JP2022093064A - アスファルト改質剤 - Google Patents

Abstract

【課題】耐水性の発現が早いアスファルト組成物及びアスファルト混合物を得ることができるアスファルト改質剤、アスファルト組成物、アスファルト混合物、それらの製造方法、並びに道路舗装方法を提供する。【解決手段】［１］カルボン酸成分由来の構成単位及びアルコール成分由来の構成単位からなり、かつ、カルボン酸成分及びアルコール成分が特定の条件を満たすポリエステル樹脂からなるアスファルト改質剤、［２］アスファルトと前記アスファルト改質剤とを含む、アスファルト組成物、［３］骨材と前記アスファルト組成物とを含むアスファルト混合物、［４］前記アスファルト混合物を道路に施工し、アスファルト舗装材層を形成する工程を有する、道路舗装方法である。【選択図】なし

Description

本発明は、アスファルト改質剤、アスファルト組成物、アスファルト混合物、それらの製造方法、及び道路舗装方法に関する。

自動車道や駐車場、貨物ヤード、歩道等の舗装には、敷設が比較的容易であることから、アスファルト混合物を用いるアスファルト舗装が行われている。このアスファルト舗装は、骨材をアスファルトで結合したアスファルト混合物によって路面が形成されているので、舗装道路は良好な硬度や耐久性を有している。

特許文献１は、瀝青に対する溶解性に優れるとともに、タフネス、テナシティーなどに優れ、かつ、低温特性や貯蔵安定性が改善された瀝青組成物として、ビニル芳香族炭化水素を主体とする重合体ブロック（Ａ）と共役ジエンを主体とする重合体ブロック（Ｂ）とを特定量含有するブロック共重合体と、多価高級カルボン酸と多価アルコールとを縮重合して得られる油溶性ポリエステルとを有効成分とする瀝青改質材が開示されている。
特許文献２は、乾燥強度、水浸漬強度、及び石油浸漬強度に優れる道路舗装用アスファルト組成物として、アスファルト、特定量のポリエステル樹脂、及び骨材を含有し、前記ポリエステル樹脂が、ビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加物を６５モル％以上含むアルコール成分由来の構成単位と、テレフタル酸及びイソフタル酸から選ばれる１種以上を５０モル％以上含むカルボン酸成分由来の構成単位とを有するポリエステルであって、特定の軟化点と水酸基価を有する、道路舗装用アスファルト組成物が開示されている。

特開平０８－３１１２９９号公報 国際公開第２０１７／１２５４２１号

雨水などに暴露されたアスファルト舗装は、耐水性が不十分であると、水分がアスファルトと骨材との間に侵入しそこに滞留し、水分が骨材表面のアスファルト被膜を剥がし、舗装の砂利化の原因となる問題がある。
例えば特許文献１～２に開示された従来技術では、十分な耐水性を発揮させるためには、十分な養生時間が必要である。しかし、長い養生時間は、作業効率の悪化の懸念がある。
本発明は、耐水性の発現が早いアスファルト組成物及びアスファルト混合物を得ることができるアスファルト改質剤、アスファルト組成物、アスファルト混合物、それらの製造方法、並びに道路舗装方法に関する。

本発明は、以下の［１］～［６］に関する。
［１］カルボン酸成分由来の構成単位及びアルコール成分由来の構成単位からなり、かつ、次の（Ｉ）及び（II）の条件を満たすポリエステル樹脂からなるアスファルト改質剤。
（Ｉ）前記カルボン酸成分が芳香族カルボン酸成分を含有する
（II）前記アルコール成分が分岐鎖脂肪族アルコール成分及び２級ヒドロキシ基含有直鎖脂肪族アルコール成分から選択される少なくとも１種を含有する
［２］アスファルトと上記［１］に記載のアスファルト改質剤とを含むアスファルト組成物。
［３］アスファルトと上記［１］に記載のアスファルト改質剤とを混合する工程を有する、アスファルト組成物の製造方法。
［４］骨材と上記［２］に記載のアスファルト組成物とを含むアスファルト混合物。
［５］加熱した骨材、アスファルト、及び上記［１］に記載のアスファルト改質剤を混合する工程を含む、アスファルト混合物の製造方法。
［６］上記［４］に記載のアスファルト混合物を道路に施工し、アスファルト舗装材層を形成する工程を有する、道路舗装方法。

本発明によれば、耐水性の発現が早いアスファルト組成物及びアスファルト混合物を得ることができるアスファルト改質剤、アスファルト組成物、アスファルト混合物、それらの製造方法、並びに道路舗装方法を提供することができる。

［アスファルト改質剤］
本発明のアスファルト改質剤は、カルボン酸成分由来の構成単位及びアルコール成分由来の構成単位からなり、かつ、次の（Ｉ）及び（II）の条件を満たすポリエステル樹脂からなる。
（Ｉ）前記カルボン酸成分が芳香族カルボン酸成分を含有する
（II）前記アルコール成分が分岐鎖脂肪族アルコール成分及び２級ヒドロキシ基含有直鎖脂肪族アルコール成分から選択される少なくとも１種を含有する

本発明者らは、カルボン酸成分及びアルコール成分が特定の条件を満たすポリエステル樹脂からなるアスファルト改質剤をアスファルト組成物及びアスファルト混合物に含有させることにより、耐水性の発現速度に優れるアスファルト組成物及びアスファルト混合物が得られることを見出した。

