JP3905490B2

JP3905490B2 - Method for producing road pavement mixture

Info

Publication number: JP3905490B2
Application number: JP2003120958A
Authority: JP
Inventors: 祐一本間; 良市玉置; 博隆佐々木; 浩二奥田; 貞治上野; 昭吉羽入
Original assignee: Kao Corp; Nichireki Co Ltd
Current assignee: Kao Corp; Nichireki Co Ltd
Priority date: 2003-04-25
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2007-04-18
Anticipated expiration: 2023-04-25
Also published as: JP2004323694A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路舗装等に使用する加熱アスファルト用の添加剤に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
石油から得られるアスファルトは道路舗装材料、ルーフィング材料、防水材料等に使用されるがその中でも特に道路舗装材料への需要が大きい。加熱アスファルト道路舗装は骨材とアスファルトを加熱混合し施工するが、アスファルトは無極性で疎水性であるため、親水性の骨材への付着が充分でなく、降雨や地下水などの水の介入作用によってアスファルトが骨材から剥離するという欠点を潜在的にもっており、従来から舗装体に使用する場合は、水が浸透しない様に空隙率をできるだけ小さくするよう施工時に留意している。
【０００３】
しかし最近は舗装表層部に空隙の大きいアスファルト混合物を使用し、表面に滞留する雨水を舗装体内に流下させ、排水あるいは地中に浸透させる排水性舗装及び透水性舗装の需要が大きくなっている。
【０００４】
排水性舗装の機能として、雨天時のハイドロプレーニング現象防止、スモーキング、ライト反射、水はね抑制及びタイヤ走行による騒音の減少等、交通安全、環境対策、サービスレベルの向上に直結するものであり、その機能は大きく受け入れられている。
【０００５】
このように排水性舗装及び透水性舗装工法においては、積極的に空隙を利用し、舗装内部に水を浸透させるものであり、骨材とアスファルトとの付着性がより低下する傾向にあり、付着性を向上する材料が強く求められている。
【０００６】
一般的に市販されている排水性舗装用アスファルトは高粘度改質アスファルトと呼ばれ、アスファルトにゴム及び／又は熱可塑性エラストマーが混入され、骨材飛散，空隙つぶれおよび流動化現象が発生し難く、バインダーとして高耐久性を維持できるように設計されている。しかし、排水性舗装および透水性舗装用混合物は、水浸状態に置かれやすいため、骨材との界面の接着性が低下し、剥離が発生しやすい状態となることは避けられない。
【０００７】
また車両の大型化、重量化、交通量の増大に伴い、アスファルト舗装は、わだち掘れや流動化現象が発生し、交通の円滑化と走行性を損なっている。その対策としてこの用途においてもアスファルトにゴム及び／又は熱可塑性エラストマーを混入する方法が採用されているが、橋面舗装や地下水位の高い箇所の舗装等のように、雨水などが舗装体中に滞留しやすい箇所のアスファルト舗装にあっては、交通車両の繰返し載荷により、排水性舗装や透水性舗装と同様に剥離の問題が生じている。
【０００８】
このようにアスファルトと骨材の付着性改善の技術課題はアスファルト舗装の性能向上のため極めて重要な問題であり、その解決のため従来種々の方法が提案されている。
【０００９】
たとえば、特許文献１によれば、この対策として高級脂肪族ポリアルキレンポリアミンとカルボキシル基を有する変性ポリオレフィン樹脂の塩が用いられているが、高級脂肪族ポリアミン及びその誘導体はアスファルトへ添加した初期の付着性は改良されるが、高温でこのアスファルトを保存しておくと４〜７日で剥離防止する効果が低減するといった問題がある。
【００１０】
また、シラン化合物を添加して付着性を改善する方法も提案されているが、加熱アスファルトに添加する際、また加熱合材の製造時に有害な臭気及び蒸気発生があり安全衛生面に問題がある。
【００１１】
また、特許文献２等では、特定の酸性有機リン化合物が液体状で上記問題点を解決し、さらにアスファルトに添加後、付着性や剥離防止効果を比較的短い混合で効果を発現させる即効性を備える技術が開示されている。しかし、資源の有効利用の観点から、舗装廃材を利用する再生工法が提案され、品質の低下したアスファルトを使用するケースが増加しているので、より強固な付着を有することが望まれる。
【００１２】
このように、加熱アスファルトと骨材を用いた道路舗装材では、アスファルトの改質がますます強く望まれる傾向にあるが、未だ上述した問題点及び市場が要求する諸性能をすべて解消できる手段は開発されていない。更に、作業性の点では、常温程度で液体状であることが望ましい。
【００１３】
【特許文献１】
特開２００１―２９２８号公報
【特許文献２】
特開平１１―１８９７２５号公報
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、特定の没食子酸エステルが、アスファルトへの溶解性及び親和性が優れているためにアスファルトへ添加する際の実質的な攪拌混合操作を不要にでき、さらには耐熱性が優れていることから施工現場における作業性を著しく向上できること、しかも前記公報記載の効果と同等以上の剥離防止効果をより速やかに発現させ、即ち、即効性を付与することができ、かつ長期間持続させることができ、しかも常温で液体状であるため作業性にも優れることを見出した。
