(57)【要約】  【課題】  得られる舗装面の柔軟性及び耐水性が改良された散布式木質舗装用バインダーを提供する。  【解決手段】  （１）芳香族ビニル−共役ジエン系重合体１００重量部と、粘着付与剤樹脂１０〜１００重量部とを含有し、（２）粘着付与剤樹脂の一部または全部として軟化温度が５０℃以下であるロジン系樹脂を少なくとも２重量部含み、（３）固形分濃度が４０〜８０重量％である水系エマルジョンにより、散布式木質舗装用バインダーを構成する。  【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）芳香族ビニル−共役ジエン系重合体１００重量部と、粘着付与剤樹脂１０〜１００重量部とを含有し、
（２）粘着付与剤樹脂の一部または全部として軟化温度が５０℃以下であるロジン系樹脂を少なくとも２重量部含み、
（３）固形分濃度が４０〜８０重量％
である水系エマルジョンからなる散布式木質舗装用バインダー。
【請求項２】
前記粘着付与剤樹脂として、軟化温度が５０℃以下であるロジン系樹脂２〜７０重量部と、石油樹脂８〜９８重量部とを含有する水系エマルジョンからなる請求項１に記載の散布式木質舗装用バインダー。
【請求項３】
木質片を敷き詰めた路面に、請求項１または２に記載のバインダーを散布して該路面を木質舗装する木質舗装工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、散布式木質舗装用バインダー及びそれを用いた木質舗装工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、公園や森林などにおける路面の舗装として、周囲の景観に適合し、自然の地表面に近い質感を有することから、ウッドチップ等の木質片を用いて舗装を行う木質舗装が注目されている。木質舗装の工法としては、混合式工法と散布式工法が知られている。混合式工法は、木質片とバインダーを予め混合して、この混合物を路面に散布することにより木質舗装を行う工法であるが、木質片とバインダーを均一に混合するために大型の混合機と多大な労力を必要とするという難点を有している。これに対して、散布式工法は、路面に木質片を敷き詰めた後、この路面にバインダーを散布することにより木質舗装を行う工法であるので、予め木質片とバインダーを混合しておく必要がない。そのため、近年では散布式工法が好んで用いられる傾向にある。
【０００３】
散布式木質舗装に用いるバインダーとしては、単味のＳＢＲラテックス（例えば特許文献１参照）や、熱可塑性ゴム等を添加したアスファルト系のバインダー（例えば特許文献２参照）が知られている。しかし、これらのバインダーを用いて木質舗装を行うと、舗装面が硬くなり、地表面に近い質感が損なわれるという問題があった。そこで、この問題を解決するバインダーとして、アニオン系アクリルエマルジョンと、石油樹脂エマルジョンと、カチオン系芳香族ビニル−共役ジエン系共重合体エマルジョンを有する樹脂エマルジョン混合物で構成されたバインダーが提案されている（特許文献３参照）。このバインダーでは、石油樹脂エマルジョンとカチオン系芳香族ビニル−共役ジエン系共重合体エマルジョンとの相互作用により、舗装面に柔軟性が付与され、さらに、アニオン系とカチオン系のエマルジョンが併用されることにより、散布したバインダーの凝固が促進されるという特長を有している。
【０００４】
【特許文献１】特開平２−２４８５０５号公報
【特許文献２】特開平９−２９６４０９号公報
【特許文献３】特開２００２−１９４７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献３記載のバインダーを用いて木質舗装を行った場合であっても、必ずしも得られる舗装面の柔軟性が十分ではなく、更なる改良が望まれていた。また、このバインダーはアクリル系樹脂を含んでいるために、得られる舗装面の耐水性が必ずしも十分ではなく、降雨により白化を生じる場合があった。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、得られる舗装面の柔軟性及び耐水性が改良された散布式木質舗装用バインダーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、芳香族ビニル−共役ジエン系重合体と、特定の軟化温度を有するロジン系樹脂を含む粘着付与剤樹脂を特定の割合で含有し、特定の固形分濃度を有する水系エマルジョンでバインダーを構成することにより、上記目的が達成されることを見出し、この知見に基づき本発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち、本発明によれば、（１）芳香族ビニル−共役ジエン系重合体１００重量部と、粘着付与剤樹脂１０〜１００重量部とを含有し、（２）粘着付与剤樹脂の一部または全部として軟化温度が５０℃以下であるロジン系樹脂を少なくとも２重量部含み、（３）固形分濃度が４０〜８０重量％である水系エマルジョンからなる散布式木質舗装用バインダーが提供される。
