JP4639602B2 - 舗装用樹脂組成物、舗装用アスファルト組成物及び舗装用アスファルト組成物の製造方法 - Google Patents

舗装用樹脂組成物、舗装用アスファルト組成物及び舗装用アスファルト組成物の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、舗装用樹脂組成物、舗装用アスファルト組成物及び舗装用アスファルト組成物の製造方法に関し、更に詳しくは、貯蔵安定性に優れ、骨材との混合の際に容易に溶融することのできる、常温において固体状の舗装用樹脂組成物、該組成物を用い、顔料の発色性や耐退色性に優れ、かつ作業性や作業環境を改善できる、舗装用アスファルト組成物、及び該アスファルト組成物の製造方法に関するものである。
近年、歩道や広場、橋面などの舗装面を美観上から様々な色に着色する場合や、横断歩道やトンネル等のように交通安全対策上から着色する場合、あるいは、道路の分岐点やバスストップ等のように道路の機能を高める目的から着色する場合等、様々なケースでいわゆる着色舗装が成されている。
一般的に、着色舗装には、有色骨材を用いるものと、結合材に顔料を使用するものとがある。
前者においては、シリカサンドや石灰岩のような天然物や明色骨材と言われる人工のものがある。これらはいずれも白色であり、高価なものが多い。
一方、後者においては、加熱アスファルト混合物に顔料を混合する方法があるが、そもそも加熱アスファルト自体が暗褐色を呈しているので、顔料を添加してもその顔料が持つ本来の色彩あるいは明るさを呈することは難しい。
このような問題を解決する目的で、石油系樹脂やエポキシ樹脂のような合成樹脂と顔料を混合する方法がある。この方法では、種々な明るい色を持ったカラー舗装を実現できるが、既設のアスファルト設備を使用するためには設備の洗浄が必要であり、面倒な作業が避けられないという問題があり、また加熱溶融した状態で現場まで運搬する必要があり、そのためにはローリーのように大量に運搬する必要があり、小規模舗装の場合にはコスト高とならざるをえない。さらに、ミキサーで顔料と混合する際に微粉末状の顔料が周囲に飛散して作業者の健康に悪影響を与えたり、環境を悪化させるといった種々の問題が顕在している。
このような問題を解決するために、天然変性ロジン樹脂やロジンポリエステル等の常温固形の熱可塑性樹脂とエポキシ樹脂と体質顔料や着色顔料等とからなる粟石大、又はフレーク状の成型体について報告されている(特許文献1参照)。しかしながら、これらは骨材と混合してから舗装するのではなく、まず樹脂組成物を加熱溶融し舗装した後、骨材を散布するものであり、骨材と樹脂組成物との接着性において問題がある。
また、熱可塑性樹脂としての市販のアスファルトと無機着色顔料粉体とからなる顆粒状あるいは小塊状のアスファルト合材について報告されている(特許文献2参照)。しかしながら、ここで使用されている熱可塑性樹脂は、いわゆるカラー舗装用として市販されている樹脂組成物であり、それ自体が常温では半固形状であり、それら市販アスファルトと顔料とを混合し、ある大きさに粉砕したものにすぎず、常温、特に夏場にはそれら同士が付着してしまうという問題がある。
また、舗装作業時の温度が低下した場合に、アスファルト組成物としての流動性が悪化し、敷きならしが困難になるといった問題をはらんでいる。
付着防止を目的として、アルカリ土類金属および亜鉛の硫酸塩、珪酸塩、炭酸塩、水酸化物、酸化物等の水懸濁液と市販のアスファルトを混合し、さらに造粒・ 乾燥した粒状アスファルトに関する報告がされている(特許文献3参照)。この技術の特徴は、油成分であるアスファルトが水中で懸濁するように、いわゆる懸濁安定剤として上記微粉末を作用させている点であり、結果としてその使用量はアスファルトに対し10〜200部と多く、且つこれら微粉末は多量に水分を有するものであるために、骨材と混合して合材を作製する際に発泡が問題となり、危険であるとともに作業時間が長くかかる等の作業性の問題が生じる。
一方、石油樹脂等の熱可塑性樹脂と平均分子量が200以上の石油系可塑剤とさらに酢酸ビニル−エチレン共重合物を0.1〜5重量部添加した混合物に関して報告されている(特許文献4参照)。しかしながら、得られた樹脂組成物の大きさや形状に関する記述はなく、また軟化点がいずれも45℃以下であり、常温では半固形状であり使用に際しては、予めローリー車等で加熱溶融することが必要であり、取り扱い難いという作業性の問題がある。
