舗装用水系バインダー組成物およびそれを用いた舗装面の表面処理方法
【課題】作業時に臭気を発生せず、環境に優しく、耐摩耗性および耐水性に優れる舗装用水系バインダー組成物を提供すること。
【解決手段】水溶性または水分散性ポリエステルを保護コロイドとする合成樹脂エマルジョンを含有することを特徴とする舗装用水系バインダー組成物である。合成樹脂は、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体または（メタ）アクリル酸エステル共重合体であることが好ましい。また、水溶性または水分散性ポリエステルの量は、合成樹脂に対して２質量％〜５０質量％の範囲であることが好ましい。
【解決手段】水溶性または水分散性ポリエステルを保護コロイドとする合成樹脂エマルジョンを含有することを特徴とする舗装用水系バインダー組成物である。合成樹脂は、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体または（メタ）アクリル酸エステル共重合体であることが好ましい。また、水溶性または水分散性ポリエステルの量は、合成樹脂に対して２質量％〜５０質量％の範囲であることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、舗装用水系バインダー組成物およびそれを用いた舗装面の表面処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
公園、遊園地、遊歩道、車道等には、高意匠性、区画の明確化および滑り防止のために、珪砂や着色骨材等の無機物とバインダーとからなるバインダー組成物をアスファルトまたはコンクリート上に塗布、乾燥することにより形成した景観・カラー舗装が施行されている。
また、アスファルト舗装上に降雨が溜まるのを防止する目的で、開粒度アスファルトで空隙率を向上させた排水性舗装が近年盛んに行われている。このような舗装は通常のアスファルト舗装に比べ表面が脆弱で、車両等が通行した際に骨材が脱離しやすいため、骨材の固着力を向上させる目的で表面に樹脂を塗布することが多い。
【０００３】
これら道路舗装用バインダーとしては、例えば、ビニルエステル樹脂、ビニルウレタン樹脂および不飽和ポリエステルと重合性単量体からなる組成物（例えば、特許文献１および２を参照）、エポキシ樹脂からなる組成物（例えば、特許文献３を参照）、アクリルシラップ（例えば、特許文献４を参照）等が数多く提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−９８０２２号公報
【特許文献２】特開２００６−１２４４６０号公報
【特許文献３】特開２００５−２５６３２９号公報
【特許文献４】特開平５−２２２７０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１〜４に記載の組成物は、耐摩耗性、耐水性等の物性は良好であるものの、溶剤や硬化剤としてアミンを含有することから、作業時の臭気等の衛生上の問題や環境上の問題がある。
従って、本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、作業時に臭気を発生せず、環境に優しく、耐摩耗性および耐水性に優れる舗装用水系バインダー組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行なった結果、水溶性または水分散性ポリエステルを保護コロイドとする合成樹脂エマルジョンを舗装用水系バインダーに用いることで上記課題を解決することを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、水溶性または水分散性ポリエステルを保護コロイドとする合成樹脂エマルジョンを含有することを特徴とする舗装用水系バインダー組成物である。
本発明において、合成樹脂は、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体または（メタ）アクリル酸エステル共重合体であることが好ましい。
また、本発明において、水溶性または水分散性ポリエステルは、カルボキシル基を有することが好ましく、その水溶性または水分散性ポリエステルのカルボキシル基と合成樹脂とが、カルボキシル基と反応可能な官能基、例えばエポキシ基を二つ以上有する架橋剤により架橋されていることが更に好ましい。
水溶性または水分散性ポリエステルの量は、合成樹脂に対して２質量％〜５０質量％の範囲であることが好ましい。
また、本発明は、上記した舗装用水系バインダー組成物を舗装面に塗布し、乾燥させることを特徴とする舗装面の表面処理方法である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、作業時に臭気を発生せず、環境に優しく、耐摩耗性および耐水性に優れる舗装用水系バインダー組成物を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明による舗装用水系バインダー組成物は、水溶性または水分散性ポリエステルを保護コロイドとする合成樹脂エマルジョンを含有するものである。水溶性または水分散性ポリエステルの量としては、合成樹脂に対して２質量％〜５０質量％であることが好ましく、５質量％〜４０質量％であることがより好ましい。水溶性または水分散性ポリエステルが２質量％未満であると耐摩耗性が低下する場合があり、一方、５０質量％を超えると耐水性が低下する場合がある。
【０００９】
合成樹脂エマルジョンの不揮発分は、３０質量％〜６０質量％の範囲であることが好ましい。不揮発分が３０質量％未満であると、乾燥性が遅くなるため好ましくなく、また、不揮発分が６０質量％を超えると、合成樹脂エマルジョン粘度が高くなり過ぎるため好ましくない。合成樹脂エマルジョンの粘度は、舗装用水系バインダー組成物のハンドリング性や塗工性を考慮すると、３，０００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。
【００１０】
本発明におけるこの合成樹脂エマルジョンは、水溶性または水分散性ポリエステルの存在下で、エチレン性不飽和単量体組成物をラジカル重合することで得ることができる。上述したように、水溶性または水分散性ポリエステルの使用量としては、エチレン性不飽和単量体組成物に対して２質量％〜５０質量％であることが好ましく、５質量％〜４０質量％であることがより好ましい。
