JP2003003070A - 道路舗装用改質アスファルト組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 改質材とアスファルトの混合均一性が良好で
相分離が抑制された道路舗装用改質アスファルト組成物
を提供する。 【解決手段】 アスファルトと、ゴム及び／又は熱可塑
性エラストマーと、鉱油と、特定の置換基を有するフェ
ニルエーテル系化合物とを含有する道路舗装用改質アス
ファルト組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アスファルトと改
質材の混合均一性が良好で相分離抑制効果に優れた道路
舗装用改質アスファルト組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】道路舗装には、所定粒度の砕石等の骨材
を混合したアスファルト混合物を使用するアスファルト
舗装が多用されている。しかし、アスファルトは、その
軟化度合いが温度により大きく変化するため、アスファ
ルトに改質材を混入して、アスファルトの軟化度の温度
依存性を小さくしたり、軟化温度を高くしたり、あるい
は耐摩耗性および耐流動性を向上させたりして、アスフ
ァルトの諸物性の改善を図ることが行われている。改質
材としては、例えば、耐摩耗性、耐流動性等を改善する
ために、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）や、クロ
ロプレンゴム（ＣＲ）等のゴム、あるいは、スチレン−
ブタジエンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−イ
ソプレンブロック共重合体（ＳＩＳ）等の熱可塑性エラ
ストマーが使用されている。

【０００３】しかしながら、アスファルトと改質材（ゴ
ムや熱可塑性エラストマー）は互いの物性が異なるた
め、改質アスファルトでは、両者の混合均一性及び相分
離が問題となる。

【０００４】従来、改質アスファルトの混合均一性を良
好にし、保存時の相分離や物性変化を防止する方策とし
て、改質材とアスファルトとの相互の溶解性、親和性の
良好な組合せを指標として実験的に探索し、その配合組
合せに対して相分離の良否をみて改質材とアスファルト
の組み合わせを決定していたが、この方法では、配合設
計の自由度が制限され、作業の面でも繁雑である。

【０００５】このような背景から、種々の方策が提案さ
れている。例えば、特許第２９６８９６１号公報には、
相分離を抑制するために、ポリオキシエチレンノニルフ
ェニルエーテルを使用した道路舗装用改質アスファルト
が開示されている。また、特許第３０６８０７９号公報
には、特定物性の相溶化剤と相分離抑制剤とを併用する
ことにより、ＳＢＳの高混合領域での相分離抑制効果に
優れた道路舗装用改質アスファルトが得られることが開
示されている。また、特公昭５８−１３０９８号公報に
は、ブローンアスファルトに対しても短時間で容易に均
一分散が可能な、特定の鉱油と熱可塑性ゴムとからなる
アスファルト改質用ゴム系添加剤が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポリオ
キシエチレンノニルフェニルエーテルは環境や安全面の
点で使用を制限される傾向にある。また、相溶化剤と相
分離抑制剤の併用では改質材が１０ｗｔ％以上含有され
る領域での相分離抑制が十分ではない。鉱油と熱可塑性
ゴムを用いる場合も十分な量のゴムを添加できない。従
って、上記技術によっても、アスファルトと改質材との
相分離の抑制は十分ではなく、特に両者の混合性や保存
による改質アスファルトの物性変化の抑制（保存安定
性）については、更なる改良が望まれている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、アスファルト
と、ゴム及び／又は熱可塑性エラストマーと、鉱油と、
下記一般式（Ｉ）で表される化合物〔以下、化合物
（Ｉ）という〕とを含有する道路舗装用改質アスファル
ト組成物に関する。

