WO2016163346A1 - 骨材粒子、その製造方法および遮熱性舗装体 - Google Patents

Abstract

　遮熱効果を有する白色系の骨材であって、同等の白色度を有する従来公知の骨材粒子と比べて遮熱効果を向上させた骨材粒子および遮熱性舗装体を提供する。日射反射率をｙ（％）、明度Ｌ^＊値をｘとしたとき、次の式（１）および式（２）　ｙ　≧　１．５０５ｘ－５６．４　…（１）　８０　≦　ｘ　≦　９５　…（２） を満たす骨材粒子、およびアスファルト又はコンクリートからなる基層１１と、基層１１の上層に、上記骨材粒子１２ａを樹脂バインダー１２ｂにより固着した骨材層１２と、を有する遮熱性舗装体１０。

Description

骨材粒子、その製造方法および遮熱性舗装体

　本発明は、日射反射率の良好な骨材粒子、その製造方法および該骨材粒子を含有する遮熱性舗装体に関する。

　アスファルト舗装道路の遮熱機能は、都市のヒートアイランド現象低減の目的で注目され、近年発展している。そのほとんどは旧来から知られている遮熱塗装体であり、舗装アスファルト面へ遮熱塗料を直接吹き付けて遮熱性を付与した舗装体構造とする（例えば、特許文献１～４参照）。

特許第４１１８０９０号公報 特開２００４－２５１１０８号公報 特許第４４０１１７１号公報 国際公開第２０１４／０７７３３２号

　しかしながら、遮熱塗料は本質的に樹脂膜であるため強度が弱く、道路表面に設置した場合、車両通行等による外力を不断に受け、さらにアスファルト舗装そのものが剛体ではないために生じる変形力を受け、容易に破損あるいは滅損してしまう。損耗形態のうち、滅損に関しては樹脂中に硬質セラミックス粉体を配合することにより耐摩耗性を改良する技術もあるが、樹脂そのものが割れて破損脱落してしまう問題は残る。
　また、舗装体は、明度と日射反射率の特性に相関性を有していることが知られている。すなわち白色であれば日射反射率は高い。

　しかし、道路表面には車線区分や停止線標示のために白色ライン標示材があり、交通安全のためにも白色ラインとの識別性が求められるために、実際には遮熱舗装面を白色にすることはできない背景がある。そのため、舗装体の明度に対応して付与できる日射反射率の上限には一定の限界があった。つまり、舗装体に付与できる遮熱性にも限界があった。

　そこで、本発明は、強度の低い遮熱塗料をアスファルト面へ直接塗布するのではなく、遮熱能力を有する強度の高い舗装体を得ることができる骨材粒子であり、かつ、従来公知の骨材粒子と同等の明度（白色度）を有しながら遮熱効果を向上させ、舗装体に良好な遮熱性を付与できる骨材粒子の提供を目的とする。また、このような骨材粒子を含有する骨材層を有し、遮熱効果を向上させた遮熱性舗装体の提供も目的とする。

　本発明の骨材粒子は、日射反射率をｙ（％）、明度Ｌ^＊値をｘとしたとき、次の式（１）および式（２）
　　　ｙ　≧　１．５０５ｘ－５６．４　　　…（１）
　　　８０　≦　ｘ　≦　９５　　　…（２）
を満たすことを特徴とする。

　本発明の骨材粒子の製造方法は、原料粉を混合しプレス成形するプレス工程と、前記プレス工程で成形された成形体を粉砕してから焼成又は焼成してから粉砕することにより上記本発明の骨材粒子を得る骨材粒子の製造方法であって、前記焼成における焼成温度を１２５０℃以下とすることを特徴とする。

　本発明の遮熱性舗装体は、アスファルト又はコンクリートからなる基層と、前記基層の上層に、本発明の骨材粒子をバインダーにより固着した骨材層と、を有することを特徴とする。

　本発明の骨材粒子は、従来公知の骨材粒子と同等の明度（白色度）を有しながら日射反射率が高く、遮熱性が良好な、骨材粒子である。本発明の骨材粒子の製造方法は、上記のような遮熱性の良好な骨材粒子を製造可能とするものである。

　また、本発明の遮熱性舗装体は、基層の上層に、本発明の骨材粒子を含有する骨材層を形成しているため、基層の温度の上昇を抑制することができる。そのため、荷重の負荷等による基層の損傷をも抑制でき、舗装体自体の寿命を長くできる。

　上記のように、本発明は、従来のような強度の低い遮熱塗料をアスファルト面へ直接塗布するのではなく、遮熱能力を有する強度の高いセラミックス骨材を見出し、それをアスファルト舗装面へ取りつけるだけで遮熱効果を有する舗装体構造とできるものである。その施工法については、遮熱機能を目的としていないカラーすべり止め舗装分野で広く用いられる工法に準拠すればよく、このようにすることで外力がセラミックス製の骨材粒子に加わる構造となるため、長期間の耐久力が得られる。