本発明の効果が得られる理由は定かではないが、以下のように考えられる。
アスファルトの骨材への被膜速度を上げ、耐水性の発現を早めるためには、アスファルト中の骨材吸着成分であるアスファルテンの骨材界面への移動速度を速くすることが重要であると考えられる。一般に、ポリエステル樹脂はアスファルトと比較して骨材との親和力が高く、骨材界面への移動速度が速い。本発明のアスファルト改質剤を構成するポリエステル樹脂は、電子吸引性の芳香環を有する芳香族カルボン酸由来の構造を含んでおり、この部分がアスファルテン分子の電子供与性の芳香環と効果的に相互作用し構造体を形成すると考えられる。
更に、分岐鎖脂肪族アルコール成分及び２級ヒドロキシ基含有直鎖脂肪族アルコール成分から選択される少なくとも一種のアルコール成分を含むことで、ポリエステル樹脂の分子鎖とアスファルテン分子の絡み合いが強固なものになり、一旦形成された構造体の解離を抑制すると推定される。
以上の結果、骨材界面にアスファルトの被膜が早く形成され、耐水性の発現を早めることができると考えられる。そして、被膜の強度が高温での浸水条件でも保たれるため、耐水性が長期にわたり発揮されると考えられる。

本明細書における各種用語の定義等を以下に示す。
ポリエステル樹脂中、「カルボン酸成分由来の構成単位」とは、カルボン酸成分のカルボキシル基からヒドロキシ基を除いた構造を意味し、「アルコール成分由来の構成単位」とは、アルコール成分のヒドロキシ基から水素原子を除いた構造を意味する。
「カルボン酸成分」とは、そのカルボン酸のみならず、反応中に分解して酸を生成する無水物、及びカルボン酸のアルキルエステル（例えば、アルキル基の炭素数１以上３以下）も含む概念である。カルボン酸成分がカルボン酸のアルキルエステルである場合、カルボン酸成分の炭素数には、エステルのアルコール残基であるアルキル基の炭素数を算入しない。
「２級ヒドロキシ基」とは、ヒドロキシ基が結合する炭素原子が、２個の炭素原子が結合した第２級炭素原子であるヒドロキシ基をいう。

＜ポリエステル樹脂＞
ポリエステル樹脂は、カルボン酸成分とアルコール成分とを重縮合反応させることにより得られる。以下、カルボン酸成分、アルコール成分、及びポリエステル樹脂の物性等について説明する。

（カルボン酸成分）
カルボン酸成分は、耐水性の発現を早める観点から、少なくとも１種の芳香族カルボン酸成分を含有する。

芳香族カルボン酸としては、芳香族モノカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、３価以上６価以下の芳香族多価カルボン酸が挙げられる。これらの芳香族カルボン酸は、単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。芳香族カルボン酸は、好ましくは芳香族ジカルボン酸を含む。
芳香族ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、フェナントレンジカルボン酸が挙げられ、中でも、好ましくはテレフタル酸及びイソフタル酸から選択される１種以上、より好ましくはテレフタル酸である。
３価以上６価以下の芳香族多価カルボン酸としては、トリメリット酸、ナフタレントリカルボン酸、ピロメリット酸等が挙げられ、中でも、好ましくはトリメリット酸である。
芳香族カルボン酸成分の含有量は、耐水性の発現を早める観点から、カルボン酸成分１００モル％中、好ましくは１０モル％以上、より好ましくは２０モル％以上、更に好ましくは２５モル％以上、更に好ましくは３０モル％以上であり、更に好ましくは４０モル％以上であり、そして、１００モル％以下である。

本発明の好適態様の１つは、カルボン酸成分が芳香族カルボン酸成分のみからなる。
また、本発明の別の好適態様では、カルボン酸成分は、芳香族カルボン酸成分とは異なる他のカルボン酸成分を含有していてもよい。他のカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、１，１２－ドデカン二酸等の脂肪族ジカルボン酸；ステアリン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸等の脂肪族モノカルボン酸が挙げられる。これらの他のカルボン酸は、１種又は２種以上を用いてもよい。
本発明の好適態様の１つにおいて、カルボン酸成分中の芳香族カルボン酸成分の含有量は、好ましくは３０モル％以上、より好ましくは４０モル％以上、更に好ましくは５０モル％以上、更に好ましくは６０モル％以上、更に好ましくは８０モル％以上である。
本発明の好適態様の１つにおいて、カルボン酸成分中の芳香族ジカルボン酸成分の含有量は、好ましくは３０モル％以上、より好ましくは４０モル％以上、更に好ましくは５０モル％以上、更に好ましくは６０モル％以上、更に好ましくは８０モル％以上である。

（アルコール成分）
アルコール成分は、耐水性の発現を早める観点から、分岐鎖脂肪族アルコール成分及び２級ヒドロキシル基含有直鎖脂肪族アルコール成分から選択される少なくとも１種を含有する。

分岐鎖脂肪族アルコール及び２級ヒドロキシ基含有直鎖脂肪族アルコールは、耐水性の発現を早める観点から、炭素数が、好ましくは３以上であり、そして、好ましくは８．５以下、より好ましくは８．０以下、より好ましくは７以下、更に好ましくは６以下である。
分岐鎖脂肪族アルコール及び２級ヒドロキシ基含有直鎖脂肪族アルコールの具体例としては、１，２－プロパンジオール、１，２－ブタンジオール、１，３－ブタンジオール、２，３－ブタンジオール、２－メチル－１，３－プロパンジオール、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジオール（ネオペンチルグリコール）、１，２－ペンタンジオール、１，３－ペンタンジオール、１，４－ペンタンジオール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール等の分岐鎖脂肪族ジオール又は２級ヒドロキシ基含有直鎖脂肪族ジオールが挙げられる。中でも、好ましくは２級ヒドロキシ基含有直鎖脂肪族ジオールであり、より好ましくは１，２－プロパンジオール、１，２－ブタンジオール等の１，２－アルカンジオールであり、更に好ましくは１，２－プロパンジオールである。これらのアルコール成分は、１種又は２種以上を用いてもよい。
分岐鎖脂肪族アルコール及び２級ヒドロキシ基含有直鎖脂肪族アルコール成分の合計含有量は、耐水性の発現を早める観点から、アルコール成分１００モル％中、好ましくは１０モル％以上であり、より好ましくは２０モル％以上、更に好ましくは４０モル％以上、更に好ましくは５０モル％以上、更に好ましくは６０モル％以上、更に好ましくは８０モル％以上、更に好ましくは９０モル％以上であり、そして、１００モル％以下である。

