JPH01268769A

JPH01268769A - 舗装用バインダー

Info

Publication number: JPH01268769A
Application number: JP63098813A
Authority: JP
Inventors: Hiromichi Hotta; 浩通堀田; Kazuo Mizumura; 水村　一夫; Katsuji Kuribayashi; 克次栗林
Original assignee: M D KASEI KK
Current assignee: M D KASEI KK
Priority date: 1988-04-21
Filing date: 1988-04-21
Publication date: 1989-10-26

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】［産業上の利用分野］本発明は舗装用バインダーに係り、特に、新規な湿気硬
化型ポリオール変性イソシアネート組成物よりなる舗装
用バインダーに関するものである。

［従来の技術］道路、公園等の舗装方法として、砕石や土砂等を樹脂バ
インダーで結合させた材料を打設する方法、あるいは、
このような材料で平板ブロック等を作製し、これを構築
する方法等が従来より広く採用されており、バインダー
としては一般にエポキシ樹脂が用いられている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながらエポキシ樹脂を用いた舗装方法では、エポ
キシ樹脂が硬く、低伸度であることから、撮動、衝撃、
水の凍結に対して亀裂が入り易く、また反応が遅いため
、舗装面の開放時間を長くとる必要があり、工期が長い
といった問題点がある。

バインダーとしてウレタン樹脂を用いることも考えられ
、この場合には、ウレタン樹脂が砕石等の付着水及び空
気中の水分と反応して硬化することにより結合作用を得
ることができるが、ウレタン樹脂そのものが高強度でか
つ柔軟性を有することから、耐久性、歩行時の感触、施
工性等が劣り、その改善が望まれている。即ち、水分と
反応して得られたポリウレタン樹脂が高強度（高硬度）
である場合には、エポキシ樹脂と同様に舗装面が脆く、
クランクが入り易い。また、得られたポリウレタン樹脂
が柔軟性を有すると、引張強度が足りず、舗装面あるい
は平板ブロックにおいて変形が起り易い。このようなこ
とから、現在、ウレタン樹脂はバインダーとして実用化
されていない。

本発明は上記従来の問題点を解決し、耐久性、歩行時の
感触、施工性、生産性等に優れた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］本発明の舗装用バインダーは、官能基数２、平均分子量
５００〜６０００の長鎖ポリオール及び官能基数２〜８
、平均分子量６２〜４００の短鎖ポリオールと、ポリイ
ソシアネートとを、イソシアネート基／水酸基当量比（
ＮＧＯｌｏＨ）１１０．０５〜１１０．８０、長鎖ポリ
オール／短鎖ポリオール重量比９９．５１０．５〜８０
／２０の条件下に反応させて得られた湿気硬化型ポリオ
ール変性イソシアネート組成物よりなることを特徴とす
る。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明において、変性用ポリオールと反応させるポリイ
ソシアネートとしては、ジフェニルメタンジイソシアネ
ート、トリレンジイソシアネート等が望ましく、またこ
れらのカルボジイミド変性物を用いることもできる。更
に、ポリジフェニルメタンジイソシアネートを添加して
使用することもできる。本発明において、ポリイソシア
ネートは、そのインシアネート含有率が２０〜４８．２
重量％であることが好ましい。

一方、このようなイソシアネートと反応させる変性用ポ
リオールは、 ■　官能基数２．平均分子量５００〜６０００の長鎖ポ
リオール及び ■　官能基数２〜８、平均分子量６２〜４００の短鎖ポ
リオールである。なお、本発明において、平均分子量とは、数平
均分子量をさす。

これらの変性用ポリオールとしては、ポリエーテルポリ
オール又はポリエステルポリオールが好ましい。ポリエ
ーテルポリオールは、水、エチレングリコール、プロピ
レングリコール、グリセリン又はトリメチロールプロパ
ンを開始剤として使用し、これにエチレンオキシド、プ
ロピレンオキシド等を付加して得ることができる。ポリ
エステルポリオールの代表的な原料は、二塩基酸と多価
アルコールである。二塩基酸としてはアジピン酸、フタ
ル酸等が挙げられ、多価アルコールとしては、エチレン
グリコール、プロピレングリコール、１，４ブタンジオ
ール等が挙げられる。

