JPH093340A

JPH093340A - 粒状材の結合材組成物

Info

Publication number: JPH093340A
Application number: JP17799995A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Kobayashi; 茂小林; Hiroaki Oda; 博昭小田; Shinichi Azuma; 慎一東
Original assignee: IITEC KK
Current assignee: IITEC KK
Priority date: 1995-06-22
Filing date: 1995-06-22
Publication date: 1997-01-07

Abstract

(57)【要約】【目的】気温、下地の濡れ、施工時の降雨による影響
が少なく、ゲル化、硬化時間が調整しやすい、ポリマー
エマルジョンを主剤とする舗装用粒状材の結合材組成物
を提供すること。【構成】ポリマーエマルジョンの固形分１００重量部
に対して、尿素樹脂初期縮合物１０〜７０重量部、さら
に必要に応じて尿素樹脂用硬化剤５〜３０重量部を配合
してなる、粒状材の結合材組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粒状材の結合材組成物
に関し、さらに詳しくは、道路・工場・倉庫・運動場・
畜舎などの床、屋根防水層の保護層、法面の保護層な
ど、粒状材を用いて舗装する場合に有用な結合材組成物
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、砂利などの粒状材を、保護層、舗
装材として使用する場合には、通常、粒状材を基盤上に
散布したのち、締め固めるという方法により行われてい
る。この方法によれば、簡易に、透水性の保護層が施工
でき、しかも改修が容易であるという利点がある。しか
しながら、この方法では、粒状材は固着されていないた
め、粒状材が移動し易いなどの様々な問題がある。この
ため、近年では、アスファルトエマルジョンあるいは種
々のポリマー、例えばエポキシ樹脂、ポリウレタン樹
脂、ポリマーエマルジョンなどを結合材として使用し、
耐久性を高めることが行われるようになった。なかで
も、ポリマーエマルジョンは、有機溶剤を使用しないた
め、公害防止、火災に対する安全性、身体に害を及ぼさ
ないなどの観点から、結合材として主流になっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、砂利な
どの粒状材を舗装しようとする場所は、屋外である場合
が多く、施工時の気象状況に強く影響を受け、低温にお
けるポリマーの硬化の遅れや乾燥の遅れ、降雨によるポ
リマーの流出などの事故が起きやすいなどの問題があ
る。特に、経済的で使いやすいポリマーエマルジョン
は、水性であるため、これらの問題が起こりやすい。本
発明は、前記問題点を解決し、気温、下地の濡れ、施工
時の降雨による影響が少なく、ゲル化、硬化時間が調整
しやすい、ポリマーエマルジョンを主剤とする舗装用粒
状材の結合材組成物を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ポリマー
エマルジョンを主剤としてそのゲル化、硬化速度を調整
するために、種々の配合剤を検討した結果、ポリマーエ
マルジョンに対して、尿素樹脂初期縮合物およびその硬
化剤を、種々の割合で添加することが前記目的を達成す
るために極めて有効な手段であることを知り、本発明を
完成するに至った。本発明は、ポリマーエマルジョンの
固形分１００重量部に対して、尿素樹脂初期縮合物１０
〜７０重量部、さらに必要に応じて尿素樹脂用硬化剤５
〜３０重量部を配合してなる、粒状材の結合材組成物を
提供するものである。

【０００５】本発明に用いられるポリマーエマルジョン
としては、例えばエチレン、ブタジエン、スチレン、ア
クリル酸エステル、メタクリル酸エステル、アクリロニ
トリル、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フ
マル酸、マレイン酸などのジカルボン酸、ウレタン、ア
クリルアミドおよび多官能性アクリレートなどのモノマ
ー群から選ばれた少なくとも２種からなる共重合ポリマ
ーエマルジョンおよび／またはラテックスが挙げられ
る。なお、ポリマーエマルジョンは、単独でも２種以上
を組み合わせたものでもよい。なかでも、ポリマーエマ
ルジョンとして、強度、耐熱性および耐水性に比較的優
れている点から、ポリアクリル酸エステル共重合体エマ
ルジョンおよび／またはポリメタクリル酸エステル共重
合体エマルジョンが好ましい。