また、石油樹脂等の熱可塑性樹脂(A成分)と石油系プロセスオイル(B成分)の混合物に対しゴム系の熱可塑性高分子重合物(C成分)を3〜20重量部、およびジエン系液状ゴムのウレタンポリマー(D成分)を0.3〜15重量部混合した混合物に関して報告されている(特許文献5参照)。しかしながら、これらの樹脂組成物の軟化点は30〜50℃程度といずれも低く、上記と同じく常温では半固形状であり、取り扱い難いという問題がある。
また、芳香族プロセスオイルとジシクロペンタジエン系石油樹脂からなる基材100重量部に対し、スチレン・ブタジエン・スチレン樹脂を2〜6重量部、およびエチルアクリレート、エチレンエチルアクリレート、あるいはエチレンビニルアセテートを2〜6重量部混合したことを特徴とする着色舗装用結合材組成物に関する報告がなされている(特許文献6参照)。しかしながら、得られた結合材組成物の形状に関しての記載はなく、また、全組成物中に油系の液状物質が50%以上を占め、得られた樹脂組成物も半固形状物であり、上記と同様に取り扱い難いという問題がある。また基本的には、合材を作製する際には予めローリー車等で加熱溶融させたものを混合機に入れる必要があり、作業性の問題も残っている。
更に、石油樹脂、芳香族系の重質鉱油、熱可塑性エラストマーおよび平均分子量300〜10000の範囲内、酸価10〜200の範囲内にある液状マレイン化有機化合物を必須とするカラー舗装用バインダー組成物に関する報告がされている(特許文献7参照)。熱可塑性エラストマーとしてエチレン−酢酸ビニル共重合体などを含有させられ得るとの記載があるが、その使用量が少なく、全組成物中に油系の液状物質が50%以上を占め、得られた樹脂組成物も軟化点が50℃以下の半固形状物であり、上記と同様に取り扱い難いという問題がある。更に、カラー舗装用バインダー組成物の形状については一切言及されていない。
更にまた、ポリエチレンの廃棄製造物とポリエチレンに対して20〜40%の石油樹脂を加熱混合したものに、必要に応じて可塑剤や顔料等を混合する旨の報告がされている(特許文献8参照)。ところが、この方法によれば、溶融性や骨材との濡れ性において十分とは言えず、さらに骨材との混合物の強度が不十分であり、結果として舗装面の耐久性において問題がある。
また、ポリオレフィン系ワックスに顔料を分散してなる舗装材用顆粒状着色剤組成物に関する報告がされている(特許文献9参照)。ところが、これは顔料の分散性を改善するためのものであり、アスファルトに関するものではない。
特開昭51−49532号公報 特許2516445号公報 特許2562094号公報 特公昭58−10435号公報 特開昭62−189203号公報 特開平4−359063号公報 特許2688447号公報 特公昭49−15469号公報 特許3444066号公報
本発明はかかる実情に鑑み、短時間で溶融し、かつ骨材への濡れ性及び接着性に優れ、さらに、夏期の路面の変形や冬期のひび割れ等の問題のない耐久性に優れた路面を与えることができる小塊状の舗装用樹脂組成物を提供することを目的とする。
本発明は、さらに、現場においても粉塵発生等の問題がなく、短時間で骨材と混合して舗装することのできる、顔料と特定の熱可塑性樹脂組成物とからなる小塊状の舗装用樹脂組成物を提供することを目的とする。
本発明は、さらにまた、経時的な色落ち(退色)の問題がなく、舗装作業面での敷きならしが容易な舗装用アスファルト組成物を提供することを目的とする。
本発明者らは上記課題を解決するべく鋭意研究の結果、特定のエチレン−酢酸ビニル共重合体の特定量と、ポリオレフィン系ワックスの特定量を含む熱可塑性樹脂組成物を小塊状にすることにより、所期の目的が達成できることを見い出し、本発明に到達した。
即ち、本発明の請求項1に係る発明は、酢酸ビニルの含有量が20〜45重量%で溶融温度が40〜100℃であるエチレン−酢酸ビニル共重合体30〜70重量%とポリオレフィン系ワックス1〜10重量%と、他の熱可塑性樹脂及び粘性調整剤20〜69重量%(但し、粘性調整剤は25重量%以下)とからなる熱可塑性樹脂組成物を小塊状にしたことを特徴とする舗装用樹脂組成物である。
