(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アスファルト、及び、不飽和の分岐脂肪酸を含む混合脂肪酸を含むことを特徴とするアスファルト混合物。
【請求項２】
さらに、骨材及びアルカリ性添加材を含むことを特徴とする、請求項１に記載の混合物。
【請求項３】
混合脂肪酸全体に対する不飽和の分岐脂肪酸の割合が２０重量％以上であることを特徴とする、請求項1又は２に記載の混合物。
【請求項４】
不飽和の分岐脂肪酸における脂肪酸の炭素数が１８であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の混合物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アスファルト混合物に関する。
【背景技術】
【０００２】
アスファルト混合物は、様々な組成のものが知られている（特許文献１〜７）。しかし、不飽和の分岐脂肪酸を含む混合脂肪酸を含むアスファルト混合物は知られていない。
一方、寒冷地等の低い温度環境下において、従来のアスファルト混合物では、施工時のアスファルト混合物の流動性が低下するためアスファルトを用いる工事の作業性はよくなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５５８３９７８号公報
【特許文献２】特許第５９１６９３７号公報
【特許文献３】特許第５９１６９３８号公報
【特許文献４】特許第５９３９７２２号公報
【特許文献５】特許第６０８９１３９号公報
【特許文献６】特許第６４５８１９４号公報
【特許文献７】特許第６５７７９７５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、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、低温環境下（例えば、−１０℃〜２０℃）でのアスファルト混合物を用いる工事の作業性を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、アスファルト混合物に不飽和の分岐脂肪酸を含有させることにより、予想外にも低温でも流動性が高いアスファルト混合物を得ることができることを見出し、本発明を完成させた。
【０００６】
本発明は、以下の発明等に関する。
［１］アスファルト、及び、不飽和の分岐脂肪酸を含む混合脂肪酸を含むことを特徴とするアスファルト混合物。
［２］さらに、骨材及びアルカリ性添加材を含むことを特徴とする、［１］に記載の混合物。
［３］混合脂肪酸全体に対する不飽和の分岐脂肪酸の割合が２０重量％以上であることを特徴とする、［１］又は［２］に記載の混合物。
［４］不飽和の分岐脂肪酸における脂肪酸の炭素数が１８であることを特徴とする、［１］〜［３］のいずれかに記載の混合物。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のアスファルト混合物は、低温環境下（例えば、−１０℃〜２０℃）でも作業性に優れている。本発明のアスファルト混合物は、好ましくは、他のアスファルト混合物と比較してアスファルトとしての硬度が同程度である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明のアスファルト混合物は、アスファルト、及び、不飽和の分岐脂肪酸を含む混合脂肪酸を含む。本発明のアスファルト混合物は、低温環境下でも流動性があり作業性が向上されている。本開示において低温とは、例えば−１０℃〜２０℃であり、好ましくは−１０℃〜１０℃であり、より好ましくは、−１０〜５℃であり、さらに好ましくは、０℃〜３℃である。当該組成物は、本発明の効果を損なわない範囲において、アスファルト及び不飽和の分岐脂肪酸を含む混合脂肪酸以外の任意成分、例えば、骨材、アルカリ性添加材、硬化促進剤等を含有していてもよい。
以下、各成分について説明する。
【０００９】
［アスファルト］