本発明の好適態様の１つは、アルコール成分が分岐鎖脂肪族アルコール及び２級ヒドロキシ基含有直鎖脂肪族アルコール成分のみからなる。
本発明の別の好適態様では、アルコール成分は、分岐鎖脂肪族アルコール及び２級ヒドロキシ基含有直鎖脂肪族アルコール成分とは異なる他のアルコール成分を含有していてもよい。他のアルコール成分としては、エチレングリコール、１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、１，５－ペンタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、１，７－ヘプタンジオール、１，８－オクタンジオール、１，９－ノナンジオール、１，１０－デカンジオール、１，１２－ドデカンジオール等のα，ω－脂肪族ジオール成分；ビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加物等の芳香族ジオール；グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン等の３価以上のアルコール成分等が挙げられる。これらの他のアルコール成分は、１種又は２種以上を用いてもよい。

アルコール成分の平均炭素数は、耐水性の発現を早める観点から、好ましくは３．０以上であり、そして、好ましくは８．５以下であり、好ましくは８．０以下、より好ましくは７以下、更に好ましくは６以下である。

（アルコール成分に対するカルボン酸成分のモル比）
アルコール成分のヒドロキシ基に対するカルボン酸成分のカルボキシ基の当量比（ＣＯＯＨ基／ＯＨ基）は、耐水性の発現を早める観点から、好ましくは０．５以上、より好ましくは０．６以上、更に好ましくは０．７以上であり、そして、好ましくは１．３以下、より好ましくは１．２以下、更に好ましくは１．１以下である。

（ポリエステル樹脂の物性）
ポリエステル樹脂の酸価は、骨材への吸着を促進し、耐水性の発現を早める観点から、好ましくは０．５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、より好ましくは１ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、更に好ましくは１．５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であり、そして、好ましくは４０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、より好ましくは３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、更に好ましくは２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。
ポリエステル樹脂のガラス転移点（Ｔ_ｇ）は、上記と同様の観点から、好ましくは２０℃以上、より好ましくは２５℃以上、更に好ましくは３０℃以上であり、そして、好ましくは１００℃以下、より好ましくは９５℃以下、更に好ましくは９０℃以下である。
ポリエステル樹脂の１８０℃における溶融粘度は、上記と同様の観点から、好ましくは０．１Ｐａ・ｓ以上、より好ましくは０．５Ｐａ・ｓ以上、更に好ましくは１Ｐａ・ｓ以上であり、そして、好ましくは５０Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは４０Ｐａ・ｓ以下、更に好ましくは３０Ｐａ・ｓ以下である。
ポリエステル樹脂の酸価、ガラス転移点及び溶融粘度は、実施例に記載の方法により測定することができる。なお、酸価、ガラス転移点及び溶融粘度は、原料モノマー組成、分子量、触媒量又は反応条件により調整することができる。

（ポリエステル樹脂の製造方法）
ポリエステル樹脂の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、上述したアルコール成分及びカルボン酸成分を重縮合することにより製造することができる。
重縮合反応の温度は、特に限定されるものではないが、反応性を高め、耐水性の発現を早める観点から、好ましくは１６０℃以上２６０℃以下である。

重縮合反応には、反応速度の観点から、ジ（２－エチルヘキサン酸）錫（II）等のＳｎ－Ｃ結合を有していない錫（II）化合物をエステル化触媒として使用することができる。エステル化触媒の使用量は、反応速度の観点から、アルコール成分とカルボン酸成分との総量１００質量部に対して、好ましくは０．０１質量部以上、より好ましくは０．１質量部以上、更に好ましくは０．２質量部以上であり、そして、好ましくは１．５質量部以下、より好ましくは１．０質量部以下、更に好ましくは０．６質量部以下である。
重縮合反応には、エステル化触媒に加えて、反応速度の観点から、没食子酸等のピロガロール化合物を助触媒として使用することができる。助触媒の使用量は、反応速度の観点から、アルコール成分とカルボン酸成分との総量１００質量部に対して、好ましくは０．００１質量部以上、より好ましくは０．００５質量部以上、更に好ましくは０．０１質量部以上であり、そして、好ましくは０．１５質量部以下、より好ましくは０．１０質量部以下、更に好ましくは０．０５質量部以下である。
重縮合反応には、触媒に加えて、反応速度の観点から、ターシャルブチルカテコール等の重合禁止剤を使用することができる。重合禁止剤の使用量は、反応速度の観点から、アルコール成分とカルボン酸成分の総量１００質量部に対して、好ましくは０．００１質量部以上、より好ましくは０．０１質量部以上であり、そして、好ましくは０．５質量部以下、より好ましくは０．２質量部以下である。

本発明のアスファルト改質剤は、例えばアスファルトと混合し、アスファルト組成物を得るために使用することができる。得られたアスファルト組成物に、骨材を添加して、アスファルト混合物とした後に、舗装に使用することができる。本発明のアスファルト改質剤は、骨材を含むアスファルト混合物に配合するための改質剤として好適に使用することができる。

