JP2002121389A - 保存安定性改質アスファルト組成物およびその製造方法 - Google Patents
保存安定性改質アスファルト組成物およびその製造方法Info
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L95/00—Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
Abstract
る。 【解決手段】 ベースアスファルトを50〜97.7重
量部と、二重結合を有するポリマーを2.0〜20.0
重量部と、混和剤を0.1〜20.0重量部と、架橋剤
0.1〜10.0重量部と、有機極性化合物を0.1〜
10.0重量部と混合してアスファルト組成物を製造す
る。このアスファルト組成物の安定性試験によって測定
された軟化点差を、2.5℃未満に設定する。ベースア
スファルトは、2回に分けて加えてもよい。
Description
物およびその調製方法に関する。特に、保存安定性ポリ
マー改質アスファルト組成物およびその調製方法に関す
る。
において舗装および装飾材として急速に発達してきた。
しかし、粘弾性、可塑性、接着性などのようなアスファ
ルトおよびその混合物の性能特性は多くの要因に影響さ
れるので、最適な性能特性が発揮できていない。種々の
要因の中でも、気候が最も重要な要因である。気温の高
い季節、夏では、走行する車による高速道路の溝が、道
路表面の破損につながる主要な要因である。冬では、気
温の急激な変化による道路表面の割れが横断クラックの
主な原因である。南部での雨季においては、雨水侵入の
ためアスファルトと混合材とがその界面で相互作用し、
アスファルトの接着性能を低下させ、アスファルトが簡
単に石材からはがれることになる。したがって、アスフ
ァルトのレオロジー特性を向上させる必要がある。ポリ
マーの添加はアスファルトの性能を向上させる有効的な
方法である。ポリマーを添加することによって粘度およ
び耐高温性を高め、低温感度を低下させ、同時に低温性
能を向上させることができる。
よって改質されたアスファルトは、T.F.イエン(Y
en)らのアスファルテンおよびアスファルトI石油化
学の発達(Asphaltenes and Asphalts, I Developments
in Petroleum Science)で検討されている。ポリマーの
量は6重量%であり、種々のポリマーによって改質され
たアスファルトの安定性を表1に示す。
ピレン)、LDPE(低密度ポリエチレン)、EPDM
(エチレン−プロピレン−ジエン3成分コポリマー)、S
BS(スチレン−ブタジエン−スチレン3ブロックコポ
リマー)をそれぞれアスファルトに加えると、ほとんど
のポリマーとアスファルトとの間で相分離が起こり、ア
スファルトポリマー組成物の特性に直接影響を与える。
る原料アスファルトをまず改質アスファルトの原料とし
て選別し、次いで、ポリマー改質剤として3ブロックポ
リマーSBSおよび不活性環境においてそれに添加した
補助剤としてビニル芳香族(例えば、スチレン)と反応
させ、良好な安定性を有するサンプルを製造することを
特徴とする安定したアスファルトポリマー組成物の調製
方法を開示している。この方法において改質アスファル
トの原料の供給源は限られており、補助剤としてのスチ
レンはアスファルトへのSBSの分散に役立たない。さ
らに、反応コストは、窒素環境が必要であるために増加
する。
627、225号および第5、348、994号は、ま
ず、発煙硫酸または他のスルホン化剤を用いて原料アス
ファルトをスルホン化し、ポリマー改質剤を用いてその
いずれにも酸性基を組み込み、次いで、中和剤としての
CaO、ZnOなどのアルカリで中和する。この方法で
は、調製プロセスが長く、製造コストが増加し、スルホ
ン化剤によって装置が腐食することになる。
マーをアスファルトと反応させる方法およびポリマー架
橋アスファルト生成物を開示している。この方法は、
0.05〜2重量%のエポキシド含有ポリマーとアスフ
ァルトとを100℃より高い温度で、1時間より長く共
役反応させる。この方法で得られた改質アスファルト
は、163℃〜177℃で4日間乾燥オーブンで保存し
た後も相分離が発生しなかった。
マー改質アスファルト組成物およびその調製方法を開示
している。組成物の構成は、100重量部のアスファル
トと0.5〜11重量部のグリシジル含有エチレンコポ
リマーとの反応から生成した反応物が80〜99.7重
量%を占め、スチレン/共役ジエンブロックコポリマー
が0.3〜20重量%を占める。この方法は、70〜9
9.2重量%のアスファルトと、0.5〜10重量%の
グリシジル含有エチレンコポリマーと0.3〜20重量
%のスチレン/共役ジエンブロックコポリマーとを混合
し、170℃〜220℃で6〜36時間反応させ、反応
生成物を生成する。
5,306、750号に用いられたポリマーとアスファ
ルトとの相溶性はかなり良好であるが、ポリマーの高調
製コストおよび反応の困難さが主な制御要因である。
ルト組成物およびその製造方法を提供することである。
含む保存安定的改質アスファルト組成物であって、 ベースアスファルト 50〜97.7重量部 二重結合を有するポリマー 2.0〜20.0重量部 混和剤 0.1〜20.0重量部 架橋剤 0.1〜10.0重量部 有機極性化合物 0.1〜10.0重量部、 安定性試験によって測定されたその生成物の軟化点差が
2.5℃未満であるという構成である。前記軟化点差は
0を越えかつ2.5℃未満であることが好ましい。
ファルト組成物の調製方法であって、50〜97.7重
量部のベースアスファルト、2.0〜20.0重量部の
二重結合を有するポリマー、0.1〜20.0重量部の
混和剤、0.1〜10.0重量部の架橋剤、および0.
