JP5047219B2

JP5047219B2 - 路面塗装材および塗装方法

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Publication number: JP5047219B2
Application number: JP2009108912A
Authority: JP
Inventors: 敏雄前島; 麻記子黒沢; 正裕有吉; 有樹北渡瀬; 明齋藤; 鉄平森下
Original assignee: 信号器材株式会社
Priority date: 2009-04-28
Filing date: 2009-04-28
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2029-04-28
Also published as: JP2010254884A

Description

本発明は、交差点周辺や歩道、自転車道等の車線のカラー塗装による区分、その他路面の標示や色分け等に好適な路面塗装材に関する。

近年、交通安全や交通の円滑化のため、交差点周辺、バスレーン、通学路、歩道および自転車道等の路面をカラー標示または塗装し、視覚に訴えることにより、区分するという対策が増加しつつある。

上記のような路面のカラー標示（塗装）においては、樹脂バインダや人工アスファルトに着色骨材を混入させた塗料を路面に塗布する方法、あるいはまた、樹脂バインダや人工アスファルトを路面に塗布した後、着色骨材を散布する方法が、従来から知られている。

例えば、特許文献１には、交差点や分岐点におけるカラー路面による進路標示において、色彩を付与する有色骨材と、さらに、ガラスビーズ等の光反射性等を有する骨材を用いることが記載されている。
上記のようなカラー塗装材において用いられるガラスビーズは、特に、夜間において、塗膜表面に露出しているガラスビーズによる自動車のヘッドライトの光の再帰反射機能によって、路面標示をドライバーに視認させる役割を担うものである。

特開２０００−１０４２３０号公報

しかしながら、上記のような着色骨材やガラスビーズを用いた路面塗装では、夜間におけるカラー標示の視認性が必ずしも十分とは言えず、その色相の判別が困難となる場合もあった。

また、路面塗装は、その塗膜表面が十分なすべり抵抗を有し、路面が濡れている場合においても、塗装面上を通過またはその上で停止する自動車等がスリップすることなく、安全走行可能であることが求められる。
しかしながら、路面塗装に用いられる前記ガラスビーズは、ほぼ真球状の粒体であり、路面標示の塗膜表面に露出しているガラスビーズの粒径や配合量によっては、十分なすべり抵抗が得られない場合もあった。

また、所望のカラー標示のための着色骨材以外に混入または散布される骨材として、有色骨材が用いられている場合は、その有色骨材自体の色によって、着色骨材による路面塗装生地の色相や彩度、明度がぼやけやすく、該カラー塗装面が色覚に訴える程度が低下し、この場合も、カラー標示の視認性は十分とは言えなかった。

したがって、カラー塗装された路面において、夜間でも、自動車のヘッドライトの光のみならず、周囲のわずかな街灯による光によっても、色相の視認性に優れ、より目立つことが求められ、かつ、十分なすべり抵抗が得られ、しかも、容易で短時間での塗装施工が可能な塗装材の開発が望まれていた。

本発明は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、昼夜を問わず、視認性の向上を図ることができ、かつ、すべり抵抗にも優れた路面塗装材および塗装方法を提供することを目的とするものである。

本発明に係る路面塗装材は、合成樹脂を１０〜３０重量％、体質材を４０〜７０重量％、白色アルミナ粉を含む骨材およびガラスビーズを合計１５〜３５重量％含有し、前記アルミナ粉と前記ガラスビーズとが重量比３〜１５：１で配合されていることを特徴とする。
このように、白色アルミナ粉とガラスビーズを所定量配合することにより、塗装面の視認性の向上を図ることができ、かつ、優れたすべり抵抗も得ることができる。

前記路面塗装材においては、前記アルミナが白色溶融アルミナであることが好ましい。
特に、カラー塗装材の場合に、その色相の視認性を妨げることがなく、光を反射することができ、塗装面をより目立たせる上で好適である。

