JP2688447B2 - カラー舗装用バインダー組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、歩道、遊歩道、車道などの通路、その他
の舗装用に使用され、黄色、赤色、青色、その他の任意
の色彩を以ての着色が可能な舗装材の製造のために有用
であり、耐久性が特に優れたカラー舗装用バインダー組
成物に関する。

〔従来技術と発明が解決しようとする課題〕

カラー舗装用バインダー組成物として石油樹脂に芳香
族系の鉱油とスチレン／共役ジェンタイプブロックコポ
リマーが混合され組成物を特開昭61−97369が既に提供
している。

これらのバインダー組成物は色相が淡薄であるため、
着色骨材、顔料、染料の添加による着色が可能であり、
これらが道路の舗装用の骨材に混合されて、通常舗装用
のアスファルト混合物と同様の品質の舗装用材混合物が
得られる。

通常のアスファルト中には含酸素化合物が数％程度含
有されているのであって、これらの含酸素化合物によ
り、アスファルトと骨材表面との間の親和力の強化作用
が生じ、圧縮強度が高く耐久性が大きいアスファルト舗
装用混合物の製造が可能となっている。しかし、従来の
カラー舗装用のバインダーの骨材との接着性は充分でな
く、特に水分が共存する場合にはバインダー混合物の強
度が著しく低下することが指摘されていた。

圧縮強度と耐久性が大きいカラー舗装用バインダーの
出現が渇望されていた。

発明者らは、既存のカラー舗装用のバインダー組成物
にあった上記の課題を解決するために鋭意研究を継続
し、実験を反復した結果として、その組成が特定される
ことにより、組成物の低温脆性と伸度が改良されるこ
と、骨材に対する接着性が向上すること、更には、バイ
ンダーが混合された舗装材料の圧縮強度が増大すること
を見出し得てこの発明を完成させるに至った。

この発明は、特定組成であることによって圧縮強度と
耐久性が大きいバインダー用組成物を提供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、石油樹脂、芳香族系の重質鉱油、熱可塑
性エラストマー、および平均分子量300〜10,000の範囲
内、酸価10〜200の範囲内にある液状マレイン化有機化
合物を必須成分として含有するカラー舗装用バインダー
組成物を提供するものである。

以下、この発明の内容を更に詳細に説明する。

この発明において使用される石油樹脂としてはその沸
点が140〜240℃の範囲中にあって、主としてC₉芳香族ビ
ニル化合物からなる石油留分、およびまたは石炭留分を
そのままか、またはこれらにフェノール、カテコール、
レゾルシノール、ハイドロキノンなどフェノール類が加
えられて、フリーデルクラフツ型触媒により重合させら
れて得られ、その分子量500〜3000の範囲内にある芳香
族石油樹脂、およびクマロン−インデン樹脂か、あるい
は一般式 （式中のＲは炭素数１〜３のアルキル基、ｎ＝０〜６）
を以て表示される共役二重結合がある五員環化合物、お
よび／またはそのディールス・アルダー付加物を単独重
合、または前記の化合物100重量部と、一価、多価フェ
ノールおよび、これらのアルキル置換体から選択された
一種以上の２〜200重量部とが共重合させられて得られ
るシクロペンタジェン樹脂、テレピン油から得られる分
子量500〜3,000の範囲内にあるテルペン樹脂などが例示
される。

また、これらの石油樹脂を水素化して得られる脂肪族
系の樹脂も含まれる。

これらの中で、好ましいものとしては、軟化点80〜18
0℃、引火点240℃以上の芳香族系石油樹脂である。な
お、この石油樹脂において、芳香族系石油留分として
は、ナフサ、灯油、軽油などの石油留分が、スチームク
ラッキングなどの熱分解を受けた際に得られる沸点が14
0〜240℃の範囲内にある分解油留分などが挙げられ、通
常は重合後に更にアルカリを以て触媒が分解され、次
に、未反応油と低重合物が分離除去されることにより精
製されて、この発明に適当する石油樹脂として使用され
る。

この発明における芳香族系重質鉱油は、引火点が240
℃以上、好ましくは260℃以上、動粘度が40℃におい
て、500cSt以上、好ましくは、2000cSt以上であって、
芳香族分が40wt.％以上、好ましくは50wt.％以上の鉱油
である。なお、ここでいう芳香族分は石油学会規格「JP
I−5S−22−83」の試験法で定義されているものであ
る。