1〜10.0重量部の有機極性化合物をある条件で混合
する工程を含む方法を提供する。
安定性改質アスファルト組成物であって、 ベースアスファルト 50〜97.7重量部 二重結合を有するポリマー 2.0〜20.0重量部 混和剤 0.1〜20.0重量部 架橋剤 0.1〜10.0重量部 有機極性化合物 0.1〜10.0重量部を含み、 安定性試験によって測定されたその生成物の軟化点差が
2.5℃未満である。
ルト、コールタールアスファルト、タールサンドアスフ
ァルトおよび天然アスファルトからなる群から選ばれる
1つまたはその混合物であり、石油アスファルトは、直
留アスファルト、溶剤脱歴により得られたアスファル
ト、酸化アスファルトおよび混合アスファルトから選ば
れる1つまたはその混合物である。上記直留アスファル
トは、常圧蒸留または真空蒸留により得られた常圧残油
または真空残油であり、25℃でのその溶け込みは20
〜300dmm(1/10mm)である。上記溶剤脱歴
で得られたアスファルトは、C3〜C5炭化水素のうちの
1つまたはそれらの混合物で残留物を抽出することによ
って得られる脱油アスファルトである。脱油アスファル
トの25℃での溶け込みは5〜200dmmである。
BSタイプとされる、比が20〜45:80〜55のス
チレン−ブタジエンのブロックポリマーである。SBS
の構造は、星形または直鎖状であり、その分子量は、1
00000〜350000の範囲である。ブロックポリ
マーは、乾燥ゴムまたは2〜60重量%のオイルが伸展
された伸展油ポリマーである。
イル、酸含有トールオイル、触媒で分解されたオイルス
ラリー、重質脱歴オイル、溶剤精製によって得られる抽
出残油、ナフテン酸、ナフテン油、白油、およびコール
タール留分からなる群から選ばれる1つまたはその混合
物である。
黄供与体および「記号化」硫黄供与架橋剤からなる群か
ら選ばれる1つまたはその混合物である。上記活性硫黄
とは、硫黄粉、コロイド状硫黄、またはその混合物であ
る。上記コロイド状硫黄とは、硫黄粉または析出した硫
黄を分散剤と混合し、次いで粉砕することによって調製
された平均直径が1〜5μmのコロイドである。硫黄供
与体は、硫黄含有モルホリニウム化合物、チウラム化合
物およびポリスルフィドからなる群から選ばれる1つま
たはその混合物である。チウラム化合物の一般式は以下
のとおりである。
C4のアルキルである。ポリスルフィド:R1−(S)n
−R2、R1、R2は、シクロヘプタチオアミン(cyclohep
tathiaimine)アルキルフェノール、アルキルフェノール
モノスルフィドなどの脂肪族または芳香族複素環基であ
る。
金属酸化物架橋剤のことであり、ここで金属とは、主に
Ca、Mg、ZnまたはPbなどの2価の金属のことで
ある。上記「記号化」硫黄供与架橋剤は、CaO、Mg
O,ZnOおよびPbOからなる群から選ばれる1つま
たはその混合物である。
る化合物のことであり、これは、アミン、酸、フェノー
ル樹脂およびアルデヒド化合物から選ばれる1つまたは
その混合物である。
(polyactene)ポリアミン化合物若しくはポリエチレンポ
リアミン化合物から選ばれる1つである脂肪族アミンお
よび芳香族アミン化合物であり、ポリアクテン(polyact
ene)若しくはポリエチレンは、ジ、トリおよびテトラエ
チレンを含み、ポリアミンは、ヘキサメチレンジアミ
ン、テトラミン、ペンタミンまたはその混合物を含む。
スルホン酸、ホウ酸、およびリン酸化合物からなる群か
ら選ばれる1つまたはその混合物である。上記カルボン
酸は、脂肪族酸および芳香族酸からなる群から選ばれる
1つまたはその混合物である。上記酸無水物は、無水フ
タル酸およびその誘導体または無水マレイン酸およびそ
の誘導体である。上記スルホン化合物の一般式は以下の
とおりである。
キルであり、それぞれ同一であっても異なっていてもよ
い。
酸、変性ポリリン酸、リン酸化合物から選ばれる1つま
たはその混合物である。上記フェノール樹脂化合物は、
ホルムアルデヒドアルキルフェノール樹脂化合物から選
ばれる1つまたはその混合物であり、ここで、アルキル
は、p−tert−ブチルまたはp−tert−オクチルパラフ
ィン基である。極性ヘテロ原子含有アルキルもまた望ま
しく、上記ホルムアルデヒドアルキルフェノール樹脂
は、硫黄または酸素原子含有アルキルを有するホルムア
ルデヒドフェノール樹脂を含む。
ヒド、ホルムアルデヒド、2成分アルデヒドおよびフル
フラールから選ばれる1つまたはその混合物であり、こ
こで2成分アルデヒドとは、p−フタル酸アルデヒドお
よびその誘導体またはm−フタル酸アルデヒドおよびそ
の誘導体である。
物の製造方法であって、50〜97.7重量部のベース
アスファルト、2.0〜20.0重量部の二重結合を有
するポリマー、0.1〜20.0重量部の混和剤、0.