【０００９】
また、本発明の散布式木質舗装用バインダーは、上記の粘着付与剤樹脂として、軟化温度が５０℃以下であるロジン系樹脂２〜７０重量部と、石油樹脂８〜９８重量部とを含有する水系エマルジョンからなることが好ましい。
【００１０】
さらに、本発明によれば、木質片を敷き詰めた路面に、上記のバインダーを散布して該路面を木質舗装する木質舗装工法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の散布式木質舗装用バインダーによれば、柔軟性に優れ、かつ、耐水性にも優れた舗装面を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に係る散布式木質舗装用バインダーは、少なくとも、芳香族ビニル−共役ジエン系重合体と、粘着付与剤樹脂とを水中に分散させた水系エマルジョンからなるものである。この水系エマルジョン中に、芳香族ビニル−共役ジエン系重合体と粘着付与剤樹脂を共存させることにより、バインダーとしての粘着性が発現し、さらには、バインダーが凝固した後に得られる舗装面に柔軟性が付与される。
【００１３】
この水系エマルジョンの固形分濃度は、４０〜８０重量％であり、好ましくは５０〜８０重量％であり、さらに好ましくは５０〜７０重量％である。水系エマルジョンの固形分濃度が小さすぎると、バインダーの粘度が低くなりすぎて、路面に敷き詰めた木質片層の下にバインダーが流れ出してしまい木質片を路面に固定することができなくなる。水系エマルジョンの固形分濃度が大きすぎると、バインダーの粘度が高くなりすぎて、路面に敷き詰めた木質片層にバインダーが浸透せず、木質片を路面に固定することができなくなる。
【００１４】
上記の水系エマルジョンを調製する方法は、特に限定されず、各々の成分を含む水系エマルジョンを混合してもよいし、所定の成分のうち一部を含む水系エマルジョン中に、残りの成分を固形状で添加して分散させてもよい。以下、各々の成分を含む水系エマルジョンを調製し、それらを混合する場合を例として説明する。
【００１５】
本発明で用いる芳香族ビニル−共役ジエン系重合体は、少なくとも芳香族ビニル系モノマーと共役ジエン系モノマーを共重合してなる重合体である。芳香族ビニル系モノマーとしては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、メチル−α−メチルスチレン、ビニルトルエンおよびジビニルベンゼンなどが挙げられ、これらを併用することもできる。共役ジエン系モノマーとしては、たとえば、１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ブタジエン、２，３−ジメチル−１，３ブタジエン、２−クロル−１，３−ブタジエン、鎖状共役ペンタジエン類、鎖状共役ヘキサジエン類などが挙げられ、これらを併用することもできる。また、芳香族ビニル−共役ジエン系重合体を得るにあたり、芳香族ビニル系モノマーおよび共役ジエン系モノマーの他に、別のモノマーを併用することもできる。芳香族ビニル−共役ジエン系重合体としては、スチレン−ブタジエン共重合体またはスチレン−イソプレン共重合体が好ましく用いられ、スチレン−ブタジエン共重合体が特に好ましく用いられる。
【００１６】
上記の芳香族ビニル−共役ジエン系重合体のガラス転移点は、−４５℃以下であることが好ましく、−５５℃以下であることが特に好ましい。芳香族ビニル−共役ジエン系重合体のガラス転移点が高すぎると、舗装面が硬くなりすぎるおそれがある。
【００１７】