本発明の遮熱性舗装体の概略構造を説明するための図である。 本発明の他の遮熱性舗装体の概略構造を説明するための図である。 例１－１～例１－１０で得られた骨材粒子の日射反射率と明度Ｌ^＊との関係を示したグラフである。 例１－１１～例１－１６で得られた骨材粒子の日射反射率と明度Ｌ^＊との関係を示したグラフである。

　以下、本発明の骨材粒子、その製造方法および遮熱性舗装体について、必要に応じて図面を参照しながら詳細に説明する。

［骨材粒子］
　本発明の骨材粒子は、その日射反射率をｙ、明度Ｌ^＊値をｘとしたとき、次の式（１）および式（２）
　　　ｙ　≧　１．５０５ｘ－５６．４　　　…（１）
　　　８０　≦　ｘ　≦　９５　　　…（２）
を満たすものである。

　遮熱性を有する顔料として用いられている白色顔料としては、日射反射率と明度Ｌ^＊とがある程度相関し、比例関係にあることは分かっている。これに対して、本発明においては、従来と同等の明度Ｌ^＊を有する骨材粒子と比べ、これまで達成し得なかった高い日射反射率を示し、遮熱性をより向上させた骨材粒子を新たに見出した。

　すなわち、所定の用途に使用される骨材粒子として、見た目の印象は同等でありながら、遮熱効果のより優れたものが得られるため、例えば、舗装体の表面に本発明の骨材粒子を散布して固着させた骨材層を形成することで、遮熱効果の良好な舗装体を得ることができる。

　ここで、本明細書における日射反射率は、特に断りのない限り、ＪＩＳ　Ｋ　５６０２に規定される分光反射率の測定及び計算方法を使用して算出した、全波長域における日射反射率を指す。ここでいう全波長域は、近紫外及び可視光域（３００～７８０ｎｍ）、近赤外域（７８０～２５００ｎｍ）を含む波長３００～２５００ｎｍの領域である。ただし、本発明の骨材粒子は粒子であるため、本明細書における日射反射率の測定サンプルとしては、ＪＩＳ規定の塗膜とは異なり、骨材粒子を粉砕して乾式プレスして形成した板形状のものを使用する。

　また、太陽光は可視光域以外に赤外領域にもエネルギーを持つため、近赤外域における日射反射率を考慮することは、遮熱性（蓄熱への影響）を評価するのに有効なものである。ここで、近赤外域における日射反射率は、８０％以上が好ましく、９０～９９％がより好ましい。この近赤外域における日射反射率の測定は、測定波長の範囲が７８０～２５００ｎｍである以外は上記と同一の条件、方法で算出する。

　本発明の骨材粒子のＬ^＊値は、８０～９５の範囲であり、８２～９２がより好ましい。このＬ^＊値の範囲は、本発明の舗装体として遮熱性及び明るさ等を考慮して実用的な範囲を定めたものである。Ｌ^＊値が８０以上であれば遮熱性及び明るさがよい。Ｌ^＊値が９５以下であれば白色ライン表示材と識別できる。ここで、本明細書におけるＬ^＊値は、ＣＩＥ　１９７６　Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間により定まる明度指数である。このＣＩＥ　１９７６　Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間は、ＣＩＥ（国際照明委員会）が１９７６年に推奨した色空間であり、Ｌ^＊が明度を、ａ^＊、ｂ^＊が色度となる色相、彩度を表し、現在、様々な分野で広く使用されている。ただし、本発明の骨材粒子は粒子であるため、本明細書における明度Ｌ^＊の測定サンプルとしては、特に断らない限り、骨材粒子を粉砕して乾式プレスして形成した板形状のものを使用する。

　そして、本発明の骨材粒子は、その化学成分として、Ａｌ_２Ｏ_３を５～７０質量％、ＳｉＯ_２を１５～７５質量％、を含み、Ａｌ_２Ｏ_３とＳｉＯ_２との合量が７５質量％以上であることが好ましい。これら化学成分について説明する。なお、以下、本明細書においては、「質量％」を単に『％』と略して示す。なお、本明細書において、骨材粒子の各成分の含有量は、骨材粒子中に存在する各成分が、表示された酸化物として存在するものとした場合の換算含有量を示す。例えば「Ｆｅ_２Ｏ_３を０．００１～５％含有する」とは、骨材粒子中に存在するＦｅが、すべてＦｅ_２Ｏ_３の形で存在するものとした場合のＦｅ含有量、すなわちＦｅのＦｅ_２Ｏ_３換算含有量が０．００１～５％であることを意味するものである。