アスファルトとしては、特に限定されるものでなく、例えば公知のものが都合よく使用され得る。アスファルトとして、具体的に例えば、石油アスファルト（ストレートアスファルト、ブローンアスファルト、改質アスファルト（ポリマー改質アスファルト、セミブローンアスファルト、硬質アスファルト））、天然アスファルト等が挙げられる。アスファルトとして、例えば、ＥＮＥＯＳ社製のストレートアスファルト６０／８０等の市販品を使用することができる。
【００１０】
［不飽和の分岐脂肪酸］
不飽和の分岐脂肪酸とは、１つ以上の不飽和の炭素結合をもつ分岐の脂肪酸であり、不飽和の炭素結合の数及び分岐の数は、特に限定されない。不飽和の炭素結合とは、炭素同士の二重結合又は三重結合をいう。不飽和の分岐脂肪酸における不飽和炭素結合の数は、通常１〜２１程度である。「分岐の」は「イソ」と読み替えてもよい。
【００１１】
不飽和の分岐脂肪酸における脂肪酸の炭素数は、１８〜２２であることが好ましく、１８であることが特に好ましい。脂肪酸の炭素数が１８以上であることにより、それよりも炭素数が少ない場合に比べて石鹸になった際に水に溶けにくいという利点がある。
【００１２】
分岐のモノ不飽和脂肪酸として、例えば、分岐のミリストレイン酸、分岐のパルミトレイン酸、分岐のサピエン酸、分岐のオレイン酸（炭素数１８）、分岐のエライジン酸、分岐のバクセン酸、分岐のガドレイン酸、分岐のエイコセン酸、分岐のエルカ酸、分岐のネルボン酸等が挙げられ、中でも分岐のオレイン酸（イソオレイン酸）が好ましい。
分岐のジ不飽和脂肪酸として、例えば、分岐のリノール酸、分岐のエイコサジエン酸、分岐のドコサジエン酸等が挙げられる。
分岐のトリ不飽和脂肪酸として、例えば、分岐のα−リノレン酸、分岐のγ−リノレン酸、分岐のピノレン酸、分岐のエレオステアリン酸、分岐のミード酸、分岐のジホモ-γ-リノレン酸、分岐のエイコサトリエン酸等が挙げられる。
分岐のテトラ不飽和脂肪酸として、例えば、分岐のステアリドン酸、分岐のアラキドン酸、分岐のエイコサテトラエン酸、分岐のアドレン酸等が挙げられる。
分岐のペンタ不飽和脂肪酸として、例えば、分岐のボセオペンタエン酸、分岐のエイコサペンタエン酸、分岐のオズボンド酸、分岐のイワシ酸等が挙げられる。
分岐のヘキサ不飽和脂肪酸として、例えば、分岐のドコサヘキサエン酸、分岐のニシン酸等が挙げられる。
上記の中でも分岐のモノ不飽和脂肪酸が好ましく、分岐のオレイン酸（イソオレイン酸）が特に好ましい。
【００１３】
［不飽和の分岐脂肪酸を含む混合脂肪酸］
不飽和の分岐脂肪酸を含む混合脂肪酸における混合脂肪酸全体に対する不飽和の分岐脂肪酸の割合は、特に限定されないが、例えば２０重量％以上であることが好ましく、３０質量％以上であることがより好ましい。
不飽和の分岐脂肪酸を含む混合脂肪酸として、築野食品工業株式会社製のＴＦＡ−８０ＭＳ（イソオレイン酸を３０重量％以上含む）等の市販品を使用してもよく、また、ダイマー酸を製造した際に生じるモノマー脂肪酸からステアリン酸を除去した後、蒸留することによりイソオレイン酸を得る等の公知の方法により入手してもよい。
【００１４】
［骨材］
骨材としては、特に限定されず、砕石、砂、石粉等、通常の舗装用アスファルトに用いられるものを適宜用いることができ、密粒度や開粒度等、いずれの粒度範囲の骨材を制限なく用いることができる。再生骨材を用いてもよい。アスファルトを使用する工事は従来十分に確立しているので、本発明でも骨材は公知の技術に従って使用されてよい。
【００１５】
［アルカリ性添加材］
アルカリ性添加材としては、硬化促進剤（たとえば、水）の作用により、アルカリ成分となる化合物であればよく特に限定されず、石鹸作製において、通常用いられる水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等を用いることも可能であるが、環境的な観点より、一般的な土木材料として使用されるセメントの中でも、硬化促進剤の作用によって低い水素イオン濃度を呈する普通セメント（普通ポルトランドセメント）が好ましく用いられる。