JPH1129741A - 樹脂系舗装用自己乳化型プライマー、及びそれを用いた施行方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 揮発性溶剤を含まない樹脂系舗装用イソシア
ネート基末端化合物を含有した自己乳化型プライマー及
びそれを用いた施行方法を提供する。 【解決手段】 有機ポリイソシアネートと特定のアルコ
キシ（ポリオキシアルキレン）グリコールを反応させて
得られる親水性イソシアネート基末端化合物を含有する
ことを特徴とする自己乳化型プライマーである。

Description

【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、Ｔ
ＤＩ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５
５−９８５０４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、 発明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）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することを
特徴とする自己乳化型プライマー。

【０００７】発明２：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）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することを特徴とする
自己乳化型プライマー。

【０００８】発明３：発明１又は２に記載の樹脂系舗装
用自己乳化型プライマーが、さらに、高沸点減粘剤を含
有することを特徴とする前記プライマー。

【０００９】発明４：発明１、２又は３に記載の樹脂系
舗装用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、下地面に塗布することを特徴とする施行方
法。である。

【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／２
５℃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／ｍ^２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。 プライマー面上に、２液ウレタンエラストマーをス
プレー塗布する方法。 適当な接着剤を用い、プライマー塗布面と既に成形
されている樹脂系舗装材を接着する方法。 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】実施例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】実施例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）３５
０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、５
０℃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１
２．１％、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１７
００ｍＰａ・ｓ／２５℃であった。

【００２６】応用例１ 実施例２のプライマー（Ｐ−２）５０部と水５０部を３
０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】応用比較例１ 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３ 実施例１のプライマー（Ｐ−１）５０部と水５０部を３
０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／ｍ^２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 Ａ５９
０８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、次に示す応用比
較例２と同等の強度であった。

【００２９】実施例４ 実施例２のプライマー（Ｐ−２）５０部と水５０部を３
０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／ｍ^２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 Ａ５９
０８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、次に示す応用比
較例２と同等の強度であった。

【００３０】応用比較例２ 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
／ｍ^２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４
ｃｍ×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５ 実施例２のプライマー（Ｐ−２）５０部と水５０部を３
０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／ｍ^２相当
（固形分換算）塗布した。一時間後、型枠を用い、ＥＰ
ＤＭ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×４
ｃｍ、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（Ｂ
Ａ−４００）にて剥離強さ測定したところ、剥離強さ
は、１．３ＭＰａであり、次に示す応用比較例３より大
きかった。

【００３２】応用比較例３ 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／ｍ^２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４
０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４５６
９）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。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【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）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する
   ことを特徴とする自己乳化型プライマー。
2. 【請求項２】 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することを特徴とする自己乳化型
   プライマー。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の樹脂系舗装用自
   己乳化型プライマーが、さらに、高沸点減粘剤を含有す
   ることを特徴とする前記プライマー。
4. 【請求項４】 請求項１、２又は３に記載の樹脂系舗装
   用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、下地面に塗布することを特徴とする施行方法。