JPH11302645A - 土舗装材用結合剤組成物、土舗装材、自然土舗装方法、及び土舗装体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、耐水性、耐久性に優れた土舗装体
を提供する為の結合剤組成物、土舗装材を目的とする。 【解決手段】 本発明は、ブチレンオキサイド由来の構
造単位を有するポリエーテルポリオールに有機ポリイソ
シアネートを反応させて得られる末端イソシアネート基
含有ウレタンプレポリマー（Ａ）と水性樹脂分散物
（Ｂ）とからなることを特徴とする土舗装材用結合剤組
成物、土舗装材、自然土舗装方法及び舗装体を提供す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐水性、耐久性、
耐変色性、舗装可能な十分長い可使時間を取ることがで
きる土舗装材用結合剤組成物、土舗装材、自然土舗装方
法、及び舗装構造体に関する。

【０００２】

【従来の技術】土を用いた舗装は古くから現在に至るま
で広く利用されている。天然に産する単一土を用いた舗
装から、透水性、保水性、弾力性等が要求される舗装の
場合には数種類の土、砂、砂利等を混合した混合土、化
学的な結合で補強された二和土（土と石灰の混合）、三
和土（土、石灰と砂利の混合）等の改良土が住居の庭、
競技・球技用の運動場、公園、或いは道路舗装用として
広く用いられている。このように身近で多く使われてい
る理由には土が簡単にしかも安く入手出来、舗装方法に
おいても新設、補修も簡単で且つ経済的に舗装できるで
きることが挙げられる。また土を用いた舗装は身体に優
しく、スポーツ競技場で特にその評価は高く、高分子舗
装材が多用されている現在に於いて土舗装が持つ特有の
自然感が受け入れられ、例えばアンツーカやクレー舗装
が行われている所以である。

【０００３】しかし土舗装は、凍害を受け易く、且つ風
雨に弱点を持っている。即ち、凍結すると舗装体が崩壊
し、雨が降るとぬかるみ、勾配があると土が流されると
いう欠点に加えて、乾燥して風が吹くと土埃を巻き上げ
土埃公害を与えるこが悩みとされている。

【０００４】このような欠点のために、冬期や降雨時と
降雨直後は土舗装の庭、競技・球技用の運動場は前述の
理由で通常使用は制限されている。また都会の建築物密
集地にある公園、運動場を土で舗装したものは、乾燥し
て風が吹くと土埃が起ち折角の自然舗装も嫌われる結果
となっている。

【０００５】このような凍害と風雨による土の欠点を解
消するために、表層がハードなアスファルトコンクリー
ト、或いは一般的なコンクリートで舗装したり、ソフト
な高分子物質により競技・球技用の運動場、公園を全天
候型に舗装する方法は既に知られているところである。
しかし、これらは、土舗装と比較すると前者は固くて身
体になじみ難く、後者は逆に粘弾性面から観て自然感に
ほど遠い特性を有している。

【０００６】このような欠点を解消して自然土舗装に近
く、且つ耐久性のある土を用いた舗装がこれまでに種々
工夫され研究されている。既に、その一つの方法として
土に水性樹脂分散物を混合して転圧するか、土の上から
散布して土を自然固結に近い状態に固める舗装方法が開
発されている。しかし、この方法はエマルジョンを用い
るため固結舗装直後に雨が降ると硬化性が遅いのと耐水
性が乏しいために崩壊流失しやすく、特に低温の冬期に
おいては凍害が避けられず、その欠点は顕著になる。ま
た完全に固結した舗装体においても必ずしも耐水性が優
れているとはいい難いために耐久性が満足されていな
い。

【０００７】また、上記水性樹脂分散物の耐水性を改良
して、適度な弾性を付与して自然土舗装に近い舗装方法
として液状ウレタン樹脂を用いる舗装が提案されている
が、未だ市場では本格採用に至っていない。その理由
は、液状ウレタン樹脂中に遊離のイソシアネート基を有
するため土中の水分とイソシアネートが反応して固化が
速く進むために、舗装工程中の混合、敷き均し、転圧等
に必要な時間（可使時間）を確保することができないこ
とにある。特に高温の夏期には水分とイソシアネートの
反応が一段と速くなり可使時間が極端に短くなって舗装
前に固結してしまう等の可使時間の調節が不可能なこと
が原因である。またウレタン樹脂は上記水性樹脂分散物
に比べ耐水性に優れているものの、土に対する混合比率
が多くなると土本来の風合いを失うため普通１０％以下
の添加量に抑えられる。この為ウレタン本来の耐水性が
発揮し難く長期の耐久性が不十分である。