［アスファルト組成物］
本発明のアスファルト組成物は、アスファルトと上記アスファルト改質剤とを、含有する。アスファルト改質剤の含有量は、耐水性の発現を早める観点から、前記アスファルト１００質量部に対し、好ましくは０．１質量部以上であり、より好ましくは０．５質量部以上、更に好ましくは１質量部以上、更に好ましくは２質量部以上であり、そして、作業性の観点から、好ましくは３０質量部以下であり、より好ましくは２５質量部以下、更に好ましくは２０質量部以下、更に好ましくは１５質量部以下である。

＜アスファルト＞
アスファルトとしては、種々のアスファルトが使用できる。例えば舗装用石油アスファルトであるストレートアスファルトの他、改質アスファルトが挙げられる。改質アスファルトとしては、ブローンアスファルト；熱可塑性エラストマー、熱可塑性樹脂等の高分子材料で改質したポリマー改質アスファルト等が挙げられる。ストレートアスファルトとは、原油を常圧蒸留装置、減圧蒸留装置等にかけて得られる残留瀝青物質のことである。また、ブローンアスファルトとは、ストレートアスファルトと重質油との混合物を加熱し、その後空気を吹き込んで酸化させることによって得られるアスファルトを意味する。アスファルトは、ストレートアスファルト及びポリマー改質アスファルトから選択されることが好ましく、アスファルト舗装の耐久性の観点からは改質アスファルトがより好ましく、汎用性の観点からはストレートアスファルトがより好ましい。

（熱可塑性エラストマー）
ポリマー改質アスファルトにおける熱可塑性エラストマーとしては、例えば、スチレン／ブタジエンブロック共重合体（以下、「ＳＢ」ともいう）、スチレン／ブタジエン／スチレンブロック共重合体（以下、「ＳＢＳ」ともいう）、スチレン／ブタジエンランダム共重合体（以下、「ＳＢＲ」ともいう）、スチレン／イソプレンブロック共重合体（以下、「ＳＩ」ともいう）、スチレン／イソプレン／スチレンブロック共重合体（以下、「ＳＩＳ」ともいう）、スチレン／イソプレンランダム共重合体（以下、「ＳＩＲ」ともいう）、エチレン／酢酸ビニル共重合体、エチレン／アクリル酸エステル共重合体、スチレン／エチレン／ブチレン／スチレン共重合体、スチレン／エチレン／プロピレン／スチレン共重合体、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、イソブチレン／イソプレン共重合体、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、上記以外の合成ゴム、及び天然ゴムから選択される少なくとも１種が挙げられる。

これらの中でも、熱可塑性エラストマーとしては、アスファルト舗装の耐久性の観点から、好ましくはＳＢ、ＳＢＳ、ＳＢＲ、ＳＩ、ＳＩＳ、ＳＩＲ、及びエチレン／アクリル酸エステル共重合体から選択される少なくとも１種、より好ましくはＳＢ、ＳＢＳ、ＳＢＲ、ＳＩ、ＳＩＳ、及びＳＩＲから選択される少なくとも１種、更に好ましくはＳＢＲ及びＳＢＳから選択される少なくとも１種である。
ポリマー改質アスファルト中の熱可塑性エラストマーの含有量は、アスファルト舗装の耐久性の観点から、好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは０．５質量％以上、更に好ましくは１質量％以上であり、そして、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは１５質量％以下、更に好ましく５質量％以下である。

アスファルト組成物中におけるアスファルト含有量は、アスファルト性能を発揮する観点から、好ましくは６０質量％以上、より好ましくは６５質量％以上、更に好ましくは７０質量％以上であり、保存安定性の観点から、好ましくは９９質量％以下、より好ましくは９８質量％以下、更に好ましくは９７質量％以下である。

［アスファルト組成物の製造方法］
本発明のアスファルト組成物の製造方法は、アスファルトと、上記アスファルト改質剤とを混合する工程を有する。すなわち、本発明のアスファルト組成物は、アスファルト及び上記アスファルト改質剤を配合してなるアスファルト組成物である。
アスファルト組成物は、アスファルトを加熱溶融し、アスファルト改質剤を添加し、通常用いられている混合機にて、各成分が均一に分散するまで撹拌混合することにより得られる。通常用いられている混合機としては、ホモミキサー、ディゾルバー、パドルミキサー、リボンミキサー、スクリューミキサー、プラネタリーミキサー、真空逆流ミキサー、ロールミル、二軸押出機等が挙げられる。

アスファルトとアスファルト改質剤との混合温度は、アスファルト中にアスファルト改質剤を構成するポリエステル樹脂を均一に分散させる観点から、好ましくは１３０℃以上、より好ましくは１５０℃以上、更に好ましくは１７０℃以上であり、そして、好ましくは２３０℃以下、更に好ましくは２１０℃以下、より好ましくは２００℃以下である。
また、アスファルトとアスファルト改質剤との混合時間は、効率的にアスファルト中にアスファルト改質剤を構成するポリエステル樹脂を均一に分散させる観点から、好ましくは３０秒間以上、より好ましくは１分間以上、更に好ましくは２分間以上であり、そして、好ましくは２時間以下、より好ましくは１時間以下、更に好ましくは３０分間以下である。
本発明のアスファルト組成物は、バインダー組成物であり、例えば、該アスファルト組成物に、骨材を添加して、アスファルト混合物とした後に、舗装に使用できる。すなわち、本発明のアスファルト組成物は、舗装用として好適であり、特に道路舗装用として好適である。

［アスファルト混合物］
本発明のアスファルト混合物は、骨材と上記アスファルト組成物を含む。つまり、アスファルト混合物は、少なくとも骨材、アスファルト、及び上記アスファルト改質剤を含む。

