铺路用材料以及使用该材料的铺路体的建造方法

文档序号:2259961阅读:1243来源:国知局
专利名称:铺路用材料以及使用该材料的铺路体的建造方法
技术领域
本发明涉及新型的铺路用材料以及使用该材料的铺路体的建造方法,详细地说,涉及操作容易,施工时制约少且具有优良物性的新型的铺路用材料、以及使用该铺路用材料的铺路体的建造方法。

背景技术
近年来,为了确保降雨时的视野性和抑制噪音等,人们倾向于大量使用排水性铺路体。可是,排水性铺路体由于空隙较大,骨料之间的粘合面积比通常的铺路体小,如果用于交通,则特别是表层部的骨料容易飞散,往往在早期就需要补修。为了防止这种情况,过去是将例如甲基丙烯酸酯树脂或丙烯酸酯树脂等涂布在排水性铺路体的表面上,以便使排水性铺路体的表面强化(参照例如专利文献1、专利文献2)。
然而,由于甲基丙烯酸酯树脂或丙烯酸酯树脂等树脂液属于第4类第1石油类,其固化剂属于粉末状的第5类危险品(自反应性),在操作上需要注意,存在着不易操作的问题。另外,由于甲基丙烯酸酯树脂或丙烯酸酯树脂等树脂液害怕高温或水分,例如,在刚铺设之后温度仍然较高的铺路体上,或者在为了防止混合物附着到滚压辊上而进行的水散布时,或者在受到交通开放时间制约的情况下为了加快铺路体温度的降低而进行水散布时,或者由于降雨等而在路面上仍然残留水分的铺路体上,均存在不能施工的制约。而且,甲基丙烯酸酯树脂或丙烯酸酯树脂等树脂液具有刺激臭味,必须考虑对施工作业者或近邻的影响,这是其缺点。
另一方面,作为代替树脂的铺路用材料,可以考虑使用通常使用的沥青乳剂等铺路用粘合剂乳剂,可是,沥青乳剂等铺路用粘合剂乳剂通常在分解后的粘合力和硬度不够好,即便使用它来强化排水性铺路体的表面也不可能获得令人满意的结果。因此,人们一直以来都在尝试改善铺路用粘合剂乳剂的耐久性和耐水性,例如有人提出了在沥青乳剂中混合入环氧树脂及其固化剂的方案(参照专利文献3、专利文献4)。然而,对于这些以往的树脂混合沥青乳剂等树脂混合铺路用粘合剂乳剂来说,存在着铺路用粘合剂乳剂的分解缓慢,施工后至交通开放时需要很长时间的缺点,而且还存在着得到的耐久性等决不能达到令人满意的水平的问题。
专利文献1专利第2913904号公报 专利文献2专利第3246460号公报 专利文献3特开平11-323140号公报 专利文献4特开2001-131388号公报 本发明就是为了解决上述那些以往技术的问题点而进行的,其目的在于,提供一种操作容易、施工上的制约少、且分解快、耐久性优良的铺路用材料,以及使用该铺路用材料的铺路体的建造方法。


发明内容
本发明人等为了解决上述课题反复进行了各种研究,结果发现,在上述以往的树脂混合铺路用粘合剂乳剂中,由于考虑到树脂与铺路用粘合剂乳剂的混合性而使用了水溶性的环氧树脂、或者被乳化了的环氧树脂,结果使得树脂混合铺路用粘合剂乳剂的分解变慢,且得到的强度也不够。因此,经过进一步研究的结果,本发明人等意外地发现,在使用非水溶性的环氧树脂及其固化剂的情况下,通过在施工时在施工现场将它们混合,即便同时使用非水溶性的环氧树脂,也可以获得一种与沥青乳剂等铺路用粘合剂乳剂的混合性完全没有问题的、而且分解快、得到的强度也足够的铺路用材料。
另外还发现,作为属于固化剂的胺类化合物,在使用至少含有聚氨基酰胺的胺类化合物的场合,通过预先将其混合而获得的沥青乳剂等铺路用粘合剂乳剂,在实用上没有障碍的期间内,可以不分解而稳定地保存,然后,如果使用通过预先将这种胺类化合物混合而获得的铺路用粘合剂乳剂,则在施工现场,基本上只需将加入了胺类化合物的铺路用粘合剂乳剂与非水溶性的环氧树脂混合,便可以制得本发明的铺路用材料,因此,施工作业变得极为简单,施工效率提高,至此完成了本发明。
即,本发明提供一种其中至少含有铺路用粘合剂乳剂、非水溶性的环氧树脂以及作为其固化剂的胺类化合物作为成分,在施工时通过将这3种成分在施工现场混合而制得的铺路用材料,同时提供一种使用该铺路用材料的铺路体的建造方法,进而提供一种含有作为非水溶性环氧树脂的固化剂的胺类化合物、并且该胺类化合物中至少含有聚氨基酰胺的铺路用粘合剂乳剂,由此解决了上述的课题。
在本发明的铺路用材料中,使用非水溶性的环氧树脂,在施工时将铺路用粘合剂乳剂、非水溶性的环氧树脂以及固化剂这3种成分在施工现场混合。所谓在施工时在施工现场混合,不是指在施工开始时上述3种成分就已成为混合的状态,而是指在施工进行时,在施工面上散布或涂布时,这3种成分才成为混合的状态。总之,从混合到施工的时间变得极短。在最极端的场合,3种成分在施工开始时为相互不混合的状态,通过散布或涂布,在施工面上开始混合。或者,被散布时,从散布机的喷嘴喷射后,直至到达施工面上这段时间被混合,或者,在散布机的贮槽内,将3种成分混合后,从散布机的喷嘴向施工面喷射。进而,有时在施工现场,在适宜的混合容器内进行适宜的混合,然后使用散布机进行散布或涂布。
应予说明,在将铺路用粘合剂乳剂、非水溶性的环氧树脂以及作为固化剂的胺类化合物这3种成分混合时,可以将三种同时混合,也可以将三种中的任意两种先混合,然后将该混合物与其余的一种混合,其混合的顺序没有特殊限定,可是,在将任意两种先混合的场合,优选首先将铺路用粘合剂乳剂和胺类化合物混合,然后再将该混合物与非水溶性的环氧树脂混合。特别地,作为胺类化合物,使用至少含有聚氨基酰胺的胺类化合物,在将其与铺路用粘合剂乳剂混合的场合,该混合物在不影响实际使用的期间不会发生分解,非常稳定,例如,可以在工厂内混合,制成加入了胺类化合物的铺路用粘合剂乳剂,然后运送到施工现场,在施工现场与非水溶性的环氧树脂进行混合。
总之,在本发明的铺路用材料中,由于非水溶性的环氧树脂、铺路用粘合剂乳剂和固化剂在施工时在施工现场进行混合,因此,使3种成分的混合物维持良好混合状态的时间可以很短。因此,对于本发明的铺路用材料,不需要用于使3种成分在混合状态下保持稳定的对策,例如将环氧树脂乳化等的对策。
另外,本发明中所说的施工面,一般是指铺路用材料在其上而散布、涂布乃至均匀涂敷的全部的表面,以排水性铺路的表面为代表,包括新设、已设的各种铺路体的表面,当然也包含施工过程中的铺设面、通过掘凿或切削而露出的铺设面、地板的表面等。
由于本发明的铺路用材料如以上那样构成,因此,在施工后,分解和固化快,可以快速将交通开放,此外还具有固化后可以发挥很强的粘合力和优良的耐磨性,耐久性优良等优点。另外,由于不仅含有环氧树脂,而且含有沥青乳剂等铺路用粘合剂乳剂作为成分,因此,即使施工面的温度高也可以进行施工,而且不管在施工面上残留多少水分的状态均可以进行施工。因此,采用本发明的铺路用材料,可以在刚铺设之后表面温度仍然较高的铺路体表面上进行施工,施工效率优良,同时可以获得即使铺路体表面为湿润状态,也可以不用担心地进行施工的优点。进而,本发明的铺路用材料操作容易,可以安全施工,几乎不发生刺激性臭味等,还具有作业环境舒适的优点。