【００１５】
すなわち本発明は、下記一般式（Ｉ）で表される化合物を含有する加熱アスファルト用添加剤に関する。
【００１６】
【化２】

【００１７】
（式中、Ｒ₁は、分岐鎖を一つ以上含む炭素数８〜２４の飽和又は不飽和の炭化水素基である。）
【００１８】
また、本発明は、アスファルトと、該アスファルト１００重量部に対して０．０１〜３重量部の上記本発明の加熱アスファルト用添加剤とを含有するアスファルト組成物に関する。
【００１９】
また、本発明は、上記本発明のアスファルト組成物と、骨材とを含有する道路舗装用混合物、並びに該道路舗装用混合物を用いた舗装に関する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
一般式（Ｉ）の化合物において、Ｒ₁は、分岐鎖を一つ以上含む炭素数８〜２４の飽和又は不飽和の炭化水素基である。かかる炭化水素基は、分岐鎖の炭素数が１〜１０であることが好ましく、また、分岐鎖の数が１〜５であることが好ましい。具体的には、イソ−Ｃ₈アルキル基（オクチル基）、イソ−Ｃ₁₆アルキル基（イソヘキサデシル基）、イソ−Ｃ₁₈アルキル基（イソオクタデシル基）、イソ−Ｃ₂₀アルキル基、イソ−Ｃ₂₄アルキル基等が挙げられる。これら炭化水素基は、没食子酸と酸触媒下でエステル化し、本発明の化合物を構成する。
【００２１】
上記特定の没食子酸エステルを含有する本発明の加熱アスファルト用添加剤がアスファルト添加後に付着性と剥離防止効果を速やかに発現する理由としては、明確にわかっているわけではないが、一般式（Ｉ）で表される化合物中のＯＨ基と骨材表面のＳｉ基とが水素結合することによるものと考えられる。また、一般式（Ｉ）で表される化合物は、アスファルトとの混合性が良好であるため、骨材とアスファルトの結合が強固になると考えられる。
【００２２】
一般式（Ｉ）で表される本発明の化合物の製造方法は特に限定されるものではないが、上記Ｒ₁に相当する炭化水素基を有するアルコールに、強酸触媒の存在下、加水分解可能なタンニン物質に含有されている没食子酸を、１００℃以上の高温下で反応させる方法が挙げられる。
【００２３】
タンニン物質としては、例えば五倍子、没食子、スマック、タラ、バロニア、チェスナット、ミロバラン、オーク、ディビディビ、アルガロビアなどの縮合型タンニンが挙げられる。触媒となる強酸は、例えば、硫酸、塩化水素、ｐ−トルエンスルホン酸、リン酸が適する。強酸触媒を使用しないでも製造する事は可能であるが、その場合は長い反応時間が必要となる。
【００２４】
本発明の添加剤中の一般式（Ｉ）の化合物の含有量は、５０〜１００重量％が好ましく、７０〜１００重量％がより好ましく、８５〜１００重量％が特に好ましい。
【００２５】
本発明の添加剤は、アスファルト１００重量部に対して好ましくは０．０１〜３重量部、より好ましくは０．０２〜２重量部、さらに好ましくは０．０５〜１．５重量部の添加量で使用される。
【００２６】
また、本発明の添加剤は、一般式（Ｉ）の化合物の比率がアスファルト100重量部に対して0.005〜3重量部、更に0.01〜2重量部、特に0.03〜1.5重量部となるように用いられることが好ましい。この範囲の添加量でアスファルトと骨材の剥離防止効果が顕著となる。
【００２７】
本発明の添加剤はゴム及び／又は熱可塑性エラストマーを含有するアスファルトに用いることができる。ゴム及び／又は熱可塑性エラストマーは、ゴム類として天然ゴムやスチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−イソプレンゴム、メタクリル酸メチル−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム等の合成ゴムが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、熱可塑性エラストマーとしては、スチレン−ブタジエンブロック共重合物、スチレン−イソプレンブロック共重合物、エチレン−酢酸ビニル共重合物、エチレン−エチルアクリレートの共重合物、あるいは、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレンの単独重合物あるいはこれらを組み合わせた共重合物等が挙げられる。特に、スチレン−ブタジエンブロック共重合物、スチレン−イソプレンブロック共重合物が、耐摩耗性、耐流動性及び耐久性の向上の点で好ましい。
【００２８】
また、本発明に用いられるゴム及び／又は熱可塑性エラストマーは、合計でアスファルト100重量部に対して１〜25重量部、好ましくは３〜23重量部、より好ましくは６〜20重量部の比率で添加することが、耐摩耗性、耐流動性及び耐久性を向上させる点で望ましい。ゴム及び／又は熱可塑性エラストマーが１重量部未満では、耐摩耗性、耐流動性及び耐久性が不十分であり、25重量部を超えると、耐摩耗性、耐流動性及び耐久性は十分でも経済的ではなく、均質な改質アスファルトの製造も困難となる。
【００２９】
本発明に使用するアスファルトとしては、レーキアスファルト等の天然アスファルト、カットバックアスファアルト、石油タール、ピッチ、ストレートアスファルト、ブローンアスファルト、セミブローンアスファルト、溶剤脱瀝アスファルト（例えば、プロパン脱瀝アスファルト）等の石油アスファルトが挙げられ、これらのアスファルトは単独で使用しても、２種以上を併用しても良い。そのほかに人工アスファルトを任意の割合でブレンドしたものも、原料アスファルトとして使用できる。本発明で使用する人工アスファルトの一例としては、例えば石油系配合油と粘着付与剤樹脂類とを、重量百分率で、石油系配合油：粘着付与剤樹脂類＝（０〜100重量％）：（100〜０重量％）の割合で配合したものである。
