JP4634025B2 - 道路舗装用組成物及びこれを用いた舗装体 - Google Patents

Description

本願発明は、道路の舗装の表面層を形成するために、又は舗装体の補修若しくは舗装体内の骨材の結合力を向上し補強するため等に用いることができる道路舗装用組成物、及びこれを用いた舗装体に関するものである。

交通手段の多様化や、環境問題への取り組みが盛んに行われる状況下において、歩道や自転車動の整備が進められており、これらの舗装にカラー舗装が多く用いられている。カラー舗装は、景観に配慮するとともに、歩道や自転車道を車道と明確に区別するのに適している。また、車道で、バスレーンの識別のためや、交差点等における一旦停止する領域のスリップ防止のために樹脂を用いたカラー舗装が用いられることも多い。
このようなカラー舗装には、一般に樹脂を用いて顔料を含む表面層を形成することが行われており、アスファルト混合物層又はコンクリート層の上に樹脂を主材料とする層が形成される。また、この表面層は、粒径の小さい骨材を混合することによってスリップを防止する効果に優れたものとなる。

一方、路面に雨水が滞留するのを防止するために、空隙率の大きいいわゆる排水性の舗装が多く施工されている。このような排水性舗装は、アスファルトの量と混合する骨材の粒度分布とを調整して形成されているが、表面付近での骨材の保持力が不足することがある。これを補強するために、樹脂からなるコート層を形成することが行われている。また、表面が損傷した舗装体や、繰り返し輪荷重が載荷されることによって生じた凹凸等を補修するために樹脂を結合材とした表面処理層が施工されることもある。

このような舗装用に用いられる樹脂には、エポキシ樹脂、ＭＭＡ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂等が知られている。また、アクリル樹脂やポリエステル樹脂を水系分散体として用いることも知られている（例えば、特許文献１）。
特開２００１−１０４２１１号公報 特開２００３−１９３４０８号公報

上記のような状況下において、次のような理由から道路舗装用に好適に用いることができる新たな樹脂組成物が求められている。
エポキシ樹脂やＭＭＡ樹脂等は、骨材の保持力が大きく充分な強度を有する舗装体を形成することができるが、硬化時に溶剤が排出され、臭気を生じることもある。また、アクリル樹脂の水系分散体を用いる場合には常温で舗装ができるとともに、水系であることから有害物が発生することもないが、強度の発現が遅く施工の効率が悪くなる。特に、冬期における低温下でこの欠点が顕著となる。

本願発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、充分な強度を有するとともに早期に強度が発現し、効率よく舗装体の形成又は補修を可能とする道路舗装用組成物及びこれを用いた舗装体を提供することである。

上記課題を解決するために、本願発明に係る道路舗装用組成物は、 酸価が３〜１００ＫＯＨｍｇ／ｇの樹脂（Ａ）を塩基性化合物で中和した水分散体と、 炭素数１〜５のアルコキシ基及びアミノ基を有するシランカップリング剤と、を含有するものとし、この組成物を舗装における骨材の結合材又は舗装体の表面層を構成するために用いるものとする。

そして、前記樹脂（Ａ）を中和する塩基性化合物は、アンモニア又は有機アミン類が望ましく、これらを用いることによって硬化が速やかに生じる。

また、前記シランカップリング剤は下記式（１）で表される構造単位を有することが望ましい。
（式中、Ｒ¹は、炭素数２〜５のアルキレン基、Ｒ²は、同一又は異なっても良い炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。ただし、Ｒ²の少なくとも一つは、アルコキシ基である）

また、上記組成物に、ガラス転移温度が０℃以下の熱可塑性樹脂（Ｂ）、例えばスチレン−ブタジエン系ラテックスを添加することによって、可撓性が付与され、耐摩耗性が向上する。そして、骨材の結合材として用いたときには硬化した組成物の粘性及び弾性が増大することによって骨材の保持性能が向上し、骨材の剥離が低減される。さらに、熱可塑性樹脂（Ｂ）を添加することによって、顔料を用いたときに同じ顔料の量でも従来の組成物を使用したときより発色性が向上し、良好なカラー舗装とすることができる。また、熱可塑性樹脂（Ｂ）の添加によって施工時の粘性が適度に増加し、施工性が良好となる。

上記のような道路舗装用組成物は、珪砂、顔料、増粘剤、樹脂の粒状体等を適宜混合し、アスファルト混合物層又はコンクリート層による舗装面上にレーキ等を用いて敷き均し、硬化させることによって効率よく充分な強度を有する表面層を形成することができる。