【０００６】前記アクリル酸エステル単量体およびメタ
クリル酸エステル単量体は、従来の水性アクリルエマル
ジョンにも普通に使用されている、アクリル酸およびメ
タクリル酸の脂肪族、脂環族あるいは芳香族の非置換ア
ルコールとのエステルである。ここでいう非置換とは、
炭化水素基以外の基を持たないことを意味する。アクリ
ル酸エステル単量体およびメタクリル酸エステル単量体
の例を挙げると、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル
酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ
−ブチル、メタクリル酸イソブチル、アクリル酸ペンチ
ル、メタクリル酸ペンチル、アクリル酸ヘキシル、メタ
クリル酸ヘキシル、アクリル酸ヘプチル、メタクリル酸
ヘプチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸
オクチル、メタクリル酸オクチル、アクリル酸ｎ−ノニ
ル、アクリル酸イソノニル、メタクリル酸ｎ−ノニル、
メタクリル酸イソノニル、アクリル酸デシル、メタクリ
ル酸デシル、アクリル酸ウンデシル、メタクリル酸ウン
デシル、アクリル酸ドデシル、メタクリル酸ドデシル、
アクリル酸ｎ−アミル、アクリル酸イソアミル、メタク
リル酸ｎ−アミル、メタクリル酸イソアミル、アクリル
酸ラウリル、メタクリル酸ラウリル、アクリル酸ベンジ
ル、メタクリル酸ベンジル、アクリル酸シクロヘキシ
ル、メタクリル酸シクロヘキシルなどがある。好ましい
単量体は、炭素数４〜１２のアルキル基を有するアクリ
ル酸アルキルエステルおよびメタクリル酸アルキルエス
テルであり、より好ましくはアクリル酸ｎ−ブチル、ア
クリル酸イソノニル、アクリル酸２−エチルヘキシルで
あり、特にアクリル酸２−エチルヘキシルが好ましい。
これらの単量体は単独で使用することができ、また２種
以上混合して使用することもできる。

【０００７】アクリル酸エステル単量体および／または
メタクリル酸エステル単量体とともに、共重合体を構成
しうる他の単量体としては、芳香族ビニル系単量体、シ
アン化ビニル系単量体、エチレン性不飽和カルボン酸ヒ
ドロキシアルキルエステル単量体、エチレン性不飽和カ
ルボン酸アミド単量体、エチレン性不飽和酸単量体、エ
チレン性不飽和スルホン酸エステル単量体、エチレン性
不飽和アルコールまたはそのエステル単量体、エチレン
性不飽和エーテル単量体、エチレン性不飽和アミン単量
体、エチレン性不飽和シラン単量体、ハロゲン化ビニル
系単量体、脂肪族共役ジエン系単量体などを用いること
ができる。

【０００８】前記芳香族ビニル系単量体の例には、スチ
レン、α−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｐ−
メチルスチレン、ｏ−エチルスチレン、ｐ−エチルスチ
レン、α−クロロスチレン、ｐ−クロロスチレン、ｐ−
メトキシスチレン、ｐ−アミノスチレン、ｐ−アセトキ
シスチレン、スチレンスルホン酸ナトリウム、α−ビニ
ルナフタレン、１−ビニルナフタレン−４−スルホン酸
ナトリウム、２−ビニルフルオレン、２−ビニルピリジ
ン、４−ビニルピリジンなどがあり、特にスチレンが好
ましい。

【０００９】前記シアン化ビニル系単量体の例には、ア
クリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、α−メ
トキシアクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−ク
ロロメタクリロニトリル、α−メトキシメタクリロニト
リル、シアン化ビニリデンなどがあり、特にアクリロニ
トリルが好ましい。

【００１０】前記エチレン性不飽和カルボン酸ヒドロキ
シアルキルエステル単量体の例には、ヒドロキシエチル
アクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒド
ロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタ
クリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキ
シブチルメタクリレートなどがある。