【００３０】
本発明で使用する石油系配合油とは、プロセスオイルとも呼ばれ、芳香族炭素数が全炭素数の35重量％以上である芳香族系、ナフテン環炭素数が全炭素数の30〜45重量％であるナフテン系、及び、パラフィン側鎖炭素数が全炭素数の50重量％以上であるパラフィン系などがあり、本発明においては、これらのうちの１種若しくは２種以上が適宜使用される。石油系配合油の代わりに潤滑油を使用しても良く、また、両者を併用しても良い。両者を併用する場合は、その合計量が所定の量であれば良い。潤滑油としては、石油系潤滑油、合成潤滑油、脂肪油などが挙げられ、これらはそのうちの１種又は２種以上が適宜使用できるが、合成潤滑油を用いるのが最も好ましい。石油系潤滑油とは、原油の常圧蒸留の蒸留残油として得られる沸点およそ30℃以上の重油を、真空蒸留によって各種流出油に分け、それぞれに、例えば、脱ロウ、硫酸処理、溶剤抽出、脱アスファルト、白土処理などの適当な精製処理を行い、最終製品に仕上げたものである。合成潤滑油とは有機合成法によって製造される潤滑油で、一般に用途によって区分けされ、例えば、スピンドル油、コンプレッサ油、ダイナモ油、タービン油、マシン油、エンジン油、ジェットエンジン油、作動油などが挙げられる。脂肪油とは、主として石油系潤滑油に混合し、混成油として油性あるいは乳化性を必要とする用途に使用されるものである。
【００３１】
本発明で使用する粘着付与剤樹脂類としては、天然系樹脂及び合成系樹脂のいずれをも使用することができるが、天然系樹脂ではテルペン樹脂を、また、合成系樹脂では石油樹脂、クマロン・インデン樹脂、スチレン系樹脂などの重合系樹脂を使用するのが良い。石油樹脂としては、ナフサ分解生成物の蒸留により分離される沸点が２０〜６０℃の留分（Ｃ₅留分）を主成分とする脂肪族系（Ｃ₅系）石油樹脂、同じくナフサ分解生成物の蒸留により分離される沸点が１６０〜２６０℃の留分（Ｃ₉留分）を主成分とする芳香族系（Ｃ₉系）石油樹脂、これらＣ₅系及びＣ₉系石油樹脂を共重合させた脂肪族／芳香族共重合系（Ｃ₅／Ｃ₉系）石油樹脂、及び、主としてナフサ分解生成物の蒸留により分離される高純度のジシクロペンタジエンを主成分とする脂環族系（ＤＣＰＤ系）石油樹脂テルペン類とフェノール類を共重合させたテルペンフェノール樹脂などがあり、そのほかに天然ワックス、合成ワックス、配合ワックスなどの石油系、石炭系およびポリマ系の各種のワックス類も同様に使用することができる。これらには、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、スラックワックス、フィシャートロプッシュワックス、カスターワックス、水素化ワックス、モンタンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなどがあり、本発明においてはこれらのうちの１種若しくは２種以上が併用して使用される。
【００３２】
本発明の添加剤のアスファルトへの添加方法は、特に限定されるものではないが、100〜300℃、好ましくは120〜280℃、更に好ましくは150〜250℃に加熱溶融したアスファルトに撹拌下、所定量添加すればよい。また、本発明の添加剤はアスファルトへの溶解性、親和性が良く、熱対流あるいは運搬時の振動程度で充分均一混合されるため、撹拌はなくても良いが、即効性を要求されるときは撹拌して混合することが好ましい。更にゴム及び／又は熱可塑性エラストマーを添加する場合は、本発明の添加剤とゴム及び／又は熱可塑性エラストマーを加熱したアスファルトに同時に添加しても、別々に添加しても良い。別々に添加する場合、その添加順序は特に限定されるものではない。
本発明の目的をよりよく、達成するために本発明に係わる加熱アスファルト用添加剤に高級アルコールや脂肪族アミンを併用しても良い。高級アルコールは炭素数１〜２４、更に５〜２４、特に８〜２０のものが好ましい。本発明の加熱アスファルト用添加剤中の高級アルコールの比率は、０〜９０重量％、特に０〜６０重量％が好ましい。また、脂肪族アミンは分子中に窒素原子を有することにより、初期のアスファルトの骨材への濡れ性をさらに向上させる目的で使用される。これら脂肪族アミンを例に挙げると、牛脂プロピレンジアミンに代表される高級脂肪族ポリアミン及び、その誘導体、アルキルヒドロキシアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルキロールアミンなどがあるが、いずれの場合も、本発明のアスファルト添加剤と併用した時のｐＨが中性〜酸性の条件で使用することが好ましい。本発明の加熱アスファルト用添加剤中の脂肪族アミンの比率は、０〜９０重量％、特に０〜６０重量％が好ましい。
【００３３】
本発明の加熱アスファルト用添加剤は、４０℃以下で液体状又はペースト状であることが好ましい。
【００３４】
本発明のアスファルト組成物と混合する骨材として、砕石、砂、及びフィラーはアスファルト舗装要綱、舗装設計施工指針、舗装施工便覧（いずれも（社）日本道路協会編）に準ずるものに適用できることはいうまでもないが、それ以外の各種低品位骨材や再生骨材など材質などに関わりなく本発明に供することができる。砕石、砂、フィラーからなる骨材の配合割合は、本発明のアスファルト組成物１〜15重量部、骨材99〜85重量部が好ましい。
【００３５】
