽和ジカルボン酸又はその酸無水物を構成モノマーの少なくとも一種とする樹脂が好ましい。なお、前記樹脂はウレタン結合、エポキシ結合等で変性されていてもよいが、変性されていないものが好ましい。これらの樹脂の酸価は、結合性、耐水性及び硬化性の観点から、好ましくは１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇ、より好ましくは１５〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇである。
当該樹脂の形態は、均一硬化性、塗工作業性の観点から、水系分散体であることが好ましく、その平均粒径としては、分散性の観点から、好ましくは０．０１〜１０μｍ、より好ましくは０．０５〜２μｍ、特に好ましくは０．１〜１μｍである。なお、前記酸価は、水分散体を得る観点からも好ましい。
【００１０】
前記酸価はＪＩＳＫ００７０に従って測定し、前記平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置、ＳＡＬＤ−２０００Ｊ（島津製作所製）により測定する。樹脂の軟化点は、結合強度の観点から、７０〜１５０℃、好ましくは８５〜１２０℃が望ましい。樹脂のガラス転移点は１０〜８０℃が好ましく、５０〜８０℃がさらに好ましい。なお、数平均分子量は、好ましくは１０００〜３万、より好ましくは２０００〜１万である。
【００１１】
本発明に用いられる縮重合系樹脂としては、本発明の所望の効果の発現の観点から、ポリエステル又はポリエステルポリアミド、特にポリエステルが、特に更にはラジカル重合可能な不飽和結合を有するポリエステルが好ましい。
【００１２】
本発明に用いられる縮重合系樹脂、たとえば前記ポリエステルは、構成モノマーとして以下に挙げる酸成分とポリオール成分とを縮重合させることにより製造することができる。
【００１３】
ラジカル重合可能な不飽和結合を有するポリエステルを製造する際の酸成分としての、ラジカル重合可能な不飽和結合を有する不飽和ジカルボン酸又はその酸無水物としては、マレイン酸、フマル酸、テトラヒドロフタル酸、イタコン酸、シトラコン酸及びそれらの酸無水物、低級（Ｃ１〜Ｃ４）アルキルエステルが挙げられ、好ましくはマレイン酸、フマル酸、無水マレイン酸である。これらは単独で又は２種以上混合して用いることができる。これらの酸成分の含有量は全酸成分中、好ましくは２０〜１００モル％、より好ましくは５０〜１００モル％、特に好ましくは８０〜１００モル％である。
【００１４】
なお、本発明に用いることができる、前記酸成分以外の他の酸成分としては、好ましくは炭素数４〜４０の二価又は三価の非ラジカル反応性カルボン酸が用いられ、たとえば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、ダイマー酸、アルケニル（Ｃ４〜Ｃ２０）コハク酸、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、及び１，２，４−ベンゼントリカルボン酸等の三価カルボン酸、その無水物、その低級アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）エステルが挙げられる。なお、不飽和結合を有しないポリエステルを製造する際には、これらの飽和系酸成分のみを用いることになる。
【００１５】
一方、前記ポリオール成分としては、好ましくはエチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトール、１，６−ヘキサンジオール等の炭素数２〜１０の脂肪族ポリオール又はビスフェノールＡ、水素化ビスフェノールＡ等の芳香族系ポリオール及びそれらのアルキレン（Ｃ２〜Ｃ３）オキサイド付加物（付加モル数：ｎ＝２〜２０）が挙げられ、特には耐熱性及び耐水性の点よりビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付加物が好ましく、アルコール成分中５０〜１００モル％、更には８０〜１００モル％含有するのが好ましい。
【００１６】
ポリオール成分と酸成分との縮重合は、公知の方法、たとえば、ポリオール成分と酸成分とを不活性ガス雰囲気中にて１８０〜２５０℃の温度で反応させることにより行うことができ、その終点は分子量の指標となる軟化点（Ｔｍ）、酸価等の追跡により決定すればよい。
【００１７】
なお、ポリオール成分と酸成分とのモル比は、得られるポリエステルの酸価、軟化点、数平均分子量及びガラス転移点（Ｔｇ）等の値により適宜決定すればよいが、１：０．６〜１：１．５（ポリオール成分：酸成分）であることが好ましい。
【００１８】
また、この縮重合の際に、酸化ジブチル錫等のエステル化触媒、ハイドロキノン、ｔ−ブチルカテコール等の重合禁止剤等の添加剤を適宜使用できる。
【００１９】
一方、本発明に用いられる縮重合系樹脂の好ましい態様の１つである前記ポリエステルポリアミドは、公知の方法、たとえば、前記ポリエステルの製造に用いた酸成分及び前記ポリオールを含む成分中にアミン誘導体を添加して縮重合することにより製造することができる。かかるアミン誘導体としては、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、キシリレンジアミン等のポリアミンが好ましい。
【００２０】
ポリエステルポリアミドの合成の際の、ポリオール成分、酸成分及びアミン誘導体のモル比は、前記ポリエステルの場合と同様に、該ポリエステルポリアミドの酸価、数平均分子量及びガラス転移点等の値により、適宜決定すればよい。
【００２１】
なお、得られる縮重合系樹脂の酸価、軟化点、数平均分子量、ガラス転移点の調整は、例えば、その原料の種類及び前記酸成分／ポリオール成分のモル比、反応温度、反応時間等を調整することにより行うことができる。
【００２２】
本発明に用いられる付加重合系樹脂としては、本発明所望の効果発現の観点から、ビニル系樹脂が好ましく、重合の際には過酸化物、アゾ化合物、過硫化物等の前記のラジカル発生剤を用いるのが好ましい。また、乳化重合、懸濁重合、溶液重合、バルク重合、何れの重合法を用いても構わないが、樹脂分散体製造の点から、溶液重合法が好ましい。なお、溶液重合法では、トルエン、キシレン等の芳香族系溶剤、メチルエチルケトン等のケトン系溶剤を用い、重合後、減圧下に溶剤を留去する。
【００２３】
ビニル系樹脂を形成するために使用される単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン若しくはスチレン誘導体；エチレン、プロピレン等のエチレン系不飽和モノオレフィン類；塩化ビニル、酢酸ビニル、等のビニルエステル類；（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸ｎ−プロピル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸グリシジル、等のエチレン性モノカルボン酸及びそのエステル；（メタ）アクリロニトリル、（メタ）アクリルアミド等のエチレン性モノカルボン酸置換体；マレイン酸等のエチレン性ジカルボン酸；ビニルケトン類；ビニルエーテル類、ビニリデンハロゲン化物；Ｎ−ビニル化合物類等が挙げられる。本発明において、好ましくはスチレン、エチレン性モノカルボン酸及びそのエステルが用いられ、スチレン、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸ブチル及び（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシルがより好ましく用いられる。
【００２４】
また、必要に応じて、ジビニルベンゼン等の重合性不飽和結合を２個以上有する化合物を架橋剤として使用することもできる。
当該酸価は（メタ）アクリル酸、無水マレイン酸等の酸基含有単量体の導入量を調整することで容易に達成できる。
【００２５】
また、本発明の結合剤組成物に使用されるカップリング剤は、樹脂成分及び／又は各種骨材、繊維等の部材間の接着性を高め、さらには水との反応で自己縮合し、複合材料の特性を向上させるためのもので、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、アルミニウム系キレート化合物等が挙げられ、特に硬化特性の観点から、シランカップリング剤が好ましい。
【００２６】
