JP6549963B2

JP6549963B2 - 水性塗料を用いた舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法

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Publication number: JP6549963B2
Application number: JP2015201734A
Authority: JP
Inventors: 賢史米田
Original assignee: 株式会社アマケンテック
Priority date: 2015-10-13
Filing date: 2015-10-13
Publication date: 2019-07-24
Anticipated expiration: 2035-10-13
Also published as: JP2017075444A

Description

本発明は、水性塗料を用いた舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法に関し、特に水性コーティング塗料を用いても道路端部の舗装表面の劣化や舗装内部への水の流入を防ぎ、地覆或いは縁石近傍での雑草育成を防止する水性塗料を用いた舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法に関するものである。

一般的に舗装道路や道路橋の舗装面の表面には雨水等を道路面から排水するために道路端面方向に向かって２％程度の傾斜を設けることが通常である。このため、道路に降った雨水などは当然道路端面方向に向かって流れ、道路端部の地覆或いは縁石近傍に溜まることになる。

道路舗装に用いられるアスファルト混合物は温度変化等により道路端部の地覆或いは縁石との間に隙間を生じ、ここから前記滞留水が浸透する原因となっていた。隙間に浸透した水は蒸散が遅く、植物の種子などが発芽して雑草等が育成し、その根茎等の成長によりさらに舗装にダメージを与えることが問題となっている。

このため、舗装中に防水シートや防草シートを設置する等の対策が提案されている。（特許文献１乃至特許文献３参照）

しかし、舗装中に前記シートを設置することは構造的にも複雑になり、作業性の部分でも工数増となってコストアップ及び工期の長期化の原因となっていた。

特開２００９ー２０９５６９号公報特開２００７ー２３１５６５号公報特開平８ー０６０６３２号公報

解決しようとする課題は、簡便な工法によって特に水性コーティング塗料を用いても道路端部の舗装表面の劣化や舗装内部への水の流入を防ぎ、地覆或いは縁石近傍での雑草育成を防止する水性塗料を用いた舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法を実現することである。

これらの課題を解決するため、本発明に於いては、水性塗料を用いた舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法として、横断勾配を有する舗装道路や道路橋の舗装面の表面にレベリング剤を塗布加工する第一の工程と、該レベリング剤の塗布によりレベリングされた表面にさらに水性塗料を用いたトップコート剤を塗布する第二の工程とを経て処理が行われ、該第一の工程に於いて塗布されるレベリング剤を、該第一の工程に於いて塗布されるレベリング剤を、地覆及び縁石への塗布部分に立ち上がり部を設けて塗布し、さらに該レベリング剤の立ち上がり部よりも上部までトップコート剤を塗布するようにした。

本発明の方法は、簡便な工法によって特に水性コーティング塗料を用いても道路端部の舗装表面の劣化や舗装内部への水の流入を防ぎ、地覆或いは縁石近傍での雑草育成を防止する水性塗料を用いた舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法を実現するという利点があり、もって我が国産業の発展に資するものである。

図１は本発明に係る舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法を説明する図面である。図２は本発明に係るナノオーダー分散型水性塗料の製造方法の工程のフローチャートである。図３は本発明に係るナノオーダー分散型水性塗料の製造に用いる減圧撹拌分散装置の概念図である。

本発明は、水性塗料を用いた舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法であって、横断勾配を有する舗装道路や道路橋の舗装面の表面にレベリング剤を塗布加工する第一の工程と、該レベリング剤の塗布によりレベリングされた表面にさらに水性塗料を用いたトップコート剤を塗布する第二の工程とを経て処理が行われ、該第一の工程に於いて塗布されるレベリング剤を、地覆及び縁石への塗布部分に立ち上がり部を設けて塗布し、さらに該レベリング剤の立ち上がり部よりも上部までトップコート剤を塗布してなることを特徴とする、水性塗料を用いた舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法である。

