JP3396003B2 - 舗装用改質アスファルト組成物 - Google Patents
舗装用改質アスファルト組成物Info
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Description
ルト、芳香族油及び必要に応じてストレートアスファル
トからなるベース基材に、ゴム、熱可塑性エラストマー
又はそれらの双方を混合することにより道路に施工後の
舗装体のわだち掘れが起きにくく、しかもひび割れの発
生が少ない、耐久性に優れた舗装用改質アスファルト組
成物に関するものである。
は、ストレートアスファルト及び改質アスファルトが主
として用いられている。このうち、ストレートアスファ
ルトの性能を改善した改質アスファルトには、ストレー
トアスファルトにゴム、熱可塑性エラストマーを単独、
又は両者を併用添加したゴム・熱可塑性エラストマー入
りアスファルトと、ストレートアスファルトを原料油と
し、高温下で空気を吹き込む操作、すなわちブローイン
グ操作を行うことにより、感温性を改善し、かつ60℃
における粘度を8,000〜12,000ポアズに高め
たセミブローンアスファルトがあり、それぞれアスファ
ルト舗装要綱(平成4年度版)において標準化あるいは
規格化されている。前者のゴム・熱可塑性エラストマー
入りアスファルトは、後者のセミブローンアスファルト
の60℃における粘度がストレートアスファルト40〜
60、ストレートアスファルト60〜80、ストレート
アスファルト80〜100に比べて3〜10倍高く、下
記の高温下でも軟化しにくいため、重交通道路のわだち
掘れ対策用に用いられている。しかしながら、多くの施
工実績によると、耐わだち掘れ性においては良好である
が、ひび割れに関しては比較的早期に発生するとの評価
もある。
術の状況に鑑みてなされたものであり、セミブローンア
スファルトの優れた耐わだち掘れ性を維持しつつ、耐ひ
び割れ性を改善した改質アスファルト組成物を提供する
ことを目的とする。
を解決するために耐わだち掘れ性、耐ひび割れ性とアス
ファルト性状との関係について鋭意検討を行った結果、
耐わだち掘れ性に関しては粘度(60℃)、耐ひび割れ
性に関しては伸度(15℃)、タフネス、テナシティー
との関連が大きいことをつき止め、粘度(60℃)、伸
度(15℃)、タフネス、テナシティーの何れも良好な
性状を有する改質アスファルト組成物についてさらに鋭
意検討を重ねた結果、セミブローンアスファルト、芳香
族油及び必要に応じてストレートアスファルトを特定割
合で含有するベース基材に、ゴム、熱可塑性エラストマ
ー又はそれらの双方を特定割合で配合することにより、
上記課題が達成できることを見い出し、この知見に基づ
いて本発明を完成するに至った。
45〜55で、60℃粘度が8,000〜12,000
ポアズのセミブローンアスファルトを74〜95重量
%、芳香族油を3〜20重量%、及びゴム、熱可塑性エ
ラストマー又はそれらの双方を2〜6重量%の割合で含
有することを特徴とする舗装用改質アスファルト組成物
(以下、第1発明という)を提供するものである。さら
に、本発明は、25℃の針入度が45〜55で、60℃
粘度が8,000〜12,000ポアズのセミブローン
アスファルトを50〜90重量%、ストレートアスファ
ルトを5〜40重量%、芳香族油を3〜20重量%、及
びゴム、熱可塑性エラストマー又はそれらの双方を2〜
6重量%の割合で含有することを特徴とする舗装用改質
アスファルト組成物(以下、第2発明という)を提供す
るものである。以下、本発明を詳細に説明する。
には、ベース基材としてセミブローンアスファルトを用
いる。セミブローンアスファルトは、ストレートアスフ
ァルトに対しブローイング操作を行うことにより、感温
性を改善したものであり、前述のアスファルト舗装要綱
で規格化されているものを使用することができ、60℃
粘度が8,000〜12,000ポアズのものである。
また、セミブローンアスファルトは、25℃の針入度が
45〜55である。セミブローンアスファルトは、1種
単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いて
もよい。
ァルトの配合割合は、76〜95重量%であり、好まし
くは80〜90重量%である。セミブローンアスファル
トの配合割合が76重量%未満であると、他のベース基
材である芳香族油の配合量が増えるため、粘度が高くな
り取扱性が劣る。また、セミブローンアスファルトの配
合割合が95重量%を超えると、セミブローンアスファ
ルトの耐ひび割れ性悪化の原因である伸度(15℃)、
タフネス、テナシティーの性状を改善することができな
