(57)【要約】【課題】わだち掘れ及び疲労ひび割れの発生が抑制されたアスファルト舗装を可能とするアスファルト組成物及びその製造方法、並びにアスファルト用添加剤を提供すること。【解決手段】アスファルト及びセルロースを含有し、セルロースの含有量が、アスファルト１００質量部に対して０．０１質量部以上１０質量部以下であり、セルロースの結晶化指数が５０％以下である、アスファルト組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アスファルト及びセルロースを含有し、
セルロースの含有量が、アスファルト１００質量部に対して０．０１質量部以上１０質量部以下であり、
セルロースの結晶化指数が５０％以下である、アスファルト組成物。
【請求項２】
前記アスファルトが、ストレートアスファルト及びポリマー改質アスファルトから選択される、請求項１に記載のアスファルト組成物。
【請求項３】
前記アスファルトが、極性基とポリオレフィン鎖とを有するポリマーを含有するポリマー改質アスファルトである、請求項１又は２に記載のアスファルト組成物。
【請求項４】
前記極性基とポリオレフィン鎖とを有するポリマーが、無水マレイン酸で変性されたポリプロピレン又は無水マレイン酸で変性されたポリエチレンである、請求項３に記載のアスファルト組成物。
【請求項５】
前記セルロースが表面疎水化処理されたセルロースである、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】
表面疎水化剤による処理量が、未処理のセルロース１００質量部に対して、１質量部以上、１００質量部以下である、請求項５に記載のアスファルト組成物。
【請求項７】
前記表面疎水化処理されたセルロースが、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、及び極性基とポリオレフィン鎖とを有するポリマーから選択される少なくとも１つの表面疎水化剤で表面処理されたセルロースである、請求項５又は６に記載のアスファルト組成物。
【請求項８】
アスファルトがポリマー改質アスファルトであり、ストレートアスファルトに添加する改質剤の量が、ストレートアスファルト１００質量部に対して、０．１質量部以上、２０質量部以下である、請求項２〜７いずれかに記載のアスファルト組成物。
【請求項９】
前記セルロースのメジアン径が５μｍ以上２００μｍ以下である、請求項１〜８のいずれかに記載のアスファルト組成物。
【請求項１０】
道路舗装用である、請求項１〜９のいずれかに記載のアスファルト組成物。
【請求項１１】
アスファルトと結晶化指数が５０％以下であるセルロースとを混合する工程を有する、請求項１〜１０のいずれかに記載のアスファルト組成物の製造方法。
【請求項１２】
前記セルロースが表面疎水化処理されたセルロースであり、
該表面疎水化処理されたセルロースが、結晶化指数が５０％を超えるセルロースに表面疎水化剤を添加して混合粉砕し、結晶化指数を５０％以下にする工程により製造された、
請求項１１に記載のアスファルト組成物の製造方法。
【請求項１３】
結晶化指数が５０％以下であるセルロースからなる、アスファルト用添加剤。
【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及びその製造方法、並びにアスファルト用添加剤に関する。
【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、アスファルト舗装が経年劣化し、わだち掘れや、ひび割れが発生するという問題があった。
特許文献１には、舗装面におけるわだち掘れの発生を抑制しながら、環境負荷を低減することを目的として、アスファルト混合物と植物繊維体とからなり、該植物繊維体が、ケナフ繊維又はケナフ繊維製のメッシュシートである舗装用アスファルトコンクリート組成物が開示されている。
また、特許文献２には、アスファルトの耐流動性、耐摩耗性及び耐クラック性の向上したアスファルト組成物を提供することを目的として、アスファルトと疎水化セルロース繊維とを含む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】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１１１７１２号公報
【特許文献２】特開２００１−１５８８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、わだち掘れ及び疲労ひび割れの発生が抑制されたアスファルト舗装を可能とするアスファルト組成物及びその製造方法、並びにアスファルト用添加剤を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、アスファルト及びセルロースを含有し、セルロースの含有量が、アスファルト１００質量部に対して０．０１質量部以上１０質量部以下であり、セルロースの結晶化指数が５０％以下である、アスファルト組成物である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、わだち掘れ及び疲労ひび割れの発生が抑制されたアスファルト舗装を可能とするアスファルト組成物及びその製造方法、並びにアスファルト用添加剤が提供される。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
［アスファルト組成物］
本発明のアスファルト組成物は、アスファルト及びセルロースを含有し、セルロースの含有量が、アスファルト１００質量部に対して０．０１質量部以上１０質量部以下であり、セルロースの結晶化指数が５０％以下である。以下、結晶化指数が５０％以下であるセルロースを、「非晶化セルロース」ともいう。
本発明者らは、アスファルト組成物に、結晶化指数が特定の値である非晶化セルロースを特定量含有させることによって、該アスファルト組成物を使用して得られるアスファルト舗装のわだち掘れ及び疲労ひび割れの発生が抑制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。すなわち、従来、機械的強度を向上させるために、アスファルトに補強繊維を添加することが行われてきた。本発明では、強固な結晶構造を有しない、結晶化指数の低いセルロースを使用することによって、アスファルト組成物中でのセルロースの分散性が向上し、これにより、耐わだち掘れや耐疲労ひび割れ等の機械的特性が向上したものと推定される。
【０００８】
なお、「わだち掘れ」とは、夏季などの高温化において、舗装面を形成するアスファルト層が流動し、道路走行部分に縦断方向に連続して生じる凹凸である。わだち掘れは、アスファルト舗装のバインダであるアスファルト組成物の塑性流動抵抗性と相関し、ＳＵＰＥＲＰＡＶＥのバインダ規格（社団法人日本道路協会、舗装試験法便覧別冊、１９９６年）によれば、アスファルト組成物（バインダ）のＧ＊／ｓｉｎδで評価することが可能である。ここで、Ｇ＊は複素弾性率を表し、Ｇ＊及びｓｉｎδは、レオメーターにて測定される。
Ｇ＊／ｓｉｎδの値が大きいほど、塑性流動抵抗性が大きいことから、該アスファルト組成物により、耐わだち掘れ性に優れるアスファルト舗装が提供できると評価される。
【０００９】
一方、「疲労ひび割れ」は、舗装面が繰り返しの荷重によりひび割れる現象である。疲労ひび割れ抵抗性は、ＳＵＰＥＲＰＡＶＥのバインダ規格（社団法人日本道路協会、舗装試験法便覧別冊、１９９６年）によれば、アスファルト組成物（バインダ）のＧ＊ｓｉｎδで評価することが可能である。ここで、Ｇ＊は複素弾性率を表し、Ｇ＊及びｓｉｎδは、レオメーターにて測定される。
Ｇ＊ｓｉｎδの値が小さいほど、疲労ひび割れ抵抗性が大きいことから、該アスファルト組成物により、耐疲労ひび割れ性に優れるアスファルト舗装が提供できると評価される。
なお、以下の説明において、アスファルト組成物の粘弾性が向上するとは、Ｇ＊／ｓｉｎδの値が大きくなると共に、Ｇ＊ｓｉｎδが小さくなることを意味する。
【００１０】
＜アスファルト＞
本発明のアスファルト組成物は、アスファルトを含有する。
本発明に用いるアスファルトとしては、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、減圧蒸留装置などにかけ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、熱可塑性樹脂などの高分子材料で改質したポリマー改質アスファルト（以下、単にポリマー改質アスファルトともいう。）等が挙げられる。
前記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／スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン／イソプレン／スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、エチレン／酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等が挙げられる。
前記熱可塑性樹脂としては、例えば、エチレン／エチルアクリレート共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、極性基とポリオレフィン鎖とを有するポリマー等が挙げられる。
本発明において、アスファルトは、好ましくはストレートアスファルト及びポリマー改質アスファルトから選択され、より好ましくはポリマー改質アスファルト、更に好ましくは極性基とポリオレフィン鎖とを有するポリマーを含有する、すなわち、極性基とポリオレフィン鎖とを有するポリマーで改質された、ポリマー改質アスファルトである。
【００１１】
極性基とポリオレフィン鎖とを有するポリマー（以下、「改質剤」ともいう。）は、当該ポリオレフィン鎖部分がストレートアスファルトと親和性を有する一方で、当該極性基部分が非晶化セルロースと相互作用することで親和性を発現することから、非晶化セルロースとアスファルトとの親和性が向上し、アスファルト組成物の粘弾性が向上すると考えられる。
極性基としては、有機イソシアネート基、（無水）カルボン酸基、カルボン酸ハライド基、アミノ基、水酸基、エポキシ基が挙げられる。これらの中でも、非晶化セルロースとの親和性を高める観点から、好ましくは（無水）カルボン酸基、エポキシ基であり、より好ましくは（無水）カルボン酸基である。なお、（無水）カルボン酸基とは、無水カルボン酸基と、カルボン酸基（カルボキシ基）の総称である。具体的には、無水マレイン酸、マレイン酸、グリシジル（メタ）アクリレートに由来する極性基が例示される。