　Ａｌ_２Ｏ_３はアルミナ結晶により骨材粒子の骨格を形成する成分である。骨材粒子中のＡｌ_２Ｏ_３の含有量は、５～７０％が好ましい。この含有量が５％未満であると骨材強度が弱く、また７０％を超えると低温焼結しにくくなってしまう。骨材粒子中のＡｌ_２Ｏ_３の含有量は、５～５０％がより好ましく、１０～４５％がさらに好ましい。

　また、ＳｉＯ_２はムライト構造となって存在またはアルミナ結晶を埋める非晶質組織の成分であり、これを含有すると、粉砕過程の不規則な割れが減少する。骨材粒子中のＳｉＯ_２の含有量は、１５～７５％が好ましい。この含有量が１５％未満であると低温焼結しにくくなり、また７５％を超えると骨材強度が弱くなってしまう。骨材粒子中のＳｉＯ_２の含有量は、２５～７５％がより好ましく、３５～７０％がさらに好ましい。

　ここで、Ａｌ_２Ｏ_３とＳｉＯ_２の合量（Ａｌ_２Ｏ_３＋ＳｉＯ_２）は、８０質量％以上とすることが好ましく、８５質量％以上とすることがより好ましく、９０質量％以上とすることがさらに好ましい。このような範囲とすることで、低温焼結が可能で、かつ、骨材強度が良好な骨材粒子が得られる。

　この骨材粒子において、Ｆｅ_２Ｏ_３は着色を生じさせる成分であり、この成分を含有すると上記Ｌ^＊値が低下する傾向にある。そのため、Ｆｅ_２Ｏ_３は、骨材粒子中にできるだけ含まない方がよく、Ｆｅ_２Ｏ_３の含有量は５％以下が好ましく、３％以下がより好ましく、１％以下がより好ましく、０．５％以下がさらに好ましく、０．３％以下が特に好ましく、０．１％以下が最も好ましい。

　この骨材粒子において、遷移金属元素の酸化物は着色を生じさせる成分であり、これら全ての遷移金属元素の酸化物の含有量の合量（Ｆｅ_２Ｏ_３成分を含む）は、５％以下が好ましく、３％以下がより好ましく、１％以下がより好ましく、０．５％以下がさらに好ましく、０．３％以下が特に好ましく、０．１％以下が最も好ましい。Ｆｅ_２Ｏ_３以外の遷移金属元素の酸化物としては、ＴｉＯ_２、ＭｎＯ、Ｃｏ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯが具体的なものとして挙げられる。

　また、この骨材粒子の平均粒径Ｄ_５０は、特に限定されるものではなく、例えば、０．１μｍ～１０ｍｍの範囲であることが好ましく、用途に応じて適宜決定できる。平均粒径Ｄ_５０が０．１μｍ以上であれば取り扱いが容易であり、１０ｍｍ以下であれば舗装体の表面に骨材粒子を固着させやすい。例えば、舗装体の表面に、樹脂バインダー等により骨材粒子を散布して固着する用途である場合には、０．５ｍｍ～５ｍｍの範囲が好ましい。

　また、例えば、舗装体の表面を樹脂により被覆するコート材中に含有させる用途である場合には、塗料中への分散性が良好で、塗膜の遮熱効果を均一化するため０．１～８０μｍの範囲が好ましい。この用途においては、取り扱いの容易さ、コスト安の観点から１μｍ以上が好ましく、５μｍ以上がより好ましく、１０μｍ以上が特に好ましい。さらに、該平均粒径は５０μｍ以下が好ましく、４０μｍ以下がより好ましく、３０μｍ以下が特に好ましい。ただし、適用する膜厚により使用する粒径は選択され、例えば、膜厚が２５μｍ程度のように薄い塗膜を形成する場合は、平均粒径Ｄ_５０は１０μｍ以下が好ましい。

　なお、本明細書で記載する平均粒径Ｄ_５０は、レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置を用いて測定した粒径分布の累積粒度曲線において、その積算量が体積基準で５０％の粒径を表す。

［骨材粒子の製造方法］
　次に、本発明の骨材粒子の製造方法について説明する。この製造方法は、例えば、アルミナ質原料、シリカ質原料及びその他必要な原料を混合して、化学成分が上記含有量となるように調合された混合原料粉を得る。次いで、この混合原料粉に、所定量の水を添加して所定形状にプレスして原料粒子を得る。この原料粒子は所望の大きさにするために、プレス後、網での切断や粉砕等により細かい粒子状とし、篩分けにより大きさの揃った原料粒子を得ることが好ましい。