另外,对于本发明的铺路用材料,例如,在将铺路用粘合剂乳剂与作为固化剂的胺类化合物在工厂等中预先混合的场合,除了在施工现场混合的计量操作变得简单以外,还具有可以使混合、散布等所需要的设备、机械等简化,并使施工变得极为容易的优点。特别地,作为起固化剂作用的胺类化合物,可以使用聚氨基酰胺,或者,使用至少含有聚氨基酰胺的胺类化合物,在将其预先与铺路用粘合剂乳剂混合的场合,通过混合入固化剂而获得的铺路用粘合剂乳剂,在不影响实际使用的期间不会发生分解,是稳定的,对于简化施工工序、提高施工效率方面是极为有用的。
进而,根据包括将本发明的铺路用材料散布或者涂布到施工面上的工序、在施工面上进行铺路用粘合剂乳剂的分解和环氧树脂的固化反应、形成含有铺路用粘合剂和固化了的环氧树脂的铺路层的工序的本发明的铺路体的建造方法,安全、简便而且不受施工面的温度或水分的残留等施工条件的制约,具有可以建造具备强度和耐久性优良的铺路层的铺路体的优点。

具体实施例方式 本发明的铺路用材料至少含有铺路用粘合剂乳剂、非水溶性环氧树脂以及作为其固化剂的胺类化合物作为成分。下面依次说明这些成分。
A.铺路用粘合剂乳剂 本发明所用的铺路用粘合剂乳剂是指那些通过将沥青等沥青类粘合剂或石油树脂类粘合剂等铺路用粘合剂乳化而获得的沥青乳剂或石油树脂类粘合剂乳剂等铺路用粘合剂乳剂。
<沥青乳剂> 其中,首先说明沥青乳剂。作为可用于沥青乳剂的沥青类粘合剂材料,可列举出直馏沥青、吹制沥青、半吹制沥青、丙烷脱出的沥青等石油沥青;湖地沥青等天然沥青等。这些沥青类粘合剂材料可以只使用其中的1种,也可以将2种以上适宜组合使用。
上述的沥青乳剂优选为经增塑剂、增粘剂、热塑性树脂、和/或橡胶等改性的沥青乳剂,作为可用于改性的增塑剂,可列举出脂肪族油、芳香族油、脂环族油、汽缸油等,这些增塑剂可以单独使用其中的任意1种,也可以并用2种以上。
另外,作为可用于沥青乳剂改性的增粘剂,可列举出脂肪族石油树脂、芳香族石油树脂、脂环族石油树脂、氢化石油树脂、松香类树脂、萜烯类树脂、苯烯类树脂、异戊二烯类树脂、香豆酮-茚树脂等,这些增粘剂可以单独使用其中任意1种,也可以并用2种以上。
另外,作为可用于沥青乳剂改性的热塑性树脂,可列举出苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SIS)等苯烯类树脂;乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)等烯类树脂、聚酯类树脂、尼龙类树脂、丙烯酸类树脂等,这些热塑性树脂可以单独使用其中任意1种,也可以并用2种以上。另外,这些热塑性树脂也可以将其中的一部分作为乳液或者胶乳,配合到本发明所用的沥青乳剂中。
另外,作为可用于沥青乳剂改性的橡胶,可列举出天然橡胶、杜仲胶、环化橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、苯乙烯异戊二烯橡胶、聚异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、氯系聚乙烯、氯磺化聚乙烯、乙丙橡胶、EPT橡胶、阿尔芬橡胶、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物橡胶、苯乙烯异戊二烯嵌段共聚物橡胶等,这些橡胶可以单独使用其中任意1种,也可以并用2种以上。另外,这些橡胶也可以将其中的一部分作为乳液或者胶乳,配合到本发明所用的沥青乳剂中。
用于沥青乳剂改性的上述各材料的配合量,只要改性后的沥青乳剂获得所希望的特性,就没有特殊的限制,可是,例如对于热塑性树脂和橡胶而言,相对于沥青材料100质量份,在将热塑性树脂和/或橡胶二者并用的场合按照其合计量计算,另外,在单独使用任意一方的场合按照其任意一方的量计算,可以配合3~20质量份,优选配合3~10质量份。如果所配合的热塑性树脂和/或橡胶的量超过20质量份,则得到的改性沥青的粘度变得过高,从而使乳化变得困难,因此是不理想的。另一方面,如果所配合的热塑性树脂和/或橡胶的量低于3质量份,则得不到改性的效果。
<石油树脂类粘合剂乳剂> 其次,本发明中,通过乳化而制成石油树脂类粘合剂乳剂的石油树脂类粘合剂是指通过配合热塑性树脂和橡胶、增粘剂、增塑剂而成的粘合剂,根据需要,还可进一步配合抗剥离剂和/或粘着抑制剂。
作为可用于石油树脂类粘合剂的热塑性树脂,可列举出苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SIS)、以及它们的氢化产品等苯烯类树脂、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)等烯类树脂、聚酯类树脂、尼龙类树脂、丙烯酸类树脂等,这些热塑性树脂可以单独使用其中任意1种,也可以并用2种以上。另外,这些热塑性树脂也可以将其中的一部分作为乳液或者胶乳,配合到本发明所用的石油树脂类粘合剂乳剂中。
作为可用于石油树脂类粘合剂的橡胶,可列举出天然橡胶、杜仲胶、环化橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、苯乙烯异戊二烯橡胶、聚异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、氯系聚乙烯、氯磺化聚乙烯、乙丙橡胶、EPT橡胶、阿尔芬橡胶、苯乙烯丁二烯嵌段聚合物橡胶、苯乙烯异戊二烯嵌段聚合物橡胶等,这些橡胶可以单独使用其中任意1种,也可以并用2种以上。另外,这些橡胶也可以将其中的一部分作为乳液或者胶乳,配合到本发明所用的石油树脂类粘合剂乳剂中。
作为可用于石油树脂类粘合剂的增粘剂,可列举出脂肪族石油树脂、芳香族石油树脂、脂环族石油树脂、氢化石油树脂、松香类树脂、萜烯类树脂、萜烯系氢化树脂、苯烯类树脂、异戊二烯类树脂、香豆酮-茚树脂等,这些增粘剂可以单独使用其中任意1种,也可以并用2种以上。
作为可用于石油树脂类粘合剂的增塑剂,可列举出脂肪族油、芳香族油、脂环族油、汽缸油等,这些增塑剂可以单独使用其中任意1种,也可以并用2种以上。
作为可用于石油树脂类粘合剂的抗剥离剂,可列举出胺类、酰胺类、季铵盐等表面活性剂、磷酸酯等,这些抗剥离剂可以单独使用其中任意1种,也可以并用2种以上。
