JP2023125135A - Asphalt composition and asphalt pavement material composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アスファルト組成物及びアスファルト舗装材組成物に関する。 The present invention relates to asphalt compositions and asphalt paving material compositions.
自動車道、駐車場、貨物ヤード等の舗装には、敷設が比較的容易であり、舗装作業開始から交通開始までの時間が短いことから、アスファルト組成物を用いたアスファルト舗装が行われている。近年では、ライフサイクルコストの観点から、高耐久舗装の需要が伸びており、アスファルトを高耐久化する方法として、高強度で、耐油性に優れるポリエステル樹脂を含有するアスファルト組成物が検討されている（例えば、特許文献１参照）。 BACKGROUND ART Asphalt pavement using an asphalt composition is used for paving roads, parking lots, freight yards, etc. because it is relatively easy to lay and the time from the start of paving work to the start of traffic is short. In recent years, demand for highly durable pavement has increased from the perspective of life cycle costs, and asphalt compositions containing polyester resins that have high strength and excellent oil resistance are being considered as a way to make asphalt more durable. (For example, see Patent Document 1).
アスファルトとポリエステル樹脂とを含有するアスファルト組成物を製造する場合、アスファルトとポリエステル樹脂の親和性が低く、アスファルト組成物中のポリエステル樹脂の分散性が低いことから、ポリエステル樹脂を含むアスファルト組成物は均質な性状を示さないことがあった。 When producing an asphalt composition containing asphalt and a polyester resin, the asphalt composition containing the polyester resin is homogeneous because the affinity between asphalt and the polyester resin is low and the dispersibility of the polyester resin in the asphalt composition is low. In some cases, it did not show any properties.
そこで、本発明の一側面は、ポリエステル樹脂の分散性が優れるアスファルト組成物及びアスファルト舗装材組成物を提供する。 Accordingly, one aspect of the present invention provides an asphalt composition and an asphalt paving material composition in which polyester resin has excellent dispersibility.
本発明の一側面は、アスファルトと、ポリエステル樹脂と、エポキシ基を有する樹脂と、を含有する、アスファルト組成物である。 One aspect of the present invention is an asphalt composition containing asphalt, a polyester resin, and a resin having an epoxy group.
本発明の他の一側面は、上記のアスファルト組成物と、骨材と、を含有する、アスファルト舗装材組成物である。 Another aspect of the present invention is an asphalt paving material composition containing the above asphalt composition and aggregate.
本発明の一側面によれば、ポリエステル樹脂の分散性が優れるアスファルト組成物及びアスファルト舗装材組成物を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide an asphalt composition and an asphalt paving material composition in which polyester resin has excellent dispersibility.
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described in detail below. However, the present invention is not limited to the following embodiments.
本発明の一実施形態は、アスファルトと、ポリエステル樹脂と、エポキシ基を有する樹脂と、を含有する、アスファルト組成物である。アスファルト組成物は、アスファルトと、エポキシ基を有する樹脂と、ポリエステル樹脂と、を含有する混合物の溶融混練物であってもよい。 One embodiment of the present invention is an asphalt composition containing asphalt, a polyester resin, and a resin having an epoxy group. The asphalt composition may be a melt-kneaded product of a mixture containing asphalt, a resin having an epoxy group, and a polyester resin.
アスファルトは、特に制限されないが、例えば、舗装用ストレートアスファルト、レークアスファルト等の天然アスファルト、セミブローンアスファルト、ブローンアスファルトで変性されたストレートアスファルト、タール変性されたストレートアスファルト、又はこれらの組み合わせであってもよい。 The asphalt is not particularly limited, but may be, for example, straight asphalt for paving, natural asphalt such as lake asphalt, semi-blown asphalt, straight asphalt modified with blown asphalt, tar-modified straight asphalt, or a combination thereof. good.
アスファルトの含有量は、アスファルト組成物の全質量を基準として、５０質量％以上、６０質量％以上、又は６５質量％以上であってもよく、９９．９質量％以下、９９質量％以下、又は９８質量％以下であってもよい。 The content of asphalt may be 50% by mass or more, 60% by mass or more, or 65% by mass or more, and 99.9% by mass or less, 99% by mass or less, based on the total mass of the asphalt composition. It may be 98% by mass or less.
ポリエステル樹脂は、例えば、アルコール化合物由来のモノマー単位と、カルボン酸化合物由来のモノマー単位と、を含む樹脂であってよい。但し、エポキシ基を有するポリエステル樹脂は、エポキシ基を有する樹脂に該当するものとする。 The polyester resin may be a resin containing, for example, a monomer unit derived from an alcohol compound and a monomer unit derived from a carboxylic acid compound. However, the polyester resin having an epoxy group corresponds to a resin having an epoxy group.
