(57)【要約】【課題】高温での保管安定性に優れるアスファルト組成物、アスファルト混合物、その製造方法、及び道路舗装方法に関する。【解決手段】［１］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、［２］上記［１］に記載のアスファルト組成物と、骨材とを含有する、アスファルト混合物、［３］上記［２］に記載のアスファルト混合物を施工し、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、及び［４］アスファルトと、ポリエステル樹脂と、分散剤と、骨材と、を130℃以上200℃以下で混合するアスファルト混合物の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
前記分散剤が、SP値10(cal/cm)1/2以下の溶媒に可溶である、請求項１に記載のアスファルト組成物。
【請求項３】
前記分散剤が、塩基性官能基を有する、請求項１又は２に記載のアスファルト組成物。
【請求項４】
前記分散剤が、10mgKOH/g以上150mgKOH/g以下の塩基価を有する、請求項１〜３のいずれかに記載のアスファルト組成物。
【請求項５】
前記ポリエステル樹脂が、数平均分子量3,000以上8,000以下である、請求項１〜４のいずれかに記載のアスファルト組成物。
【請求項６】
前記ポリエステル樹脂の含有量が、前記アスファルト100質量部に対して、0.5質量部以上30質量部以下である、請求項１〜５のいずれかに記載のアスファルト組成物。
【請求項７】
前記分散剤の含有量が、前記ポリエステル樹脂100質量部に対して、1質量部以上80質量部以下である、請求項１〜６のいずれかに記載のアスファルト組成物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のアスファルト組成物と、骨材とを含有する、アスファルト混合物。
【請求項９】
請求項８に記載のアスファルト混合物を施工し、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。
【請求項１０】
アスファルトと、ポリエステル樹脂と、分散剤と、骨材と、を130℃以上200℃以下で混合するアスファルト混合物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アスファルト組成物、アスファルト混合物、その製造方法、及び道路舗装方法に関する。
【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、アスファルト組成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、長期使用によって轍やひび割れが入るため、舗装の補修を行う必要が生じ、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では、舗装体の表面層（トップコート層）を構成するために用いる道路舗装用組成物が記載されている。ここでは、充分な強度を有するとともに早期に強度が発現し、効率よく舗装体の形成又は補修を可能とする道路舗装用組成物として、酸価が3〜100KOHmg/gの樹脂（Ａ）を塩基性化合物で中和した水分散体と、炭素数1〜5のアルコキシ基及びアミノ基を有するシランカップリング剤と、を含有し、道路の舗装における骨材の結合材又は舗装体の表面層を構成する道路舗装用組成物が記載されている。
【０００４】
特許文献２では、低温でも施工可能であり、更に高温下でも安定性を保持した路面に走行車による轍の跡のつきにくい道路舗装用に適したアスファルト組成物として、アスファルト及びポリエステル系重合体を含有してなるアスファルト組成物が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2005-126998号公報
【特許文献２】特開平04-008766号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、アスファルトとポリエステル樹脂を含有する組成物を用いた場合、アスファルトを溶融状態で保存させるため、混合物中でポリエステル樹脂が沈殿或いは分離するなどして、十分な混合物の均一性を得られない場合があった。
そこで、本発明は、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、アスファルト混合物、その製造方法、及び道路舗装方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下の［１］〜［４］に関する。
［１］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。
［２］上記［１］に記載のアスファルト組成物と、骨材とを含有する、アスファルト混合物。
［３］上記［２］に記載のアスファルト混合物を施工し、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。
［４］アスファルトと、ポリエステル樹脂と、分散剤と、骨材と、を130℃以上200℃以下で混合するアスファルト混合物の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高温での保管安定性に優れる、アスファルト組成物、アスファルト混合物、その製造方法、及び当該組成物を用いた道路舗装方法が得られる。
また、本発明によれば、乾燥強度に優れる舗装面が得られる、アスファルト組成物、アスファルト混合物、その製造方法、及び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】
【０００９】
［アスファルト組成物］
本発明のアスファルト組成物は、アスファルト、ポリエステル樹脂、及び分散剤を含有する。本発明のアスファルト組成物によれば、高温での保管安定性に優れるアスファルト組成物が得られる。更にこの技術を応用して、アスファルト混合物、その製造方法、及び道路舗装方法を提供することができる。
本発明の効果が得られる理由は定かではないが、以下のように考えられる。
