JP4138125B2

JP4138125B2 - Paving binder composition

Info

Publication number: JP4138125B2
Application number: JP1061299A
Authority: JP
Inventors: 伸昭川畑
Original assignee: Nippon Oil Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1998-01-20
Filing date: 1999-01-19
Publication date: 2008-08-20
Anticipated expiration: 2019-01-19
Also published as: JPH11269314A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感温性および耐候性に優れ、自然土のようにソフトな感触であり、人に優しい舗装用バインダー組成物に関し、学校の校庭、公園などの自然遊歩道、サイクリングロード、テニスコートおよびゲートボール場などの運動施設に好適な舗装用バインダー組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、学校の校庭はほとんど自然土を利用しており、人体に優しくソフトな感触で好まれているが、雨が降ると泥濘化して児童生徒が滑って転びけがの原因になり、乾燥するまで運動場が一時的に利用できなくなる。また日照りで土が乾燥すると埃が立ち地域住民から苦情が出る。冬季には降雨後凍結して使用できなくなる。
このため表層部を混合土や砕石ダストなどで改修し含水量を適正に維持するため苦汁（にがり）を散布したり、アスファルト乳剤、重油などの油剤を土壌に散布または混合したりいろいろ対応しているが、泥濘化や砂塵の発生を完全に解消するまでには至っておらず、また十分な撥水性のあるものも得られていない。学校の校庭以外では多目的グラウンド、学校、会社などのテニスコート、ゲートボール場および自然遊歩道などでも同様の問題を抱えている。
【０００３】
砂や土をソフトに固める粘着性、且つ撥水性を有するバインダー組成物の例としては、特開平４−７３０８５号公報には別々に調製したマレイン酸変性ポリオレフィンおよびマレイン酸変性ワックスを加熱混合して得たバインダー組成物が開示されている。しかしながら、これらは人体に優しくソフトな感触であるが、まだ感温性や耐候性が十分とはいえない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、砂や土と混合することによりこれらをソフトに固めることができ、足触りがソフトで転んでもけがをしにくい、土ほこりが立たずぬからず、冬場、霜が降りても土の表層が浮き上がったり凍結しない、且つ雨上がり後すぐに使える人に優しく、感温性および耐候性の優れ、自然土のようにソフトな感触であり、人に優しい舗装用バインダー組成物を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記の課題を解決するため鋭意検討したところ、以下の特定の構成をもたせることより、感温性および耐候性の優れた舗装用バインダー組成物が得られることを見出し本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち本発明は、
（Ａ）１３０℃における動粘度が５０〜５０００ｍｍ² ／ｓ、重量平均分子量３００〜８０００であるオレフィン重合体４０〜９０重量部、
（Ｂ）１９０℃における粘度が３００〜１０００００ｍＰａ・ｓ、重量平均分子量１００００〜１０００００を有する非晶質ポリα−オレフィン５〜３０重量部および
（Ｃ）融点５０〜９０℃の石油留分ワックス５〜３０重量部
を含む舗装用バインダー組成物を提供する。
【０００７】
また、本発明は、
（Ａ）１３０℃における動粘度が５０〜５０００ｍｍ² ／ｓ、重量平均分子量３００〜８０００であるオレフィン重合体４０〜９０重量部、
