JP3515356B2 - 一液湿気硬化形ウレタン樹脂系舗装材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、床表面に色彩と耐
久性を付与する床舗装用組成物に関するものである。

【０００２】

【従来技術】近年、建築物、土木構築物の表面に、各種
色彩にて着色を施して、美観の向上を図ることが頻繁に
行われている。床面においても同様に、コンクリートや
アスファルト等の無味乾燥な表面に、色彩と保護の目的
から床舗装用組成物を塗装する場合がある。このような
目的で使用される床舗装材は、ウレタン系、エポキシ
系、不飽和ポリエステル系、メチルメタクリレートオリ
ゴマー系等に代表される樹脂をバインダーとし、さらに
着色材料としての顔料や着色骨材、充填材としての体質
顔料やその他の材料を含有するものである。

【０００３】例えば、ポリウレタン系としては、硬化剤
にトリレンジイソシアネート等のポリイソシアネート化
合物を、主剤としてポリエーテルポリオール等のポリオ
ール類を使用した二液形、もしくはトリレンジイソシア
ネート等のポリイソシアネート化合物をプレポリマー化
した一液湿気硬化形があり、これに促進剤、充填材、顔
料、可塑剤、粘度低減剤などを配合、混練したものであ
る。

【０００４】また、エポキシ樹脂系としては、ビスフェ
ノールＡ型またはビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等を
主成分とする溶剤含有樹脂ワニスタイプ、または無溶剤
液状樹脂タイプからなる主剤部と、ポリアミン系化合物
を主成分とする硬化剤部からなる二液形のエポキシ樹脂
バインダーに促進剤、充填材やその他の材料を添加調合
したものである。

【０００５】つぎに、不飽和ポリエステル系としては、
多塩基酸と多価アルコールを反応させてつくった不飽和
ポリエステルを、これと重合する単量体に溶解した樹脂
を主成分とする不飽和ポリエステル樹脂を主剤とし、過
酸化物を主体とする硬化剤と金属触媒を主成分とする促
進剤の組み合わせによるバインダーに、充填材やその他
の材料を添加調合したものである。特に不飽和ポリエス
テル系舗装材では、その硬化機構が酸化還元によるラジ
カル形成とその重合開始によるものであるところから、
ラジカル生成を阻害する大気中の酸素の存在は、硬化不
良の原因となる。従って、さらにパラフィンワックスを
混入して、塗装直後の塗膜と大気との接触を回避する遮
蔽剤としている。

【０００６】つぎに、メチルメタクリレートオリゴマー
系は、硬化機構的には不飽和ポリエステルと同様である
が、反応性が非常に高く硬化剤として過酸化物のみを用
いて（金属触媒を使用しない）硬化させる。また、硬化
機構が同様のため、同様にパラフィンワックスを混入し
て、塗装直後の塗膜と大気との接触を回避している。

【０００７】これらの各舗装材のうちポリウレタン系及
びエポキシ系については、一液湿気硬化形や無溶剤形を
除いて、有機溶剤を多量に含有するものであるため、有
機溶剤の揮発やそれに伴う臭気等が環境保全の観点か
ら、問題視されてきている。また、不飽和ポリエステル
系やメチルメタクリレートオリゴマー系は、それぞれ溶
媒となるスチレンモノマー、メチルメタクリレートモノ
マー等の揮発やそれに伴う臭気、さらに混入するパラフ
ィンワックスが表面の耐汚染性を低下させる点などのデ
メリットがある。

【０００８】さらに、二液形のポリウレタン系は主剤と
硬化剤との混合により、主剤末端の水酸基が硬化剤のイ
ソシアネート基と化学反応して、より大きな分子量とな
るとともに、分子内にて三次元構造を形成して強固な結
合を生じる。したがって、主剤と硬化剤の混合比率を最
適にしておかなければ、形成された塗膜の物性が大きく
変化し、目的とする品質を発揮できなくなる。つまり、
主剤と硬化剤の比率に非常に注意を要する。

【０００９】エポキシ樹脂系も同様に主剤と硬化剤との
化学反応により、三次元構造を形成して強固な塗膜を形
成するため、主剤と硬化剤の比率に非常に注意を要す
る。さらに、エポキシ樹脂の硬化反応は発熱反応の為、
環境温度が非常に高いと可使時間が著しく短くなった
り、環境温度が非常に低い場合には塗膜が硬化しないば
かりか、舗装材の粘度が非常に高くなり、作業性が著し
く損なわれる。その他、エポキシ系は長期間の暴露によ
り塗膜が黄変するという問題がある。このような黄変の
問題は、特に着色骨材により多彩な模様を形成させる場
合には、骨材の色彩を不鮮明にするため舗装材としての
大きな欠陥である。

