(57)【要約】【課題】手間がかからず手軽に施工でき、且つ仕上がりも良い、砂利等の固結方法等を提供する。【解決手段】敷設面１に敷かれている砂利等２に湿気硬化型のウレタンプレポリマーを含んだウレタン樹脂溶液３を撒いて、砂利等２を固結する、砂利等２の固結方法であって、ウレタンプレポリマーは、硬化後が透明なものであり、ウレタン樹脂溶液３は、２５℃における粘度が３〜３０ｍＰａ・ｓである、砂利等の固結方法とした。このとき、ウレタン樹脂溶液３は、低沸点有機溶剤を含み、低沸点有機溶剤によって、２５℃における粘度が３〜３０ｍＰａ・ｓに調節されており、低沸点有機溶剤は、２５℃における蒸気圧が５〜２０ｋＰａである、砂利等の固結方法。とすることが好ましい。【選択図】図１
2008266886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
敷設面に敷かれている砕石、砂利又は砂に湿気硬化型のウレタンプレポリマーを含んだウレタン樹脂溶液を撒いて、砕石、砂利又は砂を固結する、砂利等の固結方法であって、
前記ウレタンプレポリマーは、
硬化後が透明なものであり、
前記ウレタン樹脂溶液は、
２５℃における粘度が３〜３０ｍＰａ・ｓである、
砂利等の固結方法。
【請求項２】
ウレタン樹脂溶液は、
低沸点有機溶剤を含み、
該低沸点有機溶剤によって、２５℃における粘度が３〜３０ｍＰａ・ｓに調節されており、
前記低沸点有機溶剤は、
２５℃における蒸気圧が５〜２０ｋＰａである、
請求項１記載の砂利等の固結方法。
【請求項３】
ウレタン樹脂溶液は、
その固形分中に０.０５〜２重量％の青色無機顔料を含む、
請求項２記載の砂利等の固結方法。
【請求項４】
請求項２記載の砂利等の固結方法に用いる、
ウレタン樹脂溶液。
【請求項５】
請求項３記載の砂利等の固結方法に用いる、
ウレタン樹脂溶液。
【請求項６】
敷設面に敷かれている砕石、砂利又は砂に、湿気硬化型のウレタンプレポリマーを含んだウレタン樹脂溶液を撒いて、砕石、砂利又は砂を固結する、
砂利等の固結方法。
【請求項７】
請求項６記載の砂利等の固結方法に用いる、
ウレタン樹脂溶液。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、庭等に敷かれている砂利等の固結方法、及び、この固結方法に用いる樹脂溶液に関する。
【背景技術】
【０００２】
公園や庭などには、景観や美観を向上させる等の目的で、その一部、場合によっては全部に、砕石、砂利又は砂（砂利等と称する。砂利等には、これらの混合物も含む。）を敷いておくことが多い。例えば、花壇のまわりや駐車場の脇には、玉砂利等が敷かれている。通常、砂利等は、公園や庭などにおける敷設面に対し、所定の厚みに堆積した状態で敷かれている。しかし、この上を車や人などが通ると、砂利等が散乱してしまい、景観や美観を損ねることがあった。また、車が通る場合には、車輪の回転によって砂利等が勢いよく飛散し、大変危険なこともあった。さらに、砂利等は、おのおの固定されておらず容易に動くため、ゴミ等を掃除するのに手間取ることが多かった。
【０００３】
このような課題を解決するために、例えば、砂利等をバインダー樹脂と混ぜて、この混合物を公園や庭などに敷設し、バインダー樹脂を硬化させることで砂利等を固結することが行われている。このような技術に関連する先行技術文献として、路面舗装に関するものであるが、下記特許文献１を掲げることができる。
【０００４】
特許文献１には、「石材、砂及びゴムの小片ないし粉末をポリウレタンで結合してなる弾性路面舗装。」が開示されている。また、「このポリウレタンには、一液水分硬化型のものが適当であり、その硬化時間は３０分〜４８時間が良く、さらに６〜２４時間であることが望ましい。この一液水分硬化型ポリウレタンとして、イソシアナート含量が２０重量バーセント以下のものが適当である。」と記載されている。
