JP2009209193A

JP2009209193A - アスファルトラバーおよびその製造方法

Info

Publication number: JP2009209193A
Application number: JP2008050968A
Authority: JP
Inventors: Makiko Otake; 真紀子大竹; Kinji Masuda; 欽司増田; Masahito Murayama; 雅人村山; Hiroshi Kamibayashi; 宏上林
Original assignee: Bridgestone Corp; Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Bridgestone Corp; Toyo Tire Corp
Priority date: 2008-02-29
Filing date: 2008-02-29
Publication date: 2009-09-17

Abstract

【課題】加熱貯蔵時の粘度低下を低減した加熱貯蔵に適したアスファルトラバーおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】ストレートアスファルト中にゴム粉として、乗用車用タイヤを破砕したゴム粉を含有するアスファルトラバーである。乗用車用タイヤを破砕したゴム粉の含有量は５〜３０質量％の範囲であることが好ましく、また、乗用車用タイヤを破砕したゴム粉の粒径は１０〜５０００μｍの範囲であることが好ましい。また、本発明のアスファルトラバーの製造方法は、前記ストレートアスファルトを加熱して溶融させる溶融工程と、溶融後にストレートアスファルトを溶融温度以上で攪拌しながら前記乗用車用タイヤを破砕したゴム粉を添加する添加工程と、添加後さらに溶融温度以上に保ったまま攪拌し続ける攪拌工程と、攪拌後、恒温槽内で熟成させる熟成工程と、を含むものである。
【選択図】図１

Description

本発明はアスファルトラバーおよびその製造方法に関し、詳しくは加熱貯蔵に適したアスファルトラバーおよびその製造方法に関する。

従来、廃タイヤを粉砕したゴムを弾性舗装材として使用することが知られている。この弾性舗装材を歩道に適用した場合には、ゴムの有する弾力性により衝撃吸収性、転倒時の安全性に効果があり、また、車道に適用した場合には、内部に空隙があるため排水性、通気性に加えて吸音性に優れており、そのためタイヤと路面内で発生する騒音の低減にも有効である。しかし、ゴムの弾性により締固めが不十分となりやすく、また摩耗しやすいため、耐久性には問題が残されていた。

また、廃タイヤを粉砕して得られるゴム粉をアスファルトに混ぜたアスファルトラバーも知られている。通常のアスファルトの代わりにアスファルトラバーを使用すると、石や砂等の骨材を被覆する膜が厚くなり、舗装の耐久性が向上し、わだち掘れ、ひび割れができにくくなるといわれている。かかるアスファルトラバーは、加熱溶融したストレートアスファルトに廃タイヤのゴム粉を所定量添加し、所定温度に保持して攪拌・混合した後、これを所定温度で熟成することにより製造される。通常、ゴム粉は、バス・トラック等の廃タイヤを粉砕したもの（以下「ＴＢゴム粉」と称する）を使用し、攪拌・混合および熟成は１８０℃で行われる（例えば、特許文献１）。

かかるアスファルトラバーの特徴は、ＴＢゴム粉が膨潤して高粘度のバインダへと改質されることであり、これにより、改質アスファルトと類似した性能が期待できるとされている。このようにして得られたアスファルトラバーは耐流動性、耐摩耗性、疲労抵抗性、すべり抵抗性および耐候性等に優れていることが報告されている。
特開２００６−３２８１３９号公報（特許請求の範囲等）

わが国では、アスファルトバインダは多現場少量出荷が多いため、通常、加熱貯蔵されることが多い。これはストレートアスファルトに限らず、他の改質アスファルトについても同様である。しかしながら、この加熱貯蔵により、従来知られているいずれのアスファルトラバーバインダも粘度低下を起こすことが知られており、これはアスファルトラバーの貯蔵を考えると、舗装用バインダとして機能が不安定な状態であることを意味している。

そこで本発明の目的は、加熱貯蔵時の粘度低下を低減した加熱貯蔵に適したアスファルトラバーおよびその製造方法を提供することにある。

本発明者らは鋭意検討した結果、アスファルトに添加するゴム粉を従来使用しているＴＢゴム粉から乗用車用タイヤを破砕したゴム粉へと変更することにより、加熱貯蔵を行ってもアスファルトラバーの粘度低下を低減することが可能であることを見出して、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明のアスファルトラバーは、ストレートアスファルト中にゴム粉として、乗用車用タイヤを破砕したゴム粉を含有することを特徴とするものである。

