JPH07150128A - 路面凍結防止剤とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ゼオライト、凍結防止成分、融点１００℃以
上の撥水性成分を含有する路面凍結防止剤を、ゼオライ
ト、凍結防止成分、撥水性成分を混合又は混合粉砕する
ことで製造する。 【効果】 路面凍結防止剤の使用に際して、弊害や環境
面への影響を少なくしつつ、舗装本体の強度、例えば、
わだち掘れ，耐摩耗性等に対する舗装としての基本特性
を犠牲にすることなく、充分な凍結防止効果を発揮でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

【０００２】本発明は、路面凍結防止剤とその製造方法
に関する。

【０００３】

【従来の技術】

【０００４】冬期に路面温度が低くなる場所のアスファ
ルト舗装路面は、路面凍結等により、歩行者や車両等の
障害となることがある。

【０００５】特に、最近は、粉塵公害防止のためのスパ
イクタイヤ禁止措置等により、アスファルト舗装路面の
冬期における、凍結防止、雪氷融解、除雪補助、鏡面防
止、鏡面融解等の手段を施すことが重要になっている。

【０００６】凍結防止等の手段としては、アスファルト
舗装路面に、凍結防止成分として、塩化カルシウム、塩
化ナトリウム、塩化マグネシウム等の塩化物や、尿素、
エチレングリコール、カルシウム・マグネシウム・アセ
テート等を有する凍結防止剤を、種類や目的に応じて、
粉末状或いは溶液状にして散布することが一般に行われ
ているが、下記の欠点がある。

【０００７】すなわち、凍結防止剤を単に散布しただけ
では、凍結防止効果が長期間持続せず、効果が消滅する
頃に新たに塩化物を散布する必要がある上に、効果の持
続期間が、交通量・気象条件に左右されることもあっ
て、維持管理が繁雑である。

【０００８】また、一般に、凍結防止剤の全量が、有効
に機能するように散布することは難しいので、必要量よ
りはるかに多量の凍結防止剤を散布しなければならな
い。

【０００９】そして、散布した凍結防止剤が外部へ流出
することで、橋、自動車、鉄筋コンクリート等の発
錆、腐蝕等の弊害が起こる他に、塩類付着による人体
への影響、河川水の塩分増加、植物への影響等の環
境面に悪影響を及ぼす。

【００１０】そこで、使用に際して、弊害や環境面への
悪影響を及ぼすことがないように、単に凍結防止剤を散
布することに代えて、凍結防止剤を加工し、該加工処理
済みの凍結防止剤を、アスファルト舗装に含有させるこ
とが増える傾向にある。

【００１１】該加工処理済みの凍結防止剤を含有したア
スファルト舗装は、アスファルト混合物中に、塩化カル
シウム、塩化ナトリウム等の塩化物を主成分とする加工
処理済みの凍結防止剤を、石粉や骨材の一部と置換し
て、３〜８％添加してアスファルトプラントで混合した
後、施工したものである。

【００１２】上記のアスファルト舗装は、アスファルト
舗装路面に露出した塩化物や舗装に含有された塩化物の
塩分が、舗装表面の水や舗装構造中にしみ込んだ水分に
より溶解することによる路面の塩分濃度の上昇により、
氷点降下がおき、路面の氷雪の融解、凍結防止等の機能
を発揮するものである。

【００１３】アスファルト舗装中に含有させる凍結防止
剤としては、塩化カルシウムの表面をアマニ油でコー
ティングし、ある程度の撥水性を付与したもの（商品名
「ベルグリミット」）や、多孔質の火成岩粉末に塩分
を付着したもの（商品名「マフィロン」特開平３−１６
６２８５号公報）や、塩化物をセメントに混入固形化
した後、破砕したもの（商品名「ノンフリーズ」特公平
１−４１７６４号公報）等がある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】

【００１５】しかしながら、上記の従来の凍結防止剤
は、使用に際して、アスファルト舗装としての特性値が
基準内に入るように設計施工されているが、配合しない
通常の舗装に比べ、わだち掘れ，耐摩耗性等に対するア
スファルト舗装としての基本特性が悪くなる。

【００１６】そして、従来の凍結防止剤を使用した場合
には、アスファルト舗装としての基本特性を多少犠牲に
しないと、凍結防止効果が期待できないものと考えられ
ていた。

【００１７】従って、使用に際して弊害や環境面への影
響を少なくしつつ、舗装本体の強度、例えば、わだち掘
れ，耐摩耗性等に対する舗装としての基本特性を犠牲に
することなく、充分な凍結防止効果を発揮できる路面凍
結防止剤が望まれていた。