本発明の道路舗装用混合物は、本発明のアスファルト組成物を100〜300℃に加熱し、予め100〜300℃に加熱した砕石、砂、及びフィラー等の骨材と混練りすることにより製造する。また、予め加熱したアスファルトに一般式（Ｉ）の化合物を含有する添加剤とゴム及び／又は熱可塑性エラストマーを添加するすることにより、アスファルト中に均一に分散した加熱改質アスファルト組成物が得られる。この加熱改質アスファルト組成物と骨材とを混練りすることにより、均質な道路舗装用混合物が得られる点で好ましい。一般式（Ｉ）の化合物を含有する添加剤とゴム及び／又は熱可塑性エラストマーを予め砕石、砂、フィラー等に混ぜると、局在化して不均質になりやすい。
【００３６】
本発明のアスファルト組成物にはそれぞれの目的に応じて、炭酸カルシウム、消石灰、セメント、活性炭などの無機充填材及び有機充填材、石油樹脂、低分子ポリエチレンなどの石油系軟化剤、オレイン酸などの植物油系軟化剤、各種の可塑剤及びイオウなどを添加することができる。
【００３７】
また、本発明のアスファルト組成物は、本発明の効果を損なわない範囲である１重量％以下の水を含有していてもよいが、加熱したアスファルト系であるという観点から、水の含有量は、好ましくは0.2重量％、更に好ましくは0.05重量％以下、特に好ましくは０重量％で使用される。
【００３８】
本発明のアスファルト組成物は、道路舗装材料、ルーフィング材料、防水材料等に使用できるが、剥離防止性能が優れることから、その中でも特に本発明の道路舗装用混合物を用いた舗装、更に好ましくは高空隙率の排水性舗装及び透水性舗装や、重交通道路舗装に好適である。
【００３９】
【実施例】
１８０℃で加熱溶融したアスファルトと表１に記載の化合物を所定量加え、１８０℃でタービン型撹拌羽根を用いて１０分間混合することにより、アスファルト組成物を得た。
【００４０】
得られたアスファルト組成物について、アスファルト舗装要綱（日本道路協会発行）に記載のアスファルト皮膜の剥離試験に準じて、以下に示す方法でアスファルトと骨材の剥離性について試験した。
【００４１】
（剥離試験法）
宝塚産の骨材（石英斑岩）と葛生産の骨材（石灰岩）のうち、13mmフルイを通過し5mmフルイに止まる粒度のものを各々100gをとり、よく洗浄し次に300mlの金属製容器に入れて乾燥させる。これを予め170℃の温度に保ってある恒温乾燥機に入れて1時間加熱する。一方、アスファルト組成物を170℃の恒温乾燥機中で所定時間（2時間又は48時間）加熱した後、その5.5gを上記の骨材に加える。これをアスファルトが完全に砕石表面を被覆するように2〜3分ヘラでよく攪拌する。次にこれをガラス板上に広げ1時間放置し室温まで冷却してアスファルトを硬化させる。上記の骨材を、80℃に保った恒温水槽の温水中に60分間浸漬した後に取り出し、冷却した後、室温で乾燥し、上方より被覆骨材の状態を肉眼で観察し、試験開始時におけるアスファルト組成物皮膜の面積を基準として剥離したアスファルト組成物皮膜の面積百分率を求めた。これを剥離率とし、その結果を表1に示した。
【００４２】
【表１】

【００４３】
表１に示すように、本発明品の加熱アスファルト用添加剤を含有するアスファルト組成物は、酸性岩及び塩基性岩のいずれの骨材に対しても強固な付着性を示し、長時間の加熱条件を受けても効果を失うことがない。また、アスファルトとの混合時間を非常に短くしても付着性、剥離防止効果は従来使用されていたものよりもよく、即効性が充分発揮されていることがわかる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の加熱アスファルト用添加剤は、液体状で作業性に優れ加熱アスファルトと骨材との付着を強固にする。その結果、加熱アスファルト舗装で極めて優れた剥離防止効果を発現させることが可能となる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an additive for heated asphalt used for road paving and the like.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
Asphalt obtained from petroleum is used for road pavement materials, roofing materials, waterproofing materials, etc. Among them, demand for road pavement materials is particularly large. Heated asphalt road pavement is constructed by heating and mixing aggregate and asphalt, but since asphalt is nonpolar and hydrophobic, it does not adhere well to hydrophilic aggregates, and it interferes with water such as rainfall and groundwater Asphalt has the potential drawback of peeling from the aggregate, and when used for paving, it has been noted that the porosity should be as small as possible so that water does not penetrate.