アルコール化合物としては、脂肪族ジオール、芳香族ジオール、及び３価以上の多価アルコールが挙げられる。これらのアルコール化合物は、１種単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the alcohol compound include aliphatic diols, aromatic diols, and polyhydric alcohols having a valence of 3 or more. These alcohol compounds can be used alone or in combination of two or more.
カルボン酸化合物としては、脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、及び３価以上の多価カルボン酸が挙げられる。カルボン酸化合物は、フマル酸、マレイン酸等の不飽和ジカルボン酸化合物であってもよい。これらのカルボン酸化合物は、１種単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the carboxylic acid compound include aliphatic dicarboxylic acids, aromatic dicarboxylic acids, and trivalent or higher polyhydric carboxylic acids. The carboxylic acid compound may be an unsaturated dicarboxylic acid compound such as fumaric acid or maleic acid. These carboxylic acid compounds can be used alone or in combination of two or more.
ポリエステル樹脂のガラス転移温度は、－１００℃以上、－７０℃以上、又は－４０℃以上であってもよく、１００℃以下、７０℃以下、３０℃以下、又は１０℃以下であってもよい。 The glass transition temperature of the polyester resin may be -100°C or higher, -70°C or higher, or -40°C or higher, and may be 100°C or lower, 70°C or lower, 30°C or lower, or 10°C or lower. .
ポリエステル樹脂の含有量は、アスファルト１００質量部に対して、０．５質量部以上、１質量部以上、２質量部以上、５質量部以上、８質量部以上、１５質量部以上、又は２０質量部以上であってもよく、５０質量部以下、４０質量部以下、３５質量部以下、又は３０質量部以下であってもよい。ポリエステル樹脂の含有量は、アスファルト１００質量部に対して、０．５～５０質量部、５～５０質量部、又は１５～３５質量部であってもよい。 The content of the polyester resin is 0.5 parts by mass or more, 1 part by mass or more, 2 parts by mass or more, 5 parts by mass or more, 8 parts by mass or more, 15 parts by mass or more, or 20 parts by mass, based on 100 parts by mass of asphalt. The amount may be 50 parts by mass or less, 40 parts by mass or less, 35 parts by mass or less, or 30 parts by mass or less. The content of the polyester resin may be 0.5 to 50 parts by weight, 5 to 50 parts by weight, or 15 to 35 parts by weight based on 100 parts by weight of asphalt.
エポキシ基を有する樹脂は、例えば、エポキシ基を有するモノマー単位と、エチレン及び／又はα－オレフィンから誘導されるモノマー単位とを含む、エポキシ基を有するポリオレフィン系樹脂であってもよく、エポキシ基を有するポリエチレン系樹脂であってもよい。 The resin having an epoxy group may be, for example, a polyolefin resin having an epoxy group, which includes a monomer unit having an epoxy group and a monomer unit derived from ethylene and/or an α-olefin. It may also be a polyethylene resin having the following properties.
アスファルト組成物がエポキシ基を有する樹脂を含有することにより、ポリエステル樹脂の分散性が向上する。その理由として、アスファルト組成物がエポキシ基を有する樹脂のような反応性を有する樹脂を含有することにより、エポキシ基を有する樹脂がアスファルトの官能基及び／又はポリエステル樹脂の官能基と反応することで、ポリエステル樹脂の凝集が抑制され、分散性が向上すると考えられる。また、アスファルト組成物がエポキシ基を有する樹脂のような反応性を有する樹脂を含有することにより、アスファルト組成物を作製した後であっても、ポリエステル樹脂同士の凝集が抑制されるため、アスファルト組成物の貯蔵安定性が向上する。 When the asphalt composition contains a resin having an epoxy group, the dispersibility of the polyester resin is improved. The reason for this is that when the asphalt composition contains a reactive resin such as a resin having an epoxy group, the resin having an epoxy group reacts with the functional group of the asphalt and/or the functional group of the polyester resin. It is thought that the aggregation of the polyester resin is suppressed and the dispersibility is improved. In addition, since the asphalt composition contains a reactive resin such as a resin having an epoxy group, aggregation of polyester resins is suppressed even after the asphalt composition is produced, so the asphalt composition The storage stability of things is improved.
エチレン及び／又はα－オレフィンから誘導されるモノマー単位の割合（エチレンから誘導されるモノマー単位及びα－オレフィンから誘導されるモノマー単位の合計の割合）は、エポキシ基を有する樹脂の質量を基準として、５０～９９．９質量％であってもよい。エポキシ基を有するモノマー単位の割合は、エポキシ基を有する樹脂の質量を基準として、０．１質量％以上、０．５質量％以上、１質量％以上、５質量％以上、又は１０質量％以上であってもよく、５０質量％以下、４０質量％以下、３０質量％以下、又は２０質量％以下であってもよい。エポキシ基を有する樹脂は、ランダム共重合体であってもよく、ブロック共重合体であってもよい。 The proportion of monomer units derived from ethylene and/or α-olefin (total proportion of monomer units derived from ethylene and monomer units derived from α-olefin) is based on the mass of the resin having an epoxy group. , 50 to 99.9% by mass. The proportion of monomer units having epoxy groups is 0.1% by mass or more, 0.5% by mass or more, 1% by mass or more, 5% by mass or more, or 10% by mass or more, based on the mass of the resin having epoxy groups. It may be 50% by mass or less, 40% by mass or less, 30% by mass or less, or 20% by mass or less. The resin having an epoxy group may be a random copolymer or a block copolymer.
