(57)【要約】【課題】多量のシランカップリング剤を使用することなしに良好な接着性を確保しながら、表面処理に要する時間の短縮により作業性を改善するようにした、特に現場施工に好適な舗装材用骨材の表面処理剤及びこれを使用した表面処理方法を提供する。【解決手段】シランカップリング剤を攪拌しながら僅かな水を滴下して攪拌を続け、得られたシランカップリング剤の高含量水溶液を原液として、該原液に希釈剤として揮発性有機溶剤を添加してなる舗装材用骨材の表面処理剤と、この表面処理剤を使用して硬質骨材の表面処理を行う舗装材用骨材の表面処理方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
シランカップリング剤を攪拌しながら僅かな水を滴下して攪拌を続け、得られたシランカップリング剤の高含量水溶液を原液として、該原液に希釈剤として揮発性有機溶剤を添加してなる舗装材用骨材の表面処理剤。
【請求項２】
前記水の滴下容量を前記シランカップリング剤の容量の１５〜３５％とした請求項１に記載の舗装材用骨材の表面処理剤。
【請求項３】
前記揮発性有機溶剤の添加容量を前記原液の容量の１２００〜１１３５００％とした請求項１又は２に記載の舗装材用骨材の表面処理剤。
【請求項４】
前記揮発性有機溶剤がメタノール、エタノール又はメチルエチルケトンから選ばれた１種または複数種からなる請求項１、２又は３に記載の舗装材用骨材の表面処理剤。
【請求項５】
硬質骨材を攪拌しながら請求項１〜４のいずれか１項に記載の表面処理剤を滴下し、前記硬質骨材の表面に前記表面処理剤が付着した段階で滴下を終了した後、前記硬質骨材の表面に付着した前記表面処理剤が乾燥するまで攪拌を続ける舗装材用骨材の表面処理方法。
【請求項６】
前記表面処理剤の滴下容量を前記硬質骨材の容量の１〜２５％とした請求項５に記載の舗装材用骨材の表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は舗装材用骨材の表面処理剤及びこれを使用した表面処理方法に関し、さらに詳しくは、表面処理に要する時間の短縮により作業性を改善するようにした、特に現場施工に好適な舗装材用骨材の表面処理剤、及びこれを使用した表面処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、硬質骨材を含む骨材を樹脂などのバインダ−で結合した舗装材を製造するに際して、硬質骨材とバインダーとの接着力を確保するために、あらかじめ硬質骨材の表面をシランカップリング剤で表面処理することが広く行われてきた（例えば、特許文献１、２参照）。この表面処理方法には、大別して、骨材を高速攪拌しながらシランカップリング剤または同溶液を滴下し、このシランカップリング剤または同溶液が均一に骨材に付着した段階で攪拌を止めて乾燥する乾式処理法と、骨材を水または有機溶剤に分散させてスラリー化し、攪拌しながらシランカップリング剤を加え、シランカップリング剤が均一に骨材に付着した段階で攪拌を止めて乾燥する湿式処理法との２つの表面処理方法がある。
【０００３】
前者の乾式処理法では、シランカップリング剤の加水分解により生じたシラノール基が骨材の全表面にわたって均一に付着し難く、接着性がやや劣るという問題があり、後者の湿式処理法では、分散媒に水を使用した場合には乾燥させるための所要時間が長いために作業性が悪く、分散媒に有機溶剤を使用した場合には所望のシラノール基を発生させるために多量のシランカップリング剤を使用する必要があるという問題があった。
【特許文献１】特開２００１−１３９８０１号公報
【特許文献２】特開２００３−３４２９０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明の目的は、かかる従来の問題点を解消し、多量のシランカップリング剤を使用することなしに良好な接着性を確保しながら、表面処理に要する時間の短縮により作業性を改善するようにした、特に現場施工に好適な舗装材用骨材の表面処理剤及びこれを使用した表面処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためのこの発明の舗装材用骨材の表面処理剤は、シランカップリング剤を攪拌しながら僅かな水を滴下して攪拌を続け、得られたシランカップリング剤の高含量水溶液を原液として、該原液に希釈剤として揮発性有機溶剤を添加してなることを要旨とする。