　このとき、プレスは５～３５℃、１００～５００ＭＰａの条件で行い混合原料の塊状の成形体とし、切断はプレスにより得られた塊状の成形体を０．２ｍｍ×０．２ｍｍ～１５ｍｍ×１５ｍｍの目の網に押し付けることにより達成できる。篩分けは、所望の大きさの原料粒子を得るためのもので、目的に応じて篩の目の大きさを選択すればよい。使用する篩としては、例えば、２０μｍ×２０μｍ～１５ｍｍ×１５ｍｍの篩を用いることができる。篩分けは、複数の篩を用いて、特定の粒度範囲の粒子を選別するように用いてもよい。

　このようにして得られた原料粒子を焼結して、本発明の骨材粒子を得る。この製造方法における大きな特徴は、この焼結を１２５０℃以下の温度で行う点にある。これは一般的な焼結温度よりも低温であり、このような温度で処理することで、従来と同等の明度であっても、日射反射率を向上させることができる。なお、このときの焼結温度は、１０００～１２００℃がより好ましく、１０５０～１１５０℃がさらに好ましい。

　日射反射率が低減する理由としては、例えば、骨材粒子が１２５０℃超の高温で処理されると、骨材粒子中に含まれるＦｅ_２Ｏ_３が近赤外領域における日射反射率がより低いＦｅ_３Ｏ_４の状態に変化するためと推定される。したがって、日射反射率を向上させるためには、原料中のＦｅの含有量を少なくしたり、上記製造方法のように焼結温度を低温で行ったり、することが好ましい。

　また、焼結後に室温付近まで冷却する際には、冷却速度を３００℃／ｈ以下の速度でゆっくりと冷却（徐冷）することも、日射反射率を高く維持するのに効果的である。これは、ゆっくり冷却することで骨材粒子中に含有している鉄分において、Ｆｅ_２Ｏ_３よりも熱線の吸収が高いＦｅ_３Ｏ_４の量を減らすことができるためであると推定される。通常酸化鉄は、温度を上げていくとＦｅ_２Ｏ_３→Ｆｅ_３Ｏ_４→ＦｅＯ→Ｆｅと還元されていく。温度が冷える際には、この逆となるが急速に冷やすと、Ｆｅ_３Ｏ_４がＦｅ_２Ｏ_３に変化できずに残留すると思われる。

　そして、焼結操作により得られた粒子を篩分けすることにより所望の粒度の骨材粒子を得ることができる。

　なお、上記では、網に押し付けることにより焼結前に所望の大きさの原料粒子としているが、この操作を省略して、焼結後に粉砕、分級して所望の大きさの粒径の骨材粒子としてもよい。骨材粒子を微粒子化する手段としては、振動ミル、ボールミル、気流式ジェットミル等の粉砕手段が挙げられる。

［遮熱性舗装体］
　本発明の遮熱性舗装体は、アスファルト又はコンクリートからなる基層と、該基層の上層に、上記した骨材粒子をバインダーにより固着した骨材層と、を有してなるものである。

　この遮熱性舗装体の一例を図１に示した。図１に示した遮熱性舗装体１０は、基層１１と、基層１１の上層に、骨材粒子１２ａをバインダー１２ｂにより固着した骨材層１２と、を有して構成されている。以下、図１の遮熱性舗装体を参照しながら、各構成要素について説明する。

＜基層＞
　基層１１は、従来の舗装体における基層として公知のものが挙げられ、アスファルト又はコンクリートから形成される基層である。より具体的には、アスファルトからなる基層としては、密粒度アスファルト混合物、細粒度アスファルト混合物、ポーラスアスファルト混合物、改質アスファルト混合物、グースアスファルト混合物等から形成されるものが挙げられる。また、コンクリートからなる基層としては、普通コンクリート、早強コンクリート、舗装用コンクリート等が挙げられる。

　なお、この基層１１は、上記基層を形成する材料を複数種積層して形成してもよい。例えば、グースアスファルトを基層の下部として、また、その上に改質アスファルトコンクリートを基層の上部として形成した２層構造のもの等、各種のオーバーレイ構造が挙げられる。

　そして、これらの基層１１には、その上層（表面層）として舗装体の表面に露出する骨材層１２を形成する。

＜骨材層＞
　骨材層１２は、上記基層１１の上層として、かつ、舗装体の表層として設けられるものである。この骨材層１２は、基層１１の上面に樹脂バインダー１２ｂを介して骨材粒子１２ａが固着されてなるものである。この骨材層１２は、基層１１の上面に樹脂バインダー１２ｂを塗布した後、上記した本発明の骨材粒子１２ａを散布し、樹脂バインダー１２ｂを固化させて容易に得ることができる。

　ここで使用する樹脂バインダー１２ｂとしては、ＭＭＡ樹脂等の（メタ）アクリル樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。

　また、樹脂バインダー１２ｂを塗布するにあたって、基層１１とのなじみを良くするために、プライマー層を設けてもよい。プライマー層としては、公知のプライマー層が使用でき、例えば、ウレタン変性メタクリル系樹脂等が挙げられる。

