JP3440747B2 - 舗装材用着色剤組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は舗装材用着色剤に関
するものであり、詳しくは発色安定性が良好で、かつ高
い着色力が得られ、舗装結合剤であるアスファルト中で
の分配性に優れ、アスファルトとの分離による色むら、
色スジの発生のない舗装材用着色剤に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に道路等の舗装は、表層の骨材結合
剤としてアスファルトが用いられるため、舗装路の表面
はアスファルトの色により濃い暗色を呈している。しか
し、近年車道においては交通渋滞の緩和、交通事故の防
止を目的とする進路区分、車両区分等の色分け、また遊
歩道等においては景観の向上を目的とする着色舗装への
要求が高まっている。

【０００３】従来、着色舗装は、アスファルトプラント
あるいは舗装現場で弁柄、酸化クロム等の顔料、または
着色剤（すなわち、顔料と熱可塑性ポリマーとを加熱混
練してなるペレット状、フレーク状、顆粒状の着色剤組
成物）を骨材と混合したものに加熱溶融したアスファル
トをスプレー混合するか、あるいは１４０℃以上、例え
ば１６０〜１７０℃で予め加熱溶融したアスファルトに
顔料、または着色剤を混合してから骨材と混合すること
により行われていた。

【０００４】しかし、顔料を直接使用した場合、顔料の
分散不良により、充分な発色性、着色力が得られず、ま
た色むら、色すじを引き起こす。特に２種以上の顔料を
使用した配合色の場合には係る不具合が顕著であった。
また、比較的顔料分散が容易な無機顔料は辛うじて直接
使用できるが、顔料分散が困難な有機顔料については直
接使用することは全くできなかった。また、顔料を直接
使用した場合、骨材あるいはアスファルトと混合する際
の混合時間、混合温度、混合機の種類、サイズ等の混合
条件により、顔料の分散状態が変化し、安定した発色性
が得られず、舗装色のばらつきを引き起こすという問題
も有していた。作業性においても、計量、投入、混合時
の顔料の飛散、付着が激しいことから、作業環境が悪化
し、また流動性がないため、自動化も難しかった。

【０００５】一方、ポリオレフィン系樹脂またはポリオ
レフィン系ワックスなどの熱可塑性ポリマーに顔料を分
散させた従来の着色剤を使用した場合は、着色剤中の熱
可塑性ポリマーとアスファルトの相溶性不良により、ア
スファルト中で着色剤が速やかにほぐれず、分配不良に
より、色むら、色すじを引き起こしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、アス
ファルトに対して顔料分散性、分配性に優れ、作業性に
も優れる舗装材用の着色剤組成物を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

【０００８】すなわち第１の発明は、酸価が１０〜４０
０ｍｇＫＯＨ／ｇである極性基含有ポリオレフィン樹脂
１〜８９重量％、ポリオレフィン系ポリマー１〜８９重
量％、顔料１０〜９８重量％からなる舗装材用着色剤組
成物である。

【０００９】第２の発明は、極性基含有ポリオレフィン
樹脂が、ポリオレフィン樹脂に不飽和カルボン酸もしく
はその無水物をグラフト重合した酸変性樹脂またはその
酸変性樹脂誘導体であることを特徴とする第１の発明記
載の舗装材用着色剤組成物である。

【００１０】第３の発明は、ポリオレフィン系ポリマー
の重量平均分子量が５００〜１５００００であることを
特徴とする第１の発明又は第２の発明記載の舗装材用着
色剤組成物である。

【００１１】第４の発明は、ポリオレフィン系ポリマー
が、ポリオレフィン系ワックスであることを特徴とする
第１の発明ないし第３の発明いずれか記載の舗装材用着
色剤組成物である。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の着色剤は、顔料分散性が
良好なため、顔料を直接使用する場合に比べ、着色力が
大きく、同一顔料濃度で鮮やかな舗装色が得られ、また
発色安定性にも優れ、骨材あるいはアスファルトとの混
合条件による舗装色のばらつきが無くなり、安定した舗
装色を得ることができる。また、本発明の着色剤に用い
る酸価が１０〜４００ｍｇＫＯＨ／ｇである極性基含有
ポリオレフィン樹脂はアスファルトとの相溶性が良好で
あるため、アスファルト中で着色剤が速やかにほぐれ、
分配性が良好であり、色むら、色すじが起こらなくなっ
た。