アスファルト混合物中のアスファルト改質剤の含有量は、好ましくは０．０１質量％以上であり、より好ましくは０．０５質量％以上、更に好ましくは０．１０質量％以上、更に好ましくは０．１５質量％以上であり、そして、好ましくは４質量％以下、より好ましくは３質量％以下、更に好ましくは２質量％以下、更に好ましくは１質量％以下である。
アスファルト混合物中のアスファルトの含有量は、好ましくは２．５質量％以上、より好ましくは３質量％以上、更に好ましくは３．５質量％以上、更に好ましくは４質量％以上、そして、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは９質量％以下、更に好ましくは８質量％以下、更に好ましくは７質量％以下である。

＜骨材＞
骨材としては、例えば、砕石、玉石、砂利、砂、再生骨材、セラミックス等を任意に選択して用いることができる。また、骨材としては、粒径２．３６ｍｍ以上の粗骨材、粒径２．３６ｍｍ未満の細骨材のいずれも使用することができる。
粗骨材としては、例えば、粒径範囲２．３６ｍｍ以上４．７５ｍｍ未満の砕石、粒径範囲４．７５ｍｍ以上１２．５ｍｍ未満の砕石、粒径範囲１２．５ｍｍ以上１９ｍｍ未満の砕石、粒径範囲１９ｍｍ以上３１．５ｍｍ未満の砕石が挙げられる。
細骨材は、好ましくは粒径０．０７５ｍｍ以上２．３６ｍｍ未満の細骨材である。細骨材としては、例えば、川砂、丘砂、山砂、海砂、砕砂、細砂、スクリーニングス、砕石ダスト、シリカサンド、人工砂、ガラスカレット、鋳物砂、再生骨材破砕砂が挙げられる。
上記の粒径はＪＩＳ Ａ５００１：２００８に規定される値である。
これらの中でも、粗骨材と細骨材との組合せが好ましい。

なお、細骨材には、粒径０．０７５ｍｍ未満のフィラーが含まれていてもよい。フィラーとしては、砂、フライアッシュ、石灰石粉末等の炭酸カルシウム、消石灰等が挙げられる。これらの中でも、アスファルト舗装の強度向上の観点から、炭酸カルシウムが好ましい。
フィラーの平均粒径は、アスファルト舗装の強度向上の観点から、好ましくは０．００１ｍｍ以上であり、そして、好ましくは０．０５ｍｍ以下、より好ましくは０．０３ｍｍ以下、更に好ましくは０．０２ｍｍ以下である。
ここで、平均粒径とは、体積累積５０％の平均粒径を意味する。

粗骨材と細骨材との質量比率は、アスファルト舗装の耐久性の観点から、好ましくは１０／９０以上、より好ましくは１５／８５以上、更に好ましくは２０／８０以上であり、そして、好ましくは９０／１０以下、より好ましくは８０／２０以下、更に好ましくは７０／３０以下である。

アスファルト混合物中の骨材の含有量は、好ましくは９０質量％以上であり、好ましくは９２質量％以上であり、好ましくは９３質量％以上であり、また、好ましくは９８質量％以下であり、好ましくは９７質量％以下であり、好ましくは９６質量％以下である。

アスファルト混合物における好適な配合例として、以下の（１）～（３）が挙げられる。
（１）３０容量％以上４５容量％未満の粗骨材と、３０容量％以上５０容量％以下の細骨材と、５容量％以上１０容量％以下のアスファルト組成物とを含む細粒度アスファルト。
（２）一例のアスファルト混合物は、例えば、４５容量％以上７０容量％未満の粗骨材と、２０容量％以４５容量％以下の細骨材と、３容量％以上１０容量％以下のアスファルト組成物とを含む密粒度アスファルト。
（３）７０容量％以上８０容量％以下の粗骨材と、１０容量％以上２０容量％以下の細骨材と、３容量％以上１０容量％以下のアスファルト組成物とを含むポーラスアスファルト。
なお、従来の骨材とアスファルトを含むアスファルト混合物におけるアスファルトの配合割合については、通常、公益社団法人日本道路協会発行の「舗装設計施工指針」に記載されている「アスファルト組成物の配合設計」から求められる最適アスファルト量に従って用いられている。
本発明においては、上記の最適アスファルト量が、アスファルト及びアスファルト改質剤の合計量に相当する。ただし、「舗装設計施工指針」に記載の方法に限定する必要はなく、他の方法によって決定してもよい。

＜添加剤＞
本発明のアスファルト混合物には、上記の骨材、アスファルト及びアスファルト改質剤に加え、必要に応じて、従来、アスファルト混合物に慣用されている各種添加剤、例えば、造膜剤、増粘安定剤、乳化剤等を添加してもよい。
具体的には、鉱物質粉末、ガラス繊維等の充填剤や補強剤、鉱物質の骨材、ベンガラ、二酸化チタン等の顔料、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、低分子量ポリエチレンワックス等のワックス類、アゾジカルボンアミド等の発泡剤、アタクチックポリプロピレン、エチレン－エチルアクリレート共重合体等のポリオレフィン系又は低分子量のビニル芳香族系熱可塑性樹脂、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン－ブタジエンゴム、エチレン－プロピレンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、イソプレン－イソブチレンゴム、ポリペンテナマーゴム、スチレン－ブタジエン系ブロック共重合体、スチレン－イソプレン系ブロック共重合体、水素化スチレン－ブタジエン系ブロック共重合体、水素化スチレン－イソプレン系ブロック共重合体等の合成ゴムが挙げられる。
これらの合計添加量は、アスファルト混合物全体に対して、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは２５質量％以下、更に好ましくは５質量％以下である。