（Ｂ）１９０℃における粘度が３００〜１０００００ｍＰａ・ｓ、重量平均分子量１００００〜１０００００を有する非晶質ポリα−オレフィン５〜３０重量部、
（Ｃ）融点５０〜９０℃の石油留分ワックス５〜３０重量部、
（Ｄ）重量平均分子量３００〜８０００を有するオレフィン重合体の酸変性物１〜１０重量部及び／又は
（Ｅ）融点９０〜１４０℃の硬質ワックス１〜１０重量部
を含む舗装用バイダー組成物を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明をさらに詳細に説明する。
本発明の成分（Ａ）は１３０℃における動粘度が５０〜５０００ｍｍ² ／ｓ、好ましくは７０〜２０００ｍｍ² ／ｓ、重量平均分子量が３００〜８０００、好ましくは５００〜５０００を有するオレフィン重合体である。
前記動粘度が５０ｍｍ² ／ｓ未満である場合は得られるバインダー組成物が軟化しベタついてしまうため好ましくない。また前記動粘度が５０００ｍｍ² ／ｓを超える場合は得られるバインダー組成物が硬化しひび割れが発生し不良でありそれぞれ好ましくない。
【０００９】
成分（Ａ）の重量平均分子量が３００未満である場合はバインダー組成物が軟化し、この舗装体が軟化し、ベタツキ変形し易くなる。また成分（Ａ）の重量平均分子量が８０００を超える場合にはバインダー組成物が硬くなり、この舗装体が硬化し、ひび割れを生じ易くなる。
【００１０】
オレフィン重合体の密度は０．８３〜０．９２が好ましい。
オレフィン重合体としてはオレフィンの重合体または２種以上のオレフィンの共重合体またはその水素化物が挙げられる。該オレフィンとしては好ましくは炭素数２〜１０、より好ましくは炭素数２〜６のオレフィンである。例えば、好ましいオレフィンとしてはエチレン、プロピレン、イソブチレン、ｎ−ブテン、ヘキセン、シクロヘキセンなどのモノオレフィン、ブタジエン、イソプレンなどのジオレフィンを挙げることができる。
【００１１】
オレフィンの重合体としては、イソブチレンを主体とし、１部ｎ−ブテンが反応した共重合体であるポリブテンが好ましい。またエチレン−プロピレン共重合体、エチレン−イソブチレン共重合体またはこれらの水素化物が好ましい。
【００１２】
オレフィン重合体を含む本発明の舗装用バインダー組成物はワックス、ゴム、アスファルトとの相溶性が良く、接着性が良好であり、骨材の剥離、舗装体の亀裂を防止することができる。オレフィン重合体としてポリブテンを使用した場合もその重量平均分子量は３００〜８０００であることが好ましい。
【００１３】
成分（Ａ）のオレフィン重合体の含有量は４０〜９０重量部、好ましくは５０〜７０重量部である。オレフィン重合体の含有量が４０重量部未満である場合は得られるバインダー組成物が硬くなり感温性不良および粘着力不足となり、このバインダー組成物で舗装した場合は舗装体表面のひび割れ、剥離が発生するため好ましくなく、またオレフィン重合体の含有量が９０重量部を超える場合には得られるバインダー組成物が硬さ不足となり、このバインダー組成物で舗装した場合は舗装体表面が軟化し凹凸が発生しべたつくので好ましくない。
【００１４】
本発明の成分（Ｂ）は、１９０℃における粘度が３００〜１０００００ｍＰａ・ｓ、好ましくは４００〜８００００、重量平均分子量が１００００〜８００００、好ましくは２００００〜６００００を有する非晶質ポリα−オレフィンである。
１９０℃における粘度が３００ｍＰａ・ｓ未満であると得られるバインダー組成物が硬くならず軟化しベタつくので好ましくない。また１９０℃における粘度が１０００００ｍＰａ・ｓを超えると得られるバインダー組成物が硬くなりすぎてひび割れが発生するので好ましくはない。
【００１５】
重量平均分子量が１００００未満であるとバインダー組成物が軟化し、この舗装体が軟化し、変形する。
重量平均分子量が１０００００を超えるとバインダー組成物が硬くなり、この舗装体が硬化し、ひび割れを生じ易くなる。
【００１６】
非晶質ポリα−オレフィンの密度は０．８５〜０．９５が好ましい。
本発明の成分（Ｂ）の非晶質ポリα−オレフィンとしてはプロピレン−エチレン共重合体、エチレン−イソブチレン共重合体などのエチレン共重合体、プロピレンなどの単独重合体が好ましい。