【０００８】一般的な舗装において、舗装面積が小規模
の場合は舗装しようとする直近場所で材料を混合するこ
とができるが、大面積の場合や舗装箇所が付近に点在す
る場合には材料の混合基地を適当な場所に設けて、アス
ファルト舗装の場合と同様にそこから施工場所にトラッ
クで一般道路を経由して、運搬する方法が取られるた
め、混合されたものが運搬に要する十分な可使時間を有
していることが最も重要視される。

【０００９】特開昭５８−１８１９０３号公報、特開昭
６２−１９０７号公報に土舗装に関して発明がなされて
いるが、いずれも水性樹脂分散物が結合剤の主体であ
り、ポリイソシアネート化合物が硬化剤として組み合わ
されている。よって、配合上の水性樹脂分散物／ウレタ
ンの固形分比においては１以上で水性樹脂分散物の方が
多くなっている。また前者の発明では、可使時間の確保
がが４０分以内であり、この方法が適用できるものは舗
装面積が小規模で舗装しようとする直近場所での混合舗
装に限られ、アスファルト舗装の場合と同様に混合場所
から舗装場所に一般道路を経由して運搬する舗装方法は
可使時間が不足しとても使用できない。該発明の可使時
間が短い理由は、用いているポリイソシアネートが単量
体であり水分とイソシアネートの反応がより速いための
ものであると推察される。後者の発明中の可使時間も実
施例によると、前者より僅かに長い６０分以内程度であ
って、前述の欠点を脱していない。その理由も同様であ
る。

【００１０】一方、土舗装が人に優しく周辺の環境にマ
ッチするには自然土色が維持されることが要求されてい
る。ウレタン系樹脂を土舗装用の結合剤に使用する場合
の最大の問題は、変色し易いことにあり、この樹脂を土
粒子と混合して、所定場所に敷き均して次の工程の転圧
処理に移行するまでの極めて短い時間帯においてさえグ
レースケール値４以上に相当する顕著な変色を生じるも
のであった。そして、そのまま転圧して硬化させて、表
面舗装とした場合には、変色域や変色斑が舗装面の一面
に発生する結果となり、本来この種の土舗装において重
視される「使用した土本来の色調や風合いの表出」とい
う要請には応えられないことになり、景観との相応性も
損なわれてしまうことが問題であった。

【００１１】このウレタン系結合剤の変色は、その原因
は明らかでないが、日射の強い高湿度の環境条件下で特
に発生しやすいことが認められた。この現象は、無黄変
性の高級ウレタン樹脂塗料の分野で賞用されている脂肪
族ポリウレタンを使用した場合においてさえ見られる欠
点となっている。従って、変色の問題は、各種ウレタン
系樹脂を土舗装用の結合剤として使用する場合に解決す
べきものとして残されていた。

【００１２】本発明者らは、この問題を鋭意研究し、解
決した発明としてウレタンプレポリマーと水性樹脂分散
物とからなる土舗装材用結合剤組成物を出願した。（特
願平９−５７５８５号）しかし、この土舗装材用結合剤
は、耐水性、耐久性が不十分であった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、土に
対する混合比率が少なくても耐水性、耐久性に優れ、か
つ耐変色性に優れ、可使時間を長くとれる土舗装材用結
合材組成物、土舗装材、これによる舗装方法及び舗装構
造体にある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、このよう
に土舗装の自然感を保持させて、且つ耐水性、耐久性、
耐変色性を満足させる土舗装方法について研究の結果、
少なくとも一部に１，２−ブチレンオキサイドを付加重
合して得られるポリエーテルポリオールに有機ポリイソ
シアネート化合物をを反応させて得られる末端イソシア
ネート基含有ウレタンプレポリマーと水性樹脂分散物か
らなる土舗装材用結合材によって、直射日光下での環境
にあっても黄変しない安価で且つアスファルト舗装の場
合と同様に合材混合場所から舗装場所に一般道路を経由
して運搬可能に十分な可使時間を確保できる結合材を見
い出し本発明を完成するに至った。