【００１８】

【課題を解決するための手段】

【００１９】本発明者等は上記の技術の現状に鑑み、鋭
意研究を重ねた結果、塩化ナトリウム、塩化カルシウム
等の凍結防止成分と、耐流動性、耐摩耗性に優れている
ゼオライトを混合し、更に凍結防止成分の初期の流出を
コントロールするため撥水処理を施した撥水成分を含有
するものが、路面凍結防止剤として極めて優れた特性を
有することを見いだし、本発明を完成するに至った。

【００２０】すなわち、本発明は、第１に、ゼオライ
ト、凍結防止成分、撥水性成分を含有する、路面凍結防
止剤である。

【００２１】第２に、ゼオライト、凍結防止成分、融点
１００℃以上の撥水性成分を含有する、路面凍結防止剤
である。

【００２２】第３に、ゼオライト、凍結防止成分、撥水
性成分を混合する、路面凍結防止剤の製造方法である。

【００２３】第４に、ゼオライト、凍結防止成分、撥水
性成分を混合粉砕する、路面凍結防止剤の製造方法であ
る。

【００２４】ここで、凍結防止の対象となる路面は、ア
スファルトやコンクリート等の道路の舗装路面の他に、
航空機等の滑走路面等も含まれる。

【００２５】本発明に用いられるゼオライトは、天然の
ものの他に、合成したものでもよく、また、ゼオライト
中のゼオライト結晶構造の含有量に制限はないが、含有
量が多い程望ましい。

【００２６】ゼオライトの結晶構造としては、フォージ
ャサイト、モルデナイト、ゼオライトＡ型、Ｌ型、ＺＳ
Ｍ−５等の各種のものを用いることができるが、安価で
あること、吸着能力が大きいこと、耐摩耗性に優れてい
ること、圧縮強度が大きいこと等を満たすものが望まし
い。

【００２７】その意味で天然ゼオライトの場合にはその
精製にコストがかかるので、上記の特性を満たす最低限
の精製でよい。

【００２８】本発明者らは、石油精製工場の石油流動接
触分解装置の平衡触媒が、資源量が多いこと、耐摩耗性
に優れ、圧縮強度が大きく、かつ、吸着能が大きいた
め、本発明に用いるゼオライトとして適していることを
見いだした。

【００２９】次に本発明で用いられる凍結防止成分は、
塩化カルシウム、塩化ナトリウム等のアルカリ、または
アルカリ土類金属のハロゲン化物や尿素、エチレングリ
コール等のものが使用できるが、人体への影響や、安価
であること、扱いやすさ等を考えると塩化カルシウムや
塩化ナトリウムが好適である。

【００３０】これらの凍結防止成分は、ゼオライトと混
合し撥水処理に供するが、あらかじめまたは同時に粉砕
し微粉化される。

【００３１】凍結防止成分は、微粉化されるとわずかの
湿気により固着し、取り扱いにくくなるが、ゼオライト
が存在すると、ゼオライトが固着防止の役割を果たし、
新たな固着防止剤を添加する必要がなくなる。

【００３２】ゼオライトは本来の耐摩耗性、耐流動性等
の特性以外に固着防止剤としての役割を果たし、アスフ
ァルト混合物の製造の際、ゼオライトと凍結防止成分を
別々に加えるよりもはるかに効果的である。

【００３３】本発明に用いられる撥水性成分としては、
水となじみにくい物であれば、いずれの物も使用可能で
あるが、常温で液体の物は、撥水性成分自身の粘性によ
り、処理後べとつき塊状になり易く取り扱い上不便であ
り、また、撥水性成分がゼオライトに吸着されてしま
い、ゼオライトの持つ吸着能、耐摩耗性、耐流動性等の
特性をアスファルト舗装に付与することは出来なくなる
ので好ましくない。

【００３４】また、撥水性成分が融点の低い固型物であ
る場合には、撥水処理を施す場合に、アスファルトプラ
ントでストレートアスファルト、骨材、石粉と混合する
際の加熱によりその機能が充分に発揮できない場合があ
るので好ましくない。

【００３５】従って、本発明に用いられる撥水性成分と
しては、融点１００℃以上、望ましくは１５０℃以上の
ものが好ましい。

【００３６】上述の各構成要素は三要素同時、またはゼ
オライトと凍結防止成分とを予め混合または混合粉砕し
た後、撥水性成分を投入し撥水性を付与してもよいし、
または、凍結防止成分と撥水性成分と予め混合または混
合粉砕した後、ゼオライトを投入して混合してもよい。

【００３７】この際のゼオライトと凍結防止成分との割
合は、ゼオライト：凍結防止成分＝９０：１０から１
０：９０の範囲が適当であるが、より好ましくは６０：
４０から２０：８０である。