【００１１】前記エチレン性不飽和カルボン酸アミド単
量体の例には、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ
−ブトキシメチルアクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチル
メタクリルアミド、Ｎ−ブトキシエチルアクリルアミ
ド、Ｎ−ブトキシエチルメタクリルアミド、Ｎ−メトキ
シメチルアクリルアミド、Ｎ−メトキシメチルメタクリ
ルアミド、Ｎ−ｎ−プロピオキシメチルアクリルアミ
ド、Ｎ−ｎ−プロピオキシメチルメタクリルアミド、Ｎ
−メチルアクリルアミド、Ｎ−メチルメタクリルアミ
ド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミ
ド、Ｎ，Ｎ−ジエチルメタクリルアミドなどがある。

【００１２】前記エチレン性不飽和酸単量体には、エチ
レン性不飽和カルボン酸、エチレン性不飽和スルホン酸
などが使用される。エチレン性不飽和カルボン酸の例に
は、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル
酸、無水フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸などが
あり、エチレン性不飽和スルホン酸の例には、ビニルス
ルホン酸、イソプレンスルホン酸などがある。エチレン
性不飽和酸単量体は、例えばアルカリ金属で中和されて
いてもよい。また、前記エチレン性不飽和スルホン酸エ
ステル単量体の例には、ビニルスルホン酸アルキル、イ
ソプレンスルホン酸アルキルなどがある。

【００１３】前記エチレン性不飽和アルコールおよびそ
のエステルには、アリルアルコール、メタアリルアルコ
ール、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、
ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル、酢酸アリル、カ
プロン酸メタアリル、ラウリン酸アリル、安息香酸アリ
ル、アルキルスルホン酸ビニル、アルキルスルホン酸ア
リル、アリールスルホン酸ビニルなどがある。

【００１４】前記エチレン性不飽和エーテル単量体に
は、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ｎ
−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテ
ル、メチルアリルエーテル、エチルアリルエーテルなど
がある。

【００１５】前記エチレン性不飽和アミンには、ビニル
ジメチルアミン、ビニルジエチルアミン、ビニルジフェ
ニルアミン、アリルジメチルアミン、メタアリルジエチ
ルアミンなどがある。

【００１６】前記エチレン性不飽和シランには、ビニル
トリエチルシラン、メチルビニルジクロロシラン、ジメ
チルアリルクロロシラン、ビニルトリクロロシランなど
がある。

【００１７】前記ハロゲン化ビニル系単量体の例には、
塩化ビニル、塩化ビニリデン、１，２−ジクロロエチレ
ン、臭化ビニル、臭化ビニリデン、１，２−ジブロモエ
チレンなどがある。

【００１８】前記脂肪族共役ジエン系単量体には、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−ネオペン
チル−１，３−ブタジエン、２−クロロ−１，３−ブタ
ジエン、１，２−ジクロロ−１，３−ブタジエン、２，
３−ジクロロ−１，３−ブタジエン、２−ブロモ−１，
３−ブタジエン、２−シアノ−１，３−ブタジエン、置
換直鎖共役ペンタジエン類、直鎖および側鎖共役ヘキサ
ジエンなどがあり、特に１，３−ブタジエンが好まし
い。

【００１９】前記他の単量体は、単独で使用することが
でき、また２種以上を併用することもできるが、エチレ
ン性不飽和酸単量体とエチレン性不飽和酸単量体以外の
単量体とを併用することが好ましく、特にメタクリル酸
とスチレンとを併用することが好ましい。

【００２０】アクリル酸エステル単量体および／または
メタクリル酸エステル単量体の全単量体中に占める割合
は、１０〜１００重量％が好ましく、特に好ましくは１
５〜１００重量％がよい。アクリル酸エステル単量体お
よび／またはメタクリル酸エステル単量体の使用量が１
０重量％以上であると、耐候性、耐水性などが特に向上
する。

【００２１】本発明に用いるポリマーエマルジョンは、
あらかじめ製造した重合体を溶剤に溶解した重合体溶
液、溶液重合によって製造される重合体溶液などを水性
エマルジョンに転相する方法によっても製造することが
できるが、一般的には、アクリル酸エステル単量体およ
び／またはメタクリル酸エステル単量体などの単量体を
乳化重合する方法により製造することが好ましい。以
下、本発明に用いるポリマーエマルジョンを製造する乳
化重合法について説明する。