1〜10.0重量部の架橋剤、および0.1〜10.0
重量部の有機極性化合物をある条件で混合する工程を含
む。
は二重結合を有するポリマー、あるいは二重結合を有す
るポリマーとベースアスファルトとの混合物とまず混合
することができる。あるいは、上記混和剤は、最後に加
えてもよい。上記混和剤の添加は、1回でまたは2回に
分けて行うことができる。上記ベースアスファルトの添
加も1回でまたは2回に分けて行うことができる。
たは強く攪拌によって行うことができる。本発明の製造
方法について、以下、4つの例を挙げて説明するが、本
発明の製造方法はこれらの例に限定されない。
例は、以下の工程を含む。 (1)ベースアスファルトを混和剤に100℃〜250
℃で0.1〜6時間接触させ、処理ベースアスファルト
を生成する工程と、(2)処理ベースアスファルトを二
重結合を有するポリマーと0.1〜10時間混合し、ア
スファルト母液を生成する工程と、(3)架橋剤、有機
極性化合物および必要であれば、ベースアスファルトを
アスファルト母液に100℃〜250℃で加え5〜30
0分反応させ、改質アスファルト組成物を生成する工
程。
ァルト、二重結合を有するポリマー、混和剤、架橋剤お
よび有機極性化合物がそれぞれ、改質アスファルト組成
物に対し50〜97.7重量部、2.0〜20.0重量
部、0.1〜20.0重量部、0.1〜10.0重量部
および0.1〜10.0重量部を占める。工程(1)で
のベースアスファルトに対する工程(3)におけるベー
スアスファルトの重量比は、0〜50:100〜50で
ある。
例は、以下の工程を含む。 (1)ベースアスファルトを混和剤に100℃〜250
℃で0.1〜6時間接触させ、処理ベースアスファルト
を生成する工程と、(2)処理ベースアスファルトを二
重結合を有するポリマーと0.1〜10時間混合し、ア
スファルト母液を生成する工程と、(3)架橋剤、有機
極性化合物および必要であれば、混和剤をアスファルト
母液に100℃〜250℃で加え5〜300分反応さ
せ、改質アスファルト組成物を生成する工程。
ァルト、二重結合を有するポリマー、混和剤、架橋剤お
よび有機極性化合物がそれぞれ、改質アスファルト組成
物に対し50〜97.7重量部、2.0〜20.0重量
部、0.1〜20.0重量部、0.1〜10.0重量部
および0.1〜10.0重量部を占める。工程(1)で
の混和剤に対する工程(3)における混和剤の重量比
は、0〜50:100〜50である。
例は、以下の工程を含む。 (1)100℃〜250℃のベースアスファルトと二重
結合を有するポリマーとを0.1〜10時間混合し、ア
スファルト母液を生成する工程と、(2)100℃〜2
50℃のアスファルト母液を100℃〜250℃の混和
剤に0.1〜6時間接触させ、処理アスファルト母液を
生成する工程と、(3)架橋剤、有機極性化合物および
必要であれば、ベースアスファルトを処理アスファルト
母液に加え5〜300分反応させ、改質アスファルト組
成物を生成する工程。
ァルト、二重結合を有するポリマー、混和剤、架橋剤お
よび有機極性化合物がそれぞれ、改質アスファルト組成
物に対し50〜97.7重量部、2.0〜20.0重量
部、0.1〜20.0重量部、0.1〜10.0重量部
および0.1〜10.0重量部を占める。工程(1)で
のベースアスファルトに対する工程(3)におけるベー
スアスファルトの重量比は、0〜50:100〜50で
ある。
例は、以下の工程を含む。 (1)2.0〜20.0重量部の二重結合を有するポリ
マーを0.1〜20.0重量部の混和剤に10℃〜25
0℃で0.1〜72時間接触させて処理された二重結合
を有するポリマーを生成する工程と、(2)50〜9
7.7重量部のベースアスファルトを100℃〜250
℃に加熱する工程と、(3)処理された二重結合を有す
るポリマーと加熱されたベースアスファルトとを0.1
〜6.0時間混合し、アスファルト母液を生成し、アス
ファルト母液の温度を100℃〜250℃に保持する工
程と、(4)0.1〜10.0重量部の架橋剤および
0.1〜10.0重量部の有機極性化合物をアスファル
ト母液に加え、5〜300分間反応させ、改質アスファ
ルト組成物を生成する工程。
スファルト、コールタールアスファルト、タールサンド
アスファルトおよび天然アスファルトからなる群から選
ばれる1つまたはその混合物であり、石油アスファルト
は、直留アスファルト、溶剤脱歴により得られたアスフ
ァルト、酸化アスファルトおよび混合アスファルトから
なる群から選ばれる1つまたはその混合物である。上記
直留アスファルトは、常圧蒸留または真空蒸留により得
られた常圧残油または真空残油であり、25℃でのその
溶け込みは20〜300dmm(1/10mm)であ
る。上記溶剤脱歴で得られたアスファルトは、C3〜C5
炭化水素のうちの1つまたはそれらの混合物で残留物を
抽出することによって得られる脱油アスファルトであ
る。脱油アスファルトの25℃での溶け込みは5〜20
0dmmである。
BSタイプとされる、比が20〜45:80〜55のス
チレン−ブタジエンのブロックポリマーである。SBS
の構造は、星形または直鎖状であり、その分子量は、1
00000〜350000の範囲である。ブロックポリ
マーは、乾燥ゴムまたは2〜60重量%のオイルが伸展
された伸展油ポリマーである。
イル、酸含有トールオイル、触媒で分解されたオイルス
ラリー、重質脱歴オイル、溶剤精製によって得られる抽
出残油、ナフテン酸、ナフテン油、白油、およびコール
