(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂系舗装用プライマーであって、有機ポリイソシアネートと
炭素数１〜６のモノアルコールにエチレンオキサイド又はエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドを付加して得られるアルコキシ（ポリオキシアルキレン）グリコール（但し、エチレンオキサイド又はエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの合計付加モル数は５以上で、エチレンオキサイドの付加モル数＞プロピレンオキサイドの付加モル数）、或いは
炭素数１〜６のモノアルコールにエチレンオキサイド又はエチエンオキサイド、プロピレンオキサイドを付加して得られるアルコキシ（ポリオキシアルキレン）グリコール（但し、エチレンオキサイド又はエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの合計付加モル数は５以上で、エチレンオキサイドの付加モル数＞プロピレンオキサイドの付加モル数）及び、平均官能基数２〜３、数平均分子量６２〜５０００の活性水素基含有化合物
を反応させて得られる親水性イソシアネート基末端化合物を含有し、さらに、高沸点減粘剤を含有する自己乳化型プライマー
を施工現場にて、該プライマー／水を重量比２０／８０〜８０／２０にて混合し乳化物として、下地面に塗布し、養生後、合成樹脂を粉砕したもの、または粉砕樹脂と無機粒子との混合物をバインダーと混合し、該プライマー面上に敷均することを特徴とする舗装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂系舗装用イソシアネート基末端化合物含有自己乳化型プライマー及びそれを用いた施行方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、衝撃吸収を主目的に、陸上競技場、テニスコート、遊歩道等に、樹脂系舗装が用いられている。代表的例として、ゴムチップをウレタン樹脂にて固結させた舗装材が挙げられる。一方、最近では車道にも低騒音、ミラーバーン対策、轍防止等を目的に、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等を用いた樹脂系舗装が考案されている。
【０００３】
これら、樹脂系舗装の下地面は、コンクリート、アスファルトコンクリート等であるが、一般に下地面との接着性を向上させるためにプライマーを用いる。プライマーとしては、イソシアネート末端プレポリマーを、トルエン、酢エチ等揮発性溶剤で希釈し、低粘度化したものが多く用いられ、強力な接着力が得られている。
例えば、特開昭５５−９８５０４号公報には、ＴＤＩ系イソシアネートとポリオキシプロピレングリコールを反応させたＮＣＯ基含有率７．５％のプレポリマー２０部およびトルエン５０部からなるプライマーやクルードＭＤＩの５０％キシレン溶液からなるプライマーが記載されていて、これらのプライマーを塗布した後に、合成樹脂エマルジョンを主体とする舗装材料で舗装する工法が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらのプライマーは揮発性の溶剤を含む為に臭気があり、また、作業員は常に有機溶剤中毒の危険にさらされる。さらに、引火により火災を起こす可能性もある。特開昭５５−９８５０４号公報で用いているトルエンやキシレンは、いずれも労働安全衛生法有機溶剤規則で規制される第２種有機溶剤であり、トルエンの沸点１１０℃、引火点４℃、また、キシレンの沸点約１４０℃、引火点は約２４℃である。
従って、市街地や住宅密集地での使用は困難であり、またトンネル内等の溶剤の蒸気が滞留しやすい場所での使用は更に困難を極めているのが現状である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記問題を解決するために鋭意検討した結果、自己乳化型イソシアネート化合物を含有するプライマーを用いることで解決できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち本発明は、樹脂系舗装用プライマーであって、有機ポリイソシアネートと炭素数１〜６のモノアルコールにエチレンオキサイド又はエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドを付加して得られるアルコキシ（ポリオキシアルキレン）グリコール（但し、エチレンオキサイド又はエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの合計付加モル数は５以上で、エチレンオキサイドの付加モル数＞プロピレンオキサイドの付加モル数）、或いは炭素数１〜６のモノアルコールにエチレンオキサイド又はエチエンオキサイド、プロピレンオキサイドを付加して得られるアルコキシ（ポリオキシアルキレン）グリコール（但し、エチレンオキサイド又はエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの合計付加モル数は５以上で、エチレンオキサイドの付加モル数＞プロピレンオキサイドの付加モル数）及び、平均官能基数２〜３、数平均分子量６２〜５０００の活性水素基含有化合物