シランカップリング剤としてはアルコキシ（Ｒ＝Ｃ１〜Ｃ３）シリル基を有するものが好ましく、特にはジ又はトリアルコキシシリル基を有するものが好ましい。γ−ヒドロ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、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピ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等が挙げられ、好ましくはアミノアルキル（Ｃ２〜Ｃ３）ジ又はトリアルコキシ（Ｃ１〜Ｃ２）シラン類である。
【００２７】
チタンカップリング剤としてはイソプロピルトリイソステアロイルチタネート、テトライソプロピルチタネート、イソプロリルトリ（Ｎ−アミノエチル−アミノエチル）チタネート等が挙げられる。
【００２８】
アルミニウムキレート化合物としてはアルミニウムエチルアセトアセテートジイソプロピレート、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）、アルミニウムトリス（アセチルアセトネート）、（アルキルアセトアセタト）アルミニウムジイソプロピレート等が挙げられる。これらのカップリング剤は、単独で又は２種以上混合して用いることができる。
【００２９】
また、カップリング剤を前記樹脂と混合する場合、直接混合する以外に、前記樹脂に内添させてもよく、骨材や繊維等の部材に添加した後に縮重合系樹脂と混合してもよいが、硬化速度の観点から、後述のように水分散体に添加したり骨材に添加した後に、樹脂と混合するのが好ましい。
【００３０】
本発明の結合剤組成物における樹脂／カップリング剤の比率（重量比）は、強度、硬化時間の観点から、７０／３０〜９９．９／０．１が好ましく、更には８０／２０〜９９／１が好ましい。また、結合剤組成物中の固形分あたりの樹脂とカップリング剤の合計量は、用途により、適宜決めればよいが、好ましくは３０〜１００重量％、特に好ましくは５０〜１００重量％である。
【００３１】
また、本発明の結合剤組成物にはカップリング剤の自己縮合反応を促進すべく、ジブチル錫ジラウレート、オクタン酸第１錫等の公知の触媒を使用してもよい。
【００３２】
また、本発明の結合剤組成物は、前述したように均一硬化性、塗装作業性の観点から、水系分散体であることが好ましく、即ち結合剤組成物中の前記樹脂は、自己分散型水系樹脂分散体（以下、樹脂分散体をいう）であることが好ましい。該樹脂分散体は、本発明の道路用結合剤組成物を調製するために好適に用いられる。
【００３３】
かかる樹脂分散体に含有される樹脂は、前記する樹脂と同様である。その含有量は、樹脂分散体において、好ましくは１０〜６０重量％、より好ましくは２０〜５０重量％である。水の含有量は、３０〜９５重量％が好ましく、５０〜９０重量％がより好ましい。
【００３４】
樹脂を水中に分散させるには、公知の界面活性剤と共に乳化機により乳化しても良いし、かかる樹脂を有機溶剤に溶解させ、水、及び必要に応じて界面活性剤等を加え、有機溶剤を留去して水系に転相させても良い。また、平均粒径は、たとえば、得られる樹脂の分子量、酸価、中和度等を調整及び転相乳化条件等を変えることによって適宜調整することができる。なお、ビニル系樹脂等を乳化重合等の安定な水分散体として製造した場合には、そのまま使用してもよい。
【００３５】
さらに、樹脂に存在するイオン性基、例えばカルボキシル基は、少なくとも一部が中和されているのが好ましい。たとえば、本発明の結合剤組成物を調製する前もしくは調製する際に中和剤を用いて中和すればよく、その中和方法は特に限定されない。
【００３６】
前記中和剤としてはイオン性基、例えばカルボキシル基をイオン化するものであれば特に限定はないが、好ましくは、アルカリ金属、アルカリ土類金属等の水酸化物及び各種アミン類、特にはアミン類であり、その使用量は、樹脂中のカルボキシル基１当量に対して、０．８〜１．４当量が好ましい。
【００３７】
また、本発明の結合剤組成物には、本発明の所望の効果の発現が阻害されない範囲内で適宜、硬化剤、硬化促進剤、他の樹脂等の成分を用いることもできる。
【００３８】
本発明の結合剤組成物に用いられる硬化剤としては、油溶性硬化剤であっても水溶性硬化剤であってもよいが、硬化速度と分散、溶解性の観点から、水に添加する場合は水溶性硬化剤が好ましく、樹脂に内添する場合は油溶性硬化剤が好ましい。
【００３９】
水溶性硬化剤としては、過硫酸塩、過酸化水素、水溶性過酸化物が挙げられ、具体的には、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩、２，２−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩、４，４−アゾビス（４−シアノ吉草酸）等の水溶性アゾ化合物、過酸化水素等が挙げられる。
【００４０】
油溶性硬化剤としては、たとえば、有機過酸化物、アゾ系重合開始剤等が挙げられる。
【００４１】
前記有機過酸化物としては、ジアシルパーオキサイド類、ハイドロパーオキサイド類及びケトンパーオキサイド類が好ましく、具体的には、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、アセチルアセトンパーオキサイドが挙げられる。
【００４２】
前記アゾ系重合開始剤としては、２，２’−アゾビス−イソブチロニトリル、２，２’−アゾビス−２−メチルブチロニトリル、２，２’−アゾビス−２，４−ジメチルバレロニトリル等が挙げられる。これらの硬化剤は、単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
【００４３】
本発明の結合剤組成物における硬化剤は、要求される硬化速度及び複合体の強度と結合剤組成物の保存安定性とのバランスの観点から、結合剤組成物に水を含有させる場合に使用することが好ましく、その含有量としては、縮重合系樹脂と水の合計１００重量部に対し、好ましくは０．０１〜２０重量部、より好ましくは０．１〜１５重量部である。
【００４４】
本発明の結合剤組成物に用いられる硬化促進剤としては、油溶性硬化促進剤であっても水溶性硬化促進剤であってもよい。油溶性硬化促進剤としては、アニリン誘導体、トルイジン誘導体、金属石鹸類、チオ尿素誘導体等が挙げられる。水溶性硬化促進剤としては、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム等の亜硫酸塩、二価の鉄塩、Ｌ−アスコルビン酸、Ｌ−アスコルビン酸ナトリウム等が挙げられる。
【００４５】
本発明の結合剤組成物には、硬化後の樹脂の架橋密度を高める観点から、ラジカル重合可能な不飽和結合を２つ以上有する化合物（以下、不飽和結合を２つ以上有する化合物という）をさらに含有させるのが好ましい。
【００４６】
本発明に用いられる不飽和結合を２つ以上有する化合物としては、たとえば、アリル基を有する化合物、両末端（メタ）アクリル基を有する化合物及びジビニル基を有する化合物からなる群より選ばれる１種以上の化合物が挙げられる。これらの中では、樹脂と相溶し架橋密度が向上することによる硬化後の強度向上、剤の保存安定性、塗工時の臭気等の観点から、アリル基を含有する化合物が好ましい。具体的には、フタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル、テレフタル酸ジアリル、マレイン酸ジアリル、イタコン酸ジアリル、ヘキサヒドロフタル酸ジアリル、ジアリルフタレートプレポリマー、ジアリルイソフタレートプレポリマー等のジアリル化合物及び１，２，４−ベンゼントリカルボン酸トリアリル等のトリアリル化合物がより好ましい。
【００４７】
また、両末端（メタ）アクリル基を有する化合物としては、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート等が好ましい。ジビニル基を有する化合物としては、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等が好ましい。これらの不飽和結合を２つ以上有する化合物は単独で又は２種以上を混合して使用してもよい。
【００４８】
本発明の結合剤組成物における不飽和結合を２つ以上有する化合物の含有量は、高強度化、及び耐熱性、耐水性の向上の観点から、樹脂１００重量部に対し、好ましくは０．５〜５０重量部、より好ましくは１〜３０重量部である。
【００４９】
なお、スチレン、（メタ）アクリル酸アルキルエステル等のラジカル重合可能な不飽和結合が一つの液体重合性単量体は樹脂製造後、さらに添加されないのが好ましい。
【００５０】
