(57)【要約】【課題】道路舗装に伴うシールコートやフォグシールの低耐久性及び骨材飛散などの諸問題を解決できる新規な舗装用アスファルト乳剤組成物を提供する。【解決手段】アスファルト乳剤に粒状ポリエチレンを配合する。粒状ポリエチレンの粒径は０．１ｍｍ〜３ｍｍの範囲内であり、アスファルト乳剤１００重量部に対して０．１重量部〜４０重量部配合される。アスファルト乳剤は改質アスファルト乳剤であり、該改質アスファルト乳剤１００重量部に対してエポキシ樹脂エマルジョンが０．１重量部〜２００重量部更に配合されていることが好ましい。【選択図】  図１
2005008782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アスファルト乳剤に粒状ポリエチレンを配合したことを特徴とするアスファルト乳剤組成物。
【請求項２】
前記粒状ポリエチレンの粒径は０．１ｍｍ〜３ｍｍの範囲内であり、前記アスファルト乳剤１００重量部に対して０．１重量部〜４０重量部配合されることを特徴とする請求項１に記載のアスファルト乳剤組成物。
【請求項３】
前記アスファルト乳剤は改質アスファルト乳剤であり、該改質アスファルト乳剤１００重量部に対してエポキシ樹脂エマルジョンが０．１重量部〜２００重量部更に配合されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のアスファルト乳剤組成物。
【請求項４】
散布式表面処理工法に使用されることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のアスファルト乳剤組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は舗装用アスファルト乳剤組成物に関する。更に詳細には、本発明は道路舗装に伴うシールコートやフォグシールの低耐久性及び骨材飛散などの諸問題を解決できる新規な舗装用アスファルト乳剤組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の道路舗装用アスファルト乳剤は、特許文献１に記載されるように、一般的にはアミン類を主構成成分とする乳化剤を使用し、アスファルトをコロイドミルなどで乳化して製造される。乳化とは一つの液体（分散相）を、それと混和しない他の液体（連続相）中に細粒状に分散させることであり、生じた分散系をエマルジョンという。多くの場合、エマルジョンは水と油（水と混和しない液体を総称する）とからなりたっており、油の量が１％程度以下のときは安定剤を添加しなくても安定なエマルジョンが生成するが、分散相の量がそれよりも多くなると、安定なエマルジョンを得るために安定剤を加えなければならない。このようなエマルジョンの安定化のために加えられる第三の物質を乳化剤という。従って、エマルジョンは一般的に、連続相、分散相及び安定剤（乳化剤）とからなる系である。
【０００３】
アスファルト乳剤は、使用する乳化剤によりカチオン系、ノニオン系及びアニオン系に分類されている。現在、道路舗装用に使用されているアスファルト乳剤はその殆ど全てがカチオン系のものである。
【０００４】
アスファルト乳剤は、道路舗装におけるタックコート及びプライムコートの他、フォグシール、チップシールなどの表面処理工法用の散布材料などに使用されている。
【０００５】
例えば、タックコートは、舗設する混合物層とその下層の瀝青安定処理、中間層、基層、コンクリート舗装及び継目部の付着を良くするために行われる。タッタコートに使用するアスファルト乳剤は、従来からＪＩＳ−Ｋ−２２０８に規定されているＰＫ−４、又はＪＥＡＡＳ規格相当品であるＰＫＲ−Ｔなどが用いられてきた。
【０００６】
プライムコートは混合物層とその下層の路盤との付着を良くし、路盤を安定させる共に、路盤への雨水の浸透を防止し、路盤中の水分蒸発を遮断するために使用されている。プライムコートに使用するアスファルト乳剤は、従来からＪＩＳ−Ｋ−２２０８に規定されているＰＫ−３などが用いられてきた。