普通ポルトランドセメントとしては、例えば、ケイ酸三カルシウム（３ＣａＯ・ＳｉＯ２）、ケイ酸二カルシウム（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）、カルシウムアルミネート（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３）、カルシウムアルミノフェライト（４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３）、硫酸カルシウム（ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ）等を主成分とするものを用いることができる。その他のアルカリ性添加材の例として、ナトリウムイオン（Ｎａ+）、カリウムイオン（Ｋ+）、マグネシウムイオン（Ｍｇ２＋）、カルシウムイオン（Ｃａ２＋）等の金属イオンを含む水溶液、水を添加することで上記のイオンに分解する金属塩を含む粉末、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ３）、炭酸水素カリウム（ＫＨＣＯ３）等が使用できる。アスファルトを使用する工事は従来十分に確立しているので、本発明でもアルカリ性添加材は公知の技術に従って使用されてよい。
【００１６】
［硬化促進剤］
硬化促進剤として、水が例示される。アスファルトを使用する工事は従来十分に確立しているので、本発明でも硬化促進剤は公知の技術に従って使用されてよい。
【００１７】
［成分の重量比］
本発明のアスファルト混合物において、上記例示した成分が任意の割合で配合されていてよい。
重量比（アスファルト：不飽和の分岐脂肪酸）は、例えば、１：（０．２〜０．５）が好ましく、１：（０．３〜０．５）がより好ましい。
重量比（アスファルト：不飽和の分岐脂肪酸を含む混合脂肪酸）は、例えば、１：（１〜２）が好ましく、１：（１〜１．５）がより好ましい。
重量比（アスファルト：骨材）は、例えば、１：（０．０１〜０．５）が好ましく、１：（０．１〜０．５）がより好ましい。
重量比（アスファルト：アルカリ性添加材）は、例えば、１：（０．２〜０．７）が好ましく、１：（０．４〜０．６）がより好ましい。
重量比（アスファルト：硬化促進剤）は、例えば、１：（０．０１〜０．２）が好ましく、１：（０．０５〜０．１５）がより好ましい。
重量比（アスファルト：不飽和の分岐脂肪酸：アルカリ性添加材：硬化促進剤）は、例えば、１：（０．２〜０．５）：（０．２〜０．７）：（０．０１〜０．２）が好ましく、１：（０．３〜０．５）：（０．４〜０．６）：（０．０５〜０．１５）がより好ましい。
重量比（アスファルト：不飽和の分岐脂肪酸を含む混合脂肪酸：アルカリ性添加材：硬化促進剤）は、例えば、１：（１〜２）：（０．２〜０．７）：（０．０１〜０．２）が好ましく、１：（１〜１．５）：（０．４〜０．６）：（０．０５〜０．１５）がより好ましい。
【００１８】
［使用方法］
本発明のアスファルト混合物は、例えば施工のためのアスファルト原料として用いられてもよく、また、施工時に硬化促進剤を供給し、不飽和の分岐脂肪酸を含む混合脂肪酸とアルカリ性添加材とを鹸化反応させ固化した後のアスファルトであってもよいが、施工のためのアスファルト原料として用いられることが好ましい。
【００１９】
［物性］
アスファルト混合物の流動性、針入度、流動点及び粘度は、例えば後述の実施例に記載の方法等により確認することができる。
流動性について、例えば、２℃の条件下で２４時間静置した後のアスファルト混合物の状態を目視により確認することができる。すなわち、２℃の条件下で２４時間静置した後の本発明のアスファルト混合物の流動性があることを目視で確認することにより、本発明の課題が解決されていることを確認できる。
針入度（２５℃、標準針の貫入量を１／１０ ｍｍの単位で表示。）について、例えば、日本工業規格（ＪＩＳ ｋ ２２０７：２００６ 石油アスファルト）に従って、確認することができる。本発明のアスファルト混合物の針入度は不飽和の分岐脂肪酸を含まない混合脂肪酸を含むアスファルト混合物の針入度と同程度であることが好ましい。