さらに本発明の結合剤組成物には、前記成分の他に、公知の各種添加剤、たとえば、ベンゾトリアゾール、ベンゾフェノン等の紫外線吸収剤、クロロメチルフェノール系等の防黴剤、ＥＤＴＡ等のキレート剤、炭酸カルシウム、タルク等の充填剤、顔料、染料、酸素吸収剤等を本発明の所望の効果を損なわない範囲で配合してもよい。
【００５１】
かかる成分を有する本発明の結合剤組成物は、たとえば、酸価３〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇの樹脂とカップリング剤、及び必要に応じて他の成分を適宜選択して組み合わせて、常法により混合して製造することができる。
【００５２】
本発明の結合剤組成物は、前記成分の全て又は適宜選択された成分をそれぞれ予め混合して調製物とすることもでき、もしくは使用する直前にそれらを混合して調製物とすることもできるが、作業性の観点より、樹脂を水中に分散させて樹脂分散体にし、この樹脂分散体にカップリング剤、その他の成分を添加混合して調製することが好ましい。
【００５３】
樹脂分散体は、前記のように、酸価３〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇの樹脂や必要に応じて他の成分を有機溶剤に溶解させ、水や所望により界面活性剤等を加えた後、有機溶剤を留去して水系に転相する、転相乳化等により製造することができる。また、ビニル系樹脂においては乳化重合法等により直接製造してもよい。
【００５４】
前記有機溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン及びＴＨＦが好ましい。有機溶剤の使用量としては、本発明の樹脂分散体に用いられる樹脂１００重量部に対し有機溶剤１００〜６００重量部であることが好ましい。
【００５５】
また、前記水の使用量としては、本発明の樹脂分散体に用いられる樹脂１００重量部に対し１００〜１０００重量部であることが好ましい。この場合、水にアセチレングリコール化合物、高級アルコール硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩等を樹脂１００重量部に対し１〜２０重量部程度さらに添加して、当該樹脂微粒子の平均粒径を調整してもよい。
【００５６】
また、有機溶剤の留去は、たとえば、減圧下２５〜７０℃で行うことが好ましく、有機溶剤の含有量を好ましくは１重量％以下、さらに好ましくは０．１重量％以下に調整することが望ましい。また、得られた処理液のｐＨを６〜１０となるように調整することがさらに好ましい。ｐＨの調整には、前述の中和剤等を用いることができる。
【００５７】
以上のようにして得られる本発明の結合剤組成物は、水系分散体として使用することがきる。該水系分散体は、例えば、前記転相乳化によって得られる結合剤組成物そのものであってもよいが、さらに水を添加したものでもよい。
【００５８】
本発明の結合剤組成物は、安全性に優れ、かつ室温でも均一な硬化反応を生じ得るものであり、種々の部材に対する結合性に優れるものであるため、道路補修用を含む道路用結合剤組成物として好適に使用することができる。
【００５９】
例えば、該道路用結合剤組成物は、前記結合剤組成物と骨材とを含んでなる。骨材としては、例えば、砕石、砂利、再生骨材、セラミックス等が挙げられる。なお、骨材１００重量部に対して、本発明の結合剤組成物は、固形分で１〜５０重量部用いればよい。さらに所望により、フィラー、剥離防止剤、酸化防止剤、プロセスオイル、熱可塑性ゴム等を含有させても良い。
【００６０】
本発明の道路用結合剤組成物は、塗工作業性に優れ、例えば、水分散体として舗装上に塗布すると、水の蒸発により樹脂成分と骨材等がカップリング剤により効率よく硬化し、実用上、充分に強固な舗装が形成され、その結果、耐久性に優れた舗装体が得られる。塗装厚さは１ｃｍ以下が好ましい。また、室温における硬化に要する時間も通常の塗工で問題のない範囲である。さらに、臭気や火災の危険性等のない原料によりなるものであり、危険性等に関する従来の問題点が大幅に改善されている。したがって、本発明は、前記道路用結合剤組成物を用いる道路施工方法に関する。かかる道路施工方法を用いることで、従来より簡便に道路の施工や補修を行うことができるという効果が発現される。
【００６１】
【実施例】
樹脂製造例１
ポリエステル樹脂の調製
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（全酸成分中１００モル％）、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。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。また、ガラス転移点は、示差走査熱量計、ＤＳＣ２００（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。数平均分子量はクロロホルムを溶解液とし、商品名「ＧＭＨＬＸ＋Ｇ３０００ＨＸＬ」（東ソー（株）製）のカラムを用いたＧＰＣ測定により求めた。なお、標準試料は単分散ポリエチレンである。
【００６２】
樹脂製造例２
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ム酸６７０ｇ、および酸化ジブチル錫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。
【００６３】
樹脂製造例３
ビニル系樹脂の調製
温度計、ステンレス製攪拌棒、流下式コンデンサー及び窒素導入管を取り付けた２リットルのガラス製４口フラスコにキシレン５５０ｇを入れ、窒素置換後１３５℃に昇温した。スチレン８２０ｇ、２ーエチルヘキシルアクリレート１５０ｇ、メタクリル酸３０ｇ及びラジカル発生剤としてジクミルパーオキサイド５０ｇを滴下ロートに入れ、１時間かけて滴下を行い、１３５℃のまま２時間熟成した。その後、２００℃まで昇温し、減圧下でキシレンを留去してバットに抜き出した。得られたビニル系樹脂は酸価が２０．５ｍｇＫＯＨ／ｇ、軟化点が１１０．０℃、ガラス転移点（Ｔｇ）が６３．０℃、数平均分子量３２５０の固体であった。
【００６４】
（１）樹脂分散体（Ａ）の調製
樹脂製造例１で得られたポリエステル樹脂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、トリエチルアミン１２．８ｇを添加して中和し、攪拌下でイオン交換水７６０ｇ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して、自己分散型水系ポリエステル樹脂（平均粒径：０．４５μｍ、固形分：３５重量％）を得た〔樹脂分散体（Ａ）〕。
【００６５】
（２）樹脂分散体（Ｂ）の調製
メチルエチルケトンパーオキサイド（品名：パーメックＮ、日本油脂社製）１５ｇをポリエステル樹脂と共に添加する以外は樹脂分散体（Ａ）と同じようにして、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％）を得た〔樹脂分散体（Ｂ）〕。
【００６６】
（３）樹脂分散体（Ｃ）の調製
フタル酸ジアリルを用いないこと以外は、前記樹脂分散体（Ａ）と同様にして調製し、自己分散型水系ポリエステル樹脂（平均粒径：０．４２μｍ、固形分：３５重量％）を得た〔樹脂分散体（Ｃ）〕。
【００６７】
（４）樹脂分散体（Ｄ）の調製
樹脂製造例２で得られたポリエステル３００ｇ、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、ジメチルエタノールアミン１５．１ｇを添加して中和し、攪拌下でイオン交換水６９７ｇ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％）を得た〔樹脂分散体（Ｄ）〕。
【００６８】
（５）樹脂分散体（Ｅ）の調製
樹脂製造例３で得られたビニル系樹脂３００ｇ、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、ジメチルエタノールアミン９．８ｇを添加して中和し、攪拌下でイオン交換水６９７ｇ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して、自己分散型水系ビニル系樹脂（平均粒径：０．３８μｍ、固形分３５重量％）を得た〔樹脂分散体（Ｅ）〕。
【００６９】
実施例１