【００１５】即ち、本発明は、１，２−ブチレンオキサ
イド由来の構造を有する末端イソシアネート基含有ウレ
タンプレポリマー(A)と水性樹脂分散物(B)とからなるこ
とを特徴とする土舗装材用結合剤組成物、好ましくは水
性樹脂分散物（Ｂ）とウレタンプレポリマー（Ａ）との
固形分での比率(B)／(A)が、１より小さいこと、ウレタ
ンプレポリマー（Ａ）が、ポリオールに有機ポリイソシ
アネートを反応して得られるもので、そのポリオール
が、少なくとも一部に１，２−ブチレンオキサイドを付
加重合して得られるポリエーテルポリオールを含み、そ
の１，２−ブチレンオキサドに由来するポリオールが全
ポリオールの５重量％以上となるようなポリオールを必
須成分として用いることウレタンプレポリマー(A)の遊
離イソシアネート基量が、固形分当たり２〜２０重量％
で、かつ常温で液状のウレタンプレポリマーであるこ
と、好ましくは水性樹脂分散物(B)が、ビニル系重合単
量体を重合して得られる水性樹脂分散物、或いはラバー
ラテックスの水性樹脂分散物であること、無変色性であ
ること、土舗装材用結合剤と土性材料(C)との混合物か
らなり、該混合物の２０℃における舗装可能な可使時間
が３０分以上１０時間以内で、舗装施工後２４時間以内
に歩行可能となることを特徴とする土舗装材、該土舗装
材を基盤上に敷き均した後、転圧をすること特徴とする
自然土舗装方法、基盤上に土舗装材を設けてなることを
特徴とする舗装構造体を提供するものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の末端にイソシアネート基
含有ウレタンプレポリマー（Ａ）は、好ましくはブチレ
ンオキサイド由来の構造を有するポリエーテルポリオー
ルに有機ポリイソシアネートを反応させて得られる液状
物であり、使用されるブチレンオキサイドを付加重合し
て得られるポリエーテルポリオールは、水酸基等の活性
水素を含有する化合物を開始剤にし、通常のポリエーテ
ルポリオールの製造方法にて１，２−ブチレンオキサイ
ドを付加重合することにより得られる。勿論、最初に開
始剤に１，２−ブチレンオキサイド以外のアルキレンオ
キサイドを付加重合し、後に１，２−ブチレンレンオキ
サイドを付加重合しても得ることもできる。この場合、
必要に応じてポリオール内部に開環付加重合されるアル
キレンオキサイドとしては、通常使用されるアルキレン
オキサイドであればよく、例えばエチレンオキサイド、
プロピレンオキサイド、スチレンオキサイド、ハロゲン
含有アルキレンオキサイド、２，３−ブチレンオキサイ
ド、イソブチレンオキサイド、グリシジルエステル、グ
リシジルエーテル、その他の３員環エーテルが挙げられ
る。

【００１７】この１，２−ブチレンオキサイドに由来す
るポリエーテルポリオールは、単独または他のポリオー
ルと併用して用いることが出来るが、ウレタンプレポリ
マー（Ａ）に使用される全ポリオール中に１，２−ブチ
レンオキサイド由来の構造単位をポリオール中に好まし
くは５〜１００重量％、より好ましくは２０〜１００重
量％含有するものである、５重量％未満だと十分な耐水
性の向上が得られない。他のポリオールと併用する際に
は、ブチレンオキサイド由来の構造単位を１００％有す
るポリオールを全ポリオール中好ましくは２０〜１００
重量％用いる。

【００１８】１，２−ブチレンオキサイドに由来する構
造単位を有するポリエーテルポリオールと併用される他
のポリオールとしては、他のイソシアネート基と反応し
得る活性水素含有官能基を２個以上有する活性水素化合
物を併用することができ、この具体例としては、ポリエ
ーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカプ
ロラクトンポリオール、ポリブタジエンポリオール、ア
クリルポリオール、高級脂肪酸エステルポリオール、ポ
リテトラメチレンエーテルグリコール、ひまし油、ポリ
ブタジエンポリオール、ポリオール型キシレンホルムア
ルデヒド樹脂等がポリオールとして一部併用して使用さ
れる。これらは、好ましくは数平均分子量６０〜１６０
００のもので、その量は全ポリオール量の０〜８０重量
％ある。

【００１９】好ましくは水酸基を２個以上有するポリオ
ールとイソシアネート基を２個以上有するポリイソシア
ネートとをＮＣＯ／ＯＨ当量比で、好ましくは１．３以
上で反応して得られるもので、遊離イソシアネート基を
分子中に好ましくは２〜２０重量％含有するウレタンプ
レポリマーである。液状ウレタン樹脂故にポリイソシア
ネートの単量体含有比率が低いウレタンプレポリマーで
あり、混合時の可使時間を大幅に延ばしているものと考
えられる

【００２０】水酸基を２個以上有するポリオールは、公
知慣用のエチレングリコール、ジエチレングリコール、
プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，
４−ブタンジオール、３−メチルペンタンジオール、
３，３−ジメチロールヘプタン、トリメチロールプロパ
ン等の単鎖ポリオール類、これら単鎖ポリオール類とア
ルキレンオキサイド類（例えばエチレンオキサイド、プ
ロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオ
キサイド等）を単独または併用で重合させたポリアルキ
レンエーテルポリオール類、

【００２１】あるいはフタル酸、マレイン酸、アジピン
酸、ヘット酸、コハク酸、水添ダイマー酸等の二塩基酸
と前述の単鎖グリコール類とのエステル化反応によって
得られるポリエステルポリオール類、ポリオール類に付
加重合させたイプシロンカプロラクトンのポリオール、
ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ひまし油、ポ
リブタジエンポリオール、ポリオール型キシレンホルム
アルデヒド樹脂の単体または混合物のポリオール類が挙
げられる。これらは、好ましくは数平均分子量６０〜１
６０００のものである。