を反応させて得られる親水性イソシアネート基末端化合物を含有し、さらに、高沸点減粘剤を含有する自己乳化型プライマーを施工現場にて、該プライマー／水を重量比２０／８０〜８０／２０にて混合し乳化物として、下地面に塗布し、養生後、合成樹脂を粉砕したもの、または粉砕樹脂と無機粒子との混合物をバインダーと混合し、該プライマー面上に敷均することを特徴とする舗装方法。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられる有機ポリイソシアネートは、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（以下、ＭＤＩと略す）、２，４′−ＭＤＩ、２，２′−ＭＤＩ、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート（以下、ポリメリックＭＤＩと略す）、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、クルードトリレンジイソシアネート、パラ−キシリレンジイソシアネート、メタ−キシリレンジイソシアネート、オルト−キシリレンジイソシアネート、１，５−ナフチレンジイソシアネート、パラ−フェニレンジイソシアネート、メタ−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、パラ−テトラメチルキシリ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、４，４′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、シクロヘキシルジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、前記ポリイソシアネートの２種以上の混合物、これらのポリイソシアネートのカルボジイミド変性体、ビュレット変性体、ウレトジオン変性体、イソシアヌレート変性体等の各種変性イソシアネートがある。
【００１１】
このような各種有機ポリイソシアネートのうち、蒸気圧、価格等から、４，４′−ＭＤＩ、カルボジイミド変性Ｎ４ＤＩ、ポリメリックＭＤＩ等のＭＤＩ系ポリイソシアネートが望ましい。具体的な商品としては、日本ポリウレタン工業製のミリオネートＭＴ、ミリオネートＭＴＬ、ミリオネートＭＲ１００、コロネート１１０７等がある。
【００１２】
自己乳化性の付与は、有機ポリイソシアネートに、炭素数１〜６のモノアルコールにエチレンオキサイド又はエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドを付加して得られるアルコキシ（ポリオキシアルキレン）グリコール（但し、エチレンオキサイド又はエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの合計付加モル数は５以上で、エチレンオキサイドの付加モル数＞プロピレンオキサイドの付加モル数を付加することにより、自己乳化性となっている。
このアルコキシ（ポリオキシアルキレン）グリコール中のエチレンオキサイドユニットとプロピレンオキサイドユニットの配列はランダムでも、ブロックでもよく、また、アルコキシ基に結合するユニットはエチレンオキサイドユニット、プロピレンオキサイドユニットのいずれでもよい。
このアルコキシ（ポリオキシアルキレン）グリコールの数平均分子量は２５０〜５０００であろ、汎用性の観点から、数平均分子量３００〜６００のメトキシポリエチレングリコールが好ましい。
付加するアルコキシ（ポリオキシアルキレン）グリコールの量は、有機ポリイソシアネート１００重量部に対して、２．５〜２５重量部である。
【００１３】
第２の発明において用いられる活性水素基含有化合物は、数平均分子量６２〜５０００であり、平均官能基数２〜３である、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ひまし油、変性ひまし油系ポリオール等であり、価格、得られる組成物の粘度等から、ポリエーテルポリオールが好ましく、更にはポリプロピレングリコールが最も好ましい。