樹脂分散体（Ａ）とシランカップリング剤（Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン）を混合した水性分散体と骨材とを表１の配合（重量部）にしたがって混合し、道路用結合剤組成物を得た。次いで、当該組成物を１〜２ｍｍの厚さにスレート板上に塗工し、室温で放置し、硬くなるまでの時間を硬化時間として測定した。
塗工作業性は、塗工した前記道路用結合剤組成物の流動性で評価した。塗工直後、十分な流動性があるものを◎、少し粘度はあるが、流動するものを○、流動性のないものを×とした。流動性がないと、塗工面で骨材の分布が生じ、均一性が低下する。
【００７０】
実施例２
骨材にシランカップリング剤を混合し、それに樹脂分散体（Ａ）を配合混合して道路用結合剤組成物を得、塗工作業性及び硬化時間を評価した。
【００７１】
実施例３〜８、比較例１〜２
表１に記載の樹脂分散体、カップリング剤、及び骨材を、表１の配合（重量部）で使用する以外は、実施例１と同じ方法で道路用結合剤組成物を調製して、塗工作業性及び硬化時間を評価した。
【００７２】
なお、実施例１〜８で得られた道路用結合剤組成物はいずれも不快臭が無く、塗工作業中も不快臭の発生しないものであった。以上の結果を表１に併記する。
【００７３】
【表１】

【００７４】
表１より、本発明の道路用結合剤組成物の硬化時間は通常行われる塗工において問題とならない時間内にあり、塗工作業性も優れることが分かる。
【００７５】
【発明の効果】
本発明によれば、塗工作業性や安全性に優れた、室温においても均一な硬化反応を生じ得る道路用結合剤組成物が得られるという利点がある。また、本発明の道路用結合剤組成物を用いることで、従来より簡便に道路施工・補修を行うことができるという効果が奏される。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a binder composition suitable as a road binder including road repair and a road construction method using the same.
[0002]
[Prior art]
Road binders, including those for road repair, use aggregates such as aggregates as binders such as phenolic resins and melamine resins, polymerizable monomers such as styrene and (meth) acrylate esters, unsaturated polyester resins, A binder obtained by dissolving an organic peroxide, a simple mixture of an unsaturated polyester resin and an organic peroxide, or the like is used as a binder.
[0003]
However, these have problems such as generation of formalin, odor of monomers, and difficulty in uniform curing reaction.
[0004]
In order to improve such problems, the present inventors have disclosed a thermosetting aqueous resin composition containing an oil-soluble initiator (see, for example, Patent Documents 1 to 3). However, binders that cure easily at lower temperatures, preferably at room temperature, are desired.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-40187 A
[Patent Document 2]
JP 2002-339304 A
[Patent Document 3]
JP 2002-339306 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention provides a road binder composition including road repair that is excellent in safety and can easily generate a uniform curing reaction even at room temperature, and a road construction method using the binder composition. Is an issue.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
That is, the gist of the present invention is as follows.
[1] A road binder composition comprising a resin having an acid value of 3 to 100 mg KOH / g and a coupling agent, and
[2] A road construction method using the binder composition according to [1]
About.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The binder composition for roads (hereinafter also including road repairs) of the present invention comprises a resin having a specific acid value and a coupling agent as described above, and is safe and at room temperature. A uniform curing reaction can be easily generated, and the effect of excellent binding to members such as aggregates is exhibited.
[0009]
The resin contained in the binder composition of the present invention can be any resin that can be cured by the presence of a coupling agent, such as a condensation polymerization resin and an addition polymerization resin, as long as the acid value is 3 to 100 mgKOH / g. However, a polycondensation resin, particularly a resin having an unsaturated bond capable of radical polymerization, is preferred, and a resin having at least one of the constituent monomers of an unsaturated dicarboxylic acid or an acid anhydride thereof is particularly preferred. The resin may be modified with a urethane bond, an epoxy bond or the like, but is preferably not modified. The acid value of these resins is preferably 10 to 70 mgKOH / g, more preferably 15 to 50 mgKOH / g, from the viewpoints of binding properties, water resistance and curability.