また、本発明に係る路面塗装方法は、合成樹脂を１０〜３０重量％、体質材を４０〜７０重量％、骨材を１５〜２５重量％含有する路面用塗料を塗布した後、白色アルミナ粉とガラスビーズとの重量比３〜１５：１の混合物からなる散布材を散布して、前記散布材を前記塗料の塗膜表面に固着させることを特徴とする。
このような散布材を、塗膜上に後から散布することによっても、塗装面を光により反射させて目立たせ、視認性の向上を図ることができ、かつ、優れたすべり抵抗も得ることができる。

前記路面塗装方法においては、前記路面塗装材と同様に、前記アルミナが白色溶融アルミナであることが好ましい。

本発明によれば、昼夜を問わず、視認性の向上を図ることができ、かつ、すべり抵抗にも優れた路面塗装材および塗装方法を提供することができる。特に、カラー塗装材においては、わずかな光でも、塗装面の色相の視認性も向上させることができ、しかも、その塗装面の反射効果によって、より目立たせることができる。
したがって、本発明による路面塗装は、車歩道の分離のない道路における歩行者通行帯や自転車通行帯、細街路等の交差点内または進入部、事故危険箇所等の急カーブ部分、サイクリングロードや公園内の遊歩道等にも好適に適用することができる。

以下、本発明を、より詳細に説明する。
本発明に係る路面塗装材は、合成樹脂を１０〜３０重量％、体質材を４０〜７０重量％、白色アルミナ粉を含む骨材およびガラスビーズを合計１５〜３５重量％含有しているものである。そして、前記アルミナ粉と前記ガラスビーズとの配合比が重量比で３〜１５：１であることを特徴としている。
このように、本発明に係る路面塗装材は、溶融型塗料であって、白色アルミナ粉とガラスビーズを所定量配合することにより、塗装面の視認性の向上を図ることができ、かつ、優れたすべり抵抗も得ることができる。

前記白色アルミナ粉は、高強度、高硬度であり、優れた骨材成分であるとともに、本発明においては、反射材としての役割も担うものである。すなわち、塗装面に露出しているアルミナは、太陽光や車のヘッドライトの光を鏡面反射するため、塗装面から離れた位置の周囲における視認性を向上させる効果を有する。

前記アルミナ粉は、白色溶融アルミナであることが好ましい。特に、高純度であることから、電融アルミナを粉砕して得られた粉末であることが好ましい。
高純度の白色アルミナ粉は、キラキラとした光沢を有した粉末であり、特に、カラー塗装材においては、その色相の視認性を妨げることがなく、光を反射するため好ましい。

前記アルミナ粉の粒径は、０．１〜２ｍｍであることが好ましい。
前記粒径が０．１ｍｍ未満である場合は、十分なすべり抵抗および反射効果が得られない。一方、前記粒径が２ｍｍを超える場合は、塗装面が粗面化し、また、露出しているアルミナ粉が離脱しやすい。さらに、粒子が大きすぎて、塗装施工機への負担も大きく、好ましくない。

また、このようなアルミナ粉は、アルミナ塊を粉砕した後、篩い分けすることにより得られるものであり、ガラスビーズのように球状ではなく、角を有する粉末である。
したがって、塗装面の表面に露出しているアルミナ粉によって、塗装面が濡れた場合であっても、すべり抵抗が得られ、また、塗装面から脱落しにくいという利点を有している。

一方、前記ガラスビーズも、塗装面の反射材としての役割を果たすものであるが、特に、夜間に自動車のヘッドライトの光の再帰反射機能によって、路面標示をドライバーに視認させることができ、自動車の安全走行に寄与し得るものである。
すなわち、塗膜表面に露出しているガラスビーズは、その再帰反射効果を利用して反射輝度を高め、塗装面の視認性を向上させるために配合される。