本発明において使用するエチレン性不飽和単量体としては、少なくとも１個の重合可能なビニル基を有するものであればよく、例えば、直鎖状、分岐状または環状のアルキル鎖を有する（メタ）アクリル酸エステル類、スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル化合物、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、アルキルアミノ（メタ）アクリレート、酢酸ビニルやアルカン酸ビニルに代表されるビニルエステル類、モノオレフィン類（エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等）、α，β−不飽和モノあるいはジカルボン酸（アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等）、ダイアセトンアクリルアミド等のカルボニル基含有エチレン性不飽和単量体、ｐ−トルエンスルホン酸等のスルホン酸基含有エチレン性不飽和単量体が挙げられる。これらのエチレン性不飽和単量体は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの中でも、ラジカル重合の容易さや舗装用水系バインダー組成物の耐水性をより向上させるという点で、メチルメタクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートおよびスチレンが好ましい。すなわち、合成樹脂としては、これらのエチレン性不飽和単量体を用いて得られるスチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体または（メタ）アクリル酸エステル共重合体であることが好ましい。
【００１１】
また、必要に応じて、グリシジル（メタ）アクリレート等のエポキシ基含有α，β−エチレン性不飽和化合物、ビニルトリエトキシシランやγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の加水分解性アルコキシシリル基含有α，β−エチレン性不飽和化合物、多官能ビニル化合物（エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート等）等の架橋性モノマーを共重合体に導入し、それ自身同士を架橋をさせるか、もしくは活性水素基を持つエチレン性不飽和化合物成分と組み合わせて架橋させる、またはカルボニル基含有α，β−エチレン性不飽和化合物（特にケト基含有のものに限る）等の架橋性モノマーを共重合体に導入し、ポリヒドラジン化合物（特に２つ以上のヒドラジド基を有する化合物；シュウ酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、ポリアクリル酸ヒドラジド等）と組み合わせて架橋させてもよい。このように共重合体に架橋性モノマーを導入することで、舗装用水系バインダー組成物の耐磨耗性を向上させることができる。
【００１２】
本発明において使用する水溶性または水分散性ポリエステルは、多塩基酸とポリオールとを重合した重合体を中和して得られる公知のものである。
多塩基酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタリンジカルボン酸、アジピン酸、コハク酸、セバチン酸、ドデカン二酸等が挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
ポリオールとしては、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、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノール等が挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００１３】
また、ポリエステルの水溶性または水分散性を更に向上させるために、カルボキシル基、スルホン酸基等の親水性基を有する重合成分を共重合させてもよい。
これらの具体例として、カルボキシル基をポリエステル分子内に導入するためには、例えば、（無水）トリメリット酸、（無水）ピロメリット酸、トリメシン酸等を重合成分の一部に用い、得られた重合体をアミノ化合物、アンモニア、アルカリ金属等で中和すればよい。カルボキシル基を導入する場合、ポリエステルの酸価が１〜１００となるよう調整することが好ましい。酸価が１００を超えると、ポリエステルの耐水性が不十分となって舗装用水系バインダー組成物の耐水性を低下させる場合があり、一方、１未満であると、後述する架橋剤を添加しても舗装用水系バインダー組成物の耐水性を十分に向上させることができない場合がある。
また、スルホン酸基をポリエステル分子内に導入するには、例えば、５−スルホイソフタル酸、スルホテレフタル酸、４−スルホフタル酸、４−スルホナフタレン−２，７−ジカルボン酸等のアルカリ金属塩やアンモニウム塩を重合成分の一部として用い、得られた重合体をアミノ化合物、アンモニア、アルカリ金属等で中和すればよい。
【００１４】
上述した水溶性または水分散性ポリエステルの中でも、官能基としてカルボキシル基を有するものが好ましい。カルボキシル基を有する水溶性または水分散性ポリエステルを用いることで、ラジカル重合中のエマルジョン粒子の安定性が向上する。更に、カルボキシル基は比較的容易に架橋反応を行うことが可能であるため、カルボキシル基と反応可能な架橋剤を添加することで水溶性または水分散性ポリエステルと合成樹脂とが架橋され、舗装用水系バインダー組成物の耐摩耗性および耐水性をより向上させることができる。
【００１５】
このようなカルボキシル基を有する水溶性または水分散性ポリエステルとしては、市販のものをそのまま使用してもよく、例えば、プラスコートＺ−５６１、Ｚ−７３０およびＲＺ−１４２（互応化学工業株式会社製）、ペスレジンＡ−１１０、Ａ−２１０およびＡ−６２０（高松油脂株式会社製）、バイロナール（登録商標）ＭＤ−１２００、ＭＤ−１２２０、ＭＤ−１２５０、ＭＤ−１３３５、ＭＤ−１４００、ＭＤ−１４８０およびＭＤ−１５００（東洋紡績株式会社製）等が挙げられる。
【００１６】
本発明において使用する架橋剤としては、水溶性または水分散性ポリエステルのカルボキシル基と反応可能な官能基、例えばエポキシ基を二つ以上有するものであればよい。具体的には、少なくとも二つのエポキシ基（脂環式も含む）を含む架橋剤として、アジピン酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエステル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレンレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグルシジルエーテル、トリメチルプロパンポリグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールグリシジルエーテル、ビスフェノールＡグリシジルエーテル等の多官能エポキシ化合物が挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの中でも、エマルジョンへの分散性に優れ、架橋効率が高いという点で、グリセリンポリグリシジルエーテルが好ましい。
【００１７】
架橋剤の使用量は、カルボキシル基を有する水溶性または水分散性ポリエステルに対して、１質量％〜４０質量％であることが好ましく、５質量％〜２０質量％であることがより好ましい。架橋剤の使用量が１質量％未満であると、舗装用水系バインダー組成物の耐水性を十分に向上させることができない場合があり、一方、４０質量％を超えると、舗装用水系バインダー組成物中に未反応の架橋剤が残存して耐水性の低下を招く場合がある。
【００１８】
架橋剤の添加方法としては、水溶性または水分散性ポリエステルが有するカルボキシル基との反応性をより高めるという点で、ラジカル重合中に添加することが好ましい。より具体的には、エチレン性不飽和単量体組成物中に架橋剤を予め溶解しておき、ラジカル重合時に均一な状態で重合系内に投入すればよい。
【００１９】