作为可用于石油树脂类粘合剂的粘结性抑制剂,可列举出石蜡、微晶蜡、费-托合成蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡等,这些粘结性抑制剂可以单独使用其中任意1种,也可以并用2种以上。
石油树脂类粘合剂中的上述各材料的配合量,只要能使所获的石油树脂类粘合剂乳剂获得所希望的特性,就没有特殊的限制,当以热塑性树脂和橡胶、增粘剂以及增塑剂的合计量作为100质量份时,优选热塑性树脂与橡胶的合计量为1~30质量份,增粘剂为30~94质量份,增塑剂为5~65质量份,更优选热塑性树脂与橡胶的合计量为5~15质量份,增粘剂为55~80质量份,增塑剂为10~40质量份。如果所配合的热塑性树脂与橡胶的合计量超过30质量份,则获得的石油树脂类粘合剂的粘度变得过高,从而使乳化变得困难,因此是不理想的。另一方面,如果所配合的热塑性树脂与橡胶的合计量低于1质量份,则得到的石油树脂类粘合剂的强度和粘结力有可能不足。
<乳化> 本发明所用的沥青乳剂(包括改性沥青乳剂)和石油树脂类粘合剂乳剂等铺路用粘合剂乳剂,可以通过用乳化剂将上述的沥青材料、或者用上述的改性剂将其改性而成的沥青材料、或者上述的石油树脂类粘合剂进行乳化而获得。作为可用于乳化的乳化剂,可以使用阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂中的任一种,可以使用这些表面活性剂中的任意1种,也可以将任意2种以上组合使用。
作为可以使用的阴离子型表面活性剂,可列举出脂肪酸盐、烷基硫酸酯盐、烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、松香酸盐等。
作为可以使用的阳离子型表面活性剂,可列举出具有长链烷基的脂肪族或者脂环族的单胺、二胺、三胺、酰胺、聚氨基乙基咪唑啉、长链羟烷基二胺、松香胺、这些胺类的氧化乙烯加合物、氧化胺等胺类表面活性剂,进而还可列举出通过使这些胺类表面活性剂与盐酸、氨基磺酸、乙酸等酸发生作用而获得的水溶液或水分散性的盐、以及这些胺类表面活性剂的季铵盐等。
作为可以使用的非离子型表面活性剂,可列举出聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚乙二醇脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基胺等。
作为可以使用的两性表面活性剂,可列举出氨基酸型以及甜菜碱型的羧酸盐类、硫酸酯盐类、磺酸盐类、磷酸酯类等。
本发明所用的铺路用粘合剂乳剂,可以使用上述那样的沥青材料、改性剂、石油树脂类粘合剂、以及乳化剂,例如通过按如下的方法来制备。即,可以将乳化剂和稳定剂溶解于温水中配制成的温度约50℃的乳化液,与加热溶解了的沥青、改性沥青、或者石油树脂类粘合剂一起同时通入胶体磨或赫里耳(ハレル)均化器之类的乳化机中,将其混合乳化来制备。乳化剂的使用量,相对于沥青、改性沥青、或者石油树脂类粘合剂100质量份,可以为0.05~8质量份。稳定剂是为了促进乳化或者为了提高作为乳化剂的稳定性而使用的,具体地,可以使用例如明胶、PVA、海藻酸钠、淀粉、羧甲基纤维素、氯化钙等。
在乳化时,为了促进乳化,可以向加热溶解了的沥青、改性沥青、或者石油树脂类粘合剂中适量添加表面活性剂。另外,也可以添加适宜的消泡剂或分散剂。另外,也可以向得到的沥青乳剂(包括改性沥青乳剂)或者石油树脂类粘合剂乳剂中添加热塑性树脂和/或橡胶的乳液或胶乳。这样获得的铺路用粘合剂乳剂中所含有的蒸发残留物(固体成分)的浓度没有特殊限制,可是,通常优选为30~80质量%的范围内,更优选为50~70质量%的范围内。
B.非水溶性的环氧树脂 作为本发明所用的非水溶性的环氧树脂,可以使用非水溶性的、在分子内具有2个以上环氧基的环氧树脂、或者同样是非水溶性的、由分子内具有2个以上环氧基的环氧树脂与分子内具有少于2个环氧基的环氧树脂形成的混合物。作为这些环氧树脂,可列举出例如,双酚A型、双酚F型、酚醛清漆型等缩水甘油醚;二聚酸型、三元羧酸型的缩水甘油酯;或者,芳香族胺型、氨基苯酚型的缩水甘油基胺等,这些非水溶性的环氧树脂可以单独使用其中的任意1种,也可以将任意2种以上并用。其中,优选使用双酚A型的二缩水甘油醚、双酚F型的二缩水甘油醚、或者它们的混合物。
向本发明所用的非水溶性的环氧树脂中,添加上述那样的乳化剂,可以适宜提高环氧树脂与铺路用粘合剂乳剂的混合性,作为所添加的乳化剂,优选非离子型的表面活性剂。另外,向本发明所用的非水溶性的环氧树脂中,添加一些从丙烯酸、甲基丙烯酸、以及它们的酯、丙烯腈中选出的丙烯酸化合物,也可以适宜提高固化后的强度。在该场合,丙烯酸化合物相对于环氧树脂的添加量,相对于环氧树脂100质量份,为1~200质量份的范围,优选为5~50质量份的范围。
C.胺类化合物 作为本发明中作为非水溶性的环氧树脂的固化剂使用的胺类化合物,只要能够与所使用的非水溶性的环氧树脂发生反应从而使环氧树脂固化的即可,基本上可以使用各种胺类化合物,优选使用聚氨基酰胺;或者聚氨基酰胺与聚胺的混合物;或者聚氨基酰胺与聚氨基酰胺以外的改性聚胺的混合物;或者聚氨基酰胺、聚胺与聚氨基酰胺以外的改性聚胺的混合物,更优选可以使用聚氨基酰胺、或者聚氨基酰胺与改性脂肪族聚胺的混合物。
作为与聚氨基酰胺并用的聚胺,可列举出从脂肪族聚胺、脂环族聚胺、芳香族聚胺、聚氧丙烯单胺、聚氧丙烯二胺、聚氧丙烯三胺、聚环己基聚胺混合物、N-氨乙基哌嗪中选出的1种或者2种以上的混合物。作为聚氨基酰胺以外的改性聚胺,可列举出环氧加合物的改性聚胺、曼尼希型改性聚胺等改性聚胺,其中优选脂肪族的改性聚胺。这些改性聚胺可以只使用其中的1种,也可以将2种以上混合使用。
为了提高与铺路用粘合剂乳剂的混合性,优选向上述那样的作为固化剂的胺类化合物中添加水,作为浓度30~80质量%的水溶液使用。此时,为了提高胺类化合物的水溶性,可以添加适量的乙酸。
另外,根据需要,可以向上述那样的作为固化剂的胺类化合物中添加催化剂。作为催化剂,只要是通常可作为固化剂的反应促进剂使用的那些催化剂就可以使用,对此没有特殊限定,可列举出例如,对甲苯磺酸、苄基甲胺、2,4,6-三(二甲氨基)甲基苯酚等叔胺类化合物、2-甲基咪唑等咪唑类等。
