JP2004161889A - 常温伸縮型ポリマーアスファルト、その生産方法、処方液、常温伸縮型ポリマーアスファルト舗装材および施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】道路の継ぎ目などの上層部舗装や舗装道路の補修部分の舗装に適し、その耐久性を向上させ、また地下防水材や屋根材やトンネル内タイルなどの接着および寒冷地での使用にも適する常温伸縮型ポリマーアスファルトを提供する。
【解決手段】シリル末端ポリエーテルおよびそのゴム状硬化を促す触媒と、エポキシ樹脂およびその硬化剤と、ストレートアスファルトとを混合しゴム状硬化物とした。これを骨材と混合し舗装材とする。この触媒としては有機スズ化合物とフタル酸ビスとの混合物が適する。硬化剤は、エポキシ樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用いる場合にはポリアミンが適する。ポリマーアスファルトの生産にあたって、単独では硬化しないように、エポキシ樹脂と硬化剤およびシリル末端ポリエーテルと触媒とを液Ａと液Ｂとに振り分け、これらの液を混合して使用するのがよい。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、高速道路や橋梁などの継ぎ目舗装や段差修正などに適する常温伸縮性ポリマーアスファルトと、その生産方法と、この施工に用いる施工液と、舗装材および施工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高速道路や橋梁などでは、構造物の熱膨張や荷重変動による変位を吸収するために、伸縮可能な機械的な自在継手を用いた連結装置（ジョイント）で継ぎ目を接続している。
【０００３】
しかしこの連結装置は、路面に自在継手の金属部材が露出しているため、可動部分の摩耗や変形により、継ぎ目に段差が発生し易い。この段差が発生すると、大型車両の走行時に大きな振動や騒音が発生することになり、近隣環境に悪影響を及ぼすという問題があった。
【０００４】
そこでこの連結装置を路面の下に置いて、その上を舗装材（上層部舗装材）で舗装する埋設型のものが提案されている。しかしこの場合には路面下に埋設された連結装置が伸縮する際に、表面の舗装材（上層部舗装材）に伸縮力が加わることになる。
【０００５】
従来はこの上層部舗装に加熱アスファルト舗装を用いたり、排水性舗装構造体を用いていた。しかし従来の加熱アスファルト舗装は常温での伸縮性や接着力が不十分であり、また排水性舗装は骨材をエポキシ樹脂などで強固に結合する構造であるために、接着力が強い代わりに伸縮性が著しく悪くなる。このため従来の上層部舗装はいずれも耐久性が著しく悪いという問題があった。
【０００６】
また地下防水材や立体駐車場の車両駐車部分の防水材、屋根材の接着、トンネル内のタイル接着などに、従来よりゴムシートやモルタルが広く用いられているが、従来のゴムシートは耐薬品性が乏しく劣化し易い。またモルタルは変形追従性が悪く特に寒冷地での使用に対して耐久性が悪くなるという問題があった。
【０００７】
この発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、道路の継ぎ目に埋設型ジョイントを用いる場合に上層部舗装の耐久性を向上させ、また地下防水材や屋根材やトンネル内タイルなどの接着および寒冷地での使用にも適する常温伸縮型ポリマーアスファルトを提供することを第１の目的とする。
【０００８】
またこの発明は、このアスファルトの生産方法を提供することを第２の目的とする。またこの方法の実施に直接使用する処方液を提供することを第３の目的とする。またこのアスファルトを用いた舗装材を提供することを第４の目的とする。さらにこの舗装材を用いた舗装の施工方法を提供することを第５の目的とする。
【０００９】
【発明の構成】
この発明によれば第１の目的は、シリル末端ポリエーテルおよびそのゴム状硬化を促す触媒と、エポキシ樹脂およびその硬化剤と、ストレートアスファルトとを混合しゴム状硬化物としたことを特徴とする常温伸縮型ポリマーアスファルト、により達成される。
【００１０】
この場合に、シリル末端ポリエーテルは常温で触媒の存在下で水分と反応してゴム状硬化物になるが、この触媒としては有機スズ化合物とフタル酸ビスとの混合物が適する。硬化剤は、エポキシ樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用いる場合にはポリアミンが適する。
【００１１】
ストレートアスファルトには硬度調整用溶剤として炭化水素（ガソリン、灯油、重油などの石油系溶剤）や酢酸エチルなどを加えたものであってもよい。
【００１２】
