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公開番号2023079024
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-06-07
出願番号2021192415
出願日2021-11-26
発明の名称アスファルト改質剤
出願人花王株式会社
代理人弁理士法人大谷特許事務所
主分類C08G 63/195 20060101AFI20230531BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】ポリエステルの先添加でも後添加でもアスファルト舗装の優れた耐わだち掘れ性等を達成できる、混合性に優れたアスファルト改質剤、アスファルト組成物、アスファルト混合物及びその製造方法、並びに道路舗装方法の提供。
【解決手段】アルコール成分(a1)由来の構成単位及びカルボン酸成分(a2)由来の構成単位を含み、該カルボン酸成分(a2)が炭素数2以上6以下の直鎖飽和脂肪族ジカルボン酸を含む結晶性ポリエステル(A)を含むアスファルト改質剤。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項1】
アルコール成分(a1)由来の構成単位及びカルボン酸成分(a2)由来の構成単位を含み、
該カルボン酸成分(a2)が炭素数2以上6以下の直鎖飽和脂肪族ジカルボン酸を含む結晶性ポリエステル(A)を含むアスファルト改質剤。
続きを表示(約 1,200 文字)【請求項2】
前記カルボン酸成分(a2)中の炭素数2以上6以下の直鎖飽和脂肪族ジカルボン酸の含有量が40モル%以上である、請求項1に記載のアスファルト改質剤。
【請求項3】
前記アルコール成分(a1)が炭素数2以上6以下の直鎖飽和脂肪族ジオールを含む、請求項1又は2に記載のアスファルト改質剤。
【請求項4】
前記アルコール成分(a1)中の炭素数2以上6以下の直鎖飽和脂肪族ジオールの含有量が40モル%以上である、請求項1~3のいずれかに記載のアスファルト改質剤。
【請求項5】
ポリエステル(B)を更に含む請求項1~4のいずれか1項に記載のアスファルト改質剤であって、
該ポリエステル(B)はアルコール成分(b1)由来の構成単位及びカルボン酸成分(b2)由来の構成単位を含み、前記アルコール成分(b1)中のビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物の含有量が20モル%以上である、アスファルト改質剤。
【請求項6】
結晶性ポリエステル(A)に対するポリエステル(B)の質量比〔ポリエステル(B)/結晶性ポリエステル(A)〕が、60/40以上99/1以下である、請求項5に記載のアスファルト改質剤。
【請求項7】
前記ポリエステル(B)のカルボン酸成分(b1)中のテレフタル酸及びイソフタル酸から選ばれる1種以上の合計含有量が40モル%以上である、請求項5又は6に記載のアスファルト改質剤。
【請求項8】
前記ポリエステル(B)の水酸基価が10mgKOH/g以上60mgKOH/g以下である、請求項5~7のいずれかに記載のアスファルト改質剤。
【請求項9】
アスファルト及び結晶性ポリエステル(A)を含有するアスファルト組成物であって、
該結晶性ポリエステル(A)はアルコール成分(a1)由来の構成単位及びカルボン酸成分(a2)由来の構成単位を含み、該カルボン酸成分(a2)中、炭素数2以上6以下の直鎖飽和脂肪族ジカルボン酸を含み、
前記結晶性ポリエステル(A)の含有量が、前記アスファルト100質量部に対し0.1質量部以上1.5質量部以下である、アスファルト組成物。
【請求項10】
アスファルト、骨材、結晶性ポリエステル(A)及びポリエステル(B)を配合してなるアスファルト混合物であって、
該結晶性ポリエステル(A)はアルコール成分(a1)由来の構成単位及びカルボン酸成分(a2)由来の構成単位を含み、該カルボン酸成分(a2)中、炭素数2以上6以下の直鎖飽和脂肪族ジカルボン酸を含み、