应予说明,上述3种成分,即,铺路用粘合剂乳剂、非水溶性的环氧树脂、以及胺类化合物的配合比例,只要能够获得快速分解性、固化性和所希望的强度以及耐久性,就没有特殊限制,在铺路用粘合剂乳剂为沥青乳剂的场合,通常情况下,相对于沥青乳剂中的固体成分100质量份,可以配合非水溶性的环氧树脂10~70质量份,优选15~50质量份,在铺路用粘合剂乳剂为石油树脂类粘合剂乳剂的场合,通常情况下,相对于石油树脂类粘合剂乳剂中的固体成分100质量份,可以配合非水溶性的环氧树脂10~100质量份,优选25~85质量份。另外,非水溶性的环氧树脂与作为其固化剂的胺类化合物的比例,只要能够获得快速的固化性和所希望的强度以及耐久性,就没有特殊限制,在通常情况下,相对于非水溶性的环氧树脂的环氧当量1,胺类化合物的活泼氢当量优选为0.1~2.0的范围内,更优选相对于非水溶性的环氧树脂的环氧当量1,胺类化合物的活泼氢当量为0.5~1.5的范围内。
D.其他成分 本发明的铺路用材料,除了上述成分以外,还可以将例如,水泥、颜料、隔热颜料、中空粒子等作为成分。
作为所添加的水泥,可列举出普通波特兰水泥、早强波特兰水泥、超早强波特兰水泥、中热波特兰水泥、白色波特兰水泥、高炉水泥、二氧化硅水泥、粉煤灰水泥、氧化铝水泥、膨胀水泥、耐硫酸水泥、喷射水泥、超速硬化水泥、高炉胶体水泥、胶体水泥、超微粒子水泥等,这些水泥可以单独添加其中的任意1种,也可以将2种以上合并添加。
应予说明,可以将水泥添加到铺路用粘合剂乳剂中,也可以添加到非水溶性的环氧树脂中。在将水泥添加到非水溶性的环氧树脂中的场合,可以适量加入表面活性剂或减水剂等分散剂。水泥的添加量,相对于铺路用粘合剂乳剂的固体成分100质量份,优选为1~20质量份,更优选为2~10质量份的范围内。通过添加水泥,可以缩短本发明的铺路用材料的分解、固化时间,同时,还可以改善分解、固化后的强度和耐久性。
在本发明的铺路用材料中,也可以根据需要,添加适宜的颜料,使其着色为所希望的色调。作为可供使用的颜料没有特殊限制,可列举出例如,氧化钛、炭黑、氧化锌、铅白、石墨、镉红、钼橙、氢氧化铁、氧化铁黄、黄铅、氧化铬、铬绿、群青、普鲁士蓝、钴蓝、锰紫等。这些颜料可以单独使用其中的任意1种,也可以并用2种以上。
进而,在本发明的铺路用材料中,还可以根据需要,添加隔热颜料或中空粒子。作为隔热颜料,例如,只要是铺路中通常使用的隔热颜料就可以使用,优选可列举出,日射反射率在10%以上,CIE1976L*a*b*色差公式中的L*值在80以下的隔热颜料。在本发明的铺路用材料中配合隔热颜料的场合,使用本发明的铺路用材料建造的例如表面处理层,能够有效地阻隔来自太阳的辐射热等,特别是能够有效地抑制夏季的热岛现象。另外,作为中空粒子,可以使用例如,粒径为10~125μm、优选粒径为25~80μm的陶瓷空心球、玻璃空心球、火山灰空心球、用聚苯乙烯等树脂制的空心球,当在本发明的铺路用材料中配合这些中空粒子的场合,由于其优良的隔热性、反射性以及照射性,使其具有进一步提高所形成的铺路层的隔热效果的优点。
E.铺路体的建造方法 下面,以建造例如排水性铺路的表面硬化层的情况为例,说明上述的使用本发明铺路用材料的铺路体的建造方法。
在新设的排水性铺路体上建造表面硬化层的场合采用通常的工程方法建造排水性铺路体后,或者在已铺的排水性铺路体上建造表面硬化层的场合,将已铺的排水性铺路体的表面充分清扫后,只要在其表面上散布或者涂布本发明的铺路用材料即可。当散布时,首先准备好铺路用粘合剂乳剂、非水溶性的环氧树脂、以及作为其固化剂的胺类化合物、以及其他的添加成分,将它们在施工现场投入到混合搅拌机中进行混合,由此制备本发明的铺路用材料。向混合搅拌机中的投入顺序和混合的顺序没有特殊限制,可以将铺路用粘合剂乳剂、非水溶性环氧树脂、以及胺类化合物这3种成分与水泥等其他添加成分分别投入到混合搅拌机中,同时进行混合,也可以将水泥等添加成分与铺路用粘合剂乳剂或者非水溶性的环氧树脂另外在其他混合搅拌机中混合,然后投入到最终混合用的混合搅拌机中。
接着,将施工时在施工现场混合而制备的本发明的铺路用材料快速散布或涂布到作为施工面的排水性铺路的表面上。散布或涂布可以使用发动机喷雾器等通常的散布装置或辊子等通常的涂布装置。散布或涂布的量,依赖于所使用的本发明的铺路用材料的配合和排水性铺路体的空隙率等,通常为0.2~1.0升/m2左右,可以散布或涂布一层或者二层以上。
应予说明,根据不同场合,可以在施工前,在另外的工厂等场所中,将铺路用粘合剂乳剂与胺类化合物预先按照指定的比例混合,制成加入了固化剂的铺路用粘合剂乳剂,然后在施工时在施工现场再将其与非水溶性的环氧树脂混合,制备本发明的铺路用材料。在如此准备好按照所定的比例将铺路用粘合剂乳剂与固化剂预先混合而形成的加入了固化剂的铺路用粘合剂乳剂的场合,可以将该加入了固化剂的铺路用粘合剂乳剂与另外准备的非水溶性的环氧树脂在施工现场用混合搅拌机等混合,制备本发明的铺路用材料,不过例如也可以向二液计量混合型的散布装置中,放入上述加入了固化剂的铺路用粘合剂乳剂和非水溶性的环氧树脂,将其在散布装置内混合,在散布装置内制备本发明的铺路用材料。在散布装置内制备的本发明的铺路用材料,可以直接地从散布装置散布到施工面上。
这样,在准备这种预先加入了固化剂的铺路用粘合剂乳剂的场合,除了使得在施工现场的混合作业变得容易以外,还使得铺路用粘合剂乳剂和作为固化剂的胺类化合物的计量、配合不需要在施工现场进行,因此,具有在施工现场的计量作业变得简单的优点。另外,即使在该场合,水泥等添加成分也可以预先地或者在施工时在施工现场与加入了固化剂的铺路用粘合剂乳剂或者非水溶性的环氧树脂进行适当混合。
虽然也依赖于铺路用粘合剂乳剂的种类和作为固化剂的胺类化合物的种类,但铺路用粘合剂乳剂与聚氨基酰胺、或者铺路用粘合剂乳剂与至少含有聚氨基酰胺的胺类化合物的混合物,其稳定性意外地优良,在最优选组合的场合,例如在20℃下即使1个月以上也不分解,可以长期保存。因此,可以预先在工厂等场所中,将铺路用粘合剂乳剂与至少含有聚氨基酰胺的胺类化合物按照所定的配比混合,将其作为加入了固化剂的铺路用粘合剂乳剂保存,在必要时再将该加入了固化剂的铺路用粘合剂乳剂从工厂或仓库出货,将其与非水溶性的环氧树脂组合并运送到施工现场,用来制备本发明的铺路用材料。这样,加入了固化剂的铺路用粘合剂乳剂,作为用于制备本发明的铺路用材料的材料,是极为有用的。另外,在至少含有聚氨基酰胺的胺类化合物中,聚氨基酰胺的比例,在全部胺类化合物中,优选含有50质量%以上的聚氨基酰胺,更优选含有60质量%以上。
另外,在使用三液计量混合型的散布装置的场合,可以将铺路用粘合剂乳剂、非水溶性的环氧树脂以及胺类化合物这三者放入该三液计量混合型的散布装置中,在散布装置内中将三者混合,制备本发明的铺路用材料,然后,从散布装置直接散布到施工面上。