また、本発明の請求項に係る発明は、ポリオレフィン系ワックスの酸価が1〜70mgKOH/gである請求項1記載の舗装用樹脂組成物である。
また、本発明の請求項に係る発明は、ポリオレフィン系ワックスが、酸化ポリエチレンであることを特徴とする請求項1又は2記載の舗装用樹脂組成物である。
また、本発明の請求項に係る発明は、他の熱可塑性樹脂が、石油系樹脂であることを特徴とする請求項のいずれか1項に記載の舗装用樹脂組成物である。
また、本発明の請求項に係る発明は、粘性調整剤が、プロセスオイル、液状ゴム、エポキシ樹脂、ロジン、低密度ポリエチレンから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項のいずれか1項に記載の舗装用樹脂組成物である。
また、本発明の請求項に係る発明は、更に、顔料を熱可塑性樹脂組成物100重量部に対して5〜50重量部含むことを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の舗装用樹脂組成物である。
また、本発明の請求項に係る発明は、請求項1〜のいずれか1項に記載の舗装用樹脂組成物3〜10重量%と骨材97〜90重量%とからなることを特徴とする舗装用アスファルト組成物である。
また、本発明の請求項に係る発明は、舗装用樹脂組成物と骨材とを150〜200℃で混合してなることを特徴とする請求項記載の舗装用アスファルト組成物である。
また、本発明の請求項に係る発明は、舗装用樹脂組成物を計量機を通さずに直接ミキサーに投入し、150〜200℃で骨材と混合することを特徴とする請求項又は記載の舗装用アスファルト組成物の製造方法である。
また、本発明の請求項10に係る発明は、骨材を予め160〜220℃に加熱することを特徴とする請求項記載の舗装用アスファルト組成物の製造方法である。
本発明に係る舗装用樹脂組成物は、短時間で溶融し、かつ骨材への濡れ性及び接着性に優れ、さらに、夏期の路面の変形や冬期のひび割れ等の問題のない耐久性に優れた路面を与えることができる。
また、本発明に係る舗装用樹脂組成物は、保存中あるいは運搬中にお互いに付着したりミキサーに付着したりせず、また小塊状としたことにより短時間で溶融し、従って、作業性が良好である。
また、顔料を含む舗装用当該樹脂組成物においては、顔料を投入する時の粉塵に起因する健康上の悪影響や環境への悪影響がなく、作業性の良好な舗装用樹脂組成物を提供できる。
また、本発明に係る舗装用アスファルト組成物は、経時的な色落ち(退色)がなく、さらに舗装作業面での敷きならしが容易である。
更に、本発明に係る舗装用樹脂組成物と骨材とを混合して舗装用アスファルト組成物を得るに際し、小塊状の舗装用樹脂組成物はポリ袋に包装可能であり、従って、所定量を収容した包装形態から直接ミキサーに投入できるので、計量機を通す必要がなく、従って、計量機や配管等の洗浄が不要で、作業性が大巾に高められる。
本発明におけるエチレン−酢酸ビニル共重合体は、酢酸ビニルの含有量が20〜45重量%、好ましくは28〜45重量%である。
酢酸ビニルの含有量が20重量%未満の場合には、得られた熱可塑性樹脂組成物の柔軟性が不十分となり、該組成物を小塊状にした舗装用樹脂組成物で舗装した場合、路面のひび割れの原因となり、この現象は特に冬場において顕著となる。
一方、酢酸ビニルの含有量が45重量%を越える場合には、溶融性が悪く、更に骨材の濡れ性が不十分となり、該組成物を小塊状にした舗装用樹脂組成物で舗装した場合、路面のひび割れ等の原因となる。
また、エチレン−酢酸ビニル共重合体の溶融温度は40〜100℃であり、好ましくは50〜90℃である。
溶融温度が40℃未満の場合には、得られた熱可塑性樹脂組成物にべとつきが見られ、目的とする小塊状の大きさにすることができない。
一方、溶融温度が100℃を越える場合には、溶融させて骨材と混合する際に高温度及び長時間が必要であり、作業性に問題を生じる。
さらに、エチレン−酢酸ビニルのメルトフローレートは50〜3000g /10min が好ましく、更に好ましくは、60g 〜2200g /10min 以下である。
メルトフローレートが50g /10min 未満の場合には、溶融させて骨材と混合する際に高温度及び長時間が必要となり、作業性に問題を生じる場合がある。
