JP2008223463A - アスファルト舗装工法 - Google Patents

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Abstract

【課題】長期にわたって密着性、防水性などの物性に優れたアスファルト舗装構造体の形成が可能なアスファルト舗装工法を提供する。
【解決手段】基体上に形成された防水層に、未反応の液状モノマーを含む常温硬化型の液状熱硬化性樹脂を0.4〜2kg/mと、平均粒子径0.5〜7mmの粒状熱可塑性樹脂を0.2〜2kg/mとを塗工し、前記液状熱硬化性樹脂を硬化させて接着層を形成した後、該接着層上に加熱したアスファルト舗装材を敷設してアスファルト層を形成する。
【選択図】なし

Description

本発明は、防水層を設けたアスファルト舗装工法に関する。
道路、鉄道等の橋梁において、コンクリート等の基体表面にアスファルト舗装材を施工しただけでは、雨水が廻り込んで基体の劣化を促進することが近年問題となっている。すなわち、基体表面に十分な防水が施されない場合は、耐用年数を経過する前に、橋梁の耐久力が低下するという問題が表面化してきている。
そこで、近年では、アスファルト舗装材と、コンクリート床版や鋼床版等からなる基体との間に防水層を設ける技術が開発されている。
例えば、下記特許文献1には、コンクリート床版上面に防水膜を形成する常温硬化型合成樹脂を塗布し、該合成樹脂の硬化前に該合成樹脂上に熱溶融型樹脂のペレットを散布し、該合成樹脂が硬化した後に、この上にアスファルト舗装材などの舗装層を形成する加熱混合物を舗設するアスファルト舗装工法が開示されている。
また、下記特許文献2には、床版上に速硬化型液状樹脂を塗布して防水層を形成する工程と、この防水層上に柔軟性樹脂接着剤を塗布して一次接着層を形成する工程と、この一次接着層上の全域に粉粒状又はペレット状の熱溶融接着剤を散布する工程と、この粉粒状又はペレット状の熱溶融接着剤上に加熱アスファルト舗装体を舗設する工程とを備えたアスファルト舗装工法が開示されている。
また、下記特許文献3には、下地上にウレタン樹脂を塗布して防水層を形成し、このポリウレタン系防水層の上面にウレタン系プライマーを塗布し、ウレタン系プライマーの硬化前に軟化点が35〜130℃の熱可塑性樹脂粉あるいは顆粒を布設し、その上に加熱アスファルトコンクリート舗装合材を舗設して、ポリウレタン系プライマー層とアスファルトコンクリート層の間に熱可塑性樹脂層を形成し、かつ熱可塑性樹脂層の一部とウレタン系プライマーの少なくとも一部を接着一体化させるアスファルト舗装工法が開示されている。
また、下記特許文献4には、熱硬化型のポリウレタンエラストマーを含有する粒状接合剤を、該樹脂系防水層の上に、該樹脂系防水層が未だ硬化しない間に散布したあと、加熱アスファルト混合物を用いて舗装することを特徴とする床版の防水施工法が開示されている。
特公平8−9851号公報 特開2004−92375号公報 特開2003−253608号公報 特開2004−52278号公報
上記特許文献1〜4では、防水層上に粒状熱可塑性樹脂を布設し、その上に加熱アスファルト舗装材を敷設してアスファルト層を形成している。粒状熱可塑性樹脂は、防水層上に散布すればよいので施工性は良好であるが、上記特許文献1〜4に開示された方法では、防水層とアスファルト層との接着性は十分ではなかった。
したがって、本発明の目的は、長期にわたって密着性、防水性などの物性に優れたアスファルト舗装構造体の形成が可能なアスファルト舗装工法を提供することである。
上記目的を達成するため、本発明のアスファルト舗装工法は、基体上に形成された防水層に、未反応の液状モノマーを含む常温硬化型の液状熱硬化性樹脂を0.4〜2kg/mと、平均粒子径0.5〜7mmの粒状熱可塑性樹脂を0.2〜2kg/mとを塗工し、前記液状熱硬化性樹脂を硬化させて接着層を形成した後、該接着層上に加熱したアスファルト舗装材を敷設してアスファルト層を形成することを特徴とする。
本発明によれば、液状熱硬化性樹脂を0.4〜2kg/mと、平均粒子径0.5〜7mmの粒状熱可塑性樹脂を0.2〜2kg/mとを塗工し、液状熱硬化性樹脂を硬化させて形成した接着層を介して防水層とアスファルト層とを接着する。この接着層は、層中の粒状熱可塑性樹脂が周囲を熱硬化性樹脂によって覆われて固着され、その粒状の形状を表面に現した凹凸になっている。熱硬化性樹脂は、粒状熱可塑性樹脂の側部と底部に集中して存在して硬化するが、粒状熱可塑性樹脂の上面は極薄い殻状で存在する。このため、加熱されたアスファルト舗装材を敷設した際、接着層中の熱硬化性樹脂の層は、アスファルト舗装材からの熱により、流動することなくその形状が保持されるが、粒状熱可塑性樹脂は、アスファルト舗装材からの熱と転圧による圧力により、熱硬化性樹脂によって覆われた殻を破って流出又は溶融し、アスファルト舗装材と全体もしくは一部が一体化する。そして、アスファルト舗装材は、熱可塑性樹脂の全体と一体化した場合、粒状熱可塑性樹脂が存在していた部分、すなわち、熱硬化性樹脂の層の窪状の凹部に入り込むことで、アンカー効果による接着力を発揮し、また、粒状熱可塑性樹脂の一部と一体化した場合、一部溶融した粒状熱可塑性樹脂とアスファルト舗装材との間の接着力、及び粒状熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との接着力を発揮することにより、アスファルト層が接着層に強固に接着される。その結果、アスファルト層の膨れや部分的な剥離が生じにくくなり、車両等の走行に対して耐久性に優れたアスファルト舗装構造体を基体上に形成することができる。
本発明のアスファルト舗装工法の前記接着層は、前記防水層に、前記液状熱硬化性樹脂を塗工した後、該液状熱硬化性樹脂が硬化する前に前記粒状熱可塑性樹脂を供給し、その後、前記液状熱硬化性樹脂を硬化させて形成するか、あるいは、前記防水層に、前記液状熱硬化性樹脂と前記粒状熱可塑性樹脂とを含む樹脂組成物を塗工し、前記液状熱硬化性樹脂を硬化させて形成することが好ましい。
