JP3728671B2 - 弾性舗装材組成物、弾性舗装構造体及びその施工法 - Google Patents

Description

【０００１】
本願発明は、固結強度、耐久性、耐水性に優れるゴム弾性粒状物と液状ポリウレタン樹脂において、弾性粒状物が安息香酸、及び／またはサリチル酸を予め溶解させた溶媒で処理されていることからなる弾性舗装材組成物、弾性舗装構造体及びその施工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ゴム粒状物を液状ポリウレタン樹脂を用いて硬化させた弾性舗装体が、単体又は複合体として、既にゴルフ場の歩経路、テニスコート、プールサイド、体育館の床、陸上競技場等の分野に広く使用され、その舗装体の調製方法も公知となっている。しかし、舗装体の強度、耐久性が必ずしも満足されておらず、舗装体の性能を向上させようとする試みが種々なされている。
【０００３】
例えば、特開平５−１４８４７０号公報は、ゴム粒状物を液状ポリウレタン樹脂と混合硬化してゴム粒状物弾性体を調製する際に、燐酸エステルを少量添加することによって、硬化物の強度と耐久性を向上させることを提案している。
【０００４】
又、特開平５−２６２８８６号公報、特開平５−２８７２５７号公報には、ゴム粒状物の表面処理剤として、常温で液状の有機モノカルボン酸、有機モノカルボン酸塩の使用を提案しているが、特開平５−２６２８８６号公報では、添加剤として有機モノカルボン酸、有機モノカルボン酸塩の具体名が記述されているが、本発明の安息香酸及び芳香族モノカルボン酸類の記載はない。
【０００５】
また、これらの添加剤を添加して得られる弾性舗装材組成物の舗装体は、引張強度、破断伸び、引裂強度、耐水性等の点で劣るものであった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、引張強度、破断伸び、引裂強度等の固結強度を大幅に向上させ、耐水性等の改善された弾性舗装材組成物、弾性舗装構造体及びその施工法を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前述の課題を解決する為の有用な添加剤について鋭意研究した結果、本発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち、本発明は、(A)弾性粒状物、(B)液状ポリウレタン樹脂からなる弾性舗装材において、弾性粒状物 (A) が、安息香酸、及び／またはサリチル酸を予め溶解させた溶媒（ C ）で処理されていることを特徴とする弾性舗装材組成物、好ましくは(C)安息香酸、及び／またはサリチル酸が、液状ポリウレタン樹脂(B)１００重量部に対し、を０．０１から１０重量部であること、好ましくは基体上に前記の弾性舗装材組成物の硬化物を有することを特徴とする舗装構造体、更に、弾性粒状物(A)と液状ポリウレタン樹脂(B)との混合物を硬化させる弾性舗装構造体の施工法において、弾性粒状物 (A) が、安息香酸、及び／またはサリチル酸を予め溶解させた溶媒（ C ）で処理されていることを特徴とする弾性舗装構造体の施工法を提供するものである。
【０００９】
（構成）
本発明において使用する弾性粒状物(A)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、ブタジェンゴム、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、ＥＰＤＭ、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タイヤ、チューブなどのゴム製品の粉砕粒状物で、好ましくは粒径０．１〜２０ｍｍ、より好ましくは０．１〜１０ｍｍの範囲のものであれば単独または併用混合して使用することができる。弾性粒状物(A)と液状ポリウレタン樹脂の混合割合は、重量比で好ましくは９５〜６０：５〜４０、より好ましくは７５〜８５：１５〜２５である。
【００１０】
