JPS62182302A - 弾性舗装材用組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、夏場のわだち掘れ、冬場のクランクが生じる
ことがなく、ウェット時の滑り抵抗がよく、さらに、耐
久性、耐摩耗性に優れた弾性舗装材用組成物に関する。

〔従来技術〕

従来、舗装材の主流はアスファルト系であったが、アス
ファルト系の欠点として夏場の高温時にわだち掘れが起
こりやすく、また、冬場の低温時にはクラックが生じや
すいということがあった。これらの欠点を改良すべく、
改質アスファルト系、あるいはエポキシ樹脂−アスファ
ルト系などが開発されてきているが、わだち掘れについ
ては、かなり、改善はされたものの、依然として、冬場
にクランクが生じやすいという欠点は解決されていない
。

そこで、近年、わだち掘れ、あるいはクラ。

りの生じない弾性を有する舗装材が種々開発されてきて
いる。

例えば、ポリウレタンを主原料とし、これにタールある
いはアスファルト又は加硫ゴム等を添加混合した液状組
成物を固化させた弾性舗装材があるが、これは、主原料
であるポリウレタンの材料価格が高く、また、耐久性が
劣る等の欠点があって、はとんど実用化されていない。

また、加硫ゴム粒子を骨材と共にアスファルトに混合し
て弾性舗装材とする方法もあるが、この方法によれば、
舗装材の弾力性は増加しても安定性は著しく低下して耐
久性が悪くなることは避けられない。

さらに、エポキシ樹脂としては可撓性エポキシ樹脂が検
討されており、可撓性エポキシ樹脂としては、現在、グ
リシジルエステル型、ポリオキシアルキレングリコール
型、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加型、ウ
レタン変性エポキシ樹脂型等がある。しかし、これらの
可撓性樹脂を使用した場合、硬化速度が著しく遅れ、ま
た、低温での硬化性が劣る等、作業性の面で問題があり
、特に冬期屋外で施工する場合は致命的な欠点となる。

また、物性面ではグリシジルエステル型、ポリオキシア
ルキレングリコール型、ビスフェノールＡプロピレンオ
キシド付加型はいずれも耐水性が劣り、特にポリオキシ
アルキレングリコール型は耐水性が著しく低下する。グ
リシジルエステル型の場合は耐アルカリ性が著しく劣り
、更に硬化剤との相溶性に乏しい。

〔発明の目的〕

本発明は、従来のアスファルト系の舗装材で起こりやす
かったわだち掘れやクラックの発生を解消するためにな
されたものであって、骨材との接着性、耐久性、耐摩耗
性等に優れた弾性舗装材用組成物を提供することを目的
とする。

〔発明の構成〕

このため、本発明は、エポキシ基とヒドロキシル基とを
有する化合物（ａｌと、ポリヒドロキシル化合物とポリ
イソシアネート化合物とから得られる末端にイソシアネ
ート基を含有するウレタン結合金有化合物（ｂ）とを反
応させて得られるウレタン変性エポキシ樹脂囚１００重
量部に対し、分子内にエポキシ基を２個以上持つグリシ
ジルエーテルタイプのエポキシ樹脂００〜７０重量部、
およびポリアミン（Ｃ）を加えてなり、さらに、前記ウ
レタン変性エポキシ樹脂（Ａ）、前記エポキシ樹脂０、
および前記ポリアミン（Ｃ）を合わせた樹脂組成物１０
０重量部に対し、粒径１龍〜ｌＱａｍの範囲の骨材を３
００重量部〜６００重量部加えたことを特徴とする弾性
舗装材用組成物を要旨とするものである。

以下、本発明の構成について詳しく説明する。

（１１ウレタン変性エポキシ樹脂（Ａ）。

本発明で用いるウレタン変性エポキシ樹脂囚は、エポキ
シ基とヒドロキシル基とを有する化合物ｆａ）と、ポリ
ヒドロキシル化合物とポリイソシアネート化合物とから
得られる末端にイソシアネート基を含有するウレタン結
合金有化合物（ｂｌとを反応させて得られる。

エポキシ基とヒドロキシル基とを有する化合物（ａｌと
しては、分子内にエポキシ基を１〜３個とヒドロキシル
基を１〜２個有する化合物であり、好ましくは分子量７
０〜２０００の化合物である。

