JPH08183948A - 路面凍結抑制剤及びこれを用いた路面凍結抑制舗装材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属腐食、農作物等に対する影響が塩化物系
のものよりも優れている非塩化物系の酢酸カリウムを主
体とする酢酸系氷点降下剤を長期間にわたって安定的に
使用することができる路面凍結抑制剤およびこれを用い
た路面凍結抑制舗装材を提供する。 【構成】 路面凍結抑制剤は、鉱物質粉体または粒体の
表面側に酢酸カリウム単体または酢酸カリウム及び酢酸
ナトリウムの混合体からなる酢酸系氷点降下剤を被着
し、更に外側をレジン系シリコンコーティング剤からな
る撥水性皮膜で被覆し、マイクロカプセル化してある。
路面凍結抑制舗装材は路面凍結抑制剤をフィラーとして
アスファルト舗装用合材に混合したものからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として積雪地や寒冷
地における舗装道路の路面凍結を抑制し、また積雪した
路面の除雪を行ない易くするのに有効な路面凍結抑制剤
及びこれを用いた路面凍結抑制舗装材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、氷点降下剤を配合したアスファル
ト舗装用合材で道路を舗装することにより、氷点降下剤
が舗装路面に少しづつ溶出して路面の凍結を抑制又は遅
延させ、また路面と積雪面との界面を濡れた状態にして
雪を路面から剥れ易くすることにより除雪時における作
業性を向上させるようにした技術が知られている。例え
ば、特公昭６０−４２２０号、特公平５−８５５９１
号、特開昭５５−１６５９５４号、特開昭５７−８５８
５４号、特開昭６２−１６０３０２号、特開昭６３−２
３６８０２号、特開平６−１０１２１４号、特開平６−
１３６３５６号等。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した特公昭６０−
４２２０号、特開昭５５−１６５９５４号、特開昭５７
−８５８５４号、特開昭６２−１６０３０２号、特開昭
６３−２３６８０２号等においては、路面の凍結抑制に
用いられる氷点降下剤は主成分が塩化ナトリウムや塩化
カルシウム等の塩化物であるため、自動車や橋梁、道路
付帯設備の金属腐食が心配されている。また、道路沿い
の農作物に対する影響や溶出した塩水が下水に流れ込ん
で下水処理能力を低下させるといった心配も指摘されて
いる。更に最近の研究ではコンクリートの強度に対する
影響も懸念されている。このような種々の問題点から、
近年では特公平５−８５５９１号や特開平６−１０１２
１４号にみられるように、非塩化物系の氷点降下剤を主
成分にした路面凍結抑制舗装材も開発されている。

【０００４】ここで、薬剤による凍結抑制作用は、化学
物質を水に溶解したときの溶液の氷点は０℃より低くな
るという氷点降下の現象を利用したもので、氷点温度は
薬剤の種類及び溶解濃度によって異なっている。塩化物
系及び非塩化物系を問わず、いずれの薬剤においても溶
液濃度は高くなるにつれて結氷温度は低下し、ある濃度
で最低温度を示す。この温度を共融点といい、この温度
以上では理論的には凍結が起こらないという温度であ
る。例えば、塩化物系の塩化カルシウムの共融点は−５
４℃、塩化マグネシウムは−３２℃、塩化ナトリウムは
−２２℃である。他方、非塩化物系において尿素は−１
１℃であるが、酢酸カリウムは−６０℃、酢酸ナトリウ
ムは−２０℃であり、酢酸カリウム及び酢酸ナトリウム
は塩化物系のものと比較しても同等もしくはそれ以上の
共融点を有する優れた氷点降下剤として知られている。

【０００５】このため、数年前から欧米諸国で非塩化物
系の研究開発がなされ、わが国でも一部の地方自治体で
非塩化物系氷点降下剤を用いた散布タイプの凍結防止剤
としてＣＭＡ（カルシウム・マグネシウム・アセテー
ト）が採用された実績がある。ＣＭＡは非塩化物系であ
るため、当然前述した自動車や橋梁、道路付帯設備に対
しての金属腐食や農作物に対する影響、下水処理能力の
低下等の心配も無く、コンクリートに対する影響も少な
いことが確認されている。そのため、塩化カルシウムや
塩化ナトリウム等の塩化物系に代わる環境にやさしいこ
れからの散布タイプの凍結防止剤として期待されてい
る。その他に、同種の氷点降下剤としてＫＡＣ（酢酸カ
リウム）が知られている。