【０００７】
散布式表面処理とは、アスファルト舗装やコンクリート舗装が劣化し、クラックが生じたり、舗装表面が車両の供用により荒れたりした場合、この表面上にアスファルト乳剤を散布し、保護層を形成させるものである。この処理により、▲１▼舗装表面上の小さいヒビ割れを防ぎ、路面の水密性を高めて耐水性、耐久性を向上させることができる、▲２▼既設舗装の老化を防止することができる、▲３▼既設路面を若返らせることができる、及び▲４▼舗装表面の耐摩耗性を向上させることができるなどの効果が得られる。更に、この散布式表面処理により舗装表面がリフレッシュされ、見栄え的に優れるという付随的利点も得られる。従って、散布式表面処理は舗装本体の寿命を延ばすことを目的に実施するものである。近年では、舗装本体の寿命を延伸させるため、新設時にこの表面処理を施すことも実施されつつある。何れにしても、散布式表面処理は舗装寿命の延伸を主目的とする工法である。
【０００８】
図２は散布式表面処理（浸透式工法）を路盤上に適用する一例の概念的な部分断面図である。路盤１上に先ずタックコート又はプライムコート２を施し、その上に３１．５ｍｍ〜１９．０ｍｍ程度のサイズの砕石３を３．０ｍ３敷き詰め、その上からアスファルト乳剤４を２００〜２２０Ｌ散布し、その上に１９．０ｍｍ〜４．７５ｍｍ程度のサイズの砕石５を１．０ｍ３敷き詰め、その上からアスファルト乳剤６を１８０〜２００Ｌ散布し、その上に４．７５ｍｍ〜２．３６ｍｍ程度のサイズの砕石７を０．５ｍ３敷き詰め、その上からアスファルト乳剤８を１００〜１２０Ｌ散布し、その上に４．７５ｍｍ〜２．３６ｍｍ程度のサイズの砕石９を０．４ｍ３敷き詰める。この場合、砕石は全体で４．９ｍ３敷き詰められ、アスファルト乳剤は全体で５００〜５３０Ｌ散布する。
【０００９】
図３はアスファルト舗装上に散布式表面処理を施す工法の一例を示す概念的な部分断面図である。この工法では、既設舗装１０の表面上にアスファルト乳剤１１を散布し、この上に砕石６号１２を敷き詰め、次いで、この上からアスファルト乳剤１３を散布し、最後に、この上から砕石７号１４を敷き詰める。
【００１０】
図３において、舗装表面にアスファルト乳剤及び骨材（砕石）を各々一層づつ散布するものをシールコート、これらを二層以上重ねて散布するものをアーマーコートと呼ぶ。これらは、アスファルト乳剤散布と共に骨材（例えば、砕石や砂など）をほぼ同時に用いているものであり、チップシールとも呼ばれている。チップシールは、路面の老化を防止すると共に、主として舗装の耐水性や耐磨耗性の向上を目的とする表面処理工法である。これらの表面処理に使用する乳剤は、従来からＪＩＳ−Ｋ−２２０８に規定されているＰＫ−１、ＰＫ−２、そしてＪＥＡＡＳ規格相当品であるＰＫＲ−Ｓが用いられてきた。特に、ＰＫ−１は温暖期に使用し、ＰＫ−２は寒冷期に使用される。
【００１１】
また、フォグシールとは水で希釈したアスファルト乳剤を主としてアスファルト舗装表面上に０．５〜０．９Ｌ／ｍ２散布するだけの簡単な散布式表面処理工法であるが、小さいヒビ割れや表面の空隙を充填し、老化したアスファルト舗装の路面を若返らせるなどの効果を発揮する。この場合、シールコートのような骨材の散布はなく、乳剤単体の撒きっぱなしである。これは希釈乳剤を用い、しかも使用量も僅かの散布量であるため、このフォグシール層自体にべたつき等が生じにくいことによる。本工法に使用するアスファルト乳剤は、従来からＭＫ―２又はＭＫ―３を希釈したアスファルト乳剤などが用いられてきた。
【００１２】
【特許文献１】
特開平１１−３０２５４６号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の散布式表面処理工法では下記に挙げられるような様々な問題点の存在が指摘されており、有用な工法と言われつつも、現在我が国において殆ど採用されていない。この理由を以下に述べる。ここでは、散布式表面処理工法のうち、シールコートとフォグシールを代表例として説明する。
