JPH0139345B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアスフアルト系積層構造物に関し、詳
しくはアスフアルトに特定のポリイソシアネート
と粉末加硫ゴムを配合してなる組成物を被着体に
積層してなる、すぐれた熱的、機械的性質を有す
るアスフアルト層を有する積層構造物に関する。

従来、アスフアルト系材料を用いた積層構造物
としては、基材アスフアルトとして熱可塑性ゴム
を配合したゴム変性アスフアルトを用いることが
知られている。しかしながら、このゴム変性アス
フアルトは積層に用いるシートの製造法としては
すぐれた原料ではあるが、熱可塑性のための温度
依存性が大きく高温時に流動を生ずる欠点があ
る。この欠点を改良良するものとして、活性水素
基含有液状ゴムを用い、これにイソシアネート基
を有する硬化剤を加え架橋反応を行なう二液反応
型ゴム変性アスフアルトを用いる方法、あるいは
ゴム分としてイソシアネート基含有液状ゴムプレ
ポリマーを用いる一液型ゴム変性アスフアルトを
用いる方法からなる積層体が提案されている。

しかしながら、前者は硬化反応速度が早く、ア
スフアルト組成物が混練機あるいは成形機中でゲ
ル化を生ずるために連続生産がきわめて困難であ
り、バツチ生産が行なわれるため生産性がきわめ
て低い欠点があつた。また、後者では硬化反応が
非常におそく混練機あるいは成形機中でのゲル化
の心配がない反面、賦形性がまつたくないため、
不織布その他の多孔性材料に含浸した構造物しか
得られず、被着体の材質に大きな制限があつた。
さらに、後者にあつてはゴム変性アスフアルト層
の厚みが制限され、またアスフアルト組成物が含
浸するため多孔性被着体の多孔性を生かした吸音
性、断熱性積層構造物が得られないという欠点が
あつた。しかも、一液性のため、非透湿性材料に
よりアスフアルト組成物をサンドイツチした積層
構造物では硬化反応が生じないという本質的な欠
点があつた。

本発明者らは、これらの欠点を解消し、被着体
に制限されず、その被着体の特徴を生かしながら
任意の厚みのアスフアルト系層との積層構造物を
開発すべく鋭意研究を行なつた。その結果、アス
フアルト系層として、アスフアルトに特定のポリ
イソシアネートと粉末加硫ゴムを配合してなる組
成物を用いたとき、適度な硬化速度とすぐれた賦
形性が得られた押出成形などによりシート状物を
連続的に製造することができ、被着体との積層に
きわめて適したものであることを見いだした。し
かも、得られたアスフアルト層は従来のゴム変性
アスフアルトに比べて優れた熱的、機械的、化学
的性能を有するものであつた。本発明はかかる知
見に基いて完成されたものである。

すなわち本発明は、(A)アスフアルト、(B)ポリジ
エン鎖含有ポリイソシアネートまたはポリジエン
鎖含有ブロツク化ポリイソシアネート、(C)粉末加
硫ゴムおよび(D)可塑剤、プロセスオイルおよび重
質油から選ばれた粘度低下剤を配合してなる組成
物を、木質材料またはガラス繊維材料からなる被
着体に積層してなる積層構造物を提供するもので
ある。

本発明の積層構造物は、特定のゴム変性アスフ
アルト組成物からなる基材と被着体との積層構造
物であり、この基材たるアスフアルト組成物に特
徴を有している。そこで、はじめにアスフアルト
組成物について詳しく説明する。

本発明で用いる組成物の(A)成分であるアスフア
ルトとしてはストレートアスフアルト、セミブロ
ーンアスフアルト、ブローンアスフアルトあるい
はこれらの混合物などを例示することができる。

次に、本発明で用いる組成物の(B)成分であるポ
リジエン鎖含有ポリイソシアネートまたはポリジ
エン鎖含有ブロツク化ポリイソシアネートとは分
子鎖中にポリジエン鎖を含むイソシアネート基含
有ウレタンプレポリマーまたは該イソシアネート
基をマスクするブロツク剤が結合したブロツク化
ポリイソシアネートである。このブロツクポリイ
ソシアネートはいずれにしても組成物の使用時の
加熱によりブロツク剤が解離しポリイソシアネー
トとしての作用を有するものである。

ここで上記のポリジエン鎖含有ポリイソシアネ
ートは、分子末端に水酸基、アミノ基、イミノ
基、カルボキシル基、メルカプト基などの活性水
素基を有する液状ジエン系重合体と有機ポリイソ
シアネート化合物を反応させることによつて得ら
れるウレタンプレポリマーであり、空気中の水分
により硬化する。