【０００６】しかしながら、これらの酢酸系の散布タイ
プの凍結防止剤は価格が塩化ナトリウムや塩化カルシウ
ム等と比較して、ＣＭＡ（カルシウム。マグネシウム・
アセテート）で６〜８倍、ＫＡＣ（酢酸カリウム）にお
いては実に１０〜１２倍と非常に高価である。このた
め、散布する場所も塩害が懸念されるために塩化物系を
使用できない場所等に限定されるという問題がある。ま
た、散布タイプにおいては、降雪直前に短時間の内に散
布しなければならないために作業の負担が大きいという
問題、降雪直前または降雪後は除雪した後に散布しなけ
れば効果が十分に発揮されないし、気象条件や交通量に
よって効果の持続期間一定でなく、１回の散布で長期間
効果を持続させることができないという問題があり、大
規模散布はコストの面から現状としては難しい状況下に
ある。

【０００７】特に、ＫＡＣ（酢酸カリウム）は優れた凍
結抑制効果があるにもかかわらず、ＣＭＡよりも数倍高
価であることに加えて酢酸カリウム自体に強い潮解性が
あり、そのままでは粉体状での保存や使用が難しく、現
在の所液体状態でしか取り扱うことができない。このた
め、我が国の一般道路での使用例は皆無で、一部の飛行
場の滑走路等でわずかに使用された例がある程度に留ま
っているのが現状である。

【０００８】このように非常に高価な酢酸系氷点降下剤
をアスファルト舗装に添加混入し、１回きりの散布では
なく長期間にわたって効果を持続させようという研究も
されたことがある。しかし、ＣＭＡは耐熱温度（融点）
が１１０℃と低いのに対し、アスファルト混合物を製造
する際には骨材を１４０〜１６０℃までに加熱する必要
があるため、この段階でＣＭＡの主成分であるカルシウ
ムとマグネシウムがすぐに分解してしまい、添加するこ
とが不可能であるという問題がある。

【０００９】また、ＫＡＣ（酢酸カリウム）において
は、前述したような強い潮解性があるために粉体の状態
で保存したり使用することは極めて難しく、液体の状態
でしか取り扱うことができないため、アスファルト舗装
に添加混入することは不可能であった。また、非塩化物
系の中でも特に優れた氷点降下材である酢酸カリウムを
粉体または粒体の状態で配合した路面凍結抑制舗装材は
未だ開発されていない状況にある。

【００１０】本発明は上記従来技術の欠点及び問題点に
鑑み、本発明者が鋭意研究した結果なされたもので、金
属腐食や農作物に対する影響、下水処理能力の維持等の
点で塩化物系のものより優れている非塩化物系氷点降下
剤のうち、特に酢酸系氷点降下剤を長期間にわたって安
定的に使用できるようにした路面凍結抑制剤及びこれを
用いた路面凍結抑制舗装材を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段及び作用】上述した課題を
解決するために構成された本発明は、鉱物質粉体または
粒体の表面側に酢酸カリウム・酢酸ナトリウム等の酢酸
系氷点降下剤を被着し、更に外側をレジン系シリコンコ
ーティング剤からなる撥水性皮膜で被覆したものからな
る。

【００１２】また、前記酢酸系氷点降下剤に対して５０
重量パーセント以上８０重量パーセント以下の塩化物系
氷点降下剤を混合してもよい。

【００１３】そして、レジン系シリコンコーティング剤
で撥水処理して粒体状に生成した上記の路面凍結抑制
剤、或は酢酸系氷点下剤に塩化物系氷点降下剤を添加し
た上記の路面凍結抑制剤をアスファルトまたはコンクリ
ート舗装用合材に混入して路面凍結抑制舗装材にすると
よい。

【００１４】ところで、酢酸カリウムは空気中の湿気分
を吸着して潮解することから、酢酸カリウムを氷点降下
剤として用いるためには、酢酸カリウムの強い潮解性を
除去ないし抑制することが不可欠である。そこで、本発
明においては、石灰石粉を主体とする鉱物質粉体または
粒体に必要に応じてゼオライトの粉体または粒体を加
え、これに酢酸カリウム単体または酢酸カリウムと酢酸
ナトリウムの混合体からなる酢酸系氷点降下剤を混合
し、更にレジン系シリコンコーティング剤を加えて処理
することにより、酢酸カリウムの潮解性の問題を解決す
ることができた。これにより、鉱物質粉体または粒体の
表面側には酢酸系氷点降下剤が被着し、更にその外側を
レジン系シリコンコーティング剤で被覆することにな
り、湿気分を透過させない堅牢な撥水性皮膜が酢酸系氷
点降下剤の外側をコーティングしてマイクロカプセル化
した状態になる。コーティング剤としては、シリコンや
フッ素樹脂等があるが、実験の結果、特にレジン系シリ
コンコーティング剤が高い撥水性皮膜を形成し、酢酸カ
リウムが潮解するのを防止するのに効果的であることが
確認できた。この撥水性皮膜は、レジン系シリコンコー
ティング剤の混合量を変えることによりその厚さを変え
ることができる。