特に、骨材として珪砂を混合すると、加水分解したシランカップリング剤が珪砂とも反応して強い結合力が発現される。また、珪砂又は樹脂の粒状体を混合することによって路面でのスリップを有効に防止するものとなる。

また、本願発明に係る組成物を、アスファルト混合物を用いた排水性舗装体の上面に塗布又は散布することによって、硬化した組成物が舗装体の空隙内で骨材を被覆するように層を形成し、骨材をより強固に結合するものとなる。

図３は、上記道路舗装用組成物の反応及び形成される物質の推定構造を示す概略図である。
この図に示す例では、樹脂としてポリエステルを用いており、樹脂の有するカルボキシル基が塩基性化合物と結合して水系分散体を形成する。水系分散体は、シランカップリング剤と混合されることによって、アミノ基を有するシランカップリング剤が塩基性化合物と置き換わる。この反応が短時間で生じるためには、上記塩基性化合物がアンモニア又は有機アミン類であるのが望ましい。

一方、シランカップリング剤のアルコキシ基は加水分解され、水酸基に置き換わる。そして、自己縮合反応を生じることによって硬化する。また、珪砂が混合されていると、加水分解されたシランカップリング剤の水酸基が、珪砂が有するＳiOHと縮合反応して結合する。

本発明の樹脂組成物は、前記のように、炭素数１〜５のアルコキシ基及びアミノ基を有するシランカップリング剤と、酸価が３〜１００ＫＯＨｍｇ／ｇの樹脂を塩基性化合物でで中和した水分散体とを含有してなるものであり、かかる樹脂組成物を道路の舗装に用いることで、常温でも容易に均一な硬化反応を生じ、均一な塗膜を形成するとともに、骨材等種々の部材に対して優れた密着性を有するという効果が発現される。

つまり、本発明の樹脂組成物においては、前記特定のシランカップリング剤と特定の樹脂とを併用することで、硬化時に樹脂とシランカップリング剤とが反応するだけでなく、シランカップリング剤自体が加水分解及び自己縮合反応したり、或いは基材とも反応するため、樹脂成分及び/又は繊維、骨材等の各種部材間の密着性を高め、或いは塗膜強度を高め、複合材料の特性を向上させることができる。
なお、従来からカップリング剤として良く使用されているアミノ基を有しないアルコキシシラン類については、後述の比較例に示すように、密着性や常温硬化性に劣る。

さらに、上記組成物に、ガラス転移温度が０℃以下の熱可塑性樹脂（Ｂ）、例えばスチレン−ブタジエン系ラテックスを添加することによって、可塑性が付与され、道路舗装用組成物としての特性を向上させることができる。

このような組成物は、珪砂を混合して舗装体の表面層とすることにより、骨材である珪砂を強固に保持し耐久性の大きい舗装体が得られる。また、排水性舗装のコート層として上記組成物を用いることによって骨材の結合力が大きい舗装体とすることができる。

本発明に用いられるシランカップリング剤は、炭素数１〜５のアルコキシ基及びアミノ基を有するものであり、密着性や常温硬化性の観点から、下記式（１）：
（式中、Ｒ¹ は炭素数２〜５（好ましくは炭素数３）のアルキレン基、
Ｒ² は同一又は異なっても良い炭素数１〜５（好ましくは炭素数１〜２、特には１）のアルキル基又は炭素数１〜５（好ましくは炭素数１〜２、特には１）のアルコキシ基を示す。ただし、Ｒ² の少なくとも一つは、アルコキシ基（好ましくはジもしくはトリアルコキシ基）である。）
で表される構造単位を有することが好ましい。

また、下記式（２）：
（式中、Ｒ¹ およびＲ² は、前記と同じ。Ｒ³ は、炭素数２〜５（好ましくは炭素数２）のアルキレン基を示す。）
で表される構造単位を有することがより好ましい。

さらに、式（３）：
（式中、Ｒ¹ 〜Ｒ³ は、前記と同じ。Ｒ⁴ は水素原子又は水酸基を有してもよい炭素数１〜３のアルキル基（好ましくは水素原子）を示す）
で表される化合物が特に好ましい。

前記シランカップリング剤としては、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられ、特にはジ又はトリアルコキシシリル基を有するものが好ましい。なお、これらは信越化学社等から容易に入手できる。これらのシランカップリング剤は、単独で又は２種以上混合して用いることができる。