本発明のアスファルト舗装工法は、前記接着剤が、前記液状熱硬化性樹脂を10〜80質量%、前記粒状熱可塑性樹脂を90〜20質量%含有することが好ましい。この態様によれば、熱硬化性樹脂上に形成される凹部に、アスファルト舗装材が入り込み易くなるので、アンカー効果による剪断接着力がより向上する。
本発明のアスファルト舗装工法は、前記液状熱硬化性樹脂が、熱硬化性アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂及びビニルエステル樹脂から選ばれるものであり、前記粒状熱可塑性樹脂が、エチレン酢酸ビニル共重合体系熱可塑性エラストマー及び/又はスチレン系熱可塑性エラストマーであることが好ましい。この態様によれば、粒状熱可塑性樹脂の表面の一部が熱硬化性樹脂に溶解した状態で熱硬化性樹脂が硬化するので、粒状熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とが強固に接着した接着層が形成される。このため、例えば、冬場などの外気温の低い場合など、粒状熱可塑性樹脂が十分に溶融しない場合であっても、一部溶融した粒状熱可塑性樹脂とアスファルト舗装材との間の相溶効果による接着力と、粒状熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との溶融接着による接着力が得られるので、これらが相乗的に作用し、全体として防水層とアスファルト層との接着力が十分確保できる。
本発明のアスファルト舗装工法は、前記粒状熱可塑性樹脂の軟化点が、60〜250℃であることが好ましい。粒状熱可塑性樹脂の軟化点が上記範囲であれば、アスファルト舗装材を敷設した際の熱によって、粒状熱可塑性樹脂が溶融ないし流動しやすくなるので、接着力が向上する。
本発明のアスファルト舗装工法は、前記粒状熱可塑性樹脂が、軟化点が60〜100℃の低軟化点熱可塑性樹脂と、該軟化点熱可塑性樹脂の軟化点よりも10〜150℃高い高軟化点熱可塑性樹脂とを含むことが好ましい。この態様によれば、アスファルト舗装材の敷設時に、低軟化点熱可塑性樹脂は、容易に溶融するので、アンカー効果による接着力が得られやすくなる。また、低軟化点熱可塑性樹脂は、アスファルト舗装材と一体化し易いので、アスファルト舗装材の接着界面に近い層の強度、耐熱性が向上する。また、高軟化点熱可塑性樹脂は、一部が溶融してアスファルト舗装材と接着すると共に、接着層中の熱硬化性樹脂の層と、溶融せずに残った粒状熱可塑性樹脂との強固な接着力と相まった接着力が発揮される。このため、アスファルト舗装時に想定される約100〜170℃の広範囲の舗装材の温度において、これらの接着力が相乗的に作用し、防水層とアスファルト層間において良好な接着力が発現される。
本発明のアスファルト舗装工法は、前記粒状熱可塑性樹脂のメルトフローレートが、1〜800g/10minであることが好ましい。粒状熱可塑性樹脂のメルトフローレートが上記範囲であれば、アスファルト舗装材を敷設した際の熱によって、粒状熱可塑性樹脂が溶融ないし流動しやすくなるので、アスファルト層の接着力が向上する。
本発明のアスファルト舗装工法は、前記粒状熱可塑性樹脂が、メルトフローレートが100〜800g/10minの低溶融粘度熱可塑性樹脂と、メルトフローレートが1〜100g/10minの高溶融粘度熱可塑性樹脂とを含むことが好ましい。この態様によれば、アスファルト舗装材の敷設時に、低溶融粘度熱可塑性樹脂は、容易に溶融してアンカー効果による接着力が得られる。また、低溶融粘度熱可塑性樹脂は、アスファルト舗装材と一体化易いので、アスファルト舗装材の接着界面に近い層の強度、耐熱性が向上する。また、高溶融粘度熱可塑性樹脂は、一部が溶融する傾向にあり、アスファルト舗装材と接着すると共に、接着層中の熱硬化性樹脂の層と、溶融せずに残った粒状熱可塑性樹脂との強固な接着力と相まった接着力が発揮される。このため、アスファルト舗装時に想定される約100〜170℃の広範囲の舗装材の温度において、これらの接着力が相乗的に作用し、防水層とアスファルト層間において良好な接着力が発現される。
本発明のアスファルト舗装工法は、前記防水層が、ウレタン樹脂系防水層であり、前記接着層を形成する前に、前記防水層にウレタン系プライマーを塗工することが好ましい。この態様によれば、防水層と接着層との密着性が向上するので、より一層アスファルト層の膨れや剥がれを防止し、車両等の走行に対して耐久性に優れたアスファルト舗装構造体を基体上に形成することができる。
本発明のアスファルト舗装工法によれば、接着層とアスファルト層とが強固に接着されるので、アスファルト層の膨れや部分的な剥離が生じにくく、車両等の走行に対して耐久性に優れたアスファルト舗装構造体を基体上に形成することができる。
本発明のアスファルト舗装工法において、防水層の形成された基体としては、特に限定はなく、例えば、道路、鉄道などの橋梁のコンクリート床版や鋼床版などが挙げられる。
また、防水層としては、特に限定はなく、例えば、塗膜防水層、シート型防水層が挙げられる。なかでも、基体との接着性や施工性の観点から塗膜防水層が好ましい。そして、塗膜防水層を形成する塗膜材としては、4−4−ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリフェニルメチレンポリイソシアネート、カルボジイミド変性ジフェニルメタンジイサシアネート等のポリイソシアネート化合物または4−4−ジフェニルメタンジイソシアネートとポリオールとの反応物であるイソシアネート基末端プレポリマーを主体とした、ウレタン樹脂塗膜材、ウレア樹脂塗膜材、ウレタンウレア樹脂系塗膜材が好ましく挙げられる。これらの塗膜材は一液湿気硬化型、硬化剤を混合した2液混合型のいずれであってもよい。特に、作業効率が良好で、強靭な塗膜を形成できるという点で、2液混合型の吹付け式超速硬化型の塗膜材が好ましい。