【００２２】本発明に用いるポリマーエマルジョンを製
造する乳化重合は、一般に炭化水素系界面活性剤および
／またはフッ素系界面活性剤からなる乳化剤を使用し、
重合開始剤の存在下、必要に応じて連鎖移動剤、各種電
解質、ｐＨ調節剤などの存在下で重合することによって
行なわれる。

【００２３】前記乳化剤のうち、炭化水素系界面活性剤
としては、アニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、
カチオン界面活性剤、両性界面活性剤などがあるが、ア
ニオン界面活性剤が好ましく、さらに好ましくは強酸型
アニオン界面活性剤である。前記炭化水素系強酸型アニ
オン界面活性剤としては、高級アルコールの硫酸エステ
ル塩、ポリオキシエチレン・アルキルエーテル硫酸塩、
ポリオキシエチレン・アルキルフェニルエーテル硫酸
塩、脂肪油の硫酸エステル塩、脂肪族アミンまたは脂肪
族アミドの硫酸塩、二塩基性脂肪酸エステルのスルホン
酸塩、脂肪族アミドのスルホン酸塩、アルキルまたはア
ルケニルスルホン酸塩、アルキルアリールスルホン酸
塩、アルキルスルホコハク酸塩、ホルマリン縮合ナフタ
レンスルホン酸塩、脂肪族アルコールのリン酸エステル
塩、ポリオキシエチレンアルキル（フェニル）エーテル
リン酸エステル塩などが挙げられる。

【００２４】また、その他の炭化水素系界面活性剤のう
ち、ノニオン界面活性剤としては、ポリオキシエチレン
アルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、グ
リセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、
ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルなどを挙
げることができる。

【００２５】さらに、前記フッ素系界面活性剤は、親油
性基がフッ素化炭化水素からなるものである。その化学
構造は、基本的には通常の界面活性剤と変わるものでは
なく、親水性基としてカルボン酸塩、硫酸塩、スルホン
酸塩、リン酸塩などの基を有するアニオン界面活性剤、
親水性基としてポリオキシエチレン基を有する非イオン
性界面活性剤、親水性基としてアミン塩、第四級アンモ
ニウム塩などの基を有するカチオン界面活性剤、両性界
面活性剤などがある。フッ素系界面活性剤は、一般に界
面活性が高く、親油性基の炭素数が一般の界面活性剤よ
り小さくても十分な乳化作用を示すものが多い。このフ
ッ素系界面活性剤としては、パーフルオロアルキルカル
ボン酸塩、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフ
ルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキル
トリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキルポリ
オキシエチレン、パーフルオロアルキルベタインなどが
挙げられる。本発明においては、これらのフッ素系界面
活性剤を乳化剤として使用することが好ましい。

【００２６】前記乳化剤の使用量は、各界面活性剤の種
類、単量体の種類と組成などに応じて攪拌条件などを調
節し、所要の平均粒子径および表面張力が達成されるよ
うに選択される。乳化剤の好ましい使用量は、一般に単
量体１００重量部に対して１〜１０重量部である。ま
た、特に炭化水素系強酸型アニオン界面活性剤とフッ素
系界面活性剤とを併用する場合は、単量体１００重量部
に対して、炭化水素系強酸型アニオン界面活性剤が０．
１重量部以上、好ましくは０．２〜１０重量部、フッ素
系界面活性剤が０．０１重量部以上、好ましくは０．０
２〜１．０重量部使用される。乳化剤の使用量が少なす
ぎると、凝固物が発生するなどエマルジョンの安定性が
低下する傾向を示し、一方多過ぎてもエマルジョンから
形成される結合材組成物の粒状材への密着性、耐水性が
低下する傾向を示す。