本発明の液状ポリウレタン樹脂(B)とは、公知慣用のものがいずれも使用できるが、好ましくは、分子中に２個以上の遊離イソシアネート基を有する有機ポリイソシアネート化合物、或いはトリレンジイソシアネートやジフェニルメタンジイソシアネートなどのポリイソシアネート化合物と２個以上の水酸基をもったポリプロピレンエーテルポリオール、ポリエチレン・プロピレンエーテルポリオールあるいはポリエステルポリオール類等の有機ポリヒドロキシル化合物との反応によって得られるもの、分子中に遊離イソシアネート基を２個以上含むウレタンプレポリマーとエチレングリコール、プロピレングリコールのような単鎖グリコール類、或いは分子量が好ましくは２００〜５０００の長鎖の有機ポリヒドロキシル化合物（ポリオール類）やポリアミン類の如く活性水素をもった化合物とを遊離ＮＣＯ／Ｈ⁺ 当量比を、好ましくは０．５〜１．５の比率によって硬化させる２成分タイプのもの、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などの有機ポリイソシアネート化合物と２個以上の水酸基をもったポリプロピレンエーテルポリオール、ポリエチレン・プロピレンエーテルポリオールあるいはポリエステルポリオール類との反応によって得られる分子中に遊離イソシアネート基を２個以上含むウレタンプレポリマーで、大気中の水分と反応して硬化する１成分タイプの湿気硬化型のものが挙げられる。
【００１１】
有機ポリイソシアネートとしては、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−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、一部をカルボジイミド化されたジフェニルメタ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、トリジンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、フェニ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、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネート、脂環族ジイソシアネート１種又は２種以上の混合物が挙げられる。
【００１２】
本発明に使用される有機ポリヒドロキシル化合物とは、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、その他のポリオール及びこれらの混合ポリオールである。例えば、複合金属シアン化合物錯体を触媒として製造されたポリオールも含まれる。
【００１３】
ポリエーテルポリオールとしては、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、グリセリン、トリメチロールプロパン、グルコース、ソルビトール、シュークローズ等の多価アルコールの１種又は２種以上にプロピレンオキサイド、エチレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド等の１種又は２種以上を付加して得られるポリオール及びポリオキシテトラメチレンポリオール等が挙げられる。
【００１４】
ポリエステルポリオールとしては、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、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、グリセリン、トリメチロールプロパンあるいはその他の低分子ポリオールの１種又は２種以上とグルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ダイマー酸、水添ダイマー酸あるいはその他の低分子ジカルボン酸やオリゴマー酸の１種又は２種以上との縮合重合体及びプロピオラクトン、カプロラクトン、バレロラクトン等の開環重合体等が挙げられる。
【００１５】
その他のポリオールとしては、例えばポリカーボネートポリオール、ポリブタジエンポリオール、水素添加されたポリブタジエンポリオール、アクリルポリオール等が挙げられる。又、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、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノールグリセリン、トリメチロールプロパン、グルコース、ソルビトール、シュークロース等の低分子ポリオールも挙げられる。
【００１６】
好ましくはトリレンジイソシアネートやジフェニルメタンジイソシアネートなどのポリイソシアネート化合物と２個以上の水酸基をもったポリアルキレンエーテルポリオールの反応によって得られる分子中に遊離イソシアネート基を２個以上含むウレタンプレポリマーの一成分タイプがよい。