【００３８】ゼオライト量が多くなると凍結防止効果が
小さくなり、目的とする本来の機能が充分に発揮できな
くなる。

【００３９】また、凍結防止成分が多くなり過ぎると、
ゼオライトの吸着能、耐摩耗性、耐流動性等の特性をア
スファルト舗装に付与する事ができなくなる。

【００４０】撥水剤との混合割合は、全量に対し、１重
量％から１０重量％の範囲が好適である。

【００４１】１重量％より少ない場合は充分な撥水処理
が施されず、１０重量％より多い場合は、撥水処理は充
分に行われるが、撥水成分によっては、撥水成分がアス
ファルトそのものの性状を変え、アスファルト舗装の強
度面で悪影響を及ぼす恐れが生じて来るので好ましくな
い。

【００４２】このようにして、選択、配合された三要素
は、混合あるいは混合粉砕により同時に撥水性を付与さ
れるが、撥水性の付与は主に混合粉砕時の衝撃や摩擦エ
ネルギーにより行われ、いわゆるメカノケミカル効果に
より、各粒子表面が活性化され、ゼオライトに比べ比較
的硬度の小さい凍結防止成分や撥水性成分が微粉化さ
れ、ゼオライトあるいは微粉化されない凍結防止成分上
にコーティングされる。

【００４３】アスファルト等の舗装構造に本発明の路面
凍結防止剤を含有させるには、例えば、アスファルトプ
ラントでアスファルト混合物が製造される際、細骨材、
石粉の一部代替としてまたは外数として全体の２〜１５
％の路面凍結防止剤を混合して施工することで行うこと
ができる。

【００４４】

【作用】

【００４５】本発明の路面凍結防止剤によれば、該路面
凍結防止剤を含有したアスファルト舗装等は、舗装路面
に露出した路面凍結防止剤の凍結防止成分や、舗装中に
含有された凍結防止剤の凍結防止成分が、舗装構造中に
しみ込んだ水分により溶解することによる路面の塩分濃
度の上昇により、氷点降下がおき、路面の氷雪の融解、
凍結防止等の機能を発揮する。

【００４６】

【実施例１】

【００４７】ゼオライト４９．０部、凍結防止成分とし
て塩化ナトリウム４９．０部、撥水性成分として融点１
５０℃の芳香族系の石油樹脂２．０部を、バッチ式の小
型の粉砕機に投入し、毎分２０００回転程度で２分間攪
拌することで粉砕混合し、本発明の路面凍結防止剤Ａを
製造した。

【００４８】上記の路面凍結防止剤Ａは、粉砕の際に撥
水性成分である石油樹脂が塩化ナトリウム及びゼオライ
トの回りに付着し、系全体が撥水性を帯びるようになっ
た。

【００４９】

【実施例２】

【００５０】ゼオライト１９．６部、凍結防止成分とし
て塩化ナトリウム７８．４部、撥水性成分として融点１
５０℃の芳香族系の石油樹脂２．０部を、実施例１と同
様に、バッチ式の小型の粉砕機に投入し、毎分２０００
回転程度で２分間攪拌することで粉砕混合し、本発明の
路面凍結防止剤Ｂを製造した。

【００５１】上記の路面凍結防止剤Ｂは、粉砕の際に撥
水性成分である石油樹脂が塩化ナトリウム及びゼオライ
トの回りに付着し、系全体が撥水性を帯びるようになっ
た。

【００５２】

【実施例３】

【００５３】ゼオライト４９．０部、凍結防止成分とし
て塩化ナトリウム４９．０部、撥水性成分として融点１
５０℃の芳香族系の石油樹脂２．０部を、連続式の小型
の粉砕機に投入し、毎分６８００回転で粉砕混合し、本
発明の路面凍結防止剤Ｃを製造した。

【００５４】上記の路面凍結防止剤Ｃは、粉砕の際に撥
水性成分である石油樹脂が塩化ナトリウム及びゼオライ
トの回りに付着し、系全体が撥水性を帯びるようになっ
た。

【００５５】

【試験例１】

【００５６】上記の実施例１で得た路面凍結防止剤Ａ、
実施例２で得た路面凍結防止剤Ｂ、実施例３で得た路面
凍結防止剤Ｃの他に、比較のため、市販されている従来
の路面凍結防止剤Ｄを用意し、各路面凍結防止剤につい
て、水中における塩化ナトリウムの溶出量を経時的に調
べることで、塩化物の徐放性の試験を行った。