【００１０】不飽和ポリエステル系、メチルメタクリレ
ートオリゴマー系は、その硬化反応が、酸化・還元によ
るラジカル生成とその重合開始機構を利用したものであ
るため、硬化に際して、ラジカル生成を阻害する物質、
例えば抗酸化性物質の混入を避けなければならない。ま
た、硬化剤や促進剤の添加量が非常に少量のため、それ
ぞれ精秤して、主剤との十分な混合が必要である。さら
に、環境温度が高くなるほど硬化が早くなる傾向がある
ため、使用時の気温などに応じて硬化剤等の量の増減が
必要となる。一方、不飽和ポリエステル系、メチルメタ
クリレートオリゴマー系についても、硬化剤等の成分に
起因して黄変の問題があり、前述のエポキシ樹脂系と同
様に、舗装材としての大きな欠陥である。

【００１１】このような各種の問題点を考慮すると、 ・ 配合比率への注意の必要性が高い主剤、硬化剤の反
応によらない。 ・ 有害な揮発性有機化合物を多量に含有しない。 ・ 床面被覆に適した可撓性を有し、耐衝撃性にも優れ
る。 ・ 耐黄変性、耐薬品性等の塗膜物性に優れる。 等の点から、一液湿気硬化形ウレタン樹脂系が比較的望
ましい形態であると思われている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、湿気硬
化形ウレタン樹脂は、水との反応により下記のような反
応によって架橋硬化するものである。

【化２】

【化３】

【００１３】このように湿気硬化形ウレタン樹脂は、そ
の硬化反応中において、炭酸ガス（ＣＯ₂ ）の発生を必
然としており、この炭酸ガスの発生により、形成される
架橋塗膜中に気泡が残ってしまい、塗膜の外観を著しく
損ねたり、塗膜中に形成された気泡が水分溜りとなり、
日光の照射による温度上昇で、水蒸気による膨張、すな
わち塗膜の膨れを生じる原因となっていた。

【００１４】特にその構成成分中に骨材を含有する舗装
材の場合は、それら骨材表面の水分とウレタンプレポリ
マーとの反応は避けることができず、このような骨材表
面の水分に起因する炭酸ガスの発生により、外観不良と
なる場合がある。

【００１５】さらに、これらの骨材の表面は、湿気硬化
形ウレタン樹脂との親和性に劣り、骨材表面への湿気硬
化形ウレタン樹脂の濡れの悪さにつながっていた。一般
にこのような舗装材は、骨材以外の成分を予め混合して
おき、使用時に施工現場にて骨材を混合し製造すること
が多いが、このように骨材表面との濡れの悪い樹脂へ骨
材を混合した場合には、骨材表面の空気が樹脂と置換さ
れ難く、また、製造時の混合撹拌によって巻き込まれる
空気も含めて、舗装材塗膜中に気泡として取り残される
ことになる。このような骨材中の水分の問題や、骨材表
面の濡れの問題を解決するために、従来は骨材を予め乾
燥させて使用したり、予め親和性の良好な樹脂にてコー
ティングして使用する等の手間をかけていた。

【００１６】したがって本発明が解決しようとする課題
は、配合比率への注意の必要性が高い主剤、硬化剤の反
応によらず、有害な揮発性有機化合物を多量に含有しな
い無溶剤形であり、床面被覆に適した可撓性を有し、耐
衝撃性にも優れ、事前の配合骨材表面処理を必要とせ
ず、各種の塗膜物性に優れ、塗膜外観の低下や膨れの問
題を生じない、一液湿気硬化形ウレタン樹脂を用いる舗
装材を得ることである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために、本発明者らは特定の無機質骨材を含む無黄変
湿気硬化形ウレタン樹脂舗装材に特定のシラン系化合物
を配合することで、塗膜中の気泡を抑制する効果や、発
生あるいは混合時に取り込んだ気泡を塗膜外へと脱泡す
る効果が良好になることを見出し本発明を完成した。

【００１８】すなわち、（Ａ）重量平均分子量６０００
〜１５０００、ＮＣＯ％５〜１５の無黄変湿気硬化形ポ
リイソシアネートプレポリマーを１００重量部、（Ｂ）
無機質骨材を４００〜１５００重量部、（Ｃ）下記式に
て示されるシラン系化合物又は、その縮合度が１〜４の
縮合物を０．５〜５．０重量部含有するものである。

【化４】 ［式中、ｎは０〜４の整数、Ｒは炭素数１〜３のアルキ
ル基、Ｒ’はアルキル、シクロヘキシルアルキルから選
択される官能基であり、Ｒ、Ｒ’は共に複数の官能基が
混在していても良い。］

