JP5709627B2 - 弾性舗装材料 - Google Patents
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Landscapes
- Road Paving Structures (AREA)
Description
特に舗装材料が屋外施設である場合、全天候型であることが必要になり、近時こうした全天候型舗装材料で表面処理した競技施設の需要が高まっている。
しかしながらこれらのポリウレタン舗装体は、その表面が平滑すぎて光沢が高く競技をしにくいとの問題を有している。特に屋外の場合、太陽光が反射しやすく、競技がしにくいと共に、表面が平滑になりすぎて競技中にスリップ転倒しやすいとの問題がある。
このような問題を解消するために、従来はウレタンが硬化する前に、微小なポリウレタンチップ、あるいは微小なゴムチップをまく方法(トッピング仕上げ法)が採用されている。
例えば、特許第2810227号公報には、ウレタン樹脂液を、ローラを用いてエンボス状に仕上げて揺変性を賦与する方法が開示されている。
本発明の弾性舗装材料は、実施例に示すようにローラーを用いた施工に最適である。
(1)特定の揺変剤と極性溶剤と分散剤とを配合する態様、
(2)特定の揺変剤とPEGと分散剤とを配合する態様
(3)表面処理炭酸カルシウムと分散剤とを配合する態様がある。
塗装面に形成される凹凸の効果を増大させるためには上記揺変性賦与剤の配合量を増加させればよいが、上記規定する量の上限を超えて使用すると舗装面の特性低下を招来する虞がある。また、上記下限を下回って配合しても揺変性賦与剤としての効果が発現しない。
これらの無機充填剤は単独であるいは組合わせて使用することができる。これらの中でも重質炭酸カルシウムを使用することが好ましい。
特に本発明では、上述の揺変性賦与剤と、上記無機充填剤とは、通常は1:10〜1:70、好ましくは1:30〜1:50の範囲内の重量比率で配合することが望ましい。このように両者の配合比率を調整することにより、舗装表面の特性がよく、安定感がある好記録達成用の弾性舗装走路を形成することができる。
本発明では、さらに融点が50〜145℃の範囲内にあるアマイド化合物および/またはポリエーテル・エステル型多価カルボン酸を含む分散剤を配合する。
また、芳香族カルボン酸の例としては、安息香酸、トルイル酸、ナフタリン酸等の一価の芳香族カルボン酸を挙げることができる。
ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、ラウリルアミン、ステアリルアミン、2-エチルヘキシルアミンなどのモノアミン;
メチレンジアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、4,4-ジアミノブタン、トリメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、1.10-ドデカメチレンジアミン、1,11-ドデカメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、キシリレンジアミン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、イソホロンジアミンなどのポリアミン類;
ベンジルアミンおよびその誘導体を挙げることができる。
このようにして得られるポリアマイドの酸価は、通常は10〜200、好ましくは20〜60の範囲内にあり、その平均分子量は、通常は1万〜5万の範囲内にある。
この(メタ)アクリル酸エステル(共)重合体を調製するために使用する(メタ)アクリル酸系の単量体は、好適には炭素数2〜18のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルを主成分とする重合体あるいは共重合体であり、このアルキル基には水酸基等の官能基が含有されていてもよい。
ここで使用されるトナーは、弾性舗装材料を着色するものであり、具体的には、ベンガラ、酸化チタン、カーボンブラック、酸化クロム、シアニンブルー、シアニングリーンを挙げることができる。これらのトナーは、本発明の弾性舗装材料中にある固形分100重量部中に通常は2〜10重量部、好ましくは4〜6重量部の範囲内の量で使用することができる。