The form of the resin is preferably an aqueous dispersion from the viewpoint of uniform curability and coating workability, and the average particle diameter is preferably 0.01 to 10 μm, more preferably from the viewpoint of dispersibility. Is 0.05 to 2 μm, particularly preferably 0.1 to 1 μm. The acid value is also preferable from the viewpoint of obtaining an aqueous dispersion.
[0010]
The acid value is measured according to JIS K 0070, and the average particle diameter is measured by a laser diffraction particle size distribution analyzer, SALD-2000J (manufactured by Shimadzu Corporation). The softening point of the resin is 70 to 150 ° C., preferably 85 to 120 ° C. from the viewpoint of bond strength. The glass transition point of the resin is preferably 10 to 80 ° C, more preferably 50 to 80 ° C. The number average molecular weight is preferably 1000 to 30,000, more preferably 2000 to 10,000.
[0011]
As the polycondensation resin used in the present invention, polyester or polyester polyamide, particularly polyester, particularly polyester having an unsaturated bond capable of radical polymerization is preferable from the viewpoint of expression of the desired effect of the present invention.
[0012]
The polycondensation resin used in the present invention, for example, the polyester can be produced by polycondensing an acid component and a polyol component listed below as constituent monomers.
[0013]
An unsaturated dicarboxylic acid having an unsaturated bond capable of radical polymerization or an acid anhydride thereof as an acid component in producing a polyester having an unsaturated bond capable of radical polymerization includes maleic acid, fumaric acid, tetrahydrophthalic acid. , Itaconic acid, citraconic acid and acid anhydrides thereof, lower (C1-C4) alkyl esters, maleic acid, fumaric acid and maleic anhydride are preferred. These can be used alone or in admixture of two or more. The content of these acid components is preferably 20 to 100 mol%, more preferably 50 to 100 mol%, and particularly preferably 80 to 100 mol% in the total acid components.
[0014]
In addition, as an acid component other than the acid component that can be used in the present invention, a divalent or trivalent non-radical reactive carboxylic acid having 4 to 40 carbon atoms is preferably used. For example, phthalic acid , Divalent carboxylic acids such as isophthalic acid, terephthalic acid, succinic acid, dimer acid, alkenyl (C4 to C20) succinic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, naphthalenedicarboxylic acid, and trivalent such as 1,2,4-benzenetricarboxylic acid Carboxylic acid, its anhydride, its lower alkyl (C1-C4) ester is mentioned. In addition, when manufacturing polyester which does not have an unsaturated bond, only these saturated type acid components will be used.
[0015]
On the other hand, the polyol component is preferably ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, glycerin, pentaerythritol, trimethylolpropane, sorbitol, 1,6-hexanediol, etc. 10 aliphatic polyols or aromatic polyols such as bisphenol A and hydrogenated bisphenol A and their alkylene (C2 to C3) oxide adducts (addition moles: n = 2 to 20), particularly heat resistance From the viewpoint of water resistance, an alkylene oxide adduct of bisphenol A is preferable, and it is preferably contained in an amount of 50 to 100 mol%, more preferably 80 to 100 mol% in the alcohol component.
[0016]
The polycondensation of the polyol component and the acid component can be carried out by a known method, for example, by reacting the polyol component and the acid component in an inert gas atmosphere at a temperature of 180 to 250 ° C. What is necessary is just to determine by tracking softening point (Tm), an acid value, etc. which become a parameter | index of molecular weight.
[0017]
The molar ratio of the polyol component to the acid component may be appropriately determined depending on the acid value, softening point, number average molecular weight, glass transition point (Tg), etc. of the polyester obtained, but from 1: 0.6 to It is preferably 1: 1.5 (polyol component: acid component).
[0018]
In this polycondensation, additives such as an esterification catalyst such as dibutyltin oxide and a polymerization inhibitor such as hydroquinone and t-butylcatechol can be appropriately used.
[0019]
On the other hand, the polyester polyamide, which is one of the preferred embodiments of the polycondensation resin used in the present invention, has a known method, for example, an amine derivative in the component containing the acid component and the polyol used in the production of the polyester. It can be produced by addition and condensation polymerization. Such amine derivatives are preferably polyamines such as ethylenediamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine, and xylylenediamine.
[0020]
In the synthesis of the polyester polyamide, the molar ratio of the polyol component, the acid component and the amine derivative is appropriately determined according to the values of the acid value, number average molecular weight, glass transition point, etc. of the polyester polyamide, as in the case of the polyester. do it.
[0021]
The acid value, softening point, number average molecular weight, and glass transition point of the resulting polycondensation resin can be adjusted by, for example, adjusting the raw material type and the acid component / polyol component molar ratio, reaction temperature, reaction time, and the like. This can be done by adjusting.
[0022]
The addition polymerization resin used in the present invention is preferably a vinyl resin from the viewpoint of the desired effects of the present invention. In the polymerization, the radical generator such as peroxide, azo compound, persulfide is used. Is preferably used. Further, any polymerization method such as emulsion polymerization, suspension polymerization, solution polymerization, and bulk polymerization may be used, but the solution polymerization method is preferred from the viewpoint of resin dispersion production. In the solution polymerization method, an aromatic solvent such as toluene and xylene and a ketone solvent such as methyl ethyl ketone are used, and after the polymerization, the solvent is distilled off under reduced pressure.
[0023]
Monomers used to form vinyl resins include styrene and styrene derivatives such as styrene and α-methylstyrene; ethylenically unsaturated monoolefins such as ethylene and propylene; vinyl chloride, vinyl acetate, etc. (Meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2- (meth) acrylic acid 2- Ethylenic monocarboxylic acids such as hydroxyethyl and glycidyl (meth) acrylate and esters thereof; ethylenic monocarboxylic acid substitution products such as (meth) acrylonitrile and (meth) acrylamide; ethylenic dicarboxylic acids such as maleic acid; vinyl ketone Vinyl ethers, vinylidene halides; N- Sulfonyl compounds, and the like. In the present invention, styrene, ethylenic monocarboxylic acid and esters thereof are preferably used, and styrene, (meth) acrylic acid, butyl (meth) acrylate and 2-ethylhexyl (meth) acrylate are more preferably used.
[0024]
If necessary, a compound having two or more polymerizable unsaturated bonds such as divinylbenzene can be used as a crosslinking agent.
The acid value can be easily achieved by adjusting the amount of an acid group-containing monomer such as (meth) acrylic acid or maleic anhydride.