【０００８】

【化４】

【０００９】また、本発明は、上記本発明の道路舗装用
改質アスファルト組成物と骨材とを含有する道路舗装用
改質アスファルト、及び上記本発明の道路舗装用改質ア
スファルト組成物を用いて舗装した道路に関する。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の道路舗装用の改質アスフ
ァルト組成物では、ゴム及び熱可塑性エラストマーの少
なくとも一つを改質材として、ストレートアスファルト
等のアスファルトと鉱油と化合物（Ｉ）とが混合されて
おり、化合物（Ｉ）を使用しない場合に比べて、改質材
の高配合可能であり、改質材とアスファルトとの混合均
一性が良好で、しかも相分離が格段に抑制され、物性変
化がなく保存安定性に優れる。

【００１１】本発明に用いられる化合物（Ｉ）は、一種
以上を使用することもできる。化合物（Ｉ）は、一般式
（Ｉ）中のＲ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄の少なくとも１つが水素
原子以外の基である。化合物（Ｉ）としては、Ｒ₁、
Ｒ₂、Ｒ₃が、それぞれ水素原子又は

【００１２】

【化５】

【００１３】で表される基（フェニルエチル基）であり
（ただし、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃が全て水素原子である場合を
除く）、Ｒ₄、Ｒ₅が、それぞれ水素原子である化合物、
Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃が、それぞれ

【００１４】

【化６】

【００１５】で表される基（ベンジル基）であり、Ｒ₄
がフェニル基であり、Ｒ₅が水素原子である化合物が好
ましい。

【００１６】また、一般式（Ｉ）中のｎは相分離抑制の
点で５〜８５が好ましく、１０〜７０がより好ましい。

【００１７】化合物（Ｉ）は、アスファルト１００重量
部に対して、０．０１〜１０、更に０．１〜７重量部、
特に０．５〜５重量部の比率で用いられることが、相分
離抑制の点で、好ましい。効果の発現の点から０．０１
重量部以上が好ましく、最終アスファルトの物性の点か
ら１０重量部以下が好ましい。

【００１８】本発明において使用されるアスファルト
は、石油ストレートアスファルト、セミブローンアスフ
ァルト、カットバックアスファルト、天然アスファル
ト、石油タール、ピッチあるいは溶剤脱瀝から生成した
瀝青質を舗装用アスファルトの規格に適するように軟化
剤を入れて製造したアスファルト等が挙げられる。

【００１９】また、本発明において使用されるゴムとし
ては、天然ゴムやスチレン−ブタジエンゴム、クロロプ
レンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、スチレ
ン−イソプレンゴム、メタクリル酸メチル−ブタジエン
ゴム、ブタジエンゴム等の合成ゴムが挙げられるが、こ
れらに限定されるものではない。特に、スチレン−ブタ
ジエンゴム、スチレン−イソプレンゴムが耐摩耗性や耐
熱性の点で好ましい。

【００２０】また、本発明において使用される熱可塑性
エラストマーは、スチレン−ブタジエンブロック共重合
物、スチレン−イソプレンブロック共重合物、エチレン
−酢酸ビニル共重合物、エチレン−エチルアクリレート
の共重合物、あるいは、アクリル酸エステル、メタクリ
ル酸エステル、スチレンの単独重合物あるいはこれらを
組み合わせた共重合物等が挙げられる。特に、スチレン
−ブタジエンブロック共重合物、スチレン−イソプレン
ブロック共重合物が、耐摩耗性や耐熱性の点で好まし
い。

【００２１】ゴム及び熱可塑性エラストマーは、合計
で、アスファルト１００重量部に対して、１〜２５重量
部、更に３〜２０重量部、特に１０〜２０重量部の比率
で用いられることが、耐摩耗性及び耐流動性を向上させ
る点で、好ましい。

【００２２】本発明において使用される鉱油としては、
原料油、プロセス油、工業潤滑油、ベースオイル等が挙
げられる。

【００２３】鉱油は、アスファルト１００重量部に対し
て、０．１〜１０重量部、更に０．５〜７重量部、特に
１〜５重量部の比率で用いられることが、相溶性を向上
させる点で、好ましい。