一方、メルトフローレートが3000g /10min を越える場合には、舗装後の路面のひび割れの原因となる場合がある。
本発明において用いられるオレフィン系ワックスとしては、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、酸化ポリエチレン、変性ポリオレフィン系ワックス等が挙げられる。これらは単独で、又は必要に応じ、2種以上組み合わせて用いられるが、舗装後の路面のひび割れ等が起こり難く耐久性の高い点で特に、酸化ポリエチレンが好ましい。
酸化ポリエチレンの酸価は1.0〜70であり、好ましくは5.0〜50である。酸価が1.0未満の場合には、エチレン−酢酸ビニル共重合体や他の熱可塑性樹脂との相溶性に問題を生じる場合がある。一方、酸価が70を越える場合には、貯蔵安定性に問題を生じる場合がある。
さらに、酸化ポリエチレンの分子量(粘度平均)は、1000〜5000が好ましく、更に好ましくは、1500〜4000である。
分子量が1000未満の場合には、貯蔵安定性に問題が生じる場合があり、一方、分子量が5000を越える場合には、樹脂組成物として溶融時の粘度が高すぎるために溶融させて骨材と混合する際に、高温度及び長時間が必要となる傾向がある。
本発明において用いられる他の熱可塑性樹脂としては、樹脂組成物としての溶融性の点から石油系樹脂が好適である。石油系樹脂としては、軟化点が70〜150℃のものが好ましく、更に好ましくは、70〜120℃のものである。
軟化点が70℃未満の場合には、得られた熱可塑性樹脂組成物にべとつきが見られ、目的とする小塊状にすることが困難となる場合がある。
一方、軟化点が150℃を越える場合には、溶融させて骨材と混合する際に高温度及び長時間が必要となる傾向がある。
また、石油系樹脂は160℃での溶融粘度が100〜1000cps のものとが好ましく、更に好ましくは、100〜800cps のものである。
溶融粘度が100cps 未満の場合には、舗装した路面の耐久性に問題を生じる場合がある。
一方、溶融粘度が1000cps を越える場合には、骨材への濡れ性及び接着性が悪く、舗装した路面の耐久性に問題を生じる場合がある。
また、石油系樹脂としては、C5留分を原料にした脂肪族系、C9留分を原料とした芳香族系、あるいは両者を原料としたC5C9共重合系石油樹脂や、シクロペンタジエン系石油樹脂等を用いることができ、これらは単独で、又は必要に応じ、2種以上組み合わせて用いられる。
また、その他の添加物として、石油系プロセスオイルや液状ゴム、エポキシ樹脂、ロジン、低密度ポリエチレン等からなる粘性調整剤を、単独で又は必要に応じ、2種以上組み合わせて添加することができる。これらの添加により、熱可塑性樹脂組成物の粘性や、骨材への濡れ性が改善される。
石油系プロセスオイルとしては、引火点が260℃以上のものが好ましい。具体的には、潤滑油、重質鉱油等を用いることができる。
液状ゴムとしては、テルペン系の重合体や液状ポリブタジエン、液状ポリブテン等を用いることができる。
本発明の舗装用樹脂組成物を構成する熱可塑性樹脂組成物は、酢酸ビニルの含有量が20〜45重量%で溶融温度が40〜100℃であるエチレン−酢酸ビニル共重合体30〜70重量%と、ポリオレフィン系ワックス1〜10重量%と、他の熱可塑性樹脂及び粘性調整剤20〜69重量%(但し、粘性調整剤は25重量%以下)とからなる。各成分の合計で100重量%である。
エチレン−酢酸ビニル共重合体の含有量が30重量%未満では、熱可塑性樹脂組成物の柔軟性が不十分となり、結果として舗装後の路面にひび割れを生じる問題があり、この問題は特に冬期において大きくなる。
一方、70重量%を越えると、骨材への濡れ性が不十分となり、骨材との接着性に問題を生じる。さらに、石油系樹脂との相溶性も悪くなり、耐久性に優れた路面舗装はできなくなる。
ポリオレフィン系ワックスの含有量は、1〜10重量%である。1重量%未満の場合には、貯蔵安定性において問題があり、一方、10重量%を越える場合には、溶融させて骨材と混合する際に高温度及び長時間が必要であり、作業性に問題を生じる。