芳香族系重質鉱油として特に好ましいものは、石油精
製の溶剤抽出の工程から得られるブライトストックの抽
出分である。なお、この溶剤抽出工程に使用される溶剤
としては、フェノール、Ｎ−メチルピロリドン、液体二
酸化硫黄、フルフラールなどがあるが、特にフルフラー
ルが好ましい。

この発明のための熱可塑性エラストマーとしては、通
常、スチレンと共役ジェンとのブロック共重合体、およ
びその部分水素化物である。

ここにおいて、共役ジェンとは、ブタジェン、イソプ
レンなどが該当するものである。

好ましくは、その末端がポリスチレンブロックであ
り、中間にポリブタジェンブロックがあり、ポリスチレ
ンの比率が15〜30wt.％程度の範囲内のものである。

この発明における液状マレイン化有機化合物とは、無
水マレイン酸、あるいはその誘導体と各種液状有機化合
物との付加反応物であり、平均分子量が300〜10,000、
好ましくは500〜5,000の範囲内にあるものである。

平均分子量がこの範囲下限よりも小さい場合には、バ
インダー組成物引火点が低いものとなり、安全性の観点
から好ましくない。

一方、平均分子量がこの範囲上限よりも大きい場合に
は、軟化点が高くなり取扱いが困難となるために好まし
くない。

液状マレイン化有機化合物の酸価は10〜200好ましく
は40〜80である。酸価がこの範囲下限よりも小さい場合
には、液状マレイン化有機化合物の組成物への添加の効
果が充分ではなく、大量の添加が必要となるために好ま
しくない。

一方、酸価がこの範囲上限よりも大きい場合には、石
油樹脂、または芳香族系重質鉱油との間の相溶性が低下
して、加熱貯蔵時に分離する危惧が生じるために好まし
くない。

前記の液状化合物とは、ポリブタジェン、ポリブテ
ン、ポリクロロプレン、ポリイソプレンなど低分子量液
状重合体、およびオレイン酸、リノール酸、リノレイン
酸などのC₁₈の不飽和モノカルボン酸、またはこれらの
各モノカルボン酸の重合物、植物性乾性油、例えば、ア
マニ油、キリ油、エノ油、および大豆油、またはこれら
の各植物性乾性油の重合物である。

これらの中で、特に好ましいものは、液状ポリブタジ
ェン、液状ポリブテン、アマニ油である。

この発明において各成分の含有率は特に厳格には限定
されないが、通常、石油樹脂が20〜50wt.％、好ましく
は25〜40wt.％の範囲内であり芳香族系重質鉱油が77〜3
4wt.％、好ましくは68〜50wt.％の範囲内であって、熱
可塑性エラストマーが２〜8wt.％、好ましくは５〜7wt.
％の範囲内であり、液状のマレイン化有機化合物が１〜
6wt.％、好ましくは２〜3wt.％の範囲内である。

また、この発明のバインダー組成物は、舗装用バイン
ダー混合物全量に対し、通常３〜15wt.％好ましくは４
〜8wt.％の範囲内に含有される。

この発明のバインダー組成物に、舗装用骨材に加え
て、黄鉛、群青などの各種顔料が、それぞれ例えば、２
〜5wt.％配合されることによって、色調鮮明なカラー舗
装用混合物が製造され得る。

また、バインダーに、通常、使用される他成分例えば
エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−酢
酸ビニル共重合体その他なども含有させられ得る。

この発明のバインダー組成物は、カラー舗装用材とし
て特に有用であるが、この用途以外にも、ルーフィン
グ、シーリング、塗装、および防水工事などの分野にお
いても適切適格な使用が可能である。

〔発明の効果〕

この発明のカラー舗装用バインダー組成物は、低温脆
性と伸度において、優れているのであり、加えて骨材に
対する接着性が非常に優れている。

また、このバインダー組成物が使用された舗装用の混
合物においても、その圧縮強度が大きく、水分との共存
下においても、その圧縮強度の低下が顕著でないという
極めて重要な特長がある。

〔実施例〕

以下に、実施例を挙げて発明を詳細に説明するが、こ
れらの実施例により、発明は何らの限定も受けるべきで
はない。

実施例１〜４・比較例１・２ 下記の石油樹脂、芳香族系重質鉱油、熱可塑性エラス
トマー、および液状マレイン化有機化合物が、次の要領
により混合されて、カラー舗装用のバインダー組成物が
調製された。

