JPH08283375A - 団粒固結剤、弾性舗装材・床材組成物、及びそれを用いる施工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明は、（ａ）ポリオール、（ｂ）ポリイ
ソシアネート化合物からなる末端イソシアネート基を有
するウレタンプレポリマーを主成分とする団粒固結剤に
おいて、ポリイソシアネート（ｂ）が、２，４´−ジフ
ェニルメタンジイソシアネートを含むものであることを
特徴とする団粒固結剤、それと弾性粒状物（ｃ）とから
なる弾性舗装材・床材組成物、それを硬化してなる固結
塊、それを転圧・硬化することを特徴とする施工方法。
。 【効果】 本発明の団粒固結剤は、２、４´−ＭＤＩを
ポリイソシアネート成分に含む事により、粘度が低く施
工性、臭気性を改善でき、かかる固結塊化に際しては、
多大な設備の必要が無く、得られた固結塊は、柔軟性を
保持する事ができるため、固結塊の崩壊が無く屋内使用
のみの必要が無く、スパイクシューズなどによる使用に
も充分耐える柔軟性、硬化性、を有するものとすること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、柔軟性、臭気性、硬
化性、施工性に優れた２，４´−ジフェニルメタンジイ
ソシアネート（２，４´−ＭＤＩと略す）を含む末端イ
ソシアネート基を有するウレタンプレポリマーからなる
団粒固結剤、それと弾性粒状物とからなる固結強度に優
れた弾性舗装・床材組成物、それを硬化した固結塊及び
それを用いる施工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】粉粒状のゴムを用いて舗装体を構築する
方法は、特開昭４９−１２６７７７号公報、特開昭５０
−３４号公報、特公昭５１−２０２３３号公報、特公平
２−３１１６５号公報等があり粉末・粒状ゴムの固結剤
として液状ポリウレタンを用いる方法が提案されてい
る。

【０００３】これらの液状ポリウレタンは、４，４’−
ＭＤＩを主成分とした分子末端にＮＣＯ基を有するプレ
ポリマーが多く用いられている。また、トリレンジイソ
シアネート（ＴＤＩと略する）を主成分とした分子末端
にＮＣＯ基を有するプレポリマーは、環境の問題、硬化
性が遅い、粘度が高くなり易くＮＣＯ％を高くできない
ことからあまり使用されていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、弾性粒状
物、特に粉末・粒状ゴム固結塊を製造する為の施工性、
臭気性、硬化性、柔軟性に優れた団粒固結剤、屋外使用
を行なうも、固結塊の崩壊も無く柔軟性に優れ、また固
結剤の粘度の低い弾性舗装材・床材組成物で作業効率の
良い、施工性に優れた施工方法の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため、鋭意研究の結果、本発明を完成するに
至った。

【０００６】即ち、本発明は、（ａ）ポリオール、
（ｂ）ポリイソシアネートからなる末端イソシアネート
基を有するウレタンプレポリマーを主成分とする団粒固
結剤において、ポリイソシアネート（ｂ）が、２，４´
−ジフェニルメタンジイソシアネートを含むものである
ことを特徴とする団粒固結剤、この団粒固結剤と弾性粒
状物（ｃ）とからなることを特徴とする弾性舗装材・床
材組成物、それを硬化した固結塊、基体上にこの弾性舗
装材・床材組成物を転圧することを特徴とする施工方法
を提供する。

【０００７】（構成）本発明の末端イソシアネート基を
有するウレタンプレポリマーとは、ポリオール（ａ）と
２，４´−ジフェニルメタンジイソシアネートを含む有
機ポリイソシアネ−ト化合物（ｂ）とを反応し、イソシ
アネート化合物を過剰に用いることにより得られるもの
である。この際、２，４´−ＭＤＩの使用量は、有機ポ
リイソシアネート化合物（ｂ）中に好ましくは１重量％
以上、より好ましくは１０重量％以上含まれる。１重量
％の使用の場合、ウレタンプレポリマーの粘度が下がる
ので施工性は少し改善されるが、他の物性が変わらない
ので、できれば１０重量％以上使用する方がよい。一
方、その他の有機ポリイソシアネート化合物の使用量
は、好ましくは９９重量％以下、より好ましくは９０重
量％以下である。２，４´−ＭＤＩは、純度の高いもの
でも、４，４´−ＭＤＩ及び２，２´−ＭＤＩ等との混
合物でも良い。市販品では、例えば、ルプラネートＭＩ
（２，４´−ＭＤＩ５０重量％、４，４´−ＭＤＩ５０
重量％製品、バスフ(株)製）が挙げられる。