【００１９】

【発明の実施の形態】ここで本発明において用いられる
（Ａ）無黄変湿気硬化形ポリイソシアネートプレポリマ
ー（以下、「（Ａ）成分」という。）は、ポリイソシア
ネートとポリオールとを反応させたものであり、末端に
イソシアネート残基を少なくとも２個以上有するもので
ある。

【００２０】ポリイソシアネートとしては、例えばヘキ
サメチレンジイソシアネート、２，２，４−トリメチル
ヘキサメチレンジイソシアネート、トリデンジイソシア
ネート、イソプロピリデンビス（４−シクロヘキシルイ
ソシアネート）等の脂肪族または脂環族イソシアネート
が望ましく、特に常温における硬化反応が早い点、硬化
塗膜の強度が高い点においてヘキサメチレンジイソシア
ネートが望ましい。

【００２１】ポリオールとしては、ポリエーテルポリオ
ール類、ポリエステルポリオール類、アクリルポリオー
ル等がある。

【００２２】ポリエーテルポリオール類としては、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、グリセリン、トリ
メチロールプロパン、グルコース、ソルビトール、シュ
ークロース等の多価アルコールの１種又は２種以上にプ
ロピレンオキサイド、エチレンオキサイド、ブチレンオ
キサイド、スチレンオキサイド等の１種又は２種以上を
付加して得られるポリオール類、および、前記多価アル
コールにテトラヒドロフランを開環重合により付加して
得られるポリオキシテトラメチレンポリオール類が例示
できる。

【００２３】ポリエステルポリオール類としてはエチレ
ングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオー
ル、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、シクロヘキ
サンジメタノール、グリセリン、トリメチロールプロパ
ンあるいはその他の低分子ポリオールの１種又は２種以
上とグルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン
酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ダイマ
ー酸、水添ダイマー酸あるいはその他の低分子ジカルボ
ン酸やオリゴマー酸の１種又は２種以上との縮合重合体
及びプロピオラクトン、カプロラクトン、バレロラクト
ン等の環状エステル類の開環重合体等のポリオール類が
例示できる。

【００２４】また、アクリル共重合体において、アクリ
ル酸β−ヒドロキシエチル、アクリル酸β−ヒドロキシ
プロピル、アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、アクリ
ル酸β−ヒドロキシブチル、アクリル酸４−ヒドロキシ
ブチル、アクリル酸β−ヒドロキシペンチル等のアクリ
ル酸のヒドロキシアルキルエステル又はメタクリル酸の
同様なヒドロキシアルキルエステル、さらにグリセリ
ン、トリメチロールプロパン等の多価アルコールのアク
リル酸モノエステル又はこれらと同様なメタクリル酸モ
ノエステル、Ｎ−メチロールアクリルアミド又はＮ−メ
チロールメタクリルアミド等の水酸基を有するモノエチ
レン性不飽和モノマーを共重合モノマーとした１分子中
に２以上の水酸基を有するアクリルポリオールが使用で
きる。

【００２５】その他、フェノールレジンポリオール、エ
ポキシポリオール、ブタジエンポリオール、ポリエステ
ル−ポリエーテルポリオール、アクリル、スチレン、ビ
ニル付加、およびまたは分散ポリマーポリオール、ウレ
ア分散ポリオール、カーボネートポリオール等を、本発
明のポリオールとして使用することが可能であるが、最
終的に形成される塗膜の耐候性を考慮すると、ポリエー
テルポリオールが望ましい。

【００２６】このようなポリイソシアネートとポリオー
ルを反応させて、（Ａ）成分を製造するが、この場合の
イソシアネート基と水酸基の反応割合やポリオール、ポ
リイソシアネートそれぞれの分子量は、最終的に（Ａ）
成分が、重量平均分子量６０００〜１５０００、ＮＣＯ
％５〜１５となるように適宜組み合わせることが可能で
ある。

【００２７】（Ａ）成分の重量平均分子量が６０００未
満の場合は、分子間運動が活発になり、反応性が高く、
炭酸ガスを発生しやすく、結果として塗膜に膨れを生じ
やすくなる。逆に、１５０００より大きい場合は、樹脂
の粘度が高くなり、舗装材製造時の撹拌混合の際に巻き
込まれる空気の泡が脱泡され難く、舗装材塗膜中に残っ
てしまう。また、製造された舗装材の鏝での塗装作業時
に鏝表面に粘り付き、鏝から離れ難い性状となるため、
舗装材を塗り広げる場合に、材料が均一に充填されない
欠損部が形成されたり、表面がさざなみ状に荒れたりす
る。

【００２８】次に、（Ａ）成分のＮＣＯ％が５％未満の
場合は、反応性が低いため硬化が遅くなる。逆に１５％
より高い場合は、反応性が高く、炭酸ガスを発生しやす
く、結果として塗膜に膨れを生じやすくなる。

