JP2015199836A

JP2015199836A - 改質アスファルト組成物

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Publication number: JP2015199836A
Application number: JP2014079662A
Authority: JP
Inventors: 昌洋佐野; Masahiro Sano; 彰瀬尾; Akira Seo
Original assignee: Showa Shell Sekiyu KK
Current assignee: Showa Shell Sekiyu KK
Priority date: 2014-04-08
Filing date: 2014-04-08
Publication date: 2015-11-12
Anticipated expiration: 2034-04-08
Also published as: JP6309329B2

Abstract

【課題】建築物の屋上や屋根等に防水シートを貼り付けることで防水施工を行う上で使用される改質アスファルト組成物において、特に溶融粘度を低減でき、低温における柔軟性や、高温剛性を確保する。
【解決手段】ベースアスファルトと、数平均分子量１０万以下のスチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＳＢＳ）：７〜１２重量％と、結晶化度４０〜６０％、１５０℃における溶融粘度が２００ｍＰａ・ｓ以上１５００ｍＰａ・ｓ以下のワックス：６〜９．５重量％とを含有することを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、建築物の屋上や屋根等に防水シートを貼り付けることで防水施工を行う上で使用される改質アスファルト組成物に関するものである。

従来より、建築物の屋上や屋根、或いはベランダやルーフバルコニー等の下地に防水層を形成する場合には、溶融したアスファルトにより防水シートを貼り付ける熱工法が広く用いられている。この熱工法では、施工期間を短縮化することができ、高い水密性を確保することができる。このため、建築物等の下地に防水層を形成する防水工事分野において高い支持を得ていた。

しかしながらこの熱工法では、施工に使用するアスファルトを溶融釜に入れて、常時２６０℃もの高温に加熱する必要がある。この加熱によりアスファルトが気化し、これにより発生する煙や臭気が作業環境のみならず周辺環境に大きな影響を及ぼしてしまうという問題点がある。特に近年における建築物の屋上や屋根等の下地の改修工事の増加に伴い、特に住宅密集地における気化アスファルトの臭気による問題が発生している。

このような防水用のアスファルトとしては、一般にブローンアスファルトが使用される。一方、この防水用アスファルトとして、最近では改質材を添加した改質アスファルトの使用も増加してきている。特にこの改質アスファルトでは、下地の変形への追従性が増加し、防水層の破損も少なくなるため、従来工法のように防水シートを複数枚に亘り重ね張りした積層構造を設ける必要性が無くなり、一層からなる防水シートを貼り付けるのみで施工を完了させることができる。

改質アスファルトは、上述した熱工法においても使用されるが、アスファルトの臭気や煙等の発生を抑制する観点から、トーチ工法に基づいて施工される場合が多い。このトーチ工法では、防水シートの裏面にある改質アスファルトをトーチバーナーで加熱することにより溶融させ、この溶融させた改質アスファルトを介して防水シートを下地に貼り付ける工法である。このトーチ工法によれば、上述したアスファルトの臭気や煙等の問題を改善することができる。

しかしながら、かかるトーチ工法において用いられる改質アスファルトは粘度が高く、改質アスファルトの溶融に必要な熱量が大きくなってしまう。その結果、通常のトーチバーナーによる加熱では、アスファルトの溶融が不十分なことが多く、接触不良が生じてしまう。また改質アスファルトの溶融を完全なものとするために、トーチバーナーの火力を増大させると、却って防水シートが破損してしまい、漏水につながる可能性があり、防水工事の信頼性を確保するために、高度な施工技術が必要になるという問題点もあった。

このため、これらトーチ工法における問題点を解決するために、従来の防水用アスファルトと同等の性能を有しながら、溶融時における粘度を低減することが可能な改質アスファルトを提案することで、上述したアスファルトの溶融不良、施工不良を減少させることにより、防水工事そのものの信頼性を向上させる必要性があった。

ちなみに従来において、溶融時における粘度を低減させることを目的とし、１５０〜２００℃における溶融粘度が３０〜２，０００センチポアズの範囲にはいる改質アスファルト組成物が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開平１０−２８７８１２号公報

しかし、上述した特許文献１の開示技術では、溶融粘度を低減できることができるが、これらに加えて低温における柔軟性や、高温剛性をもバランスよく達成できる点については特段言及されていない。