エポキシ基を有するモノマー単位は、例えば、不飽和カルボン酸グリシジルエステルに由来するモノマー単位、又は不飽和基を有するグリシジルエーテルに由来するモノマー単位であってもよい。 The monomer unit having an epoxy group may be, for example, a monomer unit derived from an unsaturated carboxylic acid glycidyl ester or a monomer unit derived from a glycidyl ether having an unsaturated group.
不飽和カルボン酸グリシジルエステルは、下記式（１）で表される化合物であってもよい。式（１）中、Ｒ１は、炭素原子数２～１８のアルケニル基を示し、アルケニル基は、１以上の置換基を有していてもよい。式（１）で表される化合物の例としては、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、及びイタコン酸グリシジルエステルが挙げられる。 The unsaturated carboxylic acid glycidyl ester may be a compound represented by the following formula (1). In formula (1), R 1 represents an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, and the alkenyl group may have one or more substituents. Examples of the compound represented by formula (1) include glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, and glycidyl itaconate.
不飽和基を有するグリシジルエーテルは、下記式（２）で表される化合物であってもよい。式（２）中、Ｒ２は、炭素原子数２～１８のアルケニル基を示し、アルケニル基は、１以上の置換基を有していてもよい。Ｘは、ＣＨ2－Ｏ又は酸素原子を示す。式（２）で表される化合物の例としては、アリルグリシジルエーテル、２－メチルアリルグリシジルエーテル、及びスチレン－ｐ－グリシジルエーテルが挙げられる。 The glycidyl ether having an unsaturated group may be a compound represented by the following formula (2). In formula (2), R 2 represents an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, and the alkenyl group may have one or more substituents. X represents CH 2 --O or an oxygen atom. Examples of the compound represented by formula (2) include allyl glycidyl ether, 2-methylallyl glycidyl ether, and styrene-p-glycidyl ether.
エポキシ基を有する樹脂は、エポキシ基を有するモノマー単位、エチレン及び／又はα－オレフィンから誘導されるモノマー単位に加えて、スチレン、アクリロニトリル、不飽和カルボン酸エステル（アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸ブチル等）、アクリル酸、不飽和ビニルエステル（酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等）などのモノマー単位を含んでもよい。 In addition to monomer units having epoxy groups, monomer units derived from ethylene and/or α-olefin, resins having epoxy groups include styrene, acrylonitrile, unsaturated carboxylic acid esters (ethyl acrylate, methyl methacrylate, acrylic It may contain monomer units such as acrylic acid (butyl acid, etc.), acrylic acid, unsaturated vinyl ester (vinyl acetate, vinyl propionate, etc.).
エポキシ基を有する樹脂の例としては、エチレン－グリシジル（メタ）アクリレート共重合体、エチレン－グリシジル（メタ）アクリレート－メチル（メタ）アクリレート共重合体、エチレン－グリシジル（メタ）アクリレート－エチル（メタ）アクリレート共重合体、エチレン－グリシジル（メタ）アクリレート－ノルマルプロピル（メタ）アクリレート共重合体、エチレン－グリシジル（メタ）アクリレート－イソプロピル（メタ）アクリレート共重合体、エチレン－グリシジル（メタ）アクリレート－ノルブチル（メタ）アクリレート共重合体、エチレン－グリシジル（メタ）アクリレート－イソブチル（メタ）アクリレート共重合体、及びエチレン－グリシジル（メタ）アクリレート－酢酸ビニル共重合体が挙げられる。エポキシ基を有する樹脂は、グリシジル基を有する樹脂であってもよく、グリシジル基を有するエチレン系共重合体であってもよく、エチレン－グリシジル（メタ）アクリレート共重合体であってもよい。エチレン－グリシジル（メタ）アクリレート共重合体の市販品の例として、住友化学製「ボンドファースト」（商品名）がある。 Examples of resins having epoxy groups include ethylene-glycidyl (meth)acrylate copolymer, ethylene-glycidyl (meth)acrylate-methyl (meth)acrylate copolymer, and ethylene-glycidyl (meth)acrylate-ethyl (meth)acrylate copolymer. Acrylate copolymer, ethylene-glycidyl (meth)acrylate-n-propyl (meth)acrylate copolymer, ethylene-glycidyl (meth)acrylate-isopropyl (meth)acrylate copolymer, ethylene-glycidyl (meth)acrylate-norbutyl ( Examples include meth)acrylate copolymers, ethylene-glycidyl (meth)acrylate-isobutyl (meth)acrylate copolymers, and ethylene-glycidyl (meth)acrylate-vinyl acetate copolymers. The resin having an epoxy group may be a resin having a glycidyl group, an ethylene copolymer having a glycidyl group, or an ethylene-glycidyl (meth)acrylate copolymer. An example of a commercially available ethylene-glycidyl (meth)acrylate copolymer is "Bond First" (trade name) manufactured by Sumitomo Chemical.