該ポリエステル(B)はアルコール成分(b1)由来の構成単位及びカルボン酸成分(b2)由来の構成単位を含み、該アルコール成分(b1)中のビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物の含有量が20モル%以上である、アスファルト混合物。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明はアスファルト改質剤、アスファルト組成物、アスファルト混合物及びその製造方法、並びに道路舗装方法に関する。
続きを表示(約 3,400 文字)【背景技術】
【0002】
自動車道や駐車場、貨物ヤード、歩道等の舗装には、敷設が比較的容易であり、舗装作業開始から交通開始までの時間が短くてすむことから、アスファルト混合物を用いるアスファルト舗装が行われている。このアスファルト舗装は、骨材をアスファルトで結合したアスファルト混合物によって路面が形成されているので、舗装道路は良好な硬度や耐久性を有している。
しかしながら、アスファルト舗装面は、長期使用によって劣化し、舗装の補修を行う必要が生じる。舗装の補修を行うことにより、維持費用が増大するとともに、自動車の交通に大きな影響を与える結果となっていた。
【0003】
特許文献1には、乾燥強度、水浸漬強度、及び石油浸漬強度に優れる道路舗装用アスファルト組成物として、アスファルト、特定量のポリエステル樹脂、及び骨材を含有し、前記ポリエステル樹脂が、特定量のビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物を含むアルコール成分由来の構成単位と、特定量のテレフタル酸及びイソフタル酸から選ばれる1種以上を含むカルボン酸成分由来の構成単位とを有するポリエステルであって、特定の軟化点と水酸基価を有する、道路舗装用アスファルト組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
国際公開第2017/125421号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1等に開示されたポリエステルによりアスファルトを改質する技術において、骨材とポリエステルを事前に混合しその後アスファルトを混合する場合(先添加)、アスファルトと骨材を混合した後にポリエステルを添加する場合(後添加)と比べて、ポリエステルによりアスファルトを改質し、耐わだち掘れ性等を向上する効果が十分発揮されない場合があった。しかし、ポリエステルを後添加することは、製造工程上困難な場合があり、骨材とポリエステルを事前に混合し、その後アスファルトを混合するポリエステルの先添加でも効果を発現することが望まれる。
本発明は、ポリエステルの先添加でも後添加でもアスファルト舗装の優れた耐わだち掘れ性等を達成できる、混合性に優れたアスファルト改質剤、アスファルト組成物、アスファルト混合物及びその製造方法、並びに道路舗装方法に関する。本明細書において、先添加でも後添加でも効果が発揮される態様を「混合性」という。
【0006】
本発明は、以下の〔1〕~〔5〕に関する。
〔1〕 アルコール成分(a1)由来の構成単位及びカルボン酸成分(a2)由来の構成単位を含み、
該カルボン酸成分(a2)が炭素数2以上6以下の直鎖飽和脂肪族ジカルボン酸を含む結晶性ポリエステル(A)を含むアスファルト改質剤。
〔2〕 アスファルト及び結晶性ポリエステル(A)を含有するアスファルト組成物であって、
該結晶性ポリエステル(A)はアルコール成分(a1)由来の構成単位及びカルボン酸成分(a2)由来の構成単位を含み、該カルボン酸成分(a2)中、炭素数2以上6以下の直鎖飽和脂肪族ジカルボン酸を含み、
前記結晶性ポリエステル(A)の含有量が、前記アスファルト100質量部に対し0.1質量部以上1.5質量部以下である、アスファルト組成物。
〔3〕 アスファルト、骨材、結晶性ポリエステル(A)及びポリエステル(B)を配合してなるアスファルト混合物であって、該結晶性ポリエステル(A)はアルコール成分(a1)由来の構成単位及びカルボン酸成分(a2)由来の構成単位を含み、該カルボン酸成分(a2)中、炭素数2以上6以下の直鎖飽和脂肪族ジカルボン酸を含み、
該ポリエステル(B)はアルコール成分由来の構成単位及びカルボン酸成分由来の構成単位を含み、該アルコール成分中のビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物の含有量が20モル%以上である、アスファルト混合物。
