JP2577646B2 - 耐熱性に優れたアスファルト組成物 - Google Patents

耐熱性に優れたアスファルト組成物

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JP2577646B2 JP27990789A JP27990789A JP2577646B2 JP 2577646 B2 JP2577646 B2 JP 2577646B2 JP 27990789 A JP27990789 A JP 27990789A JP 27990789 A JP27990789 A JP 27990789A JP 2577646 B2 JP2577646 B2 JP 2577646B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、耐熱性に優れ、軟化点、針入度、伸度、凝
集力、骨材との把握力特性の高度なバランスに優れ、か
つ、加工性に優れたアスファルト組成物に関し、道路舗
装用アスファルトに好適な組成物を提供する。
[従来の技術] 従来、アスファルト配合物は道路舗装用に大量に使用
されているが、アスファルトの特性をさらに改良し、よ
り高度な要求特性に合致した材質にしようとこれまでに
多くのポリマーについて検討がなされている。例えば、
アスファルトの特性を改良する手段として、種種のポリ
マーを添加することが試みられており、ポリマーとして
は、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチル
アクリレート、ゴムラテックス、共役ジエンとビニル芳
香族炭化水素とからなるブロック共重合体等が応用され
ている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチ
レン−エチルアクリレートをアスファルトに添加したア
スファルト組成物は低温特性に劣り、冬場のひび割れ等
が発生し好ましくない。また、伸度特性も劣り、その
為、粘結力(テナシティー)も劣ることから、道路舗装
の場合には骨材の把握特性に劣る。一方、共役ジエンと
ビニル芳香族炭化水素とからなる従来のブロック共重合
体を添加したアスファルト組成物は軟化点、低温特性が
優れる等の特徴があるが、伸度、凝集力、骨材の把握力
が不足する場合がある。このため、該ブロック共重合体
の分子量を上げることにより改良することが試みられて
いるが、反面、溶融粘度が高くなり、加工性が著しく犠
牲になる。また、該ブロック共重合体とアスファルトと
の配合物を長時間、高温で保存する場合、該ブロック共
重合体が熱分解を起こし、著しく物性が低下したり、或
いは、該ブロック共重合体が架橋し、加工性が劣る等の
問題がある。このように、従来の各ポリマーを添加した
アスファルト組成物は、その特性として必要な耐熱性、
軟化点、針入度、伸度、凝集力、骨材の把握力特性の高
度なバランス及び加工性を同時に満足しうるものは存在
しなかった。
[課題を解決するための手段及び作用] かかる現状に鑑み、本発明者らはブタジエンとビニル
芳香族炭化水素からなるブロック共重合体とイソプレン
とビニル芳香族炭化水素からなるブロック共重合体及び
ストレートアスファルトを配合したアスファルト組成物
の耐熱性、軟化点、針入度、伸度、凝集力、骨材の把握
力特性及び加工性の改良について鋭意検討した結果、ビ
ニル芳香族炭化水素の含有量及びブタジエン部のビニル
結合含有量が特定範囲であり、しかもそられの関係が特
定化されたブタジエンとビニル芳香族炭化水素からなる
ブロック共重合体とビニル芳香族炭化水素の含有量が特
定範囲であるイソプレンとビニル芳香族炭化水素からな
るブロック共重合体及び針入度が特定範囲のストレート
アスファルトを使用することにより、その目的が達成さ
れることを見い出し、本発明をなすに至った。
即ち、本発明は、 (a)少なくとも1つのビニル芳香族炭化水素を主とす
る重合体ブロックと少なくとも1つのブタジエンを主と
する重合体ブロックから成り、 (イ)ビニル芳香族炭化水素の含有量[S]が10〜35重
量%、 (ロ)ブタジエン部のビニル結合含有量[V]が15〜55