従来、アスファルトにポリエステル樹脂を加えることで強度向上する技術に関して、アスファルトとポリエステル樹脂は高温により混合して用いることから十分な混合物が得られると考えられていた。しかし、実際にはアスファルトとポリエステル樹脂を単に混合すると、比重の差により、比重の大きいポリエステル樹脂は沈降することが明らかとなった。本発明では、分散剤を用いることによりポリエステル樹脂の粒径を小さくすることで、安定な組成物が得られたものと考える。ストークスの式からも説明できるように、アスファルト中のポリエステル樹脂の溶融物の粒子径を小さくすることで安定性が向上したと考えられる。また、細かくなったポリエステル樹脂が骨材間に充分に行きわたり、骨材とポリエステル樹脂の接触面積が増加した結果、単にアスファルトとポリエステル樹脂を混合したものよりも更に強度が向上したものと推察される。
【００１０】
〔アスファルト〕
アスファルトとしては、例えば、種々のアスファルトが使用できる。例えば、舗装用石油アスファルトであるストレートアスファルトの他、改質アスファルトが挙げられる。
ストレートアスファルトとは、原油を常圧蒸留装置，減圧蒸留装置などで処理して得られる残留瀝青物質のことである。
改質アスファルトとしては、ブローンアスファルト；熱可塑性エラストマー、熱可塑性樹脂など高分子材料で改質したアスファルト等が挙げられる。
熱可塑性エラストマーとしては、例えば、スチレン／ブタジエン／ブロック共重合体（以下、単に「SB」ともいう）、スチレン／ブタジエン／スチレンブロック共重合体（以下、単に「SBS」ともいう）、スチレン／イソプレン／ブロック共重合体（以下、単に「SI」ともいう）、スチレン／イソプレン／スチレンブロック共重合体（以下、単に「SIS」ともいう）、エチレン／酢酸ビニル共重合体（以下、「EVA」ともいう）、エチレン／アクリル酸エステル共重合体、スチレン／エチレン／ブチレン／スチレンブロック共重合体等が挙げられる。
熱可塑性樹脂としては、例えば、エチレン／酢酸ビニル共重合体、エチレン／エチルアクリレート共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。
改質アスファルト中、熱可塑性エラストマー及び熱可塑性樹脂の量は、好ましくは0.5質量％以上、より好ましくは1質量％以上、更に好ましくは2質量％以上であり、そして、好ましくは10質量％以下、より好ましくは8質量％以下、更に好ましくは5質量％以下である。
【００１１】
これらの中でも、汎用性の観点からストレートアスファルトが好ましい。一方、空港設備や湾岸設備等の高強度が求められる観点から改質アスファルトを用いることが好ましい。
アスファルトの針入度としては、好ましくは40超え、そして、好ましくは120以下、より好ましくは80以下、更に好ましくは60以下である。針入度の測定方法は、JIS K2207:2006に規定された方法による。なお、JIS K2207:2006に記載された試験条件の下で、規定の針が試料中に垂直に進入した長さ0.1mmを1として表す。
アスファルト組成物中のアスファルトの含有量は、好ましくは60質量％以上、より好ましくは70質量％以上、より好ましくは75質量％以上であり、そして、好ましくは98質量％以下、より好ましくは95質量％以下、より好ましくは90質量％以下である。
【００１２】
〔ポリエステル樹脂〕
ポリエステル樹脂は、アルコール成分由来の構成単位とカルボン酸成分由来の構成単位とを含む。
ここで、ポリエステル中、アルコール成分由来の構成単位とは、アルコール成分の水酸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水酸基を除いた構造を意味する。なお、ポリエステル樹脂としては、アルコール成分とカルボン酸成分とを重縮合して得られたポリエステル樹脂又はこれらの塩が挙げられる。
【００１３】
＜アルコール成分＞
アルコール成分としては、ジオール又は3価以上8価以下の多価アルコールが使用できる。
アルコール成分としては、脂肪族ジオール、芳香族ジオール、3価以上の多価アルコール等が挙げられる。これらのアルコール成分は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
アルコール成分は、優れた乾燥強度を得る観点から、好ましくはビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加物を含み、より好ましくは式（Ｉ）：
【化１】
2018030996.tif 000002
〔式中、OR1及びR1Oはアルキレンオキシドであり、R1は炭素数2又は3のアルキレン基、ｘ及びｙはアルキレンオキシドの平均付加モル数を示す正の数を示し、ｘとｙの和は１以上、好ましくは1.5以上であり、そして、16以下、好ましくは8以下、より好ましくは4以下である〕で表されるビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加物を含む。
【００１４】
式（Ｉ）で表されるビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加物としては、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンのプロピレンオキシド付加物、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンのエチレンオキシド付加物等が挙げられる。これらの中でも、2,2-ビス（4-ヒドロキシフェニル）プロパンのプロピレンオキシド付加物及び2，2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンのエチレンオキシド付加物の組み合せが好ましい。
【００１５】
アルコール成分中、ビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加物の量は、アスファルトへの溶融分散性を高め、優れた乾燥強度を得る観点から、好ましくは65モル％以上、より好ましくは80モル％以上であり、そして、100モル％以下、より好ましくは95モル％以下である。
【００１６】
ビスフェノールＡのプロピレンオキシド付加物／ビスフェノールＡのエチレンオキシド付加物のモル比率は、好ましくは0/100以上、より好ましくは3/97以上であり、そして、アスファルトへの溶融分散性をより高め、より優れた乾燥強度を得る観点から、好ましくは50/50以下、より好ましくは30/70以下、更に好ましくは10/90以下である。
【００１７】