［アスファルト混合物の製造方法］
本発明のアスファルト混合物の製造方法は、アスファルト、加熱した骨材、及びアスファルト改質剤を同時に又は順不同で混合する工程を含む。すなわち、本発明のアスファル混合物は、アスファルト、骨材及び前述のアスファルト改質剤を配合してなるアスファルト混合物である。
アスファルト混合物の具体的な製造方法としては、従来のプラントミックス方式、プレミックス方式等といわれるアスファルト混合物の製造方法が挙げられる。いずれも加熱した骨材にアスファルト及びアスファルト改質剤を添加する方法である。
上記混合する工程は、好ましくは以下の（ｉ）～（iii）のいずれかである。
（ｉ）加熱した骨材とアスファルトとを混合して混合物を得た後、該混合物とアスファルト改質剤とを混合する方法。
（ii）加熱した骨材に、アスファルト及びアスファルト改質剤を同時に添加及び混合する方法。
（iii）加熱した骨材に、事前に混合したアスファルトとアスファルト改質剤との混合物を添加及び混合する方法。
これらの中でも、アスファルト舗装の耐久性の観点から、好ましくは（ｉ）の方法である。

（ｉ）～（iii）の方法において、加熱した骨材の温度は、アスファルト舗装の耐久性の観点から、好ましくは１３０℃以上、より好ましくは１５０℃以上、更に好ましくは１７０℃以上であり、アスファルトの熱劣化を防止する観点から、好ましくは２３０℃以下、より好ましくは２１０℃以下、更に好ましくは２００℃以下である。

骨材とアスファルト及び／又はアスファルト改質剤との混合温度は、アスファルト舗装の耐久性の観点から、好ましくは１３０℃以上、より好ましくは１５０℃以上、更に好ましくは１７０℃以上であり、アスファルトの熱劣化を防止する観点から、好ましくは２３０℃以下、より好ましくは２１０℃以下、更に好ましくは２００℃以下である。
骨材とアスファルト及び／又はアスファルト改質剤との混合時間は、特に限定されず、好ましくは３０秒間以上、より好ましくは１分間以上、更に好ましくは２分間以上であり、そして、好ましくは２時間以下、より好ましくは１時間以下、更に好ましくは３０分間以下である。

アスファルト混合物の製造方法は、アスファルト舗装の耐久性の観点から、アスファルト、骨材、及びアスファルト改質剤を混合した後、得られたアスファルト混合物を上記の混合温度又は該混合温度以上の温度で保持する工程を有することが好ましい。
アスファルト混合物を保持する工程においては、混合物を更に混合してもよい。
保持時間は、好ましくは０．２５時間以上、より好ましくは０．５時間以上、更に好ましくは１時間以上であり、そして、時間の上限は、特に限定されないが、例えば５時間程度である。また、本発明の効果を発現するための保持時間は、３時間以下、好ましくは１時間以下、より好ましくは０．５時間以下であってもよい。

［道路舗装方法］
本発明のアスファルト混合物は、道路舗装用として好適であり、上述したように、アスファルト組成物に骨材を添加したアスファルト混合物が、道路舗装に使用される。
道路舗装方法は、前述のアスファルト混合物を道路に施工し、アスファルト舗装材層を形成する工程を有する。具体的には、道路舗装方法は、アスファルトと、前述のアスファルト改質剤と、骨材とを混合する、アスファルト混合物を得る工程（工程１）、及び前記工程１で得られたアスファルト混合物を道路に施工してアスファルト舗装材層を形成する工程（工程２）を含む。アスファルト舗装材層は、好ましくは基層又は表層である。

アスファルト混合物は、公知の施工機械編成で、同様の方法によって締固め施工すればよい。加熱アスファルト混合物として使用する場合の締固め温度は、アスファルト舗装の耐久性の観点から、好ましくは１００℃以上、より好ましくは１２０℃以上、更に好ましくは１３０℃以上であり、そして、好ましくは２００℃以下、より好ましくは１８０℃以下である。

各種物性については、以下の方法により、測定及び評価を行った。
なお、以下の実施例及び比較例において、特記しない限り、部及び％は質量基準である。

［ポリエステル樹脂の酸価］
ポリエステル樹脂の酸価は、ＪＩＳ Ｋ００７０：１９９２の方法に基づき測定した。ただし、測定溶媒のみＪＩＳ Ｋ００７０：１９９２に規定のエタノールとエーテルとの混合溶媒から、アセトンとトルエンとの混合溶媒（アセトン：トルエン＝１：１（容量比））に変更した。

［樹脂のガラス転移点（Ｔ_ｇ）］
示差走査熱量計「Ｑ－１００」（ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社製）を用いて、試料０．０１～０．０２ｇをアルミパンに計量し、２００℃まで昇温し、その温度から降温速度１０℃／分で０℃まで冷却した。次いで昇温速度１０℃／分で１５０℃まで昇温しながら測定した。吸熱の最大ピーク温度以下のベースラインの延長線とピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの最大傾斜を示す接線との交点の温度をガラス転移点とした。

［ポリエステル樹脂の溶融粘度］
回転粘度計ＤＶ１ Ｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒ（ブルックフィールド社製）を用いてポリエステル樹脂の粘度を測定した。粘度計用サーモセル（ブルックフィールド社製）にサンプルをセットし１８０℃まで加熱した後、測定を開始した。測定開始から２５～３５分が経過し、測定値が安定したときの粘度値を溶融粘度とした。

