JPS62281B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は改質された舗装材料及びその製造方法
に関するもので、更に詳しくは、輪だち堀れ等に
つながる耐塑性流動抵抗性が大幅に改良された舗
装材料に関するものである。 一般に、舗装材料は、砕石、砂利、砂粒、砕砂
及びそれらに類する材料の粗骨材、細骨材、フイ
ラー（石粉）までの広い範囲の粒度分布を持つた
骨材と天然アスフアルト、石油アスフアルト等の
歴青材料とによつて主として構成されている。こ
れらの材料により舗装された道路は長期間使用し
ているうちに、重車輛の頻繁な通行や路盤の変動
などにより、滑り、輪だち堀れ、波うち、あるい
はひび割れなどを生じ劣化してくるのは免れな
い。特に温暖地における輪だち堀れや寒冷地にお
ける道路摩耗やひび割れが問題となつている。こ
れらの問題を解決するために、骨材の選択やアス
フアルト改質材などによるアスフアルト舗装材料
の改質が行われている。該舗装材の75％の体積を
占める骨材は、その粒度構成の選択、耐久性、耐
摩耗性、すべり性についての選択、泥ごみ、有機
物のないもの、形状の選択アスフアルトの付着性
選択等により厳選され使用されている。一方アス
フアルト改質材として、ゴム入りアスフアルト、
ゴム入り乳剤、熱可塑性樹脂入りアスフアルト、
エポキシ樹脂使用アスフアルト、セミブローンア
スフアルトなどが選択使用されている。これらの
改質方法がとられた従来のアスフアルト舗装材料
は、それなりに効果を発揮していると思われる
が、特に輪だち堀れに関しては、アスフアルト舗
装後２〜４年しないとその効果が判然としないた
め、顕著な改善は容易に得難く、きわだつた改質
効果を有するものが見られないなどの問題点を有
している。 本発明者等は上記改質材に関して種々検討を重
ねた結果、フエノキシ変性フエノール樹脂がアス
フアルト改質材として有効であることがわかり、
先に特許出願した（特願昭57―87652）。更にアス
フアルト改質材として各種のフエノール樹脂につ
いて検討したが、それらの違いにもとずく改質効
果は小さいものであつた。またフエノール樹脂各
種を改質材として用い、骨材、アスフアルト、改
質材の３者混合物について、それらの同時混入、
あるいは骨材にアスフアルトを投入混合後改質材
を混入などの混合法による検討も行つたが得られ
た効果は小さかつた。そこで本発明者等は改質ア
スフアルト舗装材の90重量％以上でかつ75容積％
以上を占めている骨材の安定化に着眼し、この骨
材をフエノール樹脂で被覆しアスフアルトと混合
した改質アスフアルト舗装材を試作し、試験した
ところ、輪だち堀れに直接起因する耐塑性流動抵
抗性に顕著な効果があることを発見した。更に各
種フエノール樹脂やフエノキシ変性フエノール樹
脂等で骨材を溶融被覆したものとアスフアルトを
混合して得た材料についても顕著な耐塑性流動抵
抗性の向上がある事を発見し本発明をなすに至つ
た。 即ち本発明は、フエノール樹脂を溶融被覆させ
た骨材と歴青材料との均質混合物から成る舗装材
料及び骨材をフエノール樹脂と該樹脂の融点以上
の温度で均一に混合して溶融被覆させた後、歴青
材料と混合することを特徴とする改質された舗装
材料を提供するものである。 本発明のおける舗装材料の耐塑性流動抵抗性が
大幅に改良されるメカニズムについてはかならず
しも学術的に解明されたものではないが、骨材と
アスフアルトとの界面に於ける濡れ性、接着力及
び樹脂強度が重要な基本要因と考えられ、それら
の要因が前記フエノール樹脂によつて高められる
ものと考えられる。フエノール樹脂は非常に極性
が高く、骨材に対する濡れ性が良いため接着力が
強く、骨材に被覆された樹脂膜は骨材を強固にす
ると同時に骨材とアスフアルトの界面に対してあ
たかもプライマー的な働きをするのではないかと
考えられるからである。更にフエノール樹脂は高
温ではアスフアルトに一部相溶するため、骨材と
アスフアルトとの結合をより強固にしていると思
われる。 本発明で使用されるフエノール樹脂は大別する
とノボラツク型フエノール樹脂及びレゾール型フ
エノール樹脂であるが、更にキレート変性フエノ
ール樹脂、アルキル変性フエノール樹脂、ベンジ
ルエーテル型フエノール樹脂、アンモニアレゾー
ル型フエノール樹脂及びフエノキシ変性フエノー
