JPH08302201A

JPH08302201A - 常温舗装合材

Info

Publication number: JPH08302201A
Application number: JP13265395A
Authority: JP
Inventors: Hirotoshi Yoshida; 博俊吉田; Fumito Yamai; 二三人山井; Shuichi Tatsuta; 修一立田; Tatsuya Sato; 達矢佐藤
Original assignee: YOSHIDA DORO KK; Hokuriku Electric Power Co; Sekisui Plastics Co Ltd
Current assignee: YOSHIDA DORO KK; Hokuriku Electric Power Co; Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 1995-05-02
Filing date: 1995-05-02
Publication date: 1996-11-19

Abstract

(57)【要約】【目的】道路の舗装や補修に用いる常温舗装合材に関
し、製造が簡単で、長期の貯蔵に耐え、適度に流動性が
あって施工し易く、施工後の舗装面から骨材が飛散する
ことがなく、かつ速やかに固化する常温舗装合材を得る
ことである。【構成】この発明の常温舗装合材は、乾燥した骨材
と、針入度４０〜１００のアスファルトと、ガラス転移
温度が０℃以下の感圧樹脂と、前記アスファルト及び感
圧樹脂と相溶性のある高沸点溶剤と、フィラーとを含ん
でいる。一般に骨材の表面には結合水が存在し、アスフ
ァルト及び感圧樹脂の混合物を主成分とする被膜（バイ
ンダー被膜）との親和性が劣り、バインダー被膜と骨材
との接着力が十分でない。本発明の常温舗装合材は、骨
材を乾燥して結合水を除去したあと、これにアスファル
トと感圧樹脂とを同時ないし各別に添加しながら加熱混
練したので、バインダー被膜と骨材との接着力が高い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、道路の舗装や補修に
用いる常温舗装合材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】常温舗装合材は、ある程度の貯蔵と常温
施工が可能で、破損したポットホールの修復に、ガス及
び水道工事の補修に、また、軽交通の新設の簡易舗装を
行うために広く使用されている。従来から知られている
常温舗装合材として、第１に、骨材の表面にポリイソブ
チレン、ポリブテンの被膜が設けられ、その上にアスフ
ァルト被膜を設けたもの（特開昭６０−２４３１４９号
公報）がある。第２に、骨材の表面に液状アスファルト
にゴム及び熱可塑性樹脂を配合したバインダー被膜が設
けられており、その上に鉱油の層が設けられたもの（特
開昭６１−１６９５０２号公報）がある。第３に、ベン
ゾイルパーオキサイドを溶解した液状エポキシ樹脂と骨
材との混合物と、アスファルトにグリシジルメタクリレ
ート又はメチルメタクリレート系樹脂を加えた添加用溶
液とからなり、使用時に両者を混合するもの（特開昭６
２−１４６３０２号公報）がある。第４に、炭酸カルシ
ウム又は炭酸マグネシウム系骨材、針入度４０〜１００
のストレートアスファルト、カルボキシル基から誘導さ
れる基を有する融点９０〜１２０℃の変性ポリエチレン
及び灯油からなるもの（特開平２−８４４６５号公報）
がある。第５に、炭酸カルシウム、特定のストレートア
スファルト、変性ポリエチレン、界面活性剤及び潤滑剤
を含有させたもの（特開平２−２２８３６３号公報）が
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし第１及び第２の
常温舗装合材は、骨材の表面に組成の異なる層を段階的
に設けてやる必要があり、製造方法が面倒であるという
欠点がある。第３の常温舗装合材は、施工時に混合する
必要があり、施工作業に支障をきたすという問題があ
る。第４及び第５の常温舗装合材は、粘着性のない変性
ポリエチレンを使用しており、施工後の初期粘着力が十
分でなく、骨材が飛散し易いという欠点がある。