【００１５】また、酢酸カリウム単体または酢酸カリウ
ムと酢酸ナトリウムの混合体からなる酢酸系氷点降下剤
に対して５０重量パーセント以上８０重量パーセント以
下の塩化物系氷点降下剤を混合し、この混合物を鉱物質
粉体または粒体の表面側に被着し、外側をレジン系シリ
コンコーティング剤からなる撥水性皮膜で被覆した路面
凍結抑制剤にしてもよい。酢酸系氷点降下剤には防錆作
用があり、酢酸系氷点降下剤と塩化物系氷点降下剤を混
合することによって塩化物系氷点降下剤の発錆作用を抑
制することができる。

【００１６】本発明による路面凍結抑制剤は、厚さが数
ミクロンのレジン系シリコンコーティング剤からなる撥
水性皮膜が氷点降下剤の外側を被覆しており、撥水性皮
膜が自動車の走行に伴う衝撃、摩耗、アスファルト舗装
層の流動、アスファルトの劣化等により破壊されると、
毛細管現象や浸透圧作用により酢酸系氷点降下剤がアス
ファルトあるいはコンクリートの舗装の表面に滲み出る
結果、路面の氷点が降下して路面凍結を長期間にわたっ
て抑制する。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例に係る路面凍結抑制
剤、及びこの路面凍結抑制剤を混合した路面凍結抑制舗
装材の各製造方法について詳述する。

【００１８】先ず、路面凍結抑制剤の使用材料および製
造方法について説明する。 （１）使用材料とその配合割合 鉱物質粉体または粒体（主に石灰石粉）・・・ １０〜５０重量％ 酢酸系氷点降下剤 ９０〜５０重量％ （酢酸カリウムと酢酸ナトリウムを５：５の割合で混合
したもの） 更に、上記鉱物質粉体または粒体と酢酸系氷点降下剤の
混合体の重量を１００として、 レジン系シリコンコーティング剤 ３〜５重量％ 炭化水素系溶媒（キシレン、トルエン等） ３０〜５０重量％

【００１９】なお、上記配合割合において、石灰石粉に
ゼオライト粉体または粒体を数％混入させてもよい。酢
酸系氷点降下剤には酢酸カリウム単体を用いても良い
し、酢酸カリウムと酢酸ナトリウムを５：５〜１０：０
の割合で混合したものを用いても良い。また、塩化物系
氷点降下剤、例えば塩化ナトリウム、塩化カルシウム等
を酢酸系氷点降下剤に対して５０％〜８０％混入させて
もよい。

【００２０】（２）製造方法 ３０〜５０重量％の炭化水素系溶媒（キシレン、トル
エン等）に３〜５重量％のレジン系シリコンコーティン
グ剤を加えてコーティング液を生成し、これに１０〜５
０重量％の粉状の酢酸系氷点降下剤を投入し、その後９
０〜５０重量％の鉱物質粉体または粒体を投入して混合
撹拌する。 上記混合物を溶媒の沸点温度近辺、キシレンの場合１
４０℃、トルエンの場合１１５℃で加熱しながら２０〜
３０分間撹拌して反応させる。これにより、鉱物質粉体
または粒体の表面側に酢酸系氷点降下剤が被着した状態
になる。 十分反応させた後、真空ポンプで除々に減圧しながら
溶媒を沸騰させて混合体から留去する。これにより、鉱
物質粉体または粒体を核とし、その表面側に酢酸系氷点
降下剤が被着した粉状または粒状体が生成される。 塊にならないように粉状または粒状体を撹拌しながら
完全に乾燥させると、鉱物質粉体または粒体を核とし、
その表面側に酢酸系氷点降下剤が被着し、外側が撥水性
皮膜で被覆され、水分含有量が約０，３〜０，７％の粒
体状の路面凍結抑制剤が得られる。

【００２１】更に水分含有量を少なくする必要がある場
合は、窒素気流下２００℃で数時間乾燥させる。

【００２２】なお、撥水処理剤としてシラン系シリコン
コーティング剤を用いることができる。この場合は溶媒
は特に必要としない。また、フッ素樹脂コーティング剤
を用いることもできる。この場合は炭化水素系溶媒を用
いる。

【００２３】次に、本実施例の路面凍結抑制剤をアスフ
ァルト舗装用合材と混合してなる路面凍結抑制舗装材の
製造方法について説明する。路面凍結抑制剤をアスファ
ルト舗装用合材に配合する場合は、路面凍結抑制剤をフ
ィラー（石粉）の一部として扱い、骨材に対するフィラ
ーの総添加量を例えば１２重量％とした場合には、路面
凍結抑制剤を５〜１０重量％添加し、本来のフィラーは
７〜２重量％とする。