【００１４】
シールコートの最大の欠点は、シールコート層自体の耐久性の問題と骨材の飛散性の問題にある。シールコートは骨材（砕石、砂など）を乳剤と共にセットで散布しなければならない。シールコート用乳剤の散布量は１〜１．２Ｌ／ｍ２であるため、これを仮に乳剤単独で散布した場合、このアスファルト被膜厚は１〜１．２ｍｍ程度の薄層である。実際には骨材散布を行うため使用骨材の最大粒径によりシールコート層厚が決定される。シールコートに使用する骨材は一般的には７号砕石、砂などであるため、最大でも５〜６ｍｍ程度のものである。従来のアスファルト乳剤を用いたシールコートの場合、アスファルト被膜が骨材をしっかりと固着していないことによるシールコート層からの骨材の飛散が解決できていない。すなわち、交通荷重に耐えうる骨材の把握力をアスファルト乳剤が持っていないことに起因する。これにより、この散布骨材がシールコート面から剥離し、通行車両のフロントガラスに当たり車両を傷つけたり、表面に浮いたチップが車両の制動時に滑りを助長する等、走行安全面においても問題があると指摘されている。すなわち、シールコートはフォグシールと異なり、骨材や砂の散布が必要となることに起因する現象である。骨材散布の目的は、アスファルト乳剤のみの散布面では舗装表面上に薄いアスファルト被膜が形成されるのみであり、このようなケースでは、表面には全く凹凸が無いため、非常に滑らかになり、滑りやすい表面となってしまう。このような表面上を車両が通行すれば、滑りやすく非常に危険となるためである。また、シールコート用に用いられるアスファルト乳剤は一般に柔らかいアスファルトをベースに製造されるため、骨材散布を実施しないと、夏場にはアスファルトが軟化し、ベトツキ等の問題が生じ易い。更に、シールコートの場合、付随的な事象であるが、骨材散布により乳剤散布後の分解が促進され、交通開放時間を短縮できるという利点があるので、骨材を散布しなければ交通開放時間を短縮することはできない。
【００１５】
次に、フォグシールであるが、これは乳剤を水で希釈し散布するため、乳剤がアスファルト被膜化しても非常に薄い層となるためベトツキ難く、この場合は砂などの散布は一般に行っていない。しかし、フォグシールのような非常に薄い表面処理では交通条件によっても異なるが、一般的に、その効果は２ヶ月程度で薄れ、散布表面は１ヶ月程度で交通車両によって削り取られ、跡形も残っていないというのが実態である。このようにアスファルト被膜自体の耐久性の無さも、フォグシールがあまり普及していない主因と言える。
【００１６】
従って、本発明の目的は道路舗装に伴うシールコートやフォグシールの低耐久性及び骨材飛散などの諸問題を解決できる新規な舗装用アスファルト乳剤組成物を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、アスファルト乳剤に粒状ポリエチレンを配合することにより解決される。
【００１８】
アスファルト乳剤に粒状ポリエチレンを配合した組成物を舗装面に散布して造膜させると、形成された被膜表面に凹凸を造ることができ、滑りの問題を解決した。これにより骨材を散布する必要性がなくなり、本発明のアスファルト乳剤組成をアスファルト乳剤散布機（デェストリビュータ）などの常用手段で散布するだけで滑り難い表面処理層を構築することが可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明のアスファルト乳剤組成物は基本的に、アスファルト乳剤と粒状ポリエチレンとからなる。図１は本発明のアスファルト乳剤組成物を散布式表面処理工法に従ってアスファルト舗装表面に施工した状態の部分概要断面図である。本発明によれば、既設舗装１０の舗装表面にアスファルト乳剤散布機（デェストリビュータ）などの常用手段で本発明のアスファルト乳剤組成物を散布した後、暫時乾燥させることにより、舗装表面にアスファルト被膜１５を形成させる。