【００１４】
また、一般に鎖延長剤といわれる数平均分子量５００未満の低分子ポリオールやポリアミンも前記活性水素基含有化合物に含まれる。例えば、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、グリセリン、トリメチロールプロパン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン等である。
【００１５】
この活性水素基含有化合物は、舗装体、下地面との密着性や柔軟性を向上させる効果がある。使用量は、有機ポリイソシアネート１００重量部に対して、１０〜３００重量部である。
【００１６】
本発明における親水性イソシアネート基末端化合物は、平均官能基数１．８〜３．５、望ましくは２．０〜３．０である。合成の際、イソシアネート基／活性水素基の比、いわゆるイソシアネートインデックスは２以上、望ましくは３以上である。得られる反応物のイソシアネート基含量は、原料の有機ポリイソシアネートがポリメリックＭＤＩの場合、１０〜３０％が好ましい。反応方法は、窒素雰囲気化、反応温度２０〜１２０℃、望ましくは５０〜９０℃にて得られる。
【００１７】
平均官能基数に関して、１．８以下とした場合は、得られるプライマーの接着力が低く、簡単に剥離が発生する。平均官能基数が３．５以上では、得られるプライマーは堅くて脆いものとなり、振動等により剥離し易いものとなる。イソシアネートインデックスに関して、２以下では、得られるプライマーは、接着力が弱く、また一般に高粘度品となり作業性が悪化する。
【００１８】
また、施工時の乳化作業性を向上させる為に、アルキレンカーボネート等の高沸点減粘剤を合成直後、または乳化直前に添加する事も有効な方法である。添加量は、プレポリマー１００重量部に対して５０重量部以下が望ましく、さらには２０重量％以下が良い。混合後の粘度としては、２００〜２５００ｍＰａ・ｓ／２５℃であれば、作業性が良い。望ましい高沸点減粘剤はプロピレンカーボネートである。プロピレンカーボネートの沸点２４２℃、引火点は１３２℃である。
【００１９】
本発明の、イソシアネート基末端自己乳化型プライマーはプライマー塗布直前に、現場にてイソシアネート基末端自己乳化型プライマー／水を重量比２０／８０〜８０／２０にて混合し乳化物とする。この際、粘度を下げ乳化性を良くするために前記したように、減粘剤を加えても良いし、あるいは、既に減粘剤を添加してあるプライマーを用いても良い。乳化物はローラー塗り、ゴムレーキ等公知の道具を用い下地面に塗布する。塗布量は、下地面の種類、状態により異なるが、一般的には、固形分換算で５０〜３００ｇ／ｍ２である。
【００２０】
プライマーを塗布した下地面は、常温で約１時間程養生することが好ましい。養生後の舗装方法としては、例えば次のような方法がある。
ゴムチップのような合成樹脂を粉砕したもの、または、粉砕樹脂と砂のような無機粒子との混合物を湿気硬化型ウレタン樹脂のようなバインダーと混合し、プライマー面上に敷均す方法。
プライマーを塗布した面の養生時間は、下地の吸水性、親油性、施行時の湿度などで調節することが好ましい。
【００２１】
【発明の効果】
本発明のイソシアネート基末端化合物含有自己乳化型プライマーは、揮発性溶剤を含まないため、作業員が溶剤中毒を起こす心配が無く、臭気の問題も低い。また、常温では引火の可能性は無く安全性の高いプライマーである。このことから、従来使用が困難であった住宅密集地や、トンネル内での使用が容易になった。更に、親水性イソシアネート基末端プレポリマーを含有するため、乾燥した下地はもちろんのこと、雨上がりで湿った場合であっても、従来の溶剤希釈タイプと同等、又は、それ以上の強い接着力を発揮する。
【００２２】
【実施例】
以下に実施例を挙げて、本発明の樹脂系舗装用自己乳化型プライマー、及びその使用方法を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、合成例、実施例及び比較例における「部」及び「％」は、特に断りがない限り「重量部」及び「重量％」を示す。
【００２３】
合成例１
攪拌機、温度計、冷却管、窒素ガス導入管を組んだ合成装置に、ポリメリックＭＤＩ（日本ポリウレタン工業製、ミリオネートＭＲ１００）９５０部を４５℃で攪拌し、数平均分子量４００のメトキシポリエチレングリコール５０部を徐々に加えた後、７５〜８５℃にて３時間反応し、イソシアネート基末端プレポリマー（Ｐ−１）を得た。Ｐ−１のイソシアネート含量は２８．８％、粘度は３００ｍＰａ・ｓ／２５℃であった。
【００２４】
合成例２