【０００８】その他の有機ポリイソシアネート化合物と
は、例えば２，４−トリレンジイソシアネ−ト（ＴＤＩ
と略す）、６５／３５−ＴＤＩ、８０／２０−ＴＤＩ、
４，４´−ジフェニルメタンジイソシアネ−ト（４，
４’−ＭＤＩと略す）及び２，２´−ＭＤＩの単独また
は混合物、ジアニシジンジイソシアネ−ト、トリデンジ
イソシアネ−ト、メタキシリレンジイソシアネート、ヘ
キサメチレンジイソシアネート、フェニレンジイソシア
ネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、ポリメ
チレンポリフェニルポリイソシアネート、水添化ＭＤ
Ｉ、水添化ＴＤＩなどの如き芳香族ジイソシアネート
類、脂環族ジイソシアネート類の中より選ばれたもので
ある。

【０００９】本発明のウレタンプレポリマーの製造は、
２，４´−ＭＤＩの単独、あるいはとその他の有機ポリ
イソシアネート化合物との混合物に、ポリオール単独、
ポリオールと低分子量ジオールとを、好ましくはＮＣＯ
／ＯＨ当量比１．５以上、より好ましくは１．５〜２０
の比率で反応させることにより得られ、ＮＣＯ基含有ウ
レタンプレポリマーの単独あるいは混合物よりなるもの
である。こうして得られるウレタンプレポリマーのフリ
ーのイソシアネート（ＮＣＯ）基の量は、好ましくは３
〜３０重量％である。

【００１０】ポリオールとしては、例えば、ポリエステ
ルポリオール類、ポリエーテルポリオール類、ポリエス
テルポリアミドポリオール類、ポリカーボネートポリオ
ール類、ポリカプロラクトンポリエステルポリオール
類、ポリブタジエンポリオール類、ポリペンタジエンポ
リオール類、ひまし油系ポリオール、低分子量ジオール
類、トリメチロールプロパン、グリセリン、ソルビトー
ル、マンニトール、ズルシトールなどより選ばれたもの
である。好ましくは、ポリエーテルポリオール類、ポリ
ブタジエンポリオール類で、好ましくは数平均分子量２
００〜１００００程度のものである。

【００１１】低分子量ジオール類とは、分子量２００よ
り小さいものでエチレングリコール、プロピレングリコ
ール、ブタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロ
ピレングリコール、１，４−ブタンジオール，１，６−
ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ビスフェ
ノールＡ等である。

【００１２】ポリエーテルポリオール類としては、該低
分子量ジオール、グリセリン、トリメチロールプロパ
ン、ヘキサントリオール、トリエタノールアミン、ペン
タエリスリトール、エチレンジアミン、トリレンジアミ
ン、ジフェニルメタンジアミン、テトラメチロールシク
ロヘキサン、メチルグルコシド、2,2,6,6-テトラキス
（ヒドロキシルメチル）シクロヘキサノール、ジエチレ
ントリアミン、ソルビトール、マンニトール、シュクロ
ース等を出発物質としてアルキレンオキサイド、例え
ば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等を付
加重合せしめたものである。

【００１３】ポリブタジエンポリオール類としては、商
品名ｐｏｌｙｂｄ Ｒ−４５ＨＴ、同Ｒ−４５Ｍ、Ｒ−
１５ＨＴ（出光石油化学工業（株）製品）、ＮＩＳＳＯ
−ＰＢ G-1000、G-2000（日本曹達株）等である。

【００１４】使用割合は、本発明のポリウレタンプレポ
リマー対して２、４´−ジフェニルメタンジイソシアネ
ート１〜４５重量％、好ましくは２〜２５重量％、より
好ましくは２〜２０重量％使用する。

【００１５】本発明の団粒固結剤の粘度は、好ましくは
３００〜８０００ｃｐｓ、特に好ましくは５００〜５０
００ｃｐｓである。

【００１６】本発明の団粒固結剤の使用量は、弾性粒状
物１００重量部に対して、５〜５０重量部、好ましくは
１０〜４０重量部を使用するものである。この範囲より
も少ないと、舗装材・床材であるゴム固結塊の十分な結
合力が得られない、また多すぎるとゴム団結塊が発泡状
を示す等の為に好ましくない。