ル樹脂等の各種変性樹脂であつてもよく、それら
の単独又は２種以上の混合物で用いることもでき
る。 本発明に使用される上記各種フエノール樹脂の
形状は別に限定されるものではなく、粉末状、ペ
レツト状、果粒状、フレーク状、棒状、針状、ブ
ロツク状などの固体状及びエマルジヨン、水溶液
状、乳濁状、有機溶媒に溶かしたワニス状などの
有機溶剤溶液状で使用される。 次に本発明の改質された舗装材料の製造方法の
１例について説明する。 まず160〜200℃に加熱された100重量部の骨材
と0.1〜３重量部のフエノール樹脂をミキサー内
に投入し、５〜60秒間混合して骨材の表面をフエ
ノール樹脂で均一に溶融被覆させた後、130〜160
℃に加熱された歴青材料を投入混合して目的の改
質された舗装材料を得る。骨材へのフエノール樹
脂の被覆方法は別に限定されるものではなく、フ
エノール樹脂と骨材をあらかじめ混合した後、フ
エノール樹脂の融点以上の温度に加熱しながら混
合し、均一な被覆体を得てもよい。要するに均一
にフエノール樹脂が被覆された骨材が得られる方
法であればどんな手段を用いてもよい。また歴青
材料の投入は、骨材にフエノール樹脂が均一に被
覆された後にすることが必要である。 上記溶融被覆のための混合は、通常骨材を加熱
して樹脂の融点よりも高い温度で行われ、フエノ
ール樹脂が液状媒体を共存する場合には、媒体揮
発成分が蒸発して固型分が骨材を被覆するような
挙動をとるものである。 本発明における、骨材に被覆されたフエノール
樹脂は、未硬化であつても硬化していてもよい。
また骨材に被覆されるフエノール樹脂層の厚さは
骨材との混合割合及び樹脂の硬化反応を調整する
ことにより自由にコントロールできる。 以下、本発明を実施例によつてさらに詳細に説
明する。 実施例 １ フエノール470Kgと47％ホルマリン255Kgを蓚酸
を触媒として公知の方法で縮合反応を行つた。次
いで加熱しながら減圧糸で濃縮し未反応のフエノ
ール、ホルマリン、水等を除去して、融点約100
℃のノボラツク型フエノール樹脂を得た。 該樹脂を穴径３mmのパンチングプレートのつい
た目皿上に流し落下させながらベルトコンベア上
で冷却し、これをカツトして直径２mm、長さ５〜
20mmの棒状体に成形した。 大井川産系の硬質砂岩・砂粒を用い、密粒度ア
スコン（13）の配合に準じて調製した骨材1147ｇ
を180℃に加熱し、ミキサーに入れ、次いで得ら
れた上記フエノール樹脂6.9ｇを投入後、60sec間
混合して、樹脂を骨材表面に溶融被覆させた。 更にこのミキサーに、フエノール樹脂被覆骨材
に対し150℃に加熱されたストレートアスフアル
ト60〜80（シエル石油(株)製）61.8ｇを投入し
60sec混合を行い、舗装用歴青組成物を得た。 得られた組成物を「アスフアルト舗装要綱」
（社団法人日本道路協会）に従つてマーシヤル安
定度試験を行つた。 その結果を第１表に示す。 実施例 ２ 実施例１で得られたノボラツク型フエノール樹
脂を、特公56―34224号公報記載の処法にしたが
つてヘキサミン変性ノボラツク型フエノール樹脂
を製造した。 すなわち、多孔板のついた二軸押出機に、あら
かじめ調製したノボラツク型フエノール樹脂とそ
の約３重量％のヘキサミンとの混合物をチヤージ
し、吐出物を冷却ベルトコンベアに流した後、径
２mm、長さ５〜20mmの棒状に成形したヘキサミン
変性ノボラツク型フエノール樹脂を製造した。 得られた樹脂を実施例１と同様にして舗装用歴
青組成物を製造しマーシヤル安定度試験を行つ
た。 その結果も、実施例１及び後記実施例、比較例
で調製された舗装材料の試験結果とともに後記第
１表にまとめて示す。 実施例 ３ フエノール470Kgと47％ホルマリン447Kgを苛性
ソーダを触媒として公知の方法で濃縮反応を行つ
た。次で最高温度80℃まで減圧系で濃縮し未反応
のフエノール、ホルマリン、水を除去し、液状の
レゾール型フエノール樹脂を得た。 得られた樹脂は濃度80％、フリーフエノール３
％、フリーホルマリン0.1％、粘度3000cp／25℃
のものであつた。 この樹脂を用い実施例１と同様にして舗装用歴
青組成物を調製した。 実施例 ４ フエノール470Kgと47％ホルマリン479Kgをナフ
テン酸鉛を触媒として公知の方法で縮合反応させ
た。次いで最高温度130℃まで減圧系で濃縮し、
未反応のフエノール、ホルマリン、水を除去し、