【００１３】本発明の着色剤の形状はペレット状、フレ
ーク状、顆粒状など特に限定されないが、表面積の大き
い顆粒状着色剤がアスファルトとの混合時に最も速やか
にほぐれ、最も軽い攪拌で着色できる。さらに、本発明
の着色剤を使用することにより、顔料を直接使用する場
合に比べ、飛散性、付着性が少ないため作業性が向上
し、同時に流動性が良好なことから計量、投入作業の自
動化を容易に図ることができるようになる。

【００１４】本発明において用いられる酸価が１０〜４
００ｍｇＫＯＨ／ｇである極性基含有ポリオレフィン樹
脂（以下、極性基含有ポリオレフィン樹脂と略す。）
は、ポリオレフィン樹脂に不飽和カルボン酸もしくはそ
の酸無水物をグラフト重合したものまたは、さらに係る
グラフト重合体を変性した誘導体も用いることができ
る。

【００１５】上記極性基含有ポリオレフィン樹脂を得る
ためのポリオレフィン樹脂としては、低密度ポリエチレ
ン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、
プロピレンホモポリマー、プロピレン−エチレンブロッ
ク共重合体樹脂、プロピレン−エチレンランダム共重合
体樹脂、プロピレン−αオレフィンブロック共重合体樹
脂、プロピレン−αオレフィンランダム共重合体樹脂、
プロピレン−ブテンブロック共重合体樹脂、プロピレン
−ブテンランダム共重合体樹脂などが挙げられる。

【００１６】上記極性基含有ポリオレフィン樹脂を得る
ために用いられる不飽和カルボン酸の代表例を挙げる
と、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イソクロ
トン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、シトラコ
ン酸、ナジック酸、ハイミック酸、アンゲリカ酸、テト
ラヒドロフタル酸、ソルビン酸、メサコン酸、グルタコ
酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、アコニット酸などが
ある。不飽和カルボン酸の酸無水物の代表例としては、
無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、
無水ハイミック酸、無水アリルコハク酸、無水グルタコ
ン酸、無水テトラヒドロフタール酸、無水メチルヘキサ
ヒドロフタール酸、無水アコニット酸などがある。これ
ら不飽和カルボン酸またはその酸無水物は、１種もしく
は２種以上が用いられるが、アクリル酸、無水マレイン
酸が工業的に有利である。

【００１７】本発明において、極性基含有ポリオレフィ
ン樹脂の酸価は１０〜４００ｍｇＫＯＨ／ｇであり、さ
らには１０〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲が好ましい。
極性基含有ポリオレフィン樹脂の酸価が１０ｍｇＫＯＨ
／ｇ未満ではアスファルトとの相溶性が向上せず、色む
らが発生する。また、酸価が４００ｍｇＫＯＨ／ｇを越
えると、金属密着性が顕著になり、着色剤加工時の加工
機への密着もしくはアスファルトとの混合時の金属容器
への密着により、加工および作業が困難になる。

【００１８】また、本発明において用いられるポリオレ
フィン系ポリマーとは、低密度ポリエチレン、高密度ポ
リエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンなどのポリエチ
レン樹脂およびワックス、プロピレンホモポリマー、プ
ロピレン−エチレンブロック共重合体、プロピレン−エ
チレンランダム共重合体などのポリプロピレン樹脂又は
ワックス、あるいは酸化型ポリプロピレン樹脂又は酸化
型ワックス等であり、重量平均分子量は５００〜１５
０、０００であることが好ましく、またポリオレフィン
系ワックスであることが好ましい。