【００１７】
本発明において使用する安息香酸及び／またはサリチル酸を溶解した溶媒(C)とは、これらを単体若しくは混合して使用してもよい。
【００１８】
また、これら安息香酸及び／またはサリチル酸を溶解した溶媒(C)は、安息香酸及び／またはサリチル酸を液状ポリウレタン樹脂の硬化を阻害しない、溶剤、ポリオール類、可塑剤等の溶媒に予め溶解させて添加助剤として使用するものである。比較的経済的で汎用に使用され、且つ溶媒に易溶な安息香酸、サリチル酸である。
【００１９】
安息香酸及び／またはサリチル酸の添加量は、使用する液状ポリウレタン樹脂(B)１００重量部に対し、好ましくは０．０１〜１０重量部、より好ましくは０．１〜５重量部である。
【００２０】
本発明は、弾性舗装体の硬化を促進させるためにポリウレタン樹脂及びエポキシ樹脂に使用されているポリアミン類が使用できる。具体例としては、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。
【００２１】
これらのポリアミン類の使用量は、好ましくは液状ポリウレタン樹脂(B)１００重量部に対して０．０１〜１．０重量部、より好ましくは０．０５〜０．５重量部使用するものである。
【００２２】
本発明の弾性舗装構造体とは、例えばブロック状、タイル状、シート状に別途成形したもの、或いは基体としてのアスファルトコンクリートの舗装面やコンクリート面に弾性舗装材組成物を直接施工して、転圧固結して得られるものが挙げられる。その際、組成物は、(C)安息香酸及び／またはサリチル酸を含む溶媒(ｃ)で事前に処理しても良い。
【００２３】
本発明の基体とは、セメントコンクリート、アスファルトコンクリート、金属、樹脂等の床、舗装面である。
【００２４】
本発明は、本発明の効果を損なわない範囲でキシレン、トルエン、酢酸エチル等のウレタンプレポリマー樹脂に添加可能な溶剤、また一般的な可塑剤、プロセスオイル、安定剤、紫外線吸収剤を添加併用できる。
【００２５】
本発明の弾性舗装構造体の施工法としては、弾性粒状物 (A) である粉粒ゴムを (C) 安息香酸及び／またはサリチル酸を含む溶媒 ( ｃ ) で事前に処理しバインダーを添加した混合物をアスファルトコンクリート舗装面またはコンクリート面に直接好ましくは厚さ５〜５０ｍｍの範囲内で所望厚に広げたあとローラー、金ごてなどで転圧してシームレスな弾性舗装構造体体を形成する。
【００２６】
この様な方法で作られた弾性舗装体は、単体又は複合体として、ゴルフ場の歩経路、テニスコート、プールサイド、体育館の床、陸上競技場のトラックや通路、ジョギングコース、公園等の体育施設や景観舗装等の床、舗装分野に広く使用することができる。
【００２７】
【作用効果】
本発明は、屋外の使用においても崩壊することの無い弾性舗装構造体を得ることの可能なものである。かかる弾性舗装構造体の製造に際しては、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、得られた弾性舗装構造体は、耐水性に優れるため、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を有するものである。
【００２８】
【実施例】
本発明の弾性舗装体の調製方法とその評価方法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〕
１リットルフラスコに平均分子量２０００のポリオキシプロピレンジオール〔大日本インキ化学工業（株）製商品名ハイプロックスＤＰ−２０００〕９００ｇにサリチル酸１００ｇを加え完全に溶解させ添加助剤Ａを調製した。次に平均粒径１〜２ｍｍのタイヤチップ４００ｇに添加助剤Ａを表ー１に示したように変量添加して、有機ポリイソシアネートとポリアルキレンエーテルポリオールの反応により得られた粘度３５００ＣＰＳ（２５℃）、遊離のイソシアネートが１０％、淡黄色の液状ポリウレタン樹脂〔大日本インキ化学工業（株）製商品名パンデックスＴＰ−１２２１〕１００ｇを加え均一に混合したものを、厚さ１５ｍｍに離型紙上に施工した。このものはこのままの状態で１５時間静置すると弾性を有する舗装体硬化物を得ることができた。
【００３０】
〔実施例２〕
実施例１のサリチル酸を安息香酸に代えて添加助剤Ｂを調製し、表−１に示した変量添加した他は同様の操作で、厚さ１５ｍｍに離型紙上に施工した。このものはこのままの状態で１５時間静置すると弾性を有する舗装体硬化物を得ることができた。