[0003]
Recently, however, there is an increasing demand for drainage pavement and permeable pavement that use an asphalt mixture having a large void in the surface layer of the pavement and allow rainwater staying on the surface to flow down into the pavement and drain it or penetrate into the ground.
[0004]
As a drainage pavement function, it is directly connected to improvement of traffic safety, environmental measures, service level, such as prevention of hydroplaning phenomenon in rainy weather, smoking, light reflection, water splash suppression and reduction of noise due to tire running, Its function is widely accepted.
[0005]
Thus, in the drainage pavement and the water-permeable pavement construction method, the gap is positively used and water penetrates into the pavement, and the adhesion between the aggregate and the asphalt tends to be further reduced. There is a strong demand for materials that improve the properties.
[0006]
Asphalt for drainage pavement that is generally marketed is called high-viscosity modified asphalt, rubber and / or thermoplastic elastomer is mixed in the asphalt, aggregate scattering, void crushing and fluidization phenomenon are difficult to occur, Designed to maintain high durability as a binder. However, since the drainage pavement and the water-permeable pavement mixture are easily placed in a water-immersed state, it is inevitable that the adhesiveness at the interface with the aggregate is lowered and peeling is likely to occur.
[0007]
In addition, asphalt pavement causes rutting and fluidization as the vehicles become larger and heavier and traffic volume increases, traffic smoothness and travelability are impaired. As a countermeasure against this, a method of mixing rubber and / or thermoplastic elastomer into asphalt is also used in this application, but rainwater etc. is in the pavement like bridge pavement or pavement at high groundwater level. In the asphalt pavement where the stagnation tends to occur, due to repeated loading of the transportation vehicle, the problem of peeling occurs as in the case of the drainage pavement and the water-permeable pavement.
[0008]
As described above, the technical problem of improving the adhesion between asphalt and aggregate is an extremely important problem for improving the performance of asphalt pavement, and various methods have been proposed for solving the problem.
[0009]
For example, according to Patent Document 1, as a countermeasure, a salt of a higher aliphatic polyalkylene polyamine and a modified polyolefin resin having a carboxyl group is used, but the higher aliphatic polyamine and its derivative are initially attached to asphalt. However, if this asphalt is stored at a high temperature, there is a problem that the effect of preventing peeling is reduced in 4 to 7 days.
[0010]
A method for improving adhesion by adding a silane compound has also been proposed, but there are problems in terms of safety and hygiene due to the generation of harmful odors and vapors when added to heated asphalt or during the production of heated composites. .
[0011]
Moreover, in patent document 2, etc., the specific acidic organic phosphorus compound solves the above-mentioned problems in a liquid state, and further, after adding to asphalt, has an immediate effect of expressing the effect by a relatively short mixing of adhesion and anti-peeling effect. Techniques for providing are disclosed. However, from the viewpoint of effective use of resources, a recycling method using pavement waste has been proposed, and the number of cases using asphalt with reduced quality is increasing, so it is desirable to have stronger adhesion.
[0012]
In this way, in road pavement materials using heated asphalt and aggregates, asphalt modification tends to be more and more desirable, but there are still means to solve all the above problems and various performances required by the market. Not developed. Furthermore, from the viewpoint of workability, it is desirable that it is liquid at about room temperature.
[0013]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-2928 [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-189725 [0014]
[Means for Solving the Problems]
The inventors of the present invention can eliminate the need for substantial stirring and mixing operations when added to asphalt because the specific gallic acid ester has excellent solubility and affinity in asphalt, and further has excellent heat resistance. Therefore, the workability at the construction site can be remarkably improved, and moreover, the anti-peeling effect equivalent to or higher than the effect described in the above publication can be expressed more quickly, that is, immediate effect can be imparted and sustained for a long period of time. In addition, it has been found that it is excellent in workability because it is liquid at room temperature.
[0015]
That is, this invention relates to the additive for heating asphalts containing the compound represented by the following general formula (I).
[0016]
[Chemical 2]

[0017]
(In the formula, R ₁ is a saturated or unsaturated hydrocarbon group having 8 to 24 carbon atoms containing one or more branched chains.)