【００２２】イソシアネート基を２個以上有するポリイ
ソシアネートとしては、例えば、２，４／２，６＝８０
／２０異性体比のトリレンジイソシアネート（８０／２
０ＴＤＩ）、６５／３５ＴＤＩ、２，４−１００ＴＤ
Ｉ、ジフェニルメタン４，４’−ジイソシアネート（ピ
ュアーまたはモノメリックＭＤＩ）、ポリメリックＭＤ
Ｉ、クルードＭＤＩ、ヘキサメチレンジイソシアネート
（ＨＤＩ）、トランスーシクロヘキサ１，４−ジイソシ
アネート（ＣＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート
（ＩＰＤＩ）、ｍ−キシレンジイソシアネート（ＸＤ
Ｉ）、ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、ｐ−フ
ェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）、４，４’−ジ
フェニルメタントリイソシアネート（デスモジュールＲ
Ｉ）等の単体若しくは混合物が使用できる。

【００２３】また液状ウレタン樹脂（Ａ）に必要に応じ
て、増量剤、減粘剤としてジオクチルフタレート（ＤＯ
Ｐ）、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジオクチルアジ
ペート（ＤＯＡ）、塩素化パラフィン、燐酸エステルの
ような一次可塑剤、或いは難燃性可塑剤等或いはウレタ
ン樹脂の一般的希釈剤として用いられるアセトン、酢酸
エチル、キシレン、トルエン、高沸点の溶剤類を単体或
いは併用して混合することもできる。その粘度は、２０
℃において好ましくは５０〜１０，０００ＣＰＳであ
る。

【００２４】本発明の液状ウレタン樹脂（Ａ）は、土性
材料(C)１００重量部に対し１〜１０重量部、好ましく
は２〜５重量部添加される。土性材料(C)に対する添加
量が１０重量部を越えると固結体がゴムの特性を呈して
自然感から離れた特性となり好ましくない。添加量が、
１重量部より少ないと固結強度が劣弱となり、耐水性、
耐久性の実用上の性能が発揮されない。

【００２５】本発明の水性樹脂分散物（Ｂ）は、好まし
くはビニル系重合性単量体を重合して得られる水性樹脂
分散物或いはラバーラテックスの水性樹脂分散物であ
る。ビニル系重合性単量体を重合して得られる水性樹脂
分散物とは、例えばアクリル樹脂エマルジョン、酢酸ビ
ニルエマルジョン、エチレン／酢酸ビニル共重合樹脂エ
マルジョン、アクリル酸エステル／スチレン共重合樹脂
エマルジョン、ラバーラテックスとは、スチレン／ブタ
ジエンラバーラテックス、アクリロニトリル／ブタジエ
ンラバーラテックス、ポリクロロプレンラバーラテック
ス等が挙げられ、またこれらに保護コロイド、例えばポ
リビニルアルコール、セルローズ、デンプン等を含有し
ていても良い水性樹脂分散物でポリマー組成、乳化剤の
種類、樹脂分（％）には特に拘らない。しかしながら同
時に使用する液状ウレタン樹脂（Ａ）に対して水性樹脂
分散物(B)の樹脂固形分当たり１０〜１００重量％、好
ましくは２０〜９０重量％の範囲で用いられる。

【００２６】本発明に用いる土性材料(C)とは、岩石の
物理的及び化学的風化によってできた固体粒子が、沈積
したりあるいはよく固まらない状態で集積しているもの
をいい、有機物を含んでいる場合もあるものを云う。例
えば真砂土、荒木田土、ローム、山砂、天然川砂等であ
る。真砂土は花崗岩が風化してできた残積土であり、荒
木田土は東京荒川沿岸の荒木田原に産したことから呼ば
れるシルト質粘土で保水性の高い粘性土である。ローム
は火山灰質粘性土で全国に分布している。

【００２７】これらの自然土を単一または混合して使用
することもでき、或いはこれらに砂、砂利を適当な比
率、好ましくは５〜２０重量％を混合使用することもで
きる。これらの自然土中に含まれる水分は好ましくは５
〜１５重量％位の範囲になるよう調湿して使用すること
ができる。

【００２８】このように調整した結合剤組成物は、土性
材料(C)としての自然土と混合されるが、組成物中のイ
ソシアネート基は、その−ＮＣＯ基が水性樹脂分散物
（Ｂ）中の水や自然土中の含有水と反応して、徐々に重
合化し硬化を始める。水性樹脂分散物中のオリゴマーも
ゲル化を始め、さらに水分の蒸発に伴って、硬化し、圧
縮強さ、耐水性能、耐摩耗性などの優れた舗装硬化体が
得られる。そして、本発明においては、イソシアネート
の硬化途上や硬化後にあっても、水性樹脂分散物の共存
により、その機構は明らかでないが、ウレタン樹脂特有
の変色が見られなくなるのである。