他の熱可塑性樹脂と粘性調整剤の含有量は、両者合計で20〜69重量%であり、好ましくは、20〜60重量%である。但し、これらの合計量のうち、粘性調整剤の含有量は25重量%以下、即ち、0〜25重量%であり、好ましくは、2〜25重量%である。他の熱可塑性樹脂と粘性調整剤の含有量が20重量%未満では、樹脂組成物としての溶融性が不十分となる場合があり、一方、69重量%を越えると樹脂組成物としての柔軟性が不十分となり、結果として舗装後の路面にひび割れが生じる場合がある。
また、粘性調整剤の含有量が25重量%を越える場合には、得られた熱可塑性樹脂組成物にべとつきが見られ、目的とする小塊状にすることができなかったり、経時的に小塊同士が付着してしまったり、さらには骨材への濡れ性及び接着性が悪く、舗装した路面の耐久性に問題を生じる場合がある。
本発明において、必要に応じて顔料が使用される。顔料は、無機顔料または有機顔料のいずれでも構わない。特に、耐熱性や耐候性の面から、無機顔料が好ましい。
無機顔料としては、黄色含水酸化鉄(ゲーサイト)、赤色酸化鉄(ベンガラ)、緑色酸化クロム、白色酸化チタン等が使用できる。また、耐熱性を向上した顔料を用いることもできる。更に、炭酸カルシウム、タルク、クレイ等の体質顔料を使用することもできる。これらを2種以上組み合わせて使用することもできる。
また、フェライト等の磁性粒子を使用することで、磁性に基づく機能を付与することができる。
顔料の含有量は、通常、熱可塑性樹脂組成物100重量部に対し5〜50重量部である。5重量部未満では顔料を添加する効果が十分でなく、一方、50重量部を越えると骨材への濡れ性が不十分となり、骨材との接着性に問題を生じる。
また、小塊状の舗装用樹脂組成物同士の付着を一層防止する目的で、上記の無機顔料や炭カルやクレイ、タルク、ケイ砂、ベントナイト等の安価な鉱物、あるいは、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム等の滑材を添加することもできる。これらの付着防止用の粉末は、1種あるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。より効果的には、得られた小塊状の舗装用樹脂組成物の表面に付着させることであり、例えば、押し出し機からでてきたストランドに振り掛けた後、必要な大きさの小塊状にしたり、あるいは小塊状にした後に振り掛けたりするような方法が有効である。
これら付着防止用の粉末の添加量は、通常、熱可塑性樹脂組成物100重量部に対して0.1〜5重量部である。
顔料の場合には特に問題はないが、滑材を使用する場合にはできるだけ使用量は少なくした方が好ましい。従って、5重量部以下が好ましい。一方、0.1重量部未満では十分な添加効果が得られない。
本発明における舗装用樹脂組成物は、エチレン−酢酸ビニル共重合体とポリオレフィン系ワックスを含む熱可塑性樹脂組成物、好ましくは、さらに他の熱可塑性樹脂や粘性調整剤とからなる熱可塑性樹脂組成物、および必要に応じ、その他の添加物をそれぞれ所定の比率で混合したものを、100〜180℃に加熱して混練する。工業的には、一軸や二軸の押出し機で混練し、冷却した後、ペレタイザーにより望ましい大きさに粉砕して小塊状の舗装用樹脂組成物とする。
顔料を含有する場合は、押出し機に入る前に所定の熱可塑性樹脂組成物と顔料を、ヘンシェルミキサーやV型ブレンダ−等の混合機で混合した後に、混練・冷却・粉砕の各処理を行い小塊状の舗装用樹脂組成物とする。
小塊の大きさは、最大径の平均値として2〜30mm程度が好ましい。
2mm未満では保存中に舗装用樹脂組成物同士の付着が起こりやすくなり、一方、30mmを越えると、骨材と混合して舗装用アスファルト組成物を作製する際に、溶解時間が長くかかり、作業性が低下するという問題が生じる傾向がある。
上記の如くして得られた舗装用樹脂組成物は、例えば5Kgとか10Kg入りのポリ袋に包装される。従って、以下に述べるように、舗装用アスファルト組成物を調製する際にも、計量機を通すことなく包装形態から直接ミキサーに投入することにより、同時に計量できるので、作業性が大巾に高められる。
本発明に係る舗装用アスファルト組成物は、上記舗装用樹脂組成物3〜10重量%と骨材97〜90重量%とからなる。舗装用樹脂組成物の量が3重量%未満では舗装用アスファルト組成物の強度が弱く、ひび割れ等を生じやすく、一方、10重量%を越えると夏場の舗装面のわだち掘れ等の問題が生じやすくなる。