【０００４】本発明は、製造方法が簡単で、長期に亘っ
て貯蔵することができ、しかも適度に流動性があって施
工し易く、施工後の舗装面から骨材が飛散することがな
く、施工後速やかに固化する常温舗装合材を提供するこ
とを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の常温舗装合材
は、乾燥した骨材と、針入度４０〜１００のアスファル
トと、ガラス転移温度が０℃以下の感圧樹脂と、前記ア
スファルト及び感圧樹脂と相溶性のある高沸点溶剤と、
フィラーとからなっている。骨材の含水率は１％以下と
なるように乾燥する。骨材としては砕石（例えば粒径２
〜７ｍｍの７号砕石）が好ましく、これを単独ないし粗
砂（例えば粒径０．５ｍｍ）と混合して用いることがで
きる。針入度４０未満のアスファルトは軟化点が高過
ぎ、高沸点溶剤との相溶性が十分でない。針入度が１０
０を越えると軟化点が４０℃以下となり、固化した常温
舗装合材の荷重強さに問題を生じる。特に夏場に於ける
軟化とわだち堀れが問題となる。感圧樹脂のガラス転移
温度（Ｔｇ）が０℃を越えると合材粒子間の粘着力が低
下するので好ましくなく、冬期の施工性が悪くなる。高
沸点溶剤としては、沸点が９５℃以上のもの、例えばｎ
−ヘプタン、液状ｎ−パラフィン、イソパラフィン等の
脂肪族系炭化水素やトルエン、キシレン等の芳香族炭化
水素、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）、フタル酸ジオクチ
ル（ＤＯＰ）等のエステル類、あるいは流動パラフィン
を用いることができる。沸点が９５℃未満のもの（例え
ばｎ−ヘキサン、沸点６９℃）は揮発性が高く、早期に
固化するので保存安定性に欠ける。これらの中で常温舗
装合材の流動性を保持する目的には流動パラフィンが好
ましい。フィラーとしては、たとえば、フライアッシュ
（石炭灰）、炭酸カルシュウム、消石灰、ポルトランド
セメント、クレー、タルク、カーボンブラック若しくは
ゴム粉粒、木質粉粒、樹脂粉粒又は無機繊維、パルプ、
合成繊維等の短繊維等を用いることができ、粒径１〜１
００ミクロンのものが好ましい。フィラーとして火力発
電所から排出されるフライアッシュを用いることができ
る。火力発電所で使用されている石炭種としては、モー
ラ炭、太平洋炭、プリマ炭などであり、これらの石炭種
から生成するフライアッシュの組成は、二酸化珪素
（％）４０〜５０、湿分（％）０．１〜０．３、強熱減
量（％）３〜２０、比重２．０〜２．３、粉末度比表面
積（cm²/g)２０００〜５０００である。火力発電所から
排出されるフライアッシュを単独ないしカオリナイト等
と混合して用いることができる。

【０００６】本発明の常温舗装合材の配合割合は、合材
１００重量％のうち、アスファルトを２〜７重量％、感
圧樹脂を０．１〜３重量％、高沸点溶剤を０．２〜３重
量％、フィラーを１〜１０重量％とし、残りを骨材とす
るのがよい。合材１００重量％に対するアスファルトが
２重量％未満では、施工後の接着力（施工後合材が固化
したあとの結合力）が不十分であり、７重量％を越える
と流動性が悪くなる。感圧樹脂が０．１重量％未満のと
きは、初期粘着力が不十分であり、施工初期の骨材の飛
散を防止することができない。３重量％を越えるとべた
つきが激しく、施工時の作業能率が低下すると共に固化
に長時間を要し、かつ、不経済となる。高沸点溶剤が
０．２重量％未満では、アスファルトに適度な流動性を
付与することができず、３重量％越えると流動性があり
すぎてたれを生じる。フィラーが１重量％未満のとき
は、感圧樹脂のべたつきを防止することができず、１０
重量％を越えると感圧樹脂の粘着力を減殺してしまう。