【００１７】本発明の団粒固結剤の硬化を促進させるた
めには、ポリウレタン樹脂及びエポキシ樹脂に使用され
ている硬化触媒として公知のもの、例えば、トリメチル
アミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、Ｎ−ジ
メチルラウリルアミン、Ｎージエチルラウリルアミン、
N.N′ーメチルピペラジン、N,N′ージメチルベンジルア
ミン、Ｎーメチルモルホリン、N-エチルモルホリン、ト
リエチレンジアミン、N-ペンタメチルエチレントリアミ
ン、N,N,N'N'ーテトラメチルプロピレンジアミン、N-ポ
リメチルポリエチレンポリアミンなどの第三級アミン類
や例えばオクチル酸カルシウム、オクチル酸鉛、ジブチ
ルチンジラウレート、スタンナスオクテートなどの有機
金属塩類などの単独および混合物よりなるものであれば
いずれのものも使用できる。

【００１８】これらの硬化触媒の使用量は、好ましくは
ウレタンプレポリマー１００重量部に対して０．０１〜
１．０重量部、より好ましくは０．０５〜０．５０重量
部使用するものである。

【００１９】本発明の団粒固結剤は、そのまま接着剤と
して、特にゴム用接着剤として使用できる。このゴムと
は、下記弾性粒状物に用いられる材質のものである。

【００２０】本発明の団粒固結剤は、弾性粒状物を混合
することにより、弾性舗装材・床材組成物として使用さ
れる。また、この組成物を硬化したものが固結塊であ
る。

【００２１】本発明の弾性粒状物としては、例えば天然
ゴム、ポリイソプレンゴム、スチレンゴム、ブタジエン
ゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、
エチレン・プロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチ
レン、ウレタンゴム、アクリルゴム、多硫化ゴムなどか
ら製造されたもので、主にタイヤ、チューブなどの廃ゴ
ム製品の粉砕物で、その粒径は、好ましくは０．００１
〜２０ｍｍの範囲のものであれば単独またはおよび混合
して使用することができる。

【００２２】本発明の固結塊とは、粉粒状物の形状を崩
すことなく空隙を有する状態で、円柱状、方形状、円盤
状、板状などの如き粉粒状の粒子同士が集合固結したも
のである。その大きさは１ｍｍ〜３０ｃｍ×１ｍｍ〜３
０ｃｍ×１ｍｍ〜３０ｃｍ程度のものに成形したもの、
あるいは板状にアスファルト表面やコンクリート表面に
混合物を直接施工するものである。本発明の固結助剤は
通常、乾燥した粉粒状ゴム物に添加混合して用いるが、
湿気を含む物でも良い。

【００２３】本発明の団粒固結剤は、本発明の効果を損
なわない範囲で可塑剤、プロセスオイル、安定剤、紫外
線吸収剤を添加併用できる。

【００２４】可塑剤とは、ジオクチルフタレート、ジブ
チルフタレート、ジエチルフタレート、ジメチルフタレ
ート、ジヘプチルフタレート、ジフェニルフタレート、
ジイソデシルフタレート、ジトリデシルフタレート、ジ
ウンデシルフタレート、ベンジルフタレート、等のフタ
ル酸誘導体；ジメチルイソフタレート、ジ（２ーエチル
ヘキシル）イソフタレート等のイソフタル酸誘導体；ジ
（２ーエチルヘキシル）テトラヒドロフタレート、ジオ
クチルテトラヒドロフタレート等のテトラヒドロフタル
酸誘導体；ジブチルアジペート、ジオクチルアジペー
ト、ジイソデシルアジペート、ジイソノニルアジペート
等のアジピン酸誘導体；ジイソオクチルアゼレート、ジ
イソオクチルアゼレート等のアゼライン酸誘導体；ジブ
チルセバケート、ジオクチルセバケート等のセバシン酸
誘導体；ジブチルマレート、ジメチルマレート、ジオク
チルマレート等のマレイン酸誘導体；ジブチルフマレー
ト、ジオクチルフマレート等のマレイン酸誘導体；トリ
オクチルトリメリテート等のトリメリット酸誘導体；ク
エン酸誘導体；イタコン酸誘導体；オレイン酸誘導体；
リシノール酸誘導体；ステアリン酸誘導体；スルホン酸
誘導体、グリコール誘導体；グリセリン誘導体等が挙げ
られる。