先に述べたように、本発明における合成樹脂エマルジョンは、水溶性または水分散性ポリエステルの存在下で、エチレン性不飽和単量体組成物をラジカル重合することで得られる。重合反応は、常圧反応器または耐圧反応器を用い、バッチ式、半連続式、連続式のいずれかの方法で行われる。反応温度は、通常、１０℃〜１００℃で行われるが、３０℃〜９０℃が一般的である。反応時間は、特に制限されることはなく、各成分の配合量および反応温度などに応じて適宜調整すればよい。ラジカル重合する際、保護コロイドである水溶性または水分散性ポリエステルがエマルジョン粒子の安定性に寄与するが、必要に応じてアニオン性乳化剤、ノニオン性乳化剤、反応性乳化剤等を重合系内に添加してもよい。乳化剤の種類や使用量は、水溶性または水分散性ポリエステルの使用量、エチレン性不飽和単量体の組成等に応じて適宜調節すればよい。
【００２０】
このような乳化剤としては、例えば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステルなどのノニオン系界面活性剤、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルフォン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルフォン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキル硫酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルリン酸エステルが挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。また、得られる舗装用水系バインダー組成物の耐水性を損なわない範囲で、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルピロリドン等の水溶性高分子を重合系内に添加してもよい。
【００２１】
ラジカル重合に際して使用される重合開始剤としては、公知慣用のものであればよく、例えば、過酸化水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド等が挙げられる。また、必要に応じて、これらの重合開始剤をナトリウムスルホキシレートホルムアルデヒド、アスコルビン酸類、亜硫酸塩類、酒石酸またはその塩類等と組み合わせてレドックス重合としてもよい。また、必要に応じて、アルコール類、メルカプタン類等の連鎖移動剤を使用してもよい。
【００２２】
本発明の舗装用水系バインダー組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、アクリル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、ウレタン系樹脂等の樹脂成分、イソシアネート系架橋剤、粘性改良剤、着色剤、ブロッキング防止剤、消泡剤、成膜助剤等の各種添加剤を添加してもよい。更に、本発明の舗装用水系バインダー組成物を通常のアスファルト舗装に塗布する場合には、着色骨材、珪砂、セメント類等と混和して使用することも可能である。
【００２３】
本発明の舗装用水系バインダー組成物は、溶剤やアミン硬化剤を含有しないので、作業時に臭気を発生せず且つ環境に優しく、耐摩耗性および耐水性に優れるものである。本発明の舗装用水系バインダー組成物を通常のアスファルト、コンクリート等の舗装面に塗布し、常温で自然乾燥させることにより、耐摩耗性、耐水性等の物性に優れ、区画の明確化や滑り防止に有用な層を形成することができる。特に、本発明の舗装用水系バインダー組成物を排水性アスファルト舗装に塗布すると、舗装面を強固に補強することもできる。舗装用水系バインダー組成物の塗布方法としては、例えば、スプレー塗布、ローラー塗布、ジョウロによる散布、コテ塗り等を挙げることができる。舗装用水系バインダー組成物の塗布量は、舗装の種類に応じて適宜決定すればよいが、好ましくは０．２ｋｇ／ｍ2〜２．０ｋｇ／ｍ2である。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例および比較例の樹脂エマルジョンの性状は下記の方法にて評価した。
（不揮発分）
直径５ｃｍのアルミ皿に樹脂エマルジョン約１ｇを秤量し、１０５℃で１時間乾燥させ、残分を秤量することで算出した。
【００２５】
（粘度）
ブルックフィールド型回転粘度計を用いて、液温２３℃、回転数６０ｒｐｍ、Ｎｏ．２ローターにて測定した。
【００２６】
（ガラス転移温度（Ｔｇ））
樹脂エマルジョンを２３℃、６５％ＲＨの条件下で１週間乾燥させた後、示差走査熱量計（ＤＳＣ、セイコーインスツルメンツ株式会社製ＳＳＣ５２００）にて測定した。
【００２７】
（最低成膜温度（ＭＦＴ））
ＪＩＳ Ｋ ６８２８に準じて測定した。
【００２８】
（実施例１）
スチレン１５０質量部、メチルメタクリレート１１５質量部、２−エチルヘキシルアクリレート８１質量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート７質量部、アニオン性乳化剤（第一工業製薬株式会社製ハイテノール（登録商標）０８Ｅ）３質量部およびイオン交換水１１０質量部をホモミキサーにて混合乳化し、エチレン性不飽和単量体乳化組成物を調製した。
撹拌装置、温度計および還流冷却器を備えた四つ口フラスコ反応器に、水分散性ポリエステルとしてプラスコートＺ−７３０（不揮発分２５質量％、カルボキシル基含有タイプ、ガラス転移温度４６℃、酸価５８）１３８質量部、プラスコートＺ−５６１（不揮発分２５質量％、スルホン酸基含有タイプ、ガラス転移温度６４℃、酸価２．５）２０７質量部およびイオン交換水３３質量部を仕込み、８０℃に昇温した。次に、反応器に過硫酸カリウム０．４質量部を投入するとともに、先に調製したエチレン性不飽和単量体乳化組成物の滴下を開始した。このエチレン性不飽和単量体乳化組成物と、過硫酸カリウム０．８質量部をイオン交換水４６質量部で溶解したものとを３時間かけて滴下した。なお、滴下中、反応器内の温度は８０℃に保った。滴下終了後、８０℃で１時間保持した後、室温まで冷却した。成膜助剤として２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレート（チッソ株式会社製ＣＳ−１２）９９質量部を添加し、実施例１の樹脂エマルジョンを得た。得られた樹脂エマルジョンの性状は、不揮発分５０．０質量％、粘度３００ｍＰａ・ｓ、ｐＨ７．２、ガラス転移温度５１℃、最低成膜温度０℃であった。合成樹脂に対する水分散性ポリエステルの量（質量％）を表１に示した。
【００２９】
（実施例２）
スチレン１５０質量部、メチルメタクリレート１１５質量部、２−エチルヘキシルアクリレート８１質量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート７質量部、アニオン性乳化剤（第一工業製薬株式会社製ハイテノール（登録商標）０８Ｅ）３質量部、架橋剤としてのグリセリンポリグリシジルエーテル３．５質量部およびイオン交換水１１０質量部をホモミキサーにて混合乳化して調製したエチレン性不飽和単量体乳化組成物を用いた以外は、実施例１と同様の方法で実施例２の樹脂エマルジョンを得た。得られた樹脂エマルジョンの性状は、不揮発分５０．１質量％、粘度２９０ｍＰａ・ｓ、ｐＨ７．２、ガラス転移温度５２℃、最低成膜温度０℃であった。合成樹脂に対する水分散性ポリエステルの量（質量％）および水分散性ポリエステルに対する架橋剤の添加量（質量％）を表１に示した。