い。
てセミブローンアスファルトとストレートアスファルト
の両方を用いる。このストレートアスファルトを配合す
ると、伸度(15℃)、タフネス、テナシティーをさら
に改善することができる。ストレートアスファルトとし
ては、例えばJIS K 2207に規定するストレー
トアスファルトを挙げることができる。好ましいストレ
ートアスファルトとしては、例えばストレートアスファ
ルト40〜60、ストレートアスファルト60〜80、
ストレートアスファルト80〜100、ストレートアス
ファルト100〜120、ストレートアスファルト12
0〜150、ストレートアスファルト150〜200な
どが挙げられ、特に好ましい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60〜80、ストレー
トアスファルト80〜100、ストレートアスファルト
100〜120、ストレートアスファルト120〜15
0が挙げられる。ストレートアスファルトは、1種単独
で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよ
い。
ァルトの配合割合は、50〜90重量%であり、好まし
くは55〜85重量%である。セミブローンアスファル
トの配合割合が50重量%未満であると、他のベース基
材である芳香族油や、ストレートアスファルトの配合量
が増えるため、粘度が高くなり取扱性が劣る。また、セ
ミブローンアスファルトの配合割合が90重量%を超え
ると、セミブローンアスファルトの耐ひび割れ性悪化の
原因である伸度(15℃)、タフネス、テナシティーの
性状を改善することができない。本願第2発明における
ストレートアスファルトの配合量は、5〜40重量%で
あり、好ましくは10〜35重量%である。ストレート
アスファルトの配合割合が40重量%を超えると、セミ
ブローンアスファルトの配合割合が減るので、60℃の
粘度が低くなり、わだち掘れが起こりやすくなる。ま
た、それを補おうとすると、ゴム及び熱可塑性エラスト
マーの添加量を増量する必要があり、高温時の動粘度が
高くなるため、骨材との混合が悪くなる。
は、ベース基材として芳香族油を用いる。芳香族油の添
加は、ゴム及び熱可塑性エラストマーの添加効果をより
向上させることができる。芳香族油としては、例えば原
油を蒸留して得られる潤滑油留分を溶剤抽出して得られ
る芳香族油が挙げられる。この芳香族油は、例えば原油
を減圧蒸留した留出油又は残渣油の溶剤脱れき油をフル
フラールあるいはフェノールなどの溶剤で溶剤抽出する
ことによって製造することができる。
粘度が10センチストークス以上であるものが好まし
く、特に50センチストークス以上であるものが好まし
い。この100℃の動粘度の上限は、特に制限ないが、
セミブローンアスファルト、ストレートアスファルトの
動粘度以下であることが望ましい。芳香族油の動粘度が
低過ぎると軟化点が低くなり、改質材の増量が必要とな
り易く、また引火点が低くなり規格値に適合しなくなる
ことがある。この芳香族油は、1種単独で用いてもよい
し、2種以上を組み合わせて用いてもよい。この芳香族
油の配合割合は、3〜20重量%であり、好ましくは5
〜15重量%である。この芳香族油の配合割合が3重量
%未満であると、ゴム、熱可塑性エラストマーによる伸
度(15℃)、タフネス、テナシティーの改善効果が少
ない。また、芳香族油の配合割合が20重量%を超える
と、60℃の粘度が低くなり、わだち掘れが起こりやす
くなる。
は、改質材としてゴム、熱可塑性エラストマー又はそれ
らの双方を用いる。これらの改質材のベース基材に対す
る主な改質効果として、ゴムは伸度、熱可塑性エラスト
マーはタフネス、テナシティー、60℃の粘度の各性状
の改善効果がある。ゴムとしては、ベース基材に対する
相溶性のよいものが好ましく、例えばスチレン−ブタジ
エンゴム、クロロプレンゴムなどが挙げられ、特に好ま
しくはスチレン−ブタジエンゴムである。スチレン−ブ
タジエンゴムとしては、スチレンを任意の割合で含有す
る種々のスチレン−ブタジエンゴムが使用できるが、結
合スチレン含有量が20〜30重量%のものが好まし
く、特にラテックス状であり、固形分が45〜75重量
%、固形分密度が0.92〜0.97g/cm2のもの
が好ましい。ラテックス状のスチレン−ブタジエンゴム
の方が混合し易い利点がある。ラテックス状のスチレン
−ブタジエンゴムの場合、固形分が少な過ぎると、所要
量を添加するための時間が長くなり、作業性が悪くな
る。逆に、固形分が多過ぎるとラテックスの粘度が高く
なり、均一な混合が難しくなる。また、スチレン量が少
ないと、60℃の粘度の上昇効果が低減する傾向があ