エポキシ基を有する樹脂のその他の例としては、グリシジルメタアクリレート－スチレン共重合体、グリシジルメタアクリレートーアクリロニトリルースチレン共重合体、及びグリシジルメタアクリルレート－プロピレン共重合体が挙げられる。 Other examples of resins having epoxy groups include glycidyl methacrylate-styrene copolymers, glycidyl methacrylate-acrylonitrile-styrene copolymers, and glycidyl methacrylate-propylene copolymers.
エポキシ基を有する樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、エチレン－α－オレフィン共重合体、水添及び非水添のスチレン－共役ジエン系重合体等に、エポキシ基を有するモノマーを、溶液若しくは溶融混練でグラフト重合させた重合体であってもよい。 Resins with epoxy groups can be produced by adding monomers with epoxy groups to polyethylene, polypropylene, polystyrene, ethylene-α-olefin copolymers, hydrogenated and non-hydrogenated styrene-conjugated diene polymers, etc. in solution or melt-kneading. It may also be a polymer obtained by graft polymerization.
エポキシ基を有する樹脂のメルトフローレートは、５００ｇ／１０分以下であってもよい。メルトフローレートが５００ｇ／１０分以下であると、エポキシ基を有する樹脂の分子量がある程度大きいため、アスファルト改質剤の耐熱性が優れる傾向がある。同様の観点から、エポキシ基を有する樹脂のメルトフローレートは、４００ｇ／１０分以下、３００ｇ／１０分以下、２００ｇ／１０分以下、１００ｇ／１０分以下、又は５０ｇ／１０分以下であってもよい。エポキシ基を有する樹脂のメルトフローレートは、アスファルトと混合する際に、アスファルトと同等な粘度を有することで分散効率が優れる観点から、１ｇ／１０分以上、又は５ｇ／１０分以上であってもよい。エポキシ基を有する樹脂のメルトフローレートは、ＪＩＳ７２１０－１：２０１４に基づき、１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件下で、Ａ法（所定の時間で生じた押出物の重量から、１０分間当たりのグラム数単位（ｇ／１０分）として、押出速度を計算する方法）で測定される値である。 The melt flow rate of the resin having an epoxy group may be 500 g/10 minutes or less. When the melt flow rate is 500 g/10 minutes or less, the asphalt modifier tends to have excellent heat resistance because the molecular weight of the resin having an epoxy group is relatively large. From the same point of view, even if the melt flow rate of a resin having an epoxy group is 400 g/10 minutes or less, 300 g/10 minutes or less, 200 g/10 minutes or less, 100 g/10 minutes or less, or 50 g/10 minutes or less good. The melt flow rate of the resin having an epoxy group may be 1 g/10 minutes or more, or 5 g/10 minutes or more when mixed with asphalt, since it has a viscosity equivalent to that of asphalt and has excellent dispersion efficiency. good. The melt flow rate of a resin having an epoxy group is determined based on JIS7210-1:2014 under the conditions of 190°C and a load of 2.16 kg using method A (from the weight of the extrudate produced in a predetermined time, It is a value measured in grams (g/10 minutes) (how to calculate extrusion speed).
エポキシ基を有する樹脂の含有量は、アスファルト１００質量部に対して、０．０１質量部以上、０．０５質量部以上、０．１質量部以上、０．２質量部以上、又は０．３質量部以上であってもよく、１０質量部以下、５質量部以下、４質量部以下、３質量部以下、２質量部以下、又は１質量部以下であってもよい。エポキシ基を有する樹脂の含有量は、アスファルト１００質量部に対して、０．０１～１０質量部、０．１～１０質量部、又は０．３～３質量部であってもよい。 The content of the resin having an epoxy group is 0.01 parts by mass or more, 0.05 parts by mass or more, 0.1 parts by mass or more, 0.2 parts by mass or more, or 0.3 parts by mass, based on 100 parts by mass of asphalt. It may be at least 10 parts by mass, at most 5 parts by mass, at most 4 parts by mass, at most 3 parts by mass, at most 2 parts by mass, or at most 1 part by mass. The content of the resin having an epoxy group may be 0.01 to 10 parts by weight, 0.1 to 10 parts by weight, or 0.3 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of asphalt.