本発明の道路舗装用組成物に含有される樹脂（Ａ）は、酸価が３〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇであれば、縮重合系樹脂又は付加重合系樹脂の、前記シランカップリング剤の存在により硬化し得るものならいずれでもよいが、縮重合系樹脂、更にはポリエステルが好ましい。特に、水に２５℃で溶解度１重量％以下の疎水性樹脂であることが好ましい。なお、前記樹脂はウレタン結合、エポキシ結合、アミド結合等で変性されていてもよいが、変性されていないものが好ましい。これらの樹脂の酸価としては、密着性、水分散性、耐水性及び硬化性の観点から、好ましくは１０〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇ、より好ましくは１５〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇである。前記酸価はＪＩＳ Ｋ ００７０に従って測定する。

前記樹脂（Ａ）の軟化点は、結合強度の観点から、７０〜１５０℃、好ましくは８５〜１２０℃が望ましい。樹脂（Ａ）のガラス転移点は１０〜８０℃が好ましく、５０〜８０℃がさらに好ましい。なお、数平均分子量は、好ましくは１０００〜３万、より好ましくは２０００〜１万である。

本発明に用いられる樹脂（Ａ）、たとえば前記ポリエステルは、構成モノマーとして以下に挙げる酸成分とポリオール成分とを縮重合させることにより製造することができる。

酸成分としては、マレイン酸、フマル酸、テトラヒドロフタル酸、イタコン酸、シトラコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、ダイマー酸、アルケニル（炭素数４〜２０）コハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸、ナフタレンジカルボン酸等の二価カルボン酸、及び１，２，４−ベンゼントリカルボン酸等の三価カルボン酸、それらの酸無水物、低級アルキル（炭素数１〜４）エステルが挙げられる。これらは単独で又は２種以上を混合して用いることができる。

一方、前記ポリオール成分としては、好ましくはエチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、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、ソルビトール、１，６−ヘキサンジオール等の炭素数２〜１０の脂肪族ポリオール又はビスフェノールＡ、水素化ビスフェノールＡ等の芳香族系ポリオール及びそれらのアルキレン（炭素数２〜３）オキサイド付加物（付加モル数：２〜２０モル）が挙げられ、特には耐熱性及び耐水性の点よりビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付加物が好ましく、アルコール成分中５０〜１００モル％、更には８０〜１００モル％含有するのが好ましい。

ポリオール成分と酸成分との縮重合は、公知の方法、たとえば、ポリオール成分と酸成分とを不活性ガス雰囲気中にて１８０〜２５０℃の温度で反応させることにより行うことができ、その終点は分子量の指標となる軟化点（Ｔｍ）、酸価等の追跡により決定すればよい。

なお、ポリオール成分と酸成分とのモル比は、得られるポリエステルの酸価、軟化点、数平均分子量及びガラス転移点（Ｔｇ）等の値により適宜決定すればよいが、１：０．６〜１：１．５（ポリオール成分：酸成分）であることが好ましい。

また、この縮重合の際に、酸化ジブチル錫等のエステル化触媒、ハイドロキノン、ｔ−ブチルカテコール等のラジカル重合禁止剤等の添加剤を適宜使用できる。

以上のようにして得られる樹脂（Ａ）の酸価、軟化点、数平均分子量及びガラス転移点の調整は、例えば、その原料の種類及びポリエステルであれば前記酸成分／ポリオール成分のモル比、反応温度、反応時間等を調整することにより行うことができる。

前記ポリエステルが、フマル酸等ラジカル重合性単量体を構成成分とする不飽和ポリエステルである場合は、ラジカル発生剤を添加して、硬化を助けることもできる。ラジカル発生剤の添加方法としては、特開２０００−２６４９３８号記載の方法でも良いし、水溶性であれば、後述のように水系分散体とした樹脂に添加することもできる。ラジカル発生剤としては、過酸化水素、過硫酸アンモニウム、２，２−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩等の水溶性硬化剤、ベンゾイルパーオキサイド、２，２’−アゾビス−イソブチロニトリル等の油溶性硬化剤等が挙げられる。