【００３０】
（実施例３）
スチレン１１３質量部、メチルメタクリレート８７質量部、２−エチルヘキシルアクリレート６１質量部および２−ヒドロキシエチルメタクリレート５質量部を混合し、エチレン性不飽和単量体組成物を調製した。
撹拌装置、温度計および還流冷却器を備えた四つ口フラスコ反応器に、水分散性ポリエステルとしてプラスコートＺ−７３０（不揮発分２５質量％、カルボキシル基含有タイプ、ガラス転移温度４６℃、酸価５８）２７７質量部およびプラスコートＺ−５６１（不揮発分２５質量％、スルホン酸基含有タイプ、ガラス転移温度６４℃、酸価２．５）４１６質量部を仕込み、８０℃に昇温した。次に、反応器に過硫酸カリウム０．４質量部を投入するとともに、エチレン性不飽和単量体組成物の滴下を開始した。このエチレン性不飽和単量体組成物と、過硫酸カリウム０．８質量部をイオン交換水３５部で溶解したものとを３時間かけて滴下した。なお、滴下中、反応器内の温度は８０℃に保った。滴下終了後、８０℃で１時間保持した後、室温まで冷却した。成膜助剤として２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレート（チッソ株式会社製ＣＳ−１２）５０質量部を添加し、実施例３の樹脂エマルジョンを得た。得られた樹脂エマルジョンの性状は、不揮発分４５．５質量％、粘度３０ｍＰａ・ｓ、ｐＨ７．０、ガラス転移温度４２℃、最低成膜温度０℃であった。合成樹脂に対する水分散性ポリエステルの量（質量％）を表１に示した。
【００３１】
（実施例４）
メチルメタクリレート２１０質量部、２−エチルヘキシルアクリレート１３６質量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート７質量部、アニオン性乳化剤（第一工業製薬株式会社製ハイテノール（登録商標）０８Ｅ）３質量部、架橋剤としてのグリセリンポリグリシジルエーテル２．０質量部およびイオン交換水１１０質量部をホモミキサーにて混合乳化し、エチレン性不飽和単量体乳化組成物を調製した。
撹拌装置、温度計および還流冷却器を備えた四つ口フラスコ反応器に、水分散性ポリエステルとしてプラスコートＺ−７３０（不揮発分２５質量％、カルボキシル基含有タイプ、ガラス転移温度４６℃、酸価５８）１３８質量部、プラスコートＺ−５６１（不揮発分２５質量％、スルホン酸基含有タイプ、ガラス転移温度６４℃、酸価２．５）２０７質量部およびイオン交換水３３質量部を仕込み、８０℃に昇温した。次に、反応器に過硫酸カリウム０．４質量部を投入するとともに、先に調製したエチレン性不飽和単量体乳化組成物の滴下を開始した。このエチレン性不飽和単量体乳化組成物と、過硫酸カリウム０．８質量部をイオン交換水４６質量部で溶解したものとを３時間かけて滴下した。なお、滴下中、反応器内の温度は８０℃に保った。滴下終了後、８０℃で１時間保持した後、室温まで冷却した。成膜助剤として２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレート（チッソ株式会社製ＣＳ−１２）３６質量部を添加し、実施例４の樹脂エマルジョンを得た。得られた樹脂エマルジョンの性状は、不揮発分５０．０質量％、粘度１１０ｍＰａ・ｓ、ｐＨ７．３、ガラス転移温度１８℃、最低成膜温度０℃であった。合成樹脂に対する水分散性ポリエステルの量（質量％）および水分散性ポリエステルに対する架橋剤の添加量（質量％）を表１に示した。
【００３２】
（比較例１）
水分散性ポリエステルであるプラスコートＺ−５６１（不揮発分２５質量％、スルホン酸基含有タイプ、ガラス転移温度６４℃、酸価２．５）１００質量部に、成膜助剤として２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレート（チッソ株式会社製ＣＳ−１２）４質量部を添加し、比較例１の樹脂エマルジョンを得た。
【００３３】
（比較例２）
スチレン−アクリル酸エステル共重合体（昭和高分子株式会社製ポリゾール（登録商標）ＡＰ−４７５０、不揮発分４６質量％、ガラス転移温度３０℃、最低成膜温度０℃）を比較例２の樹脂エマルジョンとした。
【００３４】
（比較例３）
エチレン−酢酸ビニル共重合体（昭和高分子株式会社製ポリゾール（登録商標）Ｐ−３Ｎ、不揮発分５０質量％、ガラス転移温度１４℃、最低成膜温度２℃）を比較例３の樹脂エマルジョンとした。
【００３５】
【表１】
【００３６】
実施例および比較例の樹脂エマルジョンを下記の方法にて評価した。
（耐磨耗性の評価）
実施例および比較例の樹脂エマルジョンを用いて下記表２の配合割合で舗装用水系バインダー組成物を調製した。なお、増粘剤の添加量は、舗装用水系バインダー組成物の粘度が約１０，０００ｍＰａ・ｓとなるように適宜調整した。
得られた舗装用水系バインダー組成物をスレート板に１ｋｇ／ｍ2塗布し、２３℃、６５％ＲＨの条件で１週間放置後、ＪＩＳ Ｋ ５６００ テーバー試験（磨耗輪法、荷重５００ｇ、５００回転、回転数７０ｒｐｍ、磨耗輪ＣＦ−１７）で磨耗量を測定した。磨耗量が１ｍｇより少なければ、実用上十分な耐久性があると言える。結果を表３および４に示した。
【００３７】
【表２】
【００３８】
（耐水性の評価）
実施例および比較例の樹脂エマルジョンを６ｍｉｌのアプリケーターでガラス板に塗布し、２３℃、６５％ＲＨの条件で１週間放置後、これを２３℃の水に浸漬した。ほとんど白化しない場合を○、わずかに白化した場合を△、著しく白化した場合を×とした。結果を表３および４に示した。
【００３９】
【表３】
【００４０】
【表４】
【００４１】
表３および４の結果から分かるように、実施例１、２および４の舗装用水系バインダー組成物は、比較例２および３のものと比較して、耐水性は同程度であるが、耐摩耗性は顕著に優れている。実施例３の舗装用水系バインダー組成物は、比較例２および３のものと比較すると耐水性が若干劣るが、実用上は問題のないレベルである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、舗装用水系バインダー組成物およびそれを用いた舗装面の表面処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
公園、遊園地、遊歩道、車道等には、高意匠性、区画の明確化および滑り防止のために、珪砂や着色骨材等の無機物とバインダーとからなるバインダー組成物をアスファルトまたはコンクリート上に塗布、乾燥することにより形成した景観・カラー舗装が施行されている。
また、アスファルト舗装上に降雨が溜まるのを防止する目的で、開粒度アスファルトで空隙率を向上させた排水性舗装が近年盛んに行われている。このような舗装は通常のアスファルト舗装に比べ表面が脆弱で、車両等が通行した際に骨材が脱離しやすいため、骨材の固着力を向上させる目的で表面に樹脂を塗布することが多い。
【０００３】
これら道路舗装用バインダーとしては、例えば、ビニルエステル樹脂、ビニルウレタン樹脂および不飽和ポリエステルと重合性単量体からなる組成物（例えば、特許文献１および２を参照）、エポキシ樹脂からなる組成物（例えば、特許文献３を参照）、アクリルシラップ（例えば、特許文献４を参照）等が数多く提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−９８０２２号公報