ポリエステル樹脂の含有量に対するエポキシ基を有する樹脂の含有量の質量比率（エポキシ基を有する樹脂の含有量／ポリエステル樹脂の含有量）は、０．００１以上、０．００５以上、又は０．０１以上であってもよく、０．５以下、０．１以下、０．０５以下、又は０．０３以下であってもよい。ポリエステル樹脂の含有量に対するエポキシ基を有する樹脂の含有量の質量比率は、０．００１～０．５、又は０．０１～０．０３であってもよい。 The mass ratio of the content of the resin having an epoxy group to the content of the polyester resin (content of the resin having an epoxy group/content of the polyester resin) is 0.001 or more, 0.005 or more, or 0.01 or more It may be 0.5 or less, 0.1 or less, 0.05 or less, or 0.03 or less. The mass ratio of the content of the resin having an epoxy group to the content of the polyester resin may be 0.001 to 0.5, or 0.01 to 0.03.
一実施形態に係るアスファルト組成物は、ポリエステル樹脂及びエポキシ基を有する樹脂以外の成分を更に含有していてもよい。アスファルト組成物は、例えば、ポリエステル樹脂及びエポキシ基を有する樹脂以外の熱可塑性樹脂を更に含有していてもよい。 The asphalt composition according to one embodiment may further contain components other than the polyester resin and the resin having an epoxy group. The asphalt composition may further contain, for example, a thermoplastic resin other than the polyester resin and the resin having an epoxy group.
アスファルト組成物は、熱可塑性樹脂を含有することにより、耐熱性及び耐久性を向上させることができる。熱可塑性樹脂としては、スチレンブタジエンブロック共重合体、スチレンブタジエンスチレンブロック共重合体、スチレンブタジエンランダム共重合体、スチレンイソプレンブロック共重合体、スチレンイソプレンランダム共重合体等が挙げられる。 By containing a thermoplastic resin, the asphalt composition can improve heat resistance and durability. Examples of the thermoplastic resin include styrene-butadiene block copolymer, styrene-butadiene-styrene block copolymer, styrene-butadiene random copolymer, styrene-isoprene block copolymer, and styrene-isoprene random copolymer.
熱可塑性樹脂の含有量は、アスファルト１００質量部に対して、０．１質量部以上、１質量部以上、２質量部以上、又は３質量部以上であってもよく、１０質量部以下、８質量部以下、６質量部以下、又は５質量部以下であってもよい。熱可塑性樹脂の含有量は、アスファルト１００質量部に対して、０．１～１０質量部、又は２～６質量部であってもよい。 The content of the thermoplastic resin may be 0.1 parts by mass or more, 1 part by mass or more, 2 parts by mass or more, or 3 parts by mass or more, and 10 parts by mass or less, 8 parts by mass or more, based on 100 parts by mass of asphalt. The amount may be less than or equal to 6 parts by mass, or less than or equal to 5 parts by mass. The content of the thermoplastic resin may be 0.1 to 10 parts by mass, or 2 to 6 parts by mass based on 100 parts by mass of asphalt.
アスファルト組成物は、アスファルトと、ポリエステル樹脂と、エポキシ基を有する樹脂と、を少なくとも含有する混合物を溶融混練することにより得ることができる。アスファルトに対してポリエステル樹脂、エポキシ基を有する樹脂等の樹脂を添加する順序は特に限定されず、ポリエステル樹脂と、エポキシ基を有する樹脂とを予め混練した後に、得られた混合物をアスファルトと溶融混練してもよく、アスファルトと、エポキシ基を有する樹脂とを予め混練した後に、得られた混合物をポリエステル樹脂と溶融混練してもよい。アスファルト組成物が熱可塑性樹脂を含有する場合、アスファルトと、エポキシ基を有する樹脂と、熱可塑性樹脂とを予め混練した後に、得られた混合物をポリエステル樹脂と溶融混練してもよい。溶融混練する際の温度は、例えば、１００～２５０℃又は１５０～２００℃であってもよい。溶融混練する時間は、例えば、０．０１～６時間であってもよい。 The asphalt composition can be obtained by melt-kneading a mixture containing at least asphalt, a polyester resin, and a resin having an epoxy group. The order in which resins such as polyester resins and resins having epoxy groups are added to asphalt is not particularly limited, and after kneading the polyester resin and the resin having epoxy groups in advance, the resulting mixture is melt-kneaded with asphalt. Alternatively, after kneading asphalt and a resin having an epoxy group in advance, the resulting mixture may be melt-kneaded with a polyester resin. When the asphalt composition contains a thermoplastic resin, the asphalt, the resin having an epoxy group, and the thermoplastic resin may be kneaded in advance, and then the resulting mixture may be melt-kneaded with the polyester resin. The temperature during melt-kneading may be, for example, 100 to 250°C or 150 to 200°C. The melt-kneading time may be, for example, 0.01 to 6 hours.