前記ガラスビーズとしては、通常用いられる、ＪＩＳＲ３３０１１号の規格品である路面標示塗料用ガラスビーズを使用することができるが、これに限定されるものではない。屈折率１．５〜２．０、粒径０．１〜２ｍｍの範囲にあり、真球度が高く、異形混入率が低いガラスビーズを用いることが好ましい。
前記屈折率が１．５未満である場合、塗膜表面が冠水した場合、十分な視認性が得られない。一方、前記屈折率が２．０を超えると、効率的な再帰反射効果が得られない。
また、前記ガラスビーズの粒径が０．１ｍｍ未満である場合、該ガラスビーズは塗膜中に埋没しやすいため、再帰反射効果が十分に得られない。一方、２ｍｍを超える場合、塗膜表面への露出表面積は大きくなるが、すべり抵抗を低下させるおそれがある。

また、前記ガラスビーズの材質は、シリカ以外に、チタン、バリウム、カルシウム、ストロンチウム、マグネシウム、亜鉛、鉛、カドミウム、ジルコニウム、ナトリウム、カリウム、リチウム、コバルト、アルミニウム等の金属またはこれらの金属酸化物を含んでいてもよい。

前記アルミナ粉と前記ガラスビーズの塗装材中の配合比は、重量比で３〜１５：１であり、前記アルミナ粉を含む骨材と前記ガラスビーズとの合計配合量は１５〜３５重量％であることが好ましい。
前記アルミナ粉の配合比（重量比）がガラスビーズの３倍未満である場合、白色アルミナ粉特有のキラキラとした鏡面反射により塗装面を目立たせる効果およびすべり抵抗値が十分に得られない。一方、前記アルミナ粉の配合比（重量比）がガラスビーズの１５倍を超える場合、アルミナ粉により、ガラスビーズの特性である再帰反射効果が抑制されることとなる。
前記配合比は、重量比で４〜９：１であることがより好ましい。

また、前記合計配合量が１５重量％未満の場合、塗装面の鏡面反射効果および再帰反射効果、すべり抵抗が十分に得られない。一方、前記合計配合量が３５重量％を超える場合、塗膜の耐剥離性、耐クラック性が低下し、また、塗膜表面に露出するガラスビーズの割合が大きくなりすぎ、すべり抵抗が低下する。
前記合計配合量は、より好ましくは、１５〜２５重量％である。

上記のように、本発明に係る路面塗装材は、溶剤を含まない、速乾性に優れた溶融型塗料であり、合成樹脂、体質材、アルミナ粉以外の骨材には、一般的に用いられているものを使用することができる。
具体的には、合成樹脂としては、石油樹脂、ロジンおよびその誘導体、テルペン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられ、これらは、単独でまたは混合して用いることができる。これらのうちでも、軟化点が９０〜１３０℃であることが好ましく、より好ましくは、９５〜１２５℃である。
また、可塑剤として、フタル酸エステル類、植物油、鉱物油、植物油変性アルキド樹脂、エポキシ化油、液状の合成ゴム類等を添加することが好ましい。なお、こられの可塑剤は、種類によっては、前記合成樹脂の分類に含まれる場合もある。

前記合成樹脂（可塑剤も含む）の配合量は、１０〜３０重量％であることが好ましい。
前記配合量が１０重量％未満の場合、塗装材の粘性が不十分となる。一方、３０重量％を超える場合、塗装材の乾燥性や防汚性が低下しやすくなる。
前記配合量は、より好ましくは、１５〜２５重量％である。

また、前記体質材としては、例えば、炭酸カルシウム、タルク、硅石粉等が挙げられ、これらは、単独でまたは混合して用いることができ、充填材とも呼ばれる。
前記体質材の配合量は、前記塗装材中４０〜７０重量％であることが好ましい。
前記配合量が４０重量％未満の場合、塗膜の十分な機械的強度、耐摩耗性が得られない。一方、前記配合量が７０重量％を超える場合、塗布材の流動性、混練性等が低下する。
前記配合量は、より好ましくは、４５〜６５重量％である。

また、前記骨材としては、前記アルミナ粉以外には、例えば、着色磁器質骨材、人工焼成骨材、珪石等の天然硬質骨材等が挙げられ、これらは、単独でまたは混合して用いることができる。
前記骨材は、必要に応じて、顔料等の着色剤により予め着色しておいてもよく、あるいはまた、別途、着色顔料を添加することにより、カラー塗装材として構成してもよい。