脂肪族ジオールは、好ましくは炭素数2以上20以下の脂肪族ジオールである。脂肪族ジオールとしては、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,4-ブテンジオール、1,3-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオール等が挙げられる。
脂肪族ジオールが含まれる場合、アルコール成分中、脂肪族ジオールの量は、アスファルトへの溶融分散性を高め、優れた乾燥強度を得る観点から、好ましくは1モル％以上、より好ましくは5モル％以上であり、そして、好ましくは30モル％以下、より好ましくは10モル％以下である。
【００１８】
3価以上の多価アルコールは、好ましくは3価アルコールである。3価以上の多価アルコールとしては、グリセリンが挙げられる。
3価以上の多価アルコールが含まれる場合、アルコール成分中、3価以上の多価アルコールの量は、アスファルトへの溶融分散性を高め、優れた乾燥強度を得る観点から、1モル％以上であり、より好ましくは3モル％以上であり、そして、好ましくは30モル％以下、より好ましくは10モル％以下である。
【００１９】
＜カルボン酸成分＞
カルボン酸成分としては、脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、3価以上6価以下の多価カルボン酸、並びにそれらの酸無水物及びそれらのアルキル（炭素数1以上3以下）エステル等が挙げられる。これらのカルボン酸成分は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
脂肪族ジカルボン酸の主鎖の炭素数は、乾燥強度をより向上させる観点から、好ましくは3以上、より好ましくは4以上であり、そして、好ましくは10以下、より好ましくは6以下である。
具体例としては、フマル酸、マレイン酸、シュウ酸、マロン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等が挙げられる。また、脂肪族ジカルボン酸の例には、ドデシルコハク酸、ドデセニルコハク酸、オクテニルコハク酸等の炭素数1以上20以下のアルキル基又は炭素数2以上20以下のアルケニル基で置換されたコハク酸も含まれる。
芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、フタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等が挙げられる。
【００２０】
以上のカルボン酸の中でも、フマル酸、マレイン酸、アジピン酸、テレフタル酸、イソフタル酸が好ましい。
【００２１】
3価以上6価以下の多価カルボン酸は、好ましくは3価カルボン酸である。
3価以上6価以下の多価カルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、2,5,7-ナフタレントリカルボン酸、ピロメリット酸等が挙げられ、乾燥強度をより向上させる観点から、トリメリット酸が好ましい。
3価以上6価以下の多価カルボン酸が含まれる場合、カルボン酸成分中の、3価以上6価以下の多価カルボン酸の含有量は、乾燥強度をより向上させる観点から、好ましくは1モル％以上、より好ましくは5モル％以上であり、そして、好ましくは30モル％以下、より好ましくは10モル％以下である。
なお、物性調整の観点から、アルコール成分には1価のアルコールが適宜含有されていてもよく、カルボン酸成分には1価のカルボン酸化合物が適宜含有されていてもよい。
【００２２】
（アルコール成分由来の構成単位に対するカルボン酸成分由来の構成単位のモル比）
アルコール成分由来の構成単位に対するカルボン酸成分由来の構成単位のモル比〔カルボン酸成分／アルコール成分〕は、酸価の調整の観点から、好ましくは0.7以上、より好ましくは0.8以上であり、そして、好ましくは1.5以下、より好ましくは1.3以下、より好ましくは1.1以下である。
【００２３】
（ポリエステル樹脂の物性）
ポリエステル樹脂の酸価は、好ましくは2mgKOH/g以上、より好ましくは3mgKOH/g以上、より好ましくは5mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは30mgKOH/g以下、より好ましくは20mgKOH/g以下、より好ましくは18mgKOH/g以下である。
【００２４】
ポリエステル樹脂の軟化点は、骨材に対して高い接着強度を示し、乾燥強度を向上させる観点から、好ましくは90℃以上、より好ましくは95℃以上、より好ましくは100℃以上であり、そして、アスファルトへの溶融分散性に優れ、乾燥強度を向上させる観点から、好ましくは125℃以下、より好ましくは120℃以下、より好ましくは115℃以下である。
【００２５】
ポリエステル樹脂のガラス転移点は、乾燥強度を向上させる観点から、好ましくは40℃以上、より好ましくは45℃以上であり、そして、好ましくは100℃以下、より好ましくは90℃以下、更に好ましくは80℃以下、更に好ましくは70℃以下、更に好ましくは60℃以下、更に好ましくは55℃以下、更に好ましくは50℃以下である。
【００２６】
ポリエステル樹脂の数平均分子量は、骨材に対して高い接着強度を示し、乾燥強度を向上させる観点から、好ましくは3,000以上、より好ましくは3,500以上、更に好ましくは3,800以上、更に好ましくは4,000以上であり、そして、好ましくは8,000以下、より好ましくは7,000以下、更に好ましくは6,000以下、更に好ましくは5,000以下である。
【００２７】
酸価、軟化点、ガラス転移点及び数平均分子量は、実施例に記載の方法により測定することができる。なお、酸価、軟化点、ガラス転移点、及び数平均分子量は、原料モノマー組成、分子量、触媒量又は反応条件により調整することができる。
【００２８】
（ポリエステル樹脂の製造方法）
ポリエステル樹脂の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、上述したアルコール成分及びカルボン酸成分を重縮合することにより製造することができる。
重縮合反応の温度は、特に限定されるものではないが、反応性の観点から、好ましくは160℃以上、260℃以下である。
【００２９】