本発明のアスファルト舗装工法において、基体上に防水層を形成するに先立ち、基体上に基体プライマーを塗工して基体プライマー層を形成した後、防水層を形成することが好ましい。基体と防水層の間に基体プライマー層が形成されることで、基体と防水層との接着性が向上する。基体プライマーとしては、特に限定はなく、防水層によって適宜変更することができる。例えば、防水層がウレタン樹脂塗膜材からなる塗膜防水層の場合、一液湿気硬化型ウレタン系プライマー、2液型ウレタン系プライマー、溶剤系エポキシプライマー、水系エポキシプライマー、無溶剤系エポキシプライマー等が好ましく挙げられる。
本発明のアスファルト舗装工法において、接着層は、液状熱硬化性樹脂(a1)と、粒状熱可塑性樹脂(a2)とで形成されている。この接着層は、防水層に液状熱硬化性樹脂(a1)と粒状熱可塑性樹脂(a2)とを塗工し、1〜24時間養生して液状熱硬化性樹脂(a1)を硬化させて形成するが、以下の〈1〉又は〈2〉の方法によって形成することが好ましい。
〈1〉:防水層に、液状熱硬化性樹脂(a1)を塗工した後、塗工した液状熱硬化性樹脂(a1)が硬化する前に粒状熱可塑性樹脂(a2)を液状熱硬化性樹脂(a1)上に塗工して、その後、液状熱硬化性樹脂(a1)を硬化させて形成する方法。
〈2〉:防水層に、液状熱硬化性樹脂(a1)と粒状熱可塑性樹脂(a2)とを含む樹脂組成物を塗工し、その後、液状熱硬化性樹脂(a1)を硬化させて形成する方法。
上記〈1〉の方法であれば、粒状熱可塑性樹脂(a2)を液状熱硬化性樹脂(a1)上にほぼ均一に敷設できるので、熱硬化性樹脂の層に窪状の凹部をほぼ均一に形成できる。また、上記〈2〉の方法であれば、接着層を形成する際の工程を簡略化できる。
上記〈1〉,〈2〉の方法において、液状熱硬化性樹脂(a1)の塗布量は、0.4〜2kg/mであることが必要であり、0.5〜1.5kg/mが好ましく、0.6〜1.2kg/mがより好ましい。液状熱硬化性樹脂(a1)の塗布量が上記範囲内であれば、アスファルト舗装材が入り込みやすい窪状の凹部を熱硬化性樹脂の層に形成することができるので、アンカー効果による接着力が効果的に発揮され、アスファルト層と接着層との間の接着が強固になる。
また、粒状熱可塑性樹脂(a2)の塗布量は、0.2〜2kg/mであることが必要であり、0.4〜1.5kg/mが好ましく、0.5〜1.2kg/mがより好ましい。粒状熱可塑性樹脂(a2)の塗布量が上記範囲内であれば、アスファルト舗装材が入り込みやすい窪状の凹部を、熱硬化性樹脂の層に形成し易くなるので、アンカー効果による接着力が得られ易くなり、アスファルト層と接着層との間の接着力が強固になる。
上記〈1〉の方法において、液状熱硬化性樹脂(a1)を塗工方法は、特に限定はなく、防水層上に均一に塗工できる方法であればよい。例えば、金コテ、くし目コテなどを用いて塗工する方法などが挙げられる。また、粒状熱可塑性樹脂(a2)の塗工方法は、特に限定はなく、硬化前の液状熱硬化性樹脂(a1)中に均一に沈み込むように塗工できる方法であればよい。例えば、箕などを使用して上部から均一に散布する方法などが挙げられる。また、粒状熱可塑性樹脂(a2)の塗工は、熱硬化性樹脂の硬化が始まる前、すなわち、塗工直後、通常10分以内に行うことが好ましい。
上記〈2〉の方法において、接着層の形成する際に用いる上記樹脂組成物は、液状熱硬化性樹脂(a1)を10〜80質量%、粒状熱可塑性樹脂(a2)を90〜20質量%含有させて用いることが好ましく、液状熱硬化性樹脂(a1)を20〜70質量%、粒状熱可塑性樹脂(a2)を80〜30質量%含有させて用いることがより好ましい。液状熱硬化性樹脂(a1)と粒状熱可塑性樹脂(a2)との含有量が上記範囲であれば、アスファルト舗装材の敷設した際に、熱硬化性樹脂の層にアスファルト舗装材が入り込みやすい窪状の凹部が形成されやすくなるので、アスファルト層との接着性が向上する。また、樹脂組成物の塗工方法は、特に限定はなく、防水層上に均一に塗工できる方法であればよい。例えば、ハンドミキサーなどで液状熱硬化性樹脂(a1)と粒状熱可塑性樹脂(a2)とを均一に混合した後、硬化剤を加え、金コテなどを用いて塗工する方法などが挙げられる。
接着層の形成に用いる液状熱硬化性樹脂(a1)は、硬化後、アスファルト舗装材を敷設した際、アスファルト舗装材の熱で溶融せず、形状を保持できる樹脂材料であって、未反応の液状モノマーを含む常温硬化型の液状組成物である。この液状熱硬化性樹脂(a1)は、粒状熱可塑性樹脂(a2)と混合することによって、アスファルト舗装材を敷設した際に、アスファルト舗装材が入り込みやすい窪状の凹部を熱硬化性樹脂の層に形成してアスファルト層と接着層との接着を強固にするものである。従って溶剤を多量に含むプライマーなどは、溶剤を含有したまま硬化が進むので、形状が保持できず、強固な凹凸の構造を形成することできないので、本発明における液状熱硬化性樹脂(a1)としては使用に適さない。液状熱硬化性樹脂(a1)は、揮発させることが前提の溶剤を含まないかまたは溶剤含有量が10質量%以下であることが必要である。
液状熱硬化性樹脂(a1)の具体例としては、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、熱硬化性アクリル樹脂、ビニルエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、水酸化ポリブタジエンとイソシアネートとからなる硬化性組成物、エポキシ樹脂、フラン樹脂等が好ましく挙げられる。これらは、防水層との接着性を良好となるように適宜選択することができる。