〔4〕 アスファルト、加熱した骨材、結晶性ポリエステル(A)及びポリエステル(B)を混合するアスファルト混合物の製造方法であって、該結晶性ポリエステル(A)はアルコール成分(a1)由来の構成単位及びカルボン酸成分(a2)由来の構成単位を含み、該カルボン酸成分(a2)中、炭素数2以上6以下の直鎖飽和脂肪族ジカルボン酸を含み、
該ポリエステル(B)はアルコール成分(b1)由来の構成単位及びカルボン酸成分(b2)由来の構成単位を含み、該アルコール成分(b1)中のビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物の含有量が20モル%以上である、アスファルト混合物の製造方法。
〔5〕 上記〔3〕に記載のアスファルト混合物を道路に施工し、アスファルト舗装材層を形成する工程を含む、道路舗装方法。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、ポリエステルの先添加でも後添加でもアスファルト舗装の優れた耐わだち掘れ性等を達成できる、混合性に優れたアスファルト改質剤、アスファルト組成物、アスファルト混合物及びその製造方法、並びに道路舗装方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0008】
[アスファルト改質剤]
本発明のアスファルト改質剤は、アルコール成分(a1)由来の構成単位及びカルボン酸成分(a2)由来の構成単位を含み、前記カルボン酸成分が炭素数2以上6以下の直鎖飽和脂肪族ジカルボン酸を含む結晶性ポリエステル(A)を含む。
【0009】
本発明者らは、所定の結晶性ポリエステル(A)を含むアスファルト改質剤は、ポリエステルの先添加でも後添加でもアスファルト舗装の優れた耐わだち掘れ性等を達成できる、混合性に優れることを見出した。
本発明の効果が得られる詳細な機構は不明であるが、一部は以下のように考えられる。
ポリエステルを構成するカルボン酸成分として、芳香族カルボン酸やアルケニルカルボン酸ではなく、飽和脂肪族カルボン酸を用いることで、骨材への過度な相互作用が抑制され、後でアスファルトが添加された場合でも、ポリエステルがアスファルト側へなじみやすく、アスファルトの改質反応を促進すると考えられる。また、カルボン酸成分として、炭素数2以上6以下の主鎖が短い飽和脂肪族カルボン酸を用いることで、アスファルト混合物の温度が冷えた際にアスファルト中でのポリエステルの結晶化を促進し、フィラー効果で耐久性向上し優れた耐わだち掘れ性が達成できると考えられる。
【0010】
本明細書における各種用語の定義等を以下に示す。
「バインダ混合物」とは、アスファルトと熱可塑性エラストマーとを含む混合物を意味し、例えば、後述の熱可塑性エラストマー等で改質されたアスファルト(以下、「改質アスファルト」ともいう)を含む概念である。
ポリエステル中、「アルコール成分由来の構成単位」とは、アルコール成分のヒドロキシ基から水素原子を除いた構造を意味し、「カルボン酸成分由来の構成単位」とは、カルボン酸成分のカルボキシ基からヒドロキシ基を除いた構造を意味する。
「カルボン酸成分」とは、そのカルボン酸のみならず、反応中に分解して酸を生成する無水物、及びカルボン酸のアルキルエステル(例えば、アルキル基の炭素数1以上3以下)も含む概念である。カルボン酸成分がカルボン酸のアルキルエステルである場合、カルボン酸の炭素数には、エステルのアルコール残基であるアルキル基の炭素数を算入しない。
樹脂が結晶性であるか非晶質であるかについては、結晶性指数により判定される。結晶性指数は、樹脂の軟化点と吸熱の最大ピークの温度との比(軟化点(℃)/吸熱の最大ピーク温度(℃))で定義される。結晶性樹脂とは、結晶性指数が0.3以上1.4以下のものである。非晶性樹脂とは、吸熱ピークが観察されないか、観察される場合は、結晶性指数が0.3未満又は1.4超のものである。結晶性指数は、原料モノマーの種類及びその比率、並びに反応温度、反応時間、冷却速度等の製造条件により適宜調整することができる。
(【0011】以降は省略されています)

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