り、スチレン量が多過ぎると伸度に対する改善効果が低
下する傾向がある。
えばスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合
体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合
体、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレンブロッ
ク共重合体などが挙げられ、好ましくはスチレン−ブタ
ジエン−スチレンブロック共重合体である。これらのス
チレン共重合体のスチレン量は、20〜50重量%が好
ましく、特に30〜45重量%が好ましい。スチレン量
が少な過ぎると、タフネス、テナシティー、60℃の粘
度の改善効果が低下し、またスチレン含量が多過ぎる
と、ベース基材との相溶性が低下する傾向がある。さら
に、この共重合体の重量平均分子量は、50,000〜
300,000の範囲が好ましく、特に100,000
〜200,000の範囲が好ましい。重量平均分子量が
小さ過ぎると、改質効果が小さく、大量に必要となる。
また、重量平均分子量が大き過ぎると、相溶性が低下す
る傾向がある。なお、この重量平均分子量はGPC法で
測定し、ポリスチレン換算で求めたものである。ゴム及
び熱可塑性エラストマーは、それぞれ1種単独で用いて
もよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよく、ゴム
と熱可塑性エラストマーの双方を組み合わせて用いても
よい。
双方の配合割合は、2〜6重量%であり、好ましくは3
〜5重量%である。この配合割合が2重量%未満である
と、ベース基材の伸度、タフネス、テナシティーを改善
することができない。また、この配合割合が6重量%を
超えると、高温時の動粘度が高くなるため、骨材との混
合性が悪くなるなどの欠点がある。
は、必要により、通常舗装用改質アスファルトに添加さ
れる他の添加材、例えば剥離防止剤、分散剤、安定剤な
どを添加してもよい。
は、上記各成分を所定割合で配合することにより製造す
ることができる。各成分の配合順序は、特に制限されな
いが、ベース基材を混合した後、ゴム、熱可塑性エラス
トマー又はそれらの双方を配合することが好ましい。ベ
ース基材へのゴム、熱可塑性エラストマー又はそれらの
双方の混合は、プロペラ式撹拌機、ホモミキサーなど各
種の撹拌機が使用できるが、高剪断力をかけるホモミキ
サーが好ましい。各成分の混合温度は、特に制限される
ものではないが、通常150〜180℃で行うことがで
きる。本発明による舗装用改質アスファルト組成物は、
アスファルト舗装要綱のセミブローンアスファルトの6
0℃粘度規格、改質II型アスファルトの標準的性状の
何れも満足し、改質II型の耐ひび割れ性、セミブロー
ンアスファルトの耐わだち掘れ性の両者を併せ持つ耐久
性に優れたバインダーである。本発明の舗装用改質アス
ファルト組成物の施工方法は、舗装用改質アスファルト
組成物を所定の温度で骨材、フィラーなどと混合し、舗
装場所に敷設し、転圧することにより行うことができ
る。骨材、フィラーなどとの混合温度は、通常の混合温
度でよく、例えば165〜185℃でよい。また、転圧
時の温度は通常の転圧温度でよく、例えば150〜17
5℃でよい。
成物と骨材、フィラーなどとの混合に際しては、顔料を
混合することもできる。顔料は、通常の無機顔料(例え
ば、酸化鉄などの赤褐色顔料、水酸化鉄などの黄色顔
料、酸化クロムなどの緑顔料、ナトリウム−アルミノシ
リケートなどの群青色顔料、酸化チタンなどの白色顔料
など)が使用できる。
に具体的に説明する。なお、本発明は、これらの例によ
って何ら制限されるものではない。実施例及び比較例の
おいて、改質アスファルト組成物の評価は、次の評価方
法により行った。 (1)針入度(25℃) JIS K 2207に準拠して測定した。 (2)軟化点 JIS K 2207に準拠して測定した。 (3)伸度(15℃) JIS K 2207に準拠して測定した。 (4)引火点 JIS K 2207に準拠して測定した。
定した。 (7)タフネス(25℃)及びテナシティー(25℃) ベンソン法で測定した。すなわち、直径2cmの金属半
球を、球面を下にして規定容器のバインダー中に埋め、
これを25℃、引張速度50cm/分で引抜くときに半
球にかかる荷重及び変位より求めた。
(粘度(60℃):9,600ポアズ)を55重量%、
ストレートアスファルトを60〜80(針入度(25
℃):69)を35重量%、原油を減圧蒸留した留出油
からフルフラールで抽出した芳香族油(動粘度(100