【００２９】本発明の（Ａ）成分は、上記の分子量、Ｎ
ＣＯ％を満たすものであれば使用可能であるが、特に望
ましくは、（Ａ）成分のガラス転移温度を調整して、架
橋反応中に発生した炭酸ガスを塗膜表面へと脱泡しやす
くしたもの等を用いると本発明の効果がより一層顕著に
なり好ましい。

【００３０】次に本発明において用いられる（Ｂ）無機
質骨材（以下「（Ｂ）成分」という。）としては、通常
舗装材に配合する無機質骨材であれば特に限定されない
が、例えば、珪砂、川砂、山砂、大理石粉砕物、花崗岩
粉砕物、黒曜石粉砕物、石灰岩粉砕物、陶磁器粉砕物、
ガラスビーズ、ガラス粉砕物等やこれらの表面に着色コ
ーティングを施したもの等があげられる。

【００３１】（Ｂ）成分の粒子径は、特に限定されるも
のではないが、通常舗装材として使用する場合には、１
〜１０ｍｍ程度が望ましい。

【００３２】（Ｂ）成分の配合量は（Ａ）成分の樹脂固
形分１００重量部に対して、４００〜１５００重量部で
あるが、４００重量部未満の場合は、同一量の樹脂を配
合した場合に、相対的に骨材より樹脂の方が多くなり、
骨材の混合時に表面の水分が反応して、塗膜中に炭酸ガ
スが生じるが、骨材間に豊富に存在する樹脂の硬化が表
面側より進行しているため、塗膜中の炭酸ガスが逃げ場
を失い舗装材塗膜が若干膨れ、外観不良となり、耐衝撃
性等の物性が低化することになる。逆に１５００重量部
より多い場合は、相対的に骨材より樹脂の方が少なくな
り、形成される舗装材の塗膜が脆くなるため、耐衝撃性
等に劣ることになる。

【００３３】これらの（Ｂ）成分は、上記のものを単独
または複数混合して用いることができる。特に着色コー
ティングしたものや、それ自身有色のものを混合するこ
とによって多彩色模様を形成することができるという利
点がある。

【００３４】次に本発明において用いられる（Ｃ）下記
式にて示されるシラン系化合物

【化５】 ［式中、ｎは０〜４の整数、Ｒは炭素数１〜３のアルキ
ル基、Ｒ’はアルキル、シクロヘキシルアルキルから選
択される官能基であり、Ｒ、Ｒ’は共に複数の官能基が
混在していても良い。］又は、その縮合度が１〜４の縮
合物（以下「（Ｃ）成分」という。）は、具体的には、
メチルシリケート、エチルシリケート、プロピルシリケ
ートのような４官能アルコキシシランや、メチルトリメ
トキシシラン、メチルトリエトキシシラン等の３官能ア
ルコキシシラン、２官能アルコキシシラン、トリメチル
メトキシシラン、トリメチルエトキシシラン等の１官能
アルコキシシラン等またはその縮合物があげられる。

【００３５】この場合（Ｃ）成分のＲの炭素数が３より
大きくなると反応性が低下して、発生した炭酸ガスの脱
泡や抑泡効果が十分に発揮されなくなる。また、縮合度
が４より大きくなった場合には、樹脂の骨材表面への濡
れ度合いを向上させ難くなると共に、系中における分子
の分散状態が不十分になり、やはり炭酸ガスの発生の抑
制、発生した炭酸ガスの脱泡効果が十分に発揮されなく
なる。

【００３６】さらに、（Ｃ）成分の配合量は（Ａ）成分
の樹脂固形分１００重量部に対して、０．５〜５重量部
であるが、０．５重量部未満の場合には、舗装材の発泡
抑制効果が十分に発揮できず、５重量部より大きい場合
は、舗装材塗膜に粘着性が残り、塗膜物性が低下するこ
とになる。

【００３７】本発明においては必要に応じて、シラン系
化合物の加水分解触媒を配合することができる。そのよ
うな加水分解触媒の具体例としては、ジブチル錫ジラウ
レート、ジブチル錫ジマレート、ジオクチル錫ジラウレ
ート、ジオクチル錫ジマレート、オクチル酸スズなどの
有機スズ化合物、リン酸、モノメチルホスフェート、モ
ノエチルホスフェート、モノブチルホスフェート、モノ
オクチルホスフェート、モノデシルホスフェート、ジメ
チルホスフェート、ジエチルホスフェート、ジブチルホ
スフェート、ジオクチルホスフェート、ジデシルホスフ
ェートなどのリン酸エステル、プロピレンオキサイド、
ブチレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、グリ
シジルメタクリレート、グリシドール、アクリルグリシ
ジルエーテル、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−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラ
ン、エポキシ化合物とリン酸および／またはモノ酸性リ
ン酸エステルとの付加反応物、マレイン酸、アジピン
酸、アゼライン酸、セバシン酸、イタコン酸、クエン
酸、コハク酸、フタル酸、トリメット酸、ピロメット
酸、これらの酸無水物、ｐ−トルエンスルホン酸、など
の酸性化合物が挙げられる。また、これらの酸性触媒と
アミンとの混合物または反応物も含まれる。例えば、ヘ
キシルアミン、Ｎ．Ｎ−ジメチルドデシルアミン、ドデ
シルアミンなどのアミン類が挙げられるが、有機スズ化
合物が最も好ましい。