更にアニリン誘導体、亜硫酸ナトリウム等の硬化促進剤を添加しても良い。

本願発明に係る道路舗装用組成物は、ガラス転移温度が０℃以下の熱可塑性樹脂（Ｂ）を併用することで、可撓性が付与され施工後の強度を更に向上させることができる。熱可塑性樹脂（Ｂ）のガラス転移温度は、可撓性を付与する観点から、０℃以下、好ましくは−１００〜０℃、より好ましくは−８０〜０℃とされる。

本願発明で用いられる熱可塑性樹脂（Ｂ）の具体例としては、ポリ（メタ）アクリル酸エステル類、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、天然ゴム、それらの水系ラテックスが挙げられる。これらの中では、可撓性を付与する観点から、ブタジエン等の共役ジエン含量が４０〜９５重量％以上のスチレン−共役ジエン系ゴムラテックスが好ましく、共役ジエン含量が５０〜９０重量％以上のスチレン−共役ジエン系ゴムラテックスがより好ましい。

本発明において、前記樹脂（Ａ）の形態は、均一硬化性の観点から、塩基性化合物で予め中和した水分散体であり、その平均粒径としては、分散性の観点から、好ましくは０．０１〜１０μｍ、より好ましくは０．０５〜２μｍである。なお、前記酸価は、水分散体を得る観点からも好ましい。また、前記平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置、ＳＡＬＤ−２０００Ｊ（商品名、島津製作所製）により測定する。

塩基性化合物としては、樹脂（Ａ）のカルボキシル基をイオン化するものであれば特に限定はないが、好ましくはアルカリ金属、アルカリ土類金属等の水酸化物、アンモニア及び有機アミン類であり、アンモニア及び有機アミン類を用いると硬化が早く好ましい。有機アミン類としては、水分散体の安定性の点で、トリエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン及びトリエタノールアミンが好ましい。

塩基性化合物の量は、安定な水分散体を製造する観点から、該樹脂（Ａ）中のカルボキシル基１当量に対して、０．８〜１．４当量が好ましい。

また、分散体の製造方法には、特に限定はないが、該樹脂（Ａ）と塩基性化合物を水中で、必要に応じて公知の界面活性剤存在下で、乳化機により強制乳化させる方法、或いは転相乳化する方法が挙げられ、安定性の点から、転相乳化法が好ましい。転相乳化は、該樹脂（Ａ）を有機溶剤に溶解させ、塩基性化合物及び水、さらに必要に応じて界面活性剤を加えた後、有機溶剤を留去して水系に転相することが好ましい。また、平均粒径は、樹脂（Ａ）の分子量、酸価、中和度の調整や転相乳化条件等を変えることによって適宜調整することができる。

前記有機溶剤としては、アセトン、イソプロピルアルコール、メチルエチルケトン及びＴＨＦ等、水溶性で水より沸点の低いものが好ましい。有機溶剤の使用量としては、水分散体に用いられる樹脂（Ａ）１００重量部に対し有機溶剤１００〜６００重量部であることが好ましい。

また、前記転相時の水の量としては、樹脂（Ａ）１００重量部に対し、１００〜１０００重量部であることが好ましい。この場合、水に、高級アルコール硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩等の界面活性剤を樹脂１００重量部に対し１〜２０重量部程度さらに添加して、水分散体中の当該樹脂微粒子の平均粒径を調整してもよい。

また、有機溶剤の留去は、減圧下２５〜７０℃で行うことが好ましく、有機溶剤の含有量を好ましくは１重量％以下、さらに好ましくは０．１重量％以下に調整することが望ましい。また、得られた処理液のｐＨを６〜１０となるように前述の塩基性化合物等を用い調整することがさらに好ましい。

以上のようにして得られる水分散体は、例えば、前記転相乳化によって得られたそのものであってもよいが、さらに水を添加したものでもよい。

かかる水分散体中の樹脂の含有量は、好ましくは１０〜６０重量％、より好ましくは２０〜５０重量％であり、水の含有量は、好ましくは４０〜９０重量％、より好ましくは５０〜８０重量％である。

本発明において、樹脂（Ａ）を水分散体とし、これに前記シランカップリング剤を組み合わせることで、常温での保存安定性が良好であり、水分の蒸発により常温で反応、硬化させることができる。前記シランカップリング剤を前記水分散体と混合する場合、直接混合する以外に、骨材等各種部材にシランカップリング剤を添加した後に前記水分散体と混合してもよい。

中でも、本発明の道路舗装用組成物における前記樹脂（Ａ）／前記シランカップリング剤の重量比率は、強度、硬化時間の観点から、７０／３０〜９９．９／０．１が好ましく、更には８０／２０〜９９／１が好ましい。