さらに、本発明に係る路面塗装材には、その他、求められる用途や施工性に応じて、一般の溶融型路面塗装材に用いられているものと同様の沈降防止剤、流動調整剤、防汚材等の添加剤を適宜添加することができる。
なお、本発明に係る路面塗装材中の配合組成においては、合成樹脂、体質材、骨材、添加剤の分類、帰属は、厳密に区別されるものではなく、各材料の性能や機能によって変動する場合がある。

また、本発明に係る路面塗装方法は、合成樹脂を１０〜３０重量％、体質材を４０〜７０重量％、骨材を１５〜３５重量％含有する路面用塗料を塗布した後、白色アルミナ粉とガラスビーズとの重量比３〜１５：１の混合物からなる散布材を散布して、前記散布材を前記塗料の塗膜表面に固着させるものである。
すなわち、上述した本発明に係る塗装材は、アルミナ粉およびガラスビーズを予め所定量混合しておいたものであるのに対して、この塗装方法は、塗膜上に、後からアルミナ粉およびガラスビーズを散布するものである。
このような塗装方法によれば、塗膜表面に所望量のアルミナ粉およびガラスビーズを露出させることができ、施工も容易であるという利点を有している。

この塗装方法に用いられる塗料は、合成樹脂を１０〜３０重量％、体質材を４０〜７０重量％、骨材を１５〜３５重量％含有するものであり、これらの具体的な材料および配合については、上述した、アルミナ粉およびガラスビーズが予め所定量混合された本発明に係る塗装材と同様である。
ただし、骨材の配合量は、アルミナ粉およびガラスビーズを塗膜上に後から散布することを考慮して、上述した本発明に係る塗装材中の骨材とガラスビーズとの合計配合量である１５〜３５重量％よりも少ない、１５〜２５重量％の範囲内であってもよい。

また、前記散布材のアルミナ粉とガラスビーズの具体的構成も、上述した本発明に係る塗装材中のものと同様であり、また、散布材中の混合比も、上記の本発明に係る塗装材中の配合比と同様に、重量比で３〜１５：１であることが好ましい。また、前記アルミナにも、白色電融アルミナを用いることが好ましい。
このような散布材を用いることにより、塗装面を光により反射させて目立たせ、視認性の向上を図ることができ、かつ、優れたすべり抵抗も得ることができる。

前記散布材の散布量は、０．６〜１．１ｋｇ／ｍ²であることが好ましく、より好ましくは、０．７５〜０．９２ｋｇ／ｍ²である。
前記散布量が０．６ｋｇ／ｍ²未満の場合、塗膜表面に露出したアルミナ粉とガラスビーズとによる上述したような塗装面の視認性向上およびすべり抵抗が十分に得られない。一方、１．１ｋｇ／ｍ²を超えても、塗装面のそれ以上の視認性向上効果は得られず、また、散布材の固着率が低下する。

なお、本発明に係る塗布方法は、アルミナ粉および／またはガラスビーズを予め配合した塗料に適用してもよい。すなわち、本発明に係る塗布方法には、上述したような本発明に係る塗装材組成の路面用塗料を塗布した後、その塗膜上に、前記散布材を散布するような方法も含まれる。

本発明に係る路面塗装材または塗装方法を用いた施工は、一般的に行われているスリット式やスプレ式、溶融噴射式により行うことができるが、特に、溶融噴射式で行うことが好ましい。例えば、プライマー塗布等により下地処理した路面に、溶解釜で１７０〜２１０℃程度で溶融した塗料を、溶融噴射式施工機で、塗膜厚さ１．５〜２．５ｍｍ程度に塗布する。
上記のような方法により塗布した後、前記散布材を散布する場合には、塗膜が未固化のうちに、塗膜上に散布し、冷却中に散布材を塗膜表面に固着させる。