即ち、適当量の芳香族系重質鉱油と熱可塑性のエラス
トマーが200〜220℃の範囲内において、混練され、熱可
塑性エラストマーが完全に芳香族系重質鉱油に溶解した
後に、追加の芳香族系重質鉱油が添加され、次いで、石
油樹脂と液状のマレイン化有機化合物が添加されて、約
１時間、170〜190℃の範囲内において、攪拌混合させら
れることにより、バインダー組成物が製造された。

芳香族系重質鉱油 種類：ブライトストックのフルフラール抽出分 40℃粘度 （JIS K2283） 3880cSt 引火点 （JIS K2265） 314℃ 芳香族分 （JPI−5S−22−83） 64wt.％ 熱可塑性エラストマー 種類：旭化成工業「タフプレン315」（商品名） スチレン−ブタジェン−スチレン型 ブタジェンの比率 20wt.％ 硬度（JIS K6301） 62 伸び（ 〃 ） 860％ 比重（ASTM D297） 0.93 得られたバインダーの性状を表１に示す。

表１のカラー舗装用バインダー組成物の針入度は60/8
0となるように、配合物の組成が調整されているが、こ
れらの組成が変更されることにより、針入度80/100、40
/60（以上JIS分類）および改質アスファルトＩ型（日本
道路協会品質基準）などの等級バインダー組成物の製造
が可能である。

実施例１と２のバインダー組成物は、比較例１のもの
と比較して、伸度とフラース脆化点が改善されている。
同様に、実施例３のバインダー組成物は比較例２のもの
より優れている。

これらの実施例１〜４のバインダー組成物は、60/80
ストレートアスファルトと比較しても、何ら遜色がない
品質である。

実施例５〜８、比較例３・４ 実施例１〜４と比較例１、２のバインダー混合物がマ
ーシャル安定度試験により水分共存による圧縮強度への
影響が評価された。

その結果が表２に示される。

これらのバインダー混合物の製造方法と、水浸マーシ
ャル安定度試験法は以下の通りである。

この試験は「舗装試験法便覧」（1988年丸善）506頁
に記載の方法に準拠した。

試験供試体の調製条件は以下の通りであった。

原料として、６号砕石44wt.％、７号砕石15wt.％、粗
砂15wt.％、細砂20wt.％、フィラー3wt.％、黄鉛5R 3w
t.％からなる密粒度混合物が使用された。

混合温度は150〜155℃の範囲内、締め固めの温度135
〜140℃の範囲内、締め固め回数は両面それぞれ50回、
バインダー量5.9％であった。

上記の調製条件により得られたマーシャル安定度試験
用の供試体は、７日間、60℃を保持する恒温水槽中にお
ける水中浸漬を受けた後に、マーシャル安定度が測定さ
れ、次式により残留安定度が算出された。

残留安定度（％）＝（100）［水浸マーシャル 安定度（kg）／マーシャル安定度（kg）］ なお、このバインダー混合物は橙色を呈して、カラー
舗装用に使用可能な品質のものであった。

実施例５〜８のバインダー混合物はマーシャル安定度
が1000kg以上であって高く、水中浸漬後のマーシャル安
定度の低下の程度は小さいのであり、残留安定度は70％
以上であって高いのであり、優れた性能が示された。

この試験結果により、この発明のバインダーの実用時
の優秀な耐久性が実証された。

これに対して比較例３と４のものはマーシャル安定度
1000kg以下であり、残留安定度も30〜40％程度の範囲内
にあるに過ぎず、道路舗装の実用には、到底、適当し得
ない品質であった。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 57/02 Ｃ０８Ｌ 57/02 // Ｅ０１Ｃ 7/30 Ｅ０１Ｃ 7/30

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】石油樹脂、芳香族系重質鉱油、熱可塑性エ
   ラストマー、および平均分子量が300〜10,000の範囲
   内、酸価が10〜200の範囲内の液状マレイン化有機化合
   物を含有するカラー舗装用バインダー組成物。
2. 【請求項２】石油樹脂含有率は20〜50wt％の範囲内、芳
   香族系重質鉱油の含有率は77〜34wt％の範囲内、熱可塑
   性エラストマーの含有率は２〜8wt％の範囲内、および
   液状マレイン化有機化合物の含有率は１〜6wt％の範囲
   内にある請求項１記載の組成物。
3. 【請求項３】芳香族系重質鉱油がブライトストックフル
   フラール抽出分である請求項１、または２記載の組成
   物。
4. 【請求項４】液状マレイン化有機化合物が、液状ポリブ
   タジエン、液状ポリブテン、植物性乾性油、またはその
   重合物からなる群から選択される一種以上の化合物のマ
   レイン化物である請求項１〜３のいずれかに記載の組成
   物。