固体のベンジルエーテル型フエノール樹脂を得
た。 得られた樹脂の軟化点は60℃であつた。 この樹脂を用い実施例１と全く同様にして舗装
用歴青組成物を調製した。 実施例 ５ フエノール470Kgと47％ホルマリン479Kgをアン
モニアを触媒として公知の方法で縮合反応を行つ
た。次いで減圧下、管式連続脱水機にかけ、70℃
の蒸発分が５％になるまで濃縮し、軟化点70℃の
レゾール型フエノール樹脂を得た。 この樹脂を用い実施例１と同様にして舗装材料
を調製した。 比較例 １ 大井川産系の砕石、砂粒を使用し、密粒度アス
コン（13）の配合に準じて調製した骨材1147Kgを
170℃に加熱しミキサーに入れた。次いでこれに
150℃に加熱されたストレートアスフアルト60〜
80（シエル石油(株)製）68.8ｇを投入し60sec間混
合を行い舗装用歴青組成物を得た。 得られた組成物を「アスフアルト舗装要綱」に
したがつてマーシヤル安定度試験を行つた。 実施例 ６ 実施例１で得られたノボラツク型フエノール樹
脂100重量部にフエノキシ樹脂５重量部を加えて
熱溶融しフエノキシ変性フエノール樹脂を得た。 得られた樹脂を用い実施例１と同じ方法で舗装
用歴青組成物を製造した。 実施例 ７ 実施例２において、ヘキサミン変性フエノール
樹脂を得る際に、更にフエノキシ樹脂５重量％を
あらかじめ加えた混合物を調製し、押出機により
ヘキサミン―フエノキシ変性フエノール樹脂を得
た。 得られた樹脂を用い実施例１と同様の方法で舗
装用歴青組成物を調製した。 比較例 ２ 大井川産系の砕石、砂粒を使用し、密粒度アス
コン（13）の配合に準じて調製した骨材1147Kgを
160℃に加熱してミキサーに入れた。 次いで、実施例６で得られた樹脂6.9ｇと150℃
に加熱されたストレートアスフアルト60〜80（シ
エル製）65.3ｇを同時にミキサー内に投入し、
60sec間混合を行い舗装用歴青組成物を得た。 比較例 ３，４ 実施例１で調製したノボラツク型フエノール樹
脂、骨材及びストレートアスフアルトをそれぞれ
実施例１と同量用い、ミキサー中の加熱骨材に樹
脂とアスフアルトを同時に投入混合したもの（比
較例３）、アスフアルトを投入混合後、樹脂を投
入混合した舗装材料（比較例４）を調製した。

【表】 参考例 アスフアルトプラントを用い、大井川産系の砕
石、砂粒を密粒度アスコン（13）の配合に準じ
て、次の割合で混合した。 ６号砕石 37.7重量部 ７号砕石 18.9 荒目砂 25.3 細目砂 8.5 石 粉 4.2 この混合物940Kgを180℃に加熱しミキサーに入
れ、次いで実施例１のノボラツク型フエノール樹
脂を６Kg投入し骨材と樹脂とを被覆させるため５
分間混合した。 さらに、これにフエノール樹脂被覆骨材に対し
145℃に加熱されたストレートアスフアルト60〜
80（シエル製）54Kgを加え、40sec間混練を行い
舗装用歴青組成物を得た。 得られた組成物の排出時の温度は170℃であつ
た。組成物よりマーシヤル安定度試験に必要な量
のサンプルだけ抜き取り、残りを道路に実際に舗
装した後ホイルトラツキング試験用及びラベリン
グ試験用の試験片を道路より切り取り、「アスフ
アルト舗装要綱」にしたがつて試験した。 比較のために、上記骨材にストレートアスフア
ルト60〜80のみを加え混合した舗装材料を調製
し、同様の項目について試験した。 それらの結果を第２表及び第３表にまとめた。

【表】

【表】 以上のように、本発明の改質された舗装材料
は、耐塑性流動抵抗性及び耐摩耗性が従来のもの
に比べて水幅に優れ、実用上極めて望ましいもの
であることがわかる。 また、本発明の方法によれば、従来アスフアル
トなどの歴青材料との密着性、親和性が悪いた
め、舗装材料の骨材として不適切であり使用でき
なかつた安価な骨材が使用可能となり、舗装道路
の所望性能に応じて選択使用できるので、そのよ
うな実用的メリツトも極めて大きい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フエノール樹脂を溶融被覆させた骨材と歴青
   材料との均質混合物から成る改質された舗装材
   料。 ２ 骨材をフエノール樹脂と、該樹脂の融点以上
   の温度で均一に混合して溶融被覆させた後、歴青
   材料と混合することを特徴とする改質された舗装
   材料の製造方法。