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公開番号2024158805
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2023074340
出願日2023-04-28
発明の名称軟質植物油脂を含む鹸化反応型常温混合物
出願人シンレキ工業株式会社
代理人個人
主分類E01C 7/26 20060101AFI20241031BHJP(道路,鉄道または橋りょうの建設)
要約【課題】全天候型常温アスファルト混合物に使用されているアスファルトの代わりに植物由来の副産物である軟質植物油脂(「植物油滓ピッチ」、「植物原油蒸留残渣」とも言う。)を使用することにより、全天候型常温アスファルト混合物のカーボンニュートラル及び低炭素化が可能な道路舗装及び補修用の全天候型常温混合物の提供。
【解決手段】道路舗装及び補修用の全天候型常温混合物におけるバインダとして、軟質植物油脂と植物油脂肪酸を含む、或いはこれにさらにアスファルトを含有する軟質植物油脂混合物であって、前記軟質植物油脂が、γ-オリザノールを成分割合で30重量%以上含有するものである軟質植物油脂混合物と、骨材、及びアルカリ性添加剤を含有する全天候型常温混合物、或いはこれに加えて、さらに、繊維材料を含有する全天候型常温混合物を提供するものである。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
軟質植物油脂と植物油脂肪酸を含む舗装及び補修用バインダとして用いられる軟質植物油脂混合物であって、前記軟質植物油脂は、γ－オリザノールを成分割合で３０重量％以上含有することを特徴とする軟質植物油脂混合物。
続きを表示（約 580 文字）【請求項２】
さらに、アスファルトを含有することを特徴とする請求項１に記載の軟質植物油脂混合物。
【請求項３】
請求項１又は２記載の軟質植物油脂混合物と、骨材、及びアルカリ性添加剤を含有することを特徴とする常温混合物。
【請求項４】
さらに、繊維材料を含有することを特徴とする請求項３に記載の常温混合物。
【請求項５】
前記アスファルトと前記軟質植物油脂の重量比率が０：１００～９９：１の範囲で含まれることを特徴とする請求項３又は４に記載の常温混合物。
【請求項６】
前記軟質植物油脂と前記植物油脂肪酸の重量比率が１：９９～９９：１の範囲で含まれることを特徴とする請求項３又は４に記載の常温混合物。
【請求項７】
前記アスファルト、前記軟質植物油脂及び前記植物油脂肪酸を混合したバインダ混合物を事前に製造、貯蔵しておくことで、１００℃以下の温度で製造および施工が可能なことを特徴とする請求項３又は４に記載の常温混合物の製造方法。
【請求項８】
請求項３又は４に記載の常温混合物に反応促進剤として水を散布することで、前記軟質植物油脂混合物と前記アルカリ性添加剤とを鹼化反応あるいは中和反応により固化し、強度を発現させることを特徴とする舗装方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、アスファルト舗装の維持工事（または補修工事ともいう）に用いられる舗装及び補修材として、一般的に使用されている常温混合物に関するものである。更に詳しくは、軟質植物油脂（「植物油滓ピッチ」、「植物原油蒸留残渣」ともいう。）を含む鹸化反応型常温混合物に関するものである。
続きを表示（約 3,600 文字）【背景技術】
【０００２】
現在、アスファルト舗装の維持工事（または補修工事ともいう）に用いられる舗装及び補修材として、常温アスファルト混合物が一般的に使用されている。本発明者らにおいても、骨材飛散抵抗性に優れ、作業性及び施工性も良好な全天候型常温アスファルト混合物を提案してきた。（特許文献１、特許文献２参照。）
近年、持続可能な社会の実現に向けて、様々な業界において生産活動によるＣＯ
２
発生抑制や石油由来の材料に依存しない製品の開発、研究が行われている。道路業界においても、アスファルト舗装材料の製造、施工に関して、材料の低炭素化や施工時のＣＯ
２
発生抑制が道路利用者に望まれており、様々な技術が研究、開発されている。アスファルト舗装材料の一つである常温アスファルト混合物は、舗装及び補修材として普及している材料であるため、常温アスファルト混合物の低炭素化は、道路利用者の要望を叶える一助となるものである。
【０００３】
ところで、副産物の有効利用という観点から、植物由来の原料または副産物は古くから、用いられている。即ち、路面舗装に使用されるアスファルト合材中のアスファルトは、その構成成分である芳香族分が、プラントでの加熱混合や舗設後の紫外線や風雨により経年劣化することがよく知られているところから、このアスファルトの劣化を防止して、よりアスファルトの性質を改善する目的で、植物由来の原料または副産物、例えば種々の植物油ピッチ等を使用する技術が公知である。
例えば、舗装用アスファルトの付着性、粘弾性を改善しかつアスファルトの劣化を防ぎ安定度の高い舗装材を得るために、糠油脂肪酸の蒸留残渣あるいは大豆油脂肪酸の蒸留残渣及びアミンピッチ（ステアリン酸、ラウリン酸、或いはオレイン酸等の脂肪酸にアンモニアを作用させて精製蒸留して脂肪酸アミンを得る場合に釜残として残るピッチを言う）、さらに硫黄を加えて加熱し硬化寸前で反応を止め、これにアスファルト及びフイラーを添加して道路舗装材とするものがある。（特許文献３参照。）
また、瀝青物質の熱に対する不安定性、耐衝撃性、等の性質を改良するために、瀝青物質に動植物油の油滓ピッチ（大豆油滓ピッチ、菜種油滓ピッチ等々）或いは脂肪酸ピッチ（菜種油脂肪酸ピッチ）、及び脂肪酸、多価アルコールを添加し更に軟化剤を添加混合し、これに硬化剤としてアルカリ土類金属の酸化物を添加混合して硬化せしめる瀝青接着剤の製造法が公知である。（特許文献４参照。）