　この骨材層を舗装体の表層に設けることで、太陽光等に晒された場合においても、基層１１の温度上昇を抑制でき、基層１１の強度の低下や荷重の負荷等による変形を抑制することができる。また、荷重の負荷等により基層１１へ発生する轍掘れ等の損傷をも抑制でき、舗装体自体の寿命を長くできる。

　ここで、空隙がほとんどなく水が浸透しにくいグースアスファルトは、高架道路の鋼床の防水層として、例えば、基層１１の下部に用いられる。
　高架道路は、周りに日陰となる建物等が無く太陽光に晒されて路面温度が上昇しやすいが、路面温度が６０℃を超えると、グースアスファルトの流動性が高くなり強度が低下してしまい、舗装面上を走行する自動車の重みや、ブレーキ等でかかる荷重により、基層１１の上部に用いられるアスファルトコンクリートなどを支えられなくなるおそれがある。この場合、舗装体の寿命が短くなってしまうことがある。この対策としては、路面温度の上昇を抑制してグースアスファルトの軟化を抑制することが考えられる。

　このような路面温度の上昇を抑制するために、上記したように骨材層１２を設けることが効果的である。すなわち、本発明の遮熱舗装体は、骨材層１２が舗装体の表層に設けられることで、基層１１の下部に例えばグースアスファルトを用いた場合にも、基層１１の軟化を抑制でき、舗装体自体の寿命を長くできる。

　この遮熱性舗装体１０は、必要に応じて基層１１の表面にプライマーを塗布し、基層１１の表面に骨材粒子１２ａを固着させるための樹脂バインダー１２ｂを塗布する。樹脂バインダー１２ｂは、塗装機を用いて均一な膜厚になるように塗布することが好ましい。この樹脂バインダー１２ａの膜厚は、骨材粒子１２ａの１／２～１／３が埋没する程度が好ましい。

　次に、樹脂バインダー１２ｂ上に、骨材粒子１２ａを散布する。骨材粒子１２ａの散布は、樹脂バインダー１２ｂの塗布後、速やかに行うことが好ましい。時間が経過すると樹脂バインダー１２ｂの固化が進み、固着力が低下してしまう。また、骨材粒子１２ａの散布量は、１平方メートル当たり２～８ｋｇが好ましく、１平方メートル当たり６～７ｋｇであることが特に好ましい。骨材粒子１２ａの散布量が１平方メートル当たり２ｋｇ以上であれば、骨材粒子１２ａ同士の隙間が大きくなりすぎず遮熱性舗装体１０の遮熱効果が大きい。骨材粒子１２ａの散布量が１平方メートル当たり８ｋｇ以下であれば、骨材粒子１２ａを遮熱性舗装体１０の表面に固着させやすい。

　骨材粒子１２ａの散布が終わったら、養生し、樹脂バインダー１２ｂを十分に硬化させる。この硬化により、骨材粒子１２ａが遮熱性舗装体１０の表面に固着され、骨材層１２が形成される。この骨材層１２により、遮熱性舗装体１０に良好な遮熱性を付与できる。

　なお、図２に示したように、骨材粒子１２ａの固着後、さらに、その表面にトップコート層２１を形成してもよい。例えば、図２に示したように遮熱性舗装体２０は、図１の遮熱性舗装体１０の骨材層１２の表面に、さらにトップコート層２１を形成した態様が挙げられる。このトップコート層２１としては、舗装体の表層に設ける公知のトップコート層であれば特に限定されることなく適用できる。ここでトップコート層２１を形成する樹脂としては、ＭＭＡ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。

　また、トップコート層２１には、上記骨材層１２に使用した骨材粒子１２ａよりも粒径の小さい骨材微粒子を含有させることもできる。骨材微粒子を含有させるには、トップコート層用の樹脂を塗布してから骨材微粒子を散布してトップコート層２１としてもよいし、トップコート層用の樹脂に予め骨材微粒子を含有、分散させて骨材微粒子含有樹脂としておき、この骨材微粒子含有樹脂を骨材層１２の上に塗布してトップコート層２１としてもよい。

　ここで使用する骨材微粒子は、公知の骨材粒子が使用できるが、上記した本発明の骨材粒子であることが好ましい。ここで使用する骨材微粒子は、その平均粒径が１～１００μｍが好ましく、１～３０μｍがより好ましい。このように最表面に本発明の骨材粒子を存在させることで、遮熱性が良好で、温度上昇を有効に抑制した舗装体が得られる。

　以下に、本発明を実施例（例１－１～例１－５、例１－１１～例１－１３）及び比較例（例１－６～例１－１０、例１－１４～例１－１６）によって具体的に説明するが、本発明はこれらの記載によって何ら限定されるものではない。