本発明によれば第２の目的は、このポリマーアスファルトの生産にあたって、後記の処方液Ａ（またはＡ′）と処方液Ｂ（またはＢ′）を用意しておき、これら二液ＡとＢまたはＡ′とＢ′とを施工現場などで混合する生産方法により達成できる。ここに処方液Ａ、（Ａ′）、Ｂ（Ｂ′）は、単独では硬化しないように、エポキシ樹脂と硬化剤およびシリル末端ポリエーテルと触媒とを液Ａ（Ａ′）とＢ（Ｂ′）とに振り分けるのである。すなわち後記する図３、４に示すように振り分けるのである。
【００１３】
ここに処方液Ｂ、Ｂ′には、さらにアミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノシランを添加するのが望ましい。このアミノシランは、エポキシ樹脂とシリル末端ポリエーテルとの相溶性を増すので、その混合物は高強度ゴム弾性体となるからである。
【００１４】
この発明によれば第３の目的は、図３、４に示す成分を有する処方液Ａ（Ａ′）、Ｂ（Ｂ′）により達成できる。
【００１５】
第４の目的は、シリル末端ポリエーテルおよびそのゴム状硬化を促す触媒と、エポキシ樹脂およびその硬化剤と、ストレートアスファルトと、骨材とを混合し硬化したことを特徴とする常温伸縮型ポリマーアスファルト舗装材、により達成される。
【００１６】
第５の目的は、ストレートアスファルトとビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と触媒とを含む処方液Ａと、シリル末端ポリエーテルと硬化剤としての三級アミンとを含む処方液Ｂとを予め用意し、これら処方液ＡとＢと骨材とを混合して施工することを特徴とする常温伸縮型ポリマーアスファルト舗装材の施工方法、により達成される。ここに処方液Ａ、Ｂに代えて請求項１２、１３に示す処方液Ａ′、Ｂ′を用いてもよい。
【００１７】
【実施態様】
図１は本発明による施工例である橋梁の継ぎ目部分を一部破断して示す斜視断面図、図２は同じく側断面図、図３は処方液Ａ、Ｂの成分構成を示す図、図４は処方液Ａ′、Ｂ′の成分構成を示す図である。また図５は舗装材の施工方法を示す図である。
【００１８】
図１において、符号１０は橋梁の主桁であり、その上にはコンクリートなどの床板１２が固定されている。１４はパラペット（Ｐａｒａｐｅｔ）であり、高速道路側の末端である。このパラペット１４の上面はコンクリートの床板１６となっている。床面１２、１６の上面にはアスファルト舗装１８、２０による既存舗装が施工されている。
【００１９】
これら橋梁側の床板１２とパラペット１４側の床板１６とは所定間隙Ｌを空けて対向する。両床板１２、１６の対向面の上縁付近から上面にかけて、円弧状に滑らかに湾曲したガイド板２２、２４が取付けられている。これらのガイド板２２、２４の上には、中央部分を間隙Ｌ内に弛ませた繊維強化シート２６の両端が接着剤を介して重ねられる。
【００２０】
この繊維強化シート２６の両端にはさらに押え板２８、３０が重ねられる。これら押え板２８、３０、繊維強化シート２６およびガイド板２２、２４にはボルト３２、３４が貫通し、これらのボルト３２、３４は床板１２、１６に埋設したアンカーナット３６、３８に螺入される。すなわち繊維強化シート２６は、ガイド板２２、２４に接着されると共に、ガイド板２２、２４と押え板２８、３０との間に挟まれて固定される。
【００２１】
押さえ板２８、３０の上にはＭＭＡ（メチルメタアクリレート）の板４０が掛け渡される。そしてこの板４０の上に本発明に係る常温伸縮型ポリマーアスファルトの上層部舗装４２が施工されて、橋梁側と道路側のアスファルト舗装１８、２０が滑らかに接続される。
【００２２】
次に上層部舗装４２に用いる常温伸縮型ポリマーアスファルトについて説明する。
【００２３】
図３に示すものは、処方液ＡをストレートアスファルトとビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と、触媒となる有機スズ化合物とフタル酸ビスの混合物とで形成する。そして処方液Ｂを、弾性と接着性を付与する材料となるシリル末端ポリエーテルと、エポキシ樹脂の硬化剤となる三級アミンとで形成する。
【００２４】
ここにストレートアスファルトには、その硬化調整用の溶剤として炭化水素（ガソリン、軽油、灯油など）や酢酸エチルを添加してもよい。この場合、炭化水素および酢酸エチルの添加量は、ストレートアスファルト９０〜６０重量％に対して１０〜４０重量％とするのがよい。以下、このストレートアスファルトと炭化水素および酢酸エチルの混合物は、単にアスファルト混合物ともいうことにする。
【００２５】
処方液Ａの各成分の混合比は、アスファルト混合物の２０〜４０重量％に対して、エポキシ樹脂８０〜６０重量％とし、これに触媒（有機スズ化合物とフタル酸混合物）を微少量（シリル末端ポリエーテルに対して１〜３重量％）加えたものとする。