【０００７】本発明に用いる感圧樹脂としては、アクリ
ル系樹脂、メタクリル系樹脂、天然ゴム、スチレン−ブ
タジェンゴム、ポリイソブチレンゴム、イソプレンゴム
などのゴム系粘着剤、ゴム状シロキサンと樹脂状シロキ
サンが主成分として構成されているシリコンゴムを用い
ることができるが、アクリル系樹脂又は／及びメタクリ
ル系樹脂が耐候性や経済性の面から好ましい。アクリル
系樹脂又は／及びメタクリル系樹脂の中でも、特にアル
キル基が炭素数４ないし１２のアクリル系樹脂及び／又
はアルキル基が炭素数８ないし１５のメタクリル系樹脂
を主成分とし、重量平均分子量が５０００ないし１５０
０００の単独重合体ないし共重合体を用いるのがよい。
分子量が５０００以下のものは粘着力が劣り、施工初期
に骨材が飛散するのを防止することができない。また分
子量が１５００００以上のものは粘着力があり過ぎて施
工作業に支障をきたす。アクリル系樹脂の単量体として
は、ｎ−ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアク
リレート、イソノニルアクリレート、ラウリルアクリレ
ート等を用いることができる。メタクリル系樹脂の単量
体としては、２−エチルヘキシルメタクリレート、ノニ
ルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、ラウリ
ルメタクリレート、合成ラウリルメタクリレート、ミリ
スチルメタクリレート等を用いることができる。これら
の主成分に添加する共重合成分のうち、凝集力を高める
目的でメチルメタクリレート（ガラス転移温度Ｔｇ＝１
０５℃）、スチレン（Ｔｇ＝１００℃）、酢酸ビニル
（Ｔｇ＝２９℃）を５〜３５パーセント、接着力向上成
分としてアクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、
ヒドロキシメタクリレートを１〜７パーセント配合する
ことができる。

【０００８】上記単量体の重合に際しては、溶液重合
法、懸濁重合法、乳化重合法等の各種重合法を用いるこ
とができるが、アスファルトや高沸点溶剤との相溶性を
考慮すれば、アスファルトとの相溶性のある溶剤（ＳＰ
値が１０以下）を溶媒とする溶液重合法が好ましい。特
にｎ−ヘプタンやＩＰソルベント（イソパラフィン系炭
化水素油）が好ましい。

【０００９】

【作用】一般に常温大気中に放置された骨材は、その表
面に水分子が強く結合しており（結合水の存在）、アス
ファルト及び感圧樹脂の混合物を主成分とする被膜（高
沸点溶剤を含んでおり、以下「バインダー被膜」とい
う。）との親和性（ぬれ）が劣り、バインダー被膜と骨
材との接着力が十分でない。本発明の常温舗装合材で
は、骨材がその表面の結合水がない状態でアスファルト
及び感圧樹脂とに接触しているので、バインダー被膜と
骨材との接着力を高くすることができる。

【００１０】本発明に用いるアスファルトは針入度４０
〜１００（２５℃）の固体である。配合に先立って１５
０℃〜１８０℃に溶融し、溶融アスファルトと骨材との
混練動作中にアスファルトに相溶性のある高沸点溶剤や
感圧樹脂（ガラス転移温度Ｔｇが０℃以下）を添加する
ので、高沸点溶剤及び感圧樹脂がアスファルトの分子間
に入り込み分子間凝集力を緩和してガラス転移温度を低
下させる。従って、アスファルトは常温に降下したとき
にも適度な流動性を保持することができ、流動パラフィ
ン等の相乗的効果も伴って骨材の表面にたれないバイン
ダー被膜を形成することができる。この状態で袋詰めし
てやれば、高沸点溶剤の揮散が防止され、高沸点溶剤が
バインダー被膜内に永く止まるので、常温舗装合材の流
動性を長期に亘って維持することができる。また、高沸
点溶剤を選択してやれば、袋詰めしなくてもある程度の
期間貯蔵することができる施工性の優れた常温舗装合材
を得ることができる。