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、建築物の屋上や屋根等に防水シートを貼り付けることで防水施工を行う上で使用される改質アスファルト組成物において、特に溶融粘度を低減でき、低温における柔軟性や、高温剛性を確保することが可能な改質アスファルト組成物を提供することにある。

本発明者らは、上述した課題を解決するために、溶融アスファルト上に積層させた防水シートを建築物の屋根や屋上等の下地に予め張り付けておき、表面のアスファルトをトーチバーナーで溶融して防水シートを張り付ける工法を新たに提案し、従来の熱工法と同等の信頼性と施工性を確保しつつ、施工時の発生臭気と発煙を低減させることができ、更に溶融粘度を低減でき、低温における柔軟性や、高温剛性を確保することが可能なアスファルト組成物の成分組成を鋭意検討した。

請求項１記載の改質アスファルト組成物は、ベースアスファルトと、数平均分子量１０万以下のスチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＳＢＳ）：８重量％超１２重量％以下と、結晶化度４０〜６０％、１５０℃における溶融粘度が２００ｍＰａ・ｓ以上１５００ｍＰａ・ｓ以下のワックス：７．５〜９．５重量％とを含有することを特徴とする。

請求項２記載の改質アスファルト組成物は、請求項１記載の発明において、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＳＢＳ）：９〜１２重量％と、ワックス：８〜９重量％とを含有することを特徴とする。

請求項３記載の改質アスファルト組成物は、請求項１又は２記載の発明において、更に樹脂酸：０．２〜２．０重量％を含有することを特徴とする。

上述した構成からなる本発明によれば、従来の防水用アスファルトと同等の性能を有しながら、低温における柔軟性、高温における剛性を確保することができ、しかも溶融粘度を低減させることができる。このため、過度な加熱を必要とすることなく改質アスファルト組成物を軟らかくすることができ、施工性を向上させることができることに加えて、トーチバーナーの火力を増大させすぎることによる防水シートの破損を防止できる。また本発明を適用した改質アスファルト組成物では、加熱による臭気、煙の発生も防止でき、環境にやさしいアスファルトを提供することが可能となる。

本発明を適用した改質アスファルト組成物が使用されるトーチ工法について説明するための図である。

以下、本発明を適用した改質アスファルト組成物の実施の形態について詳細に説明する。

本発明を適用した改質アスファルト組成物は、ベースアスファルトと、数平均分子量１０万以下のスチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＳＢＳ）：８重量％超１２重量％以下と、結晶化度４０〜６０％、１５０℃における溶融粘度が２００ｍＰａ・ｓ以上１５００ｍＰａ・ｓ以下のワックス：７．５〜９．５重量％とを含有することを特徴とする。

以下の説明において単に％という場合は、改質アスファルト組成物全体の重量％を意味するものとする。

ベースアスファルト
本発明における改質アスファルト組成物としては、例えば、ストレートアスファルト（ＪＩＳＫ２２０７参照）、ブローンアスファルト（ＪＩＳＫ２２０７参照）、セミブローンアスファルト（「アスファルト舗装要綱」，社団法人日本道路協会発行，平成９年１月１３日，ｐ．５１，表−３．３．４参照）、溶剤脱瀝アスファルト（「新石油辞典」，石油学会編，１９８２年，ｐ．３０８参照）等のアスファルト又はこれらの混合物、並びにこのような各種アスファルトに芳香族系重質鉱油等が添加されたもの等を使用することができる。

本発明ではアスファルトの針入度グレードごとに検討し、ストレートアスファルト４０／６０〜２００／３００相当品まで使用することができる。

一般に針入度グレードが低いほど、機械的強度が高いが、一方で曲げ仕事量と曲げスティフネスに代表される低温性状が悪くなる。

また、本発明では使用するベースアスファルトとしては、ストレートアスファルトに溶剤脱瀝アスファルトおよび芳香族系重質鉱油を添加したアスファルトが好ましい。

溶剤脱瀝アスファルトとしては、溶剤としてプロパン、または、プロパンとブタンを使用したプロパン脱瀝アスファルトを使用することができる。

芳香族系重質鉱油としては、石油系溶剤抽出油やＪＩＳＫ６２００に規定されている、芳香族炭化水素を少なくとも３５重量％含むアロマ系の炭化水素系プロセスオイル等や、原油の減圧蒸留残油をプロパン等により脱瀝して得られた溶剤脱瀝油を更にフルフラール等の極性溶剤を用いて溶剤抽出することにより、ブライトストック（重質潤滑油）を得る際の溶剤抽出油、すなわち、エキストラクトがある。エキストラクトは、原油の減圧蒸留残油をプロパン等により脱れきして得られた溶剤脱れき油を更に極性溶剤を用いて溶剤抽出することにより、重質潤滑油を精製油として得る際の抽出油である。

