(57)【要約】      （修正有）【課題】液状で作業性に優れ、アスファルトと骨材との剥離防止効果を一段と向上できる加熱アスファルト用の添加剤を提供する。【解決手段】下記一般式（Ｉ）で表される化合物を含有する加熱アスファルト用添加剤。2004323694.tif 000005（式中、Ｒ１は、分岐鎖を一つ以上含む炭素数８〜２４の飽和又は不飽和の炭化水素基である。）アスファルト組成物は、アスファルト１００重量部に対し該添加剤を０．０１−３重量部用いる。さらに、高級アルコールまたは脂肪族アミンを添加することにより、剥離防止効果を向上できる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）で表される化合物を含有する加熱アスファルト用添加剤。
【化１】
2004323694.tif 000004
（式中、Ｒ１は、分岐鎖を一つ以上含む炭素数８〜２４の飽和又は不飽和の炭化水素基である。）
【請求項２】
４０℃以下で液体状又はペースト状である請求項１記載の加熱アスファルト用添加剤。
【請求項３】
さらに高級アルコールまたは脂肪族アミンを含有する請求項１又は２記載の加熱アスファルト用添加剤。
【請求項４】
アスファルトと、該アスファルト１００重量部に対して０．０１〜３重量部の請求項１〜３いずれか記載の加熱アスファルト用添加剤とを含有するアスファルト組成物。
【請求項５】
請求項４記載のアスファルト組成物と、骨材とを含有する道路舗装用混合物。
【請求項６】
請求項５記載の道路舗装用混合物を用いた舗装。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路舗装等に使用する加熱アスファルト用の添加剤に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
石油から得られるアスファルトは道路舗装材料、ルーフィング材料、防水材料等に使用されるがその中でも特に道路舗装材料への需要が大きい。加熱アスファルト道路舗装は骨材とアスファルトを加熱混合し施工するが、アスファルトは無極性で疎水性であるため、親水性の骨材への付着が充分でなく、降雨や地下水などの水の介入作用によってアスファルトが骨材から剥離するという欠点を潜在的にもっており、従来から舗装体に使用する場合は、水が浸透しない様に空隙率をできるだけ小さくするよう施工時に留意している。
【０００３】
しかし最近は舗装表層部に空隙の大きいアスファルト混合物を使用し、表面に滞留する雨水を舗装体内に流下させ、排水あるいは地中に浸透させる排水性舗装及び透水性舗装の需要が大きくなっている。
【０００４】
排水性舗装の機能として、雨天時のハイドロプレーニング現象防止、スモーキング、ライト反射、水はね抑制及びタイヤ走行による騒音の減少等、交通安全、環境対策、サービスレベルの向上に直結するものであり、その機能は大きく受け入れられている。
【０００５】
このように排水性舗装及び透水性舗装工法においては、積極的に空隙を利用し、舗装内部に水を浸透させるものであり、骨材とアスファルトとの付着性がより低下する傾向にあり、付着性を向上する材料が強く求められている。
【０００６】
一般的に市販されている排水性舗装用アスファルトは高粘度改質アスファルトと呼ばれ、アスファルトにゴム及び／又は熱可塑性エラストマーが混入され、骨材飛散，空隙つぶれおよび流動化現象が発生し難く、バインダーとして高耐久性を維持できるように設計されている。しかし、排水性舗装および透水性舗装用混合物は、水浸状態に置かれやすいため、骨材との界面の接着性が低下し、剥離が発生しやすい状態となることは避けられない。
【０００７】
また車両の大型化、重量化、交通量の増大に伴い、アスファルト舗装は、わだち掘れや流動化現象が発生し、交通の円滑化と走行性を損なっている。その対策としてこの用途においてもアスファルトにゴム及び／又は熱可塑性エラストマーを混入する方法が採用されているが、橋面舗装や地下水位の高い箇所の舗装等のように、雨水などが舗装体中に滞留しやすい箇所のアスファルト舗装にあっては、交通車両の繰返し載荷により、排水性舗装や透水性舗装と同様に剥離の問題が生じている。
【０００８】
このようにアスファルトと骨材の付着性改善の技術課題はアスファルト舗装の性能向上のため極めて重要な問題であり、その解決のため従来種々の方法が提案されている。