本発明において、前記乗用車用タイヤを破砕したゴム粉の含有率は５〜３０質量％の範囲であることが好ましく、また、前記乗用車用タイヤを破砕したゴム粉の粒径は１０〜５０００μｍの範囲であることが好ましい。

また、本発明のアスファルトラバーの製造方法は、前記ストレートアスファルトを加熱して溶融させる溶融工程と、溶融後にストレートアスファルトを溶融温度以上で攪拌しながら前記乗用車用タイヤを破砕したゴム粉を添加する添加工程と、添加後さらに溶融温度以上に保ったまま攪拌し続ける攪拌工程と、攪拌後、恒温槽内で熟成させる熟成工程と、を含むことを特徴とするものである。

本発明によれば、上記構成としたことにより、加熱貯蔵においても粘度低下を低減したアスファルトラバーを得ることができ、また、本発明の製造方法により加熱貯蔵に適したアスファストラバーを製造することが可能となった。

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
本発明のアスファルトラバーはストレートアスファルト中にゴム粉として、乗用車用タイヤを破砕したゴム粉（以下「ＰＳゴム粉」と称する）を含有することが肝要である。タイヤに用いられるゴムは、ゴム成分として天然ゴム（ＮＲ）とスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）を含んでおり、一般的にＰＳゴム粉はＴＢゴム粉よりもＳＢＲの比率が高いという特徴がある。本発明において、ＰＳゴム粉を用いることによりＴＢゴム粉を用いた場合に比べ大幅に加熱貯蔵時におけるアスファルトラバーの粘度低下の低減を図ることができる。また、ＰＳゴム粉を使用することは、廃タイヤのリサイクルにもつながり、廃タイヤの不法投棄等の公害問題の解決にも貢献することができる。尚、ＰＳゴム粉には、本発明の効果を損なわない範囲内で、少量の他のゴム粉が含まれていてもよい。

本発明に用いるストレートアスファルトとしては、ストレートアスファルト４０／６０、６０／８０、８０／１００、１００／１２０等を挙げることができる。これらはそれぞれ単独で、または２種以上を組み合わせて使用することができる。また、ストレートアスファルトは、脱色アスファルトであってもよい。

また、本発明において用いるＰＳゴム粉の含有量は、アスファルトラバー全量に対し、好ましくは５〜３０質量％の範囲であり、より好ましくは１０〜２０質量％である。ＰＳゴム粉の含有量が３０質量％を超えると高温での流動性が低く、施工が困難となり、一方、５質量％未満であると高温での流動性が大きく、また、ゴム弾性が低い材料となり、いずれも本発明の効果を良好に得ることができない。

また、本発明において用いるＰＳゴム粉の粒径は、好ましくは１０〜５０００μｍの範囲である。ＰＳゴム粉の粒径が５０００μｍを超えると、ＰＳゴム粉がゲル化しにくく、本発明の効果を良好に得ることができない。

次に本発明のアスファルトラバーの製造方法について説明する。
本発明のアスファルトラバーの製造方法は、ストレートアスファルトを加熱して溶融させる溶融工程と、溶融後にストレートアスファルトを溶融温度以上で攪拌しながらＰＳゴム粉を添加する添加工程と、添加後さらに溶融温度以上に保ったまま攪拌し続ける攪拌工程と、攪拌後、恒温槽内で熟成させる熟成工程と、を含む。

溶融工程において、ストレートアスファルトの加熱溶融温度は、１３０℃〜１８０℃の範囲が好ましい。１３０℃未満ではストレートアスファルトが十分に溶融せず、一方、１８０℃を超えても溶融効果は変わらないためである。

添加工程において、加熱溶融したストレートアスファルトにＰＳゴム粉を添加する際の温度は、１５０℃〜２００℃が好ましい。１５０℃未満ではＰＳゴム粉が十分にゲル化せず、一方、２００℃を超えるとアスファルトが熱劣化を起こしてしまうからである。この時、ＰＳゴム粉の添加は、加熱溶融したストレートアスファルトを攪拌しながら添加しても、添加後に攪拌してもよいが、ＰＳゴム粉のゲル化の促進と均一な混合を考慮すると、ストレートアスファルトを攪拌しながら添加することが好ましい。この際、攪拌速度は５０ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍであることが好ましい。攪拌速度が５０ｒｐｍ未満であると添加したＰＳゴム粉の分散が不十分となり均一な混合物が得られず、一方、３０００ｒｐｍを超えても攪拌効果は変わらないためである。