【００１１】貯蔵されている本発明の常温舗装合材を収
納した袋を開封して道路の凹みに投入し押圧すると、合
材粒子は押圧力により凹みに密に充填される。合材粒子
相互の初期粘着力は、バインダー被膜の初期粘着力に依
存し、バインダー被膜の初期粘着力は、感圧樹脂の分子
量や添加量による。少量の感圧樹脂で高い粘着力を得る
には、凝集力向上成分を共重合させ、共重合体の重量平
均分子量を５０００〜１５００００に調整してやれば、
適度な粘着力を発揮させることができる。更に合材粒子
相互の接着力（施工後合材が固化したあとの結合力）を
向上させるには、カルボキシル基や水酸基等の親水基を
有する単量体を共重合させればよい。これは、開封した
ときにバインダー被膜の表面に結合水が付着するからで
あり、バインダー被膜の親水基が水を介して水素結合を
生成するからである。

【００１２】本発明の常温舗装合材では、バインダー被
膜が骨材の表面に薄く付着しているので、施工後も合材
粒子間には大気中に開口する連通孔（空隙）が多数残っ
ており、高沸点溶剤はアスファルトや感圧樹脂に比べて
分子量が十分に小さいから、バインダー被膜内を拡散
し、連通孔を介して大気中に揮散することができる。揮
散に伴ってバインダー被膜内の高沸点溶剤が減少し、ア
スファルト及び感圧樹脂の凝集力が増加して固化し、合
材粒子相互を強固に連結する。終極的には、本発明の常
温舗装合材は加熱アスファルトと同程度の性能を得るこ
とができる。

【００１３】流動パラフィンは高沸点溶媒の一種であ
り、これと同様な作用を発揮すると共に、アスファルト
との相溶性が高くその流動性を高める作用があり、合材
粒子を凹みの隅々まで流動させることができ、作業性を
向上させることができる。また、フィラーはアスファル
ト及び感圧樹脂に均一に分散しており、バインダー被膜
の安定性を向上させると共に、バインダー被膜の過剰な
粘つきを防止する。火力発電所から排出される石炭灰
（フライアッシュ）には微量の重金属類等が含まれてい
るが、これらの重金属類等を感圧樹脂が保持するので、
従来廃棄されていた火力発電所から排出されるフライア
ッシュをフィラーとして使用することができ、資源の有
効利用を図ることができる。

【００１４】

【実施例】

（Ａ）感圧樹脂の製造反応装置にＩＰソルベント＃1620（出光石油化学株式会
社製造、イソパラフィン系炭化水素油、ＳＰ値７．７）
を１００重量部、メタクリル酸イソデシル（ＩＤＭＡ）
８５重量部、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）１３．５重
量部、メタクリル酸（ＭＡＡ）１．５重量部、アゾビス
イソブチルニトリル（ＡＩＢＮ）２重量部、ｎ−ドデシ
ルメルカブタン１．５重量部を仕込み、窒素置換して撹
拌し、８０℃に昇温して５時間反応させて共重合体溶液
（表１の感圧樹脂溶液ａ）を得た。同様の手順で、ＩＤ
ＭＡに代えて２−エチルヘキシルアクリレート（２Ｅ
Ｈ）を用いたもの（表１の感圧樹脂溶液ｂ）、ＩＰソル
ベントに代えてｎ−ヘプタンを用いたもの（表１の感圧
樹脂溶液ｃ）、ＩＤＭＡ及びＩＰソルベントの両者を代
えたもの（表１の感圧樹脂溶液ｄ）、ガラス転移温度Ｔ
ｇ（ＪＩＳＫ７１２１に規定された方法に従い測定した
もの）が７℃となるように合成したもの（表１の感圧樹
脂溶液ｅ）、ＩＰソルベントに代えてｎ−ヘキサン（沸
点６９℃）を用いたもの（表１の感圧樹脂溶液ｆ）を得
た。なお、感圧樹脂溶液ｂ〜ｆについては、分子量を調
節するために、ＡＩＢＮとｎ−ドデシルメルカブタンの
量を変えて重合した。