これらの変性用ポリオール成分となる長鎖ポリオール及
び短鎖ポリオールの分子量は、ポリエーテルポリオール
のエチレンオキシド、プロピレンオキシド付加量を変え
ることにより、あるいはポリエステルポリオールの重合
度を変えることにより、容易に決定することができる。

なお、本発明において、変性用ポリオールは、所定の割
合で、上記長鎖ポリオール及び短鎖ポリオールを含むも
のであれば良く、■長鎖ポリオール又は■短鎖ポリオー
ルで規定する範囲外の官能基数あるいは分子量のポリオ
ールが若干含まれるものであっても良い。

本発明において、変性用ポリオールとポリイソシアネー
トとの反応にあたり、変性用ポリオールの長鎖ポリオー
ル／短鎖ポリオール重量比は９９．５１０．５〜８０／
２０の割合となるようにする。長鎖ポリオール単独で反
応を行なフた場合には、柔かく剛性のない舗装面あるい
は舗装材料となる。一方、短鎖ポリオールを全ポリオー
ルの２０重量％を超えて用いた場合には、得られる舗装
面及び舗装材料は、剛性は高いが、振動、凍結により亀
裂が入りやすいものとなる。従って、本発明においては
、長鎖ポリオール／短鎖ポリオール重量比は９９．５７
０．５〜８０／２０とする。

また、ポリイソシアネートと変性用ポリオールとは、Ｎ
Ｃ０１０Ｈ当量比１１０．０５〜１／０．８０で反応さ
せる。変性用ポリオールが多く、Ｎ　ＣＯｌｏ　Ｈ当量
比が１１０．８０を超える場合には、得られる湿気硬化
型ポリオール変性イソシアネートの分子量が大きく、か
つその分布が大きくなり、バインダーとしての粘度が大
幅に上昇したり、バインダー製造時ゲル化が起きるため
、バインダーとして使用できない。逆に、変性用ポリオ
ールが少なくＮＣ０１０Ｈ当量比が１１０．０５より低
い場合には、残存ＮＣＯ量が比較的高くなり、プレポリ
マー成分が少ないことから、得られる舗装面あるいは舗
装材料は、割く脆いものとなる。従って、本発明におい
ては、ポリイソシアネートと変性用ポリオールとは、Ｎ
　ＣＯｌｏ　Ｈ当量比１１０．０５〜１１０．８０で反
応させる。

ポリイソシアネートと変性用ポリオールとの反応は、例
えばポリイソシアネートに変性用ポリオールを添加し、
７０〜８０℃にて２〜５時間攪拌することにより行われ
る。

このようにして得られるポリオール変性イソシアネート
は、湿気硬化型ポリオール変性イソシアネートであり、
砕石、土砂等の骨材と混合し、水分と反応することによ
り、骨材を結合させる舗装用バインダーとして用いるこ
とができる。

なお、得られる湿気硬化型ポリオール変性イソシアネー
トは、舗装用バインダーとして使用するに際し、粘度調
整のために、溶剤を適宜添加使用しても良い。この場合
、粘度調整用溶剤としては、炭化水素系、芳香族系ある
いは塩素系溶剤等のイソシアネート基と反応しないもの
が望ましい。また、水との反応による硬化時間を調節す
るために、触媒を添加しても良い。触媒としては、金属
系触媒、例えばジブチルスズジラウレート、その他一般
にウレタン成形に用いられている金属系触媒等を用いる
ことができる。これら粘度調整用溶媒及び触媒の添加量
は、作業時間、天候、温度、骨材の種類等により、要求
特性に応じて適宜決定される。

このような本発明の舗装用バインダーの骨材に対する添
加使用量は、骨材重量に対してポリオール変性イソシア
ネート換算で１〜１５重量％、好ましくは２〜１０１量
％とするのが望ましい。

本発明の舗装用バインダーは、歩道、車道、公園の舗装
あるいはそれらを構築するため平板ブロック、インター
ロッキングなどの舗装材料を製造するためのバインダー
として極めて有効である。