【０００９】
たとえば、特許文献１によれば、この対策として高級脂肪族ポリアルキレンポリアミンとカルボキシル基を有する変性ポリオレフィン樹脂の塩が用いられているが、高級脂肪族ポリアミン及びその誘導体はアスファルトへ添加した初期の付着性は改良されるが、高温でこのアスファルトを保存しておくと４〜７日で剥離防止する効果が低減するといった問題がある。
【００１０】
また、シラン化合物を添加して付着性を改善する方法も提案されているが、加熱アスファルトに添加する際、また加熱合材の製造時に有害な臭気及び蒸気発生があり安全衛生面に問題がある。
【００１１】
また、特許文献２等では、特定の酸性有機リン化合物が液体状で上記問題点を解決し、さらにアスファルトに添加後、付着性や剥離防止効果を比較的短い混合で効果を発現させる即効性を備える技術が開示されている。しかし、資源の有効利用の観点から、舗装廃材を利用する再生工法が提案され、品質の低下したアスファルトを使用するケースが増加しているので、より強固な付着を有することが望まれる。
【００１２】
このように、加熱アスファルトと骨材を用いた道路舗装材では、アスファルトの改質がますます強く望まれる傾向にあるが、未だ上述した問題点及び市場が要求する諸性能をすべて解消できる手段は開発されていない。更に、作業性の点では、常温程度で液体状であることが望ましい。
【００１３】
【特許文献１】
特開２００１―２９２８号公報
【特許文献２】
特開平１１―１８９７２５号公報
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、特定の没食子酸エステルが、アスファルトへの溶解性及び親和性が優れているためにアスファルトへ添加する際の実質的な攪拌混合操作を不要にでき、さらには耐熱性が優れていることから施工現場における作業性を著しく向上できること、しかも前記公報記載の効果と同等以上の剥離防止効果をより速やかに発現させ、即ち、即効性を付与することができ、かつ長期間持続させることができ、しかも常温で液体状であるため作業性にも優れることを見出した。
【００１５】
すなわち本発明は、下記一般式（Ｉ）で表される化合物を含有する加熱アスファルト用添加剤に関する。
【００１６】
【化２】
2004323694.tif 000002
【００１７】
（式中、Ｒ１は、分岐鎖を一つ以上含む炭素数８〜２４の飽和又は不飽和の炭化水素基である。）
【００１８】
また、本発明は、アスファルトと、該アスファルト１００重量部に対して０．０１〜３重量部の上記本発明の加熱アスファルト用添加剤とを含有するアスファルト組成物に関する。
【００１９】
また、本発明は、上記本発明のアスファルト組成物と、骨材とを含有する道路舗装用混合物、並びに該道路舗装用混合物を用いた舗装に関する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
一般式（Ｉ）の化合物において、Ｒ１は、分岐鎖を一つ以上含む炭素数８〜２４の飽和又は不飽和の炭化水素基である。かかる炭化水素基は、分岐鎖の炭素数が１〜１０であることが好ましく、また、分岐鎖の数が１〜５であることが好ましい。具体的には、イソ−Ｃ８アルキル基（オクチル基）、イソ−Ｃ１６アルキル基（イソヘキサデシル基）、イソ−Ｃ１８アルキル基（イソオクタデシル基）、イソ−Ｃ２０アルキル基、イソ−Ｃ２４アルキル基等が挙げられる。これら炭化水素基は、没食子酸と酸触媒下でエステル化し、本発明の化合物を構成する。
【００２１】
上記特定の没食子酸エステルを含有する本発明の加熱アスファルト用添加剤がアスファルト添加後に付着性と剥離防止効果を速やかに発現する理由としては、明確にわかっているわけではないが、一般式（Ｉ）で表される化合物中のＯＨ基と骨材表面のＳｉ基とが水素結合することによるものと考えられる。また、一般式（Ｉ）で表される化合物は、アスファルトとの混合性が良好であるため、骨材とアスファルトの結合が強固になると考えられる。
【００２２】
一般式（Ｉ）で表される本発明の化合物の製造方法は特に限定されるものではないが、上記Ｒ１に相当する炭化水素基を有するアルコールに、強酸触媒の存在下、加水分解可能なタンニン物質に含有されている没食子酸を、１００℃以上の高温下で反応させる方法が挙げられる。