例えば、防水層がウレタン樹脂塗膜材からなる塗膜防水層の場合、液状熱硬化性樹脂(a1)としては、熱硬化性アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂が好ましい。これらは、粒状熱可塑性樹脂(a2)を容易に混合することができる。これらは、有機過酸化物などの硬化剤を加え、溶解させることで一定時間後に硬化が始まるが、例えば、硬化系として有機過酸化物−第3級アミンなどのレドックス反応を利用することで、常温にて容易に硬化させて接着層を形成させることができる。なかでも、低温硬化性に優れ、低温下でも作業性に優れるという理由から、熱硬化性アクリル樹脂が特に好ましい。
液状熱硬化性樹脂(a1)として用いられる熱硬化性アクリル樹脂としては、アクリル酸エステルやメタクリル酸エステルなどの重合性二重結合を持つアクリルモノマーに、(メタ)アクリル樹脂を溶解させ、架橋性単量体などを配合した液状組成物などが具体例として挙げられる。
液状熱硬化性樹脂(a1)として用いられる不飽和ポリエステル樹脂としては、不飽和二塩基酸に、必要に応じて飽和二塩基酸を加えた多塩基酸成分と、多価アルコール成分とを常法により縮合反応させたものを、通常重合性のモノマーに混合または溶解した液状組成物などが具体例として挙げられる。不飽和二塩基酸としては、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸等が挙げられる。飽和二塩基酸としては、フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、アジピン酸、テトラヒドロ無水フタル酸等が挙げられる。多価アルコール成分としては、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物などが挙げられる。重合性モノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレン、α−クロロメチルスチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、ジアリルベンゼンホスホネート等の芳香族ビニル系モノマー類;酢酸ビニル、アジピン酸ビニル等のビニルエステルモノマー類;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、β−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、(ジ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコール(ジ)エチレングリコール(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリス(ヒドロキシエチル)イソシアヌレートのトリ(メタ)アクリレート、等の(メタ)アクリル系モノマー;トリアリルシアヌレート等が挙げられる。
液状熱硬化性樹脂(a1)として用いられるビニルエステル樹脂としては、分子中に少なくとも一つのエポキシ基を有するエポキシ化合物と、分子中に少なくとも一つの重合性の不飽和基を有する不飽和カルボン酸(例えば(メタ)アクリル酸など)とを触媒の存在下で付加反応させることにより得られたものを、通常重合性のモノマーに混合または溶解した液状組成物などが具体例として挙げられる。エポキシ化合物としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂(例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSおよびテトラブロモビスフェノールA等のビスフェノール類とエピクロルヒドリンおよび/またはメチルエピクロルヒドリンとを反応させて得られるもの、あるいはビスフェノールAのグリシジルエーテルと前記ビスフェノール類の縮合物とエピクロルヒドリンおよび/またはメチルエピクロルヒドリンとを反応させて得られるもの等)、ビフェニル型エポキシ樹脂(例えば、ビフェノールとエピクロルヒドリンおよび/またはメチルエピクロルヒドリンとを反応させて得られるもの等)が挙げられる。不飽和モノカルボン酸としては、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、桂皮酸等が挙げる。重合性のモノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレン、α−クロロメチルスチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、ジアリルベンゼンホスホネート等の芳香族ビニル系モノマー類;酢酸ビニル、アジピン酸ビニル等のビニルエステルモノマー類;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、β−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、(ジ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコール(ジ)エチレングリコール(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリス(ヒドロキシエチル)イソシアヌレートのトリ(メタ)アクリレート、等の(メタ)アクリル系モノマー;トリアリルシアヌレート等が挙げられる。
本発明において、液状熱硬化性樹脂(a1)の23℃での粘度は、50〜10,000mPa・Sが好ましく、100〜1,000mPa・Sがより好ましい。粘度が50mPa・S以上であれば、液状熱硬化性樹脂(a1)の硬化前に防水層上から流れ出すことがなく、厚塗りが可能である。また、10,000mPa・S以下であれば、塗工性が良好で、また、粒状熱可塑性樹脂(a2)を均一に分散させることができる。
接着層の形成に用いる粒状熱可塑性樹脂(a2)は、アスファルト舗装材を敷設した際、アスファルト舗装材の熱で溶融する粒状の樹脂材料であり、特に限定はされない。また、粒状熱可塑性樹脂(a2)の形状は、粒状を有するものであれば特に限定はなく、例えば、球体、ビーズ、ペレット、チップ、グラムなどの形状が挙げられる。