攪拌機、温度計、冷却管、窒素ガス導入管を組んだ合成装置に、４，４′−ＭＤＩ（日本ポリウレタン工業製、ミリオネートＭＴ）１００部、ポリメリックＭＤＩ（日本ポリウレタン工業製、ミリオネートＭＲ１００）３５０部を４５℃で攪拌し、平均官能基数２、数平均分子量２２００のポリプロピレングリコール４００部、数平均分子量４００のメトキシポリエチレングリコール５０部を徐々に加えた後、７５〜８５℃にて３時間反応し、５０℃に冷却後、プロピレンカーボネートを１００部加え、イソシアネート基末端プレポリマー含有プライマー（Ｐ−２）を得た。Ｐ−２のイソシアネート含量は１２．１％、粘度は１４００ｍＰａ・ｓ／２５℃であった。
【００２５】
比較例１
数平均分子量４００のメトキシポリエチレングリコールの代わりに数平均分子量８００、官能基数２のポリエチレングリコールを用いること以外は合成例１と同様な操作でイソシアネート末端プレポリマ（Ｐ−２）を得た。Ｐ−２のイソシアネート含量は１２．１％、粘度は１７００ｍＰａ・ｓ／２５℃であった。
【００２６】
参考例１
合成例２のプライマー（Ｐ−２）５０部と水５０部を３０秒間混合したところ、黄白色のエマルジョンが得られた。このエマルジョンの粘度は、３０ｍＰａ・ｓ／２５℃と低粘度であった。
【００２７】
比較例２
比較例１の組成物（Ｐ−２）５０部と水５０部を３０秒間混合したが分散せず、攪拌を中断すると相分離した。
【００２８】
実施例１
合成例１のプライマー（Ｐ−１）５０部と水５０部を３０秒間混合したところ、黄白色のエマルジョンが得られた。このエマルジョンをローラー塗りにてスレート板上に８０ｇ／ｍ２相当（固形分換算）塗布した。一時間後、型枠を用い、廃タイヤゴムチップ５０部、５号珪砂３０部、イソシアネート基末端湿気硬化バインダー（日本ポリウレタン工業製、コロネート４５６９）２０部の混合物を４ｃｍ×４ｃｍ、厚み１．５ｃｍにホーミングした。２５℃恒温室にて２週間養生後、ＪＩＳ Ａ５９０８に準じてプライマー面の剥離強さを測定したところ、剥離強さは、１．０ＭＰａであり、次に示す比較例３と同等の強度であった。
【００２９】
実施例２
合成例２のプライマー（Ｐ−２）５０部と水５０部を３０秒間混合したところ、黄白色のエマルジョンが得られた。このエマルジョンをローラー塗りにてスレート板上に８０ｇ／ｍ２相当（固形分換算）塗布した。一時間後、型枠を用い、廃タイヤゴムチップ５０部、５号珪砂３０部、イソシアネート基末端湿気硬化バインダー（日本ポリウレタン工業製、コロネート４５６９）２０部の混合物を４ｃｍ×４ｃｍ）厚み１．５ｃｍにホーミングした。２５℃恒温室にて２週間養生後、ＪＩＳ Ａ５９０８に準じてプライマー面の剥離強さを測定したところ、剥離強さは、１．３ＭＰａであり、次に示す比較例３と同等の強度であった。
【００３０】
比較例３
ポリメリックＭＤＩ／ヒマシ油系のイソシアネート末端プレポリマー（トルエン／酢酸エチル＝５０／５０、固形分＝５０％、ＮＣＯ含量＝６％、粘度＝５０ｍＰａ・ｓ／２５℃）をローラー塗りにてスレート板上に８０ｇ／ｍ２相当（固形分換算）塗布した。１時間後、型枠を用い、廃タイヤゴムチップ５０部、５号珪砂３０部、イソシアネート基末端湿気硬化バインダー（日本ポリウレタン工業製、コロネート４５６９）２０部の混合物を４ｃｍ×４ｃｍ、厚み１．５ｃｍにホーミングした。２５℃恒温室にて２週間養生後、ＪＩＳ Ａ５９０８に準じてプライマー面の剥離強さを測定したところ、剥離強さは、１．２ＭＰａであった。塗布時に溶剤の臭気がした。プライマーの引火点は１℃であった。
【００３１】
実施例３
合成例２のプライマー（Ｐ−２）５０部と水５０部を３０秒間混合したところ、黄白色のエマルジョンが得られた。このエマルジョンをローラー刷毛にて、湿ったコンクリート板上にローラー塗りにて１５０ｇ／ｍ２相当（固形分換算）塗布した。一時間後、型枠を用い、ＥＰＤＭゴムチップ４０部、７号珪砂３５部、イソシアネート基末端湿気硬化バインダー（日本ポリウレタン工業製、コロネート４５６９）２５部の混合物を４ｃｍ×４ｃｍ、厚み１．５ｃｍにホーミングした。２５℃恒温室にて、１０日間養生後、建研式小型接着剥離試験器（ＢＡ−４００）にて剥離強さ測定したところ、剥離強さは、１．３ＭＰａであり、次に示す比較例４より大きかった。
【００３２】
比較例４
イソシアネート基末端溶剤希釈タイププライマー（日本ポリウレタン工業製、コロネート２４６０、トルエン／酢エチ）を実施例５と同一の湿ったコンクリート板上にローラー塗りにて１５０ｇ／ｍ２相当（固形分換算）塗布した。１時間後、型枠を用い、ＥＰＤＭゴムチップ４０部、７珪砂３５部、イソシアネート基末端湿気硬化バインダー（日本ポリウレタン工業製、コロネート４５６９）２５部の混合物を４ｃｍ×４ｃｍ、厚み１．５ｃｍにホーミングした。２５℃恒温室にて１０日間養生後、建研式小型接着剥離試験器（ＢＡ−４００）にて剥離強さ測定したところ、剥離強さは、０．９ＭＰａであった。塗布時に溶剤の臭気がした。プライマーの引火点は１℃であった。