タール留分からなる群から選ばれる1つまたはその混合
物である。
アスファルトでの相溶性を高めることができる。混和剤
自体が、ポリマーとアスファルトのいずれに対しても良
好な相互可溶性を有しているので、両者との相溶性を増
加させることができる。上記架橋剤は、結晶化硫黄、活
性硫黄、硫黄供与体および「記号化」硫黄供与架橋剤か
らなる群から選ばれる1つまたはその混合物である。上
記活性硫黄とは、硫黄粉、コロイド状硫黄、またはその
混合物である。上記コロイド状硫黄とは、硫黄粉または
析出した硫黄を分散剤と混合し、次いで粉砕することに
よって調製された平均直径が1〜5μmのコロイドであ
る。硫黄供与体は、硫黄含有モルホリニウム化合物、チ
ウラム化合物およびポリスルフィドからなる群から選ば
れる1つまたはその混合物である。チウラム系化合物の
一般式は以下のとおりである。
C4のアルキルである。ポリスルフィド:R1−(S)n
−R2、R1、R2は、シクロヘプタチオアミン(cyclohep
tathiaimine)アルキルフェノール、アルキルフェノール
モノスルフィドなどの脂肪族または芳香族複素環基であ
る。
属酸化物架橋剤のことであり、ここで金属とは、主にC
a、Mg、Zn、Pbなどの2価の金属のことである。
上記「記号化」硫黄供与架橋剤は、CaO、MgO,Z
nOおよびPbOからなる群から選ばれる1つまたはそ
の混合物である。
橋剤を添加するによって、良好な分散状態のポリマー
が、アスファルト中で有機極性化合物と架橋反応する。
これにより、ポリマーは、安定なネットワーク構造で存
在することができ、ポリマーのさらなる凝集および安定
性が防止される。
る化合物のことであり、これは、アミン、酸、フェノー
ル樹脂およびアルデヒド化合物からなる群から選ばれる
1つまたはその混合物である。
よび芳香族アミン化合物であり、これは、ポリアクテン
(polyactene)ポリアミン化合物若しくはポリエチレンポ
リアミン化合物から選ばれる1つであり、上記ポリアク
テン(polyactene)若しくはポリエチレンは、ジ、トリお
よびテトラエチレンを含み、ポリアミンは、ヘキサメチ
レンジアミン、テトラミン、ペンタミンまたはその混合
物を含む。
スルホン酸、ホウ酸、およびリン酸化合物からなる群か
ら選ばれる1つまたはその混合物である。上記カルボン
酸は、脂肪族酸および芳香族酸から選ばれる1つまたは
その混合物である。上記酸無水物は、無水フタル酸およ
びその誘導体または無水マレイン酸およびその誘導体で
ある。上記スルホン化合物の一般式は以下のとおりであ
る。
キルであり、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
酸、変性ポリリン酸、リン酸化合物から選ばれる1つま
たはその混合物である。上記フェノール樹脂化合物は、
ホルムアルデヒドアルキルフェノール樹脂化合物から選
ばれる1つまたはその混合物であり、ここで、アルキル
は、p−tert−ブチルまたはp−tert−オクチルパラフ
ィン基である。極性ヘテロ原子含有アルキルもまた望ま
しく、上記ホルムアルデヒドアルキルフェノール樹脂
は、硫黄または酸素原子含有アルキルを有するホルムア
ルデヒドフェノール樹脂を含む。
ヒド、ホルムアルデヒド、2成分アルデヒドおよびフル
フラールから選ばれる1つまたはその混合物であり、こ
こで2成分アルデヒドとは、p−フタル酸アルデヒドお
よびその誘導体またはm−フタル酸アルデヒドおよびそ
の誘導体である。
加の働きは、架橋剤の反応を促進することである。本発
明の結果は、有機極性化合物の添加により、アスファル
トおよび二重結合を有するポリマーが有機極性化合物の
作用によって連続的な相構造を形成することが可能にな
るということを示している。
改質アスファルト組成物は、保存安定性が良く、安定性
方法によって測定された軟化点差が2.5℃より低い。
本発明が提供する調製方法は、簡易であり特別な装置を
必要としない。改質アスファルト組成物は、粘度、接着
性が高く、石材を覆う能力が高いので、石材とアスファ
ルトとの接着性を増加させるための耐剥がれ剤を用いる
ことなく雨の多いまたは湿った地域で直接用いることが
できる。本発明が提供する方法によって調製された改質
アスファルト組成物はまた、水および乳化剤をある割合
で加えることによって製造することができる乳化された
アスファルトの基本原料としても用いることができる。
が、本発明はこれらに限定されない。
びBは、直留アスファルトおよびプロパン脱歴によるア
スファルトである。その特性を表2に示す。SBSポリ
マーは、北京燕山石油化学(株)(Beijing Yanshan Petr
ochemical Co.)製の1403を用いた。コロイドミル
は、上海フルコ電子機械機器(株)(Shanghai Fluko Elec
tromechanical Equipment Co.)製のFD3/60−20
を用いた。安定性試験は、ASTMD5892−96a
による方法に従い行われ、軟化点は、GE/T4507
による方法に従い測定された。
スアスファルトを処理することにより改質アスファルト
組成物を調製した場合を示す。まず、190℃のベース
アスファルトA360gに、酸含有トールオイル(遼宇
石油化学繊維プラント(Liaoning Petrochemical Fiber
Plant)製、以下同様)120gを加え、180℃で1時
間混合した。次いで、この処理ベースアスファルトA
に、90gのSBS、18gのコロイド状硫黄(マオミ