【００３８】さらに本発明においては、公知の着色顔
料、体質顔料、添加剤等を本発明の効果を損なわない限
りにおいて適宜配合することが可能である。

【００３９】このような着色顔料としては、酸化チタ
ン、酸化亜鉛、カーボンブラック、酸化第二鉄（べんが
ら）、クロム酸鉛（モリブデートオレンジ）、黄鉛、黄
色酸化鉄、オーカー、群青、コバルトグリーン等の無機
系顔料、アゾ系、ナフトール系、ピラゾロン系、アント
ラキノン系、ペリレン系、キナクリドン系、ジスアゾ
系、イソインドリノン系、ベンツイミダゾール系、フタ
ロシアニン系、キノフタロン系等の有機顔料があげられ
る。

【００４０】体質顔料としては、重質炭酸カルシウム、
クレー、カオリン、タルク、沈降性硫酸バリウム、炭酸
バリウム、ホワイトカーボン、珪藻土等があげられる。

【００４１】添加剤としては、可塑剤、防腐剤、防黴
剤、防藻剤、消泡剤、レベリング剤、顔料分散剤、沈降
防止剤、たれ防止剤、艶消し剤、紫外線吸収剤等があげ
られる。

【００４２】また、本発明の適用下地としては、通常舗
装材を施工する下地であれば特に限定されるものではな
いが、例えば、コンクリート、アスファルト、ＰＣ板等
があげられる。

【００４３】本発明の舗装材の施工は、まず下地面に、
必要に応じて、一般的にこの種の舗装材に用いられるエ
ポキシ系、ポリエステル系、湿気硬化形ウレタン等のプ
ライマーを塗付して、舗装材と下地面との密着性を十分
なものにしておく必要がある。これに続いて本発明の舗
装材を、主として鏝により塗り広げるが、施工面積が広
い場合には、トンボやレーキを用いることも可能であ
る。

【００４４】さらに本発明では通常舗装材のトップコー
トとして用いられるものをさらに舗装材塗膜表面に塗付
することが可能である。特に本発明の（Ａ）の無黄変湿
気硬化形ポリイソシアネートプレポリマーをトップコー
トとして塗付するのは、耐候性、耐久性の点からも望ま
しい。

【００４５】また、孔空き型紙や目地棒を使用したデザ
イン工法の場合には、プライマー塗付に続いて、目地部
分の色彩を形成する目地色下塗材を塗付した後に、該孔
空き型紙または目地棒を貼着し、本発明の舗装材を塗り
広げ、塗膜硬化後に該孔空き型紙または目地棒剥離除去
する。

【００４６】本発明では、前述のシラン系化合物が、系
中に配合される骨材の表面で、ポリイソシアネートプレ
ポリマーと骨材表面の水分が反応しようとするのを抑制
する効果を生じているものと思われる。その一方で、骨
材に対するポリイソシアネートプレポリマーの濡れ性を
向上させ、骨材表面の空気を置換しやすくしているもの
と思われる。また、空気中の水分とポリイソシアネート
プレポリマーが反応して塗膜表面側から内部側へと生じ
てくる炭酸ガスや、塗膜内部において若干生じた炭酸ガ
スを捕獲して、速やかに塗膜表面から空気中に放出する
脱泡効果についても機能しているものと思われる。この
際にポリイソシアネートプレポリマーの分子量やＮＣＯ
％を特定なものとすることによって、脱泡効果の効率が
高まる結果、全体として泡が舗装材中に残存することを
抑制しているものと思われる。