芳香族ビニル−共役ジエン系重合体の水系エマルジョンは、乳化重合法、播種乳化重合法、微細懸濁重合法、または播種乳化重合法などの手法により調製することができる。また、芳香族ビニル−共役ジエン系重合体の水系エマルジョンの調製に用いる乳化剤は、特に限定されないが、アニオン系乳化剤、ノニオン系乳化剤、またはノニオン−アニオン混合系乳化剤を用いることが好ましく、アニオン系乳化剤、またはノニオン−アニオン混合系乳化剤を用いることが特に好ましい。
【００１８】
芳香族ビニル−共役ジエン系重合体の水系エマルジョン中における平均粒径は、０．１〜０．５μｍであることが好ましく、０．２〜０．４μｍであることが特に好ましい。この平均粒径が小さすぎると、芳香族ビニル−共役ジエン系重合体の水系エマルジョンの固形分濃度を大きくすることが困難となり、結果として、所定の固形分濃度の水系エマルジョンからなるバインダーを得ることが困難となる。平均粒径が大きすぎる芳香族ビニル−共役ジエン系重合体を含む水系エマルジョンは、その調製自体が困難である。
【００１９】
本発明で用いることのできる粘着付与剤樹脂としては、ロジン系樹脂、石油樹脂、テルペン系樹脂などを挙げることができ、これらを併用することもできるが、本発明の散布式木質舗装用バインダーでは、粘着付与剤樹脂の一部または全部として、軟化温度が５０℃以下であるロジン系樹脂を含むことが必要である。また、本発明の散布式木質舗装用バインダーを構成する水系エマルジョン中における粘着付与剤樹脂の配合量は、芳香族ビニル−共役ジエン系重合体１００重量部に対して、１０〜１００重量部であり、好ましくは１５〜８０重量部、さらに好ましくは２０〜６０重量部である。粘着付与剤樹脂の配合量が芳香族ビニル−共役ジエン系重合体に対して少なすぎると、バインダーの粘着性が不足して、木質片を路面に固定することが困難となるばかりでなく、舗装面が硬くなる傾向にある。粘着付与剤樹脂の配合量が芳香族ビニル−共役ジエン系重合体に対して多すぎると、バインダーの粘着性が不足して、木質片を路面に固定することが困難となる。
【００２０】
本発明で粘着付与剤樹脂として用いるロジン系樹脂は、松科植物に含まれる樹脂酸を原料とする樹脂である。用いるロジン系樹脂の種類は特に限定されず、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン等のロジン類、または、これらのロジン類を原料とする、不均化ロジン、重合ロジン、水素化ロジン、その他化学的に修飾されたロジンを使用することができる。
【００２１】
また、本発明で用いる粘着付与剤樹脂の一部または全部として必須の成分であるロジン系樹脂の軟化温度は５０℃以下であり、好ましくは３０℃以下である。このような軟化温度を有するロジン系樹脂を用いることによって、柔軟性に優れ、木質片が本来有する質感が保持された舗装面を得ることができ、さらには、バインダー散布後の凝固速度が向上する。バインダー散布後の凝固速度が向上すれば、舗装の施工にかかる工期が短くなるばかりでなく、凝固完了前の降雨によりバインダーが流出してしまう等のリスクを低減させることができる。なお、軟化温度が５０℃以下のロジン系樹脂と併用するものであれば、軟化温度が５０℃を超えるロジン系樹脂を、本発明の散布式木質舗装用バインダーを構成する粘着付与剤樹脂の一部として用いることは差し支えない。
【００２２】
本発明の散布式木質舗装用バインダーを構成する水系エマルジョン中における５０℃以下の軟化温度を有するロジン系樹脂の配合量は、芳香族ビニル−共役ジエン系重合体１００重量部に対して、２重量部以上であり、好ましくは２〜７０重量部であり、さらに好ましくは５〜４０重量部である。上記ロジン系樹脂の配合量が芳香族ビニル−共役ジエン系重合体に対して少なすぎると、舗装面が硬くなりすぎ、バインダー散布後の凝固速度が低下する。また、上記ロジン系樹脂の配合量が芳香族ビニル−共役ジエン系重合体に対して多すぎると、バインダーの凝固後においても舗装面がべたつきを有する場合がある。
【００２３】
ロジン系樹脂の水系エマルジョンは、例えば、ロジン系樹脂の有機溶剤溶液に乳化剤を分散させた水を加えて、強く撹拌して乳化することによって調製することができる。この乳化剤としては、芳香族ビニル−共役ジエン系重合体の水系エマルジョンの調製に用いる乳化剤と同様のものを使用することができる。また、調製時に用いる有機溶剤がロジン系樹脂の水系エマルジョン中に残留していてもよいが、その有機溶剤濃度は、好ましくは２０重量％以下、より好ましくは１５重量％以下である。  
【００２４】