例えば、グリシドール、エチレングリコールモノグリシ
ジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテルの如き
多価アルコールのグリシジルエーテル類、及びヒドロキ
シル基を有する市販のエポキシ樹脂などが挙げられる。

末端イソシアネート基を含有するウレタン結合金有化合
物（ｂｌは、ポリヒドロキシル化合物とポリイソシアネ
ート化合物との反応により製造される。ポリヒドロキシ
ル化合物としては、例えば、一般のウレタン化合物の製
造に用いられる種々のポリエステルポリオールもしくは
ポリエーテルポリオールが挙げられる。ここでいうポリ
エステルポリオールとは、多価アルコールと多塩基性カ
ルボン酸の縮合物、ヒドロキシカルボン酸と多価アルコ
ールの縮合物などが挙げられる。これらに使用される多
価アルコールとしては、例えば、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、グリセリン、ヘキサントリオール、トリメチ
ロールプロパンなどが挙げられる。多塩基性カルボン酸
としては、例えば、アジピン酸、ゲルタール酸、アゼラ
イン酸、フマール酸、マレイン酸、フタール酸、テレフ
タール酸、ダイマー酸、ピロメリット酸などが挙げられ
る。

また、ヒドロキシカルボン酸と多価アルコールの縮合物
としては、ヒマシ油、ヒマシ油とエチレングリコール、
プロピレングリコールなどの反応生成物も有用である。

ポリエーテルポリオールとしては、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
、テトラヒドロフランなどのアルキレンオキサイドの一
種もしくは二種以上を、２個以上の活性水素を有する化
合物に付加重合せしめた生成物であり、通常のポリウレ
タン樹脂の製造に用いられる公知のポリエーテルポリオ
ールがいずれも使用できる。この場合、２個以上の活性
水素を有する化合物としては、例えば、先に述べた多価
アルコール、多塩基性カルボン酸の他、エチレンジアミ
ン、ヘキサメチレンジアミンなどのアミン類、エタノー
ルアミン、プロパツールアミンなどのアルカノールアミ
ン類、レゾルシン、ビスフェノールの如き多価フェノー
ル類、ヒマシ油などが挙げられる。

末端にイソシアネート基を含有するウレタン結合金有化
合物（ｂｌの製造に用いられるポリイソシアネート化合
物とは、分子中にイソシアネート基を２個以上有する化
合物であり、通常のポリウレタン樹脂の製造に用いられ
る種々のものが使用できる。たとえば、トリレンジイソ
シアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキ
サメチレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリ
イソシアネートなどが挙げられる。

この末端にイソシアネート基を含有するウレタン結合金
有化合物（ｂ）は、ポリヒドロキシル化合物とポリイソ
シアネート化合物とを通常のイソシアネート基含有ウレ
タンプレポリマーの製法と同様に反応せしめて得られる
。このような末端にイソシアネート基を含有するウレタ
ン結合金有化合物（ｂ）と前記のエポキシ基とヒドロキ
シル基とを有する化合物（ａｌとを常法により反応させ
れば、本発明で用いられるウレタン変性エポキシ樹脂■
を得ることができる。

（２）　　エポキシ樹脂（Ｂ）。

このエポキシ樹脂■は、１分子内にエポキシ基を２個以
上持つグリシジルエーテルタイプの化合物である。

グリシジルエーテルタイプのエポキシ樹脂は、ビスフェ
ノール型エポキシ樹脂（直鎖型（ＤＧＥＢＡ）エポキシ
樹脂、メチル置換型エポキシ樹脂、側鎖状型エポキシ樹
脂）、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック
型エポキシ樹脂（フェノールノボラック型エポキシ樹脂
、タレゾールノボラック型エポキシ樹脂）、脂肪族型エ
ポキシ樹脂等いずれを使用してもよい。

グリシジルエーテルタイプのエポキシ樹脂に限定した理
由は、他のタイプのエポキシ樹脂は何らかの欠点を有し
、舗装材としての使用に適さないからである。

例えば、グリシジルエステルタイプのエポキシ樹脂は、
エステル構造を有するため耐水性に劣り、また、グリシ
ジルアミンタイプのエポキシ樹脂は分子内に第３級アミ
ンを持つため反応が進行しやすく、従って貯蔵安定性に
乏しい。