（例１－１）
　原料としては市販の非焼成カオリン（中国天津沢稀鉱産加工公司製、商品名：ＳＮＯＷＨＩＴＥ９０）、黒色顔料（大日精化工業株式会社製、商品名：ダイピロキサイドブラック＃９５９６）を用いた。これら原料を、所定の割合となるように混合して混合原料とし、所定量の水を添加して所定形状にプレスした後、粉砕して粒子状とし、篩分けにより原料粒子を得た。このとき、プレスは１０℃、１００ＭＰａの条件で行い、粉砕はプレスにより得られた塊状の原料を１．９２ｍｍ×１．９２ｍｍの目の網に押し付けることにより行い、篩分けは０．８５ｍｍ×０．８５ｍｍの篩を用いて行った。

　得られた原料粒子を、１０００℃で２時間焼成し、再度篩分けして平均粒径Ｄ_５０が１．５ｍｍの骨材粒子を得た。ここでのふるい分けは０．８５ｍｍ×０．８５ｍｍの篩を用いて行った。

　得られた骨材粒子の化学組成は、Ａｌ_２Ｏ_３は４３％、ＳｉＯ_２は５３％であった。また、日射反射率及び明度を低下させる原因であるＦｅ_２Ｏ_３は１．２％であった。

（例１－２～１－６）
　黒色顔料の添加量を調整し、表１に記載の組成となるように原料を混合して、例１－１と同様の操作により、骨材粒子を製造した。これらの骨材粒子の化学組成は表１にまとめて示した。ちなみに、例１－６は黒色顔料を混合せず、非焼成カオリンのみを原料として使用した例である。

（例１－７～１－１０）
　市販されている既存骨材について、化学組成を表１にまとめて示した。ここで例１－７はムルコア６０（ＩＭＥＲＹＳ ＲＥＦＲＡＣＴＯＲＹ ＭＩＮＥＲＡＬＳ ＪＡＰＡＮ株式会社製）、例１－８はムルコア４５（ＩＭＥＲＹＳ ＲＥＦＲＡＣＴＯＲＹ ＭＩＮＥＲＡＬＳ ＪＡＰＡＮ株式会社製）、例１－９は８５％ＲＫバン頁（不二鉱材株式会社製、商品名）、例１－１０はＣＢ（ＡＧＣセラミックス製、商品名：コルハートブラック）である。

（特性試験）
　例１－１～例１－１０の骨材粒子について、明度Ｌ^＊と日射反射率の各特性を調べ表１に示した。なお、これらの明度Ｌ^＊と日射反射率の関係から、得られた骨材粒子は従来公知の骨材粒子と同等の明度Ｌ^＊であっても日射反射率が良好となる傾向があることが確認できた。

［日射反射率］
　得られた骨材粒子をメノウのすり鉢で粉砕して粉体状にし、３０トンのプレス圧を加え乾式プレス成形して直径４０ｍｍ×厚さ４ｍｍの円板状の試験用成形体を得た。この試験用成形体について、ＪＩＳ　Ｋ　５６０２に準じ、分光光度計（日立ハイテクノロジーズ社製、商品名：Ｕ－４１００）により３００ｎｍ－２５００ｎｍの間について分光反射率を測定して基準太陽光の重価係数を用いて日射反射率を算出した。

［ＣＩＥ　１９７６　Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間におけるＬ^＊値］
　上記日射反射率と同じ試験用成形体について、ＪＩＳ　Ｋ　５６０２に準じ、分光光度計（日立ハイテクノロジーズ社製、商品名：Ｕ－４１００）により、可視光領域の分光反射率を測定してＬ^＊を算出した。この測定は日射反射率の測定と同時に行った。

（例１－１１～１－１６）
　例１－１と同様の操作により、市販の非焼成カオリン（中国天津沢稀鉱産加工公司製、商品名：ＳＮＯＷＨＩＴＥ９０）に、黒色顔料（大日精化工業株式会社製、商品名：ダイピロキサイドブラック＃９５９６）を混合して、表２に示した各例における混合原料とした。ここで、例１－１１と例１－１４、例１－１２と例１－１５、例１－１３と例１－１６はそれぞれ同一の組成を有するものとした。なお、ここで用いた黒色顔料と混合する前の原料は、例１－６と同じ組成のものである。

　得られた混合原料を例１と同様の操作により、骨材粒子を得た。ただし、例１－１１～１－１３においては焼成温度を１１００℃、例１－１４～１－１６においては焼成温度を１３００℃とした。