【００３１】
〔比較例１〕
実施例１に示した添加助剤Ａを使用しない他は実施例１と同様の操作で、厚さ１５ｍｍに離型紙上に施工した。このものはこのままの状態で１５時間静置すると弾性を有する硬化物を得ることができた。
【００３２】
〔比較例２〕
平均粒径１〜２ｍｍのタイヤチップ４００ｇにイソプロピルリン酸５ｇを加えゴム粒状物に予め混合し、ゴム粒状物の表面を処理した後、液状ポリウレタン樹脂のパンデックスＴＰ−１２２１を１００ｇを加え更に均一に混合したものを、厚さ１５ｍｍに離型紙上に施工した。このものはこのままの状態で１５時間静置すると弾性を有する硬化物を得ることができた。
【００３３】
〔比較例３〕
１リットルフラスコに平均分子量２０００のポリオキシプロピレンジオール〔大日本インキ化学工業（株）製商品名ハイプロックスＤＰ−２０００〕１０００ｇとステアリン酸５０ｇ、オクチル酸カルシウム３０ｇを秤量混合して処理剤Ｃを調製した。次に平均粒径１〜２ｍｍのタイヤチップ４００ｇに処理剤Ｃを１０ｇ加え均一に混合したものにパンデックスＴＰ−１２２１を１００ｇを加え更に均一に混合したものを、厚さ１５ｍｍに離型紙上に施工した。このものはこのままの状態で１５時間静置すると弾性を有する硬化物を得ることができた。
【００３４】
〔硬化物の評価方法〕
前述の実施例、比較例で得た硬化物を室温で７日間養生させた後物性を測定した（表−１、常態物性）。更に耐水性を評価するために硬化物を５０℃の温湯に７日間浸積した後、室温に４時間放置乾燥後物性を測定した。耐水物性値は耐水物性値／常態物性値×１００の常態物性に対する保持率で表−２（耐水物性）に示した。物性試験は加硫ゴム物理試験方法ＪＩＳＫ６３０１の１号ダンベル、Ｂ型引裂きダンベルを用いて、引っ張り速度２００ｍｍ／ｍｉｎで行った。表中添加量とは実験で用いた添加助剤を液状ポリウレタン樹脂１００ｇに対する添加量を云う。
【００３５】
【表１】
表−１添加剤と硬化物性 （常態物性）

【００３６】
【表２】
表−２添加剤と硬化物性 （耐水性）

以上の結果から、本発明のゴム粒状物を液状ポリウレタン樹脂と混合硬化させて弾性舗装体において、安息香酸または芳香族モノカルボン酸類を添加助剤として使用することにより舗装体硬化物の強度を向上させ、且つ耐水性が良好で耐久性を付与するものであることが確認された。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は、従来の添加剤を用いた場合に比べ硬化物の強度が向上し、硬化物の耐水性も良い。特に燐酸エステルの添加は、酸度が強すぎ、添加量が多いと硬化物の耐水劣化が生じる。有機モノカルボン酸、有機モノカルボン酸塩を用いる場合は添加剤のみを予めゴム粉に混合してゴムの表面を処理するという手段が必要である。即ち、添加剤の添加混合順序が制約されており、添加順序を誤ると硬化物の強度向上に寄与しない欠点がある。
【００３８】
本発明は、、安息香酸または芳香族モノカルボン酸類を添加することによって、ゴム弾性粒状物と液状ポリウレタン樹脂が強度に接着して舗装体の固結強度を大幅に向上させ、スパイク等による歩行摩耗侵食の防止を計ることの出き、より耐久性に優れた弾性粒状物の弾性舗装体を供給することができる。
【００３９】
また、本発明は、弾性粒状物(A)と液状ポリウレタン樹脂(B)より弾性舗装体を施工する際、安息香酸誘導体を弾性粒状物(A)と液状ポリウレタン樹脂(B)と同時に若しくは順不同に添加混合して硬化させることができることにより、施工性に優れた舗装体の施工法を提供するものである。

Claims (4)

1. (A)弾性粒状物、(B)液状ポリウレタン樹脂からなる弾性舗装材において、弾性粒状物 (A) が、安息香酸、及び／またはサリチル酸を予め溶解させた溶媒（ C ）で処理されていることを特徴とする弾性舗装材組成物。
2. 安息香酸、及び／またはサリチル酸が、液状ポリウレタン樹脂(B)１００重量部に対し、０．０１から１０重量部であることを特徴とする請求項１記載の弾性舗装材組成物。
3. 基体上に請求項１〜２いずれかに記載の弾性舗装材組成物の硬化物を有することを特徴とする舗装構造体。
4. 弾性粒状物(A)と液状ポリウレタン樹脂(B)との混合物を硬化させる弾性舗装構造体の施工法において、弾性粒状物 (A) が、安息香酸、及び／またはサリチル酸を予め溶解させた溶媒（ C ）で処理されていることを特徴とする弾性舗装構造体の施工法。