【００２９】さらに、水と反応したポリイソシアネート
は、尿素結合により重合化するが、その過程で少量なが
ら炭酸ガスが発生し、そのガスの一部は舗装硬化体の組
織内に気泡として残留して、舗装面に適度の柔らかさを
付与するのに役立つのである。

【００３０】これらの評価は、舗装面にゴルフボールを
１ｍの高さから落下させて反発係数（跳ね返り高さ）を
測定することによって行うことができ、土に近い舗装程
反発係数が低く、コンクリートやゴム体は反発係数が高
い傾向となる。本発明の反発係数は、好ましくは１０〜
３０、より好ましくは１５〜２５である。

【００３１】本発明の土舗装材は、繊維を混合しても良
い。繊維は固結舗装体のひび割れ発生や舗装端部の欠落
を防止するのに有用で、有機短繊維、天然繊維として、
例えば紙、パルプ、羊毛、絹、木綿、麻、セルロース等
や人造繊維のナイロン、ポリエステル、ポリプロピレ
ン、ウレタン、アクリル、ビニロン等の繊維で、好まし
くは繊維長が３〜５０ｍｍで繊維の太さは特に限定され
ない短繊維を補強のために土性材料(C)１００重量部に
対して、好ましくは０．００５〜０．０５重量部程度単
体または併用して使用することができる。

【００３２】本発明では、液状ウレタン樹脂（Ａ）、水
性樹脂分散物（Ｂ）を上述の配合範囲になるよう土性材
料(C)と混合して土舗装材として供されるが、混合して
から舗装可能な可使時間は、２０℃で６０分以上１０時
間以内のもので、舗装上を歩行可能になる時間が舗装後
２４時間以内である。

【００３３】また、本発明の土舗装材を用いる舗装方法
としては、基盤上に樹脂が浸透しやすいように土性材料
(C)を敷き均した上から、ウレタンプレポリマー（Ａ）
と水性樹脂分散物（Ｂ）の混合物を散布する簡易な方法
でも良い。

【００３４】本発明の土性材料(C)との混合方法は、モ
ルタルミキサー、パークミル等の一般舗装の混合に用い
られる混合機を用いて混合し、一定の厚さに敷き均した
後、アスファルト舗装等に用いられる一般的な転圧ロー
ラにて、１回以上転圧舗装をすることができる。

【００３５】本発明の舗装をしようとする基盤とは、砕
石転圧層、アスファルトコンクリート層、コンクリー
ト、モルタルコンクリート等特に問わない。例えば、
土、コンクリート、モルタルなどこれらに類する建築、
土木等に一般的に用いられている下地、または金属、木
材等の下地も挙げられる。またこれら基盤には、既に塗
布されたウレタン塗膜材、エポキシ塗膜材、重合性塗膜
材が形成されている場合を含むものであり、また合成高
分子系の敷物、例えばＰＶＣ製のタイル、シートまたは
ゴム製のタイル、シート或いはこれらに類似するタイ
ル、シート状材が接着剤で基盤に貼られている既存のも
のも基盤に含むものである。基盤上に舗装する自然土舗
装層の厚さは、特に拘らないが好ましくは１５ｍｍ以上
１００mm以下が好ましい、より好ましくは２０〜８０mm
である。

【００３６】本発明の土舗装材を用いた土舗装構造体
は、屋内・屋外競技・球技用の運動場、公園、ジョギン
グコースの歩経路或いは自転車道路、屋上舗装、道路舗
装用として、身体に優しく自然感を活かせる用途に広く
用いることができる。

【００３７】

【作用】結合剤の無変色機構は、必ずしも明らかでない
が、結合剤を自然土粒と混合して土舗装に長期使用した
場合の舗装面の変色を防止して舗装面に自然土本来の色
調を保持させるのである。

【００３８】

【実施例】以下本発明を実施例及び比較例により説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。また、
例中の「部」、「％」は断りのない限り重量部を表す。
［分子末端にイソシアネート基を含有する液状ウレタン
樹脂（Ａ）の調製］

【００３９】（製造例１）温度計、攪拌機、不活性ガス
導入口を備えた２リットルの四つ口フラスコにハイプロ
ックスＴＧ−３０００（大日本インキ化学工業株式会社
製：ポリプロピレンエーテルトリオール、水酸基価５
６．１）６６０部、ハイプロックスＤＰ−２０００（大
日本インキ化学工業株式会社製：ポリプロピレンエーテ
ルグリコール、水酸基価５６．１）５４０部、１、３ブ
チレングリコール２７部、ジオクチルフタレート１７６
部、８０／２０ＴＤＩを３５５部を仕込み８０℃で５時
間反応を行い液状ウレタン樹脂（Ａー１）を得た。