ング石油化学(株)(Maoming Petrochemical Co.)製、
以下同様)、および12gの無水マレイン酸(蘭州化学
産業(株)(Lanzhou Chemical Industry Co.)製、以
下同様)を順次加え、120℃で6時間反応させ、改質
アスファルト組成物を生成した。その特性を表3に示
す。表3から、安定性試験により測定した軟化点差はわ
ずか2℃であることがわかる。
加えることにより改質アスファルト組成物を調製した場
合を示す。まず、190℃のベースアスファルトA36
0gに、酸含有トールオイル60gを加え、180℃で
1時間混合した。次いで、この処理ベースアスファルト
Aに、90gのSBS、18gのコロイド状硫黄、12
gの無水マレイン酸および60gの酸含有トールオイル
を順次加え、220℃で6時間反応させ、改質アスファ
ルト組成物を生成した。その特性を表3に示す。表3か
ら、安定性試験により測定した軟化点差はわずか2.5
℃であることがわかる。
母液を混和剤で処理することにより改質アスファルト組
成物を調製した場合を示す。160℃の470.3gの
ベースアスファルトAと14.3gのSBSとを2時間
混合し、484.6gのアスファルト母液を生成する。
120℃のこのアスファルト母液に4.9gのスチレン
タールを加え、180℃で0.5時間混合し、処理アス
ファルト母液を生成した。この処理アスファルト母液
に、0.5gのシクロヘプタチオアミン(cyclohptathi
oimine)(蘭州化学産業(株)(Lanzhou Chemical Ind
ustry Co.)製、以下同様)および10gのポリリン酸
(吉林化学産業(株)(Jilin Chemical Industry C
o.)製、以下同様)を加え、150分間反応させ、改質
アスファルト組成物を生成した。その特性を表3に示
す。改質アスファルト組成物の微細構造は、顕微鏡写真
によって確認することができる。表3から、安定性試験
により測定した軟化点差はわずか1℃であることがわか
る。図1は、SBSポリマーが改質アスファルト組成物
に均一に分散し、連続相を形成していることを示し、す
なわち、改質アスファルト組成物は非常に安定している
ことがわかる。
比較例であり、有機極性化合物を添加していない。20
0℃の479.7gのベースアスファルトAと14.3
gのSBSとを0.5時間混合し、494.0gのアス
ファルト母液を生成する。120℃のこのアスファルト
母液に5.0gのスチレンタールを加え、200℃で
0.5時間混合し、処理アスファルト母液を生成した。
この処理アスファルト母液に、0.5gのシクロヘプタ
チオイミン(cyclohptathioimine)を加え、150分間
反応させ、改質アスファルト組成物を生成した。改質ア
スファルト組成物の微細構造は、顕微鏡写真によって確
認することができる。その特性を表3に示す。表3か
ら、安定性試験により測定した軟化点差は非常に高く、
45℃であることがわかる。図2は、SBSポリマーが
改質アスファルト組成物に凝集状態で分散し、アスファ
ルトは連続相を形成し、ポリマーは凝集する傾向がある
ことを示し、すなわち、改質アスファルト組成物は安定
していないことがわかる。
母液を混和剤で処理することにより改質アスファルト組
成物を調製した場合を示す。150℃の436.5gの
ベースアスファルトAと13.5gのSBSとを3時間
混合し、450gのアスファルト母液を生成する。15
0℃のこのアスファルト母液に90gの白油を加え、1
50℃で0.5時間混合し、処理アスファルト母液を生
成した。この処理アスファルト母液に、30gの酸化亜
鉛(ヒュンジャン化学プラント、江蘇(Huangyan Chemi
cal Plant, Jiangsu)製)および30gのヘキサメチレ
ンジアミン(蘭州化学産業(株)(Lanzhou Chemical I
ndustry Co.)製)を加え、60分間反応させ、改質ア
スファルト組成物を生成した。その特性を表4に示す。
表4から、安定性試験により測定した軟化点差はわずか
0.5℃であることがわかる。
件および種々の成分の含量は、ベースアスファルトAを
ベースアスファルトBに置換したことを除いて実施例4
と同じである。調製された改質アスファルト組成物の特
性を表4に示す。表4から、安定性試験により測定した
軟化点差はわずか0.5℃であることがわかる。
ァルトを二度加えることにより改質アスファルト組成物
を調製した場合を示す。180℃の379.8gのベー
スアスファルトAと14.7gのSBSとを2時間混合
し、394.5gのアスファルト母液を生成する。18
0℃のこのアスファルト母液に2.5gの触媒により分
解されたオイルスラリーを加え、180℃で0.5時間
混合し、処理アスファルト母液を生成した。この処理ア
スファルト母液に、5gの二硫化ジモルホリン(吉林化
学産業(株)(Jilin Chemical Industry Co.)製)、3
gのポリリン酸とグリシドアルデヒド(吉林化学産業
(株)(Jilin Chemical Industry Co.)製)の混合物、
および95.0gのベースアスファルトAを加え、18
0℃で0.5時間反応させ、改質アスファルト組成物を
生成した。その特性を表4に示す。表4から、安定性試
験により測定した軟化点差はわずか2℃であることがわ
かる。
に加えることにより改質アスファルト組成物を調製した
場合を示す。まず、185℃の474.8gのベースア
スファルトAと14.7gのSBSとを2時間混合し、