【特許文献２】特開２００６−１２４４６０号公報
【特許文献３】特開２００５−２５６３２９号公報
【特許文献４】特開平５−２２２７０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１〜４に記載の組成物は、耐摩耗性、耐水性等の物性は良好であるものの、溶剤や硬化剤としてアミンを含有することから、作業時の臭気等の衛生上の問題や環境上の問題がある。
従って、本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、作業時に臭気を発生せず、環境に優しく、耐摩耗性および耐水性に優れる舗装用水系バインダー組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行なった結果、水溶性または水分散性ポリエステルを保護コロイドとする合成樹脂エマルジョンを舗装用水系バインダーに用いることで上記課題を解決することを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、水溶性または水分散性ポリエステルを保護コロイドとする合成樹脂エマルジョンを含有することを特徴とする舗装用水系バインダー組成物である。
本発明において、合成樹脂は、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体または（メタ）アクリル酸エステル共重合体であることが好ましい。
また、本発明において、水溶性または水分散性ポリエステルは、カルボキシル基を有することが好ましく、その水溶性または水分散性ポリエステルのカルボキシル基と合成樹脂とが、カルボキシル基と反応可能な官能基、例えばエポキシ基を二つ以上有する架橋剤により架橋されていることが更に好ましい。
水溶性または水分散性ポリエステルの量は、合成樹脂に対して２質量％〜５０質量％の範囲であることが好ましい。
また、本発明は、上記した舗装用水系バインダー組成物を舗装面に塗布し、乾燥させることを特徴とする舗装面の表面処理方法である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、作業時に臭気を発生せず、環境に優しく、耐摩耗性および耐水性に優れる舗装用水系バインダー組成物を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明による舗装用水系バインダー組成物は、水溶性または水分散性ポリエステルを保護コロイドとする合成樹脂エマルジョンを含有するものである。水溶性または水分散性ポリエステルの量としては、合成樹脂に対して２質量％〜５０質量％であることが好ましく、５質量％〜４０質量％であることがより好ましい。水溶性または水分散性ポリエステルが２質量％未満であると耐摩耗性が低下する場合があり、一方、５０質量％を超えると耐水性が低下する場合がある。
【０００９】
合成樹脂エマルジョンの不揮発分は、３０質量％〜６０質量％の範囲であることが好ましい。不揮発分が３０質量％未満であると、乾燥性が遅くなるため好ましくなく、また、不揮発分が６０質量％を超えると、合成樹脂エマルジョン粘度が高くなり過ぎるため好ましくない。合成樹脂エマルジョンの粘度は、舗装用水系バインダー組成物のハンドリング性や塗工性を考慮すると、３，０００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。
【００１０】
本発明におけるこの合成樹脂エマルジョンは、水溶性または水分散性ポリエステルの存在下で、エチレン性不飽和単量体組成物をラジカル重合することで得ることができる。上述したように、水溶性または水分散性ポリエステルの使用量としては、エチレン性不飽和単量体組成物に対して２質量％〜５０質量％であることが好ましく、５質量％〜４０質量％であることがより好ましい。
本発明において使用するエチレン性不飽和単量体としては、少なくとも１個の重合可能なビニル基を有するものであればよく、例えば、直鎖状、分岐状または環状のアルキル鎖を有する（メタ）アクリル酸エステル類、スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル化合物、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、アルキルアミノ（メタ）アクリレート、酢酸ビニルやアルカン酸ビニルに代表されるビニルエステル類、モノオレフィン類（エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等）、α，β−不飽和モノあるいはジカルボン酸（アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等）、ダイアセトンアクリルアミド等のカルボニル基含有エチレン性不飽和単量体、ｐ−トルエンスルホン酸等のスルホン酸基含有エチレン性不飽和単量体が挙げられる。これらのエチレン性不飽和単量体は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの中でも、ラジカル重合の容易さや舗装用水系バインダー組成物の耐水性をより向上させるという点で、メチルメタクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートおよびスチレンが好ましい。すなわち、合成樹脂としては、これらのエチレン性不飽和単量体を用いて得られるスチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体または（メタ）アクリル酸エステル共重合体であることが好ましい。
【００１１】
また、必要に応じて、グリシジル（メタ）アクリレート等のエポキシ基含有α，β−エチレン性不飽和化合物、ビニルトリエトキシシランやγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の加水分解性アルコキシシリル基含有α，β−エチレン性不飽和化合物、多官能ビニル化合物（エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート等）等の架橋性モノマーを共重合体に導入し、それ自身同士を架橋をさせるか、もしくは活性水素基を持つエチレン性不飽和化合物成分と組み合わせて架橋させる、またはカルボニル基含有α，β−エチレン性不飽和化合物（特にケト基含有のものに限る）等の架橋性モノマーを共重合体に導入し、ポリヒドラジン化合物（特に２つ以上のヒドラジド基を有する化合物；シュウ酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、ポリアクリル酸ヒドラジド等）と組み合わせて架橋させてもよい。このように共重合体に架橋性モノマーを導入することで、舗装用水系バインダー組成物の耐磨耗性を向上させることができる。
【００１２】
本発明において使用する水溶性または水分散性ポリエステルは、多塩基酸とポリオールとを重合した重合体を中和して得られる公知のものである。