【００２６】
処方液Ｂの各成分の混合比は、シリル末端ポリエーテルをエポキシ樹脂に対して２０〜８０重量％、三級アミンをエポキシ樹脂に対して５〜２０重量％とする。
【００２７】
処方液Ｂに含まれるシリル末端ポリエーテルは、処方液Ａの触媒の存在下で常温で水分と反応し、ゴム状硬化物（変性シリコンゴム）となる。この処方液Ｂにアミノシラン（アミノプロピルトリメントキシシラン）を添加すると、このシリル末端ポリエーテル（またはゴム状硬化物）のエポキシ樹脂との相溶性が増し、そのブレンド硬化物は高強度ゴム状弾性体となる。このため弾性接着材としての機能が向上する。この場合アミノシランの添加量は、シリル末端ポリエーテルに対して１〜３重量％とするのがよい。
【００２８】
このようにして作られた処方液ＡとＢは、各成分の混合比が前記したようになるような比率で混合する。この混合は、施工直前に常温下で行う。混合後直ちに施工すれば、約１時間で混合物は硬化する。前記図１、２で示した道路のジョイント部分に施工する場合には、図５に示すように、これら処方液ＡとＢを骨材５０と混合して舗装材５２とする。この舗装材５２が硬化する前に施工を行う。
【００２９】
すなわちジョイント上方のＭＭＡ板の上にこの混合物５２を敷きつめ、ジョイント前後の通常舗装１８、２０に滑らかに連続するように加圧する。この結果本発明に係る常温伸縮型ポリマーアスファルト舗装からなる上層舗装４２が形成される。
【００３０】
骨材５０は砕石や砂、小石、古い舗装材やガラスなどの廃材を砕いて再生した材料などである。処理液Ａ、Ｂ（またはＡ′、Ｂ′）の混合量は、骨材を１００重量％として５〜２５重量％とするのがよい。処方液Ａ、Ｂ（Ａ′、Ｂ′）の混合比を少なくすれば骨材の間隙が増え、排水性、透水性が向上する。
【００３１】
図４に示すものは、図３のものにおける硬化剤を三級アミンに代えてポリアミンとしたものである。このポリアミンはシリル末端ポリエーテルと反応するため、ポリアミンを処方液Ａに入れ、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を処方液Ｂに入れたものである。このように硬化剤（ポリアミン）とエポキシ樹脂の入れ替えを行った処方液を、ここではＡ′、Ｂ′ということにする。
【００３２】
処方液Ａ′に加えるポリアミンは、処方液Ｂ′のエポキシ樹脂に対して３０〜４０重量％となるようにする。このように調整した処方液Ａ′とＢ′とは重量比で約１００：７５となるように混合し、施工する。常温下で約１時間で硬化が完了する。
【００３３】
以上の実施態様は、本発明に係る常温伸縮型ポリマーアスファルトを用いて、道路の継ぎ目（ジョイント部）の上に上層部舗装４２を施工したから、このポリマーアスファルト自身の接着力により継ぎ目の前後の通常舗装１８、２０およびジョイントを覆うＭＭＡ板４０に強く接着される。またこのポリマーアスファルト自身の弾力性により、ジョイント部分の変位やその前後の通常舗装１８、２０の相対変位を吸収する。
【００３４】
このため上層部舗装の耐久性が向上する。特に−２０℃の低温下でも十分な接着強度および弾力性が維持されるので、寒冷地での使用にも適する。また現場で施工液Ａ（Ａ′）とＢ（Ｂ′）とを混合するだけであるから、施工が簡単である。
【００３５】
このポリマーアスファルトは道路のジョイント部の舗装に限らず、一般舗装道路における段差修正、上層（表面）舗装に適用することによる騒音防止が図れる。またアスファルト舗装における轍（わだち）やタワミ箇所に対する補修にも適する。さらにビル地下防水材や立体駐車場の車両駐車部分の防水材、屋根材の接着や、トンネル内のタイル接着などの建築物、構築物に対しても用いることができる。
【００３６】
特にストレートアスファルトを混合することにより、次のような特有な効果が得られる。（ａ） このアスファルトの黒色が紫外線を吸収することにより、他の使用樹脂類（シリル末端ポリエーテル樹脂、エポキシ樹脂など）の紫外線による劣化を防ぎ、耐久性を向上させることができる。（ｂ） アスファルトにより増量できるので、他の高価な樹脂の使用量を減らすことができ、経済性に優れる。（ｃ） 通常のアスファルト舗装部分との相溶性があり、また同色（黒色）であるから、補修部分が目立たず、不自然さが無い。（ｄ） エポキシ樹脂とアスファルトの混合物が経時的に硬化するのを変性シリコンゴムの弾性により補償するから、長期的に伸縮性・弾性を維持させることができる。
【００３７】
【発明の効果】
この発明は以上のように、シリル末端ポリエーテルおよびそのゴム状硬化触媒と、エポキシ樹脂およびその硬化剤と、ストレートアスファルトとを混合してゴム状硬化物としたものであるから、十分な接着強度と弾力性（伸縮性）とを持つポリマーアスファルトが得られる。従って道路の継ぎ目の舗装や、地下防水材・立体駐車場・屋根材・タイルなどの接着に適する材料が得られる。