【００２３】
タンニン物質としては、例えば五倍子、没食子、スマック、タラ、バロニア、チェスナット、ミロバラン、オーク、ディビディビ、アルガロビアなどの縮合型タンニンが挙げられる。触媒となる強酸は、例えば、硫酸、塩化水素、ｐ−トルエンスルホン酸、リン酸が適する。強酸触媒を使用しないでも製造する事は可能であるが、その場合は長い反応時間が必要となる。
【００２４】
本発明の添加剤中の一般式（Ｉ）の化合物の含有量は、５０〜１００重量％が好ましく、７０〜１００重量％がより好ましく、８５〜１００重量％が特に好ましい。
【００２５】
本発明の添加剤は、アスファルト１００重量部に対して好ましくは０．０１〜３重量部、より好ましくは０．０２〜２重量部、さらに好ましくは０．０５〜１．５重量部の添加量で使用される。
【００２６】
また、本発明の添加剤は、一般式（Ｉ）の化合物の比率がアスファルト１００重量部に対して０．００５〜３重量部、更に０．０１〜２重量部、特に０．０３〜１．５重量部となるように用いられることが好ましい。この範囲の添加量でアスファルトと骨材の剥離防止効果が顕著となる。
【００２７】
本発明の添加剤はゴム及び／又は熱可塑性エラストマーを含有するアスファルトに用いることができる。ゴム及び／又は熱可塑性エラストマーは、ゴム類として天然ゴムやスチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−イソプレンゴム、メタクリル酸メチル−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム等の合成ゴムが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、熱可塑性エラストマーとしては、スチレン−ブタジエンブロック共重合物、スチレン−イソプレンブロック共重合物、エチレン−酢酸ビニル共重合物、エチレン−エチルアクリレートの共重合物、あるいは、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレンの単独重合物あるいはこれらを組み合わせた共重合物等が挙げられる。特に、スチレン−ブタジエンブロック共重合物、スチレン−イソプレンブロック共重合物が、耐摩耗性、耐流動性及び耐久性の向上の点で好ましい。
【００２８】
また、本発明に用いられるゴム及び／又は熱可塑性エラストマーは、合計でアスファルト１００重量部に対して１〜２５重量部、好ましくは３〜２３重量部、より好ましくは６〜２０重量部の比率で添加することが、耐摩耗性、耐流動性及び耐久性を向上させる点で望ましい。ゴム及び／又は熱可塑性エラストマーが１重量部未満では、耐摩耗性、耐流動性及び耐久性が不十分であり、２５重量部を超えると、耐摩耗性、耐流動性及び耐久性は十分でも経済的ではなく、均質な改質アスファルトの製造も困難となる。
【００２９】
本発明に使用するアスファルトとしては、レーキアスファルト等の天然アスファルト、カットバックアスファアルト、石油タール、ピッチ、ストレートアスファルト、ブローンアスファルト、セミブローンアスファルト、溶剤脱瀝アスファルト（例えば、プロパン脱瀝アスファルト）等の石油アスファルトが挙げられ、これらのアスファルトは単独で使用しても、２種以上を併用しても良い。そのほかに人工アスファルトを任意の割合でブレンドしたものも、原料アスファルトとして使用できる。本発明で使用する人工アスファルトの一例としては、例えば石油系配合油と粘着付与剤樹脂類とを、重量百分率で、石油系配合油：粘着付与剤樹脂類＝（０〜１００重量％）：（１００〜０重量％）の割合で配合したものである。
【００３０】