本発明では、芳香族重質鉱油としては、エキストラクトを添加することが好ましい。

本発明におけるエキストラクトの役割は、熱可塑性エラストマーのアスファルトへの溶解性を高め、貯蔵安定性において分離の発生を防ぐもので、熱可塑性エラストマーの添加量が多いとエキストラクトの必要な添加量も増加する。また、熱可塑性エラストマーの添加量に対して必要以上のエキストラクトを添加すると強度が低下する。

改質アスファルト組成物全体に対するベースアスファルトの含有量は、６５〜８０重量％とされていることが望ましい。

改質アスファルト組成物全体に対するエキストラクトの含有量は、針入度、軟化点、貯蔵安定性、強度を示す複素弾性率及び、低温性状を示す曲げ仕事量と曲げスティフネスを考慮して決められる。但し、このエキストラクトの含有比率が高すぎる場合には、高温剛性が却って低下してしまう。このため、本発明で検討した範囲では、改質アスファルト組成物全体に対するエキストラクトの含有量は５％以下が望ましい。

スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＳＢＳ）
ＳＢＳは、アスファルト中に添加される、いわゆる熱可塑性エラストマーである。このＳＢＳは、改質アスファルト組成物の製造温度及び使用温度、加工温度（１５０〜２１０℃程度）において分解による貯蔵せん断弾性係数、および動粘度をはじめとした物理的強度の低下が少なく、後述する水添熱可塑性エラストマーに比べて安価なエラストマーである。ＳＢＳは、スチレンブロックの間にブタジエンブロックが挟まれた化学構造からなり、このブタジエンブロックを構成する二重結合にカルボキシル基を有する炭素数２０の多環式ジテルペン（樹脂酸）を付加させることにより、改質アスファルト組成物中でのＳＢＳの安定性、すなわち分離し浮上しない傾向、性能を向上させることが可能となる。

本発明においては、アスファルトに対して混合すべきＳＢＳの混合比を調節することにより、改質アスファルト組成物の物性や性状が最適になるように調製している。

アスファルトは、温度変化による物理性状の変化が極めて大きい材料である。すなわち、このアスファルトは、感温性の大きい材料である。このため常温で使用する材料を形成する場合、約１００〜２００℃程度まで加熱し溶融させ、液体状にすることで、任意の形状に形成する事が可能になる。

このため、本発明を適用した改質アスファルト組成物では、アスファルトに比べて温度変化による物理性状の変化が小さい、すなわち感温性の小さいＳＢＳを、アスファルトに添加、混合し、アスファルトの感温性を小さくする事が行われている。さらにこのＳＢＳは、アスファルトに比べて高温での弾性率が大きいため、本発明では、物理強度の向上の観点からも、このＳＢＳを添加、混合する。

またＳＢＳの分子量を制御することにより、得られる改質アスファルト組成物の高温粘度を抑制し良好な施工性を有することが可能となる。本発明では、数平均分子量が１０万以下であるＳＢＳを使用する。

しかしながら、本発明を適用した改質アスファルト組成物全重量あたりのＳＢＳ含有量が８重量％以下の場合、ＳＢＳ添加による感温性の改善や物理強度向上、低温における柔軟性の向上の程度が実用上十分でなく、アスファルトの物性及び性状の温度依存性を改善する事ができず、広い温度範囲で適切な物性及び性状を得ることが困難になるという問題点が生じる。これに対して、ＳＢＳ含有量が１２重量％を超える場合、最終的に得られる改質アスファルト組成物の粘度が大きくなり過ぎてしまい、実際にこれを用いて防水を構築する際の施工性を著しく悪化させることにもなる。また、このＳＢＳ含有量が１２重量を超える場合、最終的に得られる改質アスファルト組成物の熱安定性及び貯蔵安定性が悪化し、均一な組成物を得られなくなる。このため、ＳＢＳの含有量は８重量％超１２重量％以下とする。