流動点について、例えば、自動流動点・曇り点試験器 ｍｐｃ−６形（田中科学機器製作株式会社製）を用いて、取扱説明書に記載の方法に従って、確認できる。具体的には、例えば、当該試験器の測定用セルにアスファルト混合物を標線まで入れ、４５℃まで予備加熱した後、予期点＋４０℃までは４℃／分、それ以降は試験終了まで１℃/分の速度で冷却して、流動点を測定する。自動流動点・曇り点試験器 ｍｐｃ−６形を用いて測定する場合、本発明のアスファルト混合物の上記条件下での流動点は−１０℃以下であることが好ましい。
粘度について、例えば、Ｅ型粘度計（東機産業株式会社製）を用いて、２０℃条件下で確認することができる。
【００２０】
［製造方法］
本発明のアスファルト混合物は、例えば、上記例示した各成分を任意の割合で混合し、さらに一定時間（例えば１〜４時間）、加熱混合し、その後冷却することにより得られる。加熱温度は例えば１００〜１５０℃であってよい。冷却温度は例えば２０〜３０℃であってよい。
具体的には例えば、本発明のアスファルト混合物は、アスファルトと不飽和の分岐脂肪酸を含む混合脂肪酸とを上記例示された重量比にて混合し、さらに約１３０℃で３時間加熱混合した後に約２５℃まで冷却することにより得られる。尚、本開示において「約」とは、±２を含む概念である。
本発明のアスファルト混合物は、また、例えば、アスファルトと不飽和の分岐脂肪酸を含む混合脂肪酸とを上記例示された重量比にて混合し、さらに約１３０℃で３時間加熱混合した後に約２５℃まで冷却した後、アルカリ性添加剤、骨材又は硬化促進剤等を添加して混合し、約８０℃条件下で１８時間硬化させることによっても得られる。
【００２１】
本発明は、本発明の効果を奏する限り、本発明の技術的範囲内において、上述の構成を種々組み合わせた態様を含む。
【実施例】
【００２２】
次に、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。
【００２３】
１．アスファルト混合物の製造原料
アスファルト混合物の製造に用いた原料は下記の通りである。
・アスファルト原料
ストレートアスファルト６０／８０：ＥＮＥＯＳ社製
・脂肪酸原料
混合脂肪酸Ａ：築野食品工業株式会社製  ＴＦＡ−８０ＭＳ（イソオレイン酸を３２．１重量％含み、イソオレイン酸が主な脂肪酸成分である。）
混合脂肪酸Ｂ： Ｓｉｎａｒｍａｓ Ｃｅｐｓａ社製  ＳＩＮＡＲ−ＯＬ７５（ノルマルオレイン酸を８３．９重量％含み、ノルマルオレイン酸が主な脂肪酸成分である、不飽和の分岐脂肪酸を含まない。）
混合脂肪酸Ｃ：東京化成工業株式会社製Ｓｔｅａｒｉｃ Ａｃｉｄ（ステアリン酸を９５重量％以上含み、ステアリン酸が主な脂肪酸成分である。不飽和の分岐脂肪酸を含まない。）
・アルカリ性添加剤
水酸化カルシウム：キシダ化学株式会社製
・硬化促進剤
水
【００２４】
２．アスファルト混合物の製造
（１）流動性確認用供試体
上記原料を用いて、下記の通り、アスファルト混合物を製造した。すなわち、試験管にストレートアスファルト６０／８０を２０ ｇ入れ、そこへ脂肪酸をストレートアスファルト６０／８０（１００重量部；２０ ｇ）に対して１００重量部（２０ ｇ）又は１５０重量部（３０ ｇ）加え、１３０℃で３時間加熱混合した後に２５℃まで冷却して、アスファルト混合物の供試体（実施例１及び２並びに比較例１〜３）を得た。得られた供試体を用いて後述の通り、流動性の確認を行った。
【００２５】
（２）針入度測定用供試体
上記原料を用いて、下記の通り、アスファルト混合物を製造した。すなわち、試験管にストレートアスファルト６０／８０を１０ ｇ入れそこへ脂肪酸をストレートアスファルト６０／８０（１００重量部；１０ ｇ）に対して１００重量部（１０ ｇ）又は１５０重量部（１５ ｇ）加え、１３０℃で３時間加熱混合した後に２５℃まで冷却した後、アルカリ性添加剤を混合物（１００重量部；２０ ｇ又は２５ ｇ）に対して５０重量部（１０ ｇ又は１２．５ ｇ）、硬化促進剤を１０重量部（２ ｇ又は２．５ ｇ）添加して混合し、８０℃条件下で１８時間硬化させて、アスファルト混合物の供試体（実施例３及び４並びに比較例４及び５）を得た。得られた供試体又ストレートアスファルト（比較例６）を用いて後述の通り、針入度の測定を行った。