アスファルト組成物は、例えば、骨材と混合して用いることができ、アスファルト組成物と骨材とを含有する道路舗装用アスファルト組成物として用いることができる。骨材は、アスファルト組成物を製造する過程において添加されてもよい。すなわち、本発明の他の一実施形態は、アスファルト組成物と、骨材と、を含有するアスファルト舗装材組成物（道路舗装用アスファルト組成物）である。 The asphalt composition can be used, for example, by mixing with aggregate, and can be used as an asphalt composition for road paving containing the asphalt composition and aggregate. Aggregate may be added during the process of manufacturing the asphalt composition. That is, another embodiment of the present invention is an asphalt paving material composition (asphalt composition for road paving) containing an asphalt composition and aggregate.
骨材の種類及びその含有量は、道路舗装の分野において一般に採用されている範囲で、適宜調整することができる。骨材の例としては、砕石、砕砂であってよく、堆積岩（例えば、硬質砂岩、石灰岩）の砕石、砕砂であってよい。骨材の含有量は、例えば、アスファルト組成物１００質量部に対して、１０００～１００００質量部であってもよい。 The type of aggregate and its content can be adjusted as appropriate within the range generally employed in the field of road paving. Examples of aggregates include crushed stone, crushed sand, and crushed stone and crushed sand of sedimentary rocks (eg, hard sandstone, limestone). The content of the aggregate may be, for example, 1000 to 10000 parts by mass based on 100 parts by mass of the asphalt composition.
以下、実施例を挙げて本発明について更に具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. However, the present invention is not limited to these examples.
１．原材料
（１）アスファルト
・ストレートアスファルト：ＳｔＡｓ、ＥＮＥＯＳ株式会社製、針入度：６０／８０
（２）添加剤Ａ
・ポリエステル１：ポリエステル樹脂、東レ・デュポン株式会社製、ハイトレル３０４６、融点１６０℃、結晶化温度１３０℃、ビカット軟化点７４℃、ガラス転移温度－６９℃
・ポリエステル２：ポリエステル樹脂、東洋紡株式会社製、バイロンＧＭ－９２０、融点１０７℃
（３）添加剤Ｂ
・ＥＧＭＡ：エチレン／グリシジルメタクリレート共重合体（以下「ＥＧＭＡ共重合体」ともいう。住友化学株式会社製、ＢＦ－３７０Ｃ、グリシジルメタクリレート含有量：１９質量％、ＭＦＲ７ｇ／１０分（１９０℃、２．１６ｋｇ荷重）
・ＥＭＡ：エチレン／メチルアクリレート共重合体（住友化学株式会社製、ＣＧ４００２、メチルアクリレート含有量：３０質量％、ＭＦＲ７ｇ／１０分（１９０℃、２．１６ｋｇ荷重））
・ＰＡ：ポリアミド樹脂、アルケマ株式会社製、Ｐｅｂａｘ ２５３３ ＳＡ０２、融点１３４℃
（４）添加剤Ｃ
・ＳＢＳ：スチレン／ブタジエン／スチレン共重合体、旭化成株式会社製、Ｔ４３７Ｌ
1. Raw materials (1) Asphalt/straight asphalt: StAs, manufactured by ENEOS Co., Ltd., penetration: 60/80
(2) Additive A
・Polyester 1: Polyester resin, DuPont-Toray Co., Ltd., Hytrel 3046, melting point 160°C, crystallization temperature 130°C, Vicat softening point 74°C, glass transition temperature -69°C
・Polyester 2: Polyester resin, manufactured by Toyobo Co., Ltd., Byron GM-920, melting point 107°C
(3) Additive B
-EGMA: Ethylene/glycidyl methacrylate copolymer (hereinafter also referred to as "EGMA copolymer". Manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., BF-370C, glycidyl methacrylate content: 19% by mass, MFR 7g/10 minutes (190 ° C., 2. 16kg load)
・EMA: Ethylene/methyl acrylate copolymer (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., CG4002, methyl acrylate content: 30% by mass, MFR 7 g/10 minutes (190 ° C., 2.16 kg load))
・PA: Polyamide resin, manufactured by Arkema Corporation, Pebax 2533 SA02, melting point 134°C
(4) Additive C
・SBS: Styrene/butadiene/styrene copolymer, manufactured by Asahi Kasei Corporation, T437L
２．アスファルト組成物の調製
（比較例１～６）
ＳｔＡｓ４００ｇを１８０℃のオーブンで３０分間加熱した。加熱することで軟化したＳｔＡｓに、ホモディスパー２．５型の攪拌部を差し込み、攪拌部の回転数を徐々に上げながら、添加剤Ａを投入した。次いで、１８０℃に加熱しながら回転数１０００ｒｐｍで１時間、溶融混練した。形成された溶融混練物を１昼夜かけて室温まで冷却して、アスファルト組成物を得た。添加剤Ａの投入量は、表１又は表２に示す量（アスファルト１００質量部に対する量。単位：質量部）となるように調整した。比較例１～３で得られたアスファルト組成物は、１昼夜かけて室温まで冷却している間に樹脂が浮いてきたため、評価不可とした。比較例１で得られたアスファルト組成物の写真を図１に示す。比較例６のアスファルト組成物は、混練直後に樹脂の塊の存在を目視で確認できたため、評価不可とした。
2. Preparation of asphalt composition (Comparative Examples 1 to 6)