多塩基酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタリンジカルボン酸、アジピン酸、コハク酸、セバチン酸、ドデカン二酸等が挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
ポリオールとしては、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、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノール等が挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００１３】
また、ポリエステルの水溶性または水分散性を更に向上させるために、カルボキシル基、スルホン酸基等の親水性基を有する重合成分を共重合させてもよい。
これらの具体例として、カルボキシル基をポリエステル分子内に導入するためには、例えば、（無水）トリメリット酸、（無水）ピロメリット酸、トリメシン酸等を重合成分の一部に用い、得られた重合体をアミノ化合物、アンモニア、アルカリ金属等で中和すればよい。カルボキシル基を導入する場合、ポリエステルの酸価が１〜１００となるよう調整することが好ましい。酸価が１００を超えると、ポリエステルの耐水性が不十分となって舗装用水系バインダー組成物の耐水性を低下させる場合があり、一方、１未満であると、後述する架橋剤を添加しても舗装用水系バインダー組成物の耐水性を十分に向上させることができない場合がある。
また、スルホン酸基をポリエステル分子内に導入するには、例えば、５−スルホイソフタル酸、スルホテレフタル酸、４−スルホフタル酸、４−スルホナフタレン−２，７−ジカルボン酸等のアルカリ金属塩やアンモニウム塩を重合成分の一部として用い、得られた重合体をアミノ化合物、アンモニア、アルカリ金属等で中和すればよい。
【００１４】
上述した水溶性または水分散性ポリエステルの中でも、官能基としてカルボキシル基を有するものが好ましい。カルボキシル基を有する水溶性または水分散性ポリエステルを用いることで、ラジカル重合中のエマルジョン粒子の安定性が向上する。更に、カルボキシル基は比較的容易に架橋反応を行うことが可能であるため、カルボキシル基と反応可能な架橋剤を添加することで水溶性または水分散性ポリエステルと合成樹脂とが架橋され、舗装用水系バインダー組成物の耐摩耗性および耐水性をより向上させることができる。
【００１５】
このようなカルボキシル基を有する水溶性または水分散性ポリエステルとしては、市販のものをそのまま使用してもよく、例えば、プラスコートＺ−５６１、Ｚ−７３０およびＲＺ−１４２（互応化学工業株式会社製）、ペスレジンＡ−１１０、Ａ−２１０およびＡ−６２０（高松油脂株式会社製）、バイロナール（登録商標）ＭＤ−１２００、ＭＤ−１２２０、ＭＤ−１２５０、ＭＤ−１３３５、ＭＤ−１４００、ＭＤ−１４８０およびＭＤ−１５００（東洋紡績株式会社製）等が挙げられる。
【００１６】
本発明において使用する架橋剤としては、水溶性または水分散性ポリエステルのカルボキシル基と反応可能な官能基、例えばエポキシ基を二つ以上有するものであればよい。具体的には、少なくとも二つのエポキシ基（脂環式も含む）を含む架橋剤として、アジピン酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエステル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレンレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグルシジルエーテル、トリメチルプロパンポリグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールグリシジルエーテル、ビスフェノールＡグリシジルエーテル等の多官能エポキシ化合物が挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの中でも、エマルジョンへの分散性に優れ、架橋効率が高いという点で、グリセリンポリグリシジルエーテルが好ましい。
【００１７】
架橋剤の使用量は、カルボキシル基を有する水溶性または水分散性ポリエステルに対して、１質量％〜４０質量％であることが好ましく、５質量％〜２０質量％であることがより好ましい。架橋剤の使用量が１質量％未満であると、舗装用水系バインダー組成物の耐水性を十分に向上させることができない場合があり、一方、４０質量％を超えると、舗装用水系バインダー組成物中に未反応の架橋剤が残存して耐水性の低下を招く場合がある。
【００１８】
架橋剤の添加方法としては、水溶性または水分散性ポリエステルが有するカルボキシル基との反応性をより高めるという点で、ラジカル重合中に添加することが好ましい。より具体的には、エチレン性不飽和単量体組成物中に架橋剤を予め溶解しておき、ラジカル重合時に均一な状態で重合系内に投入すればよい。
【００１９】
先に述べたように、本発明における合成樹脂エマルジョンは、水溶性または水分散性ポリエステルの存在下で、エチレン性不飽和単量体組成物をラジカル重合することで得られる。重合反応は、常圧反応器または耐圧反応器を用い、バッチ式、半連続式、連続式のいずれかの方法で行われる。反応温度は、通常、１０℃〜１００℃で行われるが、３０℃〜９０℃が一般的である。反応時間は、特に制限されることはなく、各成分の配合量および反応温度などに応じて適宜調整すればよい。ラジカル重合する際、保護コロイドである水溶性または水分散性ポリエステルがエマルジョン粒子の安定性に寄与するが、必要に応じてアニオン性乳化剤、ノニオン性乳化剤、反応性乳化剤等を重合系内に添加してもよい。乳化剤の種類や使用量は、水溶性または水分散性ポリエステルの使用量、エチレン性不飽和単量体の組成等に応じて適宜調節すればよい。
【００２０】
このような乳化剤としては、例えば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステルなどのノニオン系界面活性剤、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルフォン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルフォン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキル硫酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルリン酸エステルが挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。また、得られる舗装用水系バインダー組成物の耐水性を損なわない範囲で、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルピロリドン等の水溶性高分子を重合系内に添加してもよい。
【００２１】
ラジカル重合に際して使用される重合開始剤としては、公知慣用のものであればよく、例えば、過酸化水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド等が挙げられる。また、必要に応じて、これらの重合開始剤をナトリウムスルホキシレートホルムアルデヒド、アスコルビン酸類、亜硫酸塩類、酒石酸またはその塩類等と組み合わせてレドックス重合としてもよい。また、必要に応じて、アルコール類、メルカプタン類等の連鎖移動剤を使用してもよい。