【００４７】

【実施例】以下に本発明の効果を実証すべく、試験体を
各種作成し、以下の試験方法に基づいて試験を行った。

【００４８】（試験方法） ＊脱泡効果確認試験（骨材配合前）＊ 大きさ１５ｃｍ×２０ｃｍ×０．３ｃｍの透明ガラス板
の周縁部に幅１０ｍｍ、厚さ２ｍｍの目地棒を貼り付け
て額縁を形成した。その後、表１に示した材料を用い
て、表２に示した各配合に基づいて、各材料を攪拌機に
より混合して製造した透明樹脂組成物を、それぞれ額縁
内に流し込みその後２４時間放置した。このようにして
作製した試験体塗膜を目視にて観察し、攪拌時に巻き込
んだ空気の泡の脱泡効果について確認した。評価基準と
しては、泡がほとんど見られず、ほぼ透明なものを○、
泡の存在が見られるものを△、泡が非常に多く、塗膜表
面が凹凸になっているものを×として評価した。結果を
同じく表２に示した。

【表１】

【表２】

【００４９】＊舗装材発泡抑制効果確認試験＊ 大きさ１５ｃｍ×２０ｃｍ×０．３ｃｍの透明ガラス板
の周縁部に幅１０ｍｍ、厚さ２ｍｍの目地棒を貼り付け
て額縁を形成した。その後、表１に示した材料を用い
て、表３および表４に示した各配合により舗装材を製造
した。但し、本発明の効果をより明確にするため、使用
する骨材については含水率を３％程度（通常は０．１％
程度）に調整して使用した。製造した舗装材を、鏝を使
用してそれぞれ額縁内に塗り込み、その後２４時間放置
した。このようにして作製した試験体塗膜の表面を目視
にて観察し、ほぼ平滑なものを○、表面に泡による若干
の凹凸の発生が見られるものを△、表面に著しい外観不
良が生じるものを×として評価した。

【００５０】＊耐衝撃性試験方法＊ JIS Ｋ ５４００−１９９０ 「塗料一般試験方法」
８．３．１「耐衝撃性試験 落球式」に準じて、３００
ｍｍ×３００ｍｍ×６０ｍｍの舗道板に、表１に示した
材料を用いて、表３および表４に示した各配合により製
造した舗装材（前述と異なり、骨材の含水率は通常のも
のを使用）を、それぞれ塗膜厚さ２ｍｍで塗付し、その
後２４時間放置して試験体を製造し、続いて塗膜面を上
にした試験体に、おもりとして３００±０．５ｇ、呼び
直径が２５．４０ｍｍ、等級６０の鋼球を落下させてそ
の塗膜の状態を観察した。このとき塗膜表面に何ら割れ
・剥がれを生じないものを○、割れ・剥がれが見られる
ものを×とした。

【００５１】＊付着強さ試験＊ JIS Ｋ ５４００−１９９０ 「塗料一般試験方法」
８．７「付着強さ」に準じて、７０ｍｍ×７０ｍｍ×２
０ｍｍの標準モルタルに、前述の耐衝撃性試験において
製造した舗装材を、それぞれ塗膜厚さ２ｍｍで塗付し、
その後１週間放置して試験体を製造し、続いて試験体の
塗膜面に上部引張用鋼製ジグを、高粘度無溶剤形の二液
形エポキシ樹脂接着剤を用いて接着し、２４時間静置
後、鋼製ジグに沿って周囲を４０ｍｍ×４０ｍｍの大き
さに試験板に達するまで切り傷を付け、下部引張用の鋼
製ジク及び鋼製当て板を用いて、試料面に対して鉛直方
向に引張力を加えて、最大引張荷重（Ｎ）を求め、単位
面積当たりの付着強さを算出した。

【００５２】＊作業性試験＊ ９０ｃｍ×９０ｃｍ×３ｍｍのスレート板に、前述の耐
衝撃性試験において製造した舗装材を鏝にて塗付量４ｋ
ｇ／ｍ² で施工し作業性の確認を行なった。このとき、
鏝の滑りがよく舗装材をスムースに塗り広げられるもの
を○、舗装材の粘着性が大きく、鏝への付着により舗装
材を塗り広げる際に、塗膜に欠損部やさざなみ状の荒れ
を生じるもの、舗装材がぱさついて骨材がバラバラにな
ってしまうものを×として評価した。

【００５３】＊耐黄変性試験＊ JIS Ｋ ５４００−１９９０ 「塗料一般試験方法」
９．８「促進耐候性」に準じて、１５０ｍｍ×７０ｍｍ
×６ｍｍのスレート板に、前述の耐衝撃性試験において
製造した舗装材を、それぞれ塗膜厚さ２ｍｍで塗付し、
その後２４時間放置して試験体を製造し、サンシャイン
カーボンアーク灯式の促進耐候性試験機にて１０００時
間照射を行なった後、舗装材塗膜表面を目視にて観察
し、変化のないものを○、黄変しているものを×として
評価した。