重縮合反応には、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫（II）等のSn-C結合を有していない錫（II）化合物を触媒として、アルコール成分とカルボン酸成分との総量100質量部に対して、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは0.2質量部以上、そして、好ましくは1.5質量部以下、より好ましくは0.6質量部以下、用いてもよい。
重縮合反応には、触媒に加えて、没食子酸等のピロガロール化合物をエステル化触媒として、アルコール成分とカルボン酸成分との総量100質量部に対して、好ましくは0.001質量部以上、より好ましくは0.005質量部以上、より好ましくは0.01質量部以上、そして、好ましくは0.15質量部以下、より好ましくは0.10質量部以下、より好ましくは0.05質量部以下、用いてもよい。
【００３０】
アスファルト組成物中のポリエステル樹脂の分散粒径は、高温での保存安定性をより向上させる観点から、好ましくは1,000μｍ以下、より好ましくは500μｍ以下、更に好ましくは100μｍ以下である。当該分散粒径は、特に限定されないが、好ましくは0.1μm以上好ましくは1μm以上、好ましくは5μm以上である。
分散粒径の測定方法は、実施例に記載の方法による。
【００３１】
（ポリエステル樹脂の比率）
アスファルト組成物において、ポリエステル樹脂の比率は、乾燥強度を向上させる観点から、アスファルト100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上、より好ましくは5質量部以上、より好ましくは8質量部以上、より好ましくは10質量部以上、より好ましくは15質量部以上であり、そして、好ましくは40質量部以下、より好ましくは30質量部以下、より好ましくは25質量部以下である。
【００３２】
〔分散剤〕
アスファルト組成物は、分散剤を含む。
分散剤は、アスファルトに溶解するものであり、且つポリエステル樹脂との親和性があるものが好ましい。
分散剤としては、例えば、高分子分散剤、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルカノールアミン等の界面活性剤等を挙げることができる。
高分子分散剤としては、例えば、ポリアミドアミンとその塩、ポリカルボン酸とその塩、高分子量不飽和酸エステル、変性ポリウレタン、変性ポリエステル、変性ポリ（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル系共重合体、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物等が挙げられる。これらの分散剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。
分散剤は、高温保管安定性を向上させる観点から、好ましくは高分子分散剤である。なお、本発明における「高分子分散剤」とは、重量平均分子量が1,000以上の分散剤を意味する。ポリマー種にもよるが、重量平均分子量としては、好ましくは2,000以上、より好ましくは4,000以上であり、そして、好ましくは80,000以下、より好ましくは、40,000以下である。
分散剤は、アスファルト組成物中でのポリエステル樹脂の高温保管安定性を向上させる観点から、並びに、乾燥強度を向上させる観点から、好ましくはSP値10(cal/cm)1/2以下の溶媒に可溶である分散剤である。具体的には、トルエン（SP値；8.9(cal/cm)1/2）やn-ヘキサン（SP値；7.3(cal/cm)1/2）、メチルエチルケトン（SP値;9.3(cal/cm)1/2）のいずれかに可溶であるものが好ましい。
溶媒のSP値の具体的な数値はC.M.Hansen: J. Paint Tech., 39〔505〕,104-117(1967)に記載されており、記載のないものについては、簡易的にはFedorsの推算法が使用される（R.F.Fedors: Polym. Eng. Sci., 14〔2〕, 147-154(1974)）。
分散剤が、溶媒に10g/100mL以上溶解する場合、その溶媒に対して可溶であるとする。
【００３３】
分散剤は、アスファルト組成物中でのポリエステル樹脂の高温保管安定性を向上させる観点から、好ましくは塩基性官能基を有する。
塩基性官能基とは、共役酸のpKaが-3以上となるような基を意味する。塩基性官能基の共役酸のpKaは、好ましくは-1以上、より好ましくは0以上であり、そして、好ましくは15以下である。なお、このpKaは、ACD/ChemSketch(ACD/Labs 8.00 Release Product Version:8.08）により求めた計算値を意味している。
塩基性官能基としては、アミノ基、イミノ基等が挙げられる。
分散剤は、好ましくは４級アンモニウム基、アミド基を有する。
【００３４】
分散剤の塩基価は、高温保管安定性を向上させる観点から、好ましくは10mgKOH/g以上、より好ましくは20mgKOH/g以上、更に好ましくは30mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは150mgKOH/g以下、より好ましくは120mgKOH/g以下、更に好ましくは100mgKOH/g以下である。
塩基価の測定方法は、JIS K 7237:1995に規定の方法により測定する。
【００３５】
市販の分散剤としては、例えば、ビックケミー（BYK）社製のディスパーシリーズ、byk-101、byk-130、byk-161、byk-162、byk-170、byk-2020、byk-2164、byk-LPN21324；ルーブリゾール株式会社製のソルスパースシリーズ、9000、11200、13240、13650、13940、17000、18000、24000、28000、32000、38500、71000；ルーブリゾール株式会社製のソルプラスシリーズ、K200、K210、K220、K240、K241、K500、K251；味の素ファインテクノ株式会社製のアジスパーシリーズ、PB821、PB822、PB880、PB881；BASF社製のエフカシリーズ、EFKA46、47、48、49、4010、4047、4050、4165、5010；共栄社化学株式会社製のフローレンTG-710；日光ケミカルズ株式会社製のTAMN-15等が挙げられる。
【００３６】