【００２７】本発明に用いるポリマーエマルジョンを製
造する乳化重合において使用することができる重合開始
剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなど
の過硫酸塩、過酸化水素などの無機系開始剤、クメンハ
イドロパーオキシド、イソプロピルベンゼンハイドロパ
ーオキシド、パラメンタンハイドロパーオキシドなどの
ハイドロパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、ジ−
ｔ−ブチルパーオキシド、ジラウロイルパーオキシドな
どのジアルキルパーオキシド、スルフィド、スルフィン
酸、アゾビスイソブチロニトリル、アソビスイソバレロ
ニトリル、アゾビスイソカプロニトリル、アゾビス（フ
ェニルイソブチロニトリル）などのアゾ化合物などの有
機系開始剤を挙げることができる。前記重合開始剤の使
用量は、全単量体に対して０．０３〜２重量％が好まし
く、特に０．０５〜１重量％が好ましい。

【００２８】また、乳化重合を促進させるために、還元
剤やキレート化剤を添加することもできる。前記還元剤
には、ピロ重亜硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、亜
硫酸水素ナトリウム、硫酸第一鉄、グルコース、ホルム
アルデヒドナトリウムスルホキシレート、Ｌ−アスコル
ビン酸およびその塩、亜硫酸水素ナトリウムなどが挙げ
られ、前記キレート化剤にはグリシン、アラニン、エチ
レンジアミン四酢酸ナトリウムなどが挙げられる。

【００２９】本発明に用いるポリマーエマルジョンを製
造する乳化重合において使用することができる連鎖移動
剤としては、好ましくは２，４−ジフェニル−４−メチ
ル−１−ペンテン成分を６０重量％以上含有するα−メ
チルスチレンダイマー、ターピノーレン、α−テルピネ
ン、γ−テルピネン、ジペンテン、オクチルメルカプタ
ン、ｎ−ドデシルメルカプタン、ｔ−ドデシルメルカプ
タン、ｎ−ヘキサデシルメルカプタン、ジメチルキサン
トゲンジスルフィド、ジエチルキサントゲンジスルフィ
ド、ジイソプロピルキサントゲンジスルフィド、テトラ
メチルチウラムモノスルフィド、テトラエチルチウラム
ジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、ジ
ペンタメチルチウラムジスルフィドなどが挙げられる。
連鎖移動剤の使用量は、一般に全単量体に対して１５重
量％以下である。

【００３０】本発明に用いるポリマーエマルジョンを製
造する乳化重合に際しては、一般に全単量体１００重量
部に対して水１００〜８００重量部を使用し、乳化剤、
重合開始剤、さらに必要に応じて連鎖移動剤、還元剤、
キレート化剤、電解質、ｐＨ調節剤などを適当量使用し
て、一般に１０〜９０℃、好ましくは４０〜８０℃の重
合温度で、通常、５〜１５時間重合される。

【００３１】本発明に用いるポリマーエマルジョンを製
造する乳化重合における前記単量体の添加方法として
は、一括添加法、分割添加法あるいは連続添加法などの
任意の方法を採用することができるが、特に好ましい添
加方法は、全単量体の１０重量％以下の存在下で重合を
開始し、残りの単量体を連続的あるいは分割して添加し
ながら重合する方法である。前記分割添加法あるいは連
続添加法に際しては、単量体を重合開始剤などの他の添
加成分とともに分割あるいは連続して添加することがで
き、または前記他の添加成分を予め全量添加しておき単
量体のみを分割あるいは連続して添加することができ
る。また、この際に添加される単量体は、あらかじめ乳
化しておくこともできる。

【００３２】本発明に用いるポリマーエマルジョンは、
重合体微粒子の平均粒子径が０．００３〜０．０７μｍ
であり、好ましくは０．００５〜０．０５μｍである。
ここでいう平均粒子径とは、重合体微粒子エマルジョン
を酢酸ウラニルおよびオスミウム酸で処理し、これを電
子顕微鏡写真にとり、重合体微粒子１００個以上につい
て粒子径を数平均した値である。平均粒子径が０．０７
μｍを超えると、砂利、ガラス質剤、ゴムチップ、プラ
スチック粒などの粒状材への密着性が悪くなり、一方
０．００３μｍより小さくすることは、重合操作上エマ
ルジョンの安定した分散状態を維持することが困難とな
り、実際的でない。本発明に用いるポリマーエマルジョ
ンを所要の平均粒子径を有するものとするためには、使
用される乳化剤の種類と添加量、単量体相の粘性なぢに
応じて、特に重合初期での攪拌条件などを調節しなけれ
ばならないが、その適切な条件は実験により十分設定す
ることができる。