これら液状ジエン系重合体としては、数平均分
子量が500〜25000の炭素数４〜12のジエン重合
体、その共重合体、さらにはこれらジエンモノマ
ーと炭素数２〜22のα−オレフイン性付加重合性
モノマーとの共重合体がある。また、これら液状
ジエン系重合体に対して、無水マレイン酸などの
不飽和カルボン酸あるいはその誘導体を付加する
ことによつて変性された液状ジエン系重合体を包
含することは勿論である。具体的には、ポリブタ
ジエンホモポリマー、ポリイソプレンホモポリマ
ー、ブタジエン−スチレンコポリマー、ブタジエ
ン−イソブレンコポリマー、ブタジエン−アクリ
ロニトリルコポリマー、ブタジエン−２−エチル
ヘキシルアクリレートコポリマー、ブタジエン−
ｎ−オクタデシルアクリレートコポリマーなどを
例示することができる。なかでも粘度が200ポイ
ズ以下、より好ましくは500ポイズ以下で化学構
造的に１、４結合が50％以上の重合体の使用が好
ましい。

本発明においては、基本的にはこの活性水素基
含有液状ジエン系重合体と有機ポリイソシアネー
ト化合物、通常ジイソシアネート化合物との反応
によりプレポリマーを得るものであるが、他の活
性水素基含有化合物を併用することを制限するも
のではない。

次に、併用することができる活性水素基含有化
合物としては、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、グリセリ
ン、トリメチロールプロパン、１，２，６−ヘキ
サントリオール、ペンタエリスリトールなどの低
分子ポリオール、エチレンジアミン、４，4′−メ
チレン−ビス−２−クロロアニリン、４，4′−メ
チレン−ビス−２−エチルアニリンなどのアミン
化合物または低分子ポリオールもしくはアミン化
合物にエチレンオキシド、プロピレンオキシドな
どのアルキレンオキシドを付加重合させて得られ
るたとえばビスフエノールＡのプロピレンオキシ
ド付加物あるいはポリオキシプロピレングリコー
ル、ポリオキシプロピレンポリオキシエチレング
リコールなどやこれらのポリオールのエチレンオ
キシド付加物などのポリエーテルポリオールがあ
る。さらにエチレングリコール、プロピレングリ
コール、１，４−ブタンジオールなどの多価アル
コールとフタル酸、マレイン酸、マロン酸、コハ
ク酸、テレフタル酸などの多塩基酸との縮合重合
物であつて末端に水酸基を有するポリエステルポ
リオール、アクリルポリオール、ヒマシ油、トー
ル油などを例示することができる。

次に前記活性水素基含有化合物と反応してプレ
ポリマーを得るところの有機ポリイソシアネート
化合物としては、たとえばトリレンジイソシアネ
ート、ジフエニルメタンジイソシアネート、ヘキ
サメチレンジイソシアネート、ポリメチレンポリ
フエニルポリイソシアネート、液状変性ジフエニ
ルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシ
アネート、シクロヘキサンフエニルジイソシアネ
ート、シクロヘキシルジイソシアネート、ナフタ
リン−１，５−ジイソシアネート、キシリレン−
２，2′−ジイソシアネート、イソプロピルベンゼ
ン−２，４−ジイソシアネート、ポリプロピレン
グリコールとトリレンジイソシアネート付加反応
物、トリメチロールプロパン１モルとトリレンジ
イソシアネート３モルとの付加反応物などをあげ
ることができる。

このイソシアネート基含有ウレタンプレポリマ
ーを得る反応は通常乾燥窒素などの不活性流下で
反応温度30〜100℃、反応時間10分〜10時間の条
件下で行なわれる。なお、このプレポリマーのイ
ソシアネート基含有としては通常２〜20重量％、
好ましくは３〜15重量％の範囲のものが用いられ
る。

本発明に用いる組成物の(B)成分は基本的には、
上記ポリジエン鎖含有ポリイソシアネートである
が、貯歳時の安定性を高めるために該ポリイソシ
アネートのイソシアネート基にイソシアネート基
をマスクするブロツク剤が結合したブロツク化ポ
リイソシアネートであつてもよい。ここでブロツ
ク化剤としては、フエノール、クレゾール、キシ
レノール、ノニルフエノールなどのフエノール
類、メタノール、エタノール、イソプロパノール
などのアルコール類、カプロラクタム、ブチロラ
クタムなどのラクタム類、アセトキシム、メチル
エチルケトキシム、シクロヘキサノキシムなどの
オキシム類、その他イミド類、エステル類などが
あげられる。いずれにしてもこのブロツク化ポリ
イソシアネートは、通常100℃以上の加熱によつ
てブロツク化剤が解離し、遊離のイソシアネート
が再生し、結果としてポリイソシアネートとなる
ものである。