また、熱可塑性樹脂を用いるときの、樹脂（Ａ）／熱可塑性樹脂（Ｂ）の重量比率は、強度の観点から、５０／５０〜９９．９／０．１が好ましく、更には８０／２０〜９９／１が好ましい。

本発明の道路舗装用組成物中の樹脂（Ａ）の含有量は、１０〜６０重量％が好ましく、２０〜５０重量％がより好ましい。シランカップリング剤の含有量は、０．１〜３０重量％が好ましく、１〜２０重量％がより好ましい。水の含有量は、３９．９〜８９．９重量％が好ましく、５０〜７９．９重量％がより好ましい。

また、本発明の道路舗装用組成物には、前記シランカップリング剤の加水分解、自己縮合反応を促進すべく、ジブチル錫ジラウレート、オクタン酸第一錫等の公知の触媒を使用しても構わない。

さらに本発明の道路舗装用組成物には、前記成分の他に、公知の各種添加剤、たとえば、ベンゾトリアゾール、ベンゾフェノン等の紫外線吸収剤、クロロメチルフェノール系等の防黴剤、ＥＤＴＡ等のキレート剤、亜硫酸塩、炭酸カルシウム、タルク等の公知の充填剤、ポリアクリルアミド、カルボキシメチルセルロース等の増粘剤、フタル酸ジアリル等の公知の可塑剤、顔料、染料、酸素吸収剤等を本発明の所望の効果を損なわない範囲で配合してもよいし、樹脂に内部添加しておいてもよい。

樹脂粒状体（Ｃ）は、路面散布時に沈み難いという観点から、その真比重が１．５以下、好ましくは、１．０以下で、形状は耐滑り性の観点から扁平状よりもビーズ状等立体構造を有するものが好ましい。例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、あるいは以上をベースとした他モノマーを導入した共重合体等があり、粉砕品より乳化、もしくは懸濁重合上がりでビーズ形態を残しているものが好ましい。添加量は、すべり抵抗性、施工性、耐摩耗性、塗布後の外観等の観点から、樹脂（Ａ）の水分散体１００重量部に対し、０．１〜４０重量部が好ましい。

樹脂粒状体（Ｃ）の配合量が樹脂（Ａ）の水分散体１００重量部に対し、０．１重量部以下であると、滑りを止める効果が期待できず、４０重量部以上となるとバインダ分に対して樹脂粒状体の量が多くなり、摩耗量の増大や施工性不良を起こすこととなる。また、樹脂粒状体（Ｃ）の粒径は０．１ｍｍ以下では滑り止め効果が得られず、３ｍｍ以上であると、摩耗量の増大や、施工性不良を起こすこととなる。

本発明の道路舗装用組成物には、前記成分の全て又は適宜選択された成分をそれぞれ予め混合して調製物とすることもでき、もしくは使用する直前にそれらを混合して調製物とすることもできる。

本発明の道路舗装用組成物は、安全性に優れ、かつ常温でも水の蒸発により均一な硬化反応を生じ得るものであり、種々の部材に対する結合性に優れるものであるため、骨材の結合剤や舗装体の表面層等の道路舗装用として好適に使用することができる。

例えば、該道路舗装用組成物は、骨材と混合して用いる。骨材としては、例えば、砕石、砂利、再生骨材、セラミックス等が挙げられる。さらに所望により、フィラー、剥離防止剤、酸化防止剤、プロセスオイル等を含有させてもよい。

本発明の道路舗装用組成物は、塗工作業性に優れ、例えば、水分散体として舗装上に塗布すると、水の蒸発により樹脂成分と骨材等がカップリング剤により効率よく硬化し、実用上、充分に強固な舗装が形成され、その結果、耐久性に優れた舗装体が得られる。塗装厚さは１ｃｍ以下が好ましい。また、室温における硬化に要する時間も通常の塗工で問題のない範囲である。さらに、臭気や火災の危険性等のない原料によりなるものであり、危険性等に関する従来の問題点が大幅に改善されている。したがって、前記道路舗装用組成物を用いて舗装体を形成することにより、従来の組成物より簡便かつ安全に施工を行うことができるとともに、強固で耐久性のある舗装体が得られる。