分散剤の含有量は、高温保管安定性を向上させる観点から、ポリエステル樹脂100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上、より好ましくは3質量部以上、更に好ましくは5質量部以上であり、そして、好ましくは80質量部以下、より好ましくは60質量部以下、更に好ましくは40質量部以下、更に好ましくは30質量部以下、更に好ましくは20質量部以下である。
【００３７】
アスファルト組成物の各成分の混合順序に制限はなく、いかなる混合順序あってもよい。つまり、アスファルト、ポリエステル樹脂及び分散剤を同時に混合してもよいし、アスファルト及び分散剤をあらかじめ混合して更にポリエステル樹脂と混合してもよい。また、分散剤とポリエステル樹脂をあらかじめ混合してポリエステル混合物を調整し、更に当該ポリエステル混合物をアスファルトと混合してもよい。また、アスファルトの改質剤である、熱可塑性エラストマー、熱可塑性樹脂等の他の高分子材料の混合順序についても特に制限はない。アスファルト、他の高分子材料、分散剤及びポリエステル樹脂を同時に混合してもよいし、アスファルト及び他の高分子材料の混合物と、分散剤及びポリエステル樹脂を混合してもよいし、アスファルトに、他の高分子材料、分散剤及びポリエステル樹脂の混合物を混合してもよい。
アスファルト組成物の各成分の混合温度は、特に制限はなく、アスファルトの軟化点以上であれば、いかなる混合温度でもよいが、好ましくはポリエステル樹脂の軟化点以上であり、好ましくはポリエステル樹脂の軟化点よりも100℃高い温度以下である。
【００３８】
［アスファルト混合物］
本発明のアスファルト混合物は、上述のアスファルト組成物、及び骨材を含有する。つまり、アスファルト混合物は、アスファルト、ポリエステル樹脂、分散剤、及び骨材を含有する。
アスファルト混合物中のアスファルトの含有量は高温時の保存安定性を向上させる観点から、好ましくは2質量％以上、より好ましくは3質量％以上であり、そして、好ましくは15質量％以下、より好ましくは10質量％以下、より好ましくは8質量％以下である。
ポリエステル樹脂、及び分散剤の好適な含有量は、上述のアスファルト組成物と同様である。
【００３９】
〔骨材〕
骨材としては、例えば、砕石、玉石、砂利、砂、再生骨材、セラミックスなどを任意に選択して用いることができる。
骨材としては、平均粒径2.36mm以上の粗骨材、平均粒径2.36mm未満の細骨材のいずれも使用することができる。粗骨材としては、例えば、粒径範囲2.36mm以上4.75mm以下の7号砕石、粒径範囲4.75mm以上13.2mm以下の6号砕石、粒径範囲13.2mm以上19mm以下の5号砕石、粒径範囲19mm以上31.5mm以下の4号砕石が挙げられる。
細骨材は、好ましくは粒径0.075mm以上2.36mm未満の細骨材である。
細骨材としては、例えば、川砂、丘砂、山砂、海砂、砕砂、細砂、スクリーニングス、砕石ダスト、シリカサンド、人工砂、ガラスカレット、鋳物砂、再生骨材破砕砂が挙げられる。
上記の粒径はJIS 5001:1995に規定される値である。
これらの中でも、粗骨材と細骨材との組み合わせたものが好ましい。
【００４０】
なお、細骨材には、平均粒径0.075mm未満のフィラー（例えば、砂）が含まれていてもよい。フィラーの平均粒径の下限値は、例えば、0.001mm以上である。
フィラーの平均粒径は、乾燥強度向上の観点から、好ましくは0.001ｍｍ以上であり、そして、同様の観点から、好ましくは0.05ｍｍ以下、より好ましくは0.03ｍｍ以下、更に好ましくは0.02ｍｍ以下である。フィラーの平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置で測定することができる。ここで、平均粒径とは、体積累積50%の平均粒径を意味する。
〔フィラー平均粒径の測定方法〕
フィラーの平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置（堀場製作所株式会社製「LA-950」）を用い、以下に示す条件で測定した値である。
・測定方法：フロー法
・分散媒：エタノール
・試料調製：2mg/100mL
・分散方法：攪拌、内蔵超音波1分
【００４１】
フィラーとしては、砂、フライアッシュ、炭酸カルシウム、消石灰などが挙げられる。このうち、乾燥強度向上の観点から、炭酸カルシウムが好ましい。
【００４２】
粗骨材と細骨材との質量比率は、好ましくは10/90以上、より好ましくは20/80以上、より好ましくは30/70以上であり、そして、好ましくは90/10以下、より好ましくは80/20以下、より好ましくは70/30以下である。
骨材の含有量は、アスファルトとポリエステル樹脂の合計100質量部に対して、好ましくは1,000質量部以上、より好ましくは1,200質量部以上、より好ましくは1,400質量部以上であり、そして、好ましくは3,000質量部以下、より好ましくは2,500質量部以下、更に好ましくは2,000質量部以下である。
【００４３】
本発明のアスファルト混合物における好適な配合例は、以下のとおりである。
（１）一例のアスファルト混合物は、例えば、30容量％以上45容量％未満の粗骨材と、30容量％以上50容量％以下の細骨材と、5容量％以上10容量％以下のアスファルト及びポリエステル樹脂とを含む（細粒度アスファルト）。
（２）一例のアスファルト混合物は、例えば、45容量％以上70容量％未満の粗骨材と、20容量％以45容量％以下の細骨材と、3容量％以上10容量％以下のアスファルト及びポリエステル樹脂とを含む（密粒度アスファルト）。
（３）一例のアスファルト混合物は、例えば、70容量％以上80容量％以下の粗骨材と、10容量％以上20容量％以下の細骨材と、3容量％以上10容量％以下のアスファルト及びポリエステル樹脂とを含む（ポーラスアスファルト）。
【００４４】
本発明においては、さらに必要に応じて、その他の成分を配合することができる。
なお、従来の骨材とアスファルトを含むアスファルト混合物におけるアスファルトの配合割合については、通常、社団法人日本道路協会発行の「舗装設計施工指針」に記載されている「アスファルト組成物の配合設計」から求められる最適アスファルト量に準じて用いられている。
本発明においては、上記の最適アスファルト量が、アスファルト及びポリエステル樹脂の合計量に相当する。したがって、通常、前記最適アスファルト量を、アスファルト及びポリエステル樹脂の合計配合量とすることが好ましい。
ただし、「舗装設計施工指針」に記載の方法に限定する必要はなく、他の方法によって決定してもよい。