なおＳＢＳは、得られる改質アスファルト組成物について、上述した高温剛性と低温柔軟性の双方をより好適に発揮させるために、下限が９重量％とされていることが好ましい。

ワックス：６〜９．５％
ワックスとしてはポリエチレン、若しくはポリエチレンに酸が付加したものを用いる
ワックスを混合する理由としては、溶融粘度の低減と、高温剛性向上を図るためであり、これらの性能はワックスの持つ特性と合致している。一方、ワックスは、改質アスファルト組成物における低温での柔軟性を図る上で有用な特性を持っていない。即ち、ワックスを添加したときにはかかる低温柔軟性が低下してしまう。本発明によれば、ワックスを混合することによる低温柔軟性の低下を、上述した低分子量からなるＳＢＳの添加によりカバーする。

ワックスは、直鎖構造のノルマルパラフィンのみならず、数多くの分岐構造を持つものも含む。この分岐の度合を示す指標として結晶化度がある。結晶化度はワックス中の非晶部分と結晶部分との割合であり、結晶化度が高くなるほど分岐が少なくなる。

ワックスの結晶化度が６０％を超える場合には、結晶部分の割合が大きくなり、非晶部分の割合が小さくなる。その結果、ワックスを構成する分子鎖の分岐が少なくなり、二重結合を有するベースアスファルトとＳＢＳとを好適に混合できなくなる。その結果、改質アスファルト組成物が不均一となりＳＢＳの持つ低温性状改善効果が低下し、必要な低温柔軟性を得られない。

これに対してワックスの結晶化度が６０％以下の場合には、非晶部分の割合が大きくなる結果、分子差の分岐がその分多くなる。このため、ベースアスファルトとＳＢＳとを好適に混合させることができ、低温柔軟性を向上させることが可能となる。このため、本発明では、ワックスの結晶化度は、６０％以下としている。一方ワックスの結晶化度が４０％未満であるとワックスそのものが柔らかくなり、高温剛性が低下してしまう問題点がある。このため、ワックスの結晶化度は、４０％以上とされている。

更にワックスの１５０℃における溶融粘度は、２００ｍＰａ・ｓ以上１５００ｍＰａ・ｓ以下とされている。このワックスの１５０℃における溶融粘度が１５００ｍＰａ・ｓ超の場合には、アスファルト及びＳＢＳと良好に混和することができない。問題点があり、また２００ｍＰａ・ｓ以下の場合には高温剛性が低下してしまう。

ワックスの含有量が７．５重量％未満では、上述した機能を発揮するワックスのそもそもの含有量が少ないため、上述した溶融粘度の低減を図ることができず、しかも高温における剛性向上を図ることができない。これに対して、ワックスの含有量が９．５重量％超では上述した溶融粘度の低減と、高温剛性向上の効果が飽和してしまうことに加え、低温における柔軟性が著しく低下してしまい、ＳＢＳを添加してもその柔軟性の低下をカバーできなくなってしまう。このため、ワックスの含有量は、７．５〜９．５重量％としている。

なお、溶融粘度の低減、高温における剛性向上を図るとともに低温における柔軟性の低下をより強固に防ぐ観点から、ワックスの含有量は、８〜９重量％とされていることが望ましい。

剥離防止剤
本発明では、改質アスファルト組成物と砂等の無機材料との剥離を防止するために、剥離防止剤を添加することが好ましい。

剥離防止剤として極性基を有する化合物が使用でき、樹脂酸が好適に使用できるが、樹脂酸とはカルボキシル基を有する炭素数２０の多環式ジテルペンであって、アビエチン酸、デヒドロアビエチン酸、ネオアビエチン酸、ピマール酸、イソピマール酸、パラストリン酸のうち何れか１種以上を含有するロジンのことである。

ここでロジンとしては、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジンなどが使用される。これらロジンは、原産地、原材料、採取方法の違いにより上述したガムロジン、ウッドロジン等の如き分類が可能となるが、少なくとも松脂の水蒸気蒸留時の残渣成分として得られるものである。このロジンでは、成分としてアビエチン酸、パラストリン酸、ネオアビエチン酸、デヒドロアビエチン酸、ピマール酸、サンダラコピマール酸、イソピマール酸等を含む混合物である。このロジンは、通常約８０℃で軟化し、９０〜１００℃で溶融する。なお、ロジン中にはアビエチン酸、デヒドロアビエチン酸、ジヒドロアビエチン酸、テトラヒドロアビエチン酸、パラストリン酸、ネオアビエチン酸、レボピマル酸などの各種樹脂酸が含まれているが、これら樹脂酸をそれぞれ精製して単独で使用するようにしてもよい。