製造例１～３、５～１０（ポリエステル樹脂Ａ１～Ａ３，Ａ５～Ａ１０）
表１及び表２に示す原料モノマーを温度計、ステンレス製撹拌棒、脱水管、窒素導入管、熱電対を装備した１０Ｌ容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下にて１４０℃で６時間保持、さらに２００℃まで６時間かけて昇温後、窒素雰囲気にて表に示す量のジ（２－エチルヘキサン酸）錫（ＩＩ）及び没食子酸を添加し、２００℃にて１時間反応させた後、８．３ｋＰａの減圧条件にて１時間反応を行って、ポリエステル樹脂Ａ１～Ａ３，Ａ５～Ａ１０を得た。結果を表１及び表２に示す。

製造例４、１１（ポリエステル樹脂Ａ４、Ａ１１）
表１及び表２に示すアジピン酸以外の原料モノマーを温度計、ステンレス製撹拌棒、脱水管、窒素導入管、熱電対を装備した１０Ｌ容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下にて表に示す量のジ（２－エチルヘキサン酸）錫（II）及び没食子酸を添加し、１８０℃まで昇温した。１８０℃にて１時間保温した後、１８０℃から２１０℃まで１０℃／時間で昇温し、その後２１０℃にて７時間縮重合反応させ、さらに２１０℃、８．３ｋＰａの減圧条件にて１時間反応を行った。次にアジピン酸を添加し、２１０℃、１０ｋＰａにて表１及び表２に記載の酸価となるまで反応を行って、ポリエステル樹脂Ａ４、Ａ１１を得た。結果を表１及び表２に示す。

製造例１２ （ポリエステル樹脂Ｂ１）
表３に示す原料モノマーを温度計、ステンレス製撹拌棒、脱水管、窒素導入管、熱電対を装備した５Ｌ容の四つ口フラスコに入れ、表に示す量の窒素雰囲気下にてモノブチル錫オキシドを添加し、１００℃まで昇温した。続いて、反応中に生成する水及び未反応のジオールを除去しながら、１００℃から２６０℃まで６時間を要して昇温した。その後２６０℃で脱水を行いながら、１０時間反応を続け、ポリエステル樹脂Ｂ２を得た。結果を表３に示す。

製造例１３（ポリエステル樹脂Ｂ２）
表３に示す原料モノマーを温度計、ステンレス製撹拌棒、脱水管、窒素導入管、熱電対を装備した１０Ｌ容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下にて１４０℃で６時間保持し、さらに２３０℃まで６時間かけて昇温後、表に示す量の２-エチルヘキサン酸錫(II)及び没食子酸を添加し、２３０℃にて１時間反応させた後、８．３ｋＰａにて１時間反応させて、ポリエステル樹脂Ｂ２を得た。結果を表３に示す。
なお、ポリエステル樹脂Ｂ２において、融点が測定された。

用いたカルボン酸成分の略称及び詳細は以下の通りである。
ダイマー酸：ハリダイマー２７０Ｓ（ハリマ化成株式会社製）
また、表１～３中、「モル比」は、アルコール成分の合計１００モル％に対するモル比である。

以下実施例では、アスファルトとして、Associated Asphalt社製のＰＧグレードが６４－２２であるアスファルト（ストレートアスファルト）を用いた。
また、骨材として、Blythe Construction社製の骨材を用いた。骨材３０００ｇ中、砂利（粗骨材）７５０ｇ、スクリーニングス（細骨材）１９５０ｇ、及び山砂（細骨材）３００ｇを含む。各成分の通過質量％は以下の通りである。
＜骨材の組成＞
［砂利］
ふるい目 ９．５０ｍｍ： ９０．４質量％
ふるい目 ８．００ｍｍ： ７３．３質量％
ふるい目 ４．７５ｍｍ： ２４．８質量％
ふるい目 ２．８０ｍｍ： ３．９質量％
ふるい目 １．００ｍｍ： １．２質量％
ふるい目 ０．５０ｍｍ： ０．８質量％
［スクリーニングス］
ふるい目 ９．５０ｍｍ：１００．０質量％
ふるい目 ８．００ｍｍ： ９９．９質量％
ふるい目 ４．７５ｍｍ： ９８．２質量％
ふるい目 ２．８０ｍｍ： ７７．４質量％
ふるい目 １．００ｍｍ： ３６．８質量％
ふるい目 ０．５０ｍｍ： ２２．１質量％
［山砂］
ふるい目 ９．５０ｍｍ：１００．０質量％
ふるい目 ８．００ｍｍ：１００．０質量％
ふるい目 ４．７５ｍｍ： ９８．０質量％
ふるい目 ２．８０ｍｍ： ９４．２質量％
ふるい目 １．００ｍｍ： ７０．６質量％
ふるい目 ０．５０ｍｍ： ３３．６質量％

実施例１－１（アスファルト組成物ＡＳ－１の調製）
株式会社アーテック製のガラスビー玉（直径１７ｍｍ）を骨材に見立てた。
５００ｍＬステンレスビーカーに計量したビー玉２００ｇを１８０℃に加熱し、これに１８０℃に加熱したアスファルト１０．０ｇ（Associated Asphalt社製、ストレートアスファルトＰＧ６４－２２）を加え、１分間金属ヘラを用いて混合した。さらに０．５ｇのポリエステル樹脂Ａ１を加え、１分間混合した。得られたアスファルト組成物ＡＳ－１を約１５ｇずつの１２個のサンプルに分割し、それら全てのサンプルを１８０℃の恒温槽に投入した。
投入後１５分、３０分、４０分、５０分、６０分、７０分、８０分、９０分、１２０分、１５０分、１８０分、２４０分にそれぞれ１つずつ分割サンプルを恒温槽から取り出し、室温まで冷却した。その後、各サンプルを１ｍｍ目開きのメッシュ上に広げ、８５℃の水に３分浸漬した。浸漬後、アスファルト被膜がビー玉表面から剥離していない部分の面積の割合を測定し、被覆率とした。
測定方法：ノギスを用い、アスファルト被膜が剥離しビー玉表面が露出している部分の面積Ｅ_n（ｎ＝１、２、・・・；ｎはアスファルト被膜が剥離しビー玉表面が露出している部分の合計数を表す整数である。）をそれぞれ算出した。また、ビー玉の直径からビー玉の全表面積値Ｓを算出した。下式により被覆率を算出した。

