JP2003003071A - 舗装用アスファルト系バインダーの再生添加剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一般舗装発生材や排水性舗装発生材の再生時
に、劣化したアスファルトバインダーが新規の排水性舗
装用バインダーと実質的に同等の物理性状となることを
可能とする再生添加剤を提供する。 【解決手段】 石油系重質油と熱可塑性エラストマーを
構成成分として含有する再生添加剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、舗装用アスファル
ト系バインダーの再生添加剤に関する。詳細には、一般
舗装発生材または排水性舗装発生材から得られる再生骨
材の表面に付着している劣化したアスファルトバインダ
ーを排水性舗装用アスファルトバインダーへ再生するた
めに適した再生添加剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、骨材資源問題・廃棄物処理問題か
ら舗装発生材の有効利用が叫ばれている。舗装発生材の
リサイクルは、その多くが石油系重質油の添加によるス
トレートアスファルト混合物への再生が一般的である。
また、特殊な再生用改質アスファルトの使用により舗装
発生材を改質アスファルト混合物へと再生する方法も提
案されてはいるものの、舗装発生材から得られた再生骨
材と新規骨材との配合比率を限定した使用方法が一般的
であり、またその施工実績の規模は小さいのが現状であ
る。ましてや既存の石油系重質油または再生用改質アス
ファルトを使用して舗装発生材を排水性舗装混合物へと
再生することを試みても、そのバインダー性状が排水性
舗装用バインダーの規格を満たさず、満足な結果が得ら
れないのが現状である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、一般
舗装発生材・排水性舗装発生材の再生時に、再生混合物
中の劣化したアスファルトバインダーが新規の排水性舗
装用バインダーと実質的に同等の物理性状となることを
可能とする再生添加剤を提供することにある。

【０００４】

【問題を解決するための手段】すなわち、本発明は石油
系重質油と熱可塑性エラストマーを構成成分として含有
することを特徴とする劣化したアスファルトバインダー
を排水性舗装用アスファルトバインダーへ再生するため
の再生添加剤に関する。

【０００５】本発明の再生添加剤においては、石油系重
質油１００重量部に対して熱可塑性エラストマーを８〜
５０重量部含有することが好ましい。

【０００６】本発明の再生添加剤においては、石油系重
質油の６０℃における動粘度が８０〜８００ｍｍ²／ｓ
であることが好ましい。

【０００７】本発明の再生添加剤においては、石油系重
質油が、パラフィン基原油、ナフテン基原油、混合基原
油等より得られる減圧蒸留残渣油、プロパンエキストラ
クト、フルフラールエキストラクト、フルフラールラフ
ィネート及びメチルエチルケトンエキストラクトよりな
る群から選択される重質油であることが好ましい。

【０００８】本発明の再生添加剤においては、熱可塑性
エラストマーがスチレンと他のモノマーとの共重合体で
あって、スチレン単位の含量が１０〜４５質量％である
ことが好ましい。

【０００９】本発明の再生添加剤においては、熱可塑性
エラストマーが、スチレンとブタジエンのトリブロック
共重合体、またはスチレンとブタジエンのトリブロック
共重合体とスチレンとブタジエンのジブロック共重合体
の混合物であることが好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳述する。本発明
に用いる石油系重質油は特に限定されないが、特に６０
℃における動粘度が８０〜８００ｍｍ²／ｓの石油系重
質油が好ましい。石油系重質油の６０℃における動粘度
が８００ｍｍ²／ｓを超えると、熱可塑性エラストマー
添加後の粘度が高くなり、作業性が悪くなる。一方、６
０℃における動粘度が８０ｍｍ²／ｓ未満の場合、混合
物の製造時に白煙が多く作業性、安全性が悪化する。石
油系重質油としては、例えばパラフィン基原油、ナフテ
ン基原油、または混合基原油より得られる減圧蒸留残渣
油、プロパンエキストラクト、フルフラールエキストラ
クト、フルフラールラフィネート及びメチルエチルケト
ンエキストラクトよりなる群から選択される重質油が好
ましい例として挙げることができる。