【００１９】本発明において用いられる顔料は、無機顔
料および有機顔料のいずれでも良く、特に限定されない
が、耐侯性が良好な顔料が望ましい。即ち無機顔料とし
ては酸化チタン、酸化クロム、チタンイエロー、弁柄な
どで、有機顔料としてはフタロシアニンブルー、フタロ
シアニングリーン、キナクリドンレッド、ペリレンレッ
ドなどである。

【００２０】本発明の着色剤組成物は、種々の製造工程
で製造できる。すなわちニーダー、バンバリーミキサ
ー、３本ロール、押出機などの混練機により、顔料を極
性基含有ポリオレフィン樹脂およびポリオレフィン系ポ
リマーに分散させ、粉砕、分級、造粒により、顆粒状、
フレーク状、ペレット状など所望の着色剤を得ればよ
い。ただし、アスファルトとの混合時に着色剤を最も速
やかにほぐれさせ、軽い攪拌で分配させるには、着色剤
組成物の形状は顆粒状が好ましい。さらに詳しくは、顆
粒状着色剤組成物の粒径が０．２〜１．５ｍｍであるこ
とが好ましく、０．２ｍｍ未満では飛散性が大きくな
り、作業性が悪化し、一方１．５ｍｍを越えるとアスフ
ァルトとの混合の際に、着色剤の分配性、ほぐれ性が低
下する。

【００２１】本発明の着色剤組成物は、極性基含有ポリ
オレフィン樹脂１〜８９重量％、ポリオレフィン系ポリ
マー１〜８９重量％、顔料１０〜９８重量％であり、顔
料として有機顔料を用いる場合には、極性基含有ポリオ
レフィン樹脂は５〜２０重量％であることが好ましく、
さらに１０〜１５重量％であることがさらに好ましい。
また、顔料として無機顔料を用いる場合には、顔料を７
０重量％近く含有し、残り３０重量％のうち極性基含有
ポリオレフィン樹脂を１０重量％含有することが好まし
い。

【００２２】本発明の着色剤組成物と共に用いられる舗
装用骨材は粒状材料であれば特に制限はなく、砂利、砕
石、砂などアスファルト舗装などで一般的に使用される
骨材である。

【００２３】また、本発明の着色剤組成物と共に用いら
れるアスファルトとしては、石油アスファルト、天然ア
スファルト、アスファルトセメント、脱色アスファルト
などが挙げられる。アスファルトを着色するのに使用す
る着色剤量は、使用顔料によっても異なるが、一般にス
トレートアスファルトの場合では、ストレートアスファ
ルト１００重量部に対して、１０〜７０重量部で着色可
能である。１０重量部未満では、アスファルトの色に顔
料の色が消され所望の着色ができない恐れがあり、７０
重量部を超えると着色コストが割高になり、また物性強
度にも悪影響を及ぼす可能性がある。尚、脱色アスファ
ルトを使用する場合には、着色剤使用量は上記範囲より
も少なくすることができ、脱色アスファルト１００重量
部に対して、３〜３０重量部である。

【００２４】さらに、本発明の着色剤組成物には、必要
に応じて紫外線吸収剤、酸化防止剤、充填剤などの種々
の配合剤を添加しても良い。

【００２５】

【実施例】次に本発明の効果を更に詳しく説明するため
に、実施例と比較例を挙げる。 （実施例１、実施例２）マレイン酸変性ポリプロピレン
−Ａ（酸価１０ｍｇＫＯＨ／ｇ，重量平均分子量 ５，
０００）ポリエチレンワックス（重量平均分子量５，０
００）、酸化チタン、フタロシアニングリーンを用い
て、表１に示す組成により３本ロールで分散させた分散
体を、回転式せん断粉砕機により粒度が０．３〜１．０
ｍｍになるよう粉砕・分級し、舗装材用顆粒状着色剤組
成物を作製した。次に予め１７０℃のオーブンに放置
し、溶融させたストレートアスファルト２００ｇを金属
缶に入れ、それに前記顆粒状着色剤組成物１４０ｇを添
加し、ラボミキサーにより回転数３０００ｒｐｍで１分
間攪拌した後、そのプレミックス品を再度１７０℃のオ
ーブンに１０分間放置してから、さらに１分間攪拌し、
自然冷却により固化させた。