本発明で使用する石油系配合油とは、プロセスオイルとも呼ばれ、芳香族炭素数が全炭素数の３５重量％以上である芳香族系、ナフテン環炭素数が全炭素数の３０〜４５重量％であるナフテン系、及び、パラフィン側鎖炭素数が全炭素数の５０重量％以上であるパラフィン系などがあり、本発明においては、これらのうちの１種若しくは２種以上が適宜使用される。石油系配合油の代わりに潤滑油を使用しても良く、また、両者を併用しても良い。両者を併用する場合は、その合計量が所定の量であれば良い。潤滑油としては、石油系潤滑油、合成潤滑油、脂肪油などが挙げられ、これらはそのうちの１種又は２種以上が適宜使用できるが、合成潤滑油を用いるのが最も好ましい。石油系潤滑油とは、原油の常圧蒸留の蒸留残油として得られる沸点およそ３０℃以上の重油を、真空蒸留によって各種流出油に分け、それぞれに、例えば、脱ロウ、硫酸処理、溶剤抽出、脱アスファルト、白土処理などの適当な精製処理を行い、最終製品に仕上げたものである。合成潤滑油とは有機合成法によって製造される潤滑油で、一般に用途によって区分けされ、例えば、スピンドル油、コンプレッサ油、ダイナモ油、タービン油、マシン油、エンジン油、ジェットエンジン油、作動油などが挙げられる。脂肪油とは、主として石油系潤滑油に混合し、混成油として油性あるいは乳化性を必要とする用途に使用されるものである。
【００３１】
本発明で使用する粘着付与剤樹脂類としては、天然系樹脂及び合成系樹脂のいずれをも使用することができるが、天然系樹脂ではテルペン樹脂を、また、合成系樹脂では石油樹脂、クマロン・インデン樹脂、スチレン系樹脂などの重合系樹脂を使用するのが良い。石油樹脂としては、ナフサ分解生成物の蒸留により分離される沸点が２０〜６０℃の留分（Ｃ５留分）を主成分とする脂肪族系（Ｃ５系）石油樹脂、同じくナフサ分解生成物の蒸留により分離される沸点が１６０〜２６０℃の留分（Ｃ９留分）を主成分とする芳香族系（Ｃ９系）石油樹脂、これらＣ５系及びＣ９系石油樹脂を共重合させた脂肪族／芳香族共重合系（Ｃ５／Ｃ９系）石油樹脂、及び、主としてナフサ分解生成物の蒸留により分離される高純度のジシクロペンタジエンを主成分とする脂環族系（ＤＣＰＤ系）石油樹脂テルペン類とフェノール類を共重合させたテルペンフェノール樹脂などがあり、そのほかに天然ワックス、合成ワックス、配合ワックスなどの石油系、石炭系およびポリマ系の各種のワックス類も同様に使用することができる。これらには、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、スラックワックス、フィシャートロプッシュワックス、カスターワックス、水素化ワックス、モンタンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなどがあり、本発明においてはこれらのうちの１種若しくは２種以上が併用して使用される。
【００３２】
本発明の添加剤のアスファルトへの添加方法は、特に限定されるものではないが、１００〜３００℃、好ましくは１２０〜２８０℃、更に好ましくは１５０〜２５０℃に加熱溶融したアスファルトに撹拌下、所定量添加すればよい。また、本発明の添加剤はアスファルトへの溶解性、親和性が良く、熱対流あるいは運搬時の振動程度で充分均一混合されるため、撹拌はなくても良いが、即効性を要求されるときは撹拌して混合することが好ましい。更にゴム及び／又は熱可塑性エラストマーを添加する場合は、本発明の添加剤とゴム及び／又は熱可塑性エラストマーを加熱したアスファルトに同時に添加しても、別々に添加しても良い。別々に添加する場合、その添加順序は特に限定されるものではない。
本発明の目的をよりよく、達成するために本発明に係わる加熱アスファルト用添加剤に高級アルコールや脂肪族アミンを併用しても良い。高級アルコールは炭素数１〜２４、更に５〜２４、特に８〜２０のものが好ましい。本発明の加熱アスファルト用添加剤中の高級アルコールの比率は、０〜９０重量％、特に０〜６０重量％が好ましい。また、脂肪族アミンは分子中に窒素原子を有することにより、初期のアスファルトの骨材への濡れ性をさらに向上させる目的で使用される。これら脂肪族アミンを例に挙げると、牛脂プロピレンジアミンに代表される高級脂肪族ポリアミン及び、その誘導体、アルキルヒドロキシアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルキロールアミンなどがあるが、いずれの場合も、本発明のアスファルト添加剤と併用した時のｐＨが中性〜酸性の条件で使用することが好ましい。本発明の加熱アスファルト用添加剤中の脂肪族アミンの比率は、０〜９０重量％、特に０〜６０重量％が好ましい。
【００３３】
本発明の加熱アスファルト用添加剤は、４０℃以下で液体状又はペースト状であることが好ましい。
【００３４】