【００１１】本発明に用いられる熱可塑性エラストマー
としては、スチレンと他のモノマーを共重合して得られ
る熱可塑性エラストマーが好ましい。熱可塑性エラスト
マー中のスチレン単位の含量は１０〜４５質量％である
ことが好ましく、より好ましくは２０〜３０質量％であ
る。熱可塑性エラストマー中のスチレン単位の含量が１
０質量％未満であると再生後のアスファルトバインダー
の６０℃粘度が新規排水性舗装用バインダーの規格を満
足しないおそれがある。一方、熱可塑性エラストマー中
のスチレン単位の含量が４５質量％を超えると再生後の
アスファルトバインダーのフラース脆化点が上昇するお
それがある。

【００１２】本発明に用いられる熱可塑性エラストマー
の好ましい例としては、スチレン−ブタジエン−スチレ
ンのトリブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−ブタ
ジエン−スチレンのトリブロック共重合体とスチレン−
ブタジエンのジブロック共重合体との混合物を挙げるこ
とができる。また、これらはスチレン−ブタジエンのラ
ンダム共重合体を含んでいても良い。本発明に用いられ
る熱可塑性エラストマーの他の好ましい例としては、ス
チレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩ
Ｓ）、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレンのブ
ロック共重合体（ＳＥＢＳ）及びスチレン−ブタジエン
−ブチレン−スチレンのブロック共重合体（ＳＢＢＳ）
を挙げることができる。これらは、単独もしくは混合し
て使用することができる。

【００１３】さらに、前記した本発明に用いられる熱可
塑性エラストマーには、スチレン−ブタジエンゴム、ク
ロロプレンゴムおよび天然ゴム等のゴム、エチレン−エ
チルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレン−酢酸
ビニル共重合体（ＥＶＡ）などのエチレン系共重合体、
あるいは脂肪族炭化水素樹脂、脂環族系炭化水素樹脂お
よび芳香族炭化水素樹脂等の石油樹脂類を混合して用い
ることができる。この場合の混合割合は、熱可塑性エラ
ストマー１００重量部に対して１００重量部以下が好ま
しい。

【００１４】本発明において用いられる熱可塑性エラス
トマーのメルトフローレート（ＭＦＲ：２００℃・５ｋ
ｇにて測定）は、好ましくは２０以下、より好ましくは
１５以下である。熱可塑性エラストマーのメルトフロー
レートが２０を超えると再生後の排水性舗装用アスファ
ルトバインダーの６０℃粘度が新規排水性舗装用バイン
ダーの規格を満足しないおそれがある。

【００１５】本発明の再生添加剤は、石油系重質油と熱
可塑性エラストマーを構成成分として含有する組成物で
あり、石油系重質油と熱可塑性エラストマーの含有割合
は石油系重質油１００重量部に対して、熱可塑性エラス
トマーが好ましくは８〜５０重量部、より好ましくは１
５〜３０重量部である。熱可塑性エラストマーが８重量
部未満では、再生後のアスファルトバインダーの６０℃
粘度が新規排水性舗装用バインダーの規格を満足しない
おそれがある。一方、熱可塑性エラストマーが５０重量
部を超えると再生添加剤の粘度が高くなり、作業性およ
び骨材との混合性が悪くなるなどの問題がある。本発明
の再生添加剤は、石油系重質油に熱可塑性エラストマー
を添加し、好ましくは温度１５０〜２００℃で、通常２
〜５時間攪拌することにより調製できる。

【００１６】本発明の再生添加剤は、再生骨材に付着し
ている劣化アスファルトバインダー１００重量部に対し
て、通常５〜３０重量部、好ましくは１０〜２０重量部
を添加する（以降、この劣化アスファルトバインダーと
再生添加剤の混合物を再生排水性舗装用バインダーと呼
ぶ。）。この再生排水性舗装用バインダーは単体だけで
も使用可能であるが、劣化アスファルトバインダーの劣
化の程度により新規の排水性舗装用バインダーを添加し
て使用することもできる。新規排水性舗装用バインダー
の混合割合は、再生排水性舗装用バインダー１００重量
部に対して、０〜９００重量部、好ましくは５０〜９０
０重量部、より好ましくは１００〜９００重量部であ
る。劣化アスファルトバインダーに再生添加剤を添加混
合する時の温度は、通常の排水性舗装用アスファルトを
製造する時の温度である１６０℃〜１９０℃程度で良
く、また再生添加剤自体は室温〜１８０℃程度に加熱し
ておくこともできる。また再生添加剤を添加する時の混
合時間は、通常の排水性舗装用アスファルト混合物を製
造する時の混合時間程度で良く、通常４０秒から２分程
度で十分である。