アスファルト被膜１５の表面には、粒状ポリエチレン１６が突出し、所要の摩擦面を形成する。アスファルト被膜１５の表面の粒状ポリエチレン１６は通行車両のタイヤにより徐々に削り取られるが、アスファルト被膜１５中に埋没していた粒状ポリエチレン１６が新たに露出してきて、新たな摩擦面を形成する。このようにして、粒状ポリエチレン１６による摩擦面は約６ヶ月程度の耐久性を有するが、それ以後はアスファルト被膜自体が摩擦面を形成し、滑らなくなるので車両交通には全く悪影響が出ない。しかも、本発明のアスファルト乳剤組成物の散布により舗装表面がリフレッシュされ、見栄え的又は審美的にも優れた外観を呈することができる。
【００２０】
本発明で使用する粒状ポリエチレンは形状的には立体形状であることが好ましく、扁平状、フレーク状など平面的なものは好ましくない。粒状は例えば、球状又は立方晶（例えば、六方晶）状などである。粒状ポリエチレンの粒径は０．１ｍｍ〜３ｍｍ、好ましくは０．２ｍｍ〜１ｍｍの範囲内である。粒状ポリエチレンの粒径が０．１ｍｍ未満では、散布後のアスファルト被膜表面に十分な凹凸状摩擦面を形成することができず、平滑状の舗装面と区別がつかなくなる。一方、粒状ポリエチレンの粒径が３ｍｍ超では、従来のアスファルト乳剤散布機での散布が困難であること、また散布後のアスファルト被膜の薄さに対し表面の凹凸が過大となり、早期に粒状ポリエチレンが削り取られるなどの不都合が生じる。
【００２１】
本発明の組成物で使用する粒状ポリエチレンはアスファルト乳剤１００重量部当たり０．１〜４０重量部、好ましくは４重量部〜１２重量部配合される。粒状ポリエチレンの配合量が０．１重量部未満では散布後のアスファルト被膜表面に十分な凹凸状摩擦面を形成することができない。一方、粒状ポリエチレンの配合量が４０重量部超では、配合効果が飽和し、不経済となるだけである。
【００２２】
本発明の組成物で使用するアスファルト乳剤自体は当業者に周知である。このアスファルト乳剤において使用されるアスファルトとしては、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、天然アスファルト、溶剤脱瀝アスファルト、タール、ピッチなどの瀝青物、Ａ、Ｂ及びＣ重油などがある。これらに石油樹脂、ＳＢＳ、ＳＢＲ、ＳＩＳ、ＥＶＡ、ＥＥＡ、ＣＲ、ＩＲなどを混合した改質アスファルトも使用できる。更に、改質剤としてゴムラテックス、合成高分子ラテックス、合成高分子エマルジョン、水溶性合成樹脂を単体あるいは複数組み合わせて混合したものを乳化剤に添加したり、乳剤製造後に加えることもできる。アスファルトを使用する場合、針入度は１０〜３００程度のものを使用することが好ましい。瀝青乳剤の蒸発残留分（固形分）は、一般には５０〜７０％であるが、本発明では、４０〜７５％濃度のものについて適用できる。
【００２３】
改質アスファルトを使用する場合、アスファルト１００重量部当たり石油樹脂などの改質剤を０．００１重量部〜３０重量部、好ましくは５重量部〜１０重量部添加する。改質剤の添加量が０．００１重量部未満では改質効果が不十分となる。一方、改質剤の添加量が３０重量部超では改質効果が飽和し、不経済となるばかりか、乳化が困難になるなどの不都合が生じる。
【００２４】
本発明のアスファルト乳剤組成物には、所望によりエポキシ樹脂エマルジョンを添加することができる。エポキシ樹脂エマルジョンを添加することによりバインダとしての耐久性が向上される。エポキシ樹脂エマルジョンを使用する場合、アスファルト乳剤１００重量部当たり、０．１重量部〜２００重量部、好ましくは８０重量部〜１８０重量部添加する。エポキシ樹脂エマルジョンの添加量が０．１重量部未満の場合、バインダとしての耐久性向上効果が不十分となる。一方、エポキシ樹脂エマルジョンの添加量が２００重量部超の場合、バインダとしての耐久性向上効果が飽和し不経済となるだけである。