按照以上的顺序,在施工时在施工现场制备本发明的铺路用材料,在作为施工面的排水性铺路的表面上,形成本发明的铺路用材料层,通过使其分解、固化,可以建造具备有含有沥青或石油树脂类粘合剂等铺路用粘合剂和固化了的环氧树脂的铺路层的排水性铺路体。用本发明的铺路用材料建造的含有铺路用粘合剂和固化了的环氧树脂的铺路层,其强度和耐磨性优良,除了最适合作为排水性铺路的表面强化层以外,还可以通过排水性铺路提高抑制噪音的效果。另外,由于不使用丙烯酸酯树脂或甲基丙烯酸酯树脂等树脂液,因此是安全的,此外,几乎不产生刺激性臭味,而且,分解、固化快,可以较快地开放交通,此外,排水性铺路的表面即使在高温下,或者,即使由于洒水或降雨等而导致在表面上残留不论多少水分的状态下也可以施工,因此是极为方便的。
应予说明,可以使用本发明的铺路用材料来建造的铺路体不限于上述的例子,首先进行在已建或者新建的铺路体的表面上散布或涂布本发明的铺路用材料、以及散布细骨料中的任一步骤,然后将这些步骤按照各自相同或者不同的次数重复操作1次以上,由此也可以在铺路体上建造表面处理层。进而,将本发明的铺路用材料散布或涂布到有裂纹的铺路表面上,并在其上再增加表面层的场合,使用本发明的铺路用材料建造的层,作为应力缓和层(SAMI层)不仅可以防止反射裂纹,还具有作为隔水层的功能。另外,在将本发明的铺路用材料涂布或散布到地板上来建造铺路层的场合,所建造的层具有作为对桥面防水有效的防水层的功能。进而,根据不同场合,在本发明的铺路用材料中混合入骨料,也可以作为常温铺路用的混合物使用。
下面列举出实验,更详细地说明本发明。
<实验1使用沥青乳剂的铺路用材料的特性试验> 使用沥青乳剂作为铺路用粘合剂乳剂,按照表1所示的配合量(质量份)配合以下所示的材料,使用混合搅拌机进行混合,制备No.1~No.8的本发明的铺路用材料,测定其分解时间、抗拉强度、此时的伸长率、以及粘接强度。作为对照,准备将环氧树脂乳化而配制的铺路用材料(No.9、No.10)、只配合了沥青乳剂的铺路用材料(No.11)、只配合了甲基丙烯酸酯树脂(MMA)的铺路用材料(No.12),同样地进行试验。应予说明,作为固化剂的胺类化合物与作为主剂的非水溶性环氧树脂的配合比例,应能使得非水溶性环氧树脂的环氧当量与作为固化剂的胺类化合物的活泼氢当量的配合比例成为1比1。
a.使用材料 (1)沥青乳剂 ·改性沥青乳剂(商品名“KA-1”;Nichireki公司制造)(蒸发残留物浓度65质量%) (2)非水溶性环氧树脂 ·双酚A型二缩水甘油醚(商品名“Regcon PN-018”、ペトロケミカルス株式会社制造)(固体成分100%、环氧当量190g/eq) ·双酚F型二缩水甘油醚(商品名“Regcon PN-019”、ペトロケミカルス株式会社制造)(固体成分100%、环氧当量168g/eq) (3)胺类化合物 ·聚氨基酰胺(商品名“Regcon PH-006”、ペトロケミカルス株式会社制造)(浓度40质量%水溶液、活泼氢当量190g/eq) ·改性脂肪族聚胺(商品名“Regcon PH-001”、ペトロケミカルス株式会社制造)(浓度77质量%水溶液、活泼氢当量190g/eq) (4)丙烯酸化合物 ·改性丙烯酸酯(商品名“Regcon PN-003”、ペトロケミカルス株式会社制造)(固体成分100%、环氧当量(换算)100g/eq) (5)甲基丙烯酸酯树脂 ·MMA(商品名“ポ一ラスモ一ド树脂”、株式会社菱晃制造) b.试验方法 试验方法如下。
(a)分解时间 ·将所制备的各铺路用材料在20℃下放置,用手指触摸其表面,以铺路用材料不再粘附手指的时间作为分解时间(分)。
(b)抗拉强度和伸长率 ·抗拉强度和伸长率的测定按照JIS K6251中规定的《硫化橡胶的拉伸试验方法》来进行。即,将所试验的各铺路用材料分别涂布到钢板上,以使厚度为约2mm,使其分解、固化后,裁剪成长度为100mm、两端扩大部的宽度为25mm、中央狭窄部的宽度为10mm的哑铃形的试验片,在-10℃或20℃的恒温槽中养护4小时后,将试验片两端的扩大部用试验机的夹具夹持,按规定的一定速度拉伸,测定试验片断裂时的荷重和伸长。抗拉强度通过将所测定的试验片断裂时的最大拉伸荷重除以试验片截面积来求出。另外,伸长率为试验片断裂时的最大伸长相对于试验片原来长度的比例。
(c)粘接试验 ·粘接试验按照JIS K5400中规定的附着强度的试验方法来进行。即,在70×70×20mm大小的钢板的一侧表面上,将所试验的各铺路用材料各自涂布约3mm的厚度,在其上放置拉伸用的钢制夹具,再在其上放置质量约1kg的重锤,静置24小时。静置后,去掉重锤,在夹具的周边形成40×40mm大小的深达钢板的伤痕,在该状态下置于拉伸试验机上,在与钢板垂直的方向上施加拉伸荷重,测定最大拉伸荷重。拉伸粘接强度A(MPa)由所测得的最大拉伸荷重T(N)按照下述计算式求出,求出各铺路用材料的3次结果的平均值。试验温度为20℃。
计算式 A(MPa)={T(N)/16(cm2)}×104/106 将以上各试验的结果汇总示于表1中。
[表1] *“双酚A型”和“双酚F型”分别表示“双酚A型二缩水甘油醚”和“双酚F型二缩水甘油醚” 如表1所示,所试验的本发明的铺路用材料No.1~No.8的分解时间很短,均在25分钟以下,它们与由非水溶性的环氧树脂乳化然后与沥青乳剂混合而成的No.9和No.10的铺路用材料的分解时间40分钟或者35分钟相比,其分解时间要短得多,即使与只由沥青乳剂制成的No.11的铺路用材料相比也至多相同,甚至更短,本发明的铺路用材料显示出是一种快速分解并固化的材料。另外还可以看出,对于本发明的铺路用材料,分解时间随着所配合的环氧树脂的量的增加而变短。
抗拉强度随着所配合的环氧树脂的量的增加而变大,对于以沥青乳剂中的固体成分为100质量份配合入46.9质量份环氧树脂而成的No.6的铺路用材料,其抗拉强度最大竟达到9.2MPa。另外,如果按照相同的环氧树脂配合量进行比较,则从No.1与No.2、No.3与No.4、以及No.5与No.6的对比可以看出,作为固化剂并用聚氨基酰胺和改性脂肪族聚胺时,可获得更大的抗拉强度。另外,即使是相同的环氧树脂的配合量,使用双酚A型二缩水甘油醚的场合与并用双酚A型二缩水甘油醚和双酚F型二缩水甘油醚的场合相比,前者获得略微大的抗拉强度。另外可以看出,使用非水溶性的环氧树脂的本发明的铺路用材料No.3和No.4,与由相同的环氧树脂作为乳剂来配合的No.9和No.10的铺路用材料相比,可获得更大的抗拉强度,这表明其强度优良。