【００４５】
［アスファルト混合物の製造方法］
本発明のアスファルト混合物は、水を実質的に含まない加熱アスファルト混合物として使用してもよく、また、上記アスファルト組成物に乳化剤や水を配合してアスファルト乳剤とし、常温アスファルト組成物として使用してもよい。
本発明のアスファルト組成物は、分散剤によりポリエステル樹脂がアスファルト組成物中に均一に分散しやすい性質を有するため、加熱アスファルト組成物として使用すると、その特徴を有効に発揮することができる。
【００４６】
本発明のアスファルト混合物を加熱アスファルト混合物として使用する場合のアスファルト混合物の製造方法については、特に制限はなく、いかなる方法で製造してもよいが、通常、骨材とアスファルトとを含むアスファルト混合物の製造方法に準じて行えばよい。
【００４７】
本発明のアスファルト混合物の製造方法は、好ましくは、アスファルト、ポリエステル樹脂、分散剤及び骨材を130℃以上200℃以下で混合する工程（以下「工程１」ともいう）を有する。
【００４８】
工程１の各成分の混合順序に、特に制限はなく、いかなる混合順序であってもよい。つまり、アスファルト、ポリエステル樹脂、分散剤及び骨材を同時に混合してもよいし、アスファルト、ポリエステル樹脂、及び分散剤をあらかじめ混合してアスファルト組成物を調製し、更に当該アスファルト組成物と骨材と混合してもよい。
【００４９】
工程１における混合温度は、ポリエステル樹脂の軟化点よりも高い温度が好ましく、具体的には、好ましくは130℃以上、より好ましくは140℃以上であり、そして、より好ましくは190℃以下、更に好ましくは180℃以下である。
工程１における混合時間は、例えば、30秒以上、好ましくは1分以上、より好ましくは2分以上、より好ましくは5分以上であり、時間の上限は、特に限定されないが例えば約30分程度である。
【００５０】
具体的な製造方法としては、従来のプラントミックス方式、プレミックス方式等といわれるアスファルト混合物の製造方法で、骨材とアスファルトを混合する工程において、
上述の混合温度の範囲に加熱した骨材に、アスファルト、ポリエステル樹脂、及び分散剤をそれぞれ投入すればよい。アスファルト、ポリエステル樹脂、及び分散剤は、それぞれ別々に添加してもよいし、あらかじめ混合したアスファルト組成物を使用してもよい。
【００５１】
［道路舗装方法］
本発明のアスファルト混合物は、道路舗装のために使用される。
本発明の道路舗装方法は、好ましくは、本発明のアスファルト混合物を施工し、アスファルト舗装材層を形成する工程（以下「工程２」ともいう）を有する。
アスファルト舗装材層は、基層又は表層であることが好ましい。
【００５２】
なお、工程２では、本発明のアスファルト混合物は、通常と同様の施工機械編成で、同様の方法によって締固め施工すればよい。加熱アスファルト混合物として使用する場合の締固め温度は、ポリエステル樹脂の軟化点よりも高い温度が好ましく、好ましくは100℃以上、より好ましくは120℃以上、更に好ましくは130℃以上であり、そして、好ましくは200℃以下、より好ましくは180℃以下である。
【００５３】
上述した実施形態に関し、本発明は更に以下のアスファルト組成物、アスファルト混合物、及び、道路舗装方法を開示する。
＜１＞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。
【００５４】
＜２＞アスファルト組成物中のアスファルトの含有量は、好ましくは60質量％以上、より好ましくは70質量％以上、より好ましくは75質量％以上であり、そして、好ましくは98質量％以下、より好ましくは95質量％以下、より好ましくは90質量％以下である、＜１＞に記載のアスファルト組成物。
【００５５】
＜３＞ポリエステル樹脂の酸価が、好ましくは2mgKOH/g以上、より好ましくは3mgKOH/g以上、より好ましくは5mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは30mgKOH/g以下、より好ましくは20mgKOH/g以下、より好ましくは18mgKOH/g以下である、＜１＞又は＜２＞に記載のアスファルト組成物。
＜４＞ポリエステル樹脂の軟化点が、好ましくは90℃以上、より好ましくは95℃以上、より好ましくは100℃以上であり、そして、好ましくは125℃以下、より好ましくは120℃以下、より好ましくは115℃以下である、＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載のアスファルト組成物。
＜５＞ポリエステル樹脂のガラス転移点が、好ましくは40℃以上、より好ましくは45℃以上であり、そして、好ましくは100℃以下、より好ましくは90℃以下、更に好ましくは80℃以下、更に好ましくは70℃以下、更に好ましくは60℃以下、更に好ましくは55℃以下、更に好ましくは50℃以下である、＜１＞〜＜４＞のいずれかに記載のアスファルト組成物。
＜６＞ポリエステル樹脂の数平均分子量が、好ましくは3,000以上、より好ましくは3,500以上、更に好ましくは3,800以上、更に好ましくは4,000以上であり、そして、好ましくは8,000以下、より好ましくは7,000以下、更に好ましくは6,000以下、更に好ましくは5,000以下である、＜１＞〜＜５＞のいずれかに記載のアスファルト組成物。
＜７＞アスファルト組成物において、ポリエステル樹脂の比率が、アスファルト100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上、より好ましくは5質量部以上、より好ましくは8質量部以上、より好ましくは10質量部以上、より好ましくは15質量部以上であり、そして、好ましくは40質量部以下、より好ましくは30質量部以下、より好ましくは25質量部以下である、＜１＞〜＜６＞のいずれかに記載のアスファルト組成物。
【００５６】
＜８＞分散剤が高分子分散剤である、＜１＞〜＜７＞のいずれかに記載のアスファルト組成物。
＜９＞高分子分散剤の重量平均分子量が、好ましくは2,000以上、より好ましくは、4,000以上であり、そして、好ましくは80,000以下、より好ましくは40,000以下である、＜１＞〜＜８＞のいずれかに記載のアスファルト組成物。
＜１０＞分散剤が、SP値10以下の溶媒に可溶である、＜１＞〜＜９＞のいずれかに記載のアスファルト組成物。