また本発明は、該第一の工程に於けるレベリング剤の地覆及び縁石への塗布部分に於ける立ち上がり部が、、３センチメートル以上であることを特徴とする。さらに、該第一の工程に於けるレベリング剤の地覆又は縁石の垂直面に於ける立ち上がり部は、５センチメートル以上であることがより望ましい。

また本発明は、該第一の工程に於けるレベリング剤の地覆と縁石の端面の形成する角度の中間方向に於ける厚みが０．５センチメートル以上であることを特徴とする。さらに、第一の工程に於けるレベリング剤の地覆と縁石の端面の形成する角度の中間方向に於ける厚みが１センチメートル以上であることがより望ましく、１．５センチメートル以上であることがさらに望ましい。

また本発明は、該第一の工程に用いるレベリング剤が、セメント、フィラー、水、乳剤、植物性繊維及び除草剤を含む材料で構成される塗料であることを特徴とする。さらに、該第一の工程に用いるレベリング剤に包含されるフィラーは、石粉であることを特徴とする。さらに該第一の工程に用いるレベリング剤に包含される乳剤は、撥水性乳剤であることを特徴とし、さらにアスファルト乳剤であることが望ましく、ノニオン系アスファルト乳剤であることがさらに望ましい。

また本発明は、該第二の工程に用いる水性塗料を用いたトップコート剤が、ナノオーダー分散法により調製されたナノオーダー分散型水性塗料であることを特徴とする。さらに、該ナノオーダー分散型水性塗料は、減圧脱気を行いながら撹拌分散を行うことによりエマルジョン径を１０μm以下に調製したものであることを特徴とし、さらに該エマルジョン径を５μm以下に調製することが望ましく、該エマルジョン径を１μm以下に調製することがより望ましく、該エマルジョン径を０．５μm以下に調製することがさらに望ましい。

また本発明は、該ナノオーダー分散型水性塗料は、該減圧脱気の圧力が１Ｐａ乃至５００００Ｐａであることを特徴とする。さらに、該減圧脱気の圧力が１Ｐａ乃至５０００Ｐａであることが望ましく、該減圧脱気の圧力が１Ｐａ乃至５００Ｐａであることがさらに望ましい。

本発明に係る水性塗料を用いた舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法は、簡便な工法によって特に水性コーティング塗料を用いても道路端部の舗装表面の劣化や舗装内部への水の流入を防ぎ、地覆或いは縁石近傍での雑草育成を防止する水性塗料を用いた舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法を実現することが出来る。

以下、本発明に係る水性塗料を用いた舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法を、実施例に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明に係る舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法を説明する図面である。本発明は、水性塗料を用いた舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法であって、横断勾配を有する舗装道路や道路橋の舗装面３の表面にレベリング剤１を塗布加工する第一の工程と、該レベリング剤の塗布によりレベリングされた表面にさらに水性塗料を用いたトップコート剤２を塗布する第二の工程とを経て処理が行われ、該第一の工程に於いて塗布されるレベリング剤を、地覆又は縁石４との端面に於いて地覆又は縁石の垂直面に立ち上がり部を設けて塗布し、さらに該レベリング剤の立ち上がり部よりも上部までトップコート剤を塗布してなる。

このため、舗装中に防水シートや防草シートを設置する等の対策が提案されている。しかし、舗装中に前記シートを設置することは構造的にも複雑になり、作業性の部分でも工数増となってコストアップ及び工期の長期化の原因となっていた。

ここで本発明は、防水シートや防草シートを用いずに簡便な工法によって特に水性コーティング塗料を用いても道路端部の舗装表面の劣化や舗装内部への水の流入を防ぎ、地覆或いは縁石近傍での雑草育成を防止する水性塗料を用いた舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法を実現するものであり、横断勾配を有する舗装道路や道路橋の舗装面の表面にレベリング剤を地覆及び縁石への塗布部分に立ち上がり部を設けて塗布加工した上に、さらに水性塗料を用いたトップコート剤を該レベリング剤の立ち上がり部よりも上部まで塗布することにより、地覆或いは縁石近傍における透水を長期にわたって防止することが出来、地覆或いは縁石近傍での雑草育成を防止することが出来る。

