道路铺设用组合物以及使用该组合物的铺设体制造技术

本发明专利技术提供一种能在常温下施工、在施工早期可以表现出充分的强度、高效地形成铺设体或使修补成为可能的道路铺设用组合物。该组合物包含水分散体和硅烷偶联剂，所述水分散体是酸值为３～１００ｍｇＫＯＨ／ｇ的树脂用碱性化合物中和而成的，所述硅烷偶联剂具有碳原子数为１～５的烷氧基和氨基，用于构成在道路的铺设中骨料的粘合材料或铺设体的表面层。此外，通过向上述组合物中添加玻璃化转变温度在０℃或以下的热塑性树脂（Ｂ）、例如苯乙烯－丁二烯类胶乳，可以使其具有可塑性，提高耐磨性。这种道路铺设用组合物和骨料混合，在路床或铺设面上敷设平整，或者涂敷或散布在铺设的表面形成面涂层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种道路铺设用组合物以及使用该组合物的铺设体，该组合物可以用于形成道路铺设的表面层，或者用于铺设体的修补或进行补强以提高铺设体内骨料的粘合力。
技术介绍
在盛行交通手段多样化和要求协调环境问题的状况下，人行道和自行车道的维护也在发展中，在其铺设中经常使用有色铺设(coloredpavement)。有色铺设在考虑景观的同时，也适于将人行道和自行车道与机动车道明确地区分开来。此外，在机动车道上，为了识别公共汽车专用车道，以及防止在交叉路口等暂时停车区域的滑行，也经常采用使用了树脂的有色铺设。在这样的有色铺设中，一般是通过使用树脂形成含有颜料的表面层而进行的，在沥青混合物层或混凝土层上形成以树脂为主材料的层。此外，该表面层通过混合粒径较小的骨料，其防止滑行的效果优良。另一方面，为了防止雨水滞留在路面上，也经常实行空隙率较大的所谓排水性铺设。这种排水性铺设是通过对沥青量和所混合的骨料的粒度分布进行调整而形成的，但是在表面附近的骨料的保持力往往不足。为了对此进行补强，形成由树脂构成的涂层。此外，为了对表面损伤的铺设体和由于反复承受了车轮载荷所产生的凹凸等进行修补，有时也敷设以树脂为粘合材料的表面处理层。这种铺设中所用的树脂已知的有，环氧树脂、MMA树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂等。此外，将丙烯酸树脂和聚酯树脂用作水性分散体也是已知的(例如专利文献1)。专利文献1特开2001-104211号公报专利文献2特开2003-193408号公报在上述状况下，由于下述的理由，需要一种正好可以适用于道路铺设的新型树脂组合物。环氧树脂和MMA树脂等可以形成骨料的保持力较大且具有充分强度的铺设体，但是在硬化时往往会排出溶剂，产生气味。此外，当使用丙烯酸树脂的水性分散体时，可以在常温下铺设，同时由于其是水性的，因而也不会产生有害物质，但是其表现出强度较慢，使施工效率变差。特别是在冬季低温下，这种缺点更加显著。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述的事实，旨在提供一种具有充分的强度同时能较快地显现出强度、而且可以高效率地形成铺设体或使修补成为可能的道路铺设用组合物以及使用该组合物的铺设体。为了解决上述问题，本专利技术中的道路铺设用组合物包含水分散体和硅烷偶联剂，所述水分散体是酸值为3～100mgKOH/g的树脂(A)用碱性化合物中和而成的，所述硅烷偶联剂具有碳原子数为1～5的烷氧基和氨基，该组合物用于构成铺设骨料的粘结材料或铺设体的表面层。还有，中和前述树脂(A)的碱性化合物，优选是氨或有机胺类，通过使用它们可以迅速发生硬化。此外，前述硅烷偶联剂优选含有如下式(1)所示的结构单元， 式中，R1表示碳原子数为2～5的亚烷基、R2表示可相同或不同的碳原子数为1～5的烷基或碳原子数为1～5的烷氧基，其中R2中至少1个为烷氧基。此外，通过向上述组合物中添加玻璃化转变温度在0℃或以下的热塑性树脂(B)，例如苯乙烯-丁二烯类乳剂，可以使其具有柔性，提高耐磨性。而且在用作骨料的粘合剂时，通过增大硬化组合物的粘性和弹性，提高了骨料的保持性能，减小了骨料的剥离。进一步说，通过添加热塑性树脂(B)，在使用颜料时，在同样颜料量的情况下与以前所使用的组合物相比，其发色性得以提高，可以形成良好的有色铺设，此外，通过添加热塑性树脂(B)，还适当地增加了施工时的粘度，使施工性变得良好。