＜１１＞分散剤が、塩基性官能基を有する、＜１＞〜＜１０＞のいずれかに記載のアスファルト組成物。
＜１２＞分散剤の塩基価が、好ましくは10mgKOH/g以上、より好ましくは20mgKOH/g以上、更に好ましくは30mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは150mgKOH/g以下、より好ましくは120mgKOH/g以下、更に好ましくは100mgKOH/g以下である、＜１＞〜＜１１＞のいずれかに記載のアスファルト組成物。
＜１３＞分散剤の含有量が、ポリエステル樹脂100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上、より好ましくは3質量部以上、更に好ましくは5質量部以上であり、そして、好ましくは80質量部以下、より好ましくは60質量部以下、更に好ましくは40質量部以下、更に好ましくは30質量部以下、更に好ましくは20質量部以下である、＜１＞〜＜１２＞のいずれかに記載のアスファルト組成物。
【００５７】
＜１４＞＜１＞〜＜１３＞のいずれかに記載のアスファルト組成物と、骨材とを含有する、アスファルト混合物。
＜１５＞骨材が、砕石、玉石、砂利、砂、再生骨材、及びセラミックスから選ばれる少なくとも一種である、＜１４＞に記載のアスファルト混合物。
＜１６＞骨材の含有量が、アスファルトとポリエステル樹脂の合計100質量部に対して、好ましくは1,000質量部以上、より好ましくは1,200質量部以上、より好ましくは1,400質量部以上であり、そして、好ましくは3,000質量部以下、より好ましくは2,500質量部以下、更に好ましくは2,000質量部以下である、＜１４＞又は＜１５＞に記載のアスファルト混合物。
＜１７＞＜１４＞〜＜１６＞に記載のアスファルト混合物を施工し、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。
＜１８＞アスファルト舗装材層が、基層又は表層である、＜１７＞に記載の道路舗装方法。
＜１９＞施工は、締固め施工である、＜１７＞又は＜１８＞に記載の道路舗装方法。
＜２０＞締固め温度が、ポリエステル樹脂の軟化点よりも高い温度が好ましく、好ましくは100℃以上、より好ましくは120℃以上、更に好ましくは130℃以上であり、そして、好ましくは200℃以下、より好ましくは180℃以下である、＜１７＞〜＜１９＞のいずれかに記載の道路舗装方法。
＜２１＞アスファルトと、ポリエステル樹脂と、分散剤と、骨材と、を130℃以上200℃以下で混合するアスファルト混合物の製造方法。
＜２２＞混合温度は、ポリエステル樹脂の軟化点よりも高い温度が好ましく、具体的には、好ましくは130℃以上、より好ましくは140℃以上であり、そして、より好ましくは190℃以下、更に好ましくは180℃以下である、＜２１＞に記載のアスファルト混合物の製造方法。
【実施例】
【００５８】
樹脂等の各物性値については次の方法により測定、評価した。
【００５９】
［ポリエステル樹脂の酸価］
ポリエステル樹脂の酸価は、JIS K 0070:1992の方法に基づき測定した。但し、測定溶媒のみJIS K 0070:1992の規定のエタノールとエーテルの混合溶媒から、アセトンとトルエンの混合溶媒（アセトン：トルエン＝1：1（容量比））に変更した。
【００６０】
［ポリエステル樹脂の軟化点及びガラス転移点］
（１）軟化点
フローテスター「CFT-500D」（株式会社島津製作所製）を用い、1gの試料を昇温速度6℃/分で加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押し出した。温度に対し、フローテスターのプランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出した温度を軟化点とした。
（２）ガラス転移点
示差走査熱量計「Q-100」（ティー エイ インスツルメント ジャパン株式会社製）を用いて、試料0.01〜0.02gをアルミパンに計量し、200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/分で0℃まで冷却した。次に昇温速度10℃/分で150℃まで昇温しながら測定した。吸熱の最大ピーク温度以下のベースラインの延長線とピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの最大傾斜を示す接線との交点の温度をガラス転移点とした。
【００６１】
［樹脂の数平均分子量］
以下の方法により、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)法により分子量分布を測定し、樹脂の数平均分子量Mnを求めた。
（１）試料溶液の調製
濃度が0.5g/100mLになるように、樹脂をクロロホルムに溶解させた。ついで、この溶液をポアサイズ2μmのフッ素樹脂フィルター「FP-200」(住友電気工業株式会社製)を用いて濾過して不溶成分を除き、試料溶液とした。
（２）分子量測定
下記装置を用いて、溶離液としてクロロホルムを、毎分1mLの流速で流し、40℃の恒温槽中でカラムを安定化させた。そこに試料溶液100μLを注入して測定を行った。試料の分子量は、あらかじめ作製した検量線に基づき算出した。このときの検量線には、数種類の分子量が既知の単分散ポリスチレン（東ソー株式会社製；2.63×103、2.06×104、1.02×105、ジーエルサイエンス株式会社製；2.10×103、7.00×103、5.04×104）を標準試料として作成したものを用いた。
測定装置：「CO-8010」(東ソー株式会社製)
分析カラム：「GMHXL」＋「G3000HXL」（いずれも東ソー株式会社製）
【００６２】
〔アスファルト組成物中のポリエステル樹脂の分散粒径の測定方法〕
アスファルト組成物0.2ｇをスライドガラスにとり、カバーガラスで挟んだ。180℃の恒温槽に入れ3分間加熱し、アスファルト組成物を均一にした。その後、マイクロスコープ「VHX-1000」（株式会社キーエンス製）でアスファルト組成物中に分散しているポリエステル樹脂の直径を測定し、任意に選択した50個の粒子径の平均値をポリエステル樹脂の分散粒径とした。
【００６３】
［アスファルトへの分散剤の溶解性］
後述の実施例、比較例で得られた180℃のアスファルト組成物を、180℃に加熱したガラス板に塗り広げ、顕微鏡で観察した。
Ａ：溶解