【００１７】

【発明の効果】本発明の再生添加剤は、舗装発生材から
得た再生骨材に付着した劣化アスファルトバインダーを
新規排水性舗装用バインダーと実質的に同等の物性性状
へと回復させることが可能である。

【００１８】

【実施例】以下に実施例を挙げ、本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００１９】なお、実施例および比較例で用いた試験法
は以下の通りである。 （１）動粘度：「舗装試験法便覧」（社団法人日本道路
協会編、丸善（株）発行）に記載の「高温粘度試験方
法」に準じた。 （２）薄膜加熱試験：ＪＩＳ Ｋ２２０７に記載の「薄
膜加熱試験方法」に準じた。 （３）加圧促進劣化試験：「舗装試験法便覧別冊」（社
団法人日本道路協会編）に記載の「加圧劣化容器を用い
た舗装用バインダーの促進劣化試験方法」に準じた。 （４）針入度：ＪＩＳ Ｋ２２０７に準じた。 （５）軟化点：ＪＩＳ Ｋ２２０７に準じた。 （６）伸度：ＪＩＳ Ｋ２２０７に準じた。 （７）６０℃粘度：「舗装試験法便覧別冊」（社団法人
日本道路協会編）に記載の「６０℃粘度試験方法」に準
じた。 （８）タフネス：「舗装試験法便覧」（社団法人日本道
路協会編）に記載の「タフネステナシティ試験法」に準
じた。 （９）テナシティ：「舗装試験法便覧」（社団法人日本
道路協会編）に記載の「タフネステナシティ試験法」に
準じた。

【００２０】（実施例１）６０℃における動粘度が１０
０ｍｍ²／ｓのフルフラールエキストラクト１００重量
部に対し、スチレン単位含量が３０質量％のＳＢＳを３
０重量部添加し、１８０℃の加熱状態で３時間攪拌し、
ＳＢＳを溶解分散して再生用添加剤Ａを調整した。次
に、市販の排水性舗装用バインダーに薄膜加熱試験（Ｔ
ＦＯＴ）を実施し、さらに米国ＳＨＲＰ規格試験である
加圧促進劣化試験（ＰＡＶ）を実施することにより劣化
排水性舗装用バインダーを得た。市販の新規排水性舗装
用バインダー７０重量部、前記劣化排水性舗装用バイン
ダー３０重量部、および再生添加剤Ａ３重量部をステン
レスビーカーにとり、１８０℃で９０秒間攪拌混合し
た。得られたバインダーの性状は表１に示すように、日
本改質アスファルト協会が定める排水性バインダー規格
を全て満足し、十分な性状が得られた。

【００２１】（実施例２）６０℃における動粘度が１０
０ｍｍ²／ｓのフルフラールエキストラクト１００重量
部に対し、スチレン単位含量が３０質量％のＳＢＳを５
０重量部添加し、１８０℃の加熱状態で３時間攪拌し、
ＳＢＳを溶解分散して再生用添加剤Ｂを調整した。市販
の新規排水性舗装用バインダー５０重量部、実施例１で
得た劣化排水性舗装用バインダー５０重量部、および再
生添加剤Ｂ５重量部をステンレスビーカーにとり、１８
０℃で９０秒間攪拌混合した。得られたバインダーの性
状は表１に示すように、日本改質アスファルト協会が定
める排水性バインダー規格を全て満足し、十分な性状が
得られた。