重量%、かつ (ハ)ビニル芳香族炭化水素の含有量[S]とブタジエ
ン部のビニル結合含有量[V]との関係が式;35≦
[S]+[V]≦75を満足するものである ブロック共重合体、30〜95重量%と (b)少なくとも1つのビニル芳香族炭化水素を主とす
る重合体ブロックと少なくとも1つのイソプレンを主と
する重合体ブロックから成り、ビニル芳香族炭化水素の
含有量[S]が10〜35重量%であるブロック共重合体、
5〜70重量%と よりなるブロック共重合体組成物、 1〜10重量部 (c)30〜130の針入度を有するストレートアスファル
ト、 100重量部 からなるアスファルト組成物に関する。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で使用する成分(a)のブロック共重合体は、
少なくとも1個、好ましくは2個以上のビニル芳香族炭
化水素を主とする重合体ブロックと少なくとも1個のブ
タジエンを主とする重合体ブロックから成る。ビニル芳
香族炭化水素を主とする重合体ブロックとは、ビニル芳
香族炭化水素を50重量%以上含有するビニル芳香族炭化
水素とブタジエンとの共重合体ブロック及び/又はビニ
ル芳香族炭化水素単独重合体ブロックを示し、ブタジエ
ンを主とする重合体ブロックとはブタジエンを50重量%
を超える量で含有するブタジエンとビニル芳香族炭化水
素との共重合体ブロック及び/又はブタジエン単独重合
体ブロックを示す。共重合体ブロック中のビニル芳香族
炭化水素は均一に分布していても、又テーパー状に分布
していてもよい。均一に分布した部分及び/又はテーパ
ー状に分布した部分は各ブロック中に複数個共存しても
よい。
本発明のポリマーの特徴は、成分(a)のブロック共
重合体のビニル芳香族炭化水素の含有量[S]が10〜35
重量%、好ましくは15〜30重量%であり、ブタジエン部
のビニル結合含有量[V]が15〜55重量%、好ましくは
20〜50重量%、更に好ましくは25〜45重量%であり、か
つ[S]と[V]との関係が式、 35≦[S]+[V]≦75 好ましくは 40≦[S]+[V]≦70 の関係を満足するブロック共重合体である。[S]及び
[V]の含有量、[S]+[V]の関係が上記の記載の
範囲を満足しないときは耐熱性、軟化点、針入度、伸
度、凝集力特性及び加工性のバランスに優れた組成者が
得られない。
又、成分(b)のブロック共重合体のビニル芳香族炭
化水素の含有量は10〜35重量%、好ましくは15〜30重量
%である。ビニル芳香族炭化水素の含有量が10重量%未
満になるとアスファルト組成物の耐熱性が劣り、物性が
低下する。ビニル芳香族炭化水素の含有量が35重量%を
超えると伸度、骨材の把握力特性に劣る。
本発明で用いるビニル芳香族炭化水素としては、スチ
レン、o−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−
メチルスチレンなどがあるが、特に一般的なものとして
はスチレンが挙げられる。これらは1種のみならず2種
以上を混合して使用してもよい。
本発明においては、ポリマー構造が、一般式、 (A−B)n、AB−A)n、BA−B)n (上式において、Aはビニル芳香族炭化水素を主とす
る重合体ブロックであり、Bは共役ジエンを主とする重
合体ブロックである。AブロックとBブロックとの境界
は必ずしも明瞭に区別される必要はない。又、nは1以
上の整数である。
で表わされる線状ブロック共重合体、或いは一般式、 [(B−An m+1X、 [(A−Bn m+1X、 [(B−Anm+1X、 [(A−Bnm+1X、 (上式において、A、Bは前記と同じであり、Xは例
えば四塩化ケイ素、四塩化スズ、エポキシ化大豆油など
のカップリング剤の残基又は多官能有機リチウム化合物
等の開始剤の残基を示す。m及びnは1以上の整数であ
る。) で表わされるブロック共重合体を使用することができ
る。本発明で使用するブロック共重合体は上記一般式で
表わされるブロック共重合体の任意の混合物でもよい。
本発明で使用されるブロック共重合体の好適なものは
成分(a),成分(b)共にメルトフロー(温度200
