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公開番号2023079030
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-06-07
出願番号2021192423
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 63/21 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】アスファルト混合物の混合時間が短くても優れた耐わだち掘れ性を有する舗装面が形成されるアスファルト混合物を得るためのアスファルト改質剤、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、アミン価が5mgKOH/g以上100mgKOH/g以下であるポリエステル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、アミン価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であるポリエステルを含むアスファルト改質剤。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記アルコール成分がアミノアルコールを含む、又は、前記カルボン酸成分がアミノカルボン酸を含む、請求項１に記載のアスファルト改質剤。
【請求項３】
前記アミノアルコールがジアルキルアミノ基を有するアミノアルコールである、又は、前記アミノカルボン酸がジアルキルアミノ基を有するアミノカルボン酸である、請求項２に記載のアスファルト改質剤。
【請求項４】
前記アミノアルコールが下記式（１ａ）で表されるアミノアルコールである、又は、前記アミノカルボン酸が下記式（１ｂ）で表されるアミノカルボン酸である、請求項２又は３に記載のアスファルト改質剤。
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〔式中、Ｒ
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及びＲ
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は独立して炭素数１以上２０以下の炭化水素基を示す。Ｘは炭素数２以上２０以下の炭化水素基を示す。Ｙは炭素数１以上２０以下の炭化水素基を示す。〕
【請求項５】
前記アルコール成分中のアミノアルコールの含有量が２モル％以上２０モル％以下である、請求項２～４のいずれか１項に記載のアスファルト改質剤。
【請求項６】
前記アルコール成分がビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加物を含む、請求項１～５のいずれか１項に記載のアスファルト改質剤。
【請求項７】
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、アルコール成分１００モル％中、２０モル％以上である、請求項６に記載のアスファルト改質剤。
【請求項８】
前記カルボン酸成分が、テレフタル酸及びイソフタル酸から選ばれる１種以上を合計４０モル％以上含む、請求項１～７のいずれか１項に記載のアスファルト改質剤。
【請求項９】
アスファルト、骨材、ポリエステル、及び炭酸カルシウム粉末を配合してなるアスファルト混合物であって、
前記ポリエステル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、アミン価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である、アスファルト混合物。
【請求項１０】
前記炭酸カルシウムの含有量が、骨材及び炭酸カルシウムの合計１００質量％中、１質量％以上３０質量％以下である、請求項９に記載の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 2,800 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、高温での保管安定性に優れ、乾燥強度の高いアスファルト組成物として、アスファルトと、ポリエステル樹脂と、分散剤と、を含有する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】
特開２０１８－０３０９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ポリエステルによりアスファルトを改質すると、アスファルト舗装の優れた耐久性が達成できることが知られている。しかし、ポリエステルと骨材との間の親和性が高く、ポリエステルをアスファルト中に機械力で十分分散させる必要があるため、アスファルト混合物の混合時間を比較的長くする必要がある場合があった。
混合時間を短くすることが可能となれば、施工効率が上がり、アスファルト舗装作業による交通規制の時間を短くし、渋滞解消につながることが期待される。しかし、従来の技術では、混合時間を短くするとアスファルト舗装の耐久性が低下する場合があった。
本発明はアスファルト混合物の混合時間が短くても優れた耐わだち掘れ性を有する舗装面が形成されるアスファルト混合物を得るためのアスファルト改質剤、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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下の〔１〕～〔４〕に関する。
〔１〕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、アミン価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であるポリエステルを含むアスファルト改質剤。
〔２〕アスファルト、骨材、ポリエステル、及び炭酸カルシウム粉末を配合してなるアスファルト混合物であって、
前記ポリエステル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、アミン価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である、アスファルト混合物。
〔３〕アスファルト、加熱した骨材、炭酸カルシウム粉末、及び前記ポリエステルを混合する工程を含むアスファルト混合物の製造方法であって、記ポリエステル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、アミン価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である、アスファルト混合物の製造方法。
〔４〕上記〔２〕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有する、道路舗装方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、アスファルト混合物の混合時間が短くても優れた耐わだち掘れ性を有する舗装面が形成されるアスファルト混合物を得るためのアスファルト改質剤、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、アミン価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であるポリエステルを含む。
【０００９】
本発明者らは、所定のポリエステルをアスファルト改質剤としてアスファルト混合物に含有させることで、アスファルト混合物の混合時間が短くても優れた耐わだち掘れ性を有する舗装面が形成さ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。
アスファルト混合物を製造する際に、混合時間が不十分であるとポリエステルがアスファルト混合物中で局在する場合がある。ポリエステルが局在すると、ポリエステルの量が少ない部分とポリエステルが粗大な塊のまま局在している部分が生じ、前者では接着力が弱くなり、後者ではポリエステルはアスファルトと十分に作用し改質できないため、結果的に流動成分を増やしてしまうことになり、耐久性が低下すると考えられる。
従前技術においては、ポリエステルの極性官能基部、すなわちカルボキシ基やヒドロキシ基がフィラー成分と相互作用し、ポリエステルとフィラーで凝集塊を生じる傾向があったと考えられる。凝集塊が生じると、これを解すためには撹拌力が必要であり、十分長い混合時間を要する。
本願発明においては、所定のアミン価を有し、典型的にはアミノアルコール又はアミノカルボン酸に由来する構成単位がポリエステルの末端に存在し、ポリエステルが正電荷を帯びる傾向が高くなる。これにより、例えばフィラー成分との電荷反発により凝集塊の発生を抑制できると考えられる。その結果、より短時間でのポリエステルの微分散を実現でき、混合時間を短くしても十分な耐久性を発揮すると考えられる。
【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ル基からヒドロキシ基を除いた構造を意味する。
「カルボン酸化合物」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。カルボン酸化合物がカルボン酸のアルキルエステルである場合、カルボン酸化合物の炭素数には、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。
（【００１１】以降は省略されています）

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