図１は、上記のような道路舗装用組成物を用いた舗装体であって、請求項１２に係る発明の一実施形態を示す概略断面図である。
この舗装体は、路床１上に路盤２を形成し、その上にアスファルト混合物層３が形成されている。そして、最上層に上記組成物を用いた表面層４が設けられ、舗装面のカラー化及び滑り止めの処理が成されている。
この舗装は、歩道や駐車場の舗装であっても良いし、車道の舗装であっても良い。車道の場合には、アスファルト混合物層は、基層と表層とに分けて施工される。また、アスファルト混合物層に代えてコンクリート層としても良い。

上記表面層４は、本件発明に係る道路舗装用組成物を主材料とする層であり、例えばシランカップリング剤を加えたポリエステルの水分散体１００重量部に対し、骨材としての珪砂１０〜３００重量部、スチレン−ブタジエンラテックス１〜１００重量部、増粘剤０．１〜５．０重量部、顔料１〜４０重量部、水１〜５０重量部を配合したものを用いる。珪砂は少なすぎても、多すぎても耐摩耗性の観点から好ましくない。上記ポリエステル樹脂の水分散体は、樹脂成分を３０〜４０重量％含むものを用いる。

これらの混合物を、敷き均して転圧されたアスファルト混合物層の上に塗布するものであり、常温（１０℃〜４０℃）においてアスファルト混合物層の上に供給した後、ゴムの板状部材又は発泡樹脂からなる均し部材等が先端に設けられたレーキを用い、表面にほぼ均一となるように敷き均す。塗布は２層に分けて行うものとし、各層は１ｍ²当たりに０．１Ｋｇ〜２．０Ｋｇ程度を塗布する。

上記のようにして形成された表面層は、樹脂が硬化して強固に舗装表面を保護するとともに顔料による着色によって歩道の色分け、一旦停止ゾーンの表示等を明確に行うことができる。また、表面層に含まれている珪砂によって表面が粗面となり、スリップの防止効果に優れたものとなる。また、上記水分散体から水分が排除されることによって舗装面及び珪砂との大きな密着性が発現し、耐摩耗性、耐久性等に優れた表面層が得られる。

なお、上記表面層は、レーキで樹脂混合物を敷き均すことによって形成されたが、路面に吹き付けるように散布しても良い。散布によって表面層を形成するときには、表面層を形成する材料を、例えば次のような配合にすることができる。
シランカップリング剤を含む樹脂（Ａ）の水分散体１００重量部に対して、樹脂粒状体（Ｃ）として例えばポリエチレン粉末０．１〜４０重量部、スチレン−ブタジエンラテックス１〜１００重量部、増粘剤０．１〜５．０重量部、顔料１〜４０重量部、水１〜５０重量部を混合して用いる。

図２は、請求項１３に係る発明の一実施形態である舗装体を示す概略断面図である。
この舗装体は、路盤１１上に形成されたアスファルト混合物層１２が、骨材の粒径とアスファルトの量とを調整することによって骨材間に多くの空隙ができるように敷設された排水性舗装となっている。そして、この表面に樹脂からなるトップコート層１３が設けられており、樹脂は、本件発明に係る道路舗装用組成物が用いられており、カップリング剤を加えた水分散体に珪素化合物を添加して用いる。これをローラ刷毛で塗布するものとし、一回の塗布量を０．１〜１．０ｋｇ／ｍ²で、２回塗りとする。なお、排水性舗装の空隙率は１０〜５０％が好ましい。また、トップコート（コート層）は散布して形成することも可能である。

このような舗装体では、樹脂からなるトップコート層が表面付近の骨材を被覆し、骨材間を強く結合するように作用する。そして、上記組成物が強い結合力と耐摩耗性を備えることによって、表面付近の骨材の保持力が長期間に渉って強く維持され、耐久性の高い舗装体となる。