さらに、アスファルトが劣化している廃棄アスファルト合材に、少量の植物油ピッチ（米糠ピッチ、大豆ピッチ等）を一種又は数種混合したものを添加することにより劣化アスファルト合材を再生することも知られている。（特許文献５参照。）
これらの先行技術は、どれもアスファルトの劣化や耐熱性といった性質を改良する目的で、植物由来の原料または副産物を有効利用するものにすぎず、原油（化石燃料）から得られるアスファルトを多量に用いている以上、低炭素化の技術といえるものでないことは明白であり、課題が全く相違するものである。
【０００４】
地球温暖化抑制に寄与するアスファルト舗装材料の低炭素化技術としては、道路舗装に使用されるアスファルト原料の一部に植物由来の原料または副産物を使用するバイオアスファルト技術が、よく知られるようになってきた。
例えば、製紙工程の副産物であるクラフトリグニンを使用したバイオアスファルト混合物製造技術の開発が進められており、この技術は化石燃料の消費を抑制し、地球温暖化の防止に寄与する技術として大いに期待されている。（非特許文献１参照）
今後、このクラフトリグニンに匹敵するような更なる植物由来の原料または副産物の出現や改良が大いに望まれているところである。
【０００５】
また、舗装用改質アスファルト混合物に用いられる舗装用バインダとして、ポリアミド樹脂とアスファルトとの混合物を用いることにより施工性に優れる舗装用混合物を提供する技術が公知である。（特許文献６参照。）しかし、改質アスファルト混合物に使用されているポリアミド樹脂は、植物油脂由来であるダイマー酸の脱水縮合反応により得られる重合脂肪酸を用いて新たに化学合成された添加剤であり、副産物自体の使用ではないため、低炭素化という観点からの効果については低いといえる。
【０００６】
クラフトリグニンを使用したバイオアスファルト舗装材料混合物の技術と比較した場合に、本発明で使用する軟質植物油脂（「植物油滓ピッチ」、「植物原油蒸留残渣」ともいう。）は、非特許文献１に記載のクラフトリグニンと違って、アスファルトに対する使用量が格段に多く、軟質植物油脂は、最大でアスファルトの１００％置換が可能である。即ち、「アスファルト代替物」であることを、本発明者らは、初めて知見し、アスファルトフリーなノンアスファルト舗装及び補修材を初めて提供できたものであります。
また、本発明で使用する軟質植物油脂は、植物原油から植物油脂肪酸を製造する際に排出される茶褐色の粘性に富んだ油脂であり、植物由来の副産物でありますので、特許文献６に記載の舗装用バインダに使用するポリアミド樹脂と違って、植物由来の副産物自体を舗装及び補修用バインダとして使用できるものであるから、化石燃料の消費を抑制することが出来るものであります。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は、上記の課題を鑑み、カーボンニュートラルや低炭素化を目的とした製品開発を鋭意研究の結果、提案されたもので、特に本発明は、常温アスファルト混合物に使用されているストレートアスファルトの代わりに軟質植物油脂（「植物油滓ピッチ」、「植物原油蒸留残渣」ともいう。）を使用することで、常温混合物の低炭素化、即ち、原油（化石燃料）から得られるアスファルトの消費量を抑え、持続可能な資源である軟質植物油脂で賄うことを実現したものである。
本技術に使用している軟質植物油脂（「植物油滓ピッチ」、「植物原油蒸留残渣」ともいう。）は、植物原油（「米原油」、「米ぬか原油」等々）の精製過程で生じる副産物である。本技術は、特にストレートアスファルトの全量または一部を軟質植物油脂に代替可能な常温混合物を提供することも目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明によれば、以下の特徴点および構成要件を有する常温混合物が提供される。
即ち、本発明は上記課題を解決する手段として、従来から汎用されている、いわゆる全天候型常温アスファルト混合物（以下、単に「常温アスファルト混合物」と表示する。）における、特にストレートアスファルトの全量または一部を軟質植物油脂（「植物油滓ピッチ」、「植物原油蒸留残渣」とも言う。）に代替可能な舗装及び補修用に用いられる常温混合物を提供するものであって、その概要および特徴は以下のとおりのものである。
（１）本発明の第１の特徴は、軟質植物油脂と植物油脂肪酸を含む舗装及び補修用バインダとして用いられる軟質植物油脂混合物であって、前記軟質植物油脂は、γ－オリザノールを成分割合で３０重量％以上含有することを特徴とする軟質植物油脂混合物にある。
（２）本発明の第２の特徴は、更にアスファルトを含有することを特徴とする前記（１）に記載の軟質植物油脂混合物にある。
【０００９】
（３）本発明の第３の特徴は、前記（１）又は（２）に記載の軟質植物油脂混合物と骨材及びアルカリ性添加剤を含有することを特徴とする常温混合物にある。
（４）本発明の第４の特徴は、さらに、繊維材料を含有することを特徴とする前記（３）に記載の常温混合物にある。
（５）本発明の第５の特徴は、前記アスファルトと前記軟質植物油脂の重量比率が０：１００～９９：１の範囲で含まれることを特徴とする前記（３）又は（４）に記載の常温混合物にある。
【００１０】
（６）本発明の第６の特徴は、前記軟質植物油脂と前記植物油脂肪酸の重量比率が１：９９～９９：１の範囲で含まれることを特徴とする７に記載の常温混合物にある。
（７）本発明の第７の特徴は、前記アスファルト、前記軟質植物油脂及び前記植物油脂肪酸を混合したバインダ混合物を事前に製造、貯蔵しておくことで、１００℃以下の温度で製造および施工が可能なことを特徴とする前記（３）又は（４）に記載の常温混合物の製造方法にある。
（【００１１】以降は省略されています）

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