　なお、例１－１～１－１０で得られた骨材粒子については図３に、例１－１１～１－１６で得られた骨材粒子については図４に、それぞれ日射反射率と明度Ｌ^*との関係をグラフ上にプロットした。以上の結果から、本発明の骨材粒子は従来同等の明度を有するものと比べ、日射反射率が向上した骨材粒子であり、このような骨材粒子を得るのに焼成温度を調整することが有効であることがわかった。例１－６で得られた骨材粒子は、Ｌ^＊値が９５超であるため、白色ライン表示材と識別できない。
　また、図３及び図４から、従来にない優れた明度Ｌ^＊と日射反射率との関係を有する骨材粒子として、日射反射率（％）をｙ、明度Ｌ^＊をｘとしたとき、ｙ＝１．５０５ｘ－５６．４を境界とし、それ以上の日射反射率（％）を有するものとした。

（例２－１）
　原料としては市販の耐火粘土（中国山東省産）、黒色顔料（中国天津沢稀鉱産加工公司製）を用いた。これら原料を、所定の割合となるように混合して混合原料とし、所定量の水を添加して所定形状にプレスした後、粉砕して粒子状とし、篩分けにより原料粒子を得た。このとき、プレスは１００ＭＰａの条件で行い、粉砕はプレスにより得られた塊状の原料を４ｍｍ×４ｍｍの目の網に押し付けることにより行い、篩分けは２ｍｍ×２ｍｍの篩を用いて行った。

　得られた原料粒子を、１１８０℃で３時間焼成し、再度篩分けして平均粒径Ｄ_５０が２．５ｍｍの骨材粒子を得た。ここでのふるい分けは２ｍｍ×２ｍｍの篩を用いて行った。

　得られた骨材粒子の化学組成は、Ａｌ_２Ｏ_３は１７％、ＳｉＯ_２は６８％、Ｆｅ_２Ｏ_３は０．４％であった。また、明度Ｌ^＊は９０．５、日射反射率は８１．８％であった。この実施例も、日射反射率（％）をｙ、明度Ｌ^＊をｘとしたとき、ｙ＝１．５０５ｘ－５６．４を境界とし、それ以上の日射反射率（％）を有するものであった。

（例２－２）
　比較のため、市販の同色系の骨材粒子（美州興産株式会社製、商品名：セラサンドＨＣ－ＡＬ）を例２－２として準備した。表３に記載のとおり、この市販の骨材粒子は、日射反射率ｙの値が１．５０５ｘ－５６．４を超えていない。

　厚さ５ｃｍ、たて・よこ共に３０ｃｍのアスファルト舗装体を３体用意し、そのうち２体にすべり止め舗装用エポキシバインダー（日進化成株式会社製、リブカラーバインダー）を１７０ｇ（１ｍ^２あたり１．９ｋｇ）塗布し、均一厚みに伸ばす。バインダーが硬化しない間に、１体には例２－１の骨材粒子を、他の１体には例２－２の骨材粒子を、それぞれ５８５ｇ（１ｍ^２あたり６．５ｋｇ）ずつ捲き散布し、３時間養生してバインダーを硬化させて、表面に骨材粒子を有する遮熱舗装体を２体作成した。さらに、そのどちらにも、同一の遮熱バインダー（日進化成社製、リブカラークール）を１３５ｇ（１ｍ^２あたり１．５ｋｇ）ずつ塗布して、トップコート付きの遮熱舗装体を作成した。ここで、未処理のアスファルト舗装体を例２－３とする。

　得られた２つのトップコート付きの遮熱舗装体とブランクとして未処理のアスファルト舗装体の合計３体を、東京都で用いられる遮熱性舗装設計・施工要領（東京都建設局道路管理部発行）に定められる手順によって、遮熱性能を測定した。すなわち、遮熱処理を何ら行っていないブランクアスファルト体に光源を当て、３時間で表面温度が６０℃へ上昇する光源エネルギー光量を定め、その同一光量の下で、遮熱処理した舗装体の表面温度および裏面温度の上昇を測定した。

　その結果、表４に示すとおり、遮熱舗装体（例２－１、例２－２）は、表面温度および裏面温度のいずれも未処理のアスファルト舗装体（例２－３）に対して３時間で上昇する温度が１０℃以上低減されている。また、例２－２の遮熱舗装体は、例２－３の舗装体に対し３時間後の裏面温度が１１．２℃低減しただけであったが、本発明の例２－１の遮熱舗装体は、例２－３の舗装体に対して３時間後の裏面温度が１２．３℃低減した。すなわち、本発明の例２－１の遮熱舗装体は、従来の遮熱舗装体（例２－２）に対して約１０％遮熱効果が高まる結果を得た。