本発明では好ましいロジンとしてガムロジンを使用したが、これによって制限をうけるものではない。

仮にこの樹脂酸の含有量が０．２重量％未満では、樹脂酸の効果が充分ではなく、最終生成物としての剥離防止の向上を図ることができない。これに対して、この樹脂酸の含有量が２重量％を超えてしまうと、この剥離防止の向上という効果が飽和してしまうばかりでなく、高価な樹脂酸の添加量が増加することによる原料コストの上昇が著しくなるという問題が生じる。即ち、樹脂酸の含有量を２重量％を超えて添加しても、剥離防止の向上はこれ以上大幅に向上するものではなく、却って原料コストの面において不利となる。このため、樹脂酸の含有量は、０．２〜２．０重量％とされていることが望ましい。

また、脂肪酸又は脂肪酸アミドを使用することもできる。脂肪酸は、例えばステアリン酸、パルチミン酸、ミリスチン酸等の飽和脂肪酸や、オレイン酸、リノール酸、リシレノン酸等の不飽和脂肪酸に代表されるものであるがこれに限定されるものではない。

脂肪酸アミドは、例えばステアリン酸アミドやエチレンビスステアリン酸アミド（ＥＢＳ）等に代表されるものであるがこれに限定されるものではない。

仮にこの脂肪酸又は脂肪酸アミドの含有量が０．２重量％未満では、効果が充分ではなく、最終生成物としての剥離防止の向上を図ることができない。これに対して、この脂肪酸又は脂肪酸アミドの含有量が２重量％を超えてしまうと、この剥離防止の向上という効果が飽和してしまうばかりでなく、高価な脂肪酸、又は、脂肪酸アミドの添加量が増加することによる原料コストの上昇が著しくなるという問題が生じる。即ち、脂肪酸又は脂肪酸アミドの含有量が２重量％を超えても、剥離防止の向上はこれ以上大幅に向上するものではなく、却って原料コストの面において不利となる。

上述の如き成分組成からなる改質アスファルト組成物は、例えば図１に示すトーチ工法に基づいて、建築物の屋上や屋根、或いはベランダやルーフバルコニー等の下地１１への防水層の形成のために利用される。かかる場合において改質アスファルト組成物１３は、改質アスファルト製造工場において上述した成分組成となるように製造され、溶融状態としてから防水シート１２上に積層した接着用シート５を構成する。改質アスファルト組成物は、接着用シート５を構成した後、一度冷却固化することとなる。このような接着用シート５を予め下地１１に張り付けた上で、その表面に積層されている改質アスファルト組成物１３をトーチバーナー１５で加熱することにより、これを再び溶融させる。これらの作業と同時に、ロールに巻かれた状態にある最表面の防水シート１４を改質アスファルト組成物１３の上に順次引き出し、これを貼着していく。

上述した防水シートの貼り付け作業を行う上で、本発明を適用した改質アスファルト組成物を適用することにより以下に説明する効果が期待できる。

本発明を適用した改質アスファルト組成物は、低温における柔軟性（以下、低温柔軟性という。）、高温における剛性（以下、高温剛性という。）を確保することができ、しかも溶融粘度を低減させることができる。

特に低温柔軟性を確保することにより、改質アスファルト組成物１３を防水シート１２上に積層して接着用シートを構成する際に、折り曲げた状態で現地まで搬送する場合が多い。このような折り曲げた状態においても改質アスファルト組成物１３がその折曲げ変形に追従することができ、折り曲げられた後の外周表面から割れが発生するのを防止することが可能となる。また寒冷地等において防止層を形成する場合において、改質アスファルト組成物が低温により割れてしまうのを防止することが可能となる。

また本発明を適用した改質アスファルト組成物は、高温剛性を向上させることにより、トーチバーナー１５で加熱した場合においても、損傷することなく耐久性を保持することが可能となる。