【００２６】該プレミックス品の表面の色むらを目視に
て観察し、評価した。 また分光光度計を用いて、表色
系ＣＩＥ１９７６（Ｌ^* , ａ^* , ｂ^* ) 、標準光源Ｄ６
５₁₀により測色し、色・着色力を評価した。

【００２７】（実施例３、実施例４）マレイン酸変性ポ
リプロピレン−Ｂ（酸価４５ｍｇＫＯＨ／ｇ，重量平均
分子量１７，０００）ポリエチレンワックス（重量平均
分子量５，０００）酸化チタン、フタロシアニングリー
ンを用いて、表１に示す組成により、実施例１と同様の
方法で顆粒状着色剤を作製し、同一の評価を行った。

【００２８】（実施例５、実施例６）マレイン酸変性ポ
リプロピレン−Ｃ（酸価１００ｍｇＫＯＨ／ｇ，重量平
均分子量２０，０００）、ポリエチレンワックス（重量
平均分子量５，０００）、酸化チタン、フタロシアニン
グリーンを用いて、表１に示す組成により、実施例１と
同様の方法で顆粒状着色剤を作製し、同一の評価を行っ
た。

【００２９】（実施令７）マレイン酸変性ポリエチレン
（酸価４５ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量１７００
０）、ポリエチレンワックス（重量平均分子量５，００
０）、酸化チタン、フタロシアニングリーンを用いて、
表１に示す組成により、実施令１と同様の方法で顆粒状
着色剤を作製し、同一の評価を行った。

【００３０】（実施例８）マレイン酸変性ポリプロピレ
ン−Ｃ（酸価１００ｍｇＫＯＨ／ｇ，重量平均分子量２
０，０００）、低密度ポリエチレン（重量平均分子量１
００，０００）、酸化チタン、フタロシアニングリーン
を表１に示す組成により、ミキサーで攪拌後、二軸押出
機により加熱混練して、直径２ｍｍ，長さ２ｍｍのペレ
ット状着色剤組成物を作製し、同一の評価を行った。

【００３１】（実施例９）マレイン酸変性ポリプロピレ
ン−Ｃ（酸価１００ｍｇＫＯＨ／ｇ，重量平均分子量２
０，０００）、ポリエチレンワックス（重量平均分子量
５，０００）酸化チタン、弁柄を用いて、表１に示す組
成により、実施例１と同様の方法で顆粒状着色剤を作製
し、同一の評価を行った。

【００３２】（比較例１）表２に示すように溶融させた
ストレートアスファルトに酸化チタン、フタロシアニン
グリーンを直接添加し、実施例１と同一の評価を行っ
た。

【００３３】（比較例２）表２に示すように溶融させた
ストレートアスファルトに酸化チタン、弁柄を直接添加
し、実施例１と同一の評価を行った。

【００３４】（比較例３）ポリエチレンワックス（重量
平均分子量５，０００）酸化チタン、フタロシアニング
リーンを用いて、表２に示す組成により、実施例１と同
様の方法で顆粒状着色剤を作製し、同一の評価を行っ
た。

【００３５】（比較例４）ポリエチレンワックス（重量
平均分子量５，０００）酸化チタン、弁柄を用いて、表
２に示す組成により、実施例１と同様の方法で顆粒状着
色剤を作製し、同一の評価を行った。

【００３６】これらの評価結果を表１、表２に示した。
緑色着色の評価結果においては、比較例１の顔料（酸化
チタン、フタロシアニングリーン）を直接ストレートア
スファルトに添加した場合は、色むらの発生が顕著であ
り、フタロシアニングリーンが分散しないため、ａ^* 値
が大きく、全く緑色を示さなかった。比較例３の酸化チ
タン、フタロシアニングリーン、ポリエチレンワックス
からなる顆粒状着色剤中では、十分に顔料が分散してい
るが、ポリエチレンワックスとストレートアスファルト
との相溶性不良により色むらが顕著であり、結果とし
て、鮮やかな緑色を示さなかった。