对于粘接强度也发现同样的倾向,另外还可看出,在所配合的环氧树脂的量增多的情况下,将作为固化剂的聚氨基酰胺与改性脂肪族聚胺并用时,以及使用双酚A型二缩水甘油醚时,与并用双酚A型二缩水甘油醚和双酚F型二缩水甘油醚的场合相比,前一种情况各自均获得更大的粘接强度。可以说这样制得的No.1~No.8的本发明的铺路用材料所显示出的粘接强度,与以往的甲基丙烯酸酯树脂相比毫不逊色,而且本发明的铺路用材料在与施工面的粘接性、以及将骨料等连接的强度方面,堪与以往的甲基丙烯酸酯树脂相匹敌,乃至凌驾于其上。
<实验2使用石油树脂类粘合剂乳剂的铺路用材料的特性试验> 作为铺路用粘合剂乳剂,除了使用石油树脂类粘合剂乳剂(商品名“C0-1”、Nichireki公司制造)(蒸发残留物浓度55质量%)代替沥青乳剂以外,使用与实验1相同的材料,与实验1同样地操作,将各材料按照表2所示的配合量(质量份)配合,制备No.13~No.18的本发明的铺路用材料。对于所制备的No.13~No.18的铺路用材料,与实验1同样地测定其分解时间、抗拉强度、此时的伸长率、以及粘接强度。应予说明,作为固化剂的胺类化合物与作为主剂的非水溶性环氧树脂的配合比例也与实验1同样,使非水溶性环氧树脂的环氧当量与作为固化剂的胺类化合物的活泼氢当量的配合比例成为1∶1。结果示于表2中。表2中还示出了实验1中只配合沥青乳剂的铺路用材料(No.11)、只配合甲基丙烯酸酯树脂(MMA)的铺路用材料(No.12)的结果,以用于比较。
[表2] *“双酚A型”和“双酚F型”分别表示“双酚A型二缩水甘油醚”和“双酚F型二缩水甘油醚” 如表2所示,所试验的本发明的铺路用材料No.13~No.18的分解时间很短,均在25分钟以下,它们与只由沥青乳剂制成的No.11的铺路用材料或是与只配合了甲基丙烯酸酯树脂(MMA)的铺路用材料(No.12)相比,至多是相同,甚至更短,即便在使用石油树脂类粘合剂乳剂作为铺路用粘合剂乳剂的场合,本发明的铺路用材料也显示出是快速分解并固化的材料。另外还可看出,即便在使用石油树脂类粘合剂乳剂作为铺路用粘合剂乳剂的场合,分解时间也随着所配合的环氧树脂的量的增加而变短。
抗拉强度随着所配合的环氧树脂的量的增加而变大,对于以石油树脂类粘合剂乳剂中的固体成分为100质量份而配合入83.1质量份的环氧树脂而成的No.18的铺路用材料,其抗拉强度最大竟达到5.5Mpa。另外,如果按照相同的环氧树脂的配合量进行比较,则从No.13与No.14、No.15与No.16、以及No.17与No.18的对比可以看出,作为固化剂并用聚氨基酰胺和改性脂肪族聚胺时,获得更大的抗拉强度,显示出与使用沥青乳剂的场合同样的倾向。对于粘接强度也发现同样的倾向,可以看出,随着所配合的环氧树脂的量的增多,获得的粘接强度增大。这样制得的No.13~No.18的本发明的铺路用材料所显示出的粘接强度,与No.12所示的以往的甲基丙烯酸酯树脂相比毫不逊色,即便在使用石油树脂类粘合剂乳剂作为铺路用粘合剂乳剂的场合,本发明的铺路用材料仍显示出是一种在施工面的粘接性、以及连接骨料等的强度方面堪与以往的甲基丙烯酸酯树脂匹敌乃至凌驾于其上的材料。
<实验3加入了固化剂的沥青乳剂的稳定性> 使用与实验1所用的相同的材料,按照表1的No.1~No.6的铺路用材料所示的配合,只将沥青乳剂和固化剂混合,制备No.1A~No.6A这6种加入了固化剂的沥青乳剂,在20℃下放置,考察其直至分解的时间。另外,在与实验1所用的相同的沥青乳剂中,混合入作为固化剂的以下所示的6种胺类化合物,制备No.19A~No.24A这6种加入了固化剂的沥青乳剂,与上述同样考察其直至分解的时间。关于是否分解的判定,根据在混合物中产生块状物的时点来判定分解。结果示于表3中。
a.胺类化合物 ·环氧改性脂环族聚胺(商品名“Regcon PH-009”、ペトロケミカルス株式会社制造)(浓度73质量%水溶液、活泼氢当量190g/eq) ·曼尼希型改性脂肪族聚胺(商品名“Regcon PH-036”、ペトロケミカルス株式会社制造)(浓度42质量%水溶液、活泼氢当量190g/eq) ·脂肪族聚胺(二乙三胺)(商品名“Regcon PH-037”、ペトロケミカルス株式会社制造)(浓度11质量%水溶液、活泼氢当量190g/eq) ·芳香族聚胺(二氨基二苯基甲烷)(商品名“Regcon PH-038”、ペトロケミカルス株式会社制造)(浓度60质量%水溶液、活泼氢当量190g/eq) ·脂环族聚胺(异佛尔酮二胺)(商品名“Regcon PH-039”、ペトロケミカルス株式会社制造)(浓度21质量%水溶液、活泼氢当量190g/eq) ·聚氧丙二胺(商品名“Regcon PH-040”、ペトロケミカルス株式会社制造)(浓度60质量%水溶液、活泼氢当量190g/eq) [表3] 从表3的结果可以看出,作为固化剂使用聚氨基酰胺或是使用含有聚氨基酰胺的胺类化合物的No.1A~No.6A的加入了固化剂的沥青乳剂是稳定的,其大部分在20℃下即使4周以上也不分解,即便是分解时间为最短的No.6A的沥青乳剂,2周时间也不分解,是稳定的。与此相反,作为固化剂使用不含聚氨基酰胺的胺类化合物的No.19A~No.24A的加入了固化剂的沥青乳剂是极为不稳定的,均在1小时以内分解。因此,在使用至少含有聚氨基酰胺的胺类化合物作为固化剂的场合,可以在另外的工厂等中预先将固化剂和沥青乳剂配合和混合,将其作为加入了固化剂的沥青乳剂贮藏和保管。只要稳定的期间达到2周,即便将其输送到全国(日本)各地都可以,然后在施工现场再将其与非水溶性的环氧树脂混合,来制备本发明的铺路用材料。另外,为了获得稳定的加入了固化剂的沥青乳剂,只要使作为固化剂的胺类化合物中所含的聚氨基酰胺的量至少达到50质量%以上即可,优选在60质量%以上。
<实验4加入了固化剂的石油树脂类粘合剂乳剂的稳定性> 使用与实验2所用的相同的材料,按照表2的No.13~No.18的铺路用材料所示的配合,只混合石油树脂类粘合剂乳剂和固化剂,制备No.13A~No.18A这6种加入了固化剂的石油树脂类粘合剂乳剂。对于所制备的6种加入了固化剂的石油树脂类粘合剂乳剂No.13A~No.18A,与实验3同样,在20℃下放置,考察其直至分解的时间。结果示于表4中。
[表4] 从表4的结果可以看出,作为固化剂使用聚氨基酰胺或是含有聚氨基酰胺的胺类化合物的No.13A~No.18A的加入了固化剂的石油树脂类粘合剂乳剂均是稳定的,在20℃下即使在4周以上也不分解。因此,即便在使用石油树脂类粘合剂乳剂作为铺路用粘合剂乳剂的场合,当使用聚氨基酰胺或是含有聚氨基酰胺的胺类化合物作为固化剂时,也可以在另外的工厂等中预先将固化剂和石油树脂类粘合剂乳剂等配合和混合,将其作为加入了固化剂的石油树脂类粘合剂乳剂贮藏和保管。这是极为有用的特性。另外,为了获得稳定的加入了固化剂的石油树脂类粘合剂乳剂,也可以与使用沥青乳剂的场合相同,只要使作为固化剂的胺类化合物中所含的聚氨基酰胺的量至少达到50质量%以上即可,优选在60质量%以上。