［作　用］ポリイソシアネートと、特定割合の長鎖ポリオール及び
短鎖ポリオールからなる変性用ポリオールとを特定割合
で反応させて得られたイソシアネート末端プレポリマー
は、空気中あるいは骨材に含まれる水分と反応して高引
張強度かつ高伸度の樹脂となる。このため、本発明の舗
装用バインダーによれば、強度及び弾性を兼ね備えた舗
装が可能となる。

即ち、変性用ポリオールとして、特定の長鎖ポリオール
と短鎖ポリオールとを用いることにより、得られるプレ
ポリマーの引張強度と伸度を大きくすると同時に、高粘
度とし、その付着力を大きくすることができる。

このようにプレポリマー自身が高粘度であるため、骨材
とバインダーとの分離が起きず、重合反応初期の状態に
おいても、骨材同志の凝集力を保たせ、舗装においては
長時間転圧等の作業が可能となると同時に比較的短時間
に施工場所を開放し通行を行うことができ、工期は大幅
に短縮される。また、工場内での平板ブロック製造にお
いても、同様に比較的短時間に型枠から脱型することが
可能となることから、生産性は大幅に向上される。

［実施例］以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。

実施例１官能基数２、平均分子量２０００のポリプロピレングリ
コールと官能基数２、平均分子量２００のポリプロピレ
ングリコールとを重量比９７／３の割合で混合した変性
用ポリオールを、ジフェニルメタンジイソシアネート（
イソシアネート含有率３３．６重量％）とＮ　ＣＯｌｏ
　Ｈの当量比が１１０．２４の割合で混合し、８０℃で
５時間反応を行い、ポリオール変性イソシアネート組成
物を得た。この組成物のイソシアネート含有率は１０重
量％、粘度は２５℃で８０００ｃｐｓであった。

得られたポリオール変性イソシアネート組成物を、骨材
（７号砕石）１００重量部に対し５重量部、バインダー
に対し芳香族系溶剤を１０％、ジブチルスズラウレート
を０．０４％添加して硬化させて舗装材料を製造した。

得られた舗装材料は、常温において剛く、かつ衝撃に対
して強く、−３０℃凍結テストにおいても割れなかった
。

なお、参考のために本実施例で得られたポリオール変性
イソシアネート組成物を０．１５ｍｍアプリケーターで
フィルムをつくり、常温で７日間放置し硬化さい、得ら
れたフィルムを引張試験（引張速度５００ｍｍ／ｍ１ｎ
）した、その結果、破断時引張伸度４３０％、引張強度
１００ｋ　ｇ　／　ｃゴであった。

実施例２官能基数２、平均分子量１０００のポリプロピレングリ
コールと官能基数２、分子量７６のプロピレングリコー
ルとを重量比９４／６の割合で混合した変性用ポリオー
ルを、トリレンジイソシアネート（イソシアネート含有
率４８．２重量％）とＮＣ０１０Ｈの当量比が１７０．
４７の割合で混合し、８０℃で５時間反応を行ない、ポ
リオール変性イソシアネート組成物を得た。この組成物
のイソシアネート含有率は１０重量％、粘度は２５℃で
４００００ＣＰＳであった。

得られたポリオール変性イソシアネート組成物を用いて
実施例１と同様にして舗装材料を製造したところ、得ら
れた舗装材料は、常温において剛く、かつＮｗＸに対し
て強く、−３０℃凍結テストにおいても割れなかった。

なお、参考のために本実施例で得られたポリオール変性
イソシアネート組成物を実施例１と同じ条件でフィルム
として引張試験をした結果、破断時引張伸度は２５０％
、引張強度は２５０ｋｇ／　ｃ　ｙｎ’であった。

比較例１官能基数２、平均分子量２０００のポリプロピレングリ
コールを、ジフェニルメタンジイソシアネート（イソシ
アネート含有率３３．６重量％）とＮ　ＣＯｌｏ　Ｈ当
量比１１０．３９（７）割合で混合し、８０℃で５時間
反応を行い、ポリオール変性イソシアネート組成物を得
た。この組成物のイソシアネート含有率は５重量％、粘
度は２５℃で１２５００ｃｐｓであった。

得られたポリオール変性イソシアネート組成物を用いて
実施例１と同様にして舗装材料を製造したところ、得ら
れた舗装材料は剛性がなく、常温で力を加えると変形し
てしまうものであった。