【００２４】本発明の効果を妨げない限り、種々の添加
剤を配合することができる。配合する添加剤は特に限定
はなく、一般に使用されている添加剤の中から適宣選択
される。添加剤の具体例としては、石粉、タルク、炭酸
カルシウム等のフィラー、消石灰、アミン類、アミド
類、リン酸類等の剥離防止剤、メチルセルロース、ポリ
ビニルアルコール等の繊維質補強材、粘度低下剤、粘度
向上剤、軟化剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤
等が挙げられる。

【００２５】本発明の道路舗装用改質アスファルト組成
物は、例えばアスファルトを加熱溶融（好ましくは１６
０〜２００℃）し、一般式（Ｉ）の化合物、ゴム及び／
又は熱可塑性エラストマー、鉱油を添加し、通常用いら
れている混合機で、各成分が均一に分散するまで攪拌混
合する事により得られる。通常用いられている混合機と
してホモミキサー、ディゾルバー、パドルミキサー、リ
ボンミキサー、スクリューミキサー、プラネタリーミキ
サー、真空逆流ミキサー等が挙げられる。

【００２６】また、上記道路舗装用改質アスファルト組
成物に砕石、砂利、砂、スラグ等の骨材をパグミルミキ
サー、スパイラルフローミキサー、スクリューミキサー
等で混合する事により、道路舗装用改質アスファルトが
得られ、これを舗装する事により、耐摩耗性や耐流動性
に優れた道路を作ることができる。

【００２７】

【実施例】実施例１ スチレン化フェノール（モノ、ジ、トリ体混合物、重量
平均分子量３００）（２００ｇ）とＫＯＨ（１．５ｇ）
をオートクレーブに入れて、１１０℃、４ｋＰａ（３０
Ｔｏｒｒ）で１時間脱水反応を行い、その後１５０℃に
昇温し、エチレンオキサイド（４３６ｇ）を添加し圧力
変動がなくなるまで反応させ、酸で中和し冷却後抜き出
し、化合物Ａを得た。

【００２８】上記化合物Ａ及び下記成分を、ホモミキサ
ー（特殊機化工業製 Ｔ．Ｋ．オートホモミキサーＭ
型）に入れ、２５００ｒｐｍで５分間混合後、１万ｒｐ
ｍで２時間混合し、改質アスファルト組成物１を得た。
但し、アスファルトはマントルヒーターで予め１８０℃
で加熱溶融したものを用いた。

【００２９】 アスファルト（コスモ石油６０−８０） １００重量部 ＳＢＳ １０重量部 鉱油Ａ ５重量部 化合物Ａ ３重量部 ＊ＳＢＳ：スチレン−ブタジエンブロック共重合体、旭
化成社製タフプレン３１５ ＊鉱油Ａ：日石三菱スーパーオイル Ｍ３２ ＊化合物Ａ：一般式（Ｉ）中のＲ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄がフ
ェニルエチル基又は水素原子であり、フェニルエチル基
の平均置換数が２であって、Ｒ₅が水素原子、ｎが１５
の化合物。

【００３０】実施例２ 化合物Ａに代えて、化合物Ｂ〔一般式（Ｉ）中のＲ₁＝
Ｒ₂＝Ｒ₃＝ベンジル基、Ｒ₄＝フェニル基、Ｒ₅＝水素原
子、ｎ＝１５の化合物〕を用いた以外は、実施例１と同
様にして、改質アスファルト組成物２を得た。なお、こ
の化合物Ｂは、実施例１の化合物Ａの製造において、ス
チレン化フェノールに代えて、トリベンジル化オルソフ
ェニルフェノール（分子量４４０）を用いて製造したも
のである。