第一の工程に於けるレベリング剤の地覆及び縁石への塗布部分に於ける立ち上がり部は、３センチメートル以上になるようにした。これにより、地覆又は縁石との端面に於いて十分な防水効果が得られるとともに長期にわたってその性能が維持され、舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法として有効であった。さらに、第一の工程に於けるレベリング剤の地覆及び縁石への塗布部分に於ける立ち上がり部は、５センチメートル以上であることがより望ましく、防草防水補強効果が大きくなる。

同様に第一の工程に於けるレベリング剤の地覆と縁石の端面の形成する角度の中間方向に於ける厚みが０．５センチメートル以上になるようにした。これにより、地覆又は縁石との端面に於いて十分な防水効果が得られるとともに長期にわたってその性能が維持され、舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法として有効であった。さらに、第一の工程に於けるレベリング剤の地覆と縁石の端面の形成する角度の中間方向に於ける厚みが１センチメートル以上であることがより望ましく、１．５センチメートル以上であることがさらに望ましい。

第一の工程に用いるレベリング剤としては、セメント、フィラー、水、乳剤、植物性繊維及び除草剤を含む材料で構成される材料を用いた。これにより、舗装面を構成する材料との温度変化に対する体積変化率の差異が少なく、端部での剥離等による防水機能の減退が少なく、地覆又は縁石との端面に於いて十分な防水効果が得られるとともに長期にわたってその性能が維持され、舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法として有効であった。さらに、該第一の工程に用いるレベリング剤に包含されるフィラーは、石粉であることを特徴とする。さらに該第一の工程に用いるレベリング剤に包含される乳剤は、撥水性乳剤であることを特徴とし、さらにアスファルト乳剤であることが望ましく、ノニオン系アスファルト乳剤であることがさらに望ましい。これらによってさらに地覆又は縁石との端面に於いて十分な防水効果が得られるとともに長期にわたってその性能が維持され、舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法として有効であった。

第二の工程に用いる水性塗料を用いたトップコート剤としては、ナノオーダー分散法により調製されたナノオーダー分散型水性塗料を用いた。ナノオーダー分散法により調製されたナノオーダー分散型水性塗料は、水性であってポットライフが長く、且つ実用的な塗膜形成条件でもって成膜出来、耐久性及び耐光性に於いても実用的な塗膜が得られる。かかるトップコートを用いることにより、水性であるため環境負荷が小さく、施工が容易かつ工数削減に寄与し、成膜特性に優れ、塗膜の強度が高く、さらに蛍光発光等の多色を実現することも可能となった。さらに、該ナノオーダー分散型水性塗料は、減圧脱気を行いながら撹拌分散を行うことによりエマルジョン径を１０μm以下に調製したものであることを特徴とし、さらに該エマルジョン径を５μm以下に調製することが望ましく、該エマルジョン径を１μm以下に調製することがより望ましく、該エマルジョン径を０．５μm以下に調製することがさらに望ましい。これにより、ポットライフがさらに長くなるとともに塗膜特性がさらに向上する。

また本実施例においては、該ナノオーダー分散型水性塗料は、該減圧脱気の圧力が１Ｐａ乃至５００００Ｐａとなるような工程により調製した。さらに、該減圧脱気の圧力が１Ｐａ乃至５０００Ｐａであることが望ましく、該減圧脱気の圧力が１Ｐａ乃至５００Ｐａであることがさらに望ましい。