【００５７】すなわち、各路面凍結防止剤のサンプル１
５部を、３００部の水の入ったビーカーに投入し攪拌し
ながら、溶出する塩化ナトリウムの量を経時的に電導度
計でモニターし、（１分後の電導度）／（平衡時の電導
度）から、１分後に全体の何％の塩化ナトリウムが溶出
したかを調べた。

【００５８】結果は、路面凍結防止剤Ａの場合が１７
％、路面凍結防止剤Ｂの場合が２２％、路面凍結防止剤
Ｃの場合が２５％、路面凍結防止剤Ｄの場合が２５％で
あった。

【００５９】ここで、路面凍結防止剤Ａ及び路面凍結防
止剤Ｂは、平衡になるまで１０分程度必要であった。

【００６０】なお、同様の条件で、塩化ナトリウムのみ
の系について行ったところ、１０秒を待たずして平衡に
達してしまった。

【００６１】上記の結果から、本発明の路面凍結防止剤
は、従来の路面凍結防止剤と同等以上の徐放性を有して
いることが確認できる。

【００６２】

【試験例２】

【００６３】上記の実施例１で得た路面凍結防止剤Ａ、
実施例２で得た路面凍結防止剤Ｂ、実施例３で得た路面
凍結防止剤Ｃ、市販されている従来の路面凍結防止剤Ｄ
を用い、各路面凍結防止剤を配合した場合と、無添加の
場合とについて、同様の条件でアスファルト混合物の供
試体を製造し、各供試体について、アスファルト混合物
の物性試験及び塩分溶出試験を行った。

【００６４】すなわち、路面凍結防止剤Ａを６％配合し
て細骨材の一部と置換して路面凍結防止剤Ａを含有する
供試体を製造し、同様に、路面凍結防止剤Ｂを６％配合
して細骨材の一部と置換して路面凍結防止剤Ｂを含有す
る供試体を製造した。

【００６５】また、路面凍結防止剤Ｃを６％配合して石
粉の一部と置換して路面凍結防止剤Ｃを含有する供試体
を製造し、同様に従来の路面凍結防止剤Ｄを６％配合し
て石粉の一部と置換して路面凍結防止剤Ｄを含有する供
試体を製造し、無添加の場合についても供試体を製造し
た。

【００６６】そして、各供試体について、アスファルト
舗装要綱（日本道路協会）に従い、耐流動性の指標とな
るホイールトラッキング試験及び耐摩耗性の指標となる
ラベリング試験を行うと共に、ホイールトラッキングの
供試体を用いて塩分溶出試験を行った。

【００６７】塩分溶出試験は、初期における４時間０℃
の水に溶出させた塩化ナトリウムの量と、初期に引続い
た１０日後における流水中に溶出させたものを引き揚げ
同じく４時間０℃の水に溶出させた塩化ナトリウムの量
とを求め、各々数値で表すことで行った。

【００６８】試験例２の結果を、試験例１の結果と共
に、表１に示す。

【００６９】

【表１】

【００７０】表１によると、本発明の路面凍結防止剤
は、ホイールトラッキング試験、ラベリング試験共に良
好な数値を示しており、また、塩分溶出量も良好であっ
た。

【００７１】

【発明の効果】

【００７２】本発明によれば、路面凍結防止剤の使用に
際して弊害や環境面への影響を少なくしつつ、舗装本体
の強度、例えば、わだち掘れ，耐摩耗性等に対する舗装
としての基本特性を犠牲にすることなく、充分な凍結防
止効果を発揮できる。

【００７３】従って、本発明は需要の拡大、及び新しい
用途開発が期待されている天然ゼオライト、石油精製プ
ロセスの廃触媒の新規な需要の創出に資するとともに、
スパイクタイヤ禁止問題から、必要性が増加している道
路凍結防止対策へ有力な手段を提供する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 征治 大分県速見郡日出町大字豊岡268番地の１ (72)発明者 寺田 裕美 埼玉県大宮市北袋町１丁目190番地の２ 平和台Ｂ−110 (72)発明者 川上 徹 埼玉県岩槻市並木２丁目７番 ３−105号 (72)発明者 原 富男 新潟県新潟市学校町通二番町5270番地

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゼオライト、凍結防止成分、撥水性成分
   を含有する、路面凍結防止剤。
2. 【請求項２】 ゼオライト、凍結防止成分、融点１００
   ℃以上の撥水性成分を含有する、路面凍結防止剤。
3. 【請求項３】 ゼオライト、凍結防止成分、撥水性成分
   を混合する、路面凍結防止剤の製造方法。
4. 【請求項４】 ゼオライト、凍結防止成分、撥水性成分
   を混合粉砕する、路面凍結防止剤の製造方法。