【００３１】実施例３ 鉱油Ａに代えて、鉱油Ｂ〔日石三菱クリセフ Ｆ２２〕
を用いた以外は、実施例１と同様にして、改質アスファ
ルト組成物３を得た。

【００３２】実施例４ 化合物Ａに代えて、化合物Ｃ〔化合物Ａにおいてｎが２
０の化合物〕を用いた以外は、実施例１と同様にして、
改質アスファルト組成物４を得た。

【００３３】実施例５ 化合物Ａに代えて、化合物Ｄ〔化合物Ａにおいてｎが６
５の化合物〕を用いた以外は、実施例１と同様にして、
改質アスファルト組成物５を得た。

【００３４】実施例６ 化合物Ａに代えて、化合物Ｅ〔化合物Ｂにおいてｎが３
０の化合物〕を用いた以外は、実施例１と同様にして、
改質アスファルト組成物６を得た。

【００３５】実施例７ 化合物Ａに代えて、化合物Ｆを用いた以外は、実施例１
と同様にして、改質アスファルト組成物７を得た。この
化合物Ｆは、一般式（Ｉ）中のＲ₁、Ｒ₂がともにフェニ
ル基、Ｒ₃、Ｒ₄がともに水素原子、Ｒ₅が水素原子、ｎ
が１５の化合物である。

【００３６】実施例８ 鉱油Ａに代えて、鉱油Ｃ〔三井油化工業 ＳＮＨ−８〕
を用いた以外は、実施例１と同様にして、改質アスファ
ルト組成物８を得た。

【００３７】実施例９ 化合物Ａに代えて、化合物Ｇ〔化合物ＡにおいてＲ₅が
メチル基、ｎが１５の化合物〕を用いた以外は、実施例
１と同様にして、改質アスファルト組成物９を得た。

【００３８】なお、この化合物Ｇは、化合物Ａ（１５０
ｇ）、触媒として５％−Ｐｄ−Ｃ（ｐＨ＝６．６）（６
ｇ）を仕込み、大気圧下、水素を０．３ｍｌ／ｍｉｎの
速度で連続的に流しながらホルムアルデヒド（６．５
ｇ）を２．８ｇ／ｈｒの速度で滴下しながら１５０℃で
１２時間撹拌し反応させた後、ろ過により触媒を除き、
減圧にて過剰のホルムアルデヒドを留去して得たもので
ある。

【００３９】実施例１０ 化合物Ａに代えて、化合物Ｈ〔化合物Ａにおいてｎが９
０の化合物〕を用いた以外は、実施例１と同様にして、
改質アスファルト組成物１０を得た。

【００４０】実施例１１ 化合物Ａに代えて、化合物Ｉ〔化合物Ｂにおいてｎが９
０の化合物〕を、ＳＢＳに代えて、スチレン−ブタジエ
ンゴムを用いた以外は、実施例１と同様にして、改質ア
スファルト組成物１１を得た。

【００４１】実施例１２ 化合物Ａに代えて、化合物Ｈを用い、鉱物油Ａに代え
て、鉱物油Ｂを用いた以外は、実施例１と同様にして、
改質アスファルト組成物１２を得た。

【００４２】実施例１３ 化合物Ａに代えて、化合物Ｊを用いた以外は、実施例１
と同様にして、改質アスファルト組成物１３を得た。こ
の化合物Ｊは、一般式（Ｉ）中のＲ₁、Ｒ₂がともにフェ
ニル基、Ｒ₃、Ｒ₄がともに水素原子、Ｒ₅が水素原子、
ｎが９０の化合物である。

【００４３】実施例１４ 化合物Ａに代えて、化合物Ｋ〔化合物Ｇにおいてｎが９
０の化合物〕を用いた以外は、実施例１と同様にして、
改質アスファルト組成物１４を得た。

【００４４】比較例１ 鉱油Ａを使用しない以外は、実施例１と同様にして、改
質アスファルト組成物１５を得た。

【００４５】比較例２ 化合物Ａを使用しない以外は、実施例１と同様にして、
改質アスファルト組成物１６を得た。

【００４６】比較例３ 鉱油Ａと化合物Ａの両方を使用しない以外は、実施例１
と同様にして、改質アスファルト組成物１７を得た。

【００４７】比較例４ 比較例１において、化合物Ａに代えてポリオキシエチレ
ンノニルフェニルエーテル（エチレンオキサイド平均付
加モル数５）を用いた以外は比較例１と同様にして改質
アスファルト組成物１８を得た。