【００２６】
３．物性の確認方法
（１）流動点測定方法
自動流動点・曇り点試験器 ｍｐｃ−６形（田中科学機器製作株式会社製）を用いて、取扱説明書に記載の方法に従って、各種脂肪酸の流動点を測定し、評価を行った。尚、この測定方法は米国規格（ＡＳＴＭ Ｄ６７４９−０２（２０１８）  石油製品の流動点（自動エア圧力法）のための標準試験方法）に従っており、また、日本工業規格（ＪＩＳ ２２６９：１９８７ 原油及び石油製品の流動点並びに石油製品曇り点試験方法）に対応している測定方法である。具体的には、当該試験器の測定用セルに各種脂肪酸を標線まで入れ、４５℃まで予備加熱した後、予期点＋４０℃までは４℃／分、それ以降は試験終了まで１℃／分の速度で冷却した。
【００２７】
（２）粘度測定
Ｅ型粘度計（東機産業株式会社製）を用いて粘度を測定し、評価を行った。具体的には、各種脂肪酸を測定用ステージに１．１ ｍＬ入れ、２０℃条件下で測定を行った。
【００２８】
（３）流動性
流動性の評価は、目視により確認することで行った。
具体的には、２０ ｍＬのガラス容器に混合した流動性確認用供試体を５ ｇ入れ、２℃の条件下で２４時間静置したのち、流動性の確認を行った。
【００２９】
（４）針入度試験
日本工業規格（ＪＩＳ ｋ ２２０７：２００６ 石油アスファルト）に従って、針入度測定用供試体の針入度（２５℃、標準針の貫入量を１／１０ ｍｍの単位で表示。）を測定し、硬化を評価した。
【００３０】
３．物性の確認結果
（１）各種脂肪酸の流動点及び粘度測定結果
各種脂肪酸の流動点及び粘度測定結果を下記表１に示す。
【００３１】
【表１】
0006844883.tif 000002
【００３２】
表１から明らかなように、分岐不飽和脂肪酸であるイソオレイン酸を含む混合脂肪酸Ａは、流動点が低く、また２０℃での粘度が５５ ｍＰａ・ｓであり、流動性があることを確認した。一方、分岐不飽和脂肪酸を含まない混合脂肪酸Ｂ及びＣは、いずれも流動点が高く、また混合脂肪酸Ｃは２０℃では固体であった。
【００３３】
（２）アスファルト混合物の流動性確認結果
各アスファルト混合物の流動性確認結果を下記表２に示す。
【００３４】
【表２】
0006844883.tif 000003
【００３５】
表２から明らかなように、分岐不飽和脂肪酸であるイソオレイン酸を含む混合脂肪酸Ａを含むアスファルト混合物は２℃という低温条件下でも流動性を示し、寒冷条件下（例えば１０℃以下）での保管及び作業性に問題ないことが確認された。一方、分岐不飽和脂肪酸を含まない混合脂肪酸Ｂ又はＣを含むアスファルト混合物は、いずれも２℃という低温条件下で流動性を示さなかった。
【００３６】
（３）アスファルト混合物の針入度測定結果
各アスファルト混合物の針入度測定結果を下記表３に示す。
【００３７】
【表３】
0006844883.tif 000004
【００３８】
表３から明らかなように、分岐不飽和脂肪酸であるイソオレイン酸を含む混合脂肪酸Ａを含むアスファルト混合物とノルマルオレイン酸を含む混合脂肪酸Ｂを含むアスファルト混合物との間で針入度は同程度であり、前者は、低温（２℃）での流動性がありながら、アスファルトとして強度も維持されていることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明のアスファルト混合物は、低温流動性がありながら、アスファルトとして強度も維持されている。従って、例えば寒冷地での保管及び作業性に優れたアスファルトとして好適に用いることができる。
【要約】
【課題】低温環境下での保管又は工事の作業性が向上されたアスファルト混合物を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、アスファルト、及び、不飽和の分岐脂肪酸を含む混合脂肪酸を含むことを特徴とするアスファルト混合物である。アスファルト混合物は、さらに、骨材及びアルカリ性添加材を含むことが好ましい。また、混合脂肪酸全体に対する不飽和の分岐脂肪酸の割合は２０重量％以上であることが好ましい。さらに、脂肪酸の炭素数は１８であることが好ましい。
【選択図】なし