更に本発明を適用した改質アスファルト組成物は、溶融粘度を低減できることから、トーチバーナー１５による過度な加熱を必要とすることなく改質アスファルト組成物を軟らかくすることができ、施工性を向上させることができることに加えて、トーチバーナーの火力を増大させすぎることによる防水シートの破損を防止できる。このため、本発明を適用した改質アスファルト組成物を適用することにより、防水工事そのものの信頼性も向上させることが可能となる。また本発明を適用した改質アスファルト組成物では、加熱による臭気、煙の発生も防止でき、環境にやさしいアスファルトを提供することが可能となる。

本発明を適用した改質アスファルト組成物は、上述したトーチ工法以外の他のいかなる用途においても適用可能であることは勿論である。

以下に、本発明で使用した試験方法、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、以下の例において単に％のみ記載されている場合は、重量％を示すものとする。

本発明では、実験的検討を行うために得たサンプルについて、表１に示すように、針入度、軟化点、粘度（１８０℃）、複素弾性率、最大歪み量、結晶化度からなる性能試験を行う。以下、詳細な試験方法について説明をする。なお、針入度、粘度、軟化点、複素弾性率、最大歪み量はいずれも改質アスファルト組成物単体での試験結果である。表１中の各成分組成における数値はいずれも含有量（重量％）を示す。

針入度（２５℃）は、JIS K 2207「石油アスファルト−針入度試験方法」で測定した。この値は２０〜４０程度（０.１ｍｍ）が好ましい。

軟化点は、JIS K 2207「石油アスファルト−軟化点試験方法」で測定した。

粘度（１８０℃）は、ＪＰＩ−５Ｓ−５４−９９「アスファルト−回転粘度計による粘度試験方法」の条件の下、測定温度１８０℃、使用スピンドルＳＣ４−２１、スピンドル回転数５０回転／分で測定した。

複素弾性率（Ｇ^*）は、舗装調査・試験法便覧（社団法人日本道路協会編）に規定されているダイナミックシアレオメータ（ＤＳＲ）試験方法に準拠して測定した。本試験の測定原理は、測定試料である改質アスファルト組成物を２枚の平行円盤（直径が２５ｍｍ）間に挟み、一方の円盤に所定の周波数の正弦波歪みを加え、改質アスファルト組成物（厚さが１ｍｍ）を介して他方の円盤に伝わる正弦的応力σを測定し、正弦的応力と正弦波歪から複素弾性率が求められる。

本発明において用いた測定条件は、供用中（夏場）の耐久性を評価するために測定温度を８０℃とし、アスファルト流動が発生しやすい低いせん断速度で評価するため測定周波数を１０rad/秒、歪が１０％とした。その測定結果に基づき、下記数式（１）から複素弾性率（Ｇ^*）を求めた。ここで、下記数式（１）におけるγは円盤に加えた最大歪みである。

Ｇ^*＝σ／γ・・・・・・・・・・（１）

本発明で目的とする複素弾性率（Ｇ^*）は９０００Ｐａ以上、好ましくは、１００００Ｐａ以上である。

本実施例においては、性能目標として最大歪み量を１５％とし、測定は荷重を１Ｎ／ｍｍ²として引張り試験を行った。ちなみに測定温度は、、−１０℃で測定する。

結晶化度は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により、評価対象の改質アスファルト組成物のサンプルの融点（１００℃付近）において確認される吸熱量を測定する。次に、以下の式に示すとおり、理論上のワックスの融解熱量に対する比率により算出する。
測定吸熱量（Ｊ／ｇ）／ワックス融解熱量（Ｊ／ｇ）

以下、本発明を適用した改質アスファルト組成物において、効果を検証するための実施例と比較例について、詳細に説明をする。

実施例１〜６、比較例１〜８ともに、ベースアスファルトは、ストレートアスファルトとエキストラクトにより構成している。混合するストレートアスファルトとしては、２５℃における針入度が６５（１／１０ｍｍ）、軟化点が４８．５℃、１５℃における密度が１０３４ｋｇ／ｍ³であるのものを使用した。また使用するエキストラクトは、１００℃における動粘度が６１．２ｍｍ²／ｓ、４０℃における動粘度が３９７０ｍｍ²／ｓ、１５℃における密度が９７６．４ｋｇ／ｍ³であるのものを使用した。ちなみに、このエキストラクトの含有量は、全ての実施例、比較例において、改質アスファルト組成物全体の重量に対して、５％としている。その理由として、このエキストラクトの含有量が改質アスファルト組成物全体の重量に対して１０重量％を超えてしまうと、得られる改質アスファルト組成物の強度を十分に向上させることができないためである。