400 g of StAs was heated in an oven at 180° C. for 30 minutes. A stirring section of a 2.5 type homodisper was inserted into the StAs softened by heating, and Additive A was added while gradually increasing the rotational speed of the stirring section. Next, the mixture was melt-kneaded for 1 hour at a rotational speed of 1000 rpm while heating to 180°C. The formed melt-kneaded product was cooled to room temperature over a day and night to obtain an asphalt composition. The amount of additive A added was adjusted to be the amount shown in Table 1 or Table 2 (amount based on 100 parts by mass of asphalt; unit: parts by mass). The asphalt compositions obtained in Comparative Examples 1 to 3 were not evaluated because the resin floated during cooling to room temperature over a day and night. A photograph of the asphalt composition obtained in Comparative Example 1 is shown in FIG. The asphalt composition of Comparative Example 6 was not evaluated because the presence of resin lumps could be visually confirmed immediately after kneading.
（比較例７～１１、実施例１～１４）
ＳｔＡｓ４００ｇを１８０℃のオーブンで３０分間加熱した。加熱することで軟化したＳｔＡｓに、ホモディスパー２．５型の攪拌部を差し込み、攪拌部の回転数を徐々に上げながら、添加剤Ａ～Ｃを投入した。次いで、混合物を１８０℃に加熱しながら回転数１０００ｒｐｍで１時間、溶融混練した。形成された溶融混練物を１昼夜かけて室温まで冷却して、アスファルト組成物を得た。添加剤Ａ～Ｃの投入量は、表１～表３に示す量（アスファルト１００質量部に対する量。単位：質量部）となるように調整した。比較例８、１０、及び１１のアスファルト組成物は、混練直後に樹脂の塊の存在を目視で確認できたため、評価不可とした。実施例６で得られたアスファルト組成物の写真を図２に示し、比較例８で得られたアスファルト組成物の写真を図３に示す。
(Comparative Examples 7 to 11, Examples 1 to 14)
400 g of StAs was heated in an oven at 180° C. for 30 minutes. A stirring section of a 2.5 type homodisper was inserted into the StAs softened by heating, and additives A to C were added while gradually increasing the rotation speed of the stirring section. Next, the mixture was melt-kneaded for 1 hour at a rotation speed of 1000 rpm while heating to 180°C. The formed melt-kneaded product was cooled to room temperature over a day and night to obtain an asphalt composition. The amounts of additives A to C added were adjusted to be the amounts shown in Tables 1 to 3 (amounts relative to 100 parts by mass of asphalt; unit: parts by mass). The asphalt compositions of Comparative Examples 8, 10, and 11 were not evaluated because the presence of resin lumps could be visually confirmed immediately after kneading. A photograph of the asphalt composition obtained in Example 6 is shown in FIG. 2, and a photograph of the asphalt composition obtained in Comparative Example 8 is shown in FIG.
３．評価
（針入度）
ＪＩＳ Ｋ２２０７に従って、作製したアスファルト組成物を針入度測定用供試体として２５℃における針入度を測定した。表中の針入度は、標準針の貫入量を１／１０ｍｍの単位で表記した。
3. Evaluation (penetration)
According to JIS K2207, the produced asphalt composition was used as a specimen for measuring penetration, and the penetration was measured at 25°C. The penetration degree in the table is the penetration amount of a standard needle expressed in units of 1/10 mm.
（軟化点）
ＡＳＴＭ Ｄ３４６１－１４に従って、Ｍｅｔｔｌｅｒ Ｃｕｐ－ａｎｄ－Ｂａｌｌ Ｍｅｔｈｏｄにより、アスファルト組成物の軟化点（単位：℃）を測定した。
(softening point)
The softening point (unit: °C) of the asphalt composition was measured by the Mettler Cup-and-Ball Method according to ASTM D3461-14.
（タフネス）
ＪＩＳ Ｋ２２０７に従って、作製したアスファルト組成物をタフネス・テナシティ測定用供試体として２５℃におけるタフネスを測定した。
(toughness)
In accordance with JIS K2207, the produced asphalt composition was used as a specimen for measuring toughness and tenacity, and its toughness at 25°C was measured.