【００１２】
ポリオレフィン鎖としては、好ましくはエチレン系重合体（例えば、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、エチレンと他の１種以上のビニル化合物（例えばα−オレフィン、酢酸ビニル、メタクリル酸、アクリル酸等）との共重合体等）、プロピレン系重合体（例えば、ポリプロピレン、プロピレンと他の１種以上のビニル化合物との共重合体等）、エチレンプロピレン共重合体、ポリブテン及びポリ−４−メチルペンテン−１等に由来するポリマー鎖が例示され、より好ましくはエチレン系重合体、プロピレン系重合体に由来するポリマー鎖である。
【００１３】
極性基とポリオレフィン鎖とを有するポリマーとしては、無水マレイン酸変性ポリオレフィン等が挙げられる。
極性基とポリオレフィン鎖とを有するポリマーとして、市販されている商品を使用してもよく、好適な市販品としては、住友化学株式会社製「ボンドファースト  ７Ｍ」（エチレンと、グリシジルメタクリレートとの共重合体）、日本ポリエチレン株式会社製「レクスパール  ＥＴシリーズ」（エチレンと、（メタ）アクリル酸及び／又はそのエステルと、無水マレイン酸との共重合体）、日本油脂株式会社製「モディパー  Ａ４０００シリーズ」（主鎖がエチレンとメタクリル酸グリシジルとの共重合体であるグラフトコポリマー）、三洋化成工業株式会社製「ユーメックス」（無水マレイン酸変性ポリプロピレン）、アルケマ社製「オレヴァック」（無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリプロピレン）、アルケマ社製「ロタダー」（エチレンと、アクリル酸エステルと、グリシジルメタクリレートとの共重合体）、アルケマ社製「ボンダイン」（エチレンと、アクリル酸エステルと、無水マレイン酸との共重合体）、化薬アクゾ株式会社製「カヤブリッド」（無水マレイン酸変性ポリプロピレン）、三井・デュポン・ポリケミカル社製「ニュクレル」（エチレンとメタクリル酸との共重合体）、ダウケミカル社製「プリマコール」（エチレンとアクリル酸との共重合体）等が挙げられる。
【００１４】
これらの中でも、アスファルト組成物の粘弾性向上の観点から、改質剤は、好ましくは無水マレイン酸変性ポリオレフィン、より好ましくは無水マレイン酸変性ポリエチレン及び無水マレイン酸変性ポリプロピレンから選ばれる少なくとも１つ、更に好ましくは無水マレイン酸変性ポリプロピレン又は無水マレイン酸変性ポリエチレン、より更に好ましくは無水マレイン酸変性ポリプロピレンである。
無水マレイン酸変性ポリオレフィン、好ましくは無水マレイン酸変性ポリエチレン及び無水マレイン酸変性ポリプロピレンの重量平均分子量は、非晶化セルロースとアスファルトとの親和性を高める観点から、好ましくは１，０００以上、より好ましくは５，０００以上、更に好ましくは１０，０００以上、より更に好ましくは３０，０００以上であり、そして、好ましくは１，０００，０００以下、より好ましくは５００，０００以下、更に好ましくは３００，０００以下、より更に好ましくは１００，０００以下である。
無水マレイン酸変性ポリオレフィン、好ましくは無水マレイン酸変性ポリエチレン及び無水マレイン酸変性ポリプロピレンの酸価は、非晶化セルロースとアスファルトとの親和性を高める観点から、好ましくは１ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、より好ましくは２ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、更に好ましくは３ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、より更に好ましくは５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、より更に好ましくは１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であり、そして、好ましくは２００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、より好ましくは１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、更に好ましくは６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、より更に好ましくは３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。
【００１５】
アスファルトが、極性基とポリオレフィン鎖とを有するポリマー（改質剤）を含有するポリマー改質アスファルトである場合、ストレートアスファルトに添加する改質剤の量は、アスファルト組成物中での非晶化セルロースの分散性を向上させ、アスファルト組成物の粘弾性を向上させる観点から、ストレートアスファルト１００質量部に対して、好ましくは０．１質量部以上、より好ましくは０．３質量部以上、更に好ましくは０．５質量部以上、より更に好ましくは０．８質量部以上であり、そして、好ましくは２０質量部以下、より好ましくは１０質量部以下、更に好ましくは５質量部以下、より更に好ましくは２質量部以下である。
【００１６】
＜非晶化セルロース＞
本発明のアスファルト組成物は、結晶化指数が５０％以下であるセルロース（非晶化セルロース）を含有する。結晶化指数が５０％を超えるセルロースであると、セルロースが強固な結晶構造を有し、アスファルト組成物の粘弾性を向上させる効果が十分ではない。
本発明において、セルロースの結晶化指数は、Ｘ線結晶回折法による回折強度値からＳｅｇａｌ法により算出したセルロースＩ型結晶化指数であり、下記式（Ａ）により定義される。
セルロース結晶化指数（％）＝［（Ｉ２２．６−Ｉ１８．５）／Ｉ２２．６］×１００    （Ａ）
式（Ａ）中、Ｉ２２．６は、Ｘ線回折における格子面（００２面）（回折角２θ＝２２．６°）の回折強度、Ｉ１８．５は、アモルファス部（回折角２θ＝１８．５°）の回折強度を示す。
【００１７】
本明細書においては、結晶化指数が５０％以下であるセルロースを非晶化セルロース、結晶化指数が５０％を超えるセルロースを結晶性セルロースということもある。なお、セルロースＩ型とは天然セルロースの結晶形のことであり、セルロースＩ型結晶化指数は、セルロースの物理的性質、及び化学的性質とも関係し、その値が大きいほど硬度、密度等は増すが、伸びや柔軟性、化学反応性は低下する。
【００１８】
本発明で用いられるセルロースの結晶化指数は、５０％以下であり、アスファルト組成物の粘弾性をより向上させる観点から、好ましくは４５％以下、より好ましくは４０％以下である。なお、式（Ａ）で定義されたセルロースＩ型結晶化指数では、計算上マイナスの値になる場合があるが、マイナスの値の場合は、セルロースＩ型結晶化指数は０％とする。従って、本発明で用いられるセルロースの結晶化指数は、０％以上であり、耐わだち掘れ性と耐疲労ひび割れ性の観点から、好ましくは１％以上、より好ましくは１０％以上である。また、本発明では、結晶化指数が異なるセルロースを２種以上組み合わせて用いてもよいが、その場合のセルロースの結晶化指数とは、用いられるセルロースの加重平均により求められる結晶化指数を意味し、その値が前記範囲内であることが好ましい。
【００１９】
非晶化セルロースは、結晶化指数が５０％以下であれば特に限定はないが、例えば、セルロース含有原料に後述の機械的処理等を施すことにより得られるセルロースであることが好ましい。
セルロース含有原料としては、特に制限はなく、幹、枝、葉、茎、根、種子、果実等の植物の各部位、例えば、稲わら、トウモロコシ茎等の植物茎・葉類；籾殻、パーム殻、ココナッツ殻等の植物殻類等が使用できる。また、間伐材、剪定枝、各種木材チップ、木材から製造されるウッドパルプ、綿の種子の周囲の繊維から得られるコットンリンターパルプ等のパルプ類；新聞紙、段ボール、雑誌、上質紙等の紙類を使用してもよいが、着色の少ない非晶化セルロースを得る観点からは、パルプ類が好ましい。また更に、新聞紙、段ボール、雑誌、上質紙等の紙類（古紙）を再生した再生パルプや再生紙を使用することもできる。
【００２０】
また、セルロース含有原料としては、市販の結晶性セルロースも使用できる。市販の結晶性セルロースとしては、例えばＫＣフロック（日本製紙ケミカル株式会社製）、セオラス（旭化成ケミカルズ株式会社製）等が挙げられる。
【００２１】
これらのセルロース含有原料の形態は、特に限定はなく、チップ状、シート状等各種形態のものが使用できる。なお、市販のパルプのセルロースＩ型結晶化指数は、通常８０％以上であり、市販の結晶性セルロースのセルロースＩ型結晶化指数は、通常６０％以上である。
【００２２】
前記セルロース含有原料は、該原料から水を除いた場合の残余の成分中のセルロース含有量が好ましくは２０質量％以上、より好ましくは４０質量％以上、更に好ましくは６０質量％以上のものである。例えば、市販のパルプは、水を除いた場合の残余の成分中のセルロース含有量が、通常７５〜９９質量％であり、他の成分としてはリグニン等を含有する。なお、原料から水を除く方法としては、特に限定はなく、例えば、真空乾燥やドライエアーによる乾燥により行なうことができる。本明細書において、前記セルロース含有量とはセルロース量及びヘミセルロース量の合計量を意味し、セルロース含有量は、特開２０１１−１３７０９４号公報の実施例に記載の方法により測定することができる。
【００２３】
また、セルロース含有原料としてパルプ類、再生紙等を使用する場合、アスファルト組成物の粘弾性を向上させる観点から、セルロース含有原料中のリグニン量は、好ましくは２０質量％以下、より好ましくは１５質量％以下、更に好ましくは１０質量％以下である。なお、リグニンの構造単位としては、特に制限されるものではなく、公知のものが挙げられるが、アスファルト組成物の粘弾性を向上させる観点から、グアイアシル型、シリンギル型、ｐ−ヒドロキシフェニル型であることが好ましい。
リグニンを低減する方法としては、例えば、特開２００８−９２９１０号公報記載のアルカリ蒸解法や特開２００５−２２９８２１号公報記載の硫酸分解法等が挙げられる。
【００２４】
セルロース含有原料の水分量は、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは５質量％以下、更に好ましくは３質量％以下、より更に好ましくは１．８質量％以下である。セルロース含有原料の水分量が１０質量％以下であれば、容易に粉砕できると共に、粉砕処理による非晶化速度が向上し、短時間で効率的に結晶化指数を低下させることができる。