【００３７】それに対し、酸化チタン、フタロシアニン
グリーン、マレイン酸変性ポリプロピレンあるいはマレ
イン酸変性ポリエチレン、ポリエチレンワックスまたは
酸化チタン、フタロシアニングリーン、マレイン酸変性
ポリプロピレン、低密度ポリエチレンからなる実施例１
〜８ではプレミックス品の色むらが少なく、ａ^* 値が小
さくなるとともに彩度（Ｃ^* 値) が向上した。

【００３８】詳しくは、酸価１０ｍｇＫＯＨ／ｇのマレ
イン酸変性ポリプロピレンを添加した実施例１、２で
は、比較例１、３に比べ、色むらの減少、彩度の向上が
小さいのに対し、酸価４５ｍｇＫＯＨ／ｇのマレイン酸
変性ポリプロピレンを着色剤中に１０重量％添加した実
施例４、酸価１００ｍｇＫＯＨ／ｇのマレイン酸変性ポ
リプロピレンを着色剤中に１０重量％添加した実施例６
または酸価４５ｍｇＫＯＨ／ｇのマレイン酸変性ポリエ
チレンを着色剤中に１０重量％添加した実施例７では、
色むらが無く、彩度が向上して、鮮やかな緑色を示し
た。また、ペレット状着色剤の実施例８は、同一のマレ
イン酸変性ポリプロピレンを同一量添加した顆粒状着色
剤の実施例６に比べ、色むらが若干多く、彩度も低くな
った。

【００３９】赤色着色の評価結果においても、顔料（酸
化チタン、弁柄）を直接ストレートアスファルトに添加
した比較例２および酸化チタン、弁柄、ポリエチレンワ
ックスからなる顆粒状着色剤の比較例４では、赤色に着
色されているものの、色むらが顕著であり、ａ^* 値が小
さく、彩度（Ｃ^* 値) が低いのに対し、酸価１００ｍｇ
ＫＯＨ／ｇのマレイン酸変性ポリプロピレンを着色剤中
に１０重量％添加した実施例９では、色むらが無く、ａ
^* 値、Ｃ^* 値が大きくなり、より鮮やかな赤色を示し
た。

【００４０】

【表１】

【００４１】

【表２】

【００４２】

【発明の効果】以上のごとく本発明によれば、舗装時に
酸価が１０〜４００ｍｇＫＯＨ／ｇである極性基含有ポ
リオレフィン樹脂１〜８９重量％とポリオレフィン系ポ
リマー１〜８９重量％、顔料１０〜９８重量％からなる
舗装材用着色剤を使用することで、顔料分散性、分配性
が向上し、十分な発色、着色力が得られ、それに伴って
アスファルトとの混合条件等による舗装色のばらつきも
無くなり、同時に作業性も向上することができるように
なった。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−31206（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−325422（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−167340（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−108240（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−165474（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08L 51/06 C08L 23/00 C08L 23/26 C08L 95/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 酸価が１０〜４００ｍｇＫＯＨ／ｇであ
   る極性基含有ポリオレフィン樹脂１〜８９重量％、ポリ
   オレフィン系ポリマー１〜８９重量％、顔料１０〜９８
   重量％からなる舗装材用着色剤組成物。
2. 【請求項２】 極性基含有ポリオレフィン樹脂が、ポリ
   オレフィン樹脂に不飽和カルボン酸もしくはその無水物
   をグラフト重合した酸変性樹脂またはその酸変性樹脂誘
   導体であることを特徴とする請求項１記載の舗装材用着
   色剤組成物。
3. 【請求項３】 ポリオレフィン系ポリマーの重量平均分
   子量が５００〜１５００００であることを特徴とする請
   求項１又は２記載の舗装材用着色剤組成物。
4. 【請求項４】 ポリオレフィン系ポリマーが、ポリオレ
   フィン系ワックスであることを特徴とする請求項１ない
   し３いずれか記載の舗装材用着色剤組成物。