【００４０】得られた性状は外観：淡黄色液体、遊離Ｎ
ＣＯ％：５．３、粘度：５０００ＣＰＳ（２０℃）であ
った。

【００４１】（製造例２）（製造例例１）と同様な２リ
ットルの四つ口フラスコにハイプロックスＤＰ−１５０
０（大日本インキ化学工業株式会社製：ポリプロピレン
エーテルグリコール、水酸基価７４．８）５００部、Ｎ
ＩＳＳＯーＰＢ Ｇ−２０００（日本曹達製：ポリブタ
ジエングリコール、分子量２０００）２５０部、１、３
ブチレングリコール９部、８０／２０ＴＤＩを２０７部
を仕込み８０℃で５時間反応を行い液状ウレタン樹脂
（Ａー２）を得た。

【００４２】得られた性状は外観：淡黄色液体、遊離Ｎ
ＣＯ％：５．２、粘度：９０００ＣＰＳ（２０℃）であ
った。

【００４３】（製造例３）（製造例１）と同様な２リッ
トルの四つ口フラスコにハイプロックスＴＧ−３０００
（大日本インキ化学工業株式会社製：ポリプロピレンエ
ーテルトリオール、水酸基価５６．１）２４０部、ハイ
プロックスＤＰ−２０００（水酸基価５６．１）４００
部、ミリオネートＭＲー２００（日本ポリウレタン製：
粗製ジフェニルメタンジイソシアネート）８１０部を仕
込み８０℃で５時間反応を行い液状ウレタン樹脂（Ａー
３）を得た。

【００４４】得られた性状は外観：褐色液体、遊離ＮＣ
Ｏ％：１５．２、粘度：７６００ＣＰＳ（２０℃）であ
った。

【００４５】（製造例４）製造例１において使用したＤ
Ｐ−２０００を１，２−ブチレンオキサイドを付加重合
して得られる平均分子量２０００のポリオール〔大日本
インキ化学工業（株）製商品名ハイプロックスＢＧ−２
０００〕水酸基価５６．１にした以外は製造例１と同様
の方法で合成した、液状ウレタン樹脂（Ａー４）を得
た。

【００４６】得られた性状は外観：淡黄色液体、遊離Ｎ
ＣＯ％：５．３、粘度：５０００ＣＰＳ（２０℃）であ
った。

【００４７】（製造比較例１）ミリオネートＭＲー２０
０（日本ポリウレタン製の粗製ジフェニルメタンジイソ
シアネート）を比較用に用いた。

【００４８】性状は外観：褐色液体、固形分：１００
％、遊離ＮＣＯ％：３１．０、粘度：２００ＣＰＳ（２
０℃）であった。

【００４９】［用いた土、水性樹脂分散物（Ｂ）］ ＜土＞ 真砂土 ：５メッシュの篩いを通過させた含水
量１０〜１２％のもの 荒木田土 ：５メッシュの篩いを通過させた含
水量１０〜１２％のもの

【００５０】＜水性樹脂分散物（Ｂ）＞ 水性樹脂分散物（Ｂ−１）：エバデイックＥＶ−１５
（大日本インキ化学工業株式会社製、エチレン／酢酸ビ
ニル共重合タイプ、樹脂分５５％） 水性樹脂分散物（Ｂ−２）：ボンコート５４９５（大日
本インキ化学工業株式会社製、アクリル／スチレン共重
合タイプ、樹脂分５５％）

【００５１】（実施例１〜１１、比較例１〜４） ［舗装可使時間と固結強度測定用試験体の調製］１リッ
トルのプラスチック製ビーカーに表１の配合により、土
と液状ウレタン樹脂（Ａ）、水性樹脂分散物（Ｂ）を加
えてスパチュラにて均一になるよう混合し、舗装可使時
間を計るために一定時間が経過した後、固結物の圧縮強
度と曲げ強度測定用金属製型枠４０×４０×１６０ｍｍ
３本に混合物を充填し、固結比重１．８±０．１になる
ように突き固めたものを試験体として作成した。

【００５２】結果を表２に示した。

【００５３】＜評価試験方法＞ ［圧縮・曲弾性率］上記試験体調製方法により作製した
固結体４０×４０×１６０ｍｍを用い「セメントの物理
試験方法」ＪＩＳＲ５２０１に規定する試験方法により
ｎ＝３の試験を行い平均値で示した。

【００５４】［固結物の常態及び耐水性試験］ 常態物性 ：上記試験体調製方法により作製した固結体
を２０℃、湿度６５％の室内にて７日間養生したもの 耐水性 ：上記試験体調製方法により作製した固結体
を２０℃、湿度６５％の室内にて７日間養生した後、２
０℃の水中に７日間浸漬して取り出し、更に２０℃、湿
度６５％の室内に２４時間放置したもの試験値は常態値
に対する次式の保持率で示した。