更には、脂環式タイプのエポキシ樹脂については、常温
硬化しない上に、グリシジルエーテルタイプのエポキシ
樹脂に比べ接着力も劣るため、舗装材のバインダーとし
ては不適である。

（３）ポリアミン（Ｃ）。

ポリアミン０としては、脂肪族ポリアミンが挙げられる
。

脂肪族ポリアミンは大きく、鎖状脂肪族ポリアミン、環
状脂肪族ポリアミン、脂肪芳香族ポリアミンに分けられ
る。

鎖状脂肪族ポリアミンとしては、例えば、ジエチレント
リアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペ
ンタミン、ジプロピレンジアミン、ジエチルアミノプロ
ビルアミン等が挙げられる。

環状脂肪族ポリアミンとしては、例えば、Ｎ−アミノエ
チルピペラジン、メンタンジアミン、イソフォロンジア
ミン、４．４′−ジアミノジシクロヘキシルメタン、１
．３−ビス〔アミノメチルコシクロヘキサン等が挙げら
れる。

脂肪芳香族ポリアミンとしては、例えば、キシレンジア
ミン、キシレンジアミン三量体、キシレンジアミン誘導
体等が挙げられる。

（４）骨　材。

ここで用いる骨材としては、一般に使用される骨材で、
硬質のすりへり量が少なくなるべく粒径がそろっていて
扁平なものを含まない粗骨材（例えば、砕石類）、細骨
材（例えば砂利）、焼成合成骨材（例えば、ジノパール
のようなもの）、エメリー等が挙げられる。

また、特殊の目的には、有色骨材を使用することもでき
る。

本発明においては、エポキシ基とヒドロキシル基とを有
する化合物（ａｌと、ポリヒドロキシル化合物とポリイ
ソシアネート化合物とから得られる末端にインシアネー
ト基を含有するウレタン結合金有化合物ｆｂ）とを反応
させて得られるウレタン変性エポキシ樹脂（ト）１００
重量部に対し、１分子内にエポキシ基を２個以上持つグ
リシジルエーテルタイプのエポキシ樹脂（Ｂ）０〜７０
重量部、及びポリアミン（Ｃ）を加えてなり、さらに、
前記ウレタン変性エポキシ樹脂（Ａ）、エポキシ樹脂０
、ポリアミン（Ｃ）を合わせた樹脂組成物１００重量部
に対し、粒径１　ｍｍ−１０ａｍの範囲にわたる骨材を
３００重量部〜６００重量部配合した組成物を弾性舗装
材の組成物として用いるのである。

１分子内にエポキシ基を２個以上持つグリシジルエーテ
ルタイプのエポキシ樹脂０の配合量が７０重量部を越え
ると、弾性的な効果が期待出来なくなり、伸びが小さく
、最終的に得られる舗装材が固くなり過ぎて舗装材にク
ラックが生じる。

また、骨材の配合量は３００重量部より少ないと、舗装
材の曲げ歪量は大きくなるが、湿潤時のすべり抵抗が低
く好ましくない。一方、６００重量部を越えると、すべ
り抵抗は上昇するが、舗装材全体が固くなり、その結果
、曲げ歪が小さくなり、舗装材にクラックが生じやすく
、また、相対的にバインダー量も少なくなるので骨材と
の濡れが悪くなり、骨材との接着力も低下するので舗装
材として好ましくない。

骨材の粒径は必ずｌ　ｍｍ〜ｌ　Ｑ　ａｍの範囲にわた
ることを必要とするが、配合した全骨材が１鰭〜ｌＱｍ
ｍの範囲にある必要はなく、一部１ｍ１未満あるいは１
０ｍを越える骨材を使用しても差しつかえない（その使
用量は配合する全骨材の３割未満であることが好ましい
）。配合した骨材が１龍未満のものばかりであると、骨
材の配合量をいくら多くしても湿潤時のすべり抵抗が期
待できず、本発明の目的に添わない。

また、ｌ　Ｑ　＋ｕを越える骨材ばかりであると、湿・
温時のすべり抵抗を満足するためにはミクロな凹凸がえ
られないために、骨材の配合量を多くしなければならず
、その結果、曲げ歪も小さくなる上に、舗装材表面に大
きな凹凸ができ、車の走行時、乗心地が悪くなり、好ま
しくない。