（分散性）
１８０℃に熱したホットプレートの上に、ガラス板を設置した。ガラス板の上に作製したアスファルト組成物を少量乗せた後、その上にカバーガラスを乗せた。アスファルト組成物が半透明になる程度までゆっくり押し付けて、測定用のサンプル得た。サンプルを光学顕微鏡にセットし、添加剤の分散状態を観察した。光学顕微鏡で観察した際に、５００μｍを超える大きさの樹脂の分散相が確認されなかった場合、分散性を「Ａ」と評価し、５００μｍを超える大きさの樹脂の分散相が確認された場合、分散性を「Ｂ」と評価した。実施例１、２、６、７、１２及び１４、並びに比較例５及び９で得られたアスファルト組成物から作製したサンプルの光学顕微鏡による観察画像を図４～１１にそれぞれ示す。
(dispersibility)
A glass plate was placed on a hot plate heated to 180°C. A small amount of the prepared asphalt composition was placed on a glass plate, and then a cover glass was placed on top of it. A sample for measurement was obtained by slowly pressing the asphalt composition until it became translucent. The sample was set on an optical microscope and the dispersion state of the additive was observed. When observed with an optical microscope, if a resin dispersed phase with a size exceeding 500 μm is not confirmed, the dispersibility is evaluated as "A", and if a resin dispersed phase with a size exceeding 500 μm is confirmed. The dispersibility was evaluated as "B". Images observed with an optical microscope of samples made from the asphalt compositions obtained in Examples 1, 2, 6, 7, 12, and 14 and Comparative Examples 5 and 9 are shown in FIGS. 4 to 11, respectively.
（貯蔵安定性）
作製したアスファルト組成物をアルミ缶にいれ、１７５℃のオーブンで１日貯蔵した。貯蔵後に、アルミ缶内のアスファルト組成物をスパチュラでかき混ぜた際に、塊が確認されなかった場合、貯蔵安定性を「Ａ」と評価し、塊が確認された場合、貯蔵安定性を「Ｂ」と評価した。貯蔵安定性の評価が未実施であったものについては、表中で「－」と表記した。
(Storage stability)
The prepared asphalt composition was placed in an aluminum can and stored in an oven at 175°C for one day. After storage, when the asphalt composition in the aluminum can is stirred with a spatula, if no lumps are observed, the storage stability is evaluated as "A", and if lumps are observed, the storage stability is evaluated as "B". ” Items whose storage stability has not been evaluated are marked with a "-" in the table.
表１～３より、実施例１～１４と比較例１～７との比較から、アスファルト組成物が、ポリエステル樹脂と共にエポキシ基を有する樹脂を含有することにより、ポリエステル樹脂の分散性が優れることがわかった。実施例１～１４と比較例８～１１との比較から、アスファルト組成物が、ポリエステル樹脂と共に反応性を有さない樹脂を含有しても、ポリエステル樹脂の分散性が向上しなかった。また、実施例６、７、及び比較例４のアスファルト組成物から作製したサンプルの光学顕微鏡による観察画像をそれぞれ比較すると、ＥＧＭＡの添加量が増えることにより、ポリエステル樹脂の分散性が向上することが確認できた。また、実施例１４及び比較例７のアスファルト組成物から作製したサンプルの光学顕微鏡による観察画像を比較すると、ＥＧＭＡの添加量により、ポリエステル樹脂の分散性が向上することが確認できた。また、実施例１～３、６、７、１０、及び１２～１４のアスファルト組成物は、ポリエステル樹脂の分散性が優れることにより、貯蔵安定性も優れることが確認できた。
From Tables 1 to 3, and from the comparison between Examples 1 to 14 and Comparative Examples 1 to 7, it can be seen that the dispersibility of the polyester resin is excellent when the asphalt composition contains the resin having an epoxy group together with the polyester resin. Understood. From the comparison between Examples 1 to 14 and Comparative Examples 8 to 11, even if the asphalt composition contained a non-reactive resin together with the polyester resin, the dispersibility of the polyester resin did not improve. Furthermore, when comparing the optical microscope images of the samples prepared from the asphalt compositions of Examples 6 and 7 and Comparative Example 4, it was found that the dispersibility of the polyester resin was improved by increasing the amount of EGMA added. It could be confirmed. Further, when the images observed by an optical microscope of the samples made from the asphalt compositions of Example 14 and Comparative Example 7 were compared, it was confirmed that the dispersibility of the polyester resin was improved depending on the amount of EGMA added. Furthermore, it was confirmed that the asphalt compositions of Examples 1 to 3, 6, 7, 10, and 12 to 14 had excellent storage stability due to the excellent dispersibility of the polyester resin.
Claims (9)
An asphalt paving material composition comprising the asphalt composition according to any one of claims 1 to 8 and aggregate.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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