[0025]
In addition, the coupling agent used in the binder composition of the present invention enhances the adhesion between the resin component and / or various aggregates, fibers, and other members, and further self-condensates by reaction with water to form a composite. For improving the characteristics of the material, examples thereof include a silane coupling agent, a titanium coupling agent, and an aluminum-based chelate compound, and a silane coupling agent is particularly preferable from the viewpoint of curing characteristics.
[0026]
As the silane coupling agent, those having an alkoxy (R = C1-C3) silyl group are preferable, and those having a di- or trialkoxysilyl group are particularly preferable. γ-hydroxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N- β (aminoethyl) γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane and the like can be mentioned, and aminoalkyl (C2 to C3) di or trialkoxy (C1 to C2) silanes are preferable.
[0027]
Examples of the titanium coupling agent include isopropyl triisostearoyl titanate, tetraisopropyl titanate, and isopropylyl tri (N-aminoethyl-aminoethyl) titanate.
[0028]
Examples of the aluminum chelate compound include aluminum ethyl acetoacetate diisopropylate, aluminum tris (ethyl acetoacetate), aluminum tris (acetylacetonate), (alkylacetoacetate) aluminum diisopropylate and the like. These coupling agents can be used alone or in admixture of two or more.
[0029]
In addition, when the coupling agent is mixed with the resin, in addition to direct mixing, the coupling agent may be internally added to the resin, or may be added to a member such as an aggregate or fiber and then mixed with the condensation polymerization resin. However, from the viewpoint of the curing rate, it is preferable to add to the aqueous dispersion or to the aggregate as described later and then mix with the resin.
[0030]
The resin / coupling agent ratio (weight ratio) in the binder composition of the present invention is preferably 70/30 to 99.9 / 0.1, more preferably 80/20 to 99, from the viewpoints of strength and curing time. / 1 is preferred. Further, the total amount of the resin and the coupling agent per solid content in the binder composition may be appropriately determined depending on the use, but is preferably 30 to 100% by weight, particularly preferably 50 to 100% by weight.
[0031]
In the binder composition of the present invention, a known catalyst such as dibutyltin dilaurate or stannous octoate may be used in order to promote the self-condensation reaction of the coupling agent.
[0032]
Further, as described above, the binder composition of the present invention is preferably an aqueous dispersion from the viewpoint of uniform curability and coating workability, that is, the resin in the binder composition is a self-dispersing aqueous system. A resin dispersion (hereinafter referred to as a resin dispersion) is preferable. The resin dispersion is suitably used for preparing the road binder composition of the present invention.
[0033]
The resin contained in the resin dispersion is the same as the resin described above. The content of the resin dispersion is preferably 10 to 60% by weight, more preferably 20 to 50% by weight. The water content is preferably 30 to 95% by weight, more preferably 50 to 90% by weight.
[0034]
In order to disperse the resin in water, it may be emulsified with an emulsifier together with a known surfactant, or the resin is dissolved in an organic solvent, and water, and a surfactant or the like is added as necessary. May be distilled off and phase-shifted to an aqueous system. The average particle diameter can be adjusted as appropriate by adjusting the molecular weight, acid value, neutralization degree, etc. of the obtained resin and changing the phase inversion emulsification conditions, for example. When a vinyl resin or the like is produced as a stable aqueous dispersion such as emulsion polymerization, it may be used as it is.
[0035]
Furthermore, it is preferable that at least a part of an ionic group present in the resin, for example, a carboxyl group is neutralized. For example, the neutralization method may be neutralized before or during the preparation of the binder composition of the present invention, and the neutralization method is not particularly limited.
[0036]
The neutralizing agent is not particularly limited as long as it ionizes an ionic group, for example, a carboxyl group. Preferably, hydroxides such as alkali metals and alkaline earth metals and various amines, particularly amines. The amount used is preferably 0.8 to 1.4 equivalents relative to 1 equivalent of carboxyl groups in the resin.
[0037]
Moreover, components, such as a hardening | curing agent, a hardening accelerator, and other resin, can also be suitably used for the binder composition of this invention within the range which does not inhibit the expression of the desired effect of this invention.
[0038]
The curing agent used in the binder composition of the present invention may be an oil-soluble curing agent or a water-soluble curing agent, but is added to water from the viewpoint of curing speed, dispersion, and solubility. Is preferably a water-soluble curing agent, and an oil-soluble curing agent is preferred when internally added to the resin.
[0039]
Examples of water-soluble curing agents include persulfates, hydrogen peroxide, and water-soluble peroxides. Specifically, persulfates such as ammonium persulfate, potassium persulfate, and sodium persulfate, and 2,2-azobis Examples thereof include (2-amidinopropane) dihydrochloride, water-soluble azo compounds such as 4,4-azobis (4-cyanovaleric acid), hydrogen peroxide, and the like.
[0040]
Examples of the oil-soluble curing agent include organic peroxides and azo polymerization initiators.
[0041]
As the organic peroxide, diacyl peroxides, hydroperoxides, and ketone peroxides are preferable. Specific examples include lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, and acetylacetone peroxide.
[0042]
Examples of the azo polymerization initiator include 2,2′-azobis-isobutyronitrile, 2,2′-azobis-2-methylbutyronitrile, 2,2′-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, and the like. Is mentioned. These curing agents can be used alone or in admixture of two or more.
[0043]
The curing agent in the binder composition of the present invention is used when water is contained in the binder composition from the viewpoint of the required curing rate and the balance between the strength of the composite and the storage stability of the binder composition. The content thereof is preferably 0.01 to 20 parts by weight, more preferably 0.1 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total of the condensation polymerization resin and water.
[0044]
The curing accelerator used in the binder composition of the present invention may be an oil-soluble curing accelerator or a water-soluble curing accelerator. Examples of the oil-soluble curing accelerator include aniline derivatives, toluidine derivatives, metal soaps, thiourea derivatives and the like. Examples of the water-soluble curing accelerator include sulfites such as sodium sulfite and sodium bisulfite, divalent iron salts, L-ascorbic acid, and sodium L-ascorbate.
[0045]
The binder composition of the present invention includes a compound having two or more unsaturated bonds capable of radical polymerization (hereinafter referred to as a compound having two or more unsaturated bonds) from the viewpoint of increasing the crosslinking density of the cured resin. Furthermore, it is preferable to contain.
[0046]
Examples of the compound having two or more unsaturated bonds used in the present invention include one or more selected from the group consisting of a compound having an allyl group, a compound having both terminal (meth) acrylic groups, and a compound having a divinyl group. The compound of this is mentioned. Among these, a compound containing an allyl group is preferable from the viewpoints of improvement in strength after curing due to compatibility with the resin and improvement in crosslink density, storage stability of the agent, odor during coating, and the like. Specifically, diallyl compounds such as diallyl phthalate, diallyl isophthalate, diallyl terephthalate, diallyl maleate, diallyl itaconate, diallyl hexahydrophthalate, diallyl phthalate prepolymer, diallyl isophthalate prepolymer, and 1,2, Triaryl compounds such as triallyl 4-benzenetricarboxylate are more preferred.