【００５５】

【００５６】［ゴルフボールの反発係数］厚さ５０×３
００×３００ｍｍのコンクリート歩道板上に土とそれぞ
れ適量の液状ウレタン樹脂（Ａ）、水性樹脂分散物
（Ｂ）を加えて混合したものを厚さ５０ｍｍで固結比重
１．８±０．１になるように突き固めたものを２０℃、
湿度６５％の室内に７日間養生したものを試験体とし
て、１ｍの高さからゴルフボールを落下させて、その跳
ね返り高さを次式で計算して反発係数を測定した。 舗装体の配合例

【００５７】

【表１】

【００５８】

【表２】

【００５９】

【表３】

【００６０】

【表４】

【００６１】（比較例５）ウレタン系液状樹脂｛三洋化
成工業（株）製「サンプレンＢＤ−０４Ｂ」｝１００部
にキシロール、メチルエチルケトン、酢酸エチル、フタ
ル酸ジブチルをそれぞれ別個に５０部を添加して攪拌
し、４種類の均一な溶液に調製した。これらの各４部を
真砂土（奈良県柳生産、含水率１０．０％）１００部に
加えて、よく混練して土性配合物を作り、これをスレー
ト板上に厚さ５０ｍｍ程度に敷き均して、秋季直射日光
下へ静置し、時間の経過に従って表面の色調の変化を観
察した。この結果、すべての配合物が、５〜１５分の経
過で表面が濃褐色系の色調に変化し（グレースケール４
〜５相当）、配合直後の色調とは大きく異なっていた。
変色した表層部を除去すると、内部は混練直後の色調を
維持していたが、そのまま直射日光下へ静置しておく
と、再び著しく変色した。

【００６２】（実施例１２）３種類のウレタン樹脂液
｛三洋化成工業（株）製「サンプレンＢＤ−０４
Ｂ」、大日本インキ化学工業（株）製「パンデックス
ＴＰ−１２３３」、住友バイエルウレタン（株）製
「スミジュール」｝各１００部に対して、キシロール、
酢酸エチル、フタル酸ジオクチルをそれぞれ２０部づつ
加えて攪拌し、合計９種類の粘稠な樹脂液を調製した。

【００６３】これらの樹脂液に対して、（イ）ＳＢＲラ
テックス｛中外商工（株）製：「ワンコートミック
ス」｝、（ロ）エチレン酢酸ビニルエマルジョン
｛（株）クラレ製：「パンフレックスＯＭ４０００
Ｃ」｝、（ハ）アクリル酸エステルエマルジョン｛コニ
シ（株）製「ボンドＣＡＴ２０２」｝を、固形分濃度比
（水性樹脂分散物／ウレタン系樹脂）０／１０〜２０／
１０の範囲で段階的に増加させた混合物を作り、これを
真砂土（奈良県柳生産、含水率１０．８％）１００部に
対してそれぞれ、２、３、７及び１０部の各割合で添加
して、よく混練し、スレート板上に厚み２．０ｍｍにな
るように敷き均して試験用舗装体とした。

【００６４】この舗装体を、直射日光下で静置して時間
の経過に伴う表面の色調の変化を観察した。その結果、
水性樹脂分散物／ウレタン系樹脂の混合比０／１０の場
合が変色に至るまでの時間が５分程度で最も短く、変色
の程度もグレースケール値４．５で最も大きかった。水
性樹脂分散物／ウレタン系樹脂の混合比が大きくなるに
つれて、変色に至るまでの時間が長くなり、変色の程度
も小さくなった。この傾向は、使用した水性樹脂分散
物、ウレタン系樹脂の種類と組み合わせ、使用した真砂
土に対する添加量に殆ど影響されなかった。

【００６５】さらに水性樹脂分散物が混合比１０／１０
を過ぎると変色防止の効果こそ発揮するけれども、これ
を締め固めて舗装層とした場合における耐久性（固結強
度）が低下することになる。従って、防変色性と耐久性
との両方の特性を勘案して結合剤組成物とする必要があ
り、このためには、水性樹脂分散物／ウレタン系樹脂の
混合比を３／１０〜１０／１０とするのが最適であると
結論することができる。

【００６６】（実施例１３）ウレタン樹脂｛大日本イン
キ化学工業（株）製「パンデックスＴＰ−１２３
３」｝、１００部に対して、フタル酸ジブチル３０部を
加えて攪拌して樹脂液に調製した。この樹脂液１００部
に予め水で希釈した水性樹脂分散物としてエチレン酢酸
ビニルエマルジョン｛（株）クラレ製：「パンフレック
スＯＭ４０００Ｃ」固形分３５％｝をそれぞれ、５０
部（水性樹脂分散物／ウレタン系樹脂の混合比２／１
０）、７０部（同混合比３／１０）、１００部（同
混合比５／１０）、１５０部（同混合比７／１０）、
２００部（同混合比９／１０）、２５０部（同混合
比１１／１０）、３００部（同混合比１４／１０）、
３５０部（同混合比１６／１０）の割合で添加して、
攪拌して８種類の混合液に調節した。