489.5gのアスファルト母液を生成する。180℃
のこのアスファルト母液に5gの二硫化テトラブチルチ
ウラム(青島化学プラント、山東(Qingdao Chemical P
lant, Shandong)製)と3gのp−トルエンスルホン酸
(南京ファジングループ(株)(Nanjing Huajing Group
Co.))との混合物および2.5gの触媒により分解さ
れたオイルスラリーを順次加え、180℃で0.5時間
混合し、改質アスファルト組成物を生成した。その特性
を表4に示す。表4から、安定性試験により測定した軟
化点差はわずか1℃であることがわかる。
なる種類の混和剤で二重結合を有するポリマーを処理す
ることによって改質アスファルト組成物を調製した場合
を示す。
質脱歴オイルに180℃で2時間接触させ、次いで、こ
の処理SBSに、385gのベースアスファルトA、
1.5gのコロイド状硫黄および3.5gの無水マレイ
ン酸を加え、180℃で2時間反応させ、改質アスファ
ルト組成物を生成した。その特性を表5に示す。表5か
ら、安定性試験により測定した軟化点差はわずか2.5
℃であることがわかる。
ナフテン油に25℃で48時間接触させ、次いで、この
処理SBSに、479gのベースアスファルトA、1g
の一硫化アルキルフェノール(北京化学プラント(Beij
ing Chemical Plant)製)および2.5gのポリリン酸
(北京化学プラント(Beijing Chemical Plant)製)を
加え、150℃で3時間反応させ、改質アスファルト組
成物を生成した。その特性を表5に示す。表5から、安
定性試験により測定した軟化点差はわずか2℃であるこ
とがわかる。
触媒により分解されたオイルスラリーに100℃で7時
間接触させ、次いで、この処理SBSに、450gのベ
ースアスファルトB、2.5gの酸化亜鉛(北京化学プ
ラント(Beijing Chemical Plant)製)および2.5g
のフェニルホルムアルデヒド(ヤンシャン石油化学プラ
ント(Yanshan Petrochemical Plant)製)を加え、2
00℃で1時間反応させ、改質アスファルト組成物を生
成した。その特性を表5に示す。表5から、安定性試験
により測定した軟化点差はわずか1℃であることがわか
る。
のスチレンタールに150℃で2時間接触させ、次い
で、この処理SBSに、275gのベースアスファルト
B、25gの結晶化硫黄(北京化学プラント(Beijing
Chemical Plant)製)および25gの無水フタル酸(青
島化学プラント、山東(Qingdao Chemical Plant, Shan
dong)製)を加え、170℃で2.5時間反応させ、改
質アスファルト組成物を生成した。その特性を表5に示
す。表5から、安定性試験により測定した軟化点差はわ
ずか1℃であることがわかる。
トは保存安定性が良く、これは、本発明の製造方法によ
り、簡単に、かつ特別な装置を必要とせず製造可能であ
る。
の電子顕微鏡写真である。
の電子顕微鏡写真である。
Claims (36)
- 【請求項1】 以下の成分を含む保存安定的改質アス
ファルト組成物であって、 ベースアスファルト 50〜97.7重量部 二重結合を有するポリマー 2.0〜20.0重量部 混和剤 0.1〜20.0重量部 架橋剤 0.1〜10.0重量部 有機極性化合物 0.1〜10.0重量部、 安定性試験によって測定されたその生成物の軟化点差が
2.5℃未満である保存安定的改質アスファルト組成
物。 - 【請求項2】 前記ベースアスファルトが、石油アス
ファルト、コールタールアスファルト、タールサンドア
スファルトおよび天然アスファルトからなる群から選ば
れる1つまたはその混合物であり、前記石油アスファル
トは、直留アスファルト、溶剤脱歴により得られたアス
ファルト、酸化アスファルトおよび混合アスファルトか
ら選ばれる1つまたはその混合物である請求項1に記載
の改質アスファルト組成物。 - 【請求項3】 前記二重結合を有するポリマーは、比
が20〜45:80〜55のスチレンとブタジエンとの
ブロックポリマーである請求項1に記載の改質アスファ
ルト組成物。 - 【請求項4】 前記混和剤は、スチレンタール、トー
ルオイル、酸含有トールオイル、触媒で分解されたオイ
ルスラリー、重質脱歴オイル、溶剤精製によって得られ
る抽出残油、ナフテン酸、ナフテン油、白油、およびコ
ールタール留分からなる群から選ばれる1つまたはその
混合物である請求項1に記載の改質アスファルト組成
物。 - 【請求項5】 前記架橋剤は、結晶化硫黄、活性硫
黄、硫黄供与体および「記号化」硫黄供与架橋剤からな
る群から選ばれる1つまたはその混合物である請求項1
に記載の改質アスファルト組成物。 - 【請求項6】 前記活性硫黄は、硫黄粉、コロイド状
硫黄、またはその混合物であり、前記コロイド状硫黄
は、硫黄粉または析出した硫黄を分散剤と混合し、次い
で粉砕することによって調製された平均直径が1〜5μ
mのコロイドである請求項5に記載の改質アスファルト
組成物。 - 【請求項7】 前記硫黄供与体は、硫黄含有モルホリ
ニウム化合物、チウラム化合物およびポリスルフィドか
らなる群から選ばれる1つまたはその混合物である請求
項5に記載の改質アスファルト組成物。 - 【請求項8】 前記「記号化」硫黄供与架橋剤は、2
価の金属酸化物架橋剤である請求項5に記載の改質アス
ファルト組成物。 - 【請求項9】 前記有機極性化合物は、アミン、酸、
フェノール樹脂およびアルデヒド化合物から選ばれる1