【００３３】さらに、本発明に用いるポリマーエマルジ
ョンは、表面張力が１０〜５０ｍＮ／ｍがよく、特に好
ましくは１５〜３７ｍＮ／ｍである。ここでいう表面張
力とは、ＪＩＳＫ−２２４１（ディヌイ式表面張力
計）に準じて測定した値である。表面張力が５０ｍＮ／
ｍを超えると、各種粒状材に対する密着性が損なわれ、
一方１０ｍＮ／ｍより小さいと、耐水性が低下する。本
発明に用いるポリマーエマルジョンの所要の表面張力
は、必ずしも乳化重合中に達成される必要はなく、重合
後に適当な乳化剤をさらに添加して調節してもよい。た
だし、この場合には、攪拌条件などを適切に調節して、
重合体微粒子が所要の平均粒子径となるように配慮しな
ければならない。また、表面張力を調節するために、ア
ルコール、トルエン、キシレン、カルビトール、ジオク
チルフタレートなどの水溶性溶剤を添加してもよい。

【００３４】本発明に用いるポリマーエマルジョンに
は、必要に応じてシラン化合物を添加することができ、
それにより、形成される結合材組成物の粒状材との密着
性などをさらに改善することができる。前記シラン化合
物の具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエ
トキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキ
シシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエト
キシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエ
トキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−
プロピルトリエトキシシラン、イソプロピルトリメトキ
シシラン、イソプロピルトリエトキシシラン、γ−クロ
ロプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルト
リエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニル
トリエトキシシラン、３，３，３−トルフロロプロピル
トリメトキシシラン、３，３，３−トルフロロプロピル
トリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシ
シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、
γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メル
カプトプロピルトリエトキシシラン、フェニルトリメト
キシシラン、フェニルトリエトキシシラン、γ−アミノ
プロピルトリメトキシシラン、３，４−エポキシシクロ
ヘキシルエチルトリメトキシシラン、３，４−エポキシ
シクロヘキシルエチルトリエトキシシラン、ジメチルジ
メトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチル
ジメトキシシランなどを挙げることができる。好ましい
シラン化合物は、テトラメキシシラン、テトラエキシシ
ラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシ
シラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキ
シシランである。

【００３５】これらのシラン化合物は、単独でも２種以
上を混合しても使用することができる。その好ましい添
加量は、単量体１００重量部に対して０．１〜８０重量
部である。また、シラン化合物は、添加後その一部また
は全部を縮合させてもよい。

【００３６】次に、本発明に用いられる尿素樹脂初期縮
合物としては、ホルムアルデヒド／尿素のモル比が１．
５〜２．５、特に１．７〜２．３である初期縮合物が好
適に用いられる。該モル比が１．５未満であると、遊離
ホルマリンが低く液安定性が悪いため、保存時にゲル化
する恐れがある。一方、２．５を超えると、遊離ホルマ
リンが高く液安定性が良いことから、硬化剤を添加して
も硬化不良を起こすことがある。ここで、尿素樹脂初期
縮合物とは、メチロール誘導体がモノメチル尿素および
ジメチロール尿素として生成しているものである。

【００３７】ポリマーエマルジョンに対する尿素樹脂初
期縮合物の配合量は、ポリマーエマルジョンの固形分１
００重量部に対して、１０〜７０重量部、好ましくは１
５〜５０重量部である。尿素樹脂初期縮合物が、１０重
量部未満であるとポリマーエマルジョンのゲル化、硬化
の効果が小さすぎ、また粒状材結合物の強度が不足し、
一方７０重量部を超えると硬化後の耐水性、耐候性が低
下する。