【００２５】
本発明における非晶化処理に用いるセルロース含有原料としては、嵩密度が好ましくは５０〜６００ｋｇ／ｍ３、比表面積が好ましくは０．２〜７５０ｍ２／ｋｇの範囲にあるものが好ましい。
本発明における非晶化処理に用いるセルロース含有原料の嵩密度は、粉砕、非晶化をより効率的に行う観点から、好ましくは５０ｋｇ／ｍ３以上、より好ましくは６５ｋｇ／ｍ３以上、更に好ましくは１００ｋｇ／ｍ３以上である。この嵩密度が５０ｋｇ／ｍ３以上であれば、セルロース含有原料が適度な容積を有するために取扱い性が向上する。また、粉砕機への原料仕込み量を多くすることができるので、処理能力が向上する。一方、この嵩密度の上限は、取扱い性及び生産性の観点から、好ましくは６００ｋｇ／ｍ３以下、より好ましくは５００ｋｇ／ｍ３以下、更に好ましくは４００ｋｇ／ｍ３以下である。これらの観点から、この嵩密度としては、好ましくは５０〜６００ｋｇ／ｍ３、より好ましくは６５〜５００ｋｇ／ｍ３、更に好ましくは１００〜４００ｋｇ／ｍ３である。なお、上記の嵩密度は、特開２０１１−１５４７号公報の実施例に記載の方法により測定することができる。
【００２６】
粉砕機に供給するセルロース含有原料は、粉砕機中に粉砕原料を効率的に分散させる観点から、比表面積が０．２ｍ２／ｋｇ以上７５０ｍ２／ｋｇ以下の範囲にあるものが好ましい。この比表面積が０．２ｍ２／ｋｇ以上であれば、粉砕機中に供給する際に、粉砕機中に粉砕原料を効率的に分散させることができ、長時間を要することなく所定の結晶化指数及び粒径に到達することができる。一方、この比表面積の上限としては、生産性の観点から、７５０ｍ２／ｋｇ以下が好ましい。これらの観点から、この比表面積としては、より好ましくは０．６５ｍ２／ｋｇ以上、更に好ましくは０．８ｍ２／ｋｇ以上であり、そして、より好ましくは２００ｍ２／ｋｇ以下、更に好ましくは５０ｍ２／ｋｇ以下である。なお、上記の比表面積は、特開２０１１−１５４７号公報の実施例に記載の方法により測定することができる。
上記のセルロース含有原料を粉砕機で処理することにより、セルロース含有原料を粉砕し、かつ短時間で効率的にセルロースを非晶化させることができる。
【００２７】
粉砕機に供給するセルロース含有原料が１ｍｍ角以上のチップ状の場合は、粉砕機中に粉砕原料を効率的に分散させる観点から、比表面積は、好ましくは０．２ｍ２／ｋｇ以上、より好ましくは０．６５ｍ２／ｋｇ以上、更に好ましくは０．８ｍ２／ｋｇ以上であり、そして、好ましくは４ｍ２／ｋｇ以下、より好ましくは３．５ｍ２／ｋｇ以下、更に好ましくは３ｍ２／ｋｇ以下である。
粉砕機に供給するセルロース含有原料が１ｍｍ以下の粒子状の場合は、生産性及び粉砕機中に粉砕原料を効率的に分散させる観点から、比表面積は、好ましくは３ｍ２／ｋｇ以上、より好ましくは４．５ｍ２／ｋｇ以上、更に好ましくは７．５ｍ２／ｋｇ以上であり、そして、好ましくは７５０ｍ２／ｋｇ以下、より好ましくは２００ｍ２／ｋｇ以下、更に好ましくは５０ｍ２／ｋｇ以下である。
【００２８】
〔非晶化処理の前処理〕
嵩密度が５０ｋｇ／ｍ３未満のセルロース含有原料を用いる場合には前処理を行い、嵩密度を５０ｋｇ／ｍ３以上６００ｋｇ／ｍ３以下、あるいは比表面積を０．２ｍ２／ｋｇ以上７５０ｍ２／ｋｇ以下の範囲にすることが好ましい。例えば、セルロース含有原料の前処理として、裁断処理及び／又は粗砕処理することで、セルロース含有原料の嵩密度、及び比表面積を前述の好ましい範囲にすることができる。少ない工程数で非晶化セルロースを製造する観点から、セルロース含有原料の前処理として裁断処理を行うことが好ましい。
【００２９】
〔裁断処理〕
セルロース含有原料を裁断する方法は、セルロース含有原料の種類や形状により適宜の方法を選択することができるが、例えば、シュレッダー、スリッターカッター及びロータリーカッターから選ばれる１種以上の裁断機を使用する方法が挙げられる。
シート状のセルロース含有原料を用いる場合、裁断機としてシュレッダー又はスリッターカッターを使用することが好ましく、生産性の観点から、スリッターカッターを使用することがより好ましい。
スリッターカッターは、シートの長手方向に沿った縦方向にロールカッターで縦切りして、細長い短冊状とし、次に、固定刃と回転刃でシートの幅方向に沿って短く横切りすることにより、さいの目形状のセルロース含有原料を容易に得ることができる。スリッターカッターとしては、株式会社ホーライ製のシートペレタイザ、株式会社荻野精機製作所製のスーパーカッターを好ましく使用でき、この装置を使用すると、シート状のセルロース含有原料を約１〜２０ｍｍ角に裁断することができる。
【００３０】
間伐材、剪定枝材、建築廃材等の木材類、あるいはシート状以外のセルロース含有原料を裁断する場合には、ロータリーカッターを使用することが好ましい。ロータリーカッターは、回転刃とスクリーンから構成され、回転刃によりスクリーンの目開き以下に裁断されたセルロース含有原料を容易に得ることができる。なお、必要に応じて固定刃を設け、回転刃と固定刃により裁断することもできる。
ロータリーカッターを使用する場合、得られる粗粉砕物の大きさは、スクリーンの目開きを変えることにより、制御することができる。スクリーンの目開きは、１〜７０ｍｍが好ましく、２〜５０ｍｍがより好ましく、３〜４０ｍｍが更に好ましい。スクリーンの目開きが１ｍｍ以上であれば、適度な嵩高さを有する粗粉砕物が得られ取扱い性が向上する。スクリーンの目開きが７０ｍｍ以下であれば、後の粉砕処理において、粉砕原料として適度な大きさを有するために、負荷を低減することができる。
【００３１】
裁断処理後に得られるセルロース含有原料の大きさとしては、好ましくは１ｍｍ角以上、より好ましくは２ｍｍ角以上であり、そして、好ましくは７０ｍｍ角以下、より好ましくは５０ｍｍ角以下である。上記の大きさに裁断することにより、後の乾燥処理を効率よく容易に行うことができ、また後の粉砕処理における粉砕に要する負荷を軽減することができる。
【００３２】
〔粗砕処理〕
次に、セルロース含有原料、好ましくは前記裁断処理で得られたセルロース含有原料を必要に応じて更に粗砕処理してもよい。粗砕処理としては押出機処理が好ましく、押出機処理により、圧縮せん断力を作用させ、セルロースの結晶構造を破壊して、セルロース含有原料を粉末化させ、嵩密度を更に高めることができる。
圧縮せん断力を作用させて機械的に粉砕する方法として、従来汎用されている衝撃式の粉砕機、例えば、カッターミル、ハンマーミル、ピンミル等では、粉砕物が綿状化して嵩高くなり、取扱い性を損ない、質量ベースの処理能力が低下する傾向がある。一方、押出機を用いることにより、所望の嵩密度を有する粉砕原料が得られ、取扱い性を向上させることができる。
【００３３】
押出機としては、単軸、二軸のどちらの形式でもよいが、搬送能力を高める等の観点から、二軸押出機が好ましい。
二軸押出機としては、シリンダの内部に２本のスクリューが回転自在に挿入された押出機であり、従来から公知のものが使用できる。２本のスクリューの回転方向は、同一でも逆方向でもよいが、搬送能力を高める観点から、同一方向の回転が好ましい。
また、スクリューの噛み合い条件としては、完全噛み合い、部分噛み合い、非噛み合いの各形式の押出機のいずれでもよいが、処理能力を向上させる観点から、完全噛み合い型、部分噛み合い型が好ましい。
【００３４】
押出機としては、強い圧縮せん断力を加える観点から、スクリューのいずれかの部分に、いわゆるニーディングディスク部を備えることが好ましい。
ニーディングディスク部とは、複数のニーディングディスクで構成され、これらを連続して、一定の位相で、例えば９０°ずつに、ずらしながら組み合わせたものであり、スクリューの回転に伴って、ニーディングディスク間あるいはニーディングディスクとシリンダの間の狭い隙間にセルロース含有原料を強制的に通過させることで極めて強いせん断力を付与することができる。スクリューの構成としては、ニーディングディスク部と複数のスクリューセグメントとが交互に配置されることが好ましい。二軸押出機の場合、２本のスクリューが、同一の構成を有することが好ましい。
【００３５】
粗砕処理の方法としては、前記セルロース含有原料、好ましくは前記裁断処理して得られたセルロース含有原料を押出機に投入し、連続的に処理する方法が好ましい。せん断速度は、好ましくは１０ｓｅｃ−１以上、より好ましくは２０ｓｅｃ−１以上、更に好ましくは５０ｓｅｃ−１以上、より更に好ましくは５００ｓｅｃ−１以上であり、そして、好ましくは３０，０００ｓｅｃ−１以下、より好ましくは３，０００ｓｅｃ−１以下である。せん断速度が１０ｓｅｃ−１以上であれば、有効に粉砕が進行する。その他の処理条件としては、特に制限はないが、処理温度は５〜２００℃が好ましい。
また、押出機によるパス回数としては、１パスでも十分効果を得ることができるが、セルロースの結晶化指数及び重合度を低下させる観点から、１パスで不十分な場合は、２パス以上行うことが好ましい。また、生産性の観点からは、１パス以上１０パス以下が好ましい。パスを繰返すことにより、粗大粒子が粉砕され、粒径のばらつきが少ない粉末状セルロース含有原料を得ることができる。２パス以上行う場合、生産能力を考慮し、複数の押出機を直列に並べて処理を行ってもよい。
【００３６】
粗砕処理後に得られるセルロース含有原料の平均粒径（メジアン径）は、非晶化処理における粉砕機中に粉砕原料を効率的に分散させる観点から、０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下が好ましい。この平均粒径が１ｍｍ以下であれば、非晶化処理の際に、粉砕機中に粉砕原料を効率的に分散させることができ、長時間を要することなく所定の粒径に到達することができる。一方、この平均粒径の下限としては、生産性の観点から、０．０１ｍｍ以上が好ましい。これらの観点から、この平均粒径としては、より好ましくは０．０３ｍｍ以上、更に好ましくは０．０５ｍｍ以上であり、そして、より好ましくは０．７ｍｍ以下、更に好ましくは０．５ｍｍ以下である。なお、上記の平均粒径は、実施例に記載の方法により測定することができる。
【００３７】
〔乾燥処理〕
本発明において、セルロース含有原料、好ましくは上記裁断処理及び／又は粗砕処理して得られたセルロース含有原料を非晶化処理前に乾燥処理することが好ましい。
一般に、市販のパルプ類、バイオマス資源として利用される紙類、木材類、植物茎・葉類、植物殻類等の一般に利用可能なセルロース含有原料は、５質量％を超える水分を含有しており、通常５〜３０質量％程度の水分を含有している。