Ｂ：分散剤の油滴が10 μm以下（溶解性が比較的良い）
Ｃ：10 μm超の油滴が形成される或いは分離している。
【００６４】
［180℃保管日数］
後述の実施例、比較例で得られたアスファルト組成物を40mLスクリュー管に50ｇ計量した。180℃で所定の日数を保管し、ポリエステル樹脂の沈殿の有無を目視観察した。
Ａ：沈殿なし
Ｂ：一部沈殿
Ｃ：沈殿
【００６５】
［乾燥強度］
後述の実施例、比較例で得られた成型品（直径101.6 mm, 厚さ63 mm）を25℃で2時間水に浸漬させた後、24時間室温で乾燥させ、マーシャル安定度試験器「LA-160」（三洋試験機工業株式会社製）で下降速度5 mm/sにて強度測定した。
【００６６】
製造例1（ポリエステル樹脂Ａ）
表1に示すポリエステル樹脂のアルコール成分と、カルボン酸成分と、ジ（2−エチルヘキサン酸）錫（II）20ｇ、及びターシャリブチルカテコール2gを添加し、温度計、ステンレス製撹拌棒、脱水管、流下式コンデンサー、及び窒素導入管を装備した10リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、108℃から205℃で8時間反応させた。その後8KPaの減圧条件下にて1時間反応させ目的のポリエステル樹脂Ａを得た。
得られたポリエステル樹脂Ａについて、粉砕機「SF-1」（株式会社三力製作所製）を用いて粉砕した。
【００６７】
製造例2（ポリエステル樹脂Ｂ）
表1に示すポリエステル樹脂のアルコール成分と、テレフタル酸、ジ（2−エチルヘキサン酸）錫（II）20ｇ、及び没食子酸2ｇを添加し、温度計、ステンレス製撹拌棒、脱水管、流下式コンデンサー、及び窒素導入管を装備した10リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、235℃で4時間反応させた。
その後180℃まで温度を下げターシャリブチルカテコール2ｇを加え、205℃まで8時間かけて昇温、その後8KPaの減圧条件下にて所定の軟化点になるまで反応させ目的のポリエステル樹脂Ｂを得た。
得られたポリエステル樹脂Ｂについて、粉砕機「SF-1」（株式会社三力製作所製）を用いて粉砕した。
【００６８】
製造例3（ポリエステル樹脂Ｃ）
表1に示すポリエステル樹脂のアルコール成分と、カルボン酸成分、ジ（2−エチルヘキサン酸）錫（II）20ｇ、及び没食子酸2ｇを添加し、温度計、ステンレス製撹拌棒、脱水管、流下式コンデンサー、及び窒素導入管を装備した10リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、235℃で4時間反応させた。
その後180℃まで温度を下げターシャリブチルカテコール2ｇを加え、205℃まで8時間かけて昇温、その後8KPaの減圧条件下にて所定の軟化点になるまで反応させ目的のポリエステル樹脂Ｃを得た。
得られたポリエステル樹脂Ｃについて、粉砕機「SF-1」（株式会社三力製作所製）を用いて粉砕した。
【００６９】
【表１】
2018030996.tif 000003
【００７０】
実施例Ａ１（アスファルト組成物）
300mLのステンレスカップに180℃で溶解したストレートアスファルト（針入度53）を200ｇ計量した。ポリエステル樹脂A  50ｇと分散剤「ソルスパース11200」（ルブリゾール社製、50質量％溶液）を有効量で2.5ｇ添加し、ポリエステル樹脂Aが溶けるまで180℃で加熱した。その後、ホモミキサー「HOMO MIXER MARK II」（特殊機化工業株式会社製）を用い8,000rpmで2分攪拌し、アスファルト組成物を得た。得られたアスファルト組成物中、ポリエステル樹脂粒径は、50μm以下であった。
【００７１】
実施例Ａ２〜Ａ１１、比較例Ａ１〜Ａ２
アスファルトを表１に記載のアスファルト、分散剤を表２に記載の分散剤に変更した以外は実施例Ａ１と同様にして、アスファルト組成物を得た。得られたアスファルト組成物中、ポリエステル樹脂粒径は、それぞれ50μm以下であった。
【００７２】
【表２】
2018030996.tif 000004
【００７３】
表中に示した分散剤、改質II型アスファルトは以下のとおりである。また以下の分散剤は全て、トルエン（SP値8.9）に可溶である。
ソルスパース11200：ルーブリゾール株式会社製「ソルスパース11200」
ソルスパース13940：ルーブリゾール株式会社製「ソルスパース13940」
ソルスパース38500：ルーブリゾール株式会社製「ソルスパース38500」
ソルプラスK240：ルーブリゾール株式会社製「ソルプラスK240」
アジスパーPB822：味の素ファインテクノ株式会社製「アジスパーPB822」
改質II型アスファルト（SBS改質アスファルト）：ニチレキ株式会社製「ポリファルトSS」 
【００７４】
実施例Ｍ１、比較例Ｍ１（アスファルト混合物）
175℃に加熱したプラネタリー式混合機「NKA-102」（ニッケン株式会社製、堅型アスファルトミキサー）に、180℃に加熱した下記組成の骨材94.5質量部を投入した。その後、表３に記載のストレートアスファルト（針入度53）、ポリエステル樹脂及び分散剤を投入し、270秒混合した。
混合後、金属バットで175℃30分保管したのち、マーシャル安定度試験機「LA-160」（三洋試験工業株式会社製）のモールドに入れ、マーシャル自動突き固め装置「LA-176」（三洋試験工業株式会社製）にて45cmの高さから4.5Kgの重り落下片面75回両面突き固めにて充填した。
【００７５】
＜骨材の組成＞
6号砕石：  37.0質量％（材質：硬質砂岩）
7号砕石：  18.5質量％（材質：硬質砂岩）
砕砂    ：  29.0質量％（材質：硬質砂岩）
細砂    ：   9.5質量％（材質：洗砂）
石粉    ：   6.0質量％（材質：石灰岩）
通過質量％：
ふるい目19mm  ：  100質量％
ふるい目13.2mm：  99.2質量％
ふるい目4.75mm：  61.9質量％
ふるい目2.36mm：  42.4質量％
ふるい目600μm：  26.3質量％
ふるい目300μm：  17.9質量％
ふるい目150μm：   9.2質量％
ふるい目 75μm：   5.7質量％
各種評価試験を行い、その結果を表３に示した。
【００７６】
【表３】
2018030996.tif 000005
【００７７】
以上、分散剤を用いたアスファルト混合物は、用いない場合に比較して、乾燥強度に優れることが理解できる。