攪拌工程において、加熱溶融したストレートアスファルトにＰＳゴム粉を添加後、攪拌する時間は、１０分以上が好ましい。加熱溶融したストレートアスファルトと添加したＰＳゴム粉がゲル化して均一に混合されるには１０分程度の時間が必要であるからである。また、攪拌速度は５０ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍであることが好ましい。攪拌速度が５０ｒｐｍ未満であると均一なアスファルトラバーが得られず、一方、３０００ｒｐｍを超えても攪拌効果は変わらないためである。なお、この際のアスファルトラバーの温度は、１５０℃〜２００℃が好ましい。１５０℃未満ではＰＳゴム粉が十分にゲル化せず、一方、２００℃を超えるとアスファルトが熱劣化を起こしてしまうからである。

熟成工程において、ストレートアスファルトに添加したＰＳゴム粉がゲル化して均一に混合された後、所定温度、所定時間にて熟成を行うが、この時の温度は１５０℃〜２００℃の範囲が好ましい。１５０℃未満ではストレートアスファルトとＰＳゴム粉の正常な溶融状態を維持することができず、２００℃を超えるとアスファルトラバーが熱劣化を起こしてしまうからである。また、熟成時間は３０分未満では熟成効果が十分に得られないので、３０分以上が好ましい。

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
（実施例１〜３）
アスファルトとして、実施例１には新日本石油社製ストレートアスファルト６０−８０、実施例２には出光興産社製ストレートアスファルト６０−８０、実施例３には新日本石油社製ストレートアスファルト６０−８０を用い、ゴム粉として、すべてＵＳＳ東洋社製ＰＳ−＃４０００を用いて、以下の手順にて各実施例のアスファルトラバーを調製した。

まず、ストレートアスファルトをマントルヒーター（大科電器株式会社製）を用いて１８０℃まで加熱し、溶融させた。続いて１８０℃を維持したまま、攪拌機を用いて２００〜４００ｒｐｍで攪拌しながら、実施例１、２には１５質量％、実施例３には１２．５質量％のゴム粉を添加した。１８０℃に維持したまま混合物を約３０分間攪拌し、その後１８０℃の恒温槽内で２．５時間熟成し、各実施例のアスファルトラバーを調製した。

（比較例１〜３）
ゴム粉としてＵＳＳ東洋社製ＴＢ−＃４０００を用いた以外は上記実施例１〜３と同様の手順により、対応する比較例１〜３のアスファルトラバーを調製した。

（評価方法）
熟成直後を０日とし、所定日数経過後のアスファルトラバーの粘度を測定した。試験期間中はアスファルトラバーを１８０℃で加熱貯蔵した。粘度測定にはリオン社製ビスコテスタＶＴ−０４Ｅを使用した。ゴム粉添加量が１５質量％である実施例１、２および比較例１、２の結果を図１に、ゴム粉添加量が１２．５質量％の場合である実施例３および比較例３の結果を図２にそれぞれ示す。

図１および２より、貯蔵日数が３日を超えるとＴＢゴム粉を使用したアスファルトラバーよりも、ＰＳゴム粉を使用したアスファルトラバーの方が粘度が高く、粘度の低下が抑えられていることがわかる。以上の結果、ＰＳゴム粉を用いることにより、長期加熱貯蔵しても粘度を高く保つことができるアスファルトラバーを製造できることが明らかとなった。

実施例１、２および比較例１、２のアスファルトラバーの粘度の経時変化を表すグラフである。実施例３および比較例３のアスファルトラバーの粘度の経時変化を表すグラフである。

Claims

ストレートアスファルト中にゴム粉として、乗用車用タイヤを破砕したゴム粉を含有することを特徴とするアスファルトラバー。
前記乗用車用タイヤを破砕したゴム粉の含有率が５〜３０質量％の範囲である請求項１記載のアスファルトラバー。
前記乗用車用タイヤを破砕したゴム粉の粒径が１０〜５０００μｍの範囲である請求項１または２記載のアスファルトラバー。
請求項１〜３のうちいずれか一項記載のアスファルトラバーの製造方法において、前記ストレートアスファルトを加熱して溶融させる溶融工程と、溶融後にストレートアスファルトを溶融温度以上で攪拌しながら前記乗用車用タイヤを破砕したゴム粉を添加する添加工程と、添加後さらに溶融温度以上に保ったまま攪拌し続ける攪拌工程と、攪拌後、恒温槽内で熟成させる熟成工程と、を含むことを特徴とするアスファルトラバーの製造方法。