【００１５】

【表１】

【００１６】（Ｂ）常温舗装合材の製造〔実施例１〕骨材として１２０℃〜１３０℃に加熱乾燥
した７号砕石（粒径２〜７ｍｍ）９３．１重量％を仕込
み、７０〜１００℃に加熱された針入度（ＪＩＳＫ２５
３０に規定された方法に従い測定したもの）８０／１０
０のアスファルト３重量％を撹拌しながら流し込む。次
いで先に合成した感圧樹脂溶液ａを１．５重量％（樹脂
分0.75％、溶剤分0.75％）、流動パラフィンを０．５％
加えて混練し、最後にフライアッシュ１．９重量％を加
えて５分間混練したのち受け皿にいれ放冷して常温舗装
合材（表１の実施例１）を得た。

【００１７】〔実施例２〜１２〕針入度８０／１００の
アスファルトのほかに針入度４０／６０、６０／８０の
アスファルトを用い、感圧樹脂溶液ａのほかに感圧樹脂
溶液ｂ〜ｄを用い、流動パラフィンのほかに灯油を用
い、フライアッシュのほかにMS（HYDRITE MSの略称、日
本アイ・テー・シー株式会社製のカオリナイトであり、
粒子径０．２〜２０ミクロン）を用い、骨材として７号
砕石のほかこれと粗砂とを混合したものを用いて、実施
例１と同様の手順で常温舗装合材（表２の実施例２〜１
２）を得た。

【００１８】

【表２】

【００１９】〔比較例１〜５〕比較例として、感圧樹脂
溶液を含まない常温舗装合材（表３の比較例１、２）、
沸点が９５℃以下の溶剤（ｎ−ヘキサン）を重合溶剤と
した感圧樹脂溶液ｆを用いた常温舗装合材（表３の比較
例３）、感圧樹脂ａを用いフィラーを含まない常温舗装
合材（表３の比較例４）、ガラス転移温度が０℃を越え
る感圧樹脂の溶液ｅを用いた常温舗装合材（表３の比較
例５）を得た。

【００２０】

【表３】

【００２１】表２及び表３には本発明の常温舗装合材
（実施例１〜１２）及び比較試料（比較例１〜５）の物
性評価も記載されている。表中、初期流動性は目視観察
によるものであり、◎は粘りのある状態でスプーンで混
ぜれば流動する（優秀）、○は粘りがあり少し固く流動
しにくい（良好）、△は非常に固く流動しにくい（不
良）、×は固化している（不可）である。

【００２２】保存安定性は目視観察によるものであり、
◎は３０Ｋｇ袋詰めし空気中で室内一週間放置のあとで
も、粘りある状態を維持しながら流動しており、○は一
週間放置のあとで少しかたくなるが流動している。△は
一週間放置のあと固くなって流動しにくく、×は一週間
放置のあと固化し全く流動しなかった。なお、◎と○と
は３０Ｋｇ袋詰めした製品を３段積みしたが、共に３ケ
月放置したあとでも変化が殆ど認められなかった。

【００２３】施工時の粘着性は目視観察によるものであ
り、◎は１０ｃｍ²鉄板で５０回タッピングしたときに
粘りがあるが、よく締まり鉄板表面にくっつかずに固め
られる（施工性優秀）、○は少し鉄板表面にくっつく
が、特に支障なく固められる（施工性良好）、△は均質
に固まりにくい（施工性不良）、×は均質に固められな
い（使用不能）である。