また実施例、比較例において混合したＳＢＳは、例えば、スチレン含有量３０重量％でトルエン２５％溶融粘度１７００ｍＰａ・ｓである。また、ＳＢＳの混合比率は、表２に示す比較例５、実施例３、４、比較例６に示すように異ならせている。

表１における比較例１〜４、実施例１〜２では、ワックスの種類をワックスＡ〜ワックスＤに至るまで順次変化させたものとしている。表１に示す結晶化度は、何れも使用したワックスの結晶化度に相当する。比較例１〜４、実施例１は何れもワックスＡ〜Ｅを単独で使用した場合におけるそれぞれの結晶化度を示している。また実施例２は、ワックスＡとワックスＢとを混合したものの結晶化度を示している。ワックスＡは、結晶化度５４．４％、発熱量１６０Ｊ／ｇ、１５０℃における溶融粘度が３４０ｍＰａ・ｓであり、ワックスＢは、結晶化度７０．１％、発熱量２０６Ｊ／ｇ、１５０℃における溶融粘度が４３００ｍＰａ・ｓであり、ワックスＣは、結晶化度６８．０％、発熱量２００Ｊ／ｇ、１５０℃における溶融粘度が０ｍＰａ・ｓであり、ワックスＤは、結晶化度７４．８％、発熱量２２０Ｊ／ｇ、１５０℃における溶融粘度が１５ｍＰａ・ｓである。ワックスＥは、結晶化度が４４．２％、発熱量１３０Ｊ／ｇ、１５０℃における溶融粘度が１３２ｍＰａ・ｓである。

表３における比較例７〜８実施例５〜６では、ワックスＡについて混合比率を順次変化させたものとしている。

使用した樹脂酸は、ロジンのＡ１００である。

実施例１〜６は、何れも本発明において規定した範囲に包含される。これら実施例１〜６は、針入度が、２０〜４０の範囲に入っており、軟化点が、１００℃以上、１８０℃における粘度が１３００ｍＰａ・ｓ以下となっている。また複素弾性率（Ｇ^*）は、何れも１００００Ｐａ以上であり、要求性能を満たしていた。更に−１０℃における最大歪み量は、何れも１５％以上であり、要求性能を満たしていた。また、実施例１、２において使用したワックスは何れも１５０℃における溶融粘度が２００ｍＰａ・ｓ以上１５００ｍＰａ・ｓ以下となっていた。

これに対して、比較例１は、ワックスＤを使用しており、結晶化度が６０％超と高いため複素弾性率が低く、また最大歪み量が低かった。比較例２は、ワックスＣを使用しており、結晶化度が６０％超と高いため、最大歪み量が低かった。また比較例３は、ワックスＢを使用しており、結晶化度が６０％超と高いため、最大歪み量が低かった。また、これら比較例１〜３は、ワックスの１５０℃における溶融粘度が、２００ｍＰａ・ｓ以上１５００ｍＰａ・ｓ以下の範囲から逸脱していた。比較例４は、ワックスの１５０℃における溶融粘度が、１３２ｍＰａ・ｓと低いことから、高温剛性（複素弾性率）が悪化していた。比較例５は、ＳＢＳの含有量が８％であるため、低温における柔軟性の向上を発揮しえるＳＢＳの含有量が低いため、最大歪み量が低くなっている。比較例６では、ＳＢＳの含有率が１３％であるため、１８０℃における粘度が１３００ｍＰａ・ｓ超となってしまっている。

また比較例７では、ワックスが７％であり、含有比率が低いため、高温における剛性向上を図ることができず、複素弾性率が低くなっているのが分かる。また比較例８では、ワックスが１０％であり、含有比率が高いため、高温における剛性向上を図ることができる反面、低温における柔軟性が著しく低下してしまうことが示されている。

上述した実験結果に基づく、低温柔軟性、高温剛性、溶融粘度の各物性面での考察は以下のとおりである。

低温柔軟性は、−１０℃における最大歪み量として反映されるものであるが、これに着目した場合、ＳＢＳの混合比率のみを異ならせた表２の傾向から分かることは、ＳＢＳの含有比率を増加させるにつれて最大歪み量は増加することが示されている。また表３からワックスの含有量が１０％以上では、最大歪み量が目標値を満足しないことが示されている。このため低温柔軟性を図る観点からワックスの含有比率は９％以下とされていることが望ましいことが分かる。