【００２５】
本発明のアスファルト乳剤組成物は必要に応じて、炭酸カルシウム、消石灰、セメント、活性炭などの無機及び有機充填材、石油系軟化剤、植物油軟化剤、各種可塑剤、硫黄、塩化アンモニウム、塩化カリウム、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化アルミニウム、塩化鉄などの水溶性無機塩、ポリビニルアルコール、ゼラチン、ヒドロキシエチル、セルロース、カチオン澱粉などの水溶性高分子及び水溶性天然ゴム類などの補助成分を含有することもできる。
【００２６】
本発明のアスファルト乳剤組成物は、道路のアスファルト舗装面などに対する散布式表面処理工法に特に適する。従って、本発明のアスファルト乳剤組成物はシールコート、アーマーコート、フォグシールなどに好適に使用できる。本発明のアスファルト乳剤組成物をアスファルト乳剤散布機（デストリビュータ）でノズルにより舗装面に均一に散布することにより、１回の散布だけで、耐久性に優れ、滑り抵抗性の高い被膜を形成することができる。従って、本発明のアスファルト乳剤組成物によれば、骨材散布の手間が解消されると共に、材料の撒きっぱなしで容易に、安全かつ耐久性の高い表面保護層が形成できる。すなわち、骨材を使用しないので、舗装処理コストが低減されるばかりか、骨材飛散に伴う欠点を全く有しない保護層を構築することができる。しかも、舗装表面のリフレッシュとして、美観上、景観上からも優れた材料と成り得る。
【００２７】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に例証する。
【００２８】
実施例１
アミノ化リグニンを５０℃の温水に溶解させ、乳化用水溶液を調整した。乳化用水溶液は、塩酸を使用しｐＨを２に調整した。針入度６０〜８０のアスファルト１００重量部に石油樹脂を１０重量部添加した改質アスファルトを１５０℃に加熱し、溶融させた。この１５０℃の溶融改質アスファルト５５重量部に対して、５０℃の乳化用水溶液４５重量部とを同時にコロイドミルに注入し、アスファルト乳剤を製造した。その後、この改質アスファルト乳剤１００重量部に対してエポキシ樹脂エマルジョンを１００重量部添加した。次いで、この混合物１００重量部に対して粒径が１ｍｍの粒状ポリエチレンを１２重量部添加し、本発明のアスファルト乳剤組成物を製造した。
【００２９】
実施例２
実施例１における改質アスファルト乳剤とエポキシ樹脂エマルジョンとの混合物と同じ混合物１００重量部に、粒径が１ｍｍの粒状ポリエチレンを０．１重量部添加し、本発明のアスファルト乳剤組成物を製造した。
【００３０】
実施例３
実施例１における改質アスファルト乳剤とエポキシ樹脂エマルジョンとの混合物と同じ混合物１００重量部に、粒径が１ｍｍの粒状ポリエチレンを４０重量部添加し、本発明のアスファルト乳剤組成物を製造した。
【００３１】
実施例４
実施例１における改質アスファルト乳剤とエポキシ樹脂エマルジョンとの混合物と同じ混合物１００重量部に、粒径が０．１ｍｍの粒状ポリエチレンを１２重量部添加し、本発明のアスファルト乳剤組成物を製造した。
【００３２】
実施例５
実施例１における改質アスファルト乳剤とエポキシ樹脂エマルジョンとの混合物と同じ混合物１００重量部に、粒径が３ｍｍの粒状ポリエチレンを１２重量部添加し、本発明のアスファルト乳剤組成物を製造した。
【００３３】
比較例１
実施例１における改質アスファルト乳剤とエポキシ樹脂エマルジョンとの混合物と同じ混合物１００重量部に、粒径が０．０５ｍｍの粒状ポリエチレンを０．０５重量部添加し、アスファルト乳剤組成物を製造した。
【００３４】
比較例２
実施例１における改質アスファルト乳剤とエポキシ樹脂エマルジョンとの混合物と同じ混合物１００重量部に、粒径が４ｍｍの粒状ポリエチレンを４５重量部添加し、アスファルト乳剤組成物を製造した。
【００３５】