そして、これによって「ゴムの小片、粉末、ポリウレタンを使用し、弾性を有するものでありながら、石材、砂を含有し、重荷重に耐え、高い耐磨耗性を有するものとなる。また、弾性を有するから、表面が凍結したとき、通過する車両の荷重により変形し、氷を割って、より滑りにくく、かつ融解しやすくすることができる。さらに、一液水分硬化型ポリウレタンを使用することにより、混練、施工が容易となり、また硬化時間を比較的遅く設定することにより、二酸化炭素が外部に良好に放出されるようになり、気泡の生成を防ぐことができる。」と記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平０７-２５９００７号公報（請求項１、段落０００５、発明の効果）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、砂利等とポリウレタンを混ぜて下地上に敷設する方法は、両者を混ぜる手間がかかるものであった。特に、砂利等が既に敷かれている場合には、これらを回収してからポリウレタンと混ぜる必要があるため、回収して混ぜるという二重の手間がかかり、施工がコスト高となっていた。また、特許文献１記載の技術は、路面舗装に関するものであり、仕上がりの美しさは考慮されていない。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するものであり、手間がかからず手軽に施工でき、且つ仕上がりも良く美しい、砂利等の固結方法等を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、敷設面に敷かれている砕石、砂利又は砂に湿気硬化型のウレタンプレポリマーを含んだウレタン樹脂溶液を撒いて、砕石、砂利又は砂を固結する、砂利等(砕石、砂利又は砂)の固結方法であって、ウレタンプレポリマーは、硬化後が透明なものであり、ウレタン樹脂溶液は、２５℃における粘度が３〜３０ｍＰａ・ｓである、砂利等(砕石、砂利又は砂)の固結方法とした。
【０００９】
上記固結方法によれば、敷設面に敷かれた砕石、砂利又は砂に、ウレタン樹脂溶液を撒くだけでよく、砂利等とウレタン樹脂を混合等する必要がないため、手間がかからず手軽に砂利等を固結することができる。既に、砂利等が敷かれている場合であっても、回収する必要がない。
また、湿気硬化型のウレタンプレポリマーを用いるため、使用前に硬化剤を混ぜる必要がない。
さらに、硬化後が透明なウレタンプレポリマーを用いるため、砂利等本来の色彩を保つことができて仕上がりが良く美しい。特に、白い玉砂利を含んだ砂利等に施工する場合であっても色調が変化しにくく、玉砂利の白を十分に活かすことができる。
【００１０】
ここで、砂利等を強固に固結するためには、ウレタン樹脂溶液の２５℃における粘度を、３〜３０ｍＰａ・ｓの範囲とする必要がある。２５℃における粘度が３０ｍＰａ・ｓを超えると、ウレタン樹脂溶液の流動性が低下し、堆積状態の砂利等の上部にウレタン樹脂溶液が留まって下部まで届きにくくなる。その結果、下部の固結強度が低下する。逆に、２５℃における粘度が３ｍＰａ・ｓ未満であると、堆積状態の砂利等をウレタン樹脂溶液が透過して砂利等の下部に留まりやすくなり、上部に残存しにくくなる。その結果、上部の固結強度が低下する。ウレタン樹脂溶液の２５℃における粘度は５〜２０ｍＰａ・ｓの範囲であることが好ましく、１０〜１５ｍＰａ・ｓの範囲であることがより好ましい。
【００１１】
このとき、ウレタン樹脂溶液は、低沸点有機溶剤を含み、低沸点有機溶剤によって、２５℃における粘度が３〜３０ｍＰａ・ｓに調節されており、低沸点有機溶剤は、２５℃における蒸気圧が５〜２０ｋＰａである、砂利等の固結方法とすることが好ましい。