従って、本発明では、乾燥処理を行うことによって、セルロース含有原料の水分量を１０質量％以下に調整することが好ましい。
【００３８】
乾燥方法としては、公知の乾燥手段を適宜選択すればよく、例えば、熱風受熱乾燥法、伝導受熱乾燥法、除湿空気乾燥法、冷風乾燥法、マイクロ波乾燥法、赤外線乾燥法、天日乾燥法、真空乾燥法、凍結乾燥法等が挙げられる。
上記の乾燥方法において、公知の乾燥機を適宜選択して使用することができ、例えば、「粉体工学概論」（社団法人日本粉体工業技術会編集  粉体工学情報センター１９９５年発行）１７６頁に記載の乾燥機等が挙げられる。
これらの乾燥方法及び乾燥機は１種で使用してもよく、又は２種以上を組み合わせて使用してもよい。乾燥処理はバッチ処理、連続処理のいずれでも可能であるが、生産性の観点から連続処理が好ましい。
【００３９】
連続乾燥機としては、伝熱効率の観点から伝導受熱型の横型撹拌乾燥機が好ましい。更に、微粉が発生しにくく、連続排出の安定性の観点から２軸の横型撹拌乾燥機が好ましい。２軸の横型撹拌乾燥機としては、株式会社奈良機械製作所製の２軸パドルドライヤーを好ましく使用できる。
乾燥処理における温度は、乾燥手段、乾燥時間等により一概には決定できないが、好ましくは１０℃以上、より好ましくは２５℃以上、更に好ましくは５０℃以上であり、そして、好ましくは２５０℃以下、より好ましくは１８０℃以下、更に好ましくは１５０℃以下である。処理時間としては、好ましくは０．０１ｈｒ以上、より好ましくは０．０２ｈｒ以上であり、そして、好ましくは２ｈｒ以下、より好ましくは１ｈｒ以下である。必要に応じて減圧下で乾燥処理を行なってもよく、圧力としては、好ましくは１ｋＰａ以上、より好ましくは５０ｋＰａ以上であり、そして、好ましくは１２０ｋＰａ以下、より好ましくは１０５ｋＰａ以下である。
【００４０】
〔非晶化処理〕
非晶化処理に使用する粉砕機としては、媒体式粉砕機を好ましく用いることができる。媒体式粉砕機には容器駆動式粉砕機と媒体撹拌式粉砕機とがある。
容器駆動式粉砕機としては転動ミル、振動ミル、遊星ミル、遠心流動ミル等が挙げられる。この中で、粉砕効率が高く、生産性の観点から、振動ミルが好ましい。
媒体撹拌式粉砕機としてはタワーミル等の塔型粉砕機；アトライター、アクアマイザー、サンドグラインダー等の撹拌槽型粉砕機；ビスコミル、パールミル等の流通槽型粉砕機；流通管型粉砕機；コボールミル等のアニュラー型粉砕機；連続式のダイナミック型粉砕機等が挙げられる。この中で、粉砕効率が高く、生産性の観点から、撹拌槽型粉砕機が好ましい。媒体撹拌式粉砕機を用いる場合の撹拌翼の先端の周速は、好ましくは０．５ｍ／ｓ以上、より好ましくは１ｍ／ｓ以上であり、そして、好ましくは２０ｍ／ｓ以下、より好ましくは１５ｍ／ｓ以下である。
粉砕機の種類は「化学工学の進歩  第３０集  微粒子制御」（社団法人化学工学会東海支部編、１９９６年１０月１０日発行、槇書店）を参照することができる。
処理方法としては、バッチ処理及び連続処理のどちらでもよいが、生産性の観点から連続処理が好ましい。
【００４１】
粉砕機の媒体としては、ボール、ロッド、チューブ等が挙げられる。この中で、粉砕効率が高く、生産性の観点から、ボール、ロッドが好ましく、ロッドがより好ましい。
粉砕機の媒体の材質としては、特に制限はなく、例えば、鉄、ステンレス、アルミナ、ジルコニア、炭化珪素、チッ化珪素、ガラス等が挙げられる。
【００４２】
粉砕機が振動ミルであって、媒体がボールの場合には、ボールの外径は、好ましくは０．１ｍｍ以上、より好ましくは０．５ｍｍ以上であり、そして、好ましくは１００ｍｍ以下、より好ましくは５０ｍｍ以下である。ボールの大きさが上記の範囲であれば、所望の粉砕力が得られると共に、ボールのかけら等が混入してセルロース含有原料が汚染されることなく効率的にセルロースを非晶化させることができる。
【００４３】
本発明では、ロッドを充填した振動ミルで粉砕処理することにより、原料中のセルロースを効率的に非晶化させることができ、好適である。
振動ミルとしては、ユーラステクノ株式会社製のバイブロミル、中央化工機株式会社製の振動ミル、株式会社吉田製作所製の小型振動ロッドミル１０４５型、ドイツのフリッチュ社製の振動カップミルＰ−９型、日陶科学株式会社製の小型振動ミルＮＢ−Ｏ型等を用いることができる。
粉砕機の媒体として用いるロッドとは棒状の媒体であり、ロッドの断面が四角形、六角形等の多角形、円形、楕円形等のものを用いることができる。
ロッドの外径は、好ましくは０．５ｍｍ以上、より好ましくは１ｍｍ以上、更に好ましくは５ｍｍ以上であり、そして、好ましくは２００ｍｍ以下、より好ましくは１００ｍｍ以下、更に好ましくは５０ｍｍ以下である。ロッドの長さは、粉砕機の容器の長さよりも短いものであれば特に限定されない。ロッドの大きさが上記の範囲であれば、所望の粉砕力が得られると共に、ロッドのかけら等が混入してセルロース含有原料が汚染されることなく効率的にセルロースを非晶化させることができる。
【００４４】
ボール、ロッド等の媒体の充填率は、粉砕機の機種により好適な範囲が異なるが、好ましくは１０％以上、より好ましくは１５％以上であり、そして、好ましくは９７％以下、より好ましくは９５％以下である。充填率がこの範囲内であれば、セルロース含有原料と媒体との接触頻度が向上すると共に、媒体の動きを妨げずに、粉砕効率を向上させることができる。ここで充填率とは、粉砕機の撹拌部の容積に対する媒体の見かけの体積をいう。
粉砕機の処理時間は、粉砕機の種類、ボール、ロッド等の媒体の種類、大きさ及び充填率等により一概に決定できないが、結晶化指数を効率的に低下させる観点から、好ましくは０．５分以上、より好ましくは２分以上、更に好ましくは３分以上、より更に好ましくは４分以上、より更に好ましくは５分以上であり、そして、好ましくは２４時間以下、より好ましくは１２時間以下、更に好ましくは６時間以下、より更に好ましくは１時間以下、より更に好ましくは４０分以下である。
処理温度は、特に制限はないが、熱によるセルロースの劣化を防ぐ観点から、好ましくは５℃以上、より好ましくは１０℃以上であり、そして、好ましくは２５０℃以下、より好ましくは２００℃以下である。
【００４５】
〔小粒径化処理〕
本発明において、非晶化処理して得られた非晶化セルロースを必要に応じて更に小粒径化処理してもよい。小粒径化処理としては、公知の粉砕機を適宜選択して使用することができ、例えば、「改定六版  化学工学便覧」（社団法人化学工学会編集、丸善株式会社、１９９９年発行）８４３頁に記載の粉砕機が挙げられる。
これらの粉砕機は１種単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。小粒径化処理はバッチ処理、連続処理のいずれでも可能であるが、生産性の観点から連続処理が好ましい。
粉砕機としては、粉砕効率が高く、粒径を小さくできるという観点から、高速回転ミルが好ましく、ターボ型、アニュラー型ミルがより好ましい。ターボ型ミルとしては、ターボ工業株式会社製のターボミルを好ましく使用できる。アニュラー型ミルとしては、株式会社アーステクニカ製のクリプトロンシリーズを好ましく使用できる。
小粒径化処理の方法としては、非晶化処理して得られた非晶化セルロースを粉砕機に投入し、連続的に処理する方法が好ましい。小粒径の非晶化セルロースを得る観点から、高速回転ミルのローターの周速度としては、好ましくは５０ｍ／ｓ以上、より好ましくは１００ｍ／ｓ以上である。その他の処理条件としては、特に制限はないが、処理温度としては５℃以上２００℃以下が好ましい。
【００４６】
〔分級処理〕
本発明において、非晶化処理して得られた非晶化セルロースを必要に応じて更に分級処理することができる。分級機処理により、所望の粒径の非晶化セルロースを得ることができる。分級処理方法としては、公知の乾式分級手段を適宜選択すればよく、篩い分け、風力分級が挙げられる。
分級処理後の粗粉は、セルロース含有原料と共に再度振動ミルに投入し非晶化処理を行うことで、効率よく小粒径の非晶化セルロースを得ることができる。
【００４７】
かくして、結晶化指数が５０％以下のセルロース（非晶化セルロース）が得られる。
このようにして得られたセルロースは、結晶化指数が５０％以下に非晶化されているが、アスファルト組成物の粘弾性の向上、及び取扱性の観点から、メジアン径（体積中位粒径）は、好ましくは２００μｍ以下、より好ましくは１５０μｍ以下、更に好ましくは１００μｍ以下、より更に好ましくは８０μｍ以下であり、そして、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは３μｍ以上、更に好ましくは５μｍ以上、より更に好ましくは１０μｍ以上である。
なお、非晶化セルロースが、後述する表面疎水化処理されたセルロースである場合、該セルロースのメジアン径は、表面疎水化処理後の非晶化セルロースのメジアン径を意味し、好ましい範囲は同様である。
【００４８】
本発明において、非晶化セルロースは、表面疎水化処理されたセルロースであることが好ましい。表面疎水化処理するための表面疎水化剤は特に限定されないが、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、シリコン油、フッ素油、シリコン樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂、及び極性基とポリオレフィン鎖とを有するポリマーから選択される少なくとも１つであることが好ましい。
シラン系カップリング剤としては、トリメチルメトキシシラン、ジメチルメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、及びフルオロメチルトリメトキシシランが例示される。
チタネート系カップリング剤としては、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリス（ジオクチルピロホスフェート）チタネート、イソプロピルトリス（Ｎ−アミノエチル−アミノエチル）チタネート、及びビス（ジオクチルピロホスフェート）エチレンチタネートが例示される。
アルミニウム系カップリング剤としては、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）、アルキルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムモノアセチルアセテートビス（エチルアセトアセテート）、及びアルミニウムトリス（アセチルアセテート）が例示される。