【００２５】本発明の弾性舗装材・床材組成物による固
結塊の製造法としては、１）粉粒ゴム粒状物をモルタル
ミキサー、デイスパー、ニーダーなどに投入し、攪拌し
ながら本発明の団粒固結剤を添加し全体がぬれ状を示す
まで混合する。２）混合物を所定形状のモールド（型）
に投入し、軽くおさえて湿気により静置硬化させモール
ドからとりだして固結塊を製造する。

【００２６】３）又は、所定形状のモールド（型）に投
入し、軽く押さえた後、水、温水、水蒸気など水分を成
形物に注ぎ静置硬化させモールドから取りだして、固結
塊を製造する。４）あるいは、進行方向に対して直角の
方向に設けた溝付きのベルトコンベヤー、金網製のベル
トコンベヤーなどの上に混合物を流しだし、水、温水、
水蒸気など水分を混合物に注ぎながらベルトコンベヤー
上で硬化させ固結塊を製造する。

【００２７】５）さらには屋内外で直接基体に施工する
には、粉末ゴム粒状物と本発明の団粒固結剤との混合物
を基体、例えばアスファルト面、木面またはコンクリー
ト面の上に直接、所望の厚みに広げたあとローラー、金
ごてなどで転圧して板状に施工する。必要により更にウ
レタン床材を施工しても良い。

【００２８】

【実施例】本発明を実施例にて詳細に説明する。本発明
はこれら実施例のみに限定されるものではない。又、文
中「部」、「％」は、断わりのない限り重量基準であ
る。

【００２９】〔実施例１〕平均分子量２０００のポリオ
キシプロピレンジオール１００ｇと平均分子量４００の
ポリオキシプロピレンジオール１０ｇに、ＮＣＯ：ＯＨ
の当量比が２：１になるようルプラネートＭＩ（バスフ
(株)製品）３８．５ｇとを仕込み、窒素気流下にて９０
℃で２時間攪拌しながら反応させ、遊離イソシアネート
基濃度４．５％、２５℃の粘度が２０００ｃｐｓの末端
イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーからな
る団粒固結剤を得た。

【００３０】〔実施例２〕平均分子量２０００のポリオ
キシプロピレンジオール１００ｇと平均分子量４００の
ポリオキシプロピレンジオール１０ｇに、ＮＣＯ：ＯＨ
の当量比が２：１になるよう、ＴＤＩ １５．３ｇとル
プラネートＭＩ １６．３ｇとを仕込み、窒素気流下に
て９０℃で２時間攪拌しながら反応させ、遊離イソシア
ネート基濃度４．６％、２５℃の粘度が３０００ｃｐｓ
の末端イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー
からなる団粒固結剤を得た。

【００３１】〔実施例３〕平均分子量２０００のポリオ
キシプロピレンジオール１００ｇと平均分子量４００の
ポリオキシプロピレンジオール１０ｇに、ＮＣＯ：ＯＨ
の当量比が２：１になるよう、ＴＤＩ １６．５ｇとル
プラネートＭＩ ６．０ｇと２，６´−ＭＤＩ ９．０
ｇを仕込み、窒素気流下にて９０℃で２時間攪拌しなが
ら反応させ、遊離イソシアネート基濃度４．７％、２５
℃の粘度が３５００ｃｐｓの末端イソシアネート基を有
するウレタンプレポリマーからなる団粒固結剤を得た。

【００３２】〔実施例４〜６〕実施例１〜３で得られる
ウレタンプレポリマーからなる団粒固結剤 各々１００
部に対して、粒径０．１〜３ｍｍのタイヤ粉９００ｇを
添加し、５分間均一に混合したあと、型枠、１×３０×
１５（ｃｍ）に軽く突き固めた。突き固めて２５℃×２
４時間後に脱型したところ、弾性を有する粟おこし状の
固結塊が得られた。このものを１週間放置後、基礎物性
（硬度、引張強度、伸び、引裂強度）を測定した。表２
にその結果を示した。