[0018]
The present invention also relates to an asphalt composition containing asphalt and 0.01 to 3 parts by weight of the additive for heated asphalt of the present invention with respect to 100 parts by weight of the asphalt.
[0019]
The present invention also relates to a road paving mixture containing the asphalt composition of the present invention and an aggregate, and a paving using the road paving mixture.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the compound of the general formula (I), R ₁ is a saturated or unsaturated hydrocarbon group having 8 to 24 carbon atoms containing one or more branched chains. The hydrocarbon group preferably has 1 to 10 carbon atoms in the branched chain, and preferably 1 to 5 carbon atoms in the branched chain. Specifically, iso -C ₈ alkyl group (octyl), iso -C ₁₆ alkyl group (isohexadecyl group), iso -C ₁₈ alkyl group (isooctadecyl group), iso -C ₂₀ alkyl group, iso - C ₂₄ alkyl group and the like. These hydrocarbon groups are esterified with gallic acid under an acid catalyst to constitute the compound of the present invention.
[0021]
The reason why the additive for heating asphalt of the present invention containing the specific gallic acid ester described above quickly exhibits adhesion and anti-peeling effect after addition of asphalt is not clearly understood, but the general formula (I This is thought to be due to hydrogen bonding between the OH group in the compound represented by (II) and the Si group on the aggregate surface. Moreover, since the compound represented by the general formula (I) has good mixing properties with asphalt, it is considered that the bond between aggregate and asphalt becomes strong.
[0022]
The production method of the compound of the present invention represented by the general formula (I) is not particularly limited, but can be hydrolyzed to an alcohol having a hydrocarbon group corresponding to R ₁ in the presence of a strong acid catalyst. An example is a method in which gallic acid contained in a tannin substance is reacted at a high temperature of 100 ° C. or higher.
[0023]
Examples of the tannin substance include condensed tannins such as pentaploid, gallic, smack, cod, valonia, chestnut, mylobaran, oak, dividi, and algarobia. As the strong acid serving as a catalyst, for example, sulfuric acid, hydrogen chloride, p-toluenesulfonic acid, and phosphoric acid are suitable. Although it is possible to produce without using a strong acid catalyst, a long reaction time is required.
[0024]
The content of the compound of the general formula (I) in the additive of the present invention is preferably 50 to 100% by weight, more preferably 70 to 100% by weight, and particularly preferably 85 to 100% by weight.
[0025]
The additive of the present invention is preferably added in an amount of 0.01 to 3 parts by weight, more preferably 0.02 to 2 parts by weight, and still more preferably 0.05 to 1.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of asphalt. Used in.
[0026]
The additive of the present invention is used so that the ratio of the compound of the general formula (I) is 0.005 to 3 parts by weight, more preferably 0.01 to 2 parts by weight, particularly 0.03 to 1.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of asphalt. It is preferred that With the addition amount in this range, the asphalt and aggregate peeling prevention effect becomes remarkable.
[0027]
The additive of the present invention can be used for asphalt containing rubber and / or thermoplastic elastomer. Examples of rubber and / or thermoplastic elastomer include natural rubber, synthetic rubber such as styrene-butadiene rubber, chloroprene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, styrene-isoprene rubber, methyl methacrylate-butadiene rubber, and butadiene rubber. However, it is not limited to these. Thermoplastic elastomers include styrene-butadiene block copolymers, styrene-isoprene block copolymers, ethylene-vinyl acetate copolymers, ethylene-ethyl acrylate copolymers, acrylic esters, and methacrylic esters. And a homopolymer of styrene or a copolymer thereof. In particular, a styrene-butadiene block copolymer and a styrene-isoprene block copolymer are preferable in terms of improvement in wear resistance, flow resistance, and durability.
[0028]
The rubber and / or thermoplastic elastomer used in the present invention is 1 to 25 parts by weight, preferably 3 to 23 parts by weight, more preferably 6 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of asphalt. Addition is desirable in terms of improving wear resistance, fluid resistance and durability. If the amount of rubber and / or thermoplastic elastomer is less than 1 part by weight, the wear resistance, flow resistance and durability are insufficient. If the amount exceeds 25 parts by weight, the wear resistance, flow resistance and durability are sufficient. It is not economical and it is difficult to produce homogeneous modified asphalt.
[0029]
The asphalt used in the present invention includes natural asphalt such as Rakiasphalt, cutback asphalt, petroleum tar, pitch, straight asphalt, blown asphalt, semi-blown asphalt, solvent deasphalted asphalt (for example, propane deasphalted asphalt), etc. Petroleum asphalt is mentioned, and these asphalts may be used alone or in combination of two or more. In addition, artificial asphalt blended in any proportion can be used as raw asphalt. As an example of the artificial asphalt used in the present invention, for example, petroleum-based blended oil and tackifier resins are expressed in weight percentage, petroleum-based blended oil: tackifier resin = (0 to 100% by weight): ( 100 to 0% by weight).