【００３８】次に、尿素樹脂用硬化剤は、前記ポリマー
エマルジョンおよび尿素樹脂初期縮合物の混合系におい
て、ｐＨが酸性側にない場合に添加される。尿素樹脂用
硬化剤としては、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸などの無機
酸、酢酸、乳酸、ギ酸、リンゴ酸などの有機酸、および
塩化アンモニウム、硫酸アンモニウムのような潜在性硬
化剤を、単独でまたは２種以上を混合して使用すること
ができる。なお、ポリマーエマルジョンが酸性側にある
場合には、この硬化剤を用いなくとも尿素樹脂初期縮合
物のゲル化・硬化を進めることができる。

【００３９】尿素樹脂用硬化剤の種類、添加量は、ポリ
マーエマルジョンのゲル化速度、硬化速度を決定するた
め、ゲル化時間を考慮して選択することが必要である。
ゲル化時間は、施工方法、気象条件などによる影響を考
慮して設定するが、通常は、施工後１０分以上１時間以
内、特に２０分〜５０分に設定するのが好ましい。この
ため、尿素樹脂用硬化剤の添加量は、ポリマーエマルジ
ョンの固形分１００重量部に対して５〜３０重量部、好
ましくは６〜２０重量部である。尿素樹脂用硬化剤の添
加量が、５重量部未満であるとゲル化にかかる時間が２
時間を超えるため実用に適さず、一方３０重量部を超え
ると尿素樹脂を分解させる恐れがある。

【００４０】このほかにも、作業性、安定性の向上のた
めに、界面活性剤、増粘剤、造膜助剤、消泡剤、充填
剤、着色剤、防腐剤、防黴剤、老化防止剤、紫外線吸収
剤などを必要に応じて添加することができる。

【００４１】本発明の結合材組成物を調製するには、ポ
リマーエマルジョン、尿素樹脂初期縮合物、尿素樹脂用
硬化剤をそれぞれ３液としてもよいが、ポリマーエマル
ジョンに界面活性剤、増粘剤、造膜助剤、消泡剤、充填
剤、着色剤、防腐剤、防黴剤、老化防止剤、紫外線吸収
剤などの添加剤と、尿素樹脂硬化剤とを一液化してＡ液
とし、尿素樹脂初期縮合物単独液をＢ液とすることもで
きる。

【００４２】本発明の結合材組成物を用いて、粒状材を
施工する方法としては、例えば粒状材と結合材組成物を
前もってよく混練りしてから舗装施工する方法、粒状材
を散布敷設したのち、その隙間に結合材組成物を散布注
入する方法などが挙げられる。前者によるときは、粒状
材と結合材組成物の混合性を良くすること、混合時間が
必要であるため、結合材組成物の粘度は１０〜２０，０
００ｍＰａ・ｓ、特に２０〜１０，０００ｍＰａ・ｓが
好ましく、ゲル化時間は１０分〜２時間、特に２０〜９
０分とすることが好ましい。一方、後者によるときは、
隙間への注入性を良くすること、散布注入時間が短いこ
とから、結合材組成物の粘度は１０〜５００ｍＰａ・
ｓ、特に２０〜４００ｍＰａ・ｓが好ましく、ゲル化時
間は１０分〜１時間、特に２０〜５０分が好ましい。

【００４３】粒状材としては、砂利、ガラス質剤、ゴム
チップ、プラスチック粒など、広い範囲の材料に使用す
ることができ、その使用される場所や目的によって選択
することができる。粒状材として砂利を用いる場合に
は、砕石、玉砂利、珪砂、川砂、石粉などが好ましい。
また、ガラス質剤としては、例えば板ガラス、ビン、電
球などの粉砕品、ゴムチップとしては、例えばタイヤ、
ゴムベルトなどの合成ゴムまたは天然ゴムなどの粉砕
品、プラスチック粒としては、例えばＡＢＳ樹脂、ポリ
プロピレン樹脂などの合成樹脂粉砕品などが挙げられる
が、この他にもあらゆる粒状材を用いることができる。
このとき、粒状材の大きさは、１０μｍ〜１００ｍｍ、
特に３０μｍ〜８０ｍｍが好ましい。粒状材の大きさ
が、１０μｍ未満では結合材組成物量が多くなり経済性
が悪く、一方１００ｍｍを超えると結合材組成物の接触
面積が小さく、結合力が弱くなる恐れがある。