℃、荷重5kg)が0.5〜50g/10min、好ましくは1〜30g/1
0minのものである。メルトフローが0.5g/min未満になる
とアスファルト組成物の粘度が高くアスファルト配合物
を製造する場合の加工性に劣る。又、メルトフローが50
g/minを超えると凝集力が低下する。
本発明で使用する成分(c)のストレートアスファル
トは、原油から蒸留等によって得られる通常の石油アス
ファルトであり、針入度30〜130、好ましくは45〜120の
ものである。針入度が30未満になると、アスファルト組
成物の伸度が低下する傾向が見られる。又、針入度が13
0を超えると軟化点、凝集力が低下する。
本発明において、成分(a)のブロック共重合と成分
(b)のブロック共重合体の配合割合は、成分(a)の
ブロック共重合体が30重量%〜95重量%の範囲で使用さ
れる。成分(a)のブロック共重合体の配合量が30重量
%未満では、アスファルト配合物を高温で長時間保存し
た場合、熱分解を起こし、物性が低下する。又、95重量
%を超えると、同じくアスファルト配合物を高温で長時
間保存した場合、熱による架橋を起こし加工性が劣る。
本発明において成分(a)と成分(b)からなる共重
合体組成物の量は、成分(c)のストレートアスファル
ト100重量部に対して、1〜10重量部、好ましくは2〜
8重量部の範囲で使用される。ブロック共重合体の配合
量が1重量部未満ではアスファルトの改良効果が見られ
ず針入度は高く、軟化点、伸度、凝集力は低いままであ
る。又、15重量部を超えると針入度、軟化点のバランス
は良いもののアスファルト組成物の溶融粘度が高くなり
アスファルト組成物の製造時及び施工等の加工性に劣る
傾向が見られる。
本発明においては通常道路舗装に用いられる石粉、骨
材等を目的に応じ通常の配合量で使用する。
本発明においては必要に応じてブローンアスファルト
(成分(d))、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチ
レン−エチルアクリレート、ゴムラテックス、アタクチ
ックポリプロピレン等のポリマー及び粘着剤付与剤樹脂
等(成分(e))、炭酸カルシウム、シリカ等の無機充
填剤(成分(f))さらに、ナフテン、アロマオイル等
の軟化剤を適宜使用できる。
成分(d)のブローンアスファルトは、一般に成分
(c)のストレートアスファルト100重量部に対して、1
00重量部以下、好ましくは5〜80重量部の範囲で使用さ
れる。100重量部を超えると得られるアスファルト組成
物は伸度の点で劣るため好ましくない。
成分(e)のポリマーは、一般に成分(c)のストレ
ートアスファルト100重量部に対して、15重量部以下、
好ましくは1〜10重量部の範囲で使用される。15重量部
を超えると得られるアスファルト組成物は溶融粘度が高
くなり、加工性の点で劣るため好ましくない。
成分(f)の無機充填剤は、一般に成分(c)のスト
レートアスファルト100重量部に対して、150重量部以
下、好ましくは5〜100重量部の範囲で使用される。150
重量部を超えると得られるアスファルト組成物は伸度、
凝集力の点で劣るため好ましくない。
[実施例] 以下に実施例を示すが、これらは本発明を代表するも
のであり、本発明の範囲を制限するものではない。
実施例1〜7、比較例1〜5 第1表に示したスチレン/ブタジエンブロック共重合
体(成分(a)、分子量はメルトフローが約5g/10minに
なる様に調整した。)とエチレン/イソプレンブロック
共重合体(成分(b)、分子量はメルトフローが約9g/1
0minになる様に調整した。)をストレートアスファルト
(ストアス60/80、丸善石油製)100重量部に対して第1
表に示した配合割合のスチレン/ブタジエンブロック共
重合体とスチレン/イソプレンブロック共重合体の合計
量5重量部を配合してアスファルト組成物を作製した。
また、石粉、骨材入りのアスファルト組成物について
は、金網フィルターの目開きが2mmの大きさて通過し、
目開き1mmの大きさで通過しない大きさの石粉、骨材を
使用し、アスファルトとブロック共重合体の混合組成物