　厚さ５ｃｍ、たて・よこ共に３０ｃｍのアスファルト舗装体を４体用意し、そのうち３体にすべり止め舗装用エポキシバインダー（日進化成株式会社製、リブカラーバインダー）を１７０ｇ（１ｍ^２あたり１．９ｋｇ）塗布し、均一厚みに伸ばす。バインダーが硬化しない間に、２体には例２－１と同様に作成した骨材粒子を、１体には白色骨材（ＡＧＣセラミックス株式会社製、商品名：タフバーン白；明度Ｌ^＊　９６．９、日射反射率　９２．２％）を、それぞれ５８５ｇ（１ｍ^２あたり６．５ｋｇ）ずつ捲き散布し、３時間養生してバインダーを硬化させて、表面に骨材粒子を有する遮熱舗装体を３体作成した。さらに、例２－１の骨材粒子を散布した２体のうち１体には、既存のアクリル樹脂ベースの遮熱トップコート（日進化成株式会社製、リブカラークール）を１８ｇ（１ｍ^２あたり０．４ｋｇ）塗布して、トップコート付きの遮熱舗装体を作成した。ここで、例２－１の骨材粒子を用い、トップコートを施工していない遮熱舗装体を例３－１、トップコートを施工した遮熱舗装体を例３－２、白色骨材を用いトップコートを施工していない遮熱舗装体を例３－３、未処理の舗装体を例３－４とする。

　上記の遮熱処理をした３体の舗装体構造は、いずれもカラーすべり止め工法として認可普及されている工法に準拠して施工しており、ただちに道路使用における実用性がある構造となっている。
　（参考文献１）（一般社団法人樹脂舗装技術協会）ニート工法樹脂系すべり止め工法要領書
　（参考文献２）（東京都建設局）　土木材料仕様書　参考材料　硬質骨材

　得られた３つの遮熱舗装体とブランクとして未処理のアスファルト舗装体の合計４体を、東京都で用いられる遮熱性舗装設計・施工要領（東京都建設局道路管理部発行）に定められる手順によって、遮熱性能を測定した。すなわち、遮熱処理を何ら行っていないブランクアスファルト体に光源を当て、３時間で表面温度が６０℃へ上昇する光源エネルギー光量を定め、その同一光量の下で、遮熱舗装体の表面温度上昇を測定した。
　これらの４体は、当然ながら外観色が異なるため、舗装体の上部から色差計を用いてＬ^＊、ａ^＊、ｂ^＊の値も測定した。

　その結果、表５に示すとおり、例３－１の遮熱舗装体は、例３－３の遮熱舗装体に比べて、Ｌ^＊が２４低いにも関わらず、ほぼ同じ表面温度上昇抑制を達成した。すなわち、例３－１の遮熱舗装体に使用した骨材粒子の遮熱効果が、明度から想定されるよりも高い遮熱性能を実現できていることが確認できる。さらに、トップコート層を設けた例３－２の遮熱舗装体は、例３－１よりも遮熱効果を向上できていることが確認できる。

　以上のとおり、本発明の骨材粒子は、日射反射率が高く、遮熱用の骨材粒子として好適であるため、特に太陽光が長時間照射されるような舗装体のように温度上昇の抑制が求められる用途に好適である。

　本発明により、アスファルト舗装体や建築物等に遮熱性を付与する骨材層の形成に適した骨材粒子を提供できる。この骨材粒子は、遮熱用途以外にも、明度、白色性が高いことから通常の骨材粒子としても使用できる。

Claims (8)

1. 　日射反射率をｙ（％）、明度Ｌ^＊値をｘとしたとき、次の式（１）および式（２）
   　　ｙ　≧　１．５０５ｘ－５６．４　　　…（１）
   　　８０　≦　ｘ　≦　９５　　　…（２）
   　を満たすことを特徴とする骨材粒子。
2. 　化学成分として、Ａｌ_２Ｏ_３　５～７０質量％、ＳｉＯ_２　１５～７５質量％、Ｆｅ_２Ｏ_３　５質量％以下、を含有する請求項１に記載の骨材粒子。
3. 　前記Ａｌ_２Ｏ_３及びＳｉＯ_２の合量が８０質量％以上である請求項２に記載の骨材粒子。
4. 　原料粉を混合しプレス成形するプレス工程と、前記プレス工程で成形された成形体を粉砕してから焼成又は焼成してから粉砕することにより請求項１～３のいずれかに記載の骨材粒子を得る骨材粒子の製造方法であって
   　前記焼成における焼成温度を１２５０℃以下とすることを特徴とする骨材粒子の製造方法。
5. 　前記焼成において、焼成後の冷却を３００℃／時間以下の冷却速度で徐冷しながら行う請求項４に記載の骨材粒子の製造方法。
6. 　アスファルト又はコンクリートからなる基層と、
   　前記基層の上層に、請求項１～３のいずれか１項に記載の骨材粒子をバインダーにより固着した骨材層と、
   　を有することを特徴とする遮熱性舗装体。
7. 　前記基層が、グースアスファルトから構成される下部層と、該下部層の上に形成された改質アスファルトコンクリートから構成される表層と、を有する請求項６に記載の遮熱性舗装体。
8. 　前記骨材層の表層に、トップコート層を有する請求項６又は７に記載の遮熱性舗装体。

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