[0030]
The petroleum-based blended oil used in the present invention is also called a process oil, and is an aromatic system having an aromatic carbon number of 35% by weight or more of the total carbon number, and a naphthene ring carbon number of 30 to 45% of the total carbon number. % Of naphthenes and paraffins having a paraffinic side chain carbon number of 50% by weight or more of the total number of carbons. In the present invention, one or more of these are appropriately used. . Lubricating oil may be used instead of petroleum-based blended oil, or both may be used in combination. When both are used together, the total amount may be a predetermined amount. Examples of the lubricating oil include petroleum-based lubricating oils, synthetic lubricating oils, fatty oils and the like, and one or more of these can be used as appropriate, but it is most preferable to use synthetic lubricating oils. Petroleum-based lubricating oil is a heavy oil with a boiling point of about 30 ° C or higher obtained as a distillation residue of crude oil at atmospheric pressure, and is divided into various spilled oils by vacuum distillation. For example, dewaxing, sulfuric acid treatment, solvent extraction The final product is finished by appropriate refining treatment such as deasphalting and clay treatment. Synthetic lubricating oils are lubricating oils produced by organic synthesis methods, and are generally classified according to their applications, such as spindle oil, compressor oil, dynamo oil, turbine oil, machine oil, engine oil, jet engine oil, hydraulic oil, etc. Can be mentioned. The fatty oil is mainly mixed with petroleum-based lubricating oil and used as a hybrid oil in applications that require oiliness or emulsification.
[0031]
As the tackifier resins used in the present invention, any of natural resins and synthetic resins can be used. For natural resins, terpene resins are used, and for synthetic resins, petroleum resins, coumarone It is preferable to use a polymerization resin such as an indene resin or a styrene resin. The petroleum resin, fraction having a boiling point of 20 to 60 ° C., which is separated by distillation of a naphtha decomposition product (C ₅ fraction) aliphatic mainly composed of (C ₅ series) petroleum resin, also produce naphtha cracking aromatic having a boiling point which is separated by distillation of the object is predominant fraction (C ₉ fraction) of 160 to 260 ° C. (C ₉ series) petroleum resin, co these C ₅ system and the C ₉ petroleum resin Polymerized aliphatic / aromatic copolymer system (C ₅ / C ₉ system) petroleum resin and alicyclic system mainly composed of high purity dicyclopentadiene separated by distillation of naphtha decomposition product (DCPD type) Petroleum resin Terpenes and terpene phenol resins that are copolymerized with phenols, etc. In addition, various petroleum, coal-based and polymer-based waxes such as natural wax, synthetic wax, compounded wax, etc. To use for It can be. These include paraffin wax, microcrystalline wax, slack wax, Fischer Tropus wax, caster wax, hydrogenated wax, montan wax, polyethylene wax, polypropylene wax, etc., and in the present invention one or two of these are used. More than species are used in combination.
[0032]
The method of adding the additive of the present invention to the asphalt is not particularly limited, but stirring to asphalt heated and melted at 100 to 300 ° C, preferably 120 to 280 ° C, more preferably 150 to 250 ° C, A predetermined amount may be added. In addition, the additive of the present invention has good solubility and affinity in asphalt, and is sufficiently homogeneously mixed with heat convection or vibration during transportation, so stirring is not necessary, but when immediate effect is required Is preferably mixed with stirring. Further, when rubber and / or thermoplastic elastomer is added, the additive of the present invention and rubber and / or thermoplastic elastomer may be added simultaneously to the heated asphalt or separately. When added separately, the order of addition is not particularly limited.
In order to better and achieve the object of the present invention, a higher alcohol or an aliphatic amine may be used in combination with the heating asphalt additive according to the present invention. Higher alcohols are preferably those having 1 to 24 carbon atoms, more preferably 5 to 24 carbon atoms, especially 8 to 20 carbon atoms. The proportion of the higher alcohol in the heating asphalt additive of the present invention is preferably 0 to 90% by weight, particularly preferably 0 to 60% by weight. In addition, aliphatic amines are used for the purpose of further improving the wettability of the initial asphalt to aggregates by having nitrogen atoms in the molecule. Examples of these aliphatic amines include higher aliphatic polyamines represented by beef tallow propylenediamine and derivatives thereof, alkylolamines such as alkylhydroxyamine, monoethanolamine, diethanolamine, and triethanolamine. Also in this case, it is preferable to use it under conditions where the pH when used in combination with the asphalt additive of the present invention is neutral to acidic. The ratio of the aliphatic amine in the heating asphalt additive of the present invention is preferably 0 to 90% by weight, particularly preferably 0 to 60% by weight.
[0033]
The heating asphalt additive of the present invention is preferably liquid or paste at 40 ° C. or lower.
[0034]
As aggregate to be mixed with the asphalt composition of the present invention, crushed stone, sand, and filler can be applied to asphalt pavement guidelines, pavement design and construction guidelines, and pavement manuals (both edited by Japan Road Association). Needless to say, the present invention can be used in the present invention regardless of other materials such as various low-grade aggregates and recycled aggregates. The mixing ratio of the aggregate composed of crushed stone, sand and filler is preferably 1 to 15 parts by weight of the asphalt composition of the present invention and 99 to 85 parts by weight of the aggregate.