つまたはその混合物である請求項1に記載の改質アスフ
ァルト組成物。 - 【請求項10】 前記アミン化合物は、ポリアクテン(p
olyactene)若しくはポリエチレンポリアミン化合物から
選ばれる1つであり、ポリアクテン(polyactene)若しく
はポリエチレンは、ジ、トリおよびテトラエチレンを含
み、ポリアミンは、ヘキサメチレンジアミン、テトラミ
ン、ペンタミンまたはその混合物を含む請求項9に記載
の改質アスファルト組成物。 - 【請求項11】 前記酸化合物は、カルボン酸、酸無水
物、スルホン酸、ホウ酸、およびリン酸化合物からなる
群から選ばれる1つまたはその混合物である請求項9に
記載の改質アスファルト組成物。 - 【請求項12】 前記リン酸化合物は、ポリリン酸、亜
リン酸、変性リン酸、リン酸化合物から選ばれる1つま
たはその混合物である請求項11に記載の改質アスファ
ルト組成物。 - 【請求項13】 前記フェノール樹脂化合物は、ホルム
アルデヒドアルキルフェノール樹脂化合物から選ばれる
1つであり、前記アルキルは、p−tert−ブチルまたは
p−tert−オクチルパラフィン基である請求項9に記載
の改質アスファルト組成物。 - 【請求項14】 前記アルキルが、極性ヘテロ原子含有
アルキルであり、前記ホルムアルデヒドアルキルフェノ
ール樹脂は、硫黄または酸素原子含有アルキルを有する
ホルムアルデヒドフェノール樹脂を含む請求項13に記
載の改質アスファルト組成物。 - 【請求項15】 前記アルデヒド化合物は、グリシドア
ルデヒド、ホルムアルデヒド、2成分アルデヒドおよび
フルフラールからなる群から選ばれる1つまたはその混
合物であり、前記2成分アルデヒドは、p−フタル酸ア
ルデヒドおよびその誘導体またはm−フタル酸アルデヒ
ドおよびその誘導体である請求項9に記載の改質アスフ
ァルト組成物。 - 【請求項16】 請求項1に記載の保存安定性改質アス
ファルト組成物の製造方法であって、50〜97.7重
量部のベースアスファルト、2.0〜20.0重量部の
二重結合を有するポリマー、0.1〜20.0重量部の
混和剤、0.1〜10.0重量部の架橋剤、および0.
1〜10.0重量部の有機極性化合物を混合する工程を
含む方法。 - 【請求項17】 前記混和剤は、ベースアスファルト、
または二重結合を有するポリマー、あるいは二重結合を
有するポリマーとベースアスファルトとの混合物とまず
混合することができ、あるいは前記混和剤は、最後に加
えることができ、かつ前記混和剤は、1回でまたは2回
に分けて加えることができる請求項16に記載の方法。 - 【請求項18】 前記ベースアスファルトが、1回でま
たは2回に分けて加えることができる請求項16に記載
の方法。 - 【請求項19】 前記方法は、(1)ベースアスファル
トを混和剤に100℃〜250℃で0.1〜6時間接触
させ、処理ベースアスファルトを生成する工程と、
(2)前記処理ベースアスファルトを二重結合を有する
ポリマーと0.1〜10時間混合し、アスファルト母液
を生成する工程と、(3)架橋剤、有機極性化合物およ
び必要であれば、ベースアスファルトを前記アスファル
ト母液に100℃〜250℃で加え、5〜300分反応
させ、改質アスファルト組成物を生成する工程とを含
み、工程(1)でのベースアスファルトに対する工程
(3)におけるベースアスファルトの重量比が、0〜5
0:100〜50である請求項16に記載の方法。 - 【請求項20】 前記方法は、(1)ベースアスファル
トを混和剤に100℃〜250℃で0.1〜6時間接触
させ、処理ベースアスファルトを生成する工程と、
(2)前記処理ベースアスファルトを、二重結合を有す
るポリマーと0.1〜10時間混合することにより、ア
スファルト母液を生成する工程と、(3)架橋剤、有機
極性化合物および必要であれば、混和剤を前記アスファ
ルト母液に100℃〜250℃で加え、5〜300分反
応させ、改質アスファルト組成物を生成する工程とを含
み、工程(1)での混和剤に対する工程(3)における
混和剤の重量比が、0〜50:100〜50である請求
項16に記載の方法。 - 【請求項21】 前記方法は、(1)100℃〜250
℃のベースアスファルトと二重結合を有するポリマーと
を0.1〜10時間混合し、アスファルト母液を生成す
る工程と、(2)100℃〜250℃の前記アスファル
ト母液を100℃〜250℃の混和剤に0.1〜6時間
接触させ、処理アスファルト母液を生成する工程と、
(3)架橋剤、有機極性化合物および必要であれば、ベ
ースアスファルトを前記処理アスファルト母液に加え、
5〜300分反応させ、改質アスファルト組成物を生成
する工程とを含み、工程(1)でのベースアスファルト
に対する工程(3)におけるベースアスファルトの重量
比は、0〜50:100〜50である請求項16に記載
の方法。 - 【請求項22】 前記方法は、(1)2.0〜20.0
重量部の二重結合を有するポリマーを0.1〜20.0
重量部の混和剤に10℃〜250℃で0.1〜72時間
接触させて、処理された二重結合を有するポリマーを生
成する工程と、(2)50〜97.7重量部のベースア
スファルトを100℃〜250℃に加熱する工程と、
(3)前記処理された二重結合を有するポリマーと前記
加熱されたベースアスファルトとを0.1〜6.0時間
混合し、アスファルト母液を生成し、アスファルト母液
の温度を100℃〜250℃に保持する工程と、(4)
0.1〜10.0重量部の架橋剤および0.1〜10.