【００５４】＊耐薬品性試験＊ ３０ｃｍ×３０ｃｍ×３ｍｍのスレート板に、前述の耐
衝撃性試験において製造した舗装材を、それぞれ塗膜厚
さ２ｍｍで塗付し、その後１週間放置して試験体を製造
する。この試験体に１０％硫酸、１０％酢酸、１０％水
酸化ナトリウム溶液、水（但し、塗膜に紫外線照射２４
時間後）、トルエン、ガソリンをそれぞれ２ｍｌ滴下
し、円形に広がることを確認した後に、時計皿で覆い、
２４時間静置した後、適当な中性洗剤を含む水で洗い、
更にアルコールで洗い、試験片の表面を乾燥した清浄な
ガーゼで拭き取ってから１時間静置後、目視によって、
滴下部分の変化を確認する。このとき外観に特に変化の
ないものを○、外観に若干の変化を生じるものを△、塗
膜が変色、膨潤等の大きな変化をするものを×として評
価した。

【００５５】（配合１〜配合７） 表２の骨材を含有しない場合における脱泡効果確認試験
の結果からわかるように、分子量が高いポリイソシアネ
ートプレポリマーを使用した配合３では、表面に泡によ
る若干の凸凹の発生が見られた。また、分子量の低いポ
リイソシアネートプレポリマーを使用した配合４では、
反応性が高すぎて、炭酸ガスを発生しやすくなり、脱泡
効果が確認できないほど塗膜全体が膨れた。また、シラ
ン系化合物を配合しなかった配合７は、本発明において
規定するポリイソシアネートプレポリマーを使用してい
るが、シラン系化合物を配合していない為、脱泡効果が
得られず、塗膜中に攪拌時に巻き込んだ泡が残ってしま
った。一方、シラン系化合物を配合した配合１〜配合２
および配合５、配合６は、攪拌時に巻き込んだ泡が、塗
膜中から脱泡してほぼ透明な状態となった。すなわち、
骨材を含有しない場合においては、特に、配合５、配合
６のように、本発明に規定するシラン系化合物の範囲を
外れるものであっても、脱泡効果については一応確認で
き、配合７のようにシラン系化合物を配合しないもの
や、ポリイソシアネートプレポリマーの重量平均分子量
が本発明範囲を外れるものは、骨材を含有しない系にお
いてさえ、脱泡効果を確認できなかった。

【００５６】（実施例１）表１に示した材料を使用し
て、表３に示した配合にて舗装材を製造した。舗装材の
製造にあたっては、骨材以外の各成分を混合しておき、
最終的に骨材を混合する順序にて行なった。このように
して製造した舗装材を用いて、前述の舗装材発泡抑制効
果確認試験以降の各試験を行なった。表５の結果からわ
かるように、この舗装材は、一液湿気硬化形ウレタン樹
脂系舗装材にもかかわらず、発泡や膨れが見られず、耐
衝撃性や付着強さという塗膜の物理的な物性に優れると
ともに、耐黄変性や耐薬品性という塗膜の化学的な物性
にも優れるものであった。また、施工にあたっては、舗
装材の粘性が良好なため、鏝塗りにおける作業もスムー
スに行なうことができた。

【００５７】（実施例２） 表３の配合にて、実施例１と同様の手順で舗装材を製造
し各試験を行なったところ、表５のように実施例１同様
に、各種物性に優れた舗装材であることがわかった。

【００５８】（比較例１）表４の配合にて、実施例１と
同様の手順で舗装材を製造し各試験を行なった。結果は
表５のように、ポリイソシアネートプレポリマーとし
て、分子量が本発明の規定範囲より大きなものを使用し
たため粘度が高く、鏝塗り作業時に舗装材が粘り付き、
塗膜を平滑にすることが非常に困難であった。また、骨
材と分散剤を除けば、先の配合５と同様のため、脱泡効
果が不十分であり、塗膜表面に大きな凹凸の発生が見ら
れた。

【００５９】（比較例２）表４の配合にて、実施例１と
同様の手順で舗装材を製造し各試験を行なった。結果は
表５のように、ポリイソシアネートプレポリマーとし
て、分子量が本発明の規定範囲より小さなものを使用し
たため、ポリイソシアネートプレポリマーの反応性が高
く、発泡抑制の効果を超えるとともに、発生した炭酸ガ
スの脱泡効果が追いつかず、大きな凹凸膨れが形成され
舗装材塗膜外観が著しく損なわれた。また、通常の含水
率を示す骨材を混合した他の試験体においても激しい発
泡、膨れが発生し、耐衝撃性試験において、塗膜表面に
剥がれが見られた。