【００１７】
本発明の成分（Ｂ）の含有量は５〜３０重量部、好ましくは１０〜２０重量部である。
成分（Ｂ）の含有量が５重量部未満であるとバインダー組成物の耐久性が不良となり、組成物のひび割れが発生し、またこのバインダー組成物から得られる舗装体の骨材の剥離が発生するので好ましくない。また成分（Ｂ）の含有量が３０重量部を超えるとバインダー組成物が硬くなり、バインダー組成物の舗装体が硬化して人体に優しい自然土のソフトな感触が失われるので好ましくない。
【００１８】
本発明の成分（Ｃ）の石油留分ワックスは融点が５０〜９０℃、好ましくは５５〜８５℃を有するワックスである。融点５０℃未満では得られるバインダー組成物が夏期に軟化し表面が変形し凸凹になるため好ましくない。また融点が９０℃を超えるとこの組成物が硬くなりひび割れを発生しやすくなるので好ましくない。
【００１９】
石油留分ワックスとしてはパラフィンワックス、未精製の若干の油分を含むスラックワックス、スケールワックス、マイクロクリスタリンワックスなどが挙げられる。
【００２０】
成分（Ｃ）の石油留分ワックスの含有量は５〜３０重量部、好ましくは１０〜２０重量部である。５重量部未満では得られるバインダー組成物の針入度の感温性が不良となり、バインダー組成物の舗装体の感温性が不良となり好ましくはない。３０重量部を超えるとバインダー組成物が硬くなり過ぎて、このバインダー組成物の舗装体が人体に優しい自然土のソフトな感触が失われ、耐久性が不良となりひび割れが発生するので好ましくない。
【００２１】
本発明の成分（Ｄ）は重量平均分子量３００〜８０００、好ましくは５００〜５０００のオレフィン重合体の酸変性物である。オレフィン重合体の酸変性物はオレフィン重合体を不飽和カルボン酸またはその誘導体で酸変性させることにより得られる。また効率よく酸変性させるためにはラジカル開始剤の存在下で反応させることが好ましい。ラジカル開始剤としては、有機パーオキシド、有機パーエステル、例えばベンゾイルパーオキシド、ジクミルパーオキシド、ジ−tert−ブチルパーオキシド、tert−ブチルパーベンゾエートなどおよびその他アゾ化合物、例えばアゾビスイソブチルニトリルなどが挙げられる。
【００２２】
オレフィン重合体としては前記の成分（Ａ）のオレフィンの重合体または２種以上のオレフィンの共重合体またはその水素化物が挙げられる。該オレフィンとしては好ましくは炭素数２〜１０、より好ましくは炭素数２〜６のオレフィンである。例えば、好ましいオレフィンとしてはエチレン、プロピレン、イソブチレン、ｎ−ブテン、ヘキセン、シクロヘキセンなどのモノオレフィン、ブタジエン、イソプレンなどのジオレフィンを挙げることができる。
不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、シトラクロトン酸などのα、β−不飽和モノまたはジカルボン酸が挙げられ、これらの誘導体としては酸ハライド、アミド、イミド、酸無水物、エステルなど、具体的には、塩化マレニル、マレイミド、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジメチル、グリシジルマレエートなどが挙げられる。
【００２３】
本発明において、オレフィン重合体の酸変性物としては、特にイソブチレンを主体とし、１部ｎ−ブテンが反応した共重合体であるポリブテンをマレイン酸、あるいはその誘導体で酸変性した、重量平均分子量５００〜３０００、酸価６０〜１２０のマレイン化ポリブテンが好ましい。
【００２４】
マレイン化ポリブテンは公知の方法（特開昭５０ー８９３１６号公報）に基づき、ポリブテン１モルに対してマレイン酸またはその誘導体を０．０５〜５．０モル、好ましくは０．１〜４．０モル付加させ酸変性させて得ることが好ましい。
【００２５】
成分（Ｄ）の含有量は１〜１０重量部、好ましくは２〜７重量部である。１重量部未満ではバインダー組成物から得られる舗装体の骨材の剥離が生じやすくなり好ましくない。１０重量部を超えると舗