また、極性基とポリオレフィン鎖とを有するポリマーとしては、ポリマー改質アスファルトにおいて改質剤として例示した、極性基とポリオレフィン鎖とを有するポリマーが例示され、好ましい範囲も同様である。
【００４９】
これらの中でも、表面疎水化剤は、好ましくはシラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、及び極性基とポリレオフィン鎖とを有するポリマーから選択される少なくとも１つ、より好ましくは極性基とポリオレフィン鎖とを有するポリマー、更に好ましくは無水マレイン酸変性ポリオレフィン、より更に好ましくは無水マレイン酸変性ポリエチレン及び無水マレイン酸変性ポリプロピレンから選択される少なくとも１つ、より更に好ましくは無水マレイン酸変性ポリエチレン又は無水マレイン酸変性ポリプロピレン、より更に好ましくは無水マレイン酸変性ポリプロピレンである。
【００５０】
表面疎水化剤による処理量は、アスファルト組成物の粘弾性を向上させる観点から、未処理の非晶化セルロース１００質量部に対して、好ましくは１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、より更に好ましくは１０質量部以上、より更に好ましくは２０質量部以上であり、そして、好ましくは１００質量部以下、より好ましくは８０質量部以下、更に好ましくは６０質量部以下、より更に好ましくは４０質量部以下、より更に好ましくは３０質量部以下である。
非晶化セルロースの表面疎水化処理方法は特に限定されないが、上述した非晶化処理時に、粉砕機にセルロースと共に表面疎水化剤を添加し、混合粉砕することが好ましい。すなわち、表面疎水化処理されたセルロースは、結晶化指数が５０％を超えるセルロースに表面疎水化剤を添加して混合粉砕し、結晶化指数を５０％以下にすることにより製造することが好ましい。
なお、表面疎水化処理方法はこれに限定されるものではなく、水溶性有機溶剤中で表面疎水化剤と共に撹拌混合して表面処理してもよい。水溶性有機溶剤としては、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトンが例示される。
【００５１】
本発明のアスファルト組成物において、非晶化セルロースの含有量は、アスファルト１００質量部に対して、０．０１質量部以上１０質量部以下である。非晶化セルロースの含有量が０．０１質量部以上であると、わだち掘れやひび割れの改善効果が高い。一方、非晶化セルロースの含有量が１０質量部以下であると、コストの観点で好ましい。なお、わだち掘れやひび割れの改善とは、わだち掘れやひび割れの発生を抑制することを意味する。以下、同様である。
非晶化セルロースの含有量は、アスファルト１００質量部に対して、好ましくは０．０３質量部以上、より好ましくは０．１質量部以上、更に好ましくは０．３質量部以上、より更に好ましくは１質量部以上、より更に好ましくは２質量部以上であり、そして、好ましくは８質量部以下、より好ましくは６質量部以下、更に好ましくは４質量部以下である。
なお、アスファルトがポリマー改質アスファルトである場合、アスファルトの質量は、ストレートアスファルト及び改質剤を含めたアスファルト全体としての質量を意味する。
同様に、非晶化セルロースが、表面疎水化処理されたセルロースである場合、非晶化セルロースの質量は、セルロース本体と、表面疎水化剤とを含む非晶化セルロース全体としての質量を意味する。
【００５２】
本発明のアスファルト組成物中、非晶化セルロース含有量は、わだち掘れやひび割れを改善する観点から、好ましくは０．０１質量％以上、より好ましくは０．０３質量％以上、更に好ましくは０．１質量％以上、より更に好ましくは０．３質量％以上、より更に好ましくは１質量％以上、より更に好ましくは２質量％以上であり、コストの観点から、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６質量％以下、より更に好ましくは４質量％以下である。
また、本発明のアスファルト組成物中、アスファルトの含有量は、アスファルト性能を発揮する観点から、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上、更に好ましくは９０質量％以上、より更に好ましくは９２質量％以上、より更に好ましくは９４質量％以上、より更に好ましくは９６質量％以上であり、非晶化セルロースを含有し、わだち掘れやひび割れを改善する観点から、好ましくは９９．９９質量％以下、より好ましくは９９．９７質量％以下、更に好ましくは９９．９質量％以下、より更に好ましくは９９．７質量％以下、より更に好ましくは９９質量％以下、より更に好ましくは９８質量％以下である。
【００５３】
本発明のアスファルト組成物には、上記アスファルト及び非晶化セルロースに加え、必要に応じて、従来、アスファルト組成物に慣用されている各種添加剤、例えば、造膜剤、増粘安定剤、乳化剤等を添加してもよい。
具体的には、炭酸カルシウム、鉱物質粉末、ガラス繊維等の充填剤や補強剤、鉱物質の骨材、ベンガラ、二酸化チタン等の顔料、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、低分子量ポリエチレンワックス等のワックス類、アゾジカルボンアミド等の発泡剤、アタクチックポリプロピレン、エチレン−エチルアクリレート共重合体等のポリオレフィン系又は低分子量のビニル芳香族系熱可塑性樹脂、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、イソプレン−イソブチレンゴム、ポリペンテナマーゴム、スチレン−ブタジエン系ブロック共重合体、スチレン−イソプレン系ブロック共重合体、水素化スチレン−ブタジエン系ブロック共重合体、水素化スチレン−イソプレン系ブロック共重合体等の合成ゴムが挙げられる。
これらの合計添加量は、アスファルト組成物全体に対して、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは３０質量％以下、更に好ましくは２０質量％以下、より更に好ましくは１０質量％以下、より更に好ましくは５質量％以下である。
【００５４】
［アスファルト組成物の製造方法］
本発明のアスファルト組成物の製造方法は、アスファルトと、非晶化セルロースとを混合する工程を有する。
アスファルト組成物は、アスファルトを加熱溶融し、非晶化セルロース及び必要に応じて他の添加剤を添加し、通常用いられている混合機にて、各成分が均一に分散するまで撹拌混合することにより得られる。
通常用いられている混合機としては、ホモミキサー、ディゾルバー、パドルミキサー、リボンミキサー、スクリューミキサー、プラネタリーミキサー、真空逆流ミキサー、ロールミル、二軸押出機等が挙げられる。
上記アスファルトと非晶化セルロースとの混合温度は、アスファルト中に非晶化セルロースを均一に分散させる観点から、好ましくは１００℃以上、より好ましくは１３０℃以上、更に好ましくは１６０℃以上、より更に好ましくは１７０℃以上であり、そして、好ましくは２３０℃以下、より好ましくは２１０℃以下、更に好ましくは２００℃以下、より更に好ましくは１９０℃以下である。
また、アスファルトと非晶化セルロースとの混合時間は、効率的にアスファルト中に非晶化セルロースを均一に分散させる観点から、好ましくは０．１時間以上、より好ましくは０．５時間以上、更に好ましくは１．０時間以上、より更に好ましくは１．５時間以上であり、そして、好ましくは１０時間以下、より好ましくは７時間以下、更に好ましくは５時間以下、より更に好ましくは３時間以下である。
なお、アスファルトに対する非晶化セルロースの好ましい含有量は、上述したとおりである。
【００５５】
また、本発明のアスファルト組成物及びその製造方法に使用される非晶化セルロースは、上述のように、結晶化指数が５０％以下の非晶化セルロースであり、表面疎水化処理されたセルロースであることが好ましい。
また、表面疎水化処理されたセルロースは、結晶化指数が５０％を超えるセルロースに表面疎水化剤を添加して混合粉砕し、結晶化指数を５０％以下にする工程により製造されることが好ましい。
【００５６】
［アスファルト用添加剤］
本発明のアスファルト用添加剤は、結晶化指数が５０％以下であるセルロースからなる。結晶化指数が５０％以下であるセルロース（非晶化セルロース）は、上述した方法により得られ、また、表面疎水化処理されたセルロースであることが好ましい。
アスファルト用添加剤は、アスファルトと混合して使用され、アスファルト用添加剤の添加量は、アスファルト１００質量部に対して、好ましくは０．０１質量部以上１０質量部以下である。アスファルト用添加剤の添加量が０．０１質量部未満であると、わだち掘れやひび割れの改善効果が低い。一方、アスファルト用添加剤の含有量が１０質量部を超えると、コストの観点で好ましくない。
アスファルト用添加剤の添加量は、アスファルト１００質量部に対して、より好ましくは０．０３質量部以上、更に好ましくは０．１質量部以上、より更に好ましくは０．３質量部以上、より更に好ましくは１質量部以上、より更に好ましくは２質量部以上であり、より好ましくは８質量部以下、更に好ましくは６質量部以下、より更に好ましくは４質量部以下である。
なお、アスファルトがポリマー改質アスファルトである場合、アスファルトの質量は、ストレートアスファルト及び改質剤を含めたアスファルト全体としての質量を意味する。
同様に、アスファルト用添加剤が、表面疎水化処理されたセルロースである場合、アスファルト用添加剤の質量は、セルロース本体と、表面疎水化剤とを含む全体としての質量を意味する。
【００５７】
［アスファルト混合物及びその製造方法］
本発明のアスファルト組成物は、バインダ組成物であり、該アスファルト組成物に、骨材を添加して、アスファルト混合物とした後に、舗装に使用される。すなわち、本発明のアスファルト組成物は、舗装用として好適であり、特に道路舗装用として好適である。
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、粒径２．３６ｍｍ以上の粗骨材、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未満の７号砕石、粒径範囲４．７５ｍｍ以上１３．２ｍｍ未満の６号砕石、粒径範囲１３．２ｍｍ以上１９ｍｍ未満の５号砕石、粒径範囲１９ｍｍ以上３１．５ｍｍ未満の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が好ましい。
【００５８】