<实验5使用沥青乳剂的铺路用材料作为铺路体时的特性试验> 分别使用那些在实验1中通过使用No.1~No.8的沥青乳剂而获得的本发明的铺路用材料、以及No.9~No.12的对照用的铺路用材料,将所试验的各铺路用材料散布在试验用的厚度5cm的排水性沥青混合物上(散布量0.5kg/m2),接着,散布细骨料(粒径0.5~0.15mm)(散布量0.25kg/m2),将这种作业重复2次,如此分别制备在表面形成2层细骨料层的试验用的铺路体No.1T~No.12T。将制得的各试验用的铺路体充分养护后,用于以下所示的旋转轮迹试验、实车原地转向性能试验、防滑性试验等各试验。结果示于表5中。
a.旋转轮迹试验 在60℃的恒温室内,将在各试验用的铺路体的表面上施加了规定荷重的实心轮胎(直径200mm×宽50mm、接触地面压力628kPa、橡胶硬度JIS硬度78(60℃))按照画圆的方式行驶,测定实心轮胎的下沉量,求出下沉量达到10mm时的时间(分钟)。
b.实车原地转向性能试验 在恒温室内于60℃下养护的各试验用的铺路体上,承载实车的轮胎,使其按照向右90度、向左180度、向右90度的方式旋转来使轮胎原地转向,测定此时剥离的骨料质量(g)。
c.防滑性试验 防滑性的试验,使用动态摩擦测定器(DF测定器)来进行。即,一边向各试验用的铺路体的表面上洒水,一边使用DF测定器来测定动态摩擦系数(μ)。使为DF测定器圆盘上的轮胎橡胶块的线速度为40km/h。
[表5] *“双酚A型”和“双酚F型”分别表示“双酚A型二缩水甘油醚”和“双酚F型二缩水甘油醚” 从表5的结果可以看出,使用本发明的铺路用材料建造的铺路体No.1T~No.8T,在旋转轮迹试验中,下沉量达到10mm时的时间均在590分钟以上,显示出优良的结果。该结果与只使用乳剂建造的对照铺路体No.11T或使用丙烯酸酯树脂建造的对照铺路体No.12T相比,是优良得多的数值,即使与将环氧树脂乳化来使用的No.9T或No.10T的铺路体相比,也是明显优良的数值。
在实车原地转向性能试验中也观察到同样的倾向,在使用本发明的铺路用材料建造的铺路体No.1T~No.8T中剥离的骨料量,与使用丙烯酸酯树脂建造的对照铺路体No.12T中的剥离量大致相同,而与使用经乳化的环氧树脂建造的No.9T或No.10T的铺路体相比,则是极少的量。在旋转轮迹试验以及实车原地转向性能试验中的这些结果,使用本发明的铺路用材料建造的表面处理层的抗扭曲性极强,显示出本发明的铺路用材料适于建造抗扭曲性强的铺路体。
从防滑性方面来看,使用本发明的铺路用材料建造的铺路体No.1T~No.8T显示出与使用丙烯酸酯树脂建造的对照铺路体No.12T具有大致相同的优良动态摩擦系数,这表明车辆可以在其上面毫无滑动地安全行驶。
<实验6使用石油树脂类粘合剂乳剂的铺路用材料作为铺路体时的特性试验> 使用实验2中No.13~No.18的通过使用石油树脂类粘合剂而制得的本发明的铺路用材料,与实验5同样地进行,分别制备在表面形成2层细骨料层的试验用铺路体No.13T~No.18T。将所制备的各试验用的铺路体充分养护后,与实验5同样地用于旋转轮迹试验、实车原地转向性能试验、防滑性试验等各试验中,进而,用于采用如下所示的实车原地转向性能试验的剥离个数试验。另外,对于实验5中No.12T的使用丙烯酸酯树脂建造的对照铺路体,通过实车原地转向性能试验进行剥离个数的试验。结果示于表6中。应予说明,表6中,对于No.12T的铺路体的旋转轮迹试验、实车原地转向性能试验、防滑性试验的各试验结果,与表5所示的结果相同。
d.通过实车原地转向性能试验进行的剥离个数试验 在恒温室内在50℃下养护的各试验用的铺路体上,载置实车的轮胎,按照向右90度、向左180度、向右90度的方式旋转来使轮胎原地转向,然后,取下实车的轮胎,统计由于表面处理层剥离而出现的下层排水性沥青混合物的区域的个数。
[表6] *“双酚A型”和“双酚F型”分别表示“双酚A型二缩水甘油醚”和“双酚F型二缩水甘油醚” 如表6所示,使用石油树脂类粘合剂乳剂作为铺路用粘合剂乳剂建造的本发明的铺路体No.13T~No.18T,在旋转轮迹试验中,下沉量达到10mm时的时间均在620分钟以上,显示出优良的结果。该结果与使用丙烯酸酯树脂建造的对照铺路体No.12T相比,是优良得多的数值,显示出使用本发明的铺路用材料建造的铺路体的耐磨性优良。另外,在实车原地转向性能试验中,对于使用本发明的铺路用材料建造的铺路体No.13T~No.18T,虽然其剥离的骨料量依赖于所配合的环氧树脂的量,但与使用丙烯酸酯树脂建造的对照铺路体No.12T的剥离量大致相同,毫不逊色。
从防滑性方面来看,使用本发明的铺路用材料建造的铺路体No.13T~No.18T,显示出具有与使用丙烯酸酯树脂建造的对照铺路体No.12T大致相同的优良动态摩擦系数,这表明车辆可以毫无滑动地在其上面安全行驶。
进而,从通过实车原地转向性能试验进行的剥离个数试验的结果可以看出,剥离个数随着所配合的环氧树脂的量的增加而递减,而且作为固化剂,与单独使用聚氨基酰胺相比,并用改性脂肪族聚胺的场合有变得更少的倾向。即,在单独使用聚氨基酰胺作为固化剂的场合,相对于石油树脂类粘合剂乳剂中的固体成分100质量份,对于作为主剂的环氧树脂的固体成分量在44.7质量份以上的No.15T以及No.17T的铺路体,具有与使用丙烯酸酯树脂建造的对照铺路体No.12T大致相同或者少得多的剥离个数。另一方面,对于并用改性脂肪族聚胺的No.14T、No.16T以及No.18T中的任一种铺路体,与使用丙烯酸酯树脂建造的对照铺路体No.12T相比,其剥离个数也明显减少,尤其是No.18T的铺路体,其剥离个数甚至为0个。
这些在旋转轮迹试验、实车原地转向性能试验以及采用实车原地转向性能试验进行的剥离个数试验中的结果,即便是在使用石油树脂类粘合剂乳剂作为铺路用粘合剂乳剂的场合,使用本发明的铺路用材料建造的表面处理层,其抗扭曲性极强,本发明的铺路用材料显示出适合于建造抗扭曲性强的铺路体。