[0035]
The road pavement mixture of the present invention is produced by heating the asphalt composition of the present invention to 100 to 300 ° C. and kneading it with aggregates such as crushed stone, sand, and filler that have been heated to 100 to 300 ° C. in advance. . Also, a heat-modified asphalt composition uniformly dispersed in asphalt can be obtained by adding an additive containing the compound of general formula (I) and rubber and / or thermoplastic elastomer to preheated asphalt. . Kneading this heat-modified asphalt composition and aggregate is preferable in that a homogeneous road pavement mixture can be obtained. When an additive containing a compound of the general formula (I) and rubber and / or thermoplastic elastomer are mixed in advance with crushed stone, sand, filler, etc., they are likely to be localized and become non-homogeneous.
[0036]
The asphalt composition of the present invention includes inorganic fillers and organic fillers such as calcium carbonate, slaked lime, cement and activated carbon, petroleum softeners such as petroleum resins and low molecular weight polyethylene, oleic acid and the like according to the respective purposes. Vegetable oil-based softeners, various plasticizers and sulfur can be added.
[0037]
In addition, the asphalt composition of the present invention may contain 1% by weight or less of water that does not impair the effects of the present invention, but from the viewpoint of being a heated asphalt system, the water content is , Preferably 0.2% by weight, more preferably 0.05% by weight or less, particularly preferably 0% by weight.
[0038]
The asphalt composition of the present invention can be used for road pavement materials, roofing materials, waterproofing materials, etc., but since it has excellent anti-peeling performance, among them, pavement using the road pavement mixture of the present invention is particularly preferable. It is suitable for drainage and permeable pavement with porosity and heavy traffic road pavement.
[0039]
【Example】
A predetermined amount of the asphalt heated and melted at 180 ° C. and the compounds shown in Table 1 were added, and mixed at 180 ° C. for 10 minutes using a turbine-type stirring blade to obtain an asphalt composition.
[0040]
About the obtained asphalt composition, according to the asphalt film peeling test described in the asphalt pavement outline (issued by the Japan Road Association), the asphalt and aggregate peelability was tested by the following method.
[0041]
(Peel test method)
Of Takarazuka's aggregate (quartz porphyry) and Kuzu's aggregate (limestone), weigh 100g each of which passes through 13mm sieve and stops at 5mm sieve, wash well, and then 300ml metal container And let it dry. This is put into a constant temperature drier previously maintained at a temperature of 170 ° C. and heated for 1 hour. Meanwhile, after heating the asphalt composition in a constant temperature dryer at 170 ° C. for a predetermined time (2 hours or 48 hours), 5.5 g thereof is added to the above aggregate. Stir this well with a spatula for 2-3 minutes so that the asphalt completely covers the crushed stone surface. Next, it is spread on a glass plate and allowed to stand for 1 hour and cooled to room temperature to cure the asphalt. The above aggregate is taken out after being immersed in warm water in a constant temperature bath maintained at 80 ° C. for 60 minutes, cooled, dried at room temperature, and the condition of the coated aggregate is observed with the naked eye from above, and at the start of the test The area percentage of the peeled asphalt composition film was determined based on the area of the asphalt composition film. This was defined as the peeling rate, and the results are shown in Table 1.
[0042]
[Table 1]

[0043]
As shown in Table 1, the asphalt composition containing the additive for heating asphalt according to the present invention exhibits strong adhesion to both aggregates of acidic rocks and basic rocks, and is heated for a long time. Even if it receives conditions, the effect is not lost. It can also be seen that even if the mixing time with asphalt is very short, the adhesion and peeling prevention effect are better than those conventionally used and the immediate effect is sufficiently exhibited.
[0044]
【The invention's effect】
The additive for heated asphalt of the present invention is liquid and excellent in workability, and strengthens the adhesion between the heated asphalt and the aggregate. As a result, it is possible to exhibit an extremely excellent peeling prevention effect by heating asphalt pavement.

Claims

An asphalt composition is prepared by adding 0.01 to 3 parts by weight of an additive for heated asphalt containing a compound represented by the following general formula (I) to 100 parts by weight of asphalt heated to 100 to 300 ° C. A method for producing a road pavement mixture, wherein the asphalt composition is heated to 100 to 300 ° C and kneaded with an aggregate heated to 100 to 300 ° C.

(In the formula, R ₁ is a saturated or unsaturated hydrocarbon group having 8 to 24 carbon atoms containing one or more branched chains.)

The method for producing a road pavement mixture according to claim 1 , wherein the heating asphalt additive is liquid or paste at 40 ° C or lower .

The method for producing a road pavement mixture according to claim 1 or 2 , wherein the heating asphalt additive further contains a higher alcohol or an aliphatic amine .

The method for producing a road pavement mixture according to any one of claims 1 to 3, wherein a mixing ratio of the asphalt composition and the aggregate is 1 to 15 parts by weight of the asphalt composition and 99 to 85 parts by weight of the aggregate.