なお、細骨材には、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（株式会社堀場製作所製「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：撹拌、内蔵超音波1分
【００５９】
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。
【００６０】
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、更に好ましくは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、更に好ましくは７０／３０以下である。
骨材の含有量は、アスファルト組成物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、更に好ましくは１，５００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。
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決定してもよい。
本発明においては、上記の最適アスファルト量が、アスファルト及び非晶化セルロースの合計量に相当する。従って、通常、前記最適アスファルト量を、アスファルト及び非晶化セルロースの合計配合量とすることが好ましい。
但し、「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。
【００６１】
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、上記アスファルト混合物に乳化剤や水を配合してアスファルト乳剤とし、これに骨材等を配合し、常温アスファルト混合物として使用してもよい。
特に、本発明のアスファルト組成物は、非晶化セルロース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、加熱アスファルト混合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。
【００６２】
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組成物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。
【００６３】
本発明のアスファルト混合物の製造方法は、好ましくは、アスファルトと非晶化セルロースとを有するアスファルト組成物を調製し、これに骨材を１３０℃以上２００℃以下で混合する工程を有する。
混合温度は、アスファルトを軟化させる観点から、好ましくは１４０℃以上であり、そして、好ましくは１９０℃以下、より好ましくは１８０℃以下である。
また、混合時間は、好ましくは３０秒以上、より好ましくは１分以上、更に好ましくは２分以上、より更に好ましくは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。
【００６４】
具体的な製造方法としては、従来のプラントミックス（プレミックス）方式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組成物を混合する工程に於いて、アスファルト組成物に、非晶化セルロースを添加しておくことが好ましい。また、アスファルト混合物の製造にあたり、骨材と、アスファルトと、非晶化セルロースとを混合してもよい。
【００６５】
［道路舗装方法］
本発明のアスファルト組成物は、道路舗装用として好適であり、上述したように、アスファルト組成物に骨材を添加したアスファルト混合物が、道路舗装に使用される。
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道路などに施工し、アスファルト舗装材層を形成する工程を有する。
【００６６】
なお、道路舗装方法において、アスファルト混合物は、通常のアスファルト混合物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アスファルト混合物の締固め温度は、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、更に好ましくは１７０℃以下である。
【００６７】
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、アスファルト組成物の製造方法、及びアスファルト用添加剤を開示する。
＜１＞  アスファルト及びセルロースを含有し、セルロースの含有量が、アスファルト１００質量部に対して０．０１質量部以上１０質量部以下であり、セルロースの結晶化指数が５０％以下である、アスファルト組成物。
＜２＞  前記アスファルトが、ストレートアスファルト及びポリマー改質アスファルトから選択され、好ましくはポリマー改質アスファルトである、＜１＞に記載のアスファルト組成物。
＜３＞  前記アスファルトが、極性基とポリオレフィン鎖とを有するポリマーを含有するポリマー改質アスファルトである、＜１＞又は＜２＞に記載のアスファルト組成物。
＜４＞  前記極性基とポリオレフィン鎖とを有するポリマーが、好ましくは無水マレイン酸変性ポリオレフィン、より好ましくは無水マレイン酸変性ポリプロピレン及び無水マレイン酸変性ポリエチレンから選ばれる少なくとも１つ、更に好ましくは無水マレイン酸変性ポリプロピレン又は無水マレイン酸変性ポリエチレン、より更に好ましくは無水マレイン酸変性ポリプロピレンである、＜３＞に記載のアスファルト組成物。
＜５＞  前記無水マレイン酸変性ポリオレフィン、好ましくは無水マレイン酸変性ポリエチレン及び無水マレイン酸変性ポリプロピレンの重量平均分子量が、好ましくは１，０００以上、より好ましくは５，０００以上、更に好ましくは１０，０００以上、より更に好ましくは３０，０００以上である、＜４＞に記載のアスファルト組成物。
＜６＞  前記無水マレイン酸変性ポリオレフィン、好ましくは無水マレイン酸変性ポリエチレン及び無水マレイン酸変性ポリプロピレンの重量平均分子量が、好ましくは１，０００，０００以下、より好ましくは５００，０００以下、更に好ましくは３００，０００以下、より更に好ましくは１００，０００以下である、＜４＞又は＜５＞に記載のアスファルト組成物。
＜７＞  前記無水マレイン酸変性ポリオレフィン、好ましくは無水マレイン酸変性ポリエチレン及び無水マレイン酸変性ポリプロピレンの重量平均分子量が、好ましくは１，０００以上１，０００，０００以下、より好ましくは５，０００以上５００，０００以下、更に好ましくは１０，０００以上３００，０００以下、より更に好ましくは３０，０００以上１００，０００以下である、＜４＞〜＜６＞いずれかに記載のアスファルト組成物。
＜８＞  前記アスファルトが、極性基とポリオレフィン鎖とを有するポリマー（改質剤）を含有するポリマー改質アスファルトであり、ストレートアスファルトに添加する改質剤の量が、ストレートアスファルト１００質量部に対して、好ましくは０．１質量部以上、より好ましくは０．３質量部以上、更に好ましくは０．５質量部以上、より更に好ましくは０．８質量部以上である、＜３＞〜＜７＞のいずれかに記載のアスファルト組成物。
＜９＞  前記アスファルトが、極性基とポリオレフィン鎖とを有するポリマー（改質剤）を含有するポリマー改質アスファルトであり、ストレートアスファルトに添加する改質剤の量が、ストレートアスファルト１００質量部に対して、好ましくは２０質量部以下、より好ましくは１０質量部以下、更に好ましくは５質量部以下、より更に好ましくは２質量部以下である、＜３＞〜＜８＞のいずれかに記載のアスファルト組成物。
＜１０＞  前記アスファルトが、極性基とポリオレフィン鎖とを有するポリマー（改質剤）を含有するポリマー改質アスファルトであり、ストレートアスファルトに添加する改質剤の量が、ストレートアスファルト１００質量部に対して、好ましくは０．１質量部以上２０質量部以下、より好ましくは０．３質量部以上１０質量部以下、更に好ましくは０．５質量部以上５質量部以下、より更に好ましくは０．８質量部以上２質量部以下である、＜３＞〜＜９＞のいずれかに記載のアスファルト組成物。
【００６８】
＜１１＞  前記セルロースの結晶化指数が、好ましくは４５％以下、より好ましくは４０％以下である、＜１＞〜＜１０＞に記載のアスファルト組成物。
＜１２＞  前記セルロースの結晶化指数が、好ましくは１％以上、より好ましくは１０％以上である、＜１＞〜＜１１＞に記載のアスファルト組成物。
＜１３＞  前記セルロースの結晶化指数が、好ましくは１％以上４５％以下、より好ましくは１０％以上４０％以下である、＜１＞〜＜１２＞に記載のアスファルト組成物。
＜１４＞  前記セルロースを得るためのセルロース含有原料の水分量が、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは５質量％以下、更に好ましくは３質量％以下、より更に好ましくは１．８質量％以下である、＜１＞〜＜１３＞に記載のアスファルト組成物。
＜１５＞  前記セルロースが表面疎水化処理されたセルロースである、＜１＞〜＜１４＞のいずれかに記載のアスファルト組成物。
＜１６＞  前記表面疎水化処理されたセルロースが、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、及び極性基とポリオレフィン鎖とを有するポリマーから選択される少なくとも１つの表面疎水化剤で表面処理されたセルロース、好ましくは極性基とポリレオフィン鎖とを有するポリマーで表面処理されたセルロース、更に好ましくは極性基とポリオレフィン鎖とを有するポリマーで表面処理されたセルロース、より更に好ましくは無水マレイン酸変性ポリオレフィンで表面処理されたセルロース、より更に好ましくは無水マレイン酸変性ポリプロピレン及び無水マレイン酸変性ポリエチレンから選ばれる少なくとも１つで表面処理されたセルロース、より更に好ましくは無水マレイン酸変性ポリプロピレン又は無水マレイン酸変性ポリエチレンで表面処理されたセルロース、より更に好ましくは無水マレイン酸変性ポリプロピレンで表面処理されたセルロースである、＜１５＞に記載のアスファルト組成物。
＜１７＞  表面疎水化剤による処理量が、未処理のセルロース１００質量部に対して、好ましくは１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、より更に好ましくは１０質量部以上、より更に好ましくは２０質量部以上である、＜１５＞又は＜１６＞に記載のアスファルト組成物。