[0047]
Moreover, as a compound which has a both terminal (meth) acryl group, a triethyleneglycol dimethacrylate, a polyethyleneglycol dimethacrylate, etc. are preferable. As the compound having a divinyl group, divinylbenzene, divinylnaphthalene and the like are preferable. These compounds having two or more unsaturated bonds may be used alone or in admixture of two or more.
[0048]
The content of the compound having two or more unsaturated bonds in the binder composition of the present invention is preferably 0.5 with respect to 100 parts by weight of the resin from the viewpoint of increasing strength and improving heat resistance and water resistance. -50 parts by weight, more preferably 1-30 parts by weight.
[0049]
In addition, it is preferable that the liquid polymerizable monomer having one unsaturated bond capable of radical polymerization, such as styrene and (meth) acrylic acid alkyl ester, is not further added after the resin production.
[0050]
Further, in the binder composition of the present invention, in addition to the above components, various known additives, for example, ultraviolet absorbers such as benzotriazole and benzophenone, antifungal agents such as chloromethylphenol, and chelating agents such as EDTA In addition, fillers such as calcium carbonate and talc, pigments, dyes, oxygen absorbents, and the like may be blended within a range that does not impair the desired effects of the present invention.
[0051]
The binder composition of the present invention having such components can be mixed, for example, by appropriately selecting and combining a resin having an acid value of 3 to 100 mg KOH / g, a coupling agent, and other components as necessary. Can be manufactured.
[0052]
The binder composition of the present invention can be prepared by mixing in advance all of the above components or appropriately selected components, respectively, or can be prepared by mixing them immediately before use. However, from the viewpoint of workability, it is preferable to prepare by dispersing the resin in water to obtain a resin dispersion, and adding and mixing a coupling agent and other components to the resin dispersion.
[0053]
As described above, the resin dispersion is prepared by dissolving the resin having an acid value of 3 to 100 mgKOH / g and other components as necessary in an organic solvent, adding water or a surfactant as required, and then adding the organic solvent. It can be manufactured by phase inversion emulsification or the like by distilling off and inversion into an aqueous system. Further, vinyl resins may be directly produced by an emulsion polymerization method or the like.
[0054]
As the organic solvent, acetone, methyl ethyl ketone and THF are preferable. As the usage-amount of an organic solvent, it is preferable that it is 100-600 weight part of organic solvents with respect to 100 weight part of resin used for the resin dispersion of this invention.
[0055]
Moreover, it is preferable that the usage-amount of the said water is 100-1000 weight part with respect to 100 weight part of resin used for the resin dispersion of this invention. In this case, acetylene glycol compound, higher alcohol sulfate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate, dialkylsulfosuccinate, β-naphthalenesulfonic acid formalin condensate salt, etc. in water are about 1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of resin. Further, it may be added to adjust the average particle size of the resin fine particles.
[0056]
The organic solvent is preferably distilled off, for example, at 25 to 70 ° C. under reduced pressure. The content of the organic solvent is preferably adjusted to 1% by weight or less, more preferably 0.1% by weight or less. desirable. Moreover, it is more preferable to adjust the pH of the obtained treatment liquid to be 6 to 10. The above-mentioned neutralizing agent etc. can be used for pH adjustment.
[0057]
The binder composition of the present invention obtained as described above can be used as an aqueous dispersion. The aqueous dispersion may be, for example, the binder composition itself obtained by the phase inversion emulsification, or may be further added with water.
[0058]
The binder composition of the present invention is excellent in safety, can generate a uniform curing reaction even at room temperature, and has excellent bondability to various members. It can be suitably used as a composition.
[0059]
For example, the road binder composition comprises the binder composition and an aggregate. Examples of the aggregate include crushed stone, gravel, recycled aggregate, ceramics and the like. In addition, what is necessary is just to use 1-50 weight part of binder composition of this invention with solid content with respect to 100 weight part of aggregates. Further, if desired, a filler, an anti-peeling agent, an antioxidant, a process oil, a thermoplastic rubber and the like may be contained.
[0060]
The road binder composition of the present invention is excellent in coating workability, for example, when applied as a water dispersion on pavement, the resin component and aggregate etc. are efficiently cured by the coupling agent by evaporation of water, In practice, a sufficiently strong pavement is formed, and as a result, a pavement excellent in durability can be obtained. The coating thickness is preferably 1 cm or less. Also, the time required for curing at room temperature is in a range where there is no problem with ordinary coating. Furthermore, it is made of a raw material having no odor or fire danger, and the conventional problems relating to the danger etc. are greatly improved. Therefore, the present invention relates to a road construction method using the road binder composition. By using such a road construction method, an effect that a road can be constructed and repaired more easily than before is exhibited.
[0061]
【Example】
Resin production example 1
Preparation of polyester resin
3500 g of bisphenol A propylene oxide adduct (average number of moles added: 2.2 mol), 1160 g of fumaric acid (100 mol% in all acid components), 0.3 g of hydroquinone and 8.4 g of dibutyltin oxide in a nitrogen stream The reaction was carried out at 4 ° C. for 4 hours. Then, after heating up to 200 degreeC, it was made to react at normal pressure for 1 hour under the reduced pressure of 9.33 kPa. The obtained polyester has an acid value (AV) of 23.0 mgKOH / g, a hydroxyl value (OHV) of 33.7 mgKOH / g, a softening point (Tm) of 95.1 ° C., and a glass transition point (Tg) of 61.3. It was a solid having a number average molecular weight of 3300 at ° C. The softening point was measured using a Koka flow tester (manufactured by Shimadzu Corporation) under a load of 20 kgf (196 N), an orifice diameter of 10 mm, an orifice length of 1 mm, and a temperature rising condition of 3 ° C./min. Points. Further, the glass transition point was measured by a differential scanning calorimeter, DSC200 (manufactured by Seiko Electronics Co., Ltd.) under a temperature rising condition of 10 ° C./min, and obtained by a tangential method. The number average molecular weight was determined by GPC measurement using a column of trade name “GMHLX + G3000HXL” (manufactured by Tosoh Corporation) using chloroform as a solution. The standard sample is monodisperse polyethylene.