この(B)成分であるポリイソシアネートの配合量
は、(A)成分であるアスフアルト100重量部に対し
て通常３〜100重量部、好ましくは５〜60重量部
の範囲で決定される。具体的には変性アスフアル
ト層との積層構造物の用途、要求性能によつて適
宜決定すればよい。しかし、３重量部未満では変
性による物性の向上が小さく、また100重量部を
こえると高価になるので通常は上記範囲で配合さ
れる。

次に(C)成分である粉末加硫ゴムは、加硫ゴムを
粉砕することによつて得られるものである。通常
加硫ゴムを液体空気あるいは液化天然ガスなどで
深冷した後、粉砕することにより容易に得ること
ができるものである。また、常温で粉砕あるいは
摩砕して得られたものであつてもよい。原料とな
る加硫ゴムは特に制限されるものではないが、廃
タイヤ、廃ホース、廃ベルトなど各種加硫ゴム製
品の廃棄物を有効に利用することができ、公害防
止の点からもすぐれたものである。粉末加硫ゴム
の粒子についても特に制限はなく、用途に適した
ものを任意に選定すればよいが、通常は0.02〜２
mmの範囲のものが用いられる。この粉末加硫ゴム
には、加硫ゴム製品に含まれる架橋剤、カーボン
ブラツク、シリカ、炭酸カルシウムなどの充てん
剤、安定剤など、さらにはタイヤコードなどの繊
維類が含まれてよいことはもちろんである。

(C)成分である粉末加硫ゴムの配合量は、(A)成分
であるアスフアルト100重量部に対して通常５〜
300重量部、好ましくは10〜100重量部の範囲で決
定される。５重量部未満では賦形性、成形性、硬
化性が十分でなく、300重量部をこえると混練が
不十分となるとともに成形性も低下するので好ま
しくない。本発明で用いられる粉末加硫ゴムは通
常のものであり、全ての二重結合が消失している
わけではなく、一部、二重結合が残存している。
したがつて、粉末加硫ゴムの残存する二重結合
が、ジエンの二重結合と、これまた一部残存して
いる加硫剤や加硫促進剤により架橋し、ゴム弾性
を示すこととなる。

さらに本発明においては(D)成分として粘度低下
のために可塑剤、プロセスオイルまたは重質油を
用いる。

本発明に用いるアスフアルト組成物は、以上詳
述した四成分からなる組成物で十分であるが、必
要に応じて熱可塑性ゴム、熱可塑性樹脂、炭酸カ
ルシウム、マイカ、アスベスト、ガラス繊維、有
機繊維などの充填剤、補強剤、各種安定剤などを
添加することができる。

本発明のアスフアルト組成物は、上記(A)、(B)、
(C)成分、(D)成分および必要に応じて各種の添加剤
を加えて十分混練することによつて得られる。こ
の際の混練温度は、アスフアルトの種類、成分の
配合率によつても異なるが、通常は50〜160℃、
好適には70〜130℃で行なわれる。

この際、(C)成分である粉末加硫ゴムが組成物中
で均一に分散することと、(B)成分であるポリイソ
シアネートの粘性とにより本発明に用いるアスフ
アルト組成物はすぐれた樹脂的性質を有し、押出
機、カレンダーロールなどを用いて賦形性よくシ
ート状物を連続的に製造することができる。得ら
れたシート状物は室温で放置することによつて
徐々に硬化反応が進みゴム変性アスフアルトシー
トが得られる。本発明に用いるアスフアルト組成
物にあつては、反応は急激には進まないため、シ
ート状物の製造においてトリミングで生じた廃物
を２〜３回までは再生使用できる。しかも、粉末
加硫ゴムの配合量、成形あるいは養生温度を適宜
選択することによつて任意の硬化速度を得ること
ができる特徴がある。

本発明の積層構造物は、以上に詳述したところ
のゴム配合アスフアルト組成物を各種被着体に積
層することにより得られるものである。被着体と
しては木質材料またはガラス繊維が用いられる。
ここで木質材料としては合板、ハードボードなど
を例示することができる。本発明の積層構造物
は、それぞれの被着体の有する特徴を何ら変化さ
せることなく熱的、機械的、化学的性質などにす
ぐれたゴム変性アスフアルト層と積層し、両者の
すぐれた特色を複合したものである。しかも、本
発明にあつては用いるアスフアルト組成物が、反
応型ゴムを用いて従来まつたく不可能であつた混
練、成形時のゲル化防止、賦形性、連続成形性、
速硬化性であるという相反する問題点を一挙に解
決したことにより可能になつたものである。