舗装用アスファルト組成物の好ましい調製方法は、包装形態の舗装用樹脂組成物を計量機を通さずに直接ミキサーに投入して150〜200℃で骨材と混合する方法である。150℃未満では得られたアスファルト組成物を用いて施工する際の作業性が低下するという問題が生じる場合があり、一方、200℃を越えると樹脂の一部劣化や顔料の変色等の問題が生じる場合がある。混合時間は30〜60秒程度である。30秒未満では混合が不十分となる場合があり、一方、60秒を越えても効果に変わりがなく、却って作業性が低下する。この場合、骨材は予め160〜220℃に加熱してミキサーに投入することにより、舗装用樹脂組成物が短時間で溶融し、骨材を十分に濡らすことができる。160℃未満又は220℃を越えると、上記好ましい混合温度に調節することが困難となる。
また、舗装用樹脂組成物が顔料を含有する場合には、顔料だけをミキサーに投入する必要がなく、従って、顔料の粉塵に起因する健康上及び環境への悪影響がないので、顔料を含有する舗装用樹脂組成物を用いるのが好ましい。
以上のように、本発明の舗装用樹脂組成物において重要な点は、特定のエチレン−酢酸ビニル共重合体とポリオレフィン系ワックス、好ましくは更に他の熱可塑性樹脂や粘性調整剤を含有する舗装用樹脂組成物を、保存中あるいは運搬中にお互いに付着したりミキサーに付着したりせず、短時間で溶融するように、小塊状の形状にしたという点である。
また、特定のエチレン−酢酸ビニル共重合体を30〜70重量%及びポリオレフィン系ワックスを1〜10重量%含有することによって、短時間で溶融し、かつ骨材への濡れ性及び接着性に優れ、さらに、夏期の路面の変形や冬期のひび割れ等の問題のない耐久性に優れた路面を与えることができる。
また、本発明の小塊状の舗装用樹脂組成物は所定容量のポリ袋等に包装できるので、包装形態から直接ミキサーに投入することにより同時に計量されるので、計量機を通す必要がなく、従って、計量機や配管等の洗浄が不要で作業性が高められる。
更に、顔料を含有する該樹脂組成物においては、顔料を投入する際に、粉塵等に起因する健康上や環境への悪影響のない、安全で作業性の良好な舗装用樹脂組成物を提供できる。
以下、本発明を実施例及び比較例に基づいて更に詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら制限されるものではない。
尚、以下の記載において、「%」は特に断らない限り「重量%」を表す。
舗装用樹脂組成物の評価は、JIS K2207「石油アスファルト」に記載されている方法に依り、軟化点、針入度、伸度および溶融性の各項目について、測定した。
溶融性は、各舗装用樹脂組成物5g をアルミホイル上に載せた状態で、130℃のホットプレート上で加熱したときに、全体が溶解するのに何分間必要であるかによって下記の基準で評価した。
<3分 : ○
3−5分 : △
>5分 : ×
付着性は、各舗装用樹脂組成物100gを40℃の恒温槽内に1 週間放置した後、小塊同士の付着の状態について目視で調べた。
小塊同士の付着量が1/10未満である : ○
小塊同士の付着量が1/10〜1/2未満である : △
小塊同士の付着量が1/2以上である : ×
低温性は、各舗装用樹脂組成物5g をアルミホイル上に載せた状態で、130℃のホットプレート上で加熱溶融したものを、5℃の低温庫に一晩放置した後、手で割れるか否かによって下記の基準で評価した。
割れない : ○
割れる : ×
また、骨材を含有する舗装用アスファルト組成物に関しては、マーシャル安定度試験、水浸マーシャル安定度試験について評価を行った。
マーシャル安定度試験は「舗装試験法便覧」(昭和63年11月 社団法人日本道路協会刊行)に記載されている方法に依った。
試験供試体の調製条件は次の通りである。
骨材と実施例、比較例で得られた舗装性樹脂組成物とからなる混合物を150〜160℃で混合し、130〜140℃で締め固めを行った。締め固め回数は両面それぞれ50回行った。
上記の調製条件によって得られた供試体をそのままマーシャル安定度試験を行うのに加えて、60℃の恒温水槽中で48時間浸漬した後の供試体についてもマーシャル安定度試験を行った。
さらに、次式により残留安定度を算出した。
残留安定度(%)=[60℃・48時間水浸後の安定度/水浸前の安定度]×100
実施例1