【００２４】マーシャル安定度試験の内容は、社団法人
日本道路協会発行の「舗装試験法便覧」第５０６頁〜５
１６頁に掲載されている。この試験は、加熱アスファル
ト混合物に関するものであり、本発明のような常温舗装
合材にはそのまま適用することができないが、できるだ
けそれに準じるようにした。供試体は以下のようにして
作成した。まずモールド（筒状体）に合材を入れ、周囲
に沿って１５回、中央部を１０回突き、表面の中央部が
僅かに高くなるようにまるみを付けて均らし、モールド
から取り出して室温で１２時間以上放置し、６０℃の水
槽に３０〜４０分入れ、取り出した供試体（試料）をマ
ーシャル安定度試験載荷装置にかけた。供試体は水槽か
ら取り出したのち、最大荷重に達するまでに要する時間
は３０秒を越えてはならない。◎は３５０以上、○は２
００以上〜３５０未満、△は１５０以上〜２００未満、
×は１５０未満である。フロー値（1/100cm)欄は◎が１
８以上、○が１５〜１７、△が１２〜１４、×は１１以
下である。

【００２５】スキッドレジスタンスは舗装面の仕上げ状
態で決まるもので、本実施例の場合特に差異を生じな
い。なお、総合ランクＡは常温舗装合材としての性能が
優秀、Ｂは良好、Ｃは使用不能であることを示してい
る。

【００２６】表２及び表３の物性評価から明らかなよう
に、本発明の常温合材（実施例１〜１２）は、一部に△
を含むもの（実施例番号１２）もあるが、ほとんど◎又
は○である（実施例番号１〜１１）から、常温舗装合材
としての実用性に優れている。一方、感圧樹脂を含まな
い常温舗装合材（比較試料１、２）、沸点が９５℃以下
の高沸点溶剤（ｎ−ヘキサン）を用いた常温舗装合材
（比較試料３）、フィラーを含まない常温舗装合材（比
較試料４）及びガラス転移温度が０℃を越える感圧樹脂
を用いた常温舗装合材（比較試料５）の物性評価は、△
又は×であり、常温舗装合材として使用することができ
ないものである（総合ランクＣ）。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、本発明の常温舗装合材
は、長期に亘って貯蔵することができ、しかも適度に流
動性があって施工し易く、施工後の舗装面から骨材が飛
散することがなく、施工後速やかに固化するという優れ
た効果を奏する。また、バインダー被膜の各成分配合比
を適宜に選択することにより、冬期に於ける流動性に優
れ、雪の日でも、雨の日でも、路面が凍結した場合でも
施工可能な常温舗装合材を得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山井二三人滋賀県草津市下笠町723の２番地 (72)発明者立田修一富山県富山市久方町２−54 北陸電力株式会社技術研究所内 (72)発明者佐藤達矢富山県富山市久方町２−54 北陸電力株式会社技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】乾燥した骨材と、針入度４０〜１００の
アスファルトと、ガラス転移温度が０℃以下の感圧樹脂
と、前記アスファルト及び感圧樹脂と相溶性のある高沸
点溶剤と、フィラーとからなる、常温舗装合材。
【請求項２】前記常温舗装合材１００重量％のうち、
アスファルトが２〜７重量％、感圧樹脂が０．１〜３重
量％、高沸点溶剤が０．２〜３重量％、フィラーが１〜
１０重量％であり、残りを骨材とした、請求項１記載の
常温舗装合材。
【請求項３】前記感圧樹脂はアルキル基が炭素数４な
いし１２のアクリル系樹脂及び／又はアルキル基が炭素
数８ないし１５のメタクリル系樹脂を主成分とし、重量
平均分子量が５０００ないし１５００００の重合体であ
る、請求項１又は２記載の常温舗装合材。
【請求項４】前記感圧樹脂が前記高沸点溶剤を溶媒と
する溶液重合法で重合されたものである、請求項１、２
又は３記載の常温舗装合材。
【請求項５】前記フィラーが火力発電所から排出され
たフライアッシュであることを特徴とする、請求項１、
２、３又は４記載の常温舗装合材。
【請求項６】前記高沸点溶剤の沸点が９５℃以上であ
ることを特徴とする、請求項１、２、３、４又は５記載
の常温舗装合材。