【００２４】図１に路面凍結抑制舗装材の製造方法の流
れを示す。まず、混合すべき粗骨材、細骨材およびフィ
ラーの重量を配合割合に応じて計量する。次に、計量し
た粗骨材、細骨材およびフィラーをドライ状態で混合
し、これに計量済のアスファルト乳剤を噴射して混合す
る。これにより、アスファルト舗装用合材が生成され
る。然る後、本実施例の路面凍結抑制剤をアスファルト
舗装用合材に上記配合割合に基づいて所定量加え、ウエ
ット状態で混合撹拌する。これにより、路面凍結抑制剤
を含有する路面凍結抑制舗装材が生成できる。得られた
路面凍結抑制舗装材は従来のアスファルト舗装用合材と
同様にして路面上に敷設することができる。

【００２５】なお、本実施例ではアスファルト舗装用合
材を生成した後に路面凍結抑制剤を添加したが、骨材お
よびフィラーを混合する際にプラントのミキサー内をバ
キュームしない場合には、同時に路面凍結抑制剤を添加
してもよい。

【００２６】なお、本実施例ではアスファルト舗装用合
材を用いた路面凍結抑制舗装材を例に挙げたが、本発明
の路面凍結抑制剤には防錆効果があるから、鉄筋を使用
するコンクリート舗装のためのコンクリート舗装用合材
にも混合して使用できるものである。

【００２７】

【発明の効果】本発明は以上詳述した如くであって、下
記の諸効果を奏する。 （１）鉱物質粉体または粒体の表面側に酢酸カリウム単
体または酢酸カリウム及び酢酸ナトリウムの混合体であ
る酢酸系氷点降下剤を被着し、更に外側を酢酸カリウム
の潮解性の抑制に優れているレジン系シリコンコーティ
ング剤でコーティングすることにより、酢酸系氷点降下
剤を湿気分を透過させない堅牢な撥水性皮膜でマイクロ
カプセル化した状態に処理したから、酢酸カリウムの潮
解性を効果的に抑えることができると共に、酢酸系氷点
降下剤の溶出量を適度に抑制することができる結果、路
面の凍結を長時間にわたって抑制または遅延することが
できる。

【００２８】（２）路面凍結抑制剤の氷点降下剤には非
塩化物系の酢酸カリウムや酢酸ナトリウム等の薬剤を用
いたから、塩化物系の薬剤を用いた場合と異なり、自動
車や橋梁、道路付帯設備に対しての金属腐食や農作物に
対する影響や下水処理能力の低下等に対する心配も無
く、コンクリートに対する影響もほとんど無い。このよ
うに、環境に対する影響が少ないから長期的には経済的
な路面凍結抑制剤として用いることができる。

【００２９】（３）酢酸系氷点降下剤に対して塩化物系
氷点降下剤を５０重量％以上８０重量％以下混合したも
のを鉱物質粉体または粒体に被着し、外側をレジン系シ
リコンコーティング剤で被覆することにより、酢酸系氷
点降下剤のみを用いた場合よりも安価で、しかも路面凍
結抑制効果は同等であるが、塩化物系氷点降下剤による
塩害を抑制できる路面凍結抑制剤にできる。

【００３０】（４）路面凍結抑制剤は、石灰石粉等の鉱
物質粉体または粒体を母体とし、その表面側に酢酸カリ
ウム・酢酸ナトリウム等の酢酸系氷点降下剤を粉状の状
態で被着させたものであって、母体となる石灰石粉は従
来からフィラーとして用いているものであるから、本発
明の路面凍結抑制剤はアスファルトまたはコンクリート
舗装用合材のフィラーとしてそのまま使用することがで
きるので、アスファルトまたはコンクリート舗装自体の
強度を損ねることがないし、凍結抑制機能を長期間にわ
たって維持させることができる。

【００３１】（５）アスファルトまたはコンクリート舗
装用合材に本発明の路面凍結抑制剤を添加混合してなる
路面凍結抑制舗装材は、散布タイプのように１回きりの
使用ではなく、長期間にわたって路面凍結抑制効果を持
続することができるから、降雪や路面凍結の度に凍結防
止剤を散布しなければならないという煩わしさや、路面
の凍結防止に要する人力及び薬剤量を大幅に低減するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る路面凍結抑制材の製造方
法を示す工程図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉱物質粉体または粒体の表面側に酢酸カ
   リウム単体または酢酸カリウム及び酢酸ナトリウムの混
   合体からなる酢酸系氷点降下剤を被着し、更に外側をレ
   ジン系シリコンコーティング剤からなる撥水性皮膜で被
   覆してなる路面凍結抑制剤。
2. 【請求項２】 前記酢酸系氷点降下剤に対して５０重量
   パーセント以上８０重量パーセント以下の塩化物系氷点
   降下剤を混合してなる請求項１記載の路面凍結抑制剤。
3. 【請求項３】 アスファルトまたはコンクリート舗装用
   合材に請求項１または２記載の路面凍結抑制剤を混合し
   てなる路面凍結抑制舗装材。