粒状熱可塑性樹脂(a2)の具体例としては、エチレン酢酸ビニル共重合体熱可塑性エラストマー、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体熱可塑性エラストマー、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体熱可塑性エラストマー及びこれらのケン化物又は変性物、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)、アクリロニトリル・スチレン共重合体(AS)などのポリスチレン系樹脂、スチレン−イソブチレン−スチレン共重合体(SIS)、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(SEBS)、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(SBS)、メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン共重合体(MBS)などのスチレン系熱可塑性エラストマー、エチレン−プロピレンゴム(EPR)、エチレン−ブチレンゴム(EBR)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)などのエチレン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系、ポリエーテル系などの熱可塑性ポリウレタン、メタクリル酸メチル樹脂(PMMA)などの熱可塑性アクリル樹脂が挙げられる。これらは、液状熱硬化性樹脂(a1)の種類に応じて適宜選択して用いることができ、液状熱硬化性樹脂(a1)に対して若干の溶解性を有するものを選択して用いることが好ましい。具体的には、液状熱硬化性樹脂(a1)として熱硬化性アクリル樹脂、ポリエステル樹脂及びビニルエステル樹脂を用い、かつ、粒状熱可塑性樹脂(a2)として、エチレン酢酸ビニル共重合体系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマーを用いることが好ましい。
粒状熱可塑性樹脂(a2)として、液状熱硬化性樹脂(a1)に対して若干の溶解性を有するものを用いることが好ましい。この場合、粒状熱可塑性樹脂(a2)の表面の一部が液状熱硬化性樹脂(a1)に溶解した状態で液状熱硬化性樹脂(a1)が硬化するので、粒状熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とが強固に接着した接着層が形成される。このため、例えば、冬場などの外気温の低い場合など、アスファルト舗装材の敷設時に粒状熱可塑性樹脂(a2)が十分に溶融しないことが生じたとしても、一部溶融した粒状熱可塑性樹脂とアスファルト舗装材との間の接着力と、粒状熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との溶融接着による接着力が確保されるので、これらが相乗的に作用して、アスファルト層と接着層とがより強固に接着される。
粒状熱可塑性樹脂(a2)の平均粒子径は、0.5〜7mmであることが必要であり、1〜5mmが好ましい。平均粒子径が0.5mm以上であれば、アスファルト舗装材の敷設時に、熱硬化性樹脂の層に窪状の凹部が形成しやすくなり、アンカー効果による接着力が得られ易くなり、アスファルト層との接着性が向上する。また、平均粒子径が7mm以下であれば、粒状熱可塑性樹脂(a2)を均一に分散させて塗布することが容易になる。
粒状熱可塑性樹脂(a2)の軟化点は、60〜250℃が好ましく、80〜180℃がより好ましい。軟化点が60℃以上であれば、ブロッキングなどの問題が生じにくく、その粒状の形状を保つことができる。更には、アスファルト舗装材と一体化した際、アスファルト舗装材と粒状熱可塑性樹脂とが一体化した層の耐熱性を向上させることができる。また、軟化点が250℃以下であれば、アスファルト舗装材の敷設時に速やかに溶融ないし流動するので、アスファルト舗装材と粒状熱可塑性樹脂とが一体化して熱硬化性樹脂の窪状の凹部に入り込むことによるアンカー効果による接着力や、アスファルト舗装材と溶融した粒状熱可塑性樹脂の一部が一体化することによる接着力が効果的に発揮される。なお、本発明において軟化点とは、JIS K6863に準拠して測定した環球法による軟化点を意味する。
粒状熱可塑性樹脂(a2)のメルトフローレートは、1〜800g/10minが好ましく、2〜600g/10minがより好ましい。メルトフローレートが800g/10min以下であれば、アスファルト舗装材の敷設時に施工端部からの流出によるロスが生じにくくなる。また、メルトフローレートが1g/10min以上であれば、アスファルト舗装材の敷設時に速やかに溶融ないし流動するので、アスファルト舗装材と粒状熱可塑性樹脂とが一体化して熱硬化性樹脂の窪状の凹部に入り込むことによるアンカー効果による接着力や、アスファルト舗装材と溶融した粒状熱可塑性樹脂の一部が一体化することによる接着力が効果的に発揮される。なお、本発明においてメルトフローレートは、JIS‐K‐7210で規定されたメルトフローレートを意味し、190℃、荷重2.16kgfにおけるシリンダーから流れる10分間あたりの樹脂量を示す。
本発明において、粒状熱可塑性樹脂(a2)は、軟化点の異なる2種以上を併用するか、メルトフローレートの異なる2種以上を併用することが好ましい。
粒状熱可塑性樹脂(a2)として、軟化点やメルトフローレートの異なる2種以上の粒状熱可塑性樹脂を併用することで、アスファルト舗装材の敷設時に、低軟化点の粒状熱可塑性樹脂や低溶融粘度の粒状熱可塑性樹脂は、流動し易いのでアスファルト舗装材と全体が一体化し易く、アンカー効果による接着力が得られ易くなる。また、高軟化点の粒状熱可塑性樹脂や高溶融粘度の粒状熱可塑性樹脂は、一部が溶融してアスファルト舗装材と一体化すると共に、溶融せずに残った部分は熱硬化性樹脂の層と強固に固着する。このため、アスファルト舗装時に想定される約100〜170℃の広範囲の舗装材の温度において、これらの接着力が相乗的に作用して、防水層とアスファルト層間において良好な接着力が発現される。