【００２２】（実施例３）市販のストレートアスファル
ト６０／８０に薄膜加熱試験（ＴＦＯＴ）を実施し、さ
らに米国ＳＨＲＰ規格試験である加圧促進劣化試験（Ｐ
ＡＶ）を実施することにより劣化ストレートアスファル
トバインダーを得た。市販の新規排水性舗装用バインダ
ー８０重量部、前記劣化ストレートアスファルトバイン
ダー２０重量部、および再生添加剤Ｂ２重量部をステン
レスビーカーにとり、１８０℃で９０秒間攪拌混合し
た。得られたバインダーの性状は表１に示すように、日
本改質アスファルト協会が定める排水性バインダー規格
を全て満足し、十分な性状が得られた。

【００２３】（比較例１）市販の新規排水性舗装用バイ
ンダー７０重量部、および実施例１で得た劣化排水性舗
装用バインダー３０重量部をステンレスビーカーにと
り、１８０℃で９０秒間攪拌混合した。得られたバイン
ダーは針入度が３７、１５℃における伸度が４５ｃｍで
あり、日本改質アスファルト協会が定める排水性バイン
ダー規格を満足せず、十分な性状が得られなかった。

【００２４】（比較例２）市販の新規排水性舗装用バイ
ンダー５０重量部、実施例１で得た劣化排水性舗装用バ
インダー５０重量部、および再生添加剤としてフルフラ
ールエキストラクト（再生添加剤Ｃ）５重量部をステン
レスビーカーにとり、１８０℃で９０秒間攪拌混合し
た。得られたバインダーは軟化点が７３℃、６０℃粘度
が１７ｋＰａ・ｓ、タフネスが１９Ｎ・ｍであり、日本
改質アスファルト協会が定める排水性バインダー規格を
満足せず、十分な性状が得られなかった。 （比較例３）市販の新規排水性舗装用バインダー８０重
量部、実施例３で得た劣化ストレートアスファルトバイ
ンダー２０重量部、および再生添加剤Ｃ２重量部をステ
ンレスビーカーにとり、１８０℃で９０秒間攪拌混合し
た。得られたバインダーは６０℃粘度が１ｋＰａ・ｓ、
タフネス１７Ｎ・ｍ、テナシティ１３Ｎ・ｍであり、日
本改質アスファルト協会が定める排水性バインダー規格
を満足せず、十分な性状が得られなかった。

【００２５】

【表１】

フロントページの続き (72)発明者 塚越 徹 東京都港区西新橋一丁目３番12号 日石三 菱株式会社産業エネルギー部内 Ｆターム(参考） 4J002 AE051 BC042 BP012 GT00

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 石油系重質油と熱可塑性エラストマーを
   構成成分として含有することを特徴とする劣化した舗装
   用アスファルトバインダーを排水性舗装用アスファルト
   バインダーへ再生するための再生添加剤。
2. 【請求項２】 石油系重質油１００重量部に対して熱可
   塑性エラストマーを８〜５０重量部含有することを特徴
   とする請求項１に記載の再生添加剤。
3. 【請求項３】 石油系重質油の６０℃における動粘度が
   ８０〜８００ｍｍ²／ｓであることを特徴とする請求項
   １又は２に記載の再生添加剤。
4. 【請求項４】 石油系重質油が、パラフィン基原油、ナ
   フテン基原油、混合基原油等より得られる減圧蒸留残渣
   油、プロパンエキストラクト、フルフラールエキストラ
   クト、フルフラールラフィネート及びメチルエチルケト
   ンエキストラクトよりなる群から選択される重質油であ
   ることを特徴とする請求項１から３のいずれかの項に記
   載の再生添加剤。
5. 【請求項５】 熱可塑性エラストマーが、スチレンと他
   のモノマーとの共重合体であって、スチレン単位の含量
   が１０〜４５質量％であることを特徴とする請求項１か
   ら４のいずれかの項に記載の再生添加剤。
6. 【請求項６】 熱可塑性エラストマーが、スチレンとブ
   タジエンのトリブロック共重合体、またはスチレンとブ
   タジエンのトリブロック共重合体とスチレンとブタジエ
   ンのジブロック共重合体の混合物であることを特徴とす
   る請求項１から５のいずれかの項に記載の再生添加剤。