【０００６】
さらに、上述する構成において、以下（１）〜（３）に記載するように構成することが好ましい。
（１）前記水の滴下容量を前記シランカップリング剤の容量の１５〜３５％にする。
（２）前記揮発性有機溶剤の添加容量を前記原液の容量の１２００〜１１３５００％にする。
（３）前記揮発性有機溶剤をメタノール、エタノール又はメチルエチルケトンから選ばれた１種または複数種とする。
【０００７】
また、この発明の舗装材用骨材の表面処理方法は、硬質骨材を攪拌しながら上述する表面処理剤を滴下し、前記硬質骨材の表面に前記表面処理剤が付着した段階で滴下を終了した後、前記硬質骨材の表面に付着した前記表面処理剤が乾燥するまで攪拌を続けることを要旨とする。
【０００８】
さらに、上述する構成において、前記表面処理剤の滴下容量を前記硬質骨材の容量の１〜２５％にすることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、舗装材用骨材をバインダ−用樹脂に固着させるに先立って、あらかじめ骨材の表面を、僅かな水を滴下して得たシランカップリング剤の高含量水溶液を原液として、この原液に希釈剤として揮発性有機溶剤を添加した表面処理剤により表面処理を行うようにしたので、骨材の表面が乾燥するまでの所要時間の大幅な短縮を可能にして、湿式処理法による良好な接着性を確保しながら、乾式処理法による良好な作業性を得ることができる。したがって、現場施工に好ましく適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明の構成につき詳細に説明する。
【００１１】
この発明の対象とする舗装材用骨材は、玉砂利、砕石、ケイ砂などで代表される天然の硬質骨材やセラミックス、廃煉瓦などに代表される人工の硬質骨材であり、これらをバインダ−用樹脂により固結して、歩道や一般道路の舗装材として使用している。また、廃タイヤに代表される粉砕ゴムなどの弾性骨材と共にバインダ−用樹脂により固結して弾性舗装材として使用する場合もある。
【００１２】
このような舗装材は、供用期間の経過と共に硬質骨材が次第に剥落し、舗装材としての耐久性が維持できなくなるという問題があるため、硬質骨材とバインダ−用樹脂との接着力の確保が重要な課題となっている。
【００１３】
この発明は、硬質骨材をバインダ−用樹脂に固着させるに先立って、あらかじめ硬質骨材の表面を表面処理剤により接着前の処理を行うようにしたものである。この発明の舗装材用骨材の表面処理剤は、シランカップリング剤を攪拌しながら僅かな水を滴下して攪拌を続け、得られたシランカップリング剤の高含量水溶液を原液として、該原液に希釈剤として揮発性有機溶剤を添加してなることを要旨とする。
【００１４】
このように揮発性有機溶剤を添加することにより、表面処理剤の乾燥時間の大幅短縮を可能にして、良好な接着性と作業性とを兼ね備えた表面処理剤とすることができる。したがって、現場施工の表面処理剤として好ましく使用することができる。
【００１５】
シランカップリング剤は、一般的には下記の構造式で表される。
Ｙ−（ＣＨ2 ）n −ＳｉＸ3
【００１６】
ここで、Ｙは有機官能基で、−ＮＨ2 、−ＳＨ、―ＣＨ＝ＣＨ2 、オキシラン環（エポキシ環）などからなり、Ｘは加水分解基で、−ＯＣＨ3 、−ＯＣ2 Ｈ5 、−ＯＣ2 Ｈ4 Ｏ
ＣＨ3 からなる。ここで、ｎは１以上の整数である。そして、上記する構造式のＹが有機物と、Ｘが加水分解してシラノール基を生成して無機物又はシランカップリング剤と、そ
れぞれ化学結合を形成し、無機物の表面改質により接着性を向上させている。
【００１７】
したがって、シランカップリング剤を加水分解させるために滴下する水の量は、シランカップリング剤のアルコキシシリル基がシラノール基を生成するために必要な量でよく、後の乾燥工程を考慮して、滴下させる水の量をできるだけ少量に抑えるのがよい。
【００１８】
このような観点から、滴下する水の容量をシランカップリング剤の全容量に対して１５〜３５％、好ましくは２０〜３０％にするとよい。１５％未満ではシラノール基の生成量が不足して、硬質骨材とバインダー樹脂との接着力が不足することになり、３５％超では乾燥時間が必要以上に長すぎてしまい、作業性の改善効果が低下することになる。