【００６７】これらの混合液４部を真砂土（奈良県柳生
産、含水率１３．１％）１００部に混合して機械混練
し、予め転圧しておいた砕石路盤上に厚さ８０ｍｍ程度
に敷き均して、約１時間後にローラー転圧して土舗装面
とした。

【００６８】この作業は、気温２５℃の直射日光下で実
施したものであるが、混練土の敷き均しのあとの段階は
もとより、当該期間における表面への降雨降雪にも拘ら
ず、土舗装として充分に機能していた。他方の舗装面
は経時的な変色が大きく、硬めの仕上がりで舗装面には
不向きであり、〜の舗装面は変色こそ見られないも
のの、舗装体としては強度不足の状態で、水性樹脂分散
物(B)の過多のため降雨水によって随所に浸食を受けて
いた。

【００６９】

【発明の効果】本発明は、分子末端にイソシアネート基
を含有すウレタンプレポリマー(A)と水性樹脂分散物
(B)、土性材料(C)の混合物からなる舗装材で、可使時間
を長く取ることが出来、舗装体も耐水性、耐久性に優れ
ることから、競技・球技用の運動場、公園、ジョギング
コースの歩経路或いは簡易道路舗装用として、身体に優
しく自然感を活かせる用途に広く用いることができる。
特に（Ａ）で使用するポリオールが、その少なくとも一
部に１，２−ブチレンオキサイドを付加重合して得られ
るポリエーテルポリオールを含むものは耐水性に優れて
いる土舗装材用結合剤組成物であった。

【００７０】本発明の土舗装材用結合剤は、必要な可使
時間の確保を自然土中に含有する水分とエマルジョン中
の水分子が液状ウレタン樹脂(A)のイソシアネート基と
の反応において、水性樹脂分散物(B)がイソシアネート
基を包み込んで保護すると推測され、そのためにイソシ
アネート基と水の反応が遅延されることと、液状ウレタ
ン樹脂(A)がポリイソシアネートの単量体含有比率が低
いウレタンプレポリマー組成物であることが可使時間を
大幅に延ばしているものと考えられる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 畝 文祥 兵庫県西宮市泉町１−２−503 (72)発明者 金子 正市 大阪府堺市高尾１−346−８

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブチレンオキサイド由来の構造を有する
   末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマー（Ａ）
   と水性樹脂分散物（Ｂ）とからなることを特徴とする土
   舗装材用結合剤組成物。
2. 【請求項２】 水性樹脂分散物（Ｂ）とウレタンプレポ
   リマー（Ａ）との固形分での比率(B)／(A)が、１より小
   さいことを特徴とする請求項１記載の土舗装材用結合剤
   組成物。
3. 【請求項３】 該ウレタンプレポリマー（Ａ）が、ポリ
   オールに有機ポリイソシアネートを反応して得られるも
   ので、そのポリオールが、少なくとも一部に１，２−ブ
   チレンオキサイドを付加重合して得られるポリエーテル
   ポリオールを含み、その１，２−ブチレンオキサドに由
   来するポリオールが全ポリオールの５重量％以上となる
   ようなポリオールを必須成分として用いることを特徴と
   する請求項１の土舗装材用結合剤組成物。
4. 【請求項４】 液状ウレタン樹脂(A)の遊離イソシアネ
   ート基量が、固形分当たり２〜２０重量％で、かつ常温
   で液状のウレタンプレポリマーであることを特徴とする
   請求項１の土舗装材用結合材組成物。
5. 【請求項５】 水性樹脂分散物(B)が、ビニル系重合単
   量体を重合して得られる水性樹脂分散物、或いはラバー
   ラテックスの水性樹脂分散物であることを特徴とする請
   求項１の土舗装材用結合剤組成物。
6. 【請求項６】 無変色性であることを特徴とする請求項
   １記載の土舗装材用結合剤組成物。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載の土舗装
   材用結合剤と土性材料(C)との混合物からなり、該混合
   物の２０℃における舗装可能な可使時間が３０分以上１
   ０時間以内で、舗装施工後２４時間以内に歩行可能とな
   ることを特徴とする土舗装材。
8. 【請求項８】 請求項７記載の土舗装材を基盤上に敷き
   均した後、転圧をすること特徴とする自然土舗装方法。
9. 【請求項９】 基盤上に請求項７記載の土舗装材を設け
   てなることを特徴とする土舗装体。