【００２２】
本発明の舗装用水系バインダー組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、アクリル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、ウレタン系樹脂等の樹脂成分、イソシアネート系架橋剤、粘性改良剤、着色剤、ブロッキング防止剤、消泡剤、成膜助剤等の各種添加剤を添加してもよい。更に、本発明の舗装用水系バインダー組成物を通常のアスファルト舗装に塗布する場合には、着色骨材、珪砂、セメント類等と混和して使用することも可能である。
【００２３】
本発明の舗装用水系バインダー組成物は、溶剤やアミン硬化剤を含有しないので、作業時に臭気を発生せず且つ環境に優しく、耐摩耗性および耐水性に優れるものである。本発明の舗装用水系バインダー組成物を通常のアスファルト、コンクリート等の舗装面に塗布し、常温で自然乾燥させることにより、耐摩耗性、耐水性等の物性に優れ、区画の明確化や滑り防止に有用な層を形成することができる。特に、本発明の舗装用水系バインダー組成物を排水性アスファルト舗装に塗布すると、舗装面を強固に補強することもできる。舗装用水系バインダー組成物の塗布方法としては、例えば、スプレー塗布、ローラー塗布、ジョウロによる散布、コテ塗り等を挙げることができる。舗装用水系バインダー組成物の塗布量は、舗装の種類に応じて適宜決定すればよいが、好ましくは０．２ｋｇ／ｍ2〜２．０ｋｇ／ｍ2である。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例および比較例の樹脂エマルジョンの性状は下記の方法にて評価した。
（不揮発分）
直径５ｃｍのアルミ皿に樹脂エマルジョン約１ｇを秤量し、１０５℃で１時間乾燥させ、残分を秤量することで算出した。
【００２５】
（粘度）
ブルックフィールド型回転粘度計を用いて、液温２３℃、回転数６０ｒｐｍ、Ｎｏ．２ローターにて測定した。
【００２６】
（ガラス転移温度（Ｔｇ））
樹脂エマルジョンを２３℃、６５％ＲＨの条件下で１週間乾燥させた後、示差走査熱量計（ＤＳＣ、セイコーインスツルメンツ株式会社製ＳＳＣ５２００）にて測定した。
【００２７】
（最低成膜温度（ＭＦＴ））
ＪＩＳ Ｋ ６８２８に準じて測定した。
【００２８】
（実施例１）
スチレン１５０質量部、メチルメタクリレート１１５質量部、２−エチルヘキシルアクリレート８１質量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート７質量部、アニオン性乳化剤（第一工業製薬株式会社製ハイテノール（登録商標）０８Ｅ）３質量部およびイオン交換水１１０質量部をホモミキサーにて混合乳化し、エチレン性不飽和単量体乳化組成物を調製した。
撹拌装置、温度計および還流冷却器を備えた四つ口フラスコ反応器に、水分散性ポリエステルとしてプラスコートＺ−７３０（不揮発分２５質量％、カルボキシル基含有タイプ、ガラス転移温度４６℃、酸価５８）１３８質量部、プラスコートＺ−５６１（不揮発分２５質量％、スルホン酸基含有タイプ、ガラス転移温度６４℃、酸価２．５）２０７質量部およびイオン交換水３３質量部を仕込み、８０℃に昇温した。次に、反応器に過硫酸カリウム０．４質量部を投入するとともに、先に調製したエチレン性不飽和単量体乳化組成物の滴下を開始した。このエチレン性不飽和単量体乳化組成物と、過硫酸カリウム０．８質量部をイオン交換水４６質量部で溶解したものとを３時間かけて滴下した。なお、滴下中、反応器内の温度は８０℃に保った。滴下終了後、８０℃で１時間保持した後、室温まで冷却した。成膜助剤として２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレート（チッソ株式会社製ＣＳ−１２）９９質量部を添加し、実施例１の樹脂エマルジョンを得た。得られた樹脂エマルジョンの性状は、不揮発分５０．０質量％、粘度３００ｍＰａ・ｓ、ｐＨ７．２、ガラス転移温度５１℃、最低成膜温度０℃であった。合成樹脂に対する水分散性ポリエステルの量（質量％）を表１に示した。
【００２９】
（実施例２）
スチレン１５０質量部、メチルメタクリレート１１５質量部、２−エチルヘキシルアクリレート８１質量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート７質量部、アニオン性乳化剤（第一工業製薬株式会社製ハイテノール（登録商標）０８Ｅ）３質量部、架橋剤としてのグリセリンポリグリシジルエーテル３．５質量部およびイオン交換水１１０質量部をホモミキサーにて混合乳化して調製したエチレン性不飽和単量体乳化組成物を用いた以外は、実施例１と同様の方法で実施例２の樹脂エマルジョンを得た。得られた樹脂エマルジョンの性状は、不揮発分５０．１質量％、粘度２９０ｍＰａ・ｓ、ｐＨ７．２、ガラス転移温度５２℃、最低成膜温度０℃であった。合成樹脂に対する水分散性ポリエステルの量（質量％）および水分散性ポリエステルに対する架橋剤の添加量（質量％）を表１に示した。
【００３０】
（実施例３）
スチレン１１３質量部、メチルメタクリレート８７質量部、２−エチルヘキシルアクリレート６１質量部および２−ヒドロキシエチルメタクリレート５質量部を混合し、エチレン性不飽和単量体組成物を調製した。
撹拌装置、温度計および還流冷却器を備えた四つ口フラスコ反応器に、水分散性ポリエステルとしてプラスコートＺ−７３０（不揮発分２５質量％、カルボキシル基含有タイプ、ガラス転移温度４６℃、酸価５８）２７７質量部およびプラスコートＺ−５６１（不揮発分２５質量％、スルホン酸基含有タイプ、ガラス転移温度６４℃、酸価２．５）４１６質量部を仕込み、８０℃に昇温した。次に、反応器に過硫酸カリウム０．４質量部を投入するとともに、エチレン性不飽和単量体組成物の滴下を開始した。このエチレン性不飽和単量体組成物と、過硫酸カリウム０．８質量部をイオン交換水３５部で溶解したものとを３時間かけて滴下した。なお、滴下中、反応器内の温度は８０℃に保った。滴下終了後、８０℃で１時間保持した後、室温まで冷却した。成膜助剤として２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレート（チッソ株式会社製ＣＳ−１２）５０質量部を添加し、実施例３の樹脂エマルジョンを得た。得られた樹脂エマルジョンの性状は、不揮発分４５．５質量％、粘度３０ｍＰａ・ｓ、ｐＨ７．０、ガラス転移温度４２℃、最低成膜温度０℃であった。合成樹脂に対する水分散性ポリエステルの量（質量％）を表１に示した。
【００３１】
（実施例４）
メチルメタクリレート２１０質量部、２−エチルヘキシルアクリレート１３６質量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート７質量部、アニオン性乳化剤（第一工業製薬株式会社製ハイテノール（登録商標）０８Ｅ）３質量部、架橋剤としてのグリセリンポリグリシジルエーテル２．０質量部およびイオン交換水１１０質量部をホモミキサーにて混合乳化し、エチレン性不飽和単量体乳化組成物を調製した。