エチレン−酢酸ビニル共重合体としてウルトラセン760(商品名;(株)東ソー製;酢酸ビニル含有量41%、溶融温度48℃、メルトフローレート70g/10min )525g とハイワックス4052E(商品名;三井化学(株)製:軟化点115℃)30g、石油系樹脂ネオポリマーE100(商品名;日本石油化学(株)製:軟化点90℃、溶融粘度200cps )600g およびプロセスオイルAROMAX−3(商品名;富士興産(株)製)340g をミキサーで混合した後、120℃に加熱して溶融させ、二軸の押し出し機で混練し、押し出された混合物を冷却した後、φ4mm×5mmの小塊状に切断して舗装用樹脂組成物(A)を調製した。
主要製造条件を表1に、諸特性を表2に示したが、得られた舗装用樹脂組成物(A)は、軟化点60.5℃、針入度58、伸度61cmであった。
実施例2、3、比較例1、2
エチレン−酢酸ビニル共重合体の種類及び量、ポリオレフィン系ワックスの種類および量、石油系樹脂の種類及び量、添加物の種類及び量、更には小塊状のサイズを種々変化させた以外は実施例1と同様にして舗装用樹脂組成物(B)(E)の調製を行った。主要製造条件を表1に、諸特性を表2に示す。
尚、実施例2,3及び比較例1,2で新たに使用される商品名のメーカー名は下記のとおりである。
(エチレン−酢酸ビニル共重合体)
ウルトラセン726:東ソー(株)
ウルトラセン727:東ソー(株)
ウルトラセン760:東ソー(株)
スミテートMB−11:住友化学(株)
(ポリオレフィン系ワックス)
ハイワックス4052E:三井化学(株)
ハイワックス2203A:三井化学(株)
ディスパロンTP−203:楠本化成(株)
(石油系樹脂)
ネオポリマーE100:日本石油化学(株)
ペトロタック70:東ソー(株)
YSレジンT085:ヤスハラケミカル(株)
(粘性調整剤)
プロセスオイル ダイアナオイルAH−24:出光石油(株)
プロセスオイル AROMAX−3:富士興産(株)
Figure 0004639602
Figure 0004639602
実施例4〜7、比較例3〜4
表3に示すように、実施例1〜3及び比較例1、2で得られた各舗装用樹脂組成物(A)〜(E)750g と種々の顔料250g を混合し、120℃で混合物を溶融させ、二軸の押し出し機で混練し、押し出された混合物を冷却し、φ4mm×6mmの小塊状に切断して顔料含有舗装用樹脂組成物を調製した。
次に、6号砕石40%、7号砕石20%、粗砂29%、石粉3%からなる骨材92%と上記実施例4〜6、比較例3,4で得られた顔料含有舗装用樹脂組成物8%からなる混合物を150〜160℃で混合し、130〜140℃で締め固めを行い、舗装用アスファルト組成物を調製した。締め固め回数は両面それぞれ50回行った。上記顔料含有舗装用樹脂組成物は、計量機を通さずに直接ミキサー内に投入した。
尚、実施例7は、顔料を含有しない舗装用樹脂組成物とし、該組成物6%と6号砕石48% 、荒砂23%、細砂23%からなる骨材94%とからなる舗装用アスファルト組成物とした。
得られた舗装用アスファルト組成物の特性を表3に示す。
表3から、実施例4〜7の舗装用アスファルト組成物は、基準値としてのマーシャル安定度4.90kN以上、フロー値20〜40(1/100cm)および残留安定度75%以上に対し、これらをいずれも満足することから、道路舗装用アスファルト組成物として有用であることがわかる。また、舗装用樹脂組成物を計量機を使用せずに直接ミキサー内に投入したので計量機や配管の洗浄は不要で作業性は良好であった。
Figure 0004639602
実施例8
実際のアスファルトプラントにおいて、予め190℃に加熱した骨材と顔料含有舗装用樹脂組成物をミキサー内で170℃で60秒混合した以外は実施例4と同様にして舗装用アスファルト組成物を調製した。得られた舗装用アスファルト組成物の特性を表4に示す。
ホイールトラッキング試験は「舗装試験法便覧」(昭和63年11月 社団法人日本道路協会刊行)に記載されている方法に依った。ホイールトラッキング試験による動的安定度(DS)は、6000回/mm以上が望ましい。
色の経時変化は、各マーシャル安定度試験の供試体を9カ月間屋外暴露したものと、室内保存したものとの色の変化を測定した。測定は、Color−Guide(BYK−Gardner)を用いてΔEの値で評価した。ΔEは5.0以下が望ましい。