上記のような本発明による路面塗装の適用箇所としては、例えば、車歩道の分離のない道路における歩行者通行帯や自転車通行帯、細街路等の交差点内または進入部、事故危険箇所等の急カーブ部分、サイクリングロードや公園内の遊歩道等が挙げられる。特に、通行者、ドライバー等に対する視覚による注意喚起、安全性の向上を図る上で、これらのカラー路面塗装による通行区分に好適である。
また、その他の路面の標示や色分け等にも適用することができる。

以下、本発明を実施例に基づきさらに具体的に説明するが、本発明は下記実施例により制限されるものではない。
［実施例１］
下記表１に示すような配合組成からなる路面用カラー塗料（緑）を調製した。前記カラー塗料（顔料配合量１％）中の含有骨材の組成は、白色アルミナ粉（粒径０．５〜１．０ｍｍ）：ガラスビーズ（粒径１０６〜８５０μｍ、屈折率１．５）＝３：１（重量比）とした。
このカラー塗料を路面に厚さ１．７ｍｍで塗布した後、白色アルミナ粉（粒径０．１５〜１．０ｍｍ）：ガラスビーズ（粒径１０６〜８５０μｍ、屈折率１．５）＝５：１（重量比）の混合物からなる散布材を０．８４ｋｇ／ｍ²散布して、前記カラー塗料塗布面に固着させた。

［実施例２］
下記表１に示すような配合組成からなる路面用カラー塗料（青）を調製した。前記カラー塗料（顔料配合量１％）中の含有骨材の組成は、白色アルミナ粉（粒径０．５〜１．０ｍｍ）：ガラスビーズ（粒径５００〜１１８０μｍ、屈折率１．５）＝５：１（重量比）とした。
このカラー塗料を路面に厚さ１．７ｍｍで塗布した後、白色アルミナ粉（粒径０．１５〜１．０ｍｍ）：ガラスビーズ（粒径１０６〜８５０μｍ、屈折率１．５）＝５：１（重量比）の混合物からなる散布材を０．８４ｋｇ／ｍ²散布して、前記カラー塗料塗布面に固着させた。

［実施例３］
下記表１に示すような配合組成からなる路面用カラー塗料（ベンガラ）を調製した。前記カラー塗料（顔料配合量２％）中の含有骨材の組成は、白色アルミナ粉（粒径０．５〜１．０ｍｍ）：ガラスビーズ（粒径５００〜１１８０μｍ、屈折率１．５）＝３：１（重量比）とした。
このカラー塗料を路面に厚さ１．７ｍｍで塗布した後、白色アルミナ粉（粒径０．１５〜１．０ｍｍ）：ガラスビーズ（粒径１０６〜８５０μｍ、屈折率１．５）＝５：１（重量比）の混合物からなる散布材を０．８４ｇ／ｍ²散布して、前記カラー塗料塗布面に固着させた。

［実施例４〜６］
上記実施例１〜３と同様の路面用塗料を用い、散布材の配合比を白色アルミナ粉（粒径０．１５〜１．０ｍｍ）：ガラスビーズ（粒径１０６〜８５０μｍ、屈折率１．５）＝１０：１（重量比）に変えて、それ以外については、それぞれ、実施例１〜３と同様にして、路面塗装を行った。

［比較例１〜３］
下記表１に示すような配合組成からなる路面用カラー塗料（緑、青、ベンガラ）を調製した。
これらの各塗料を路面に塗布した後、散布材としてシリカ粉（粒径０．１５〜０．３５ｍｍ）を０．５６ｋｇ／ｍ²散布して、前記塗料塗布面に固着させた。
なお、散布材の量は、実施例１〜６における散布材のアルミナ−ガラスビーズ混合物の比重がシリカの比重の約１．５倍であることを考慮して、散布材が塗布面に占める割合を同等になるようにした。

上記実施例および比較例の路面塗装について、反射輝度およびすべり抵抗の評価を行った。また、目視による観察も行った。
反射輝度は、ミロラックス７にて測定した。また、すべり抵抗は、ポータブルスキッドレジスタンステスターにて測定し、ＢＰＮ値により評価した。
これらの測定結果を表２にまとめて示す。