100重量部に対して、50重量部を配合して組成物を作製
した。
この様にして製造したアスファルト組成物について次
の様な性能評価を行った。溶融粘度は180℃のオイル浴
中にアスファルト組成物を充填した容器を漬け、回転粘
度計を用い測定を行った。針入度はJISK2207に準じ、恒
温水浴槽で25℃に保った試料に規定の針が5秒間に進入
する長さを測定した。軟化点はJISK2207に準じ、規定の
環に試料を充填し、水浴中に水平に支え、試料の中央に
3.5gの球を置き、浴温を5℃/minの速さで上昇させたと
き、球の重さで試料が環台の底板に触れた時の温度を測
定した。伸度はJISK2207に準じ、試料を形枠に流し込
み、規定の形状にした後、恒温水浴内で15℃に保ち、次
に試料を5cm/minの速度で引っ張ったとき、試料が切れ
るまでに伸びた距離を測定した。タフネス、テナシティ
ーは日本道路協会規定の方法に準じ、直径2cmの金属半
球の球面を下にして、直径5cm、深さ2.7cmのアルミ容器
の中のアスファルト試料中に埋め、25℃の温度で50cm/m
inの速度で引き抜くとき半球にかかる荷重を縦軸に、変
位を横軸に記録し、トータルのエネルギーをタフネス、
すその部分のエネルギーをテナシティーとして測定し
た。石粉、骨剤入り物性については、伸度測定に用いた
形枠に石粉、骨材入りアスファルト組成物を流し込みJI
SK2207に準じた規定の形状にした後、23℃の雰囲気下で
試料を500mm/minの速度で引っ張り、引張強さと伸びを
測定した。
これらの結果を第1表に示したが、本発明で規定する
ブロック共重合体を使用したアスファルト組成物は優れ
た耐熱性、針入度、軟化点、伸度、凝集力、骨材との把
握力特性及び加工性を示すことがわかる。
実施例8〜10及び比較例6〜9 ストレートアスファルトの種類、ブロック共重合体及
びストレートアスファルトの配合量を第2表に変更する
以外は、実施例1のスチレン/ブタジエンブロック共重
合体と実施例3のスチレン/イソプレンブロック共重合
体を実施例1の配合割合で使用し、かつ、実施例1と同
様の方法でアスファルト組成物を作製し、その性能を評
価した。
結果を第2表に示したが本発明で規定するストレート
アスファルトを使用したアスファルト組成物は良好な各
特性を示す事がわかる。
実施例11〜14及び比較例10〜12 第3表に示したブローンアスファルト、ポリマー、無
機充填剤の種類及び配合量のものを実施例10のアスファ
ルト組成物に配合し、アスファルト組成物を作製した。
実施例1と同様の方法でその性能を評価した。第3表の
結果からわかる様に、本発明で規定するアスファルト組
成物は良好な各特性を示すことがわかる。
[発明の効果] 本発明のアスファルト組成物は耐熱性に優れ、軟化
点、針入度、伸度、凝集力、骨剤との把握力特性の高度
なバランスを有し、かつ、加工性に優れることから、道
路舗装用として有効である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)少なくとも1つのビニル芳香族炭化
    水素を主とする重合体ブロックと少なくとも1つのブタ
    ジエンを主とする重合体ブロックから成り、 (イ)ビニル芳香族炭化水素の含有量[S]が10〜35重
    量%、 (ロ)ブタジエン部のビニル結合含有量[V]が15〜55
    重量%、かつ (ハ)[S]と[V]との関係が、式;35≦[S]+
    [V]≦75を満足するものである ブロック共重合体、30〜95重量%と (b)少なくとも1つのビニル芳香族炭化水素を主とす
    る重合体ブロックと少なくとも1つのイソプレンを主と
    する重合体ブロックから成り、ビニル芳香族炭化水素の
    含有量が10〜35重量%であるブロック共重合体、5〜70
    重量%と よりなるブロック共重合体組成物、 1〜10重量部 (c)30〜130の針入度を有するストレートアスファル
    ト、 100重量部 からなるアスファルト組成物。
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