<实验7隔热性试验> 使用与实验2中制备的No.16的铺路用材料相同配合的铺路用材料、以及与实验1所用的No.12相同的只配合甲基丙烯酸酯树脂(MMA)的铺路用材料,将各种材料与隔热颜料(“Thermotech W(一种隔热材料的商品名)用隔热颜料”、Nichireki公司销售)、以及中空粒子(“Thermotech W用中空粒子”、Nichireki公司销售)混合,试验其隔热性。隔热性的试验按照《铺路》、Vol.40、No.3、株式会社建设图书、平成17年3月1日、17~19页中记载的《隔热性铺路室内照射试验法(暂定版)》来进行。其中,试验温度为30℃。
即,制成3个排水性混合物的轮迹试验用的供试体(30cm×30cm×5cm),对于在各供试体表面的规定位置上设置有热电偶的位置,将那些在与表2中No.16的铺路用材料相同配合的铺路用材料、以及与表1中No.12相同的只配合了甲基丙烯酸酯树脂(MMA)的铺路用材料,分别与隔热颜料和中空粒子按照表7所示的配合比例混合,制备隔热性试验用的铺路用材料No.16S以及No.12S。分别将这些铺路用材料No.16S以及No.12S按照0.5kg/m2的比例涂布在设置有上述热电偶的供试体上,直至将热电偶完全覆盖,然后,在30℃下养护5小时。同样地,以没有涂布任何铺路用材料的供试体作为对照,同样在30℃下养护5小时。
养护后,在未涂布铺路用材料的对照供试体正上方50cm的位置处设置白炽灯,将白炽灯打开以使其照射供试体,测定由安装在供试体上的热电偶所显示的温度上升至60℃所需要的时间。在与对照供试体相同的条件下,对分别涂布了隔热性试验用的铺路用材料No.16S和No.12S的供试体,用白炽灯照射与对照供试体温度上升至60℃时相同的时间,测定此时安装在供试体上的热电偶的温度,将其作为隔热性的标准。结果示于表7中。
表7 *“双酚A型”和“双酚F型”分别指的是“双酚A型二缩水甘油醚”和“双酚F型二缩水甘油醚”。
**括弧内表示相对于铺路用材料(石油树脂类粘合剂乳剂+固化剂+主剂)中所含的固体成分100质量份的配合量。
如表7所示,在能使没有隔热性铺路的对照供试体的温度上升至60℃的条件下,配合了隔热颜料和中空粒子的本发明的铺路用材料只上升至48.8℃,显示出与同样地配合了隔热颜料和中空粒子的以往只配合甲基丙烯酸酯树脂(MMA)的铺路用材大致相同的隔热性。根据该结果可以确认,本发明的铺路用材料在并用隔热颜料和/或中空粒子的场合,作为隔热性铺路用的铺路用材料使用也是优良的产品。
如上所述,本发明的铺路用材料不仅其本身显示出优良的抗拉强度和粘接强度,而且即便在使用本发明的铺路用材料建造铺路体的场合,也显示出高的抗扭曲性和防滑性,是一种能够建造耐磨性和耐久性优良的铺路体的优良且极为有用的铺路用材料。此外,本发明的铺路用材料由于分解时间短,因此具有在施工后可以尽早开放交通的优点。进而,本发明的铺路用材料在配合有隔热颜料或中空粒子的场合,也可以作为隔热性铺路用的铺路用材料使用。
产业实用性 如上所述,本发明的铺路用材料由于分解快,而且抗拉强度和伸长率、粘接强度也优良,因此,只要使用本发明的铺路用材料,就可以建造不仅抗扭曲性优良,而且防滑性也优良、具有耐久性的铺路体。而且,本发明的铺路用材料安全,操作容易,几乎不产生刺激性臭味,施工时的制约少,因此,容易将路面的裂纹等封闭,因此可以容易地用来建造一种能够使铺路体尽快恢复完善,从而使其寿命延长的表面处理层以及应力缓和层或其他各种铺路层。进而,本发明的铺路用材料也可以通过配合隔热颜料或中空粒子而使其适合作为隔热性铺路用的铺路用材料使用。本发明不仅能够改善道路交通环境,而且非常有助于防止夏季的热岛现象,是产业上极为有用的发明。
权利要求
1、铺路用材料,通过至少以铺路用粘合剂乳剂、非水溶性的环氧树脂以及作为其固化剂的胺类化合物作为成分,在施工时将这3种成分在施工现场混合来制备。
2、权利要求1所述的铺路用材料,通过将铺路用粘合剂乳剂、作为非水溶性的环氧树脂的固化剂的胺类化合物预先混合,然后在施工时在施工现场将该混合物与非水溶性的环氧树脂混合来制备。
3、权利要求2所述的铺路用材料,其中,胺类化合物至少含有聚氨基酰胺。
4、权利要求1~3任一项所述的铺路用材料,其中,铺路用粘合剂乳剂为沥青乳剂或者石油树脂类粘合剂乳剂。
5、权利要求4所述的铺路用材料,其中,相对于沥青乳剂中的固体成分100质量份,配合非水溶性的环氧树脂10~70质量份,或是相对于石油树脂类粘合剂乳剂中的固体成分100质量份,配合非水溶性的环氧树脂10~100质量份。
6、权利要求1~5任一项所述的铺路用材料,其中还含有水泥、颜料、隔热颜料、和/或中空粒子。
7、具备含有铺路用粘合剂和固化了的环氧树脂的铺路层的铺路体的建造方法,包括以下工序将权利要求1~6任一项所述的铺路用材料散布或者涂布到施工面上的工序;在施工面上进行铺路用粘合剂乳剂的分解和环氧树脂的固化,形成含有铺路用粘合剂和固化了的环氧树脂的铺路层的工序。
8、权利要求7所述的具备含有铺路用粘合剂和固化了的环氧树脂的铺路层的铺路体的建造方法,还包括散布骨料的工序;首先进行将权利要求1~6任一项所述的铺路用材料散布或者涂布到施工面上的工序和散布骨料的工序中的任一个工序,然后将这些工序分别按照各自相同或者不同的次数重复操作1次以上。
9、具备含有铺路用粘合剂、固化了的环氧树脂以及骨料的铺路层的铺路体的建造方法,包括向权利要求1~6任一项所述的铺路用材料中进一步混合骨料,然后将其均匀涂敷在施工面上的工序。
10、铺路用粘合剂乳剂,含有作为非水溶性环氧树脂的固化剂的胺类化合物,并且该胺类化合物至少含有聚氨基酰胺。
11、权利要求10所述的铺路用材料,其中,铺路用粘合剂乳剂为沥青乳剂或者石油树脂类粘合剂乳剂。
全文摘要
本发明的课题是提供一种操作容易、施工上的制约少、而且分解快速、耐久性优良的铺路用材料,以及使用该铺路用材料的铺路体的建造方法,该课题通过下述方法来解决,即,提供一种通过至少以铺路用粘合剂乳剂、非水溶性的环氧树脂以及作为其固化剂的胺类化合物作为成分,在施工时将这3种成分在施工现场混合来制备的铺路用材料,同时提供一种使用该铺路材料的铺路体的建造方法,进而提供一种含有作为非水溶性环氧树脂的固化剂的胺类化合物,并且该胺类化合物至少含有聚氨基酰胺的铺路用粘合剂乳剂。
文档编号E01C7/26GK101248234SQ20068003080
公开日2008年8月20日 申请日期2006年8月23日 优先权日2005年8月24日
发明者笹田善仁, 萩原昭人, 藤井昌彦, 竹内一真, 上野贞治, 金泽贵司, 池田忠昭 申请人:石油化学株式会社, 日沥株式会社
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