これらの液体添加物は、本発明で使用される弾性舗装材料中にある固形分100重量部中に通常は0〜10重量部、好ましくは3〜7重量部の範囲内の量で使用することができる。上記のような量で使用することにより、本発明の弾性舗装材料から形成された舗装体が硬質にならずに良好な弾性を有するようになる。
このような短毛もしくは中毛のウーローラを好適には作業進行方向(多くの場合走路方向)に沿って転走することにより、スクイジーによって形成された段差を消すことができる。
なお、毛足が15mmを超えて長い長毛ウーローラもあるが、毛足の長い長毛ウーローラを用いると、塗設した舗装材料を巻き込んでスクイジーによって形成された畝を消してしまうことがあり、本発明で使用するのは適切ではない。
また、これらのローラ材質のASKER F硬度計により測定した硬さは、通常は30〜60、好ましくは40〜50である。この硬度が15の多孔質ローラを用いて塗布したところ、塗装表面に凹凸模様が充分に形成されなかった。また、硬度91の多孔質ローラを使用して同様に塗布したところ、エンボス加工される材料そのものが移動してしまい大小の不陸模様が形成されてしまう。
以下多孔質ローラとして砂骨ローラを用いた場合を例にして説明する。
第3、第4、第5の砂骨ローラの転走速度および転走方向は仕上がり面の均一性に多大な影響を及ぼす。
第3の砂骨ローラは、走路方向に対して平行方向に通常は毎秒2〜4m、好ましくは2.2〜3.8mの転走速度で処理することが望ましい。
さらに、第5の砂骨ローラは、第4の砂骨ローラの転走方向に対して平行方向に通常は毎秒0.5〜1.5m、好ましくは0.7〜1.3mの転走速度で処理することが望ましい。第5の砂骨ローラの転走方向および速度は、この弾性舗装体の最終仕上がり状態を決定するので特に、注意深く行うことが必要である。
材料の塗布量は、固形分として1m2当たり0.5kg〜3kgが好適である。
施工の方法としては、通常は下地樹脂の施工後に現場で塗布する方法であるが、工場で塗布した樹脂シートを現場で張り合わせる、所謂プレハブ工法を採用した施工も可能である。
しかも好適な弾性率を有するのでスパイクなどのかかりがよく、転倒事故を防止するという特性が極めて高いとの利点もある。
ポリウレタン弾性舗装用原液システムのA液として、平均分子量2000のポリオキシプロピレンと、過剰のトリレンジイソシアナート(2,4-体/2,6-体=80:20,重量比)とを常温で反応させて末端イソシアナート基含有率5.2%のプレポリマーを製造した。
上記A液とB液とを1:1の重量比で攪拌混合して、本発明の弾性舗装用材料を調製した。
本発明においてチクソインデックスの値は次のようにして測定した。
JIS-k-7117(液状樹脂の回転粘度計による粘度試験方法)に規定されるB型回転粘度計による樹脂粘度測定を実施した。樹脂温度は25℃、40℃、55℃の3水準とした。粘度測定のローターNo.は7号を使用した粘度計のローター回転数は2rpmおよび20rpmで測定し、2rpm測定値/20rpm測定値をチクソインデックスとした。
実施例1において、ジメチルアセトアミド5kgの代わりに、ポリエチレングリコール(分子量:3000)を1kg加え、さらにディスパロン3600N4kgを攪拌混合した材料を櫛ゴテ(第1)を用いて均一に塗布し、次いでウーローラ短毛(第2)を用いて予め転走して表面の大きな段差を消した後、砂骨ローラ(第3)を櫛ゴテの進行方向に対して平行に転走してその表面に粗い凹凸模様を形成した。引き続き、砂骨ローラ(第4)、砂骨ローラ(第5)を櫛ゴテの進行方向に対して直角に転走してその表面をさらに均質とし、均一な凹凸模様に仕上げた。
実施例1において、アエロジル#200を7kgとジメチルアセトアミド5kgおよび重炭酸カルシウム20kgの代わりに、表面処理炭酸カルシウム(平均粒子径:1〜10μm、比表面積:15m2/g)を32kg加え、さらにディスパロン3600N4kgを攪拌混合した材料を櫛ゴテ(第1)を用いて均一に塗布し、次いでウーローラ短毛(第2)を用いて予め転走して表面の大きな段差を消した後、砂骨ローラ(第3)を櫛ゴテの進行方向に対して平行に転走してその表面に粗い凹凸模様を形成した。引き続き、砂骨ローラ(第4)、砂骨ローラ(第5)を櫛ゴテの進行方向に対して直角に転走してその表面をさらに均質とし、均一な凹凸模様に仕上げた。