上述的道路铺设用组合物，适宜地和石英砂、颜料、增稠剂、树脂的粒状体等混合，在沥青混合物或混凝土层所形成的铺设面上用耙等敷设平整，通过使其硬化可以高效率地形成具有充分强度的表面层。特别是作为骨料混合石英砂时，则水解的硅烷偶联剂和石英砂反应而表现出强大的粘合力。此外，通过混合石英砂或树脂的粒状体可以有效地防止在路面上的打滑。另外，通过将本专利技术的组合物涂敷或散布在使用沥青混合物的排水性铺设体的上面，硬化后的组合物在铺设体的空隙内形成覆盖在骨料上的层，可以更坚固地粘合骨料。图3是表示上述道路铺设用组合物的反应以及所形成的物质的推断结构的概要图。在该图的示例中，使用聚酯作为树脂，树脂所具有的羧基和碱性化合物结合形成水性分散体。该水性分散体通过和硅烷偶联剂混合，具有氨基的硅烷偶联剂取代了碱性化合物。由于该反应在短时间内完成，因此上述碱性化合物优选是氨或有机胺类。另一方面，硅烷偶联剂的烷氧基被水解，被羟基取代，并且发生自缩合反应而硬化。此外，若混合石英砂，则水解的硅烷偶联剂的羟基和石英砂所具有的SiOH发生缩合反应而结合。本专利技术的树脂组合物如前所述，包含硅烷偶联剂和水分散体，所述硅烷偶联剂具有碳原子数为1～5的烷氧基和氨基，所述水分散体是将酸值为3～100mgKOH/g的树脂用碱性化合物中和而成的，将该树脂用于道路的铺设，可以表现出下述的效果即使在常温下也可以容易地发生均匀的硬化反应，形成均匀的涂膜，同时对骨料等各种材料具有优良的附着力。也就是说，在本专利技术的树脂组合物中，通过组合使用前述特定的硅烷偶联剂和特定的树脂，在硬化时不仅是树脂和硅烷偶联剂反应，而且硅烷偶联剂自身还发生水解和自缩合反应，或者基材也同时发生反应，由此提高了树脂成分和/或纤维、骨料等各种材料之间的附着力，或者提高了涂膜强度，可以提高复合材料的特性。另外，对于目前经常作为硅烷偶联剂使用的不含氨基的烷氧基硅烷类，如后述的比较例所述，其附着力和常温硬化性较差。进一步的，通过向上述组合物中添加玻璃化转变温度在0℃或以下的热塑性树脂(B)，例如苯乙烯-丁二烯类乳胶，可以使其具有可塑性，提高作为道路铺设用组合物的特性。这种组合物通过和石英砂混合形成铺设体的表面层，可以得到坚固地保持作为骨料的石英砂且耐久性强的铺设体。此外，通过将上述组合物用于排水性铺设材料的涂层，可以形成骨料的粘合力较大的铺设体。附图说明图1是本申请专利技术的一个实施方式的铺设体的剖面示意图。图2是本申请专利技术的其他实施方式的铺设体的剖面示意图。图3是显示通过本专利技术的道路铺设用组合物的反应而生成的推断结构的示意图。附图符号说明1路床2路基3沥青混合物层4表面处理层 11路基12排水性的沥青混合物层13面涂层具体实施方式用于本专利技术中的硅烷偶联剂具有碳原子数为1～5的烷氧基和氨基，从附着力和常温硬化性的角度出发，优选具有如下述式(1)所示的结构单元， 式中R1表示碳原子数为2～5(优选碳原子数为3)的亚烷基、R2表示可相同或不同的碳原子数为1～5(优选碳原子数为1～2，特别是1)的烷基或碳原子数为1～5(优选碳原子数为1～2，特别是1)的烷氧基，其中R2中的至少1个为烷氧基(优选是二或三烷氧基)。此外，更优选具有如下述式(2)所示的结构单元， 式中R1和R2与前述相同，R3表示碳原子数为2～5(优选碳原子数为2)的亚烷基。进一步地，特别优选如下述式(3)所示的化合物， 式中R1～R3与前述相同，R4表示氢原子或可被羟基取代的碳原子数为1～3的烷基(优选氢原子)。作为前述硅烷偶联剂，可以列举的是N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷等，特别优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种道路铺设用组合物，其构成道路铺设中骨料的粘合材料或铺设体的表面层，该组合物包含水分散体和硅烷偶联剂，所述水分散体是酸值为３～１００ｍｇＫＯＨ／ｇ的树脂（Ａ）用碱性化合物中和而成的，所述硅烷偶联剂具有碳原子数为１～５的烷氧基和氨基。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：河边邦康，福山幸弘，
申请(专利权)人：东亚道路工业株式会社，花王株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]