【００１２】
上記固結方法によれば、低沸点有機溶剤によって、ウレタン樹脂溶液の２５℃における粘度を、３〜３０ｍＰａ・ｓという低粘度に調節しやすくなる。
また、ウレタン樹脂溶液を撒いた後、有機溶剤の蒸発が早すぎると、ウレタンの硬化時に生じる炭酸ガスが硬化物に残り、気泡が生じて白濁化したり、堆積状態の砂利等の内部でウレタン樹脂溶液の流動性が低下して砂利等の下部まで届きにくくなったりするが、２５℃における蒸気圧が２０ｋＰａ以下の低沸点有機溶剤を用いることで、硬化物中に気泡が生じにくいため仕上がりが美しくなり、また、堆積状態の砂利等の下部までウレタン樹脂溶液が届きやすくなる。
逆に、ウレタン樹脂溶液を撒いた後、有機溶剤の蒸発が遅すぎると、ウレタン樹脂の反応が終わっても硬化物にタックが残ったり、特に、ウレタン樹脂溶液が低粘度の場合には、堆積状態の砂利等の内部を透過して、砂利等の上部に残存しにくくなったりするが、２５℃における蒸気圧が５ｋＰａ以上の低沸点有機溶剤を用いることで、タックが残りにくく、堆積状態の砂利等の上部にウレタン樹脂溶液を残存させやすくなる。
低沸点有機溶剤は、２５℃における蒸気圧が１０〜１５ｋＰａであることがより好ましく、１２〜１４ｋＰａであることが最も好ましい。２５℃における蒸気圧が１２〜１４ｋＰａである低沸点有機溶剤としては、酢酸エチルやベンゼンを挙げることができる。
【００１３】
このとき、ウレタン樹脂溶液は、その固形分中に０.０５〜２重量％の青色無機顔料を含む、砂利等の固結方法とすることが好ましい。
【００１４】
ウレタン樹脂の硬化物は、透明のものであっても若干黄色みないし褐色み（以降、まとめて「褐色み」と称する）を帯びていることが多い。また、施工直後は褐色みを帯びていなくても、経時的に褐色みを帯びてくることも多い。
【００１５】
上記固着方法によれば、ウレタン樹脂の硬化物が若干褐色みを帯びた透明の場合でも、僅かに含まれた青色無機顔料でこれを打ち消して目立ちにくくすることができ、より一層砂利等本来の色彩を保つことができて仕上がりが美しくなる。また、反応後のウレタン樹脂が経時的に黄変しても、同様の理由で、砂利等本来の色彩を損ないにくい。このような効果は、白い砕石、砂利又は砂を含んだ砂利等、例えば、白い玉砂利を含んだ砂利等に施工する場合に一層顕著である。ウレタン樹脂が褐色みを帯びていない透明の場合でも、ごく僅かに青みがかった仕上がりになることで、清潔感や清涼感を醸し出すこともできる。
さらに、顔料を用いたため、染料を用いた場合のような時間の経過による色調の変化が少ない。
【００１６】
また、前記課題は、敷設面に敷かれている砕石、砂利又は砂に、湿気硬化型のウレタンプレポリマーを含んだウレタン樹脂溶液を撒いて、砕石、砂利又は砂を固結する、砂利等の固結方法とすることでも解決される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、手間がかからず手軽に施工でき、且つ仕上がりも良い、砂利等の固結方法等を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の砂利等の固結方法を説明するため、まず、当該固結方法に用いるウレタン樹脂溶液（以下、本発明のウレタン樹脂溶液と称する）について説明する。本発明のウレタン樹脂溶液は、ウレタンプレポリマーと、有機溶剤を含む。
【００１９】
ウレタンプレポリマーは、その末端等の一部にＮＣＯ基（イソシアネート基）を有する一液湿気硬化型であり、例えば、ポリイソシアネート化合物とポリオール化合物との反応によって得られる。
【００２０】