その他、充てん剤として、石粉、プラスチック粒、プラ
スチック粉、ガラス粉、人工ビーズ、コルク粒、木粉、
ゴム粉末、マイカ粉、炭酸カルシウム、シリカ、亜鉛華
など、また、補強剤として、カーボンブラック、ガラス
ファイバーなど、さらに界面活性剤としてシラン力・ノ
ブリング剤などを適宜配合してもよい。

以下に実施例および比較例を示す。

実施例、比較例 １〜１０の１０種類の樹脂組成物を調製し、得られた組
成物を２鶴ｊ￥のシートに常温でプレス成形し、ダンベ
ル形状にサンプルを打抜き、ブランク、老化後の引張試
験を行なった。この結果を下記表−１に示す。

また、表−２には、１〜１０の１０種類の舗装材組成物
を調製し、静的曲げ試験、すべり抵抗測定、メリーゴー
ランド型走行試験を行なった結果を示す。同時に改質ア
スファルト系である標準例１１についても同様な試験を
行なった結果を示す。

静的曲げ歪は、厚み５０１ｍ、幅ｔｏｏ　ｍ■、長さ３
００鰭の大きさの成形試料で、−１０℃の雰囲気中、３
点曲げ試験により求めた結果である。

すべり抵抗は、ＫＯＤＡＮ−２２１−１９７５に準拠し
、英国式ポータプルスキッドレジスタンステスターによ
り湿潤時の路面のすべり抵抗値（ＢＰＮ値）を測定した
結果である。５５以上が良好とされる。

また、メリーゴーランド型走行試験結果は、鋼床版に幅
３００＋＋ｍ、長さ１２００ｍｍ、厚さ４０鶴の大きさ
の成形サンプルを貼り合わせ、その上をタイヤ１０００
−２０が２輪ついた走行試験機で１００万回走行させた
後、舗装材の異常の有無を調べた結果である。

なお、鋼床版の変形量の設定は、鋼床版舗装基準に基づ
いて設計を行なった。

（本頁以下余白） 表−２から明らかなように、比較例５．６゜１０は、グ
リシジルエーテルタイプのエポキシ樹脂の使用量におい
て、本発明の範囲外にあり、樹脂バインダーが固くなる
ため、表−１の結果に示す通り、伸びも著しく減少し、
その結果、静的曲げ歪が小さく、メリーゴーランド型走
行試験後、クラックが生じているのが観察された。

また、比較例７．８及び比較例９は、骨材の粒径あるい
は骨材の使用量において、本発明の範囲外にあり、比較
例７．８は静的曲げ歪は良好であり、その結果、メリー
ゴーランド型走行試験結果に関しても異常は見られない
ものの、湿潤時のすべり抵抗値は異常に低く、車走行に
は危険であるので、舗装材用組成物としては好ましくな
い。また、比較例９は、静的曲げ歪が小さく、その結果
、メリーゴーランド走行試験後、サンプルにクラックが
観察された。

同様に改質アスファルト系である標本例１１についても
、メリーゴーランド型走行試験後、ナンブルにクラック
が観察された。

これに対し、実施例１〜４においては、メリーゴーラン
ド型走行試験後においてもまったくクランクの発生は見
られず、わだち掘れも見られず、また、湿潤時のすべり
抵抗に関しても良好な結果であった。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によって得られる上記組成
物から成る弾性舗装材は、わだち掘れやクランク発生を
解消し、また、湿潤時のすべり抵抗が良く、更には、骨
材との接着性、耐久性、耐摩耗性等に優れたものである
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エポキシ基とヒドロキシル基とを有する化合物（ａ）と
   、ポリヒドロキシル化合物とポリイソシアネート化合物
   とから得られる末端にイソシアネート基を含有するウレ
   タン結合金有化合物（ｂ）とを反応させて得られるウレ
   タン変性エポキシ樹脂（Ａ）１００重量部に対し、分子
   内にエポキシ基を２個以上持つグリシジルエーテルタイ
   プのエポキシ樹脂（Ｂ）０〜７０重量部、およびポリア
   ミン（Ｃ）を加えてなり、さらに、前記ウレタン変性エ
   ポキシ樹脂（Ａ）、前記エポキシ樹脂（Ｂ）、および前
   記ポリアミン（Ｃ）を合わせた樹脂組成物１００重量部
   に対し、粒径１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲の骨材を３００重
   量部〜６００重量部加えたことを特徴とする弾性舗装材
   用組成物。