以下、本実施例に於けるナノオーダー分散型水性塗料の製造工程を説明する。
本実施例に於いては、ナノオーダー分散型水性塗料の原料エマルジョンとして、アクリル酸エステル共重合体エマルジョンを水に分散させて用いた。なお、本発明に用いられる原料エマルジョンとしては、本実施例に係る材料に限定されるものではなく、各種の合成樹脂エマルジョンおよび／または水溶性樹脂を好適に用いることが出来る。さらに、水に代えて溶媒等を用いる油性の塗料であっても良い。

本実施例に於いては、上記アクリル酸エステル共重合体エマルジョン１００重量部に水１１０重量部を加え、さらに消泡剤２．５重量部、湿潤剤及び抑泡剤各０．４重量部、乾燥調製剤２．５重量部を加えて撹拌を行った。ここで、添加剤としては求められる塗料の特性により、塗料組成物原料にはさらに増粘剤、分散剤、湿潤剤、消泡剤、抑泡剤、成膜助剤、凍結防止剤、凍結安定剤、防腐剤、沈降防止剤、付着防止剤、乾燥調製剤、からなる群より選ばれた１種または２種以上の補助剤を含んでもよい。

かかるエマルジョンに、さらに減圧撹拌分散工程によりナノ化を行って、ナノオーダー分散型水性塗料を得た。本実施例においては、前記エマルジョン１００重量部に対して平均粒径が１〜１０，０００nmの酸化物微粒子を２０重量部加え、また温度抑制剤として熱変換剤を１５重量部加えて撹拌することにより、ナノオーダー分散型水性塗料を得たが、本発明はこれら材料及びこれらの配合比に限定されるものではない。

本発明に用いる金属或いは金属化合物の微粒子としては、平均粒径が１〜１０，０００nmの微粒子を用いることが特に効果的である。また、これら熱変換遮断熱剤は、ナノオーダー分散型水性塗料に添加する前にコロイド化等の処理を行っても良い。また、配合比も水性エマルジョンに対して任意に設定することが出来る。ここで、本発明は、水に代えて溶媒等を用いる油性の塗料であっても良い。

前記の混合組成物を十分に撹拌混合した後、エマルジョン塗料組成物をナノオーダー分散型水性塗料の製造に用いる減圧撹拌分散装置に投入して、減圧撹拌分散を行うことにより、本発明に係るナノオーダー分散型水性塗料が得られた。ここで、本発明は、水に代えて溶媒等を用いる油性の塗料であっても良い。

本発明に係るナノオーダー分散型水性塗料の製造に用いる減圧撹拌分散装置の概念図が、図２に示される。本発明に係るナノオーダー分散型水性塗料の製造に用いる減圧撹拌分散装置は、フランジを有して容器部と蓋部が開閉出来るようになっており、前記塗料組成物原料を容器部に投入後フランジを密着させて容器部と蓋部を締め付け、容器体内を減圧出来るようになっている。

前記塗料組成物原料を容器部に投入後してフランジの締め付けを行った後、真空ポンプを作動させて容器体内を減圧し、またプロペラを回転させて撹拌分散を行った。なお、本発明に係るナノオーダー分散型水性塗料の製造方法に於いては、撹拌分散工程中の容器体内の圧力は１Ｐａ乃至５００００Ｐａに調整することが望ましい。容器体内の圧力は１Ｐａ乃至５０００Ｐａに調整することがさらに望ましく、１Ｐａ乃至５００Ｐａに調整することがより望ましい。本実施例においては、工程中でエマルジョン中に残留する空気の量により容器体内の圧力は変動するが、適宜容器体内のエマルジョンの発泡の程度を観察して、バルブにより減圧度を調整した。

容器体内に設置されたプロペラは、エマルジョン粒子を切断分散させる形状であることが撹拌分散に有効である。また、撹拌分散工程中のプロペラの回転数は２００ｒｐｍ乃至５０００ｒｐｍの範囲に維持することが望ましい。減圧及び／又は撹拌分散工程は、トータルで５分以上２４時間以下の範囲で行うことが望ましい。減圧及び／又は撹拌分散工程は、トータルで３０分以上１２時間以下の範囲で行うことがさらに望ましく、１時間以上６時間以下の範囲で行うことがより望ましく、２時間以上４時間以下の範囲で行うことがより望ましい。