ポリイソシアネート化合物とは、１分子中に２個以上のイソシアネート基を有する化合物であって、このようなポリイソシアネート化合物としては、例えば、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、水添キシリレンジイソシアネート（Ｈ６ＸＤＩ）およびこれらの誘導体などが挙げられる。なお、これらポリイソシアネート化合物は、単独で用いてもよく、また、２種以上併用してもよい。
【００２１】
ポリオール化合物とは、１分子中に２個以上の水酸基を有する化合物であって、このようなポリオール化合物としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリエーテルポリオールや、ポリエステルポリオール、ポリブタジエンポリオールなどが挙げられる。なお、これらポリオール化合物は、単独で用いてもよく、また、２種以上併用してもよい。
【００２２】
そして、上記ポリイソシアネート化合物およびポリオール化合物を、公知技術であるウレタン化法により、ポリオール化合物が有する水酸基に対する、ジイソシアネート化合物が有するイソシアネート基の当量比が過剰量となるように重縮合することによって、湿気硬化型として用いることのできるウレタンプレポリマーを得ることができる。ここで、ウレタンプレポリマーのＮＣＯ基含有率は５〜１５重量％（ＪＩＳＫ-７３０１）とすることができる。ＮＣＯ基含有率は好ましくは、６〜１２重量％、より好ましくは、８〜１０重量％である。
【００２３】
一方、有機溶剤は、ＮＣＯ基と反応する活性水素基を有していない低沸点有機溶剤を使用できる。このような低沸点有機溶剤の例としてはアセトン、ヘキサン、ベンゼン、酢酸エチル、クロロホルム、ジエチルエーテル、メチルエチルケトン、アセトニトリルなどが挙げられる。
【００２４】
上記低沸点有機溶剤のなかでも、２５℃における蒸気圧が５〜２０ｋＰａのものを用いることが好ましい。このような低沸点有機溶剤としては、例えば、ベンゼン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、アセトニトリルなどが挙げられる。なお、これら低沸点有機溶剤は、単独で用いてもよく、また、２種以上併用してもよい。
【００２５】
上記低沸点有機溶剤を前述したウレタンプレポリマーに添加して２５℃における粘度が３〜３０ｍＰａ・ｓとなるように、ウレタン樹脂溶液が調節される。ウレタン樹脂溶液は、ウレタンプレポリマーと低沸点有機溶剤の割合は上記粘度範囲を満足する限りにおいて、特に制限されないが、例えば、ウレタンプレポリマーが４５〜５５重量％に対して、低沸点有機溶剤が３５〜４５重量％の配合割合とすることができる。
【００２６】
また、ウレタン樹脂溶液に、僅かな量の青色無機顔料を配合してもよい。青色無機顔料としては、コバルトブルー（ＣｏＯ・２〜３Ａｌ2 Ｏ3 ；Ｃ．Ｉ．７７３４６）、セルリアンブルー（ＣｏＯ・１．５〜３．５ＳｉＯ2 ・２〜６ＭｇＯ；Ｃ．Ｉ．７７３６８）、呉須（Ｃｏ3 Ｏ4 を主成分とし、ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 の他にＦｅ2 Ｏ3 、ＮｉＯ、ＣｕＯ、ＭｎＯ等を含む）、群青（Ｃ．Ｉ．７７００７）、紺青（Ｃ．Ｉ．７７５１０および７７５２０）等があげられる。青色無機顔料は、ウレタン樹脂溶液の固形分中に０.０５〜２重量％配合することが好ましい。また、青色無機顔料は、粒径が小さければ小さいほど好ましい。青色無機顔料は、粒径が０．５μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．１μｍ以下、最も好ましくは０．０５μｍ以下である。
【００２７】