また表１ではワックスの結晶化度と、最大歪み量との関係を示す。これらの結果から、ワックスの結晶化度が高くなるにつれて最大歪みが小さくなることが示されている。

上述の結果から、低温柔軟性を発揮させるためには、ＳＢＳの含有比率と、ワックスの分子量と、結晶化度、更にはその含有比率に支配されることが示されている。ＳＢＳについては低温柔軟性を発揮させる観点からその含有比率は、８％超又は９％以上、１２％以下とされていることが望ましいことが示されている。また、このＳＢＳに組み合わせるワックスについては、結晶化度の低いものが良好な低温柔軟性を呈するものであり、具体的には、結晶化度が６０％以下のものが望ましいことが示されている。これは今回の検討で必要となるＳＢＳを添加したアスファルトに、結晶化度が高いワックスでは十分に分散できず、ＳＢＳの分散が阻害され性能が発揮できなくなり、低温柔軟性の悪化を招いているためである。

また結晶化度が低いワックスＡについても、比較例７に示すようにその混合比率を１０％とした場合、低温柔軟性が悪化してしまうことが分かる。

なお、本発明例２では、互いに結晶化度の異なるワックスＡ、Ｂを組み合わせて結晶化度を６０％以下としたものであるが、かかる場合においても良好な低温性状が得られることが示されていた。

また高温剛性は、複素弾性率として反映されるものであるが、これに着目した場合、表２、３に示すようにＳＢＳやワックスの含有比率が高くなるにつれて複素弾性率が高くなり、高温剛性が高くなることが示されていた。かかる観点からもＳＢＳの下限は９％とし、またワックスの下限も８％としている。

また表４は、ベースアスファルトにおいてエキストラクトの含有比率に対する各物性の測定結果を示している。

この表４に示すようにエキストラクトの含有比率が増加した場合、高温剛性（複素弾性率）が低下するとともに、９０℃におけるダレ長さｈ（JISK2207 6.16に規定されるダレ試験を温度９０℃で行う方法）が増加してしまうことが示されている。エキストラクトの添加は、ポリマーとしてのＳＢＳを膨潤させ分散させることも意図して行われるが、防水をも目的とした本発明においては、ＳＢＳをある程度以上に亘り膨潤させてしまうとダレ長さが大きくなり、高温で変形してしまうため好ましくない。

このため、エキストラクトの含有比率が少ないほどダレ長さｈが短くなり、高温剛性も高くなるため、本発明においては、ストレートアスファルトとの関係において、このエキストラクトの含有比率が５％以下とされていることが望ましい。

また溶融粘度（１８０℃における粘度）に着目した場合、表２に示すように、ＳＢＳの含有比率が高くなるにつれて１８０℃における粘度はほぼ高くなる傾向が示されていた。一方、ワックスの含有比率が高くなるにつれて１８０℃における粘度は低くなった。

上述の結果から、溶融粘度の低減を図るためには、分子量の小さいＳＢＳを用いることと、ワックスの含有比率の増加により実現できることが分かる。低温柔軟性を満足するためにはＳＢＳの含有比率の下限と、ワックスの含有比率の上限から溶融粘度が決まるが、本発明によれば、従来の防水用改質アスファルトの粘度と比較して１/８〜１/１０程度となっている。

５接着用シート
１１下地
１２防水シート
１３溶融アスファルト
１４防水シート
１５トーチバーナー

Claims

ベースアスファルトと、
数平均分子量１０万以下のスチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＳＢＳ）：８重量％超１２重量％以下と、
結晶化度４０〜６０％、１５０℃における溶融粘度が２００ｍＰａ・ｓ以上１５００ｍＰａ・ｓ以下のワックス：７．５〜９．５重量％とを含有すること
を特徴とする改質アスファルト組成物。
スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＳＢＳ）：９〜１２重量％と、
ワックス：８〜９重量％とを含有すること
を特徴とする請求項１記載の改質アスファルト組成物。
更に樹脂酸：０．２〜２．０重量％を含有すること
を特徴とする請求項１又は２記載の改質アスファルト組成物。