樹脂製造例１
ポリエステルの調製
ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物（平均付加モル数：２．２モル）３５００ｇ、フマル酸１１６０ｇ、ハイドロキノン０．３ｇ及び酸化ジブチル錫８．４ｇを窒素気流下にて１６０℃で４時間反応させた。その後、２００℃まで昇温後、常圧にて１時間、９．３３ｋＰａの減圧下で１時間反応させた。得られたポリエステルは酸価（ＡＶ）が２３．０ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価（ＯＨＶ）は３３．７ｍｇＫＯＨ／ｇ、軟化点（Ｔｍ）が９５．１℃、ガラス転移点（Ｔｇ）が６１．３℃、数平均分子量３３００の固体であった。また、このポリエステルは水に溶解せず、疎水性を示した。軟化点は、高化式フローテスター（島津製作所製）を用い、荷重２０ｋｇｆ（１９６Ｎ）、オリフィス径１０ｍｍ、オリフィス長さ１ｍｍ、３℃／分の昇温条件で測定し、半量流れ出た温度を軟化点とした。水酸基価は、ＪＩＳ Ｋ００７０の方法により測定した。また、ガラス転移点は、示差走査熱量計、ＤＳＣ２００（商品名、セイコー電子社製）により、１０℃／分の昇温条件にて測定し、接線法で求めた。分子量はＧＰＣにより、４０℃で、溶離液としてクロロホルムを毎分１mlの流速で流し、試料濃度０．５重量％のクロロホルム溶液を１００μｌ注入して測定した。標準試料：単分散ポリエチレン。分析カラム：ＧＭＨＬＸ＋Ｇ３０００ＨＸＬ（東ソー（株）製）。

樹脂製造例２
ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物（平均付加モル数：２．２モル）２４５０ｇ、ビスフェノールＡエチレンオキサイド付加物（平均付加モル数：２．１モル）９５０ｇ、テレフタル酸８３０ｇ、ドデセニル無水コハク酸６７０ｇ、及び酸化ジブチル錫１１ｇを窒素気流下にて２３０℃で５時間反応させた。その後、２００℃まで降温し、無水トリメリット酸４８０ｇを加え、常圧にて１時間、９．３３ｋＰａの減圧下で１時間反応させた。得られたポリエステルは酸価が３１．７ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価は３２．５ｍｇＫＯＨ／ｇ、軟化点が１０４．３℃、ガラス転移点（Ｔｇ）が６４．０℃、数平均分子量３９００の固体であった。また、このポリエステルは水に溶解せず、疎水性を示した。

（１）水分散体（Ａ−１）の調製
樹脂製造例１で得られたポリエステル３００ｇ及びフタル酸ジアリル４５ｇをメチルエチルケトン５４０ｇに溶解させた。次いで、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン１２ｇを添加して中和し、攪拌下でイオン交換水６８０ｇを加えた後、減圧下４０℃でメチルエチルケトンを留去し水分調整を行い、ｐＨ８．４の自己分散型水系ポリエステル樹脂（平均粒径：０．４６μｍ、固形分：３５重量％）を得た〔水分散体（Ａ−１）〕。

（２）水分散体（Ａ−２）の調製
樹脂製造例２で得られたポリエステルを用いる以外は水分散体（Ａ−１）と同様にして、自己分散型水系ポリエステル樹脂（平均粒径：０．５２μｍ、固形分３５重量％）〔水分散体（Ａ−２）〕を得た。

実施例１〜４、比較例１〜３
次に、上記水分散体（Ａ−１）又は（Ａ−２）とシランカップリング剤とを主成分として、表１に記載の配合で道路舗装用組成物を調整したものを、敷き均して転圧されたアスファルト混合物層の上に供給し、ゴムレーキを用いて２５℃の条件で敷き均した。塗布は２回塗りとし、各層は１ｍ² 当たり１．５Ｋｇ程度の使用量とした。また、従来から用いられているアクリルエマルションをバインダとした常温薄層舗装材（ ニューカラーコート：東亜道路工業（株）製）による表面層も、併せてアスファルト混合物層の上に形成した。
上記にように形成された表面層について、施工し易さ、硬化時間、塗布後外観、耐摩耗性、すべり抵抗性、耐水性を評価し、結果を表１に示す。

施工し易さは敷き均し易い場合を○、流動性がなくなったり、固液分離して敷き均し難い場合を×とした。硬化時間は塗布を指で触ってタックがなくなるまでの時間を測定し、１時間以内に硬化したものを良とした。塗布後外観は、均一表面とできた場合を○、不均一表面となった場合を×とした。耐摩耗性はテーパ研摩耗試験（１０００回転：摩耗輪ＣＦ−１７）（ＪＩＳ Ｋ ５４００）で摩耗量を測定した。すべり抵抗性はＡＳＴＭ Ｅ−３０３−６６Ｔの方法ですべり抵抗値を求めて評価した。耐水性は、ＪＩＳ Ｋ ５４００の方法で評価し、表面層で泡立ち、再乳化、白化等が認められないものを○とした。