測定した被覆率に基づき、被膜形成速度を評価する指標として、被覆率＞９９％となる最低養生時間（分）を求めた。
結果を表４に示す。

実施例１－２～１－１１、比較例１－１～１－３
表４に示す配合に変更したこと以外、実施例１－１と同様にして、アスファルト組成物ＡＳ－２～ＡＳ－１１、ＡＳ－Ｃ１～ＡＳ－Ｃ３を調製した。被覆率＞９９％となる最低養生時間（分）を求め、その結果を表４に示す。

実施例２－１（アスファルト供試体Ｍ－１の調製）
［耐水性評価試験用供試体の調製］
１８０℃に予め加熱した骨材１３００ｇをモルタルミキサーへ計量し、１８０℃にて３０秒間混合した。次いでアスファルト（Associated Asphalt社製、ストレートアスファルトＰＧ６４－２２）７１ｇを加え、１分間混合した。その後、ポリエステル樹脂Ａ１ ３．５５ｇを添加しさらに１分間混合した。得られたアスファルト混合物を１８０℃で１５分保管後、型枠に混合物約１２００ｇを充填し、株式会社ナカジマ技販製アスファルト自動突き固め装置（ＮＡ－５０７）を用いて片面５０回両面突き固めにて成型した後、室温まで１５時間かけて放冷し、アスファルト供試体Ｍ－１を得た。

実施例２－２～２－１１、比較例２－１～２－３
表２に示す配合に変更したこと以外、実施例２－１と同様にして、アスファルト供試体Ｍ－２～Ｍ－１１、Ｍ－Ｃ１～Ｍ－Ｃ３を調製した。

［耐水性評価：マーシャル安定度試験］
上記の方法により作成したアスファルト供試体を用い、マーシャル安定度試験により標準マーシャル安定度（ｋＮ）及び水浸マーシャル安定度（ｋＮ）を算出した。
マーシャル安定度試験は舗装調査・試験法便覧Ｂ００１「マーシャル安定度試験方法」に記載された手順に従って実施し、評価機器はナカジマ技販製「マーシャル・圧裂試験用載荷装置（Ｍｏｄｅｌ Ｎｏ．ＮＡ－５０６）」を用いた。なお、標準マーシャル安定度は供試体を６０℃の水に３０分浸漬した場合の安定度、水浸マーシャル安定度は供試体を６０℃の水に４８時間浸漬した場合の安定度である。
測定した標準マーシャル安定度及び水浸マーシャル安定度より、下式（Ａ）を用いて残留安定度（％）を算出し、耐水性の評価を行った。
残留安定度(％)＝［水浸マーシャル安定度／標準マーシャル安定度］×１００ （Ａ）
残留安定度の値が１００％に近いほど、そのアスファルト混合物は耐水性に優れているといえる。結果を表５に示す。

表４より、本発明のアスファルト改質剤により、ガラスビー玉を骨材に見立てた評価試験において、短い養生時間により被覆率＞９９％とすることができるアスファルト組成物を得ることができることが分かる。
また、表５より、短い養生時間によりアスファルト供試体を作製しても優れた耐水性を発揮する、耐水性の発現が早いアスファルト混合物を得ることができることが分かる。

Claims (11)

1. カルボン酸成分由来の構成単位及びアルコール成分由来の構成単位からなり、かつ、次の（Ｉ）及び（II）の条件を満たすポリエステル樹脂からなるアスファルト改質剤。
   （Ｉ）前記カルボン酸成分が芳香族カルボン酸成分を含有する
   （II）前記アルコール成分が分岐鎖脂肪族アルコール成分及び２級ヒドロキシ基含有直鎖脂肪族アルコール成分から選択される少なくとも１種を含有する
2. 前記芳香族カルボン酸が芳香族ジカルボン酸を含む、請求項１に記載のアスファルト改質剤。
3. アルコール成分中の前記分岐鎖脂肪族アルコール及び２級ヒドロキシ基含有直鎖脂肪族アルコール成分の合計含有量が６０モル％以上である、請求項１又は２に記載のアスファルト改質剤。
4. 前記アルコール成分の平均炭素数が３．０以上８．５以下である、請求項１～３のいずれかに記載のアスファルト改質剤。
5. 前記アルコール成分が１，２－プロパンジオールを含む、請求項１～４のいずれかに記載のアスファルト改質剤。
6. 前記ポリエステル樹脂の１８０℃における溶融粘度が、０．１Ｐａ・ｓ以上５０Ｐａ・ｓ以下である、請求項１～５のいずれかに記載のアスファルト改質剤。
7. アスファルトと請求項１～６のいずれかに記載のアスファルト改質剤とを含むアスファルト組成物。
8. アスファルトと、請求項１～６のいずれかに記載のアスファルト改質剤とを混合する工程を有する、アスファルト組成物の製造方法。
9. 骨材と請求項７に記載のアスファルト組成物とを含むアスファルト混合物。
10. 加熱した骨材、アスファルト、及び請求項１～６のいずれかに記載のアスファルト改質剤を混合する工程を含む、アスファルト混合物の製造方法。
11. 請求項９に記載のアスファルト混合物を道路に施工し、アスファルト舗装材層を形成する工程を有する、道路舗装方法。