＜１８＞  表面疎水化剤による処理量が、未処理のセルロース１００質量部に対して、好ましくは１００質量部以下、より好ましくは８０質量部以下、更に好ましくは６０質量部以下、より更に好ましくは４０質量部以下、より更に好ましくは３０質量部以下である、＜１５＞〜＜１７＞いずれかに記載のアスファルト組成物。
＜１９＞  表面疎水化剤による処理量が、未処理のセルロース１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上１００質量部以下、より好ましくは３質量部以上８０質量部以下、更に好ましくは５質量部以上６０質量部以下、より更に好ましくは１０質量部以上４０質量部以下、より更に好ましくは２０質量部以上３０質量部以下である、＜１５＞〜＜１８＞いずれかにに記載のアスファルト組成物。
【００６９】
＜２０＞  セルロースの含有量が、アスファルト１００質量部に対して、好ましくは０．０３質量部以上、より好ましくは０．１質量部以上、更に好ましくは０．３質量部以上、より更に好ましくは１質量部以上、より更に好ましくは２質量部以上である。＜１＞〜＜１９＞のいずれかに記載のアスファルト組成物。
＜２１＞  セルロースの含有量が、アスファルト１００質量部に対して、好ましくは８質量部以下、より好ましくは６質量部以下、更に好ましくは４質量部以下である。＜１＞〜＜２０＞のいずれかに記載のアスファルト組成物。
＜２２＞  セルロースの含有量が、アスファルト１００質量部に対して、好ましくは０．０３質量部以上８質量部以下、より好ましくは０．１質量部以上６質量部以下、更に好ましくは０．３質量部以上４質量部以下、より更に好ましくは１質量部以上４質量部以下、より更に好ましくは２質量部以上４質量部以下である。＜１＞〜＜２１＞のいずれかに記載のアスファルト組成物。
＜２３＞  アスファルト組成物中のセルロースの含有量が、好ましくは０．０１質量％以上、より好ましくは０．０３質量％以上、更に好ましくは０．１質量％以上、より更に好ましくは０．３質量％以上、より更に好ましくは１質量％以上、より更に好ましくは２質量％以上である、＜１＞〜＜２２＞のいずれかに記載のアスファルト組成物。
＜２４＞  アスファルト組成物中のセルロースの含有量が、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６質量％以下、より更に好ましくは４質量％以下である、＜１＞〜＜２３＞のいずれかに記載のアスファルト組成物。
＜２５＞  アスファルト組成物中のセルロースの含有量が、好ましくは０．０１質量％以上１０質量％以下、より好ましくは０．０３質量％以上８質量％以下、更に好ましくは０．１質量％以上６質量％以下、より更に好ましくは０．３質量％以上４質量％以下、より更に好ましくは１質量％以上４質量％以下、より更に好ましくは２質量％以上４質量％以下である、＜１＞〜＜２４＞のいずれかに記載のアスファルト組成物。
＜２６＞  アスファルト組成物中のアスファルトの含有量が、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上、更に好ましくは９０質量％以上、より更に好ましくは９２質量％以上、より更に好ましくは９４質量％以上、より更に好ましくは９６質量％以上、より更に好ましくは９８質量％以上である、＜１＞〜＜２５＞のいずれかに記載のアスファルト組成物。
＜２７＞  アスファルト組成物中のアスファルトの含有量が、好ましくは９９．９９質量％以下、より好ましくは９９．９７質量％以下、更に好ましくは９９．９質量％以下、より更に好ましくは９９．７質量％以下、より更に好ましくは９９質量％以下、より更に好ましくは９８質量％以下である、＜１＞〜＜２６＞のいずれかに記載のアスファルト組成物。
＜２８＞  アスファルト組成物中のアスファルトの含有量が、好ましくは５０質量％以上９９．９９質量％以下、より好ましくは７０質量％以上９９．９７質量％以下、更に好ましくは９０質量％以上９９．９質量％以下、より更に好ましくは９２質量％以上９９．７質量％以下、より更に好ましくは９４質量％以上９９質量％以下、より更に好ましくは９６質量％以上９８質量％以下である、＜１＞〜＜２７＞のいずれかに記載のアスファルト組成物。
【００７０】
＜２９＞  前記セルロースのメジアン径が、好ましくは２００μｍ以下、より好ましくは１５０μｍ以下、更に好ましくは１００μｍ以下、より更に好ましくは８０μｍ以下である、＜１＞〜＜２８＞のいずれかに記載のアスファルト組成物。
＜３０＞  前記セルロースのメジアン径が、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは３μｍ以上、更に好ましくは５μｍ以上、より更に好ましくは１０μｍ以上である、＜１＞〜＜２９＞のいずれかに記載のアスファルト組成物。
＜３１＞  前記セルロースのメジアン径が、好ましくは１μｍ以上２００μｍ以下、より好ましくは３μｍ以上１５０μｍ以下、更に好ましくは５μｍ以上１００μｍ以下、より更に好ましくは１０μｍ以上８０μｍ以下である、＜１＞〜＜３０＞のいずれかに記載のアスファルト組成物。
＜３２＞  道路舗装用である、＜１＞〜＜３１＞のいずれかに記載のアスファルト組成物。
＜３３＞  アスファルト組成物が、バインダ組成物であり、骨剤を添加してアスファルト混合物とした後に舗装に使用される、＜１＞〜＜３２＞のいずれかに記載のアスファルト組成物。
【００７１】
＜３４＞  アスファルトとセルロースとを混合する工程を有する、＜１＞〜＜３３＞のいずれかに記載のアスファルト組成物の製造方法。
＜３５＞  アスファルトとセルロースとの混合温度が、好ましくは１００℃以上、より好ましくは１３０℃以上、更に好ましくは１６０℃以上、より更に好ましくは１７０℃以上である、＜３４＞に記載のアスファルト組成物の製造方法。
＜３６＞  アスファルトとセルロースとの混合温度が、好ましくは２３０℃以下、より好ましくは２１０℃以下、更に好ましくは２００℃以下、より更に好ましくは１９０℃以下である、＜３４＞又は＜３５＞に記載のアスファルト組成物の製造方法。
＜３７＞  アスファルトとセルロースとの混合温度が、好ましくは１００℃以上２３０℃以下、より好ましくは１３０℃以上２１０℃以下、更に好ましくは１６０℃以上２００℃以下、より更に好ましくは１７０℃以上１９０℃以下である、＜３４＞〜＜３６＞のいずれかに記載のアスファルト組成物の製造方法。
＜３８＞  アスファルトとセルロースとの混合時間が、好ましくは０．１時間以上、より好ましくは０．５時間以上、更に好ましくは１．０時間以上、より更に好ましくは１．５時間以上である、＜３４＞〜＜３７＞のいずれかに記載のアスファルト組成物の製造方法。
＜３９＞  アスファルトとセルロースとの混合時間が、好ましくは１０時間以下、より好ましくは７時間以下、更に好ましくは５時間以下、より更に好ましくは３時間以下である、＜３４＞〜＜３８＞のいずれかに記載のアスファルト組成物の製造方法。
＜４０＞  アスファルトとセルロースとの混合時間が、好ましくは０．１時間以上１０時間以下、より好ましくは０．５時間以上７時間以下、更に好ましくは１．０時間以上５時間以下、より更に好ましくは１．５時間以上３時間以下である、＜３４＞〜＜３９＞いずれかに記載のアスファルト組成物の製造方法。
＜４１＞  前記セルロースが表面疎水化処理されたセルロースであり、該表面疎水化処理されたセルロースが、結晶化指数が５０％を超えるセルロースに表面疎水化剤を添加して混合粉砕し、結晶化指数を５０％以下にする工程により製造された、＜１５＞〜＜１９＞のいずれかに記載のアスファルト組成物の製造方法。
【００７２】
＜４２＞  結晶化指数が５０％以下であるセルロースからなる、アスファルト用添加剤。
＜４３＞  アスファルト用添加剤が、アスファルトと混合して使用され、アスファルト用添加剤の添加量が、アスファルト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０．０３質量部以上、更に好ましくは０．１質量部以上、より更に好ましくは０．３質量部以上である、＜４２＞に記載のアスファルト用添加剤。
＜４４＞  アスファルト用添加剤が、アスファルトと混合して使用され、アスファルト用添加剤の添加量が、アスファルト１００質量部に対して、好ましくは１０質量部以下、より好ましくは８質量部以下、更に好ましくは６質量部以下、より更に好ましくは４質量部以下である、＜４２＞又は＜４３＞に記載のアスファルト用添加剤。
＜４５＞  アスファルト用添加剤が、アスファルトと混合して使用され、アスファルト用添加の添加量が、アスファルト１００質量部に対して、好ましくは０．０１質量部以上１０質量部以下、より好ましくは０．０３質量部以上８質量部以下、更に好ましくは０．１質量部以上６質量部以下、より更に好ましくは０．３質量部以上４質量部以下、より更に好ましくは１質量部以上４質量部以下、より更に好ましくは２質量部以上４質量部以下である、＜４２＞〜＜４４＞のいずれかに記載のアスファルト用添加剤。
＜４６＞  前記セルロースの結晶化指数が、好ましくは４５％以下、より好ましくは４０％以下である、＜４２＞〜＜４５＞のいずれかに記載のアスファルト用添加剤。
＜４７＞  前記セルロースの結晶化指数が、好ましくは１％以上、より好ましくは１０％以上である、＜４２＞〜＜４６＞のいずれかに記載のアスファルト用添加剤。
＜４８＞  前記セルロースの結晶化指数が、好ましくは１％以上４５％以下、より好ましくは１０％以上４０％以下である、＜４２＞〜＜４７＞のいずれかに記載のアスファルト用添加剤。
【実施例】
【００７３】
各種物性については、以下の方法により、測定及び評価を行った。
なお、以下の実施例及び比較例において、特に断りのない限り、部及び％は質量基準である。
（１）水分量の測定
パルプ、粉末状セルロースの水分量は、赤外線水分計（株式会社島津製作所製「ＭＯＣ−１２０Ｈ」）を用いて測定した。測定１回あたり試料５ｇを用い、試料を平らにならして温度１２０℃にて測定を行い、３０秒間の質量変化率が０．０５％以下となる点を測定の終点とした。測定された水分量をセルロースに対する質量％に換算し、各水分量とした。
【００７４】
（２）結晶化指数の算出
粉末状セルロースのＸ線回折強度を、Ｘ線回折装置（株式会社リガク製「ＭｉｎｉＦｌｅｘII」）を用いて以下の条件で測定し、前記計算式（１）に基づいてセルロースのＩ型の結晶化指数を算出した。
測定条件は、Ｘ線源：Ｃｕ／Ｋα−ｒａｄｉａｔｉｏｎ，管電圧：３０ｋＶ，管電流：１５ｍＡ，測定範囲：回折角２θ＝５〜３５°、Ｘ線のスキャンスピードは４０°／ｍｉｎで測定した。測定用サンプルは面積３２０ｍｍ２×厚さ１ｍｍのペレットを圧縮し作製した。