次に、上記本発明のウレタン樹脂溶液を用いて行う、本発明の「砂利等の固結方法」について図１を用いて説明する。まず、庭や公園等の地面や舗装面である敷設面１に、砂利等２（砕石、砂利又は砂）を敷く。このとき、通常は、砂利等２を数ｃｍ〜十数ｃｍの厚みに堆積した状態で敷く。予め、砂利等２を洗浄し、十分乾燥させておくことが好ましい。次に、堆積した砂利等２に、ウレタン樹脂溶液３をノズル４から放出して撒く。このとき、例えば、エアスプレイやハンドガンを用いることができる。ウレタン樹脂溶液３を撒く量は特に制限されないが、通常は０．１〜１０ｋｇ／ｍ2であり、好ましくは０．２〜５ｋｇ／ｍ2である。ウレタン樹脂溶液３を撒いた後、低沸点有機溶剤が蒸発し、且つ、ウレタン樹脂の硬化反応がほぼ終了すると、施工完了である。
【００２８】
以下、本発明の内容を実施例によりさらに具体的に説明する。
【実施例１】
【００２９】
まず、白い玉砂利を多く含んだ小豆粒大の玉砂利を、平面状の下地（敷設面）に対し、２５〜３５ｍｍ堆積させた状態で、ほぼ１ｍ2の面積となるように敷いた。次に、敷かれた玉砂利に対して、ウレタン樹脂溶液（三井化学ポリウレタン株式会社製、商品名コートＮＥ）をスプレイ法によって、４００ｇ程度均一に撒いた。このウレタン樹脂溶液は、湿気硬化型のウレタンプレポリマー４５〜５５％と、酢酸エチル３５〜４５％を含み、２５℃における粘度が１０ｍＰａ・ｓ（ＪＩＳＫ-７１１７）、ＮＣＯ基含有率が８．５重量％（ＪＩＳＫ-７３０１）のものであった。ウレタン樹脂溶液を撒いた後、８時間程度でほぼ硬化が完了して玉砂利が固結し（この段階で有機溶剤の蒸発も完了していた）、施工が完了した。施工後の玉砂利の表面状態を図２に示す。
施工後における白い玉砂利の色調変化はなく、自然で美しい仕上がりであった。また、施工後に、固結した玉砂利面の上を普通乗用車で通行したが、玉砂利の散乱や、固結した玉砂利の割れ等は発生しなかった。さらに、固結した玉砂利をハンマーで強制的に割り、固結状態を確認したが、上層部と下層部のどちらも玉砂利同士が強固に接着されており、厚み方向での固結状態に差を見いだすことはできなかった。
【実施例２】
【００３０】
まず、粒径１〜３ｃｍ程度の砕石を、平面状の下地に対し、３０〜７０ｍｍ堆積させた状態で、ほぼ１ｍ2の面積となるように敷いた。次に、敷かれた砕石に対して、前記第一実施例と同じウレタン樹脂溶液を、同じくスプレイ法によって３００ｇ程度均一に撒いた。ウレタン樹脂溶液を撒いた後、８時間程度でほぼ硬化が完了して砕石が固結し、施工が完了した。施工後の砕石の表面状態を図３に示す。
施工後における砕石の色調変化はなく、自然で美しい仕上がりであった。また、施工後に、固結した砕石の上を普通乗用車で通行したが、砕石の散乱や、固結した砕石の割れ等は発生しなかった。さらに、固結した砕石をハンマーで強制的に割り、固結状態を確認したが、上層部と下層部のどちらも砕石同士が強固に接着されており、厚み方向での固結状態に差を見いだすことはできなかった。
【００３１】
以上、特定の実施形態及び実施例を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、当該技術分野における熟練者等により、本出願の願書に添付された特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変更及び修正が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】砂利等の固結方法等を説明するための模式図である。
【図２】実施例１における固結された玉砂利の表面写真である。
【図３】実施例２における固結された砕石の表面写真である。
【符号の説明】
【００３３】
１  敷設面
２  砂利等
３  ウレタン樹脂溶液
４  ノズル
【図１】
2008266886.tif 000003
【図２】
2008266886.tif 000004
【図３】
2008266886.tif 000005