本発明のアスファルト組成物と混合する骨材として、砕石、砂、及びフィラーはアスファルト舗装要綱、舗装設計施工指針、舗装施工便覧（いずれも（社）日本道路協会編）に準ずるものに適用できることはいうまでもないが、それ以外の各種低品位骨材や再生骨材など材質などに関わりなく本発明に供することができる。砕石、砂、フィラーからなる骨材の配合割合は、本発明のアスファルト組成物１〜１５重量部、骨材９９〜８５重量部が好ましい。
【００３５】
本発明の道路舗装用混合物は、本発明のアスファルト組成物を１００〜３００℃に加熱し、予め１００〜３００℃に加熱した砕石、砂、及びフィラー等の骨材と混練りすることにより製造する。また、予め加熱したアスファルトに一般式（Ｉ）の化合物を含有する添加剤とゴム及び／又は熱可塑性エラストマーを添加するすることにより、アスファルト中に均一に分散した加熱改質アスファルト組成物が得られる。この加熱改質アスファルト組成物と骨材とを混練りすることにより、均質な道路舗装用混合物が得られる点で好ましい。一般式（Ｉ）の化合物を含有する添加剤とゴム及び／又は熱可塑性エラストマーを予め砕石、砂、フィラー等に混ぜると、局在化して不均質になりやすい。
【００３６】
本発明のアスファルト組成物にはそれぞれの目的に応じて、炭酸カルシウム、消石灰、セメント、活性炭などの無機充填材及び有機充填材、石油樹脂、低分子ポリエチレンなどの石油系軟化剤、オレイン酸などの植物油系軟化剤、各種の可塑剤及びイオウなどを添加することができる。
【００３７】
また、本発明のアスファルト組成物は、本発明の効果を損なわない範囲である１重量％以下の水を含有していてもよいが、加熱したアスファルト系であるという観点から、水の含有量は、好ましくは０．２重量％、更に好ましくは０．０５重量％以下、特に好ましくは０重量％で使用される。
【００３８】
本発明のアスファルト組成物は、道路舗装材料、ルーフィング材料、防水材料等に使用できるが、剥離防止性能が優れることから、その中でも特に本発明の道路舗装用混合物を用いた舗装、更に好ましくは高空隙率の排水性舗装及び透水性舗装や、重交通道路舗装に好適である。
【００３９】
【実施例】
１８０℃で加熱溶融したアスファルトと表１に記載の化合物を所定量加え、１８０℃でタービン型撹拌羽根を用いて１０分間混合することにより、アスファルト組成物を得た。
【００４０】
得られたアスファルト組成物について、アスファルト舗装要綱（日本道路協会発行）に記載のアスファルト皮膜の剥離試験に準じて、以下に示す方法でアスファルトと骨材の剥離性について試験した。
【００４１】
（剥離試験法）
宝塚産の骨材（石英斑岩）と葛生産の骨材（石灰岩）のうち、１３ｍｍフルイを通過し５ｍｍフルイに止まる粒度のものを各々１００ｇをとり、よく洗浄し次に３００ｍｌの金属製容器に入れて乾燥させる。これを予め１７０℃の温度に保ってある恒温乾燥機に入れて１時間加熱する。一方、アスファルト組成物を１７０℃の恒温乾燥機中で所定時間（２時間又は４８時間）加熱した後、その５．５ｇを上記の骨材に加える。これをアスファルトが完全に砕石表面を被覆するように２〜３分ヘラでよく攪拌する。次にこれをガラス板上に広げ１時間放置し室温まで冷却してアスファルトを硬化させる。上記の骨材を、８０℃に保った恒温水槽の温水中に６０分間浸漬した後に取り出し、冷却した後、室温で乾燥し、上方より被覆骨材の状態を肉眼で観察し、試験開始時におけるアスファルト組成物皮膜の面積を基準として剥離したアスファルト組成物皮膜の面積百分率を求めた。これを剥離率とし、その結果を表１に示した。
【００４２】
【表１】
2004323694.tif 000003
【００４３】
表１に示すように、本発明品の加熱アスファルト用添加剤を含有するアスファルト組成物は、酸性岩及び塩基性岩のいずれの骨材に対しても強固な付着性を示し、長時間の加熱条件を受けても効果を失うことがない。また、アスファルトとの混合時間を非常に短くしても付着性、剥離防止効果は従来使用されていたものよりもよく、即効性が充分発揮されていることがわかる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の加熱アスファルト用添加剤は、液体状で作業性に優れ加熱アスファルトと骨材との付着を強固にする。その結果、加熱アスファルト舗装で極めて優れた剥離防止効果を発現させることが可能となる。