容器体内に設置されたプロペラを回転させて撹拌分散を行う工程と減圧工程は交互に繰り返して行うか、或いは同時に行われる。特に好ましいナノ化工程は、減圧工程と撹拌分散工程を交互に繰り返すことである。本実施例においては、まずフランジを密封後、プロペラを１０００ｒｐｍ以下で低速回転させながら１０分間の減圧を行い、その後プロペラの回転速度を１５００ｒｐｍ以上に上げて３０分間の減圧撹拌分散を行った。その後、再度低速回転で１０分間の減圧を行い、さらに高速回転で１時間の減圧撹拌分散を行った。最後に、低速回転で１０分間の減圧撹拌分散を行い、ナノオーダー分散型水性塗料を得た。

ここで、本発明に係るナノオーダー分散型水性塗料は、前記の条件で撹拌分散することによりエマルジョン径を１０μm以下としたことにより、沈降速度が小さく、ポットライフが長い水性塗料であった。さらに、エマルジョン径を５μm以下にすることが望ましく、エマルジョン径を１μm以下にすることがさらに望ましく、エマルジョン径を0.5μm以下にすることがさらに望ましい。

一般の水性塗料に於いては、エマルジョンの径が大きいため沈降し易く、数日から数週間の保管において沈殿を生じて成膜性が悪化する。しかし、本発明に係るナノオーダー分散型水性塗料はエマルジョンの径が非常に小さいナノオーダーまで分散されているため、沈降速度が遅く、１年以上の保管期間を経ても十分に成膜性の良い塗料であった。ここで、本発明は、水に代えて溶媒等を用いる油性の塗料であっても良い。

また、本発明に係るナノオーダー分散型水性塗料は環境負荷が低く、非常にエコロジカルな水性塗料として多様な用途に用いることが出来る。

また、本発明に係るナノオーダー分散型水性塗料は、ナノオーダーの分散を行っているため、成膜性が良好で、塗布、スプレー等様々な成膜方法に於いて良好な塗膜を得ることが出来る。また、塗膜の付着強度、塗膜自身の強度、耐候性、耐光性等の特性も良好であった。さらに、重ね塗りにより厚膜を得ることも容易で、様々な用途に対応可能な特性を有している。

本発明は、簡便な工法によって特に水性コーティング塗料を用いても道路端部の舗装表面の劣化や舗装内部への水の流入を防ぎ、地覆或いは縁石近傍での雑草育成を防止する水性塗料を用いた舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法を実現するという利点があり、我が国産業の発展に資するものである。

１レベリング剤
２ナノオーダー分散型水性塗料によるトップコート剤
３舗装面
４地覆又は縁石
３１容器体部
３２撹拌分散用プロペラ
３３高速回転軸
３４低速回転軸
３５真空ポンプ
３６操作盤