0重量部の有機極性化合物を前記アスファルト母液に加
え、5〜300分間反応させ、改質アスファルト組成物
を生成する工程とを含む請求項16に記載の方法。 - 【請求項23】 前記ベースアスファルトは、石油アス
ファルト、コールタールアスファルト、タールサンドア
スファルトおよび天然アスファルトからなる群から選ば
れる1つまたはその混合物であり、前記石油アスファル
トは、直留アスファルト、溶剤脱歴により得られたアス
ファルト、酸化アスファルトおよび混合アスファルトか
ら選ばれる1つまたはその混合物である請求項16から
22のいずれかに記載の方法。 - 【請求項24】 前記二重結合を有するポリマーは、比
が20〜45:80〜55のスチレンとブタジエンとの
ブロックポリマーである請求項16から22のいずれか
に記載の方法。 - 【請求項25】 前記混和剤は、スチレンタール、トー
ルオイル、酸含有トールオイル、触媒で分解されたオイ
ルスラリー、重質脱歴オイル、溶剤精製によって得られ
る抽出残油、ナフテン酸、ナフテン油、白油、およびコ
ールタール留分からなる群から選ばれる1つまたはその
混合物である請求項16から22のいずれかに記載の方
法。 - 【請求項26】 前記架橋剤は、結晶化硫黄、活性硫
黄、硫黄供与体および「記号化」硫黄供与架橋剤からな
る群から選ばれる1つまたはその混合物である請求項1
6および19から22のいずれかに記載の方法。 - 【請求項27】 前記活性硫黄は、硫黄粉、コロイド状
硫黄、またはその混合物であり、前記コロイド状硫黄
は、硫黄粉または析出した硫黄を分散剤と混合し、次い
で粉砕することによって調製された平均直径が1〜5μ
mのコロイドである請求項26に記載の方法。 - 【請求項28】 前記硫黄供与体は、硫黄含有モルホリ
ニウム化合物、チウラム化合物およびポリスルフィドか
らなる群から選ばれる1つまたはその混合物である請求
項27に記載の方法。 - 【請求項29】 前記「記号化」硫黄供与架橋剤は、2
価の金属酸化物架橋剤である請求項26に記載の方法。 - 【請求項30】 前記有機極性化合物は、アミン、酸、
フェノール樹脂およびアルデヒド化合物からなる群から
選ばれる1つまたはその混合物である請求項16および
19から22のいずれかに記載の方法。 - 【請求項31】 前記アミン化合物は、ポリアクテン(p
olyactene)若しくはポリエチレンポリアミン化合物から
選ばれる1つであり、前記ポリアクテン(polyactene)若
しくはポリエチレンは、ジ、トリおよびテトラエチレン
を含み、前記ポリアミンは、ヘキサメチレンジアミン、
テトラミン、ペンタミンまたはその混合物を含む請求項
30に記載の方法。 - 【請求項32】 前記酸化合物は、カルボン酸、酸無水
物、スルホン酸、ホウ酸、およびリン酸化合物からなる
群から選ばれる1つまたはその混合物である請求項30
に記載の方法。 - 【請求項33】 前記リン酸化合物は、ポリリン酸、亜
リン酸、変性リン酸、リン酸化合物から選ばれる1つま
たはその混合物である請求項32に記載の方法。 - 【請求項34】 前記フェノール樹脂化合物は、ホルム
アルデヒドアルキルフェノール樹脂化合物から選ばれる
1つであり、前記アルキルは、p−tert−ブチルまたは
p−tert−オクチルパラフィン基である請求項30に記
載の方法。 - 【請求項35】 前記アルキルが、極性ヘテロ原子含有
アルキルであり、前記ホルムアルデヒドアルキルフェノ
ール樹脂は、硫黄または酸素原子含有アルキルを有する
ホルムアルデヒドフェノール樹脂を含む請求項34に記
載の方法。 - 【請求項36】 前記アルデヒド化合物は、グリシドア
ルデヒド、ホルムアルデヒド、2成分アルデヒドおよび
フルフラールからなる群から選ばれる1つまたはその混
合物であり、前記2成分アルデヒドは、p−フタル酸ア
ルデヒドおよびその誘導体またはm−フタル酸アルデヒ
ドおよびその誘導体である請求項30に記載の方法。
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