℃):60.5センチストークス)を5重量%を加え
て、170℃の温度で混合し、次いで、スチレン−ブタ
ジエン−スチレンブロック共重合体熱可塑性エラストマ
ー(SBS、スチレン/ブタジエン重量比:40/6
0、平均重量分子量:150,000)を3重量%、ス
チレン−ブタジエンゴム(SBR、ラッテクス状、全固
形分:50重量%、結合スチレン量:23.5重量%、
固形分密度:0.96g/cm3)を2重量%、170
℃の温度で混合し、舗装用改質アスファルト組成物を得
た。表1に得られた組成物の性状を示した。
ファルトを80重量%、芳香族油を15重量%、スチレ
ン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体熱可塑性エ
ラストマーを5重量%の各基材を実施例1と同様の混合
条件で混合し、舗装用改質アスファルト組成物を得た。
表1に得られた組成物の性状を示した。
ファルトを77重量%、ストレートアスファルト80〜
100(針入度(25℃):88)を10重量%、芳香
族油を10重量%、スチレン−ブタジエン−スチレンブ
ロック共重合体熱可塑性エラストマーを3重量%の各基
材を実施例1と同様の混合条件で混合し、舗装用改質ア
スファルト組成物を得た。表1に得られた組成物の性状
を示した。
6重量%、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)を4重
量%、実施例1と同様の混合条件で混合し、舗装用改質
アスファルト組成物を得た。表1に得られた組成物の性
状を示した。
0重量%、ストレートアスファルト60〜80(針入度
(25℃):69)を26重量%、スチレン−ブタジエ
ン−スチレンブロック共重合体熱可塑性エラストマーを
4重量%の各基材を実施例1と同様の混合条件で混合
し、舗装用改質アスファルト組成物を得た。表1に得ら
れた組成物の性状を示した。
セミブローンアスファルトの60℃の粘度規格、改質I
I型アスファルトの標準的性状の何れも満足し、道路に
施工後の耐わだち掘れ性、耐ひび割れ性に優れていた。
しかし、比較例1の場合、タフネス、テナシティーが低
く、かつ60℃粘度が高過ぎるため、骨材との接着性が
悪く、耐ひび割れ性に劣っていた。また、比較例2の場
合、伸度が小さいため低温時の耐ひび割れ性に劣ってい
た。
ァルト組成物は、道路に施工後の舗装体のわだち掘れが
起きにくく、しかもひび割れの発生が少なく、耐久性に
優れた性能を示す。従って、本発明の舗装用改質アスフ
ァルト組成物は、実用上極めて有用である。
Claims (2)
- 【請求項1】 25℃の針入度が45〜55で、60℃
粘度が8,000〜12,000ポアズのセミブローン
アスファルトを74〜95重量%、芳香族油を3〜20
重量%、及びゴム、熱可塑性エラストマー又はそれらの
双方を2〜6重量%の割合で含有することを特徴とする
舗装用改質アスファルト組成物。 - 【請求項2】 25℃の針入度が45〜55で、60℃
粘度が8,000〜12,000ポアズのセミブローン
アスファルトを50〜90重量%、ストレートアスファ
ルトを5〜40重量%、芳香族油を3〜20重量%、及
びゴム、熱可塑性エラストマー又はそれらの双方を2〜
6重量%の割合で含有することを特徴とする舗装用改質
アスファルト組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33358294A JP3396003B2 (ja) | 1994-12-16 | 1994-12-16 | 舗装用改質アスファルト組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH08165434A JPH08165434A (ja) | 1996-06-25 |
JP3396003B2 true JP3396003B2 (ja) | 2003-04-14 |
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---|---|---|---|---|
JP6545059B2 (ja) * | 2015-09-29 | 2019-07-17 | 昭和シェル石油株式会社 | ポリマー改質アスファルト組成物 |
-
1994
- 1994-12-16 JP JP33358294A patent/JP3396003B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH08165434A (ja) | 1996-06-25 |
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