粒状熱可塑性樹脂(a2)として、軟化点の異なる2種以上の粒状熱可塑性樹脂を併用する場合、軟化点が60〜100℃の低軟化点熱可塑性樹脂(a21)と、該軟化点熱可塑性樹脂の軟化点よりも10〜150℃高い高軟化点熱可塑性樹脂(a22)とを併用することが特に好ましい。
また、粒状熱可塑性樹脂(a2)として、メルトフローレートの異なる2種類以上を併用する場合、メルトフローレートが100〜800g/10minの低溶融粘度熱可塑性樹脂(a21’)と、メルトフローレートが1〜100g/10minの高溶融粘度熱可塑性樹脂(a22’)とを併用することが特に好ましい。
上記低軟化点熱可塑性樹脂(a21)や低溶融粘度熱可塑性樹脂(a21’)は、アスファルト舗装材と一体化し易いので、アスファルト舗装材の接着界面に近い層の強度や、耐熱性を向上させることができる。
また、接着層には、更に、硅砂、スラグ、アルミナ粒子などの固体物質が含有されていてもよい。
本発明のアスファルト舗装工法においては、防水層に液状熱硬化性樹脂(a1)と粒状熱可塑性樹脂(a2)とを塗工して接着層を形成するに先立ち、防水層にプライマーを塗工して、防水層と接着層との間に第2のプライマー層を介在させることが好ましい。防水層上に第2のプライマー層が形成されることで、防水層と接着層との接着性が向上する。第2のプライマー層を形成するプライマーとしては、特に限定はなく、防水層の種類によって適宜変更することができる。例えば、防水層がウレタン樹脂塗膜材からなる塗膜防水層の場合、ウレタン系プライマーが好ましく挙げられる。ウレタン系プライマーとしては、湿気硬化型の一液溶剤型ウレタンプライマー、二液無溶剤型ウレタンプライマー、二液溶剤型ウレタンプライマー、二液型エポキシ変性ウレタンプライマーなどが挙げられる。また、プライマーの塗布量は、0.03〜0.3kg/mが好ましく、0.05〜0.2kg/mがより好ましい。
そして、防水層に液状熱硬化性樹脂(a1)と粒状熱可塑性樹脂(a2)とを塗工し、1〜24時間養生して液状熱硬化性樹脂(a1)を硬化させて接着層を形成した後、140〜170℃に加熱されたアスファルト舗装材を敷設する。
このようにして形成された接着層は、層中の粒状熱可塑性樹脂が、周囲を熱硬化性樹脂によって覆われて固着されている。熱硬化性樹脂は、粒状熱可塑性樹脂の側部と底部に集中して存在して硬化するが、粒状熱可塑性樹脂の上面は、極薄い殻状で存在する。このため、加熱されたアスファルト舗装材を敷設した際、接着層中の熱硬化性樹脂の層は、アスファルト舗装材からの熱により、流動することなくその形状が保持されるが、粒状熱可塑性樹脂は、アスファルト舗装材からの熱と、転圧による圧力により熱硬化性樹脂によって覆われた殻を破って流出又は溶融し、アスファルト舗装材と全体もしくは一部が一体化する。そして、アスファルト舗装材は、熱可塑性樹脂の全体と一体化した場合、粒状熱可塑性樹脂が存在していた部分、すなわち、熱硬化性樹脂の層の窪状の凹部に入り込むことで、アンカー効果による接着力を発揮する。また、一部一体化した場合は、アスファルト舗装材と粒状熱可塑性樹脂、及び粒状熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂間の接着力発揮により、アスファルト舗装材が強固に接着される。その結果、アスファルト層の膨れや部分的な剥離が生じにくくなり、車両等の走行に対して耐久性に優れたアスファルト舗装構造体を基体上に形成することができる。
また、液状熱硬化性樹脂(a1)として熱硬化性アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂から選ばれる1種以上を用い、粒状熱可塑性樹脂(a2)としてエチレン酢酸ビニル共重合体系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマーから選ばれる1種以上を用いて接着層を形成した場合、粒状熱可塑性樹脂が熱硬化性樹脂に若干溶解するので、粒状熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との接着力が強固となる。このため、冬季など外気温の低い場合などにおいては、粒状熱可塑性樹脂が十分に溶融しにくいことがあるが、このような場合であっても、粒状熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との接着力と、一部溶融した粒状熱可塑性樹脂とアスファルト舗装材との間の接着力とが相乗的に発揮されることにより、全体としてアスファルト層と接着層との接着力が向上する。
加熱アスファルト舗装材は、上面に接着層を塗工した防水層の上に、常法により、通常、基層部、表層部の順に2層敷設される。厚みはそれぞれ70mm以下とされており、本発明においても同様の厚みが適用される。
このようにして得られるアスファルト舗装構造体は、アスファルト層が強固に接着されており、部分的な剥離や膨れ等が生じにくく、防水性に優れ、さらには、車両等の走行に対して優れた耐久性を有している。
以下、実施例(例1〜9)、および比較例(例10〜14)を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(例1)
表面をサンダーで研磨処理した舗装用コンクリート平板(JIS A5304:300×300×60mm)に2液形ウレタン樹脂プライマー(サンPC−U2;AGCポリマー建材製)を常温にて0.2kg/mの割合で塗布し3時間養生して、基体プライマー層を形成した。
次に基体プライマー層上に、速硬化形ポリウレタン樹脂(商品名:「リムスプレー F−1000 AGCポリマー建材製)を、プロブラーガンを着用した塗布装置(製品名:「H−20スプレーマシン」ガスマー社製)を用いて、2mm厚の塗膜となるように吹きつけ、1時間養生して、防水層を形成した。