比較例３
実施例１における改質アスファルト乳剤とエポキシ樹脂エマルジョンとの混合物と同じ混合物を製造した。
【００３６】
散布被膜評価試験
前記実施例１〜５及び比較例１〜３で得られた各組成物をアスファルト乳剤散布機（デストリビュータ）でノズルによりアスファルト舗装表面に１Ｌ／ｍ２の割合で均一に散布し、膜厚が１ｍｍのアスファルト被膜を形成させた。得られた各アスファルト被膜について、６０℃におけるベタツキの有無、テーパー摩耗試験、スタンレー試験及び水浸試験（ぬめり、すべり）を行った。
６０℃におけるベタツキの有無は次の手順で評価した。まず、スレート板に１Ｌ／ｍ２の割合で各組成物を塗布し、完全に被膜化したことを確認後、５０℃の恒温槽に２時間養生した。その後、速やかにコヒージョン試験を行い、コヒージョン試験機のゴムフットに付着した組成物の質量で評価した。
テーパー摩耗試験はＪＩＳ−Ｋ−７２０４に倣い次の手順で評価した。まず、スレート板に１Ｌ／ｍ２の割合で各組成物を塗布し、完全に被膜化したことを確認後、テーパー摩耗試験を行った。試験速度は６０ｒｐｍで１０００回転終了後、試験前後の供試体質量の差で評価した。
スタンレー試験は振子式スキッド・レジスタンステスタにより行った。測定は振り子の原理を応用した方法で、振り子形の重錐が路面を滑走するように振り下ろして、路面のすべり抵抗を求めた。
水浸試験（ぬめり、すべり）は、すべりについて前記スタンレー試験を再度行い、ぬめりについてはその後に目視と指触で判定した。
結果を下記の表１に要約して示す。
【００３７】
【表１】
2005008782.tif 000003
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、散布式表面処理工法で使用していた骨材を使用することなく、強靱なアスファルト被膜を形成することができる。このアスファルト被膜層は耐久性に優れ、滑り難く、かつ薄層であり、極めて経済的である。特に、本発明のアスファルト乳剤組成物は施工後約６ヶ月間は高摩擦係数を維持するが、それ以後はアスファルト舗装面自体が所定の摩擦係数を発揮するので常に安全な車両交通が達成される。
また、本発明のアスファルト乳剤組成物は、散布式表面処理材料としても、また従来のプライムコート、タックコートの代用としても使用でき、従来のプライムコート、タックコート材料の機能を大きく高めることができる。
以上のように、従来からシールコートやフォグシールの適用が考えられる場所であれば、大抵の場合、本発明のアスファルト乳剤組成物は問題なく受け入れられ、その使用効果は絶大である。
また、本発明のアスファルト乳剤組成物は製造及び施工面で環境に与える影響は無く、供用面においても、毒性、引火性などの点でも全く問題無く使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアスファルト乳剤組成物を散布式表面処理工法に従ってアスファルト舗装表面に施工した状態の部分概要断面図である。
【図２】散布式表面処理（浸透式工法）を路盤上に適用する一例の概念的部分断面図である。
【図３】アスファルト舗装上に散布式表面処理を施す工法の一例を示す概念的部分断面図である。
【符号の説明】
１  路盤
２  タックコート又はプライムコート
３  ３１．５ｍｍ〜１９．０ｍｍサイズの砕石
４  アスファルト乳剤
５  １９．０ｍｍ〜４．７５ｍｍサイズの砕石
６  アスファルト乳剤
７  ４．７５ｍｍ〜２．３６ｍｍサイズの砕石
８  アスファルト乳剤
９  ４．７５ｍｍ〜２．３６ｍｍサイズの砕石
１０  既設舗装
１１  アスファルト乳剤
１２  砕石６号
１３  アスファルト乳剤
１４  砕石７号
１５  アスファルト層
１６  粒状ポリエチレン
【図１】
2005008782.tif 000004
【図２】
2005008782.tif 000005
【図３】
2005008782.tif 000006