本発明の散布式木質舗装用バインダーを構成する水系エマルジョン中における粘着付与剤樹脂としては、軟化温度が５０℃以下であるロジン系樹脂と石油樹脂とを併用することが好ましく、芳香族ビニル−共役ジエン系重合体１００重量部に対して、軟化温度が５０℃以下であるロジン系樹脂２〜７０重量部と、石油樹脂８〜９８を含有させることがより好ましく、芳香族ビニル−共役ジエン系重合体１００重量部に対して、軟化温度が５０℃以下であるロジン系樹脂５〜４０重量部と、石油樹脂１０〜４０重量部を含有させることがさらに好ましい。粘着付与剤樹脂として、軟化温度が５０℃以下であるロジン系樹脂と石油樹脂を併用することによって、舗装後のべたつきが少なく、適度な柔軟性を有する舗装面を得ることができる。また、石油樹脂は、通常、ロジン系樹脂よりも安価であるので、粘着付与剤樹脂の全部をロジン系樹脂にする場合より、コスト面で有利である。
【００２５】
本発明で用いることのできる石油樹脂は、石油の熱分解により得られる分解油留分を重合することにより得られる炭化水素系樹脂である。用いる石油樹脂の種類は特に限定されず、分解油留分のうちＣ５留分を原料とするＣ５系石油樹脂、Ｃ９留分を原料とするＣ９系石油樹脂、Ｃ５留分とＣ９留分の両者を原料とするＣ５Ｃ９系石油樹脂、またはこれらを水添した水添系石油樹脂など、いずれも好適に使用することができるが、舗装面において木質片本来の色彩を保つ観点からＣ５系石油樹脂を用いることが特に好ましい。
【００２６】
石油樹脂の水系エマルジョンは、ロジン系樹脂の水系エマルジョンと同様の手法により調製することができ、調製に用いる乳化剤も、ロジン系樹脂の水系エマルジョンと同様のものを使用することができる。
【００２７】
各々の成分を含む水系エマルジョンを混合して、本発明の散布式木質舗装用バインダーを構成する水系エマルジョンを調製する場合は、各々の成分を含む水系エマルジョンの固形分濃度を勘案して混合する水系エマルジョンの量を定めて、各々の成分の配合量を調整する。混合した水系エマルジョンの固形分濃度は、必要に応じて、水を添加または留去すること等により調整することができる。
【００２８】
本発明の散布式木質舗装用バインダーを構成する水系エマルジョンには、本発明の目的を損なわない範囲で、顔料、消泡剤、防腐剤、凍結防止剤、レベリング剤などの添加剤を加えてもよい。
【００２９】
以上説明したように、本発明の散布式木質舗装用バインダーでは、水系エマルジョン中において、芳香族ビニル−共役ジエン系重合体と粘着付与剤樹脂が共存することによる効果と、軟化点が比較的低いロジン系樹脂が含まれることによる効果により、得られる舗装面に十分な柔軟性が付与される。
【００３０】
また、本発明の散布式木質舗装用バインダーの必須成分である、芳香族ビニル−共役ジエン系重合体、ロジン系樹脂はいずれも十分な耐水性を有するので、このバインダーにより得られる舗装面は十分な耐水性を有し、降雨による舗装面の白化が生じにくい。
【００３１】
次に、本発明の散布式木質舗装用バインダーを用いた木質舗装工法について説明する。まず、木質舗装をしようとする路面に木質片を敷き詰める。敷き詰める木質片としては、樹皮、根の部分、幹の部分、あるいは枝の部分などを粉砕したものを用いることができ、おが屑、籾殻などを用いることもできるが、樹皮を４０重量％以上含有させることが好ましく、７０重量％以上含有させることが特に好ましい。木質片の大きさは、その平均長さが、０．５〜１５ｃｍであることが好ましく、１〜１０ｃｍであることが特に好ましい。木質片の大きさが小さすぎると、舗装面の透水性が悪くなり、施工時に飛散しやすくなるという問題が生じる傾向にあり、大きすぎると、路面に対する固定強度が低下するという問題が生じる傾向にある。
【００３２】
路面に敷き詰める木質片層の厚さは、木質片の種類や大きさによって一様ではないが、２〜１０ｃｍが好ましく、３〜８ｃｍがより好ましい。また、木質片層の密度は、０．２〜０．５ｇ／ｃｍ３ 程度であることが好ましい。木質片層の締め固め度は、６０〜１００％が好ましく、８０〜１００％がより好ましい。
【００３３】
次いで、木質片を敷き詰めた路面に本発明の散布式木質舗装用バインダーを散布する。バインダーの散布方法は、特に限定されないが、散布器を用いてスプレーすることが好ましい。バインダーの散布量は、木質片の大きさや木質片層の厚さにより適宜選択すればよいが、通常、１〜１０Ｌ／ｍ２であり 、１〜８Ｌ／ｍ２ が好ましい。バインダーの散布量が少なすぎると、舗装面の耐久性が低くなり、多すぎると、バインダーの凝固に時間がかかるだけでなく、木質片層の空隙が詰まり透水性が損なわれる。また、バインダーを散布するにあたり、予め木質片を敷き詰めた路面に水を散布しておくことが好ましい。予め水を散布することにより、木質片層へのバインダーの浸透性が向上する。この場合における水の散布量は、１〜５Ｌ／ｍ２ が好ましく、２〜３Ｌ／ｍ２ がより好ましい。