次に、防水層上に、一液湿気硬化形ウレタンプライマー(商品名:「サンPC」 AGCポリマー建材製)を0.1kg/mの割合で塗布し、1時間養生して、第2のプライマー層を形成した。
次に、第2のプライマー層上に、液状の熱硬化性アクリル樹脂(商品名:「シリカルMC2N」 三井化学産資製)とペレット状のエチレン・酢酸ビニル共重合体(商品名:「エバフレックス EV150」 三井デュポンポリケミカル製 軟化点120℃ メルトフローレート:30g/10min 粒径:3〜5mm)を1:1の質量比で混合し、硬化剤(50%ジベンゾイルパーオキシド)を、アクリル樹脂100質量部に対して5質量部加え攪拌溶解させた接着剤を、防水層上に配り、金コテにて均一にして、塗布量が1.5kg/mとなるように塗り付け、1時間養生して接着剤を硬化させて接着層を形成した。
次に接着層上に、170℃に加熱し、混合したアスファルト舗装材(改II形アスファルト使用、密粒度、骨材最大粒径13mm)を敷設し、厚み4cmとなるようにプレートコンパクターにて押し固めてアスファルト層を形成し、例1のアスファルト舗装構造体を得た。
(例2)
例1において、一液湿気硬化形ウレタンプライマーを使用せず、第2のプライマー層を形成しなかった以外は、例1と同様にして例2のアスファルト舗装構造体を得た。
(例3)
例1において、第2のプライマー層上に、液状の不飽和ポリエステル樹脂(製品名:「リマスターM」 三井化学産資製)と、ペレット状のエチレン酢酸ビニル共重合体(商品名:「エバフレックス EV150」 三井デュポンポリケミカル製 軟化点:120℃ メルトフローレート:30g/10min 粒径:3〜5mm)を1:1の質量比で混合し、硬化剤(メチルエチルケトンパーオキシド)を不飽和ポリエステル樹脂100質量部に対して1質量部加え混合して得た接着剤を配り、金ゴテにて均一にして塗布量が1.5kg/mとなるように塗り付け、3時間養生して接着層を形成した以外は例1と同様にして例3のアスファルト舗装構造体を得た。
(例4)
例1において、第2のプライマー層上に、ペレット状のエチレン酢酸ビニル共重合体(商品名:「エバフレックス EV150」 三井デュポンポリケミカル製)の代わりに、ペレット状のエチレン酢酸ビニル共重合体(商品名:「エバフレックス V5772ET」 三井デュポンポリケミカル製 軟化点:80℃、メルトフローレート:400g/10min 粒径:3〜5mm)と、ペレット状のエチレン酢酸ビニル共重合体(商品名:「エバフレックス EV560」 三井デュポンポリケミカル製 軟化点:180℃、メルトフローレート:3.5g/10min 粒径:3〜5mm)を1:1の割合でドライブレンドした粒状熱可塑性樹脂を用いた接着剤を配り、金コテにて均一にして塗布量が1.5kg/mとなるように塗り付けて1時間養生して接着層を形成し、接着層上に170℃に加熱し混合したアスファルト舗装材(改質II形アスファルト)を、110℃に冷却したものを敷設してアスファルト層を形成した以外は、例1と同様にして例4のアスファルト舗装構造体を得た。
(例5)
例1において、接着剤の塗布量を1.0kg/mとした以外は、例1と同様にして、例5のアスファルト舗装構造体を得た。
(例6)
例1において、接着剤の塗布量を3.0kg/mとした以外は、例1と同様にして、例6のアスファルト舗装構造体を得た。
(例7)
例1において、第2のプライマー層上に、熱硬化性アクリル樹脂(商品名:「シリカルMC2N」 三井化学産資製)100質量部に対し硬化剤(50%ジベンゾイルパーオキシド)を5質量部加え撹拌溶解させた液状熱硬化性樹脂を配り、金コテにて均一にして塗布量が0.75kg/mとなるように塗り付けた。その後、液状熱硬化性樹脂が硬化する前に、ペレット状のエチレン・酢酸ビニル共重合体(商品名:「エバフレックス EV150」 三井デュポンポリケミカル製 軟化点120℃ メルトフローレート:30g/10min 粒径:3〜5mm)を0.75kg/m2となるよう均一に散布し、1時間養生して液状熱硬化性樹脂を硬化させて接着層を形成した以外は例1と同様にして例7のアスファルト舗装構造体を得た。
(例8)
例1において、第2のプライマー層上に、ペレット状のエチレン酢酸ビニル共重合体(三井デュポンポリケミカル製)の代わりに、ペレット状のスチレン・ブタジエン・スチレンブロック重合体(商品名:「タフプレンA」 旭化成ケミカルズ製 メルトフローレート:2.6g/10min 粒径:3〜5mm)を用いた接着剤を配り、金コテにて均一にして塗布量が1.5kg/mとなるように塗り付け、1時間養生して接着剤を形成した以外は例1と同様にして例8のアスファルト舗装構造体を得た。
(例9)
例1において、第2のプライマー層上に、液状の熱硬化性アクリル樹脂(商品名:「シリカルMC2N」 三井化学産資製)とペレット状のエチレン・酢酸ビニル共重合体(商品名:「エバフレックス EV150」 三井デュポンポリケミカル製 軟化点120℃ メルトフローレート:30g/10min 粒径:3〜5mm)を3:1の質量比で混合し、硬化剤(50%ジベンゾイルパーオキシド)をアクリル樹脂100質量部に対して5質量部加え攪拌溶解させた接着剤を配り、金コテにて均一にして塗布量が1.0kg/mとなるように塗り付け、1時間養生して接着剤を硬化させて接着層を形成した以外は例1と同様にして例9のアスファルト舗装構造体を得た。
(例10)
例1において、防水層上に一液湿気硬化形プライマー(商品名:「サンPC」AGCポリマー建材製)を0.15kg/mの割合で塗布した直後に、塗布面にペレット状のエチレン・酢酸ビニル共重合体(商品名:「エバフレックス EV150」 三井デュポンポリケミカル製 軟化点120℃ メルトフローレート:30g/10min 粒径:3〜5mm)を0.75kg/m2となるよう均一に散布し24時間養生して接着層を形成した以外は、例1と同様にして例10のアスファルト舗装構造体を得た。