【００１９】
さらに、揮発性有機溶剤の添加容量を上述する原液の全容量に対して１２００〜１１３５００％、好ましくは５０００〜５００００％にするとよい。１２００％未満では表面処理剤が硬質骨材の全表面を均等に濡らすことが難しくなり、１１３５００％超では有機溶剤の揮発に要する時間が長くなると共に、環境汚染の原因にもなる。
【００２０】
この発明において、上述する揮発性有機溶剤をメタノール、エタノール又はメチルエチルケトン、あるいはこれらの中から選ばれた複数種にするとよい。これにより、表面処理剤の乾燥時間を確実に短縮させることが可能になる。
【００２１】
この発明の舗装材用骨材の表面処理方法は、硬質骨材を攪拌しながら上述する表面処理剤を滴下し、硬質骨材の表面に表面処理剤が付着した段階で滴下を終了した後、硬質骨材の表面に付着した表面処理剤が乾燥するまで攪拌を続けることを特徴にする。
【００２２】
これにより、硬質骨材とバインダー樹脂との良好な接着性を確保しながら、骨材の表面が乾燥するまでの所要時間の大幅な短縮を可能にして、良好な作業性を得ることができる。したがって、現場施工における表面処理方法として好ましく適用することができる。
【００２３】
この発明において、表面処理剤の滴下容量を硬質骨材の全容量に対して１〜２５％、好ましくは５〜１５％にするとよい。１％未満では表面処理剤が硬質骨材の全表面を均等に濡らすことが難しくなり、２５％超では表面処理剤の乾燥時間が必要以上に長すぎることになり作業性が低下する。
【００２４】
上述するように、この発明の舗装材用骨材の表面処理剤及びこれを使用した表面処理方法は、僅かな水を滴下して得たシランカップリング剤の高含量水溶液を原液として、この原液に揮発性有機溶剤を添加した表面処理剤により表面処理を行うことにより、骨材の表面が乾燥するまでの所要時間の大幅な短縮を可能にして、湿式処理法による良好な接着性を確保しながら、乾式処理法による良好な作業性を得るようにしたもので、表面処理剤の乾燥に際して揮発性有機溶剤から排ガスが生成されるため、工場内で大量の表面処理剤を扱う場合には、排ガスを放出するための排気設備を設置することが好ましい。このような観点から、この発明は特に現場施工に対して好ましく適用できる。
【実施例】
【００２５】
（１）原液の作製
シランカップリング剤ＫＢＥ９０３、ＫＢＭ９０３（いずれも信越化学工業（株）製）をそれぞれ攪拌しながら、シランカップリング剤１００容量部に対して合計２５容量部の水を少しずつ滴下しながら３０分間攪拌を続けて、シランカップリング剤の含有容量が８０％となる高含有水溶液からなる２種類の原液を作製した。
【００２６】
（２）硬質骨材の表面処理剤の乾燥時間の評価
硬質骨材として硅砂（４号）を使用して、表１のように表面処理剤の種類および容積比を異ならせて、表面処理剤として水を滴下させないシランカップリング剤ＫＢＥ９０３を使用した従来例と、上記（１）で作製した原液を使用した実施例１〜４と、について表面処理剤の乾燥時間の評価を行い、その結果を作業性として表１に併記した。なお、従来例については、２通りの乾燥条件により評価を行った。
【００２７】
【表１】
2008261120.tif 000002
【００２８】
表１より、実施例１〜４は従来例に比して、表面処理剤の乾燥時間が大幅に短縮され、この発明の表面処理剤を使用することにより、作業性を大幅に改善できることがわかる。さらに、表面処理剤を作製するにあたり、原液と２種類の溶剤（メタノール、メチルエチルケトン）との混合順序をそれぞれ変化させて、上記（２）の評価を実施したところ、これらの混合順序が表面処理剤の乾燥時間に及ぼす影響がないことを確認した。
【００２９】
（３）舗装材の物性（引張強度、伸び率）の評価
上記（２）で表面処理を行った硬質骨材（硅砂）を使用して、表２に示す配合により舗装材を作製し、この舗装材について、ＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠して、１号ダンベル（標線間距離：４０ｍｍ）で、引張り速度を１０ｍｍ／分として、引張強度と切断時の伸び率とを測定し、その結果を表１に併記した。
【００３０】
【表２】
2008261120.tif 000003
【００３１】
表１より、使用した表面処理剤により、舗装材の物性に対する影響は殆ど生じていないことがわかる。