【００４４】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明するが、
本発明はこれらによって限定されるものではない。実施例１〜５、比較例１〜４ポリアクリル酸エステルエマルジョン〔日本合成ゴム
（株）製、ＪＳＲＡＥ８１７〕を５０ｇ（固形分換
算）と、同ポリアクリルエステルエマルジョン〔中央理
化工業（株）製、リカボンドＥＴ８３〕５０ｇ（固形分
換算）とを混合し、さらにギ酸１０ｇと界面活性剤〔日
本乳化剤（株）製、Ｎｅｗｃｏｌ５６０ＳＮ〕２ｇ、
造膜助剤〔大阪有機化学（株）製、ブチルカルビトー
ル〕７ｇを加え、均一に混合したものをＡ液とし、尿素
樹脂初期縮合物〔三木理研工業（株）製、ＢＵ２８６、
ホルムアルデヒド／尿素のモル比＝２．０／１．０〕３
０ｇをＢ液とし、Ａ・Ｂ液をハンドミキサーにて充分に
混合攪拌し、結合材組成物を調製した（実施例１）。同
様にして、表１に示す配合処方で、各種の結合材組成物
を調製した。これらの結合材組成物について、ゲル化完
了までの時間を調べた。ゲル化完了の確認は、ゲル化物
を水に浸漬し水が白濁しない時間をストップウオッチに
て計測した。その結果を表１〜２に示す。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【表２】

【００４７】＊１）硬化物を水に浸漬した際に、外力を
加えると容易に破壊された。

【００４８】実施例６（砕石への施工例）実施例１で得られた結合材組成物を、粒度範囲５〜１３
ｍｍの砕石６号（ＪＩＳＡ５００１）をスレート板上
に３０ｍｍに舗装した上から３，０００ｇ／ｍ²の割合
で散布した。３０分後、この結合材組成物は、ゲル状と
なった。また、前記舗装の上から、水を散布しても、ポ
リマーエマルジョンの流出は認められなかった。さら
に、この砕石混合物を、１４日間常温で養生したのち、
曲げ強度を測定したところ、４０ｋｇ／ｃｍ²であった
〔試験規格；ＪＩＳＡ１１７２に準ずる〕。

【００４９】実施例７（屋根防水層上への施工例）防水シート、断熱材が、順次、敷設された建物の屋根上
に、砂利を厚さ３０ｍｍに敷きつめ、ここに実施例１で
調製された結合材組成物を３，０００ｇ／ｍ²の割合
で、散布し、３０分後、この結合材組成物は、ゲル状と
なった。また、前記屋根の上から、水を散布しても、ポ
リマーエマルジョンの流出は認められなかった。さら
に、この砂利混合物を、３日間（気温２５℃、降雨状況
２日目に降雨）放置したのち、軽歩行用として開放した
ところ、人の歩行が可能であった。

【００５０】

【発明の効果】本発明の結合材組成物は、ゲル化・硬化
時間が調整しやすく、気温、下地の濡れにも影響されな
いため、道路、床、屋根などに、粒状材を舗装する際に
も施工が簡単で、大幅な工期の短縮を図ることができ
る。本発明の結合材組成物を施工した後は、極めて短時
間でゲル化するため、降雨による影響を受けにくく、さ
らに徐々に硬化して粒状材相互を強力に接着して適度な
強度を保つため、不安定な気象条件、広い範囲の気温下
にあっても、粒状材の飛散・移動を防止でき、改修も可
能な上、軽歩行も可能となり、また透水性が有り内部に
水分を保有しないため、凍結融解による凍害の恐れがな
い。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリマーエマルジョンの固形分１００重
量部に対して、尿素樹脂初期縮合物１０〜７０重量部を
配合してなる、粒状材の結合材組成物。
【請求項２】ポリマーエマルジョンの固形分１００重
量部に対して、尿素樹脂初期縮合物１０〜７０重量部、
および尿素樹脂用硬化剤５〜３０重量部を配合してな
る、粒状材の結合材組成物。