表２に示した結果から分かるように、塗料の色に関係なく、散布材に白色アルミナ粉とガラスビーズの混合物を用い（実施例１〜６）、さらに、ガラスビーズの割合を大きくした場合（実施例１〜３）の方が、塗装面の反射輝度が高いことが認められた。
目視観察においても、実施例１〜６については、太陽光の下ではキラキラとし、また、夜間に車のヘッドライトの光を照射した場合は、間近ではキラキラして見えるが、車内からは、ドライバーの視界の妨げになるほどキラキラして見えることはなかった。夜間の色の視認性は、比較例１〜３よりも優れていた。
また、すべり抵抗については、いずれの塗装面も大差はなく、十分なすべり抵抗を備えていることが認められた。

［実施例７］
前記表１に示すような配合組成からなる路面用カラー塗料（ベンガラ）を調製した。前記カラー塗料（顔料配合量２％）中の含有骨材の組成は、白色アルミナ粉（粒径０．５〜１．０ｍｍ）：ガラスビーズ（粒径１０６〜８５０μｍ、屈折率１．５）＝４：１（重量比）とした。
このカラー塗料をアルミ板に厚さ１．７ｍｍで塗布した後、塗膜表面を溶剤で溶かし、塗膜中の骨材を塗膜表面に洗い出し、塗膜厚さを約１．３ｍｍとした。

［比較例４］
前記表１に示すような配合組成からなる路面用カラー塗料（ベンガラ）を調製した。前記カラー塗料（顔料配合量２％）中の含有骨材の組成は、シリカ粉（粒径０．３５〜１．４ｍｍ）とした。
前記カラー塗料をアルミ板に厚さ１．７ｍｍで塗布した後、塗膜表面を溶剤で溶かし、塗膜中の骨材を塗膜表面に洗い出し、塗膜厚さを約１．３ｍｍとした。

上記実施例および比較例の路面塗装について、反射輝度およびすべり抵抗の評価を行った。また、目視による観察も行った。
反射輝度は、ミロラックス７にて測定した。また、すべり抵抗は、ポータブルスキッドレジスタンステスターにて測定し、ＢＰＮ値により評価した。
これらの測定結果を表３にまとめて示す。

上記実施例７および比較例４は、本発明に係る路面塗装材であって、散布材を使用しない場合の塗装施工であり、カラー塗料のうち、代表例としてベンガラのものについて、塗装面の評価を行った。
表３に示した結果から分かるように、白色アルミナ粉およびガラスビーズを配合した塗装材（実施例７）は、従来のシリカ粉を配合したもの（比較例４）よりも、塗装面の反射輝度が著しく向上し、また、すべり抵抗も向上していることが認められた。
また、目視観察においても、実施例７については、太陽光の下ではキラキラとし、また、夜間に車のヘッドライトの光を照射した場合は、間近ではキラキラして見えるが、車内からは、ドライバーの視界の妨げになるほどキラキラして見えることはなかった。夜間の色の視認性は、比較例４よりも明らかに優れていた。

Claims

合成樹脂を１０〜３０重量％、体質材を４０〜７０重量％、白色アルミナ粉を含む骨材およびガラスビーズを合計１５〜３５重量％含有し、前記アルミナ粉と前記ガラスビーズとが重量比３〜１５：１で配合されていることを特徴とする路面塗装材。
前記アルミナが白色溶融アルミナであることを特徴とする請求項１記載の路面塗装材。
合成樹脂を１０〜３０重量％、体質材を４０〜７０重量％、骨材を１５〜３５重量％含有する路面用塗料を塗布した後、白色アルミナ粉とガラスビーズとの重量比３〜１５：１の混合物からなる散布材を散布して、前記散布材を前記塗料の塗膜表面に固着させることを特徴とする路面塗装方法。
前記アルミナが白色溶融アルミナであることを特徴とする請求項３記載の路面塗装方法。