なお、参考のために本比較例で得られたポリオール変性
イソシアネート組成物を実施例１と同じ条件でフィルム
として引張試験をした結果、破断時引張伸度は６００％
、引張強度は４０　ｋ　ｇ／ｃｒｎ’であった。

比較例２官能基数２、平均分子量２０００のポリプロピレングリ
コールと官能基数２、平均分子量２００のポリプロピレ
ングリコールの重量比を５０１５０、Ｎ　ＣＯｌｏ　Ｈ
当量比を１７０．４９とした以外は、実施例１と同様に
反応を行い、ポリオール変性イソシアネート組成物を得
た。この組成物のイソシアネート含有率は１０重量％、
粘度は２５℃で１２０００ｃｐｓであった。

この組成物を用いて、実施例１と同様にして舗装材料を
製造したところ、得られた舗装材料は、剛いが衝撃によ
り亀裂が入りやすいものであフた。

また、この組成物を用いて、実施例１と同様にしてフィ
ルムを作製し、引張試験をした結果、破断時引張伸度は
５０％、引張強度は１００ｋｇ／ｃｒｎ’であった。

比較例３Ｎ　ＣＯｌｏ　Ｈ当量比１ｔ１１０．８５とした以外は
、実施例１と同様に反応を行い、ポリオール変性イソシ
アネート組成物を得た。この組成物は粘度が高く、バイ
ンダーとして使用不可能であった。

比較例４官能基数３、平均分子量３０００のポリプロピレングリ
コールと官能基数２、平均分子量２００のポリプロピレ
ングリコールとを重量比９７／３の割合で混合した変性
用ポリオールを、ジフェニルメタンジイソシアネート（
イソシアネート含有率３３．６重量％）とＮ　ＣＯｌｏ
　Ｈ当量比１１０．４４の割合で混合し、８０℃で２時
間反応を行い、ポリオール変性イソシアネート組成物を
得た。この組成物のイソシアネート含有率は５重量％、
粘度は２５℃で５００００ｃｐｓであった。

この組成物を用いて、実施例１と同様にして舗装材料を
製造したところ、得られた舗装材料は、柔かく、力を加
えると変形してしまうものであった。

また、この組成物を用いて、実施例１と同様にしてフィ
ルムを作製し、引張試験をした結果、破断時引張伸度は
２００％、引張強度は３０ｋｇ／ｃｒｎ’であった。

比較例５ジフェニルメタンジイソシアネートカルボジイミド変性
物（イソシアネート含有率２９重量％）をポリオール変
性せずに直接使用した。なお、このものの粘度は２５℃
で３０ｃｐｓであった。

このジフェニルメタンジイソシアネートカルボジイミド
変性物を用いて実施例１と同様にして舗装材料を製造し
たところ、イソシアネート含有率が高いために、発泡現
象が生じ易く、得られた舗装材料は非常に脆いものであ
った。

また、実施例１と同様にしてフィルムを作製したところ
、得られたフィルムも脆いものであった。

［発明の効果］以上詳述した通り、本発明の舗装用バインダーは、引張
強度が高く、伸度が大きく、しかも高粘度で付着力の大
きい、新規湿気硬化型ポリオール変性イソシアネート組
成物よりなるものであることから、水分と反応して、極
めて引張強度が高く、伸度の高い樹脂となる。このため
、本発明の舗装用バインダーによれば、 ■　強度が高い。

■　弾性に冨む。

■　硬化時間が短い。

等の効果が奏され、耐久性に優れ、歩行時の感触が良く
、施工性、生産性に優れた舗装材料が提供される。

代理人　　弁理士　　重　野　　剛

Claims

【特許請求の範囲】

（１）官能基数２、平均分子量５００〜６０００の長鎖ポリオール及び官能基数２〜８、平均分
子量６２〜４００の短鎖ポリオールと、ポリイソシアネ
ートとを、イソシアネート基／水酸基当量比１／０．０
５〜１／０．８０、長鎖ポリオール／短鎖ポリオール重
量比９９．５／０．５〜８０／２０の条件下に反応させ
て得られた湿気硬化型ポリオール変性イソシアネート組
成物よりなることを特徴とする舗装用バインダー。