比較例5
熱可塑性樹脂組成物を市販されている液状の脱色アスファルトに変え、計量機を通してミキサー内に投入し、別途顔料を直接ミキサー内に投入した以外は実施例8と同様にして舗装用アスファルト組成物を調製した。得られた舗装用アスファルト組成物の特性を表4に示す。
Figure 0004639602
表4から、実施例8の舗装用アスファルト組成物は、比較例5の従来の液状アスファルトを用いた組成物よりもΔE値が小さいことから、比較例5の舗装用アスファルト組成物に比べて経時的な色落ち(退色)が少ないことがわかる。また、実施例8の舗装用アスファルト組成物は、比較例5の舗装用アスファルト組成物に比べ、ホイールトラッキング試験による動的安定度においても格段に優れていることがわかる。
更に、実施例8の顔料含有舗装用樹脂組成物を用いた舗装用アスファルト組成物は、別途顔料をミキサー内に投入する必要がなく、従って、顔料の粉塵に伴う作業性及び作業環境の悪化がなく、極めて良好であった。
一方、比較例5は、液状の脱色アスファルトを計量機を通してミキサー内に投入するとともに、別途顔料を直接ミキサー内に投入したので、計量機や配管の洗浄が必要で作業性が悪く、また、顔料の粉塵により作業性及び作業環境が悪化した。
本発明に係る舗装用樹脂組成物は、短時間で溶融し、かつ骨材への濡れ性及び接着性に優れ、さらに、夏期の路面の変形や冬期のひび割れ等の問題のない耐久性に優れた路面を与えることができる。
また、本発明に係る舗装用樹脂組成物は、保存中あるいは運搬中にお互いに付着したりミキサーに付着したりせず、短時間で溶融するように小塊状の形状を有しており、また、顔料を含有する舗装用樹脂組成物においては、顔料を投入する時の粉塵等に起因する健康や環境への悪影響のない作業性の良好な舗装用樹脂組成物を提供することができる。
更に、本発明に係る舗装用樹脂組成物と骨材とを混合して舗装用アスファルト組成物を得るに際し、本発明の小塊状の舗装用樹脂組成物は、ポリ袋に包装可能であり、従って、所定量を収容した包装形態から直接ミキサーに投入できるので、計量機を通す必要がなく、従って、計量機や配管等の洗浄が不要で、作業性が大巾に高められる。

Claims (10)

  1. 酢酸ビニルの含有量が20〜45重量%で溶融温度が40〜100℃であるエチレン−酢酸ビニル共重合体30〜70重量%とポリオレフィン系ワックス1〜10重量%と、他の熱可塑性樹脂及び粘性調整剤20〜69重量%(但し、粘性調整剤は25重量%以下)とからなる熱可塑性樹脂組成物を小塊状にしたことを特徴とする舗装用樹脂組成物。
  2. ポリオレフィン系ワックスの酸価が1〜70mgKOH/gである請求項1記載の舗装用樹脂組成物。
  3. ポリオレフィン系ワックスが、酸化ポリエチレンであることを特徴とする請求項1又は2記載の舗装用樹脂組成物。
  4. 他の熱可塑性樹脂が、石油系樹脂であることを特徴とする請求項のいずれか1項に記載の舗装用樹脂組成物。
  5. 粘性調整剤が、プロセスオイル、液状ゴム、エポキシ樹脂、ロジン、低密度ポリエチレンから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項のいずれか1項に記載の舗装用樹脂組成物。
  6. 更に、顔料を熱可塑性樹脂組成物100重量部に対して5〜50重量部含むことを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の舗装用樹脂組成物。
  7. 請求項1〜のいずれか1項に記載の舗装用樹脂組成物3〜10重量%と骨材97〜90重量%とからなることを特徴とする舗装用アスファルト組成物。
  8. 舗装用樹脂組成物と骨材とを150〜200℃で混合してなることを特徴とする請求項記載の舗装用アスファルト組成物。
  9. 舗装用樹脂組成物を計量機を通さずに直接ミキサーに投入し、150〜200℃で骨材と混合することを特徴とする請求項又は記載の舗装用アスファルト組成物の製造方法。
  10. 骨材を予め160〜220℃に加熱することを特徴とする請求項記載の舗装用アスファルト組成物の製造方法。
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