【００４８】＜性能評価＞ （１）混合性 上記で調製された改質アスファルト組成物を、光学顕微
鏡で４００倍に拡大し、アスファルトとゴム／熱可塑性
エラストマーの混合度合いを、アスファルトとゴム／熱
可塑性エラストマーの混合粒子の大きさで、以下の基準
に従って評価した。結果を表１に示す。

【００４９】〔評価基準〕 ◎：粒径が０．５μｍ未満であり、光学顕微鏡で４００
倍に拡大したところでは均一な混合性を示す。 ○：粒径が０．５μｍ以上３μｍ未満であり、ほぼ均一
であるが、粒状物が見られる。 △：粒径が３μｍ以上１０μｍ未満であり、混合性はや
や不足している。 ×：粒径が１０μｍ以上であり、混合性は不充分であ
る。

【００５０】（２）保存性 直径５ｃｍ×高さ１１ｃｍの缶に、上記で調製された改
質アスファルト組成物を充填し、１６０℃で５日間放置
した後、上下に切断し、それぞれの針入度をＪＩＳ Ｋ
２２０７に準拠した方法で測定し、保存性を、以下の
基準に従って評価した。結果を表１に示す。

【００５１】〔評価基準〕 ◎：上下の針入度の差が±１以内であり、良好な保存性
を有する。 ○：上下の針入度の差が±１超、±５未満であり、保存
上、問題はない。 △：上下の針入度の差が±５超、±１０未満であり、１
週間以上の保存はできない。 ×：上下の針入度の差が±１０以上であり、保存上、問
題が生じる。

【００５２】

【表１】

【００５３】以上の結果より、実施例１〜１４で得られ
た改質アスファルト組成物１〜１４は、良好な混合性を
有し、優れた保存性を有していることがわかる。これに
対し、比較例１、２、４で得られた改質アスファルト組
成物１５、１６、１８は、混合性は良いが保存性に劣
り、更に比較例３で得られた改質アスファルト組成物１
７は混合性にも保存性にも劣ることがわかる。

【００５４】

【発明の効果】本発明では、アスファルトと改質材であ
るゴムや熱可塑性エラストマーの混合性が良く、しかも
保存によるアスファルト物性の変化が無く保存性も良好
となる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2D051 AG01 AG03 AG11 EA06 4J002 AC01X AC02X AC03X AC07X AC08X AC09X AE05Y AG00W BC05X CH05Z DM007 EH036 GL00

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アスファルトと、ゴム及び／又は熱可塑
   性エラストマーと、鉱油と、下記一般式（Ｉ）で表され
   る化合物とを含有する道路舗装用改質アスファルト組成
   物。 【化１】
2. 【請求項２】 前記一般式（Ｉ）で表される化合物が、
   Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃が、それぞれ水素原子又は 【化２】 で表される基であり（ただし、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃が全て水
   素原子である場合を除く）、Ｒ₄、Ｒ₅が、それぞれ水素
   原子の化合物である請求項１記載の道路舗装用改質アス
   ファルト組成物。
3. 【請求項３】 前記一般式（Ｉ）で表される化合物が、
   Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃が、それぞれ 【化３】 で表される基であり、Ｒ₄がフェニル基であり、Ｒ₅が水
   素原子の化合物である請求項１記載の道路舗装用改質ア
   スファルト組成物。
4. 【請求項４】 前記一般式（Ｉ）で表される化合物が、
   ｎが５〜８５の化合物である請求項１〜３の何れか１項
   記載の道路舗装用改質アスファルト組成物。
5. 【請求項５】 請求項１〜４の何れか１項記載の道路舗
   装用改質アスファルト組成物と骨材とを含有する道路舗
   装用改質アスファルト。
6. 【請求項６】 請求項１〜４の何れか１項記載の道路舗
   装用改質アスファルト組成物を用いて舗装した道路。