【００３８】
特に骨材と混合して舗装材とすれば、耐久性に優れる舗装が可能であり、混合比を適切に設定することにより透水性、排水性のよい舗装が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による施工例を一部破断した斜視断面図
【図２】同じく側断面図
【図３】施工液Ａ、Ｂの成分構成を示す図
【図４】施工液Ａ′、Ｂ′の成分構成を示す図
【図５】舗装材の施工方法を示す図
【符号の説明】
１０ 橋梁の主桁
１２ 床板
１４ パラペット
１６ 床板
１８、２０ 通常アスファルト舗装
２６ 繊維強化シート
４２ 上層部舗装（ポリマーアスファルト）
５０ 骨材
５２ 舗装材（混合物）

Claims (16)

1. シリル末端ポリエーテルおよびそのゴム状硬化を促す触媒と、エポキシ樹脂およびその硬化剤と、ストレートアスファルトとを混合しゴム状硬化物としたことを特徴とする常温伸縮型ポリマーアスファルト。
2. シリル末端ポリエーテルの触媒が有機スズ化合物とフタル酸ビスとの混合物である請求項１の常温伸縮型ポリマーアスファルト。
3. エポキシ樹脂がビスフェノールＡ型エポキシ樹脂であり、エポキシ樹脂の硬化剤がポリアミンである請求項１の常温伸縮型ポリマーアスファルト。
4. 請求項１〜３のいずれかにおいて、さらにストレートアスファルトの硬化調整用の溶剤として炭化水素および酢酸エチルを含む常温伸縮型ポリマーアスファルト。
5. ストレートアスファルトとビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と触媒とを含む処方液Ａと、
   シリル末端ポリエーテルと硬化剤としての三級アミンとを含む処方液Ｂとを予め用意し、これら処方液ＡとＢとを混合することを特徴とする常温伸縮型ポリマーアスファルトの生産方法。
6. 触媒が有機スズ化合物とフタル酸ビスとの混合物である請求項５の常温伸縮型ポリマーアスファルトの生産方法。
7. 処方液Ｂは、さらにアミノシランを含む請求項５の常温伸縮型ポリマーアスファルトの生産方法。
8. ストレートアスファルトと硬化剤としてのポリアミンと触媒とを含む処方液Ａ′と、シリル末端ポリエーテルとビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とを含む処方液Ｂ′とを予め用意し、これら処方液Ａ′とＢ′とを混合することを特徴とする常温伸縮型ポリマーアスファルトの生産方法。
9. 処方液Ｂは、さらにアミノシランを含む請求項８の常温伸縮型ポリマーアスファルトの生産方法。
10. 請求項５の生産方法に用いる処方液Ａであって、ストレートアスファルトと、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と、有機スズ化合物およびフタル酸ビスとの混合物である触媒とを含むことを特徴とする処方液。
11. 請求項５の生産方法に用いる処方液Ｂであって、シリル末端ポリエーテルと、三級アミンからなる硬化剤とを含むことを特徴とする処方液。
12. 請求項８の生産方法に用いる処方液Ａ′であって、ストレートアスファルトと、ポリアミンからなる硬化剤と、有機スズ化合物およびフタル酸ビスとの混合物である触媒とを含むことを特徴とする処方液。
13. 請求項８の生産方法に用いる処方液Ｂ′であって、シリル末端ポリエーテルとビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とを含むことを特徴とする処方液。
14. シリル末端ポリエーテルおよびそのゴム状硬化を促す触媒と、エポキシ樹脂およびその硬化剤と、ストレートアスファルトと骨材を混合し硬化したことを特徴とする常温伸縮型ポリマーアスファルト舗装材。
15. ストレートアスファルトとビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と触媒とを含む処方液Ａと、
    シリル末端ポリエーテルと硬化剤としての三級アミンとを含む処方液Ｂとを予め用意し、これら処方液ＡとＢと骨材とを混合して施工することを特徴とする常温伸縮型ポリマーアスファルト舗装材の施工方法。
16. ストレートアスファルトと硬化剤としてのポリアミンと触媒とを含む処方液Ａ′と、シリル末端ポリエーテルとビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とを含む処方液Ｂ′とを予め用意し、これら処方液Ａ′とＢ′と骨材とを混合して施工することを特徴とする常温伸縮型ポリマーアスファルトの施工方法。

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