次に、本発明の積層構造物の製造方法について
述べる。ここで積層方法としては特に制限される
ものではなく、例えばアスフアルト組成物を混練
押出成形によりシート状に押出すと共に未硬化あ
るいは半硬化の状態で被着体と積層する方法が最
も一般的である。この方法においては、特に接着
剤を必要としないばかりかアスフアルト組成物の
シート化と積層化を１体化でき、しかも連続生産
のため、きわめて生産性が高い。なお、この場合
にあつても必要により被着体表面にプライマー処
理を施こしたり、接着剤を用いてもよい。他の方
法として、あらかじめゴム変性アスフアルト組成
物のシートを成形しておき、しかる後接着剤を用
いて積層することもできる。さらに、積層後適度
に硬化した状態で圧縮成形、加圧ロールなどによ
り型物積層物を得ることもできる。いずれにして
も本発明にあつては特定のアスフアルト組成物を
用いることにより、一液反応型でありながら、賦
形性、硬化性にすぐれているため、従来の一液反
応型と比較して任意の厚みのシートを得ることが
できると共に、被着体が多孔性であつてもアスフ
アルト組成物の内部への含浸がなく、被着体の断
熱性、吸音性などの特徴を損なうことがない。

次に、本発明の積層構造物は被着体とゴム変性
アスフアルト層の少なくとも二層からなる構造物
であるが、順次三層以上にすることもできる。三
層構造物としては、被着体を中間層として、ゴ
ム変性アスフアルト層を両外層とする構造物、
ゴム変性アスフアルト構造物を中間層として、被
着体を両外層とする構造物がある。ここでの構
造物としては、被着体材料の耐水性、表面性の改
良などの効果があり、の構造物としては金属な
どの材料の軽量化効果などがある。特にの金属
などの非透湿性材料で未硬化のアスフアルト組成
物をサンドイツチしても、養生により硬化するこ
とは従来の一液反応型ではまつたく期待できない
ものであり、本発明の大きな特色である。

以上詳述したように、本発明の積層構造物は被
着体とゴム変性アスフアルト層が一体となつたも
のであり、このアスフアルト層はゴムの架橋反応
により高温時の流動、変形性、低温ぜい化性、耐
水性にすぐれると共に粉末加硫ゴムの配合により
すぐれたゴム弾性を有する耐久性にきわめてすぐ
れたものである。したがつて、被着体の選択によ
つて、各種目的に応じた種々の種層構造物の提供
を可能にするものである。かかる積層によつて被
着体に対して、可撓性、耐水性、防振性などの新
たな機能を付加することにより、新たな用途への
展開を拡大するものである。

本発明の積層構造物は、板状体、帯状体あるい
は異型断面板状体にとどまらず、各種型物に成形
することも可能である。したがつて、防音材、吸
音材、防水材、床材などとして建築、車輛、土木
などの分野において巾広く用いることができる。

次に、本発明を実施例により詳しく説明する。

実施例 １ 下記配合からなる混合物を約100℃で10分混練
後、脱泡装置付押出機を用いて押出部60℃、Ｔダ
イ部90℃の条件下で押出成形を行ない厚み1.5mm
のシートをハードボード上に連続的に押し出しロ
ール圧着し、室温養生してゴム変性アスフアルト
層が強固に結合した積層構造物を得た。

配合：ブローンアスフアルト（10／20）80重量部 ストレートアスフアルト（60／80） 80 〃 プロセスオイル 40 〃 粉末加硫ゴム（0.07〜0.3） 40 〃 水酸基末端液状ポリブタジエン^*− 40 〃 粗MDI（４，4′−ジフエニルメタンジイソシア
ネート）プレポリマー 40重量部 （粘度850ポイズ／35℃、NCO含量９重量％） ＊数平均分子量：2800、粘度：50ポイズ／30
℃、水酸基含有量：0.83meq／ｇ、微細構造：
トランス−１，４：60％、シス−１，４：20
％、ビニル−１，２：20％ 実施例 ２ 実施例１のハードボードに変えて厚み10mmのガ
ラス繊維マツト上に２mmのアスフアルトシートを
押出し、室温24時間養生後100℃でプレス成形し
断面半円状の積層構造物を得た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ (A)アスフアルト、(B)ポリジエン鎖含有ポリイ
   ソシアネートまたはポリジエン鎖含有ブロツク化
   ポリイソシアネート、(C)粉末加硫ゴムおよび(D)可
   塑剤、プロセスオイルおよび重質油から選ばれた
   粘度低下剤を配合してなる組成物を、木質材料ま
   たはガラス繊維材料からなる被着体に積層してな
   る積層構造物。