(例11)
例1において、防水層上に一液湿気硬化形プライマー(商品名:「サンPC」AGCポリマー建材製)を0.5kg/mの割合で塗布した直後に、塗布面にペレット状のエチレン・酢酸ビニル共重合体(商品名:「エバフレックス EV150」 三井デュポンポリケミカル製 軟化点120℃ メルトフローレート:30g/10min 粒径:3〜5mm)を0.75kg/m2となるよう均一に散布し24時間養生して接着層を形成した以外は、例1と同様にして例11のアスファルト舗装構造体を得た。
(例12)
例1において、第2のプライマー層上に、ペレット状のエチレン酢酸ビニル共重合体(商品名:「エバフレックス EV150」 三井デュポンポリケミカル製)の代わりに、粉末状のスチレン・ブタジエン・スチレンブロック重合体(商品名:「アサプレンT−475」 旭化成ケミカルズ製 軟化点225℃ メルトフローレート:0.7g/10min 粒径0.1〜0.5mm」を用いた接着剤を配り、金コテにて均一にして塗布量が1.5kg/mとなるように塗り付け、1時間養生して接着剤を形成した以外は、例1と同様にして例12のアスファルト舗装構造体を得た。
(例13)
例1において、第2のプライマー層上に、液状の熱硬化性アクリル樹脂(商品名:「シリカルMC2N」 三井化学産資製)とペレット状のエチレン・酢酸ビニル共重合体(商品名:「エバフレックス EV150」 三井デュポンポリケミカル製 軟化点120℃ メルトフローレート:30g/10min 粒径:3〜5mm)を1:5の質量比で混合し、硬化剤(50%ジベンゾイルパーオキシド)をアクリル樹脂100質量部に対して5質量部加え攪拌溶解させた接着剤を配り、金コテにて均一にして塗布量が0.9kg/mとなるように塗り付け、1時間養生して接着剤を硬化させて接着層を形成した以外は例1と同様にして例13のアスファルト舗装構造体を得た。
(例14)
例1において、第2のプライマー層上に、液状の熱硬化性アクリル樹脂(商品名:「シリカルMC2N」 三井化学産資製)とペレット状のエチレン・酢酸ビニル共重合体(商品名:「エバフレックス EV150」 三井デュポンポリケミカル製 軟化点120℃ メルトフローレート:30g/10min 粒径:3〜5mm)を、7.5:1の質量比で混合し、硬化剤(50%ジベンゾイルパーオキシド)をアクリル樹脂100質量部に対して5質量部加え攪拌溶解させて得られた接着剤を配り、金コテにて均一にして塗布量が0.85kg/mとなるように塗り付け、1時間養生して接着剤を硬化させて接着層を形成した以外は例1と同様にして例14のアスファルト舗装構造体を得た。
例1〜14のアスファルト舗装構造体を一週間養生した後、コンクリートカッターにて100×100mmの大きさに切り出し、JHERI 410−11(日本道路公団試験研究所規格)に準じて、引張接着試験を行った。結果を表1に示す。
Figure 2008223463
上記結果より、液状熱硬化性樹脂を0.4〜2kg/mと、平均粒子径0.5〜7mmの粒状熱可塑性樹脂を0.2〜2kg/mとを塗工して形成した接着層を介して防水層とアスファルト層とが接着された例1〜9のアスファルト舗装構造体は、引張接着強度が高く、アスファルト舗装材と防水層の接着性に優れていた。

Claims (10)

  1. 基体上に形成された防水層に、未反応の液状モノマーを含む常温硬化型の液状熱硬化性樹脂を0.4〜2kg/mと、平均粒子径0.5〜7mmの粒状熱可塑性樹脂を0.2〜2kg/mとを塗工し、前記液状熱硬化性樹脂を硬化させて接着層を形成した後、該接着層上に加熱したアスファルト舗装材を敷設してアスファルト層を形成することを特徴とするアスファルト舗装工法。
  2. 前記接着層は、前記防水層に、前記液状熱硬化性樹脂を塗工した後、該液状熱硬化性樹脂が硬化する前に前記粒状熱可塑性樹脂を供給し、その後、前記液状熱硬化性樹脂を硬化させて形成する請求項1に記載のアスファルト舗装工法。
  3. 前記接着層は、前記防水層に、前記液状熱硬化性樹脂と前記粒状熱可塑性樹脂とを含む樹脂組成物を塗工し、前記液状熱硬化性樹脂を硬化させて形成する請求項1に記載のアスファルト舗装工法。
  4. 前記樹脂組成物が、前記液状熱硬化性樹脂を10〜80質量%、前記粒状熱可塑性樹脂を90〜20質量%含有する請求項3に記載のアスファルト舗装工法。
  5. 前記液状熱硬化性樹脂が、熱硬化性アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂及びビニルエステル樹脂から選ばれるものであり、前記粒状熱可塑性樹脂が、エチレン酢酸ビニル共重合体系熱可塑性エラストマー及び/又はスチレン系熱可塑性エラストマーである請求項1〜4のいずれか1項に記載のアスファルト舗装工法。
  6. 前記粒状熱可塑性樹脂の軟化点が、60〜250℃である請求項1〜5のいずれか一つに記載のアスファルト舗装工法。
  7. 前記粒状熱可塑性樹脂が、軟化点が60〜100℃の低軟化点熱可塑性樹脂と、該軟化点熱可塑性樹脂の軟化点よりも10〜150℃高い高軟化点熱可塑性樹脂とを含む請求項6に記載のアスファルト舗装工法。
  8. 前記粒状熱可塑性樹脂のメルトフローレートが、1〜800g/10minである請求項1〜7のいずれか1項に記載のアスファルト舗装工法。
  9. 前記粒状熱可塑性樹脂が、メルトフローレートが100〜800g/10minの低溶融粘度熱可塑性樹脂と、メルトフローレートが1〜100g/10minの高溶融粘度熱可塑性樹脂とを含む請求項8に記載のアスファルト舗装工法。
  10. 前記防水層が、ウレタン樹脂系防水層であり、前記接着層を形成する前に、前記防水層にウレタン系プライマーを塗工する請求項1〜9のいずれか一つに記載のアスファルト舗装工法。
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