【００６０】（比較例３）表４の配合にて、実施例１と
同様の手順で舗装材を製造し各試験を行なった。結果は
表５のように、配合するシラン系化合物として、その縮
合度が本発明の規定範囲より大きいものを使用した。こ
れは、骨材と分散剤を除けば、先の配合７と同様のた
め、塗膜内部で発生した泡の脱泡効果が予想されたが、
比較例３は骨材を含有する系のため、発泡抑制効果が十
分に発揮されなくなり、大きな凹凸膨れが形成され舗装
材塗膜外観が著しく損なわれた。また、通常の含水率を
示す骨材を混合した他の試験体においても激しい発泡、
膨れが発生し、耐衝撃性試験において、塗膜表面に割れ
が見られた。

【００６１】（比較例４）表４の配合にて、実施例１と
同様の手順で舗装材を製造し各試験を行なった。結果は
表５のように、配合するシラン系化合物として、そのア
ルキル基の炭素数が本発明の規定範囲より大きいものを
使用した。これは、骨材と分散剤を除けば、先の配合８
と同様のため、塗膜内部で発生した泡の脱泡効果が予想
されたが、比較例３は骨材を含有する系のため、発泡抑
制効果が十分に発揮されず、大きな凹凸膨れが形成され
舗装材塗膜外観が著しく損なわれた。また、通常の含水
率を示す骨材を混合した他の試験体においても激しい発
泡、膨れが発生し、耐衝撃性試験において、塗膜表面に
割れが見られた。

【００６２】（比較例５）表４の配合にて、実施例１と
同様の手順で舗装材を製造し各試験を行なった。結果は
表５のように、配合する骨材の量が本発明において規定
する範囲より少ないため、相対的にポリイソシアネート
プレポリマーの量が多くなり、その骨材間に存在する豊
富な樹脂が湿気硬化により表面より硬化が進行するた
め、抑泡効果によってある程度押さえられてはいるが、
骨材表面の水分と反応して生ずる若干の炭酸ガスが脱泡
する逃げ場を失い、舗装材塗膜全体としては若干凹凸膨
れが形成された。

【００６３】（比較例６）表４の配合にて、実施例１と
同様の手順で舗装材を製造し各試験を行なった。結果は
表５のように、配合する骨材の量が本発明において規定
する範囲より多いため、鏝にて施工した際に粘りが無
く、骨材がばらつく傾向にあった。また、形成される舗
装材塗膜は脆いものとなり、耐衝撃性や付着強さも低下
した。

【００６４】（比較例７）表４の配合にて、実施例１と
同様の手順で舗装材を製造し各試験を行なった。結果は
表５のように、配合するシラン系化合物の配合量が本発
明の範囲より非常に多いため、形成される舗装材塗膜に
粘着性が残り、付着性が若干低下するとともに、耐薬品
性、特に耐水性が低下した。

【００６５】（比較例８〜９）表４の配合にて、実施例
１と同様の手順でエポキシ系舗装材、ＭＭＡ系舗装材を
それぞれ製造し各試験を行なった。結果は表５のよう
に、ウレタン系に比較して、舗装材塗膜の耐薬品性が劣
ることがわかった。また、硬化剤の配合等、舗装材の製
造および施工において非常に手間がかかった。

【００６６】

【発明の効果】本発明は、従来のエポキシ系、メチルメ
タクリレート系、ポリエステル系舗装材が有する、 （１）配合比率への注意の必要性が高い主剤、硬化剤の
二液タイプであること。 （２）有害な揮発性有機化合物を多量に含有する。 （３）耐黄変性、耐薬品性等の塗膜物性に欠陥があるこ
と。等の問題がなく、さらに一液湿気硬化形ウレタン樹
脂の問題点であった、特に水分を含有する骨材を配合し
た場合における、その骨材表面との反応で生じる炭酸ガ
スの発生による、塗膜の内部よりの膨れが抑制され、優
れた物性の塗膜を形成する舗装材である。

【表３】

【表４】

【表５】

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08G 18/00 - 18/87 C08L 75/00 - 75/16

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）重量平均分子量６０００〜１５００
   ０、ＮＣＯ％５〜１５の無黄変湿気硬化形ポリイソシア
   ネートプレポリマーを１００重量部、（Ｂ）無機質骨材
   を４００〜１５００重量部、（Ｃ）下記式にて示される
   シラン系化合物又は、その縮合度が１〜４の縮合物を
   ０．５〜５．０重量部含有することを特徴とする一液湿
   気硬化形ウレタン樹脂系舗装材。 【化１】 （式中、ｎは０〜４の整数、Ｒは炭素数１〜３のアルキ
   ル基、Ｒ’はアルキル、シクロヘキシルアルキルから選
   択される官能基であり、Ｒ、Ｒ’は共に複数の官能基が
   混在していても良い。）
2. 【請求項２】無黄変湿気硬化形ポリイソシアネートプレ
   ポリマーが、ヘキサメチレンジイソシアネート系である
   ことを特徴とする請求項１に記載の一液湿気硬化形ウレ
   タン樹脂系舗装材。