【００７５】
（３）体積中位粒径（メジアン径、Ｄ５０）の測定
粉末状セルロースの体積中位粒径（メジアン径、Ｄ５０）は、レーザー回析／散乱式粒度分布測定装置（ベックマン・コールター株式会社製「ＬＳ１３  ３２０」）を用い、乾式法（トルネード方式）にて測定した。具体的には粉末状セルロース２０ｍＬをセルに仕込み、吸引して測定を行った。
【００７６】
（４）粘弾性（Ｇ＊、ｓｉｎδ）の測定
粘弾性測定は、レオメーターＭＣＲ３０１（Ａｎｔｏｎ Ｐａａｒ社製）を用いて行った。測定条件はプレート直径２５ｍｍ、周波数１．６Ｈｚ、せん断ひずみ１．０％で測定した。具体的には、試験厚（ギャップ）を１ｍｍに設定し、１００℃から０℃まで４℃／ｍｉｎで冷却しながら、６０℃及び０℃におけるＧ＊（複素弾性率）、ｓｉｎδを得た。
【００７７】
製造例１（非晶化セルロースの製造）
（１）裁断処理
セルロース含有原料として、シート状木材パルプ（Ｔｅｍｂｅｃ社製「ＢｉｏｆｌｏｃＨＶ＋」、結晶化指数：８２％、水分量：８．５質量％）を、裁断機を用いて約３ｍｍ×１．５ｍｍ×１ｍｍのチップ状に裁断した。
【００７８】
（２）乾燥処理
前記（１）の裁断処理により得られたパルプを、２軸横型撹拌乾燥機（株式会社奈良機械製作所製「２軸パドルドライヤー、ＮＰＤ−３Ｗ（１／２）」）を用いて、連続処理にてパルプを乾燥した。乾燥機の加熱媒体は１５０℃のスチームを用い、パルプの供給速度は４５ｋｇ／ｈ、大気圧下での処理とした。乾燥後のパルプの水分は０．３％であった。
【００７９】
（３）セルロース非晶化処理
前記（２）の乾燥処理により得られた乾燥パルプを、連続式振動ミル（ユーラステクノ株式会社製「バイブロミル、ＹＡＭＴ−２００」、第１及び第２粉砕室の容量：１１２Ｌ、ステンレス製）を用いて粗粉砕した。第１及び第２粉砕室には、直径３０ｍｍ、長さ１，３００ｍｍのステンレス製の丸棒状の粉砕媒体（ロッド）を８０本ずつ収容した。連続式振動ミルを振動数１６．７Ｈｚ、振幅１３．４ｍｍの条件下、乾燥パルプを２０．０ｋｇ／ｈで供給した。
【００８０】
（４）セルロース小粒径化処理
前記（３）の非晶化処理により得られた非晶化セルロースを、高速回転式微粉砕機（株式会社ダルトン製、製品名「アトマイザーＡIIＷ−５型」）を用いて小粒径化した。目開き１．０ｍｍのスクリーンを装着し、ローター周速度を８，０００ｒ／ｍｉｎ、５０ｍ／ｓで駆動すると共に、原料供給部から非晶化セルロースを非晶化処理と同じ供給速度で供給し、排出口から非晶化セルロースを回収した。得られた非晶化セルロースの水分量は２．５質量％、結晶化指数は０％、体積中位粒径（メジアン径、Ｄ５０）は６２μｍであった。
（１）から（４）の処理は連続的に実施した。
【００８１】
製造例２（表面疎水化処理セルロース１の製造）
（１）裁断処理
セルロース含有原料として、シート状木材パルプ（Ｔｅｍｂｅｃ社製「ＢｉｏｆｌｏｃＨＶ＋」、結晶化指数：８２％、水分量：８．５質量％）を、裁断機を用いて約３ｍｍ×１．５ｍｍ×１ｍｍのチップ状に裁断した。
（２）乾燥処理
前記（１）の裁断処理により得られたパルプを、２軸横型撹拌乾燥機（株式会社奈良機械製作所製「２軸パドルドライヤー、ＮＰＤ−３Ｗ（１／２）」）を用いて、連続処理にてパルプを乾燥した。乾燥機の加熱媒体は１５０℃のスチームを用い、パルプの供給速度は４５ｋｇ／ｈ、大気圧下での処理とした。乾燥後のパルプの水分は０．３％であった。
【００８２】
（３）セルロース非晶化処理
前記（２）の乾燥処理により得られた乾燥パルプと表面疎水化剤を、バッチ式振動ミル（中央化工機株式会社製「振動ミル、ＦＶ−１０」、粉砕室の容量：３３Ｌ、ステンレス製）を用いて混合粉砕した。粉砕室には、直径３０ｍｍ、長さ５１０ｍｍのステンレス製の丸棒状の粉砕媒体（ロッド）を６３本収容した。乾燥パルプ７３６ｇと表面疎水化剤（三洋化成工業株式会社製「ユーメックス１００１」、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、酸価：２６ｍｇＫＯＨ／ｇ、分子量Ｍｗ＝４５，０００）１８４ｇを仕込んだ後、バッチ式振動ミルを振動数２０Ｈｚ、振幅８ｍｍの条件下、混合粉砕（粉砕時間：１０分）した。
【００８３】
（４）セルロース小粒径化処理
前記（３）の混合粉砕処理により得られた表面疎水化処理セルロースを、高速回転式微粉砕機（株式会社奈良機械製作所製、製品名「自由粉砕機Ｍ−３型」）を用いて小粒径化した。目開き１．０ｍｍのスクリーンを装着し、ローター周速度を７７００ｒ／ｍｉｎ、８１ｍ／ｓで駆動すると共に、原料供給部から表面疎水化処理セルロースを１８ｋｇ／ｈで供給し、排出口から表面疎水化処理セルロースを回収した。得られた表面疎水化処理セルロースの水分量は１．０質量％、結晶化指数は３７％、体積中位粒径（Ｄ５０）は４４μｍであった。
（１）から（２）の処理は連続的に実施し、（３）から（４）の処理はバッチで行った。
【００８４】
製造例３（表面疎水化処理セルロース２の製造）
混合粉砕時間を３０分に変更した以外は、製造例２と同様にして表面疎水化処理セルロース２を得た。得られた表面疎水化処理セルロースの結晶化指数は１．７％、体積中位粒径（Ｄ５０）は６３μｍであった。
【００８５】
製造例４（表面疎水化処理セルロース３の製造）
表面疎水化剤（三洋化成工業株式会社製「ユーメックス１００１」、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、酸価：２６ｍｇＫＯＨ／ｇ、分子量Ｍｗ＝４５，０００）を、２４２．９ｇに変更した以外は、製造例３と同様にして、表面疎水化処理セルロース３を得た。得られた表面疎水化処理セルロースの結晶化指数は１７％、体積中位粒径（Ｄ５０）は７２μｍであった。
【００８６】
製造例５（表面疎水化処理セルロース４の製造）
表面疎水化剤を、Ｚ−６０１１：東レダウコーニング株式会社製、３−アミノプロピルトリエトキシシラン  ３６．８ｇに変更した以外は、製造例２と同様にして表面疎水化処理セルロース４を得た。得られた表面疎水化処理セルロースの結晶化指数は４９％、体積中位粒径（Ｄ５０）は５７μｍであった。
【００８７】
製造例６（ポリマー改質アスファルトの製造）
予め１８０℃に加熱したストレートアスファルト１００部にユーメックス１００１（三洋化成工業株式会社製、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、酸価：２６ｍｇＫＯＨ／ｇ、分子量Ｍｗ＝４５，０００）１部を添加し、ホモミキサー（プライミクス株式会社製、Ｔ．Ｋ．ロボミックス、Ｔ．Ｋ．ホモミキサー仕様）で回転数８，０００ｒ／ｍｉｎの条件下、５分間撹拌した。
【００８８】
実施例１
（ストレートアスファルトと非晶化セルロースの混合）
予め１８０℃に加熱したストレートアスファルト１００部に対し、製造例１で調製した非晶化セルロース３部を投入し、ホモミキサーで回転数８，０００ｒ／ｍｉｎ、内温１８０℃の条件下、２時間撹拌した。
【００８９】
実施例２
（ポリマー改質アスファルトと非晶化セルロースの混合）
製造例６で調製したポリマー改質アスファルト１００部に対し、製造例１で調製した非晶化セルロース３部を投入し、実施例１と同じ条件で撹拌した。
【００９０】
実施例３
（ストレートアスファルトと表面疎水化処理セルロース１の混合）
予め１８０℃に加熱したストレートアスファルト１００部に対し、製造例２で調製した表面疎水化処理セルロース１を３部投入し、製造例１と同じ条件で撹拌した。
【００９１】
実施例４
（ポリマー改質アスファルトと表面疎水化処理セルロース１の混合）
製造例６で調製したポリマー改質アスファルト１００部に対し、製造例２で調製した表面疎水化処理セルロース１を３部投入し、実施例１と同じ条件で撹拌した。
【００９２】
実施例５
（ストレートアスファルトと表面疎水化処理セルロース１の混合）
予め１８０℃に加熱したストレートアスファルト１００部に対し、製造例２で調製した表面疎水化処理セルロース１を０．３部投入し、製造例１と同じ条件で撹拌した。
【００９３】
実施例６
（ストレートアスファルトと表面疎水化処理セルロース２の混合）
予め１８０℃に加熱したストレートアスファルト１００部に対し、製造例３で調製した表面疎水化処理セルロース２を３部投入し、製造例１と同じ条件で撹拌した。
【００９４】
実施例７
（ストレートアスファルトと表面疎水化処理セルロース３の混合）
予め１８０℃に加熱したストレートアスファルト１００部に対し、製造例４で調製した表面疎水化処理セルロース２を３部投入し、製造例１と同じ条件で撹拌した。
【００９５】
実施例８
（ストレートアスファルトと表面疎水化処理セルロース４の混合）
予め１８０℃に加熱したストレートアスファルト１００部に対し、製造例５で調製した表面疎水化処理セルロース２を３部投入し、製造例１と同じ条件で撹拌した。
【００９６】
比較例１
非晶化セルロースを投入しない以外は実施例１と同じ条件で撹拌した。
【００９７】
比較例２
非晶化セルロースを投入しない以外は実施例２と同じ条件で撹拌した。
【００９８】
比較例３
（ポリマー改質アスファルトと結晶性セルロースの混合）
製造例３で調製したポリマー改質アスファルト１００部に対し、結晶性セルロース（日本製紙株式会社製、「ＫＣフロックＷ−５０ＧＫ」、結晶化指数：６２％、メジアン径：４５μｍ）を３部投入し、実施例１と同じ条件で撹拌した。
【００９９】
比較例４
原料セルロースとして、製造例１の裁断処理で製造したチップを、更にコーヒーミルで繊維状に粉砕し、次に、遊星ボールミル（フリッチュ製のＰ−６型、φ１０ｍｍのアルミナボール１００個を媒体とし、粉砕物の合計が４０ｇ）を用い、回転数２５０ｒｐｍ、５０ｍｉｎ粉砕、１０ｍｉｎ停止を２４サイクル繰り返して粉砕処理を行ったものを用いて、実施例１と同じ条件で撹拌した。
【０１００】
実施例及び比較例で得られたアスファルト組成物について、Ｇ＊及びｓｉｎδを測定し、Ｇ＊／ｓｉｎδ及びＧ＊ｓｉｎδを算出した。結果を、以下の表１に示す。
Ｇ＊／ｓｉｎδの値が大きいほど、塑性流動抵抗性が大きいことから、該アスファルト組成物により、耐わだち掘れ性に優れるアスファルト舗装が提供できると評価される。
また、Ｇ＊ｓｉｎδの値が小さいほど、疲労ひび割れ抵抗性が大きいことから、該アスファルト組成物により、耐疲労ひび割れ性に優れるアスファルト舗装が提供できると評価される。
【０１０１】
【表１】
2019023279.tif 000002
【０１０２】
表１の結果から、実施例のアスファルト組成物によれば、比較例のアスファルト組成物に比較して、わだち掘れ及び疲労ひび割れの発生が抑制されたアスファルト舗装が得られることが分かる。