表１に示されるように、本件発明の道路舗装用組成物を用いた表面層では、施工し易さ、塗布後外観、耐水性について明らかに良好な結果が得られた。また、硬化時間は、シランカップリング剤を用いない場合と比較して明らかに短縮されている。摩耗性については顕著に良好な結果が得られ、すべり抵抗性についても良好な結果が得られている。一方、アクリルエマルションを用いた場合と比較すると、施工のし易さ、塗布後の外観、耐水性、すべり抵抗性については大きな差異は見られないが、硬化時間は大幅に短縮され、耐摩耗性では、本件発明の道路舗装用組成物を用いたものが顕著に良好な結果となっている。

実施例５
実施例１の珪砂に代えてポリエチレン粉末（「ＫＸ６９０Ｎ」（高密度ポリエチレン、日本ポリオレフィン社製）を０．５〜１．０ｍｍの粒径となるように篩いで分級したもの）１０重量部を用いて道路舗装用組成物を調整する。これをスプレーガン（建築用吹き付けリシンガンＭＧ−２Ｄ（アネスト岩田（株）製）で、上記と同様のアスファルト混合物層の上に２５℃の条件で２回散布（１回の散布量：０．６Ｋｇ／ｍ²）した。

上記のように形成された表面層は、１時間以内に硬化し、表面は均一に仕上げられ、耐摩耗性、すべり抵抗性も良好なものとなった。

本願に係る発明の一実施形態である舗装体の概略断面図である。 本願に係る発明の他の実施形態である舗装体の概略断面図である。 本願発明の道路舗装用組成物の反応によって生成される推定構造を示す概略図である。

符号の説明

１：路床
２：路盤
３：アスファルト混合物層
４：表面処理層
１１：路盤
１２：排水性のアスファルト混合物層
１３：トップコート層

Claims (13)

1. 酸価が３〜１００ＫＯＨｍｇ／ｇの樹脂（Ａ）を塩基性化合物で中和した水分散体と、炭素数１〜５のアルコキシ基及びアミノ基を有するシランカップリング剤と、を含有し、前記水分散体と前記シランカップリング剤と道路の舗装に用いる骨材又は珪砂との反応によって硬化する道路の舗装における骨材の結合材又は舗装体の表面層を構成する道路舗装用組成物。
2. 前記シランカップリング剤が下記式（１）：
   
   （式中、Ｒ¹は、炭素数２〜５のアルキレン基、Ｒ²は、同一又は異なっても良い炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。ただし、Ｒ²の少なくとも一
   つは、アルコキシ基である）
   で表される構造単位を有することを特徴とする請求項１に記載の道路舗装用組成物。
3. 前記樹脂（Ａ）を中和する塩基性化合物が、アンモニア又は有機アミン類であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の道路舗装用組成物。
4. 前記樹脂（Ａ）が、ポリエステルであることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の道路舗装用組成物。
5. 水分散体中の前記樹脂（Ａ）の平均粒径が０．０１〜１０μｍであることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の道路舗装用組成物。
6. 前記樹脂（Ａ）／シランカップリング剤の重量比率が、７０／３０〜９９．９／０．１であることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか記載の道路舗装用組成物。
7. ガラス転移温度が、０℃以下の熱可塑性樹脂（Ｂ）を含むことを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれかに記載の道路舗装用組成物。
8. 前記熱可塑性樹脂（Ｂ）が、共役ジエン含量が４０重量％以上のスチレン−共役ジエンであることを特徴とする請求項７に記載の道路舗装用組成物。
9. 前記樹脂（Ａ）／前記熱可塑性樹脂（Ｂ）の重量比率が、５０／５０〜９９．９／０．１である請求項７又は請求項８に記載の道路舗装用組成物。
10. 珪砂を含むことを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれかに記載の道路舗装用組成物。
11. 粒径が０．１ｍｍ〜３ｍｍの樹脂粒状体（Ｃ）を含むことを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれかに記載の道路舗装用組成物。
12. アスファルト混合物層又はコンクリート層の上に、請求項１０又は請求項１１に記載の道路舗装用組成物を含む表層が形成されていることを特徴とする舗装体。
13. アスファルト量及び混合する骨材の粒度分布を調整することによって空隙率を１０％から５０％としたアスファルト混合物層と、この表面に樹脂を主剤とする組成物を塗布又は散布することによって形成されたコート層とを有し、
    塗布又は散布する前記組成物は、前記請求項１から請求項１１までのいずれかに記載の道路舗装用組成物であることを特徴とする舗装体。