Claims (8)
- 平均粒子径が30,000nm以下であって且つBET法による比表面積が100m2/g以上の粒子からなる揺変性賦与剤、平均粒子径が1〜10μmである無機充填剤、極性溶媒および/またはポリエチレングリコール、ポリイソシアネート化合物および活性水素含有化合物からなる末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーおよびウレタンプレポリマーを硬化させる硬化性成分、並びに、カルボン酸とアミンとの反応により得られる融点が50〜145℃の範囲内にあるアマイド化合物および/またはポリエーテル・エステル型多価カルボン酸を含む分散剤を含有しており、JIS-k-7117に基づいてB型粘度計により7号ローターを使用して25℃でローター回転数2rpmで測定した2rpm粘度が、200〜500Pa・sの範囲内にあり、25℃でローター回転数20rpmで測定した20rpm粘度が、70〜115Pa・sの範囲内にあり、上記2rpm粘度/20rpm粘度で表される25℃チクソインデックスが3.50〜4.35の範囲内にあり、該25℃チクソインデックスと、同様にして55℃で測定した55℃チクソインデックスとの差(25℃チクソインデックス−55℃チクソインデックス)が0.12〜0.36の範囲内にあることを特徴とする弾性舗装材料。
- 平均粒子径が1〜10μmである表面処理された無機充填剤、ポリイソシアネート化合物および活性水素含有化合物からなる末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーおよびウレタンプレポリマーを硬化させる硬化性成分、並びに、カルボン酸とアミンとの反応により得られる融点が50〜145℃の範囲内にあるアマイド化合物および/またはポリエーテル・エステル型多価ジカルボン酸を含む分散剤を含有しており、JIS-k-7117に基づいてB型粘度計により7号ローターを使用して25℃でローター回転数2rpmで測定した2rpm粘度が、200〜500Pa・sの範囲内にあり、25℃でローター回転数20rpmで測定した20rpm粘度が、70〜115Pa・sの範囲内にあり、上記2rpm粘度/20rpm粘度で表される25℃チクソインデックスが3.50〜4.35の範囲内にあり、該25℃チクソインデックスと、同様にして55℃で測定した55℃チクソインデックスとの差(25℃チクソインデックス−55℃チクソインデックス)が0.12〜0.36の範囲内にあることを特徴とする弾性舗装材料。
- 上記弾性舗装材料が、ローラーを用いて施工されるものであることを特徴とする請求項第1項または第2項記載の弾性舗装材料。
- 上記分散剤が、さらに(メタ)アクリル系(共)重合体を含有することを特徴とする請求項第1項または第2項記載の弾性舗装材料。
- 上記分散剤が、末端にイソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマー:100重量部に対して1〜5重量%範囲内の量で含有されていることを特徴とする請求項第1項または第2項記載の弾性舗装材料。
- 上記弾性舗装材料が、メチレンビス-o-クロロアニリン(MBOCA)、o-クロロアニリンと、アニリンおよび/またはホルマリンとの縮合物(混合物を含む)よりなる群から選ばれた少なくとも一種類の化合物をウレタン用硬化剤として含有することを特徴とする請求項第1項または第2項記載の弾性舗装材料。
- 上記弾性舗装材料の可使時間が10分〜90分の範囲内にあることを特徴とする請求項第1項または第2項記載の弾性舗装材料。
- 上記弾性舗装材料の25℃〜55℃の温度変化に対するチクソインデックス変化が0.01%〜15%以下であることを特徴とする請求項第1項または第2項記載の弾性舗装材料。
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