[0062]
Resin production example 2
2450 g of bisphenol A propylene oxide adduct (average number of moles added: 2.2 mol), 950 g of bisphenol A ethylene oxide adduct (average number of moles added: 2.1 mol), 830 g terephthalic acid, 670 g dodecenyl succinic anhydride, and oxidation 11 g of dibutyltin was reacted at 230 ° C. for 5 hours under a nitrogen stream. Thereafter, the temperature was lowered to 200 ° C., 480 g of trimellitic anhydride was added, and the mixture was reacted at normal pressure for 1 hour and at a reduced pressure of 9.33 kPa for 1 hour. The obtained polyester is a solid having an acid value of 31.7 mgKOH / g, a hydroxyl value of 32.5 mgKOH / g, a softening point of 104.3 ° C., a glass transition point (Tg) of 64.0 ° C., and a number average molecular weight of 3900. there were.
[0063]
Resin production example 3
Preparation of vinyl resin
550 g of xylene was placed in a 2 liter glass four-necked flask equipped with a thermometer, a stainless stir bar, a falling condenser, and a nitrogen introduction tube, and the temperature was raised to 135 ° C. after purging with nitrogen. 820 g of styrene, 150 g of 2-ethylhexyl acrylate, 30 g of methacrylic acid, and 50 g of dicumyl peroxide as a radical generator were placed in a dropping funnel, dropped over 1 hour, and aged at 135 ° C. for 2 hours. Thereafter, the temperature was raised to 200 ° C., and xylene was distilled off under reduced pressure and extracted into a vat. The obtained vinyl resin was a solid having an acid value of 20.5 mgKOH / g, a softening point of 110.0 ° C., a glass transition point (Tg) of 63.0 ° C., and a number average molecular weight of 3250.
[0064]
(1) Preparation of resin dispersion (A)
300 g of the polyester resin obtained in Resin Production Example 1 and 45 g of diallyl phthalate were dissolved in 540 g of methyl ethyl ketone. Next, 12.8 g of triethylamine was added for neutralization, 760 g of ion-exchanged water was added with stirring, methyl ethyl ketone was distilled off at 40 ° C. under reduced pressure to adjust the water content, and a self-dispersing aqueous polyester resin (average Particle size: 0.45 μm, solid content: 35% by weight) was obtained [resin dispersion (A)].
[0065]
(2) Preparation of resin dispersion (B)
Self-dispersing water-based polyester resin (average particle size: 0.52 μm, in the same manner as the resin dispersion (A) except that 15 g of methyl ethyl ketone peroxide (product name: Permec N, manufactured by NOF Corporation) is added together with the polyester resin. Solid content: 35% by weight) was obtained [resin dispersion (B)].
[0066]
(3) Preparation of resin dispersion (C)
A self-dispersing water-based polyester resin (average particle size: 0.42 μm, solid content: 35% by weight) was obtained in the same manner as in the resin dispersion (A) except that diallyl phthalate was not used. Resin dispersion (C)].
[0067]
(4) Preparation of resin dispersion (D)
300 g of the polyester obtained in Resin Production Example 2 and 45 g of diallyl phthalate were dissolved in 540 g of methyl ethyl ketone. Next, 15.1 g of dimethylethanolamine was added for neutralization, 697 g of ion-exchanged water was added with stirring, methyl ethyl ketone was distilled off at 40 ° C. under reduced pressure, and the water content was adjusted, so that a self-dispersing water-based polyester resin was obtained. (Average particle diameter: 0.52 μm, solid content 35% by weight) was obtained [resin dispersion (D)].
[0068]
(5) Preparation of resin dispersion (E)
300 g of the vinyl resin obtained in Resin Production Example 3 and 45 g of diallyl phthalate were dissolved in 540 g of methyl ethyl ketone. Next, 9.8 g of dimethylethanolamine was added for neutralization, 697 g of ion-exchanged water was added with stirring, methyl ethyl ketone was distilled off at 40 ° C. under reduced pressure, and the water content was adjusted. A resin (average particle size: 0.38 μm, solid content: 35% by weight) was obtained [resin dispersion (E)].
[0069]
Example 1
The aqueous dispersion obtained by mixing the resin dispersion (A) and the silane coupling agent (N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxysilane) and the aggregate are mixed according to the composition (parts by weight) shown in Table 1. A road binder composition was obtained. Next, the composition was coated on a slate plate to a thickness of 1 to 2 mm, left at room temperature, and the time until it hardened was measured as the curing time.
The coating workability was evaluated by the fluidity of the coated road binder composition. Immediately after coating, ◎ indicates that there is sufficient fluidity, ◯ indicates that there is a little viscosity but fluidity, and × indicates that there is no fluidity. If there is no fluidity, aggregate distribution occurs on the coated surface and uniformity is reduced.
[0070]
Example 2
The aggregate was mixed with a silane coupling agent, and the resin dispersion (A) was blended and mixed therewith to obtain a road binder composition, and the coating workability and curing time were evaluated.
[0071]
Examples 3-8, Comparative Examples 1-2
A road binder composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the resin dispersion, coupling agent, and aggregate shown in Table 1 were used in the formulation (parts by weight) shown in Table 1. Coating workability and curing time were evaluated.
[0072]
In addition, all the binder compositions for roads obtained in Examples 1 to 8 had no unpleasant odor, and no unpleasant odor was generated during the coating operation. The above results are also shown in Table 1.
[0073]
[Table 1]

[0074]
From Table 1, it can be seen that the curing time of the road binder composition of the present invention is within a time that does not cause a problem in the usual coating, and the coating workability is also excellent.
[0075]
【The invention's effect】
According to this invention, there exists an advantage that the binder composition for roads which is excellent in coating workability | operativity and safety | security and can produce a uniform hardening reaction also at room temperature is obtained. Moreover, the effect that road construction and repair can be performed more simply than before is produced by using the binder composition for roads of the present invention.

Claims

A road binder composition comprising a resin having an acid value of 3 to 100 mg KOH / g and a coupling agent , wherein the resin is an aqueous dispersion, and the aqueous dispersion dissolves the resin in an organic solvent. A road binder composition obtained by adding water, distilling off the organic solvent and phase-reversing into an aqueous system .

The road binder composition according to claim 1, wherein the coupling agent is at least one compound selected from the group consisting of a silane coupling agent, a titanium coupling agent, and an aluminum-based chelate compound.

The road binder composition according to claim 1 or 2, wherein the resin is a condensation polymerization resin or an addition polymerization resin.

The road binder composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the resin is a resin having an unsaturated bond capable of radical polymerization.

The binder composition for roads in any one of Claims 1-4 whose resin is polyester or polyester polyamide.

The binder composition for roads in any one of Claims 1-5 in which an unsaturated bond does not contain one liquid polymerizable monomer.

The road construction method using the binder composition in any one of Claims 1-6.