撹拌装置、温度計および還流冷却器を備えた四つ口フラスコ反応器に、水分散性ポリエステルとしてプラスコートＺ−７３０（不揮発分２５質量％、カルボキシル基含有タイプ、ガラス転移温度４６℃、酸価５８）１３８質量部、プラスコートＺ−５６１（不揮発分２５質量％、スルホン酸基含有タイプ、ガラス転移温度６４℃、酸価２．５）２０７質量部およびイオン交換水３３質量部を仕込み、８０℃に昇温した。次に、反応器に過硫酸カリウム０．４質量部を投入するとともに、先に調製したエチレン性不飽和単量体乳化組成物の滴下を開始した。このエチレン性不飽和単量体乳化組成物と、過硫酸カリウム０．８質量部をイオン交換水４６質量部で溶解したものとを３時間かけて滴下した。なお、滴下中、反応器内の温度は８０℃に保った。滴下終了後、８０℃で１時間保持した後、室温まで冷却した。成膜助剤として２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレート（チッソ株式会社製ＣＳ−１２）３６質量部を添加し、実施例４の樹脂エマルジョンを得た。得られた樹脂エマルジョンの性状は、不揮発分５０．０質量％、粘度１１０ｍＰａ・ｓ、ｐＨ７．３、ガラス転移温度１８℃、最低成膜温度０℃であった。合成樹脂に対する水分散性ポリエステルの量（質量％）および水分散性ポリエステルに対する架橋剤の添加量（質量％）を表１に示した。
【００３２】
（比較例１）
水分散性ポリエステルであるプラスコートＺ−５６１（不揮発分２５質量％、スルホン酸基含有タイプ、ガラス転移温度６４℃、酸価２．５）１００質量部に、成膜助剤として２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレート（チッソ株式会社製ＣＳ−１２）４質量部を添加し、比較例１の樹脂エマルジョンを得た。
【００３３】
（比較例２）
スチレン−アクリル酸エステル共重合体（昭和高分子株式会社製ポリゾール（登録商標）ＡＰ−４７５０、不揮発分４６質量％、ガラス転移温度３０℃、最低成膜温度０℃）を比較例２の樹脂エマルジョンとした。
【００３４】
（比較例３）
エチレン−酢酸ビニル共重合体（昭和高分子株式会社製ポリゾール（登録商標）Ｐ−３Ｎ、不揮発分５０質量％、ガラス転移温度１４℃、最低成膜温度２℃）を比較例３の樹脂エマルジョンとした。
【００３５】
【表１】
【００３６】
実施例および比較例の樹脂エマルジョンを下記の方法にて評価した。
（耐磨耗性の評価）
実施例および比較例の樹脂エマルジョンを用いて下記表２の配合割合で舗装用水系バインダー組成物を調製した。なお、増粘剤の添加量は、舗装用水系バインダー組成物の粘度が約１０，０００ｍＰａ・ｓとなるように適宜調整した。
得られた舗装用水系バインダー組成物をスレート板に１ｋｇ／ｍ2塗布し、２３℃、６５％ＲＨの条件で１週間放置後、ＪＩＳ Ｋ ５６００ テーバー試験（磨耗輪法、荷重５００ｇ、５００回転、回転数７０ｒｐｍ、磨耗輪ＣＦ−１７）で磨耗量を測定した。磨耗量が１ｍｇより少なければ、実用上十分な耐久性があると言える。結果を表３および４に示した。
【００３７】
【表２】
【００３８】
（耐水性の評価）
実施例および比較例の樹脂エマルジョンを６ｍｉｌのアプリケーターでガラス板に塗布し、２３℃、６５％ＲＨの条件で１週間放置後、これを２３℃の水に浸漬した。ほとんど白化しない場合を○、わずかに白化した場合を△、著しく白化した場合を×とした。結果を表３および４に示した。
【００３９】
【表３】
【００４０】
【表４】
【００４１】
表３および４の結果から分かるように、実施例１、２および４の舗装用水系バインダー組成物は、比較例２および３のものと比較して、耐水性は同程度であるが、耐摩耗性は顕著に優れている。実施例３の舗装用水系バインダー組成物は、比較例２および３のものと比較すると耐水性が若干劣るが、実用上は問題のないレベルである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水溶性または水分散性ポリエステルを保護コロイドとする合成樹脂エマルジョンを含有することを特徴とする舗装用水系バインダー組成物。
【請求項２】
前記合成樹脂が、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体または（メタ）アクリル酸エステル共重合体であることを特徴とする請求項１に記載の舗装用水系バインダー組成物。
【請求項３】
前記水溶性または水分散性ポリエステルが、カルボキシル基を有することを特徴とする請求項１または２に記載の舗装用水系バインダー組成物。
【請求項４】
カルボキシル基と反応可能な官能基を二つ以上有する架橋剤により、前記水溶性または水分散性ポリエステルと前記合成樹脂とが架橋されていることを特徴とする請求項３に記載の舗装用水系バインダー組成物。
【請求項５】
前記官能基がエポキシ基であることを特徴とする請求項４に記載の舗装用水系バインダー組成物。
【請求項６】
前記水溶性または水分散性ポリエステルの量が、前記合成樹脂に対して２質量％〜５０質量％の範囲であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の舗装用水系バインダー組成物。
【請求項７】
舗装面に、請求項１〜６のいずれか一項に記載の舗装用水系バインダー組成物を塗布し、乾燥させることを特徴とする舗装面の表面処理方法。
【請求項１】
水溶性または水分散性ポリエステルを保護コロイドとする合成樹脂エマルジョンを含有することを特徴とする舗装用水系バインダー組成物。
【請求項２】
前記合成樹脂が、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体または（メタ）アクリル酸エステル共重合体であることを特徴とする請求項１に記載の舗装用水系バインダー組成物。
【請求項３】
前記水溶性または水分散性ポリエステルが、カルボキシル基を有することを特徴とする請求項１または２に記載の舗装用水系バインダー組成物。
【請求項４】
カルボキシル基と反応可能な官能基を二つ以上有する架橋剤により、前記水溶性または水分散性ポリエステルと前記合成樹脂とが架橋されていることを特徴とする請求項３に記載の舗装用水系バインダー組成物。
【請求項５】
前記官能基がエポキシ基であることを特徴とする請求項４に記載の舗装用水系バインダー組成物。
【請求項６】
前記水溶性または水分散性ポリエステルの量が、前記合成樹脂に対して２質量％〜５０質量％の範囲であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の舗装用水系バインダー組成物。
【請求項７】
舗装面に、請求項１〜６のいずれか一項に記載の舗装用水系バインダー組成物を塗布し、乾燥させることを特徴とする舗装面の表面処理方法。
【公開番号】特開２００９−２１５８３１（Ｐ２００９−２１５８３１Ａ）
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−６２８１２（Ｐ２００８−６２８１２）
【出願日】平成２０年３月１２日（２００８．３．１２）
【出願人】（０００１８７０６８）昭和高分子株式会社 (224)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１２日（２００８．３．１２）
【出願人】（０００１８７０６８）昭和高分子株式会社 (224)
【Ｆターム（参考）】
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