Claims

水性塗料を用いた舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法であって、
横断勾配を有する舗装道路や道路橋の舗装面の表面にレベリング剤を塗布加工する第一の工程と、
該レベリング剤の塗布によりレベリングされた表面にさらに水性塗料を用いたトップコート剤を塗布する第二の工程とを経て処理が行われ、
該第一の工程に於いて塗布されるレベリング剤を、地覆及び縁石への塗布部分に立ち上がり部を設けて塗布し、
該第一の工程に用いるレベリング剤は、セメント、フィラー、水、乳剤、植物性繊維及び除草剤を含む材料で構成され
さらに該レベリング剤の立ち上がり部よりも上部までトップコート剤を塗布してなることを特徴とする、
水性塗料を用いた舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法。
該第一の工程に於けるレベリング剤の地覆及び縁石への塗布部分に於ける立ち上がり部は、
３センチメートル以上であることを特徴とする、
請求項１記載の水性塗料を用いた舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法。
該第一の工程に於けるレベリング剤の地覆及び縁石への塗布部分に於ける立ち上がり部は、
５センチメートル以上であることを特徴とする、
請求項２記載の水性塗料を用いた舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法。
該第一の工程に用いるレベリング剤に包含されるフィラーは、
石粉であることを特徴とする、
請求項１記載の水性塗料を用いた舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法。
該第一の工程に用いるレベリング剤に包含される乳剤は、
撥水性乳剤であることを特徴とする、
請求項１記載の水性塗料を用いた舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法。
該第一の工程に用いるレベリング剤に包含される乳剤は、
アスファルト乳剤であることを特徴とする、
請求項５記載の水性塗料を用いた舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法。
該第一の工程に用いるレベリング剤に包含される乳剤は、
ノニオン系アスファルト乳剤であることを特徴とする、
請求項６記載の水性塗料を用いた舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法。
該第二の工程に用いる水性塗料を用いたトップコート剤は、
ナノオーダー分散法により調製されたナノオーダー分散型水性塗料であることを特徴とする、
請求項１乃至７の何れか一に記載の水性塗料を用いた舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法。
該第二の工程に用いる水性塗料を用いたトップコート剤は、
ナノオーダー分散法により調製されたナノオーダー分散型水性塗料であって、
該トップコート剤として用いられるナノオーダー分散型水性塗料は、
減圧脱気を行いながら撹拌分散を行うことによりエマルジョン径を１０μm以下に調製したものであることを特徴とする、
請求項８記載の水性塗料を用いた舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法。
該第二の工程に用いる水性塗料を用いたトップコート剤は、
ナノオーダー分散法により調製されたナノオーダー分散型水性塗料であって、
該トップコート剤として用いられるナノオーダー分散型水性塗料は、
該エマルジョン径を５μm以下に調製したことを特徴とする、
請求項９記載の水性塗料を用いた舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法。
該第二の工程に用いる水性塗料を用いたトップコート剤は、
ナノオーダー分散法により調製されたナノオーダー分散型水性塗料であって、
該トップコート剤として用いられるナノオーダー分散型水性塗料は、
該エマルジョン径を１μm以下に調製したことを特徴とする、
請求項１０記載の水性塗料を用いた舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法。
該第二の工程に用いる水性塗料を用いたトップコート剤は、
ナノオーダー分散法により調製されたナノオーダー分散型水性塗料であって、
該トップコート剤として用いられるナノオーダー分散型水性塗料は、
該エマルジョン径を０．５μm以下に調製したことを特徴とする、
請求項１１記載の水性塗料を用いた舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法。
該第二の工程に用いる水性塗料を用いたトップコート剤は、
ナノオーダー分散法により調製されたナノオーダー分散型水性塗料であって、
該トップコート剤として用いられるナノオーダー分散型水性塗料は、
該減圧脱気の圧力が１Ｐａ乃至５００００Ｐａであることを特徴とする、
請求項８乃至１２の何れか一に記載の水性塗料を用いた舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法。
該第二の工程に用いる水性塗料を用いたトップコート剤は、
ナノオーダー分散法により調製されたナノオーダー分散型水性塗料であって、
該トップコート剤として用いられるナノオーダー分散型水性塗料は、
該減圧脱気の圧力が１Ｐａ乃至５０００Ｐａであることを特徴とする、
請求項１３記載の水性塗料を用いた舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法。
該第二の工程に用いる水性塗料を用いたトップコート剤は、
ナノオーダー分散法により調製されたナノオーダー分散型水性塗料であって、
該トップコート剤として用いられるナノオーダー分散型水性塗料は、
該減圧脱気の圧力が１Ｐａ乃至５００Ｐａであることを特徴とする、
請求項１４記載の水性塗料を用いた舗装道路や道路橋の舗装面の防草防水補強方法。