【００３４】
そして、散布したバインダーを乾燥し、凝固させることにより、路面の木質舗装が完了する。通常、バインダーを散布した後、晴天下において６時間放置することで凝固が完了する。なお、降雨の場合は、舗装面にシート等を被せて養生する。
【００３５】
本発明の木質舗装工法によれば、木質片とバインダーを予め均一に混合する必要が無いので、混合機を必要とせず、労力を削減することができ、また、用いる散布式木質舗装用バインダーの性状から、柔軟性と耐水性に優れた舗装面を得ることができる。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明を実施例に基づき、さらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３７】
[実施例１]  スチレン−ブタジエン共重合体水系エマルジョン（スチレン単位３０重量％、ブタジエン単位７０重量％、平均粒径０．３０μｍ、固形分濃度７０重量％、日本ゼオン社製のＮｉｐｏｌ  ４８５０A）と、Ｃ５系石油樹脂水系エマルジョン（固形分濃度５０重量％、日本ゼオン社製、ＮＣ−５５０３）と、軟化温度が１０℃であるロジン系樹脂を固形分として含有するロジン系樹脂水系エマルジョン（固形分濃度５０重量％、ハリマ化成社製のＳＫ−５０１）を、スチレン−ブタジエン共重合体水系エマルジョン：石油樹脂水系エマルジョン：ロジン系樹脂水系エマルジョン＝１００：１４：１４の重量比で混合することにより、スチレン−ブタジエン共重合体１００重量部に対して、石油樹脂を１０重量部、ロジン系樹脂を１０重量部含み、固形分濃度が６６重量％である水系エマルジョンからなる散布式木質舗装用バインダーを調製した。次いで、木質片（間伐材である杉の樹皮を現場で３〜７ｃｍ程度の長さ（平均長さ５ｃｍ）にチップ化したもの）を厚さ５ｃｍ、密度０．４ｇ／ｃｍ３ 、締め固め度約９５％にて、路面に敷き詰め、この路面に水３Ｌ／ｍ２ を均一に散布した。次いで、舗装面に敷き詰められた木質片の上から、調製した散布式木質舗装用バインダー５Ｌ／ｍ２ を均一に散布した。
【００３８】
[実施例２〜４、比較例１〜５]  散布式木質舗装用バインダーの組成を表１に示すように変えたこと以外は、実施例１と同様に、散布式木質舗装用バインダーの調製、散布を行い、得られた舗装面の評価を行った。なお、比較例４においては、ロジン系樹脂水系エマルジョンとして軟化温度が１５０℃であるロジン系樹脂を固形分として含有するもの（固形分濃度５０重量％、荒川化学工業社製のＥ６５０）を使用した。
【００３９】
[評価法]
実施例１〜４及び比較例１〜５により得られた舗装面については、以下の評価法により評価を行った。これらの評価結果を表１に示す。なお、比較例１、３、５により得られた舗装面については、接合性が不十分であったため柔軟性の評価は行わなかった。
（１）凝固速度  バインダー散布後、晴天下において６時間経過した時点で、舗装面に水１０Ｌ／ｍ２ を均一に散布し、該舗装面からの排水に未凝固バインダーの溶出による白濁が視認されないものを、十分な凝固速度を有するものとした。
（２）接合性  バインダー散布後、晴天下において３日間経過した時点で、舗装の木質片層に電動道路カッターで、３０ｃｍ四方の正方形形状に切り込みを入れたときに、木質片層を厚み方向全体が略一体のブロックとして切り出せるものを十分な接合性を有するものとした。
（３）柔軟性  バインダー散布後、晴天下において３日間経過した時点で、舗装試験法便覧別冊（丸善株式会社、平成８年発行）に準拠して、ＧＢ反発係数およびＳＢ反発係数を測定することにより、柔軟性の評価を行った。なお、ＧＢ反発係数およびＳＢ反発係数ともに低い値を示すものほど、優れた柔軟性を有する舗装面である。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
表１より明らかなように、本発明の散布式木質舗装用バインダーを用いることにより、凝固速度、接合性、柔軟性の何れにも優れた舗装面が得られるといえる。