【００３３】〔比較例１〕平均分子量２０００のポリオ
キシプロピレンジオール１００ｇと平均分子量４００の
ポリオキシプロピレンジオール１０ｇに、ＮＣＯ：ＯＨ
の当量比が２：１になるよう４、４´ージフェニルメタ
ンジイソシアネート（日本ポリウレタン（株）製品、Ｍ
ＤＩと称する）３８．５ｇとを仕込み、窒素気流下にて
９０℃で２時間攪拌しながら反応させ、遊離イソシアネ
ート基濃度４．５％、２５℃の粘度が３０００ｃｐｓの
末端イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを
得た。

【００３４】〔比較例２〕平均分子量２０００のポリオ
キシプロピレンジオール１００ｇと平均分子量４００の
ポリオキシプロピレンジオール１０ｇに、ＮＣＯ：ＯＨ
の当量比が２：１になるようトリレンジイソシアネート
（三菱化学（株）製品、Ｔ−８０、ＴＤＩと称する）２
６．７ｇとを仕込み、窒素気流下にて９０℃で２時間攪
拌しながら反応させ、遊離イソシアネート基濃度４．８
％、２５℃の粘度が１０００００ｃｐｓの末端イソシア
ネート基を有するウレタンプレポリマーを得た。

【００３５】〔比較例３〕平均分子量２０００のポリオ
キシプロピレンジオール１００ｇと平均分子量４００の
ポリオキシプロピレンジオール１０ｇに、ＮＣＯ：ＯＨ
の当量比が２：１になるよう、ＴＤＩ ７．４ｇと液状
４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート〔三菱化
学（株）商品名イソネート１４３Ｌ〕３０．０ｇを仕込
み、窒素気流下にて９０℃で２時間攪拌しながら反応さ
せ、遊離イソシアネート基濃度４．６％、２５℃の粘度
が３４００ｃｐｓの末端イソシアネート基を有するウレ
タンプレポリマーを得た。

【００３６】〔比較例４〜６〕比較例１〜３のウレタン
プレポリマー１００部に対して、粒径０．１〜３ｍｍの
タイヤ粉９００ｇに添加し５分間均一に混合したあと、
型枠、１×３０×１５（ｃｍ）に軽く突き固めた。突き
固めて２５℃×２４時間後に脱型したところ、弾性を有
する粟おこし状の固結塊が得られた。このものを１週間
放置後、基礎物性（硬度、引張強度、伸び、引裂強度）
を測定した。表１〜２にその結果を示した。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【表２】 ［評価基準］ *柔軟性： ○：硬度／伸びが、２．５以下 ×：〃 ２．５より、大きい 。

【００３９】 *施工性： ○ ： 固結剤の粘度が４０００cps以下 △ ： ４０００cps越え〜６０００cps以下 × ： ６０００cps越える。

【００４０】 *低臭気性 ○：３人とも臭わない。 △：わずかに臭った人が１か２人。 ×：３人とも強く臭った。 *硬化性： ２３℃で１７時間放置後、おり曲げて固結を確認する。

【００４１】

【発明の効果】本発明のウレタンプレポリマーからなる
団粒固結剤は、２、４´−ＭＤＩをポリイソシアネート
に含む事により、低臭気性、粘度が低くできることによ
り施工性を改善でき、かかる固結塊化に際しては、多大
な設備の必要が無く、広範囲に適用することができる。
又、得られた固結塊は、柔軟性を保持する事ができるた
め、固結塊の崩壊が無く屋内使用のみの必要が無く、ス
パイクシューズなどによる使用にも充分耐える柔軟性、
硬化性を有するものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｅ０１Ｃ 7/35 Ｅ０１Ｃ 7/35

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）ポリオール、（ｂ）ポリイソシア
   ネート化合物からなる末端イソシアネート基を有するウ
   レタンプレポリマーを主成分とする団粒固結剤におい
   て、ポリイソシアネート（ｂ）が、２，４´−ジフェニ
   ルメタンジイソシアネートを含むものであることを特徴
   とする団粒固結剤。
2. 【請求項２】 請求項１記載の団粒固結剤と弾性粒状物
   （ｃ）とからなることを特徴とする弾性舗装材・床材組
   成物。
3. 【請求項３】 請求項２記載の弾性舗装材・床材組成物
   を硬化してなることを特徴とする固結塊。
4. 【請求項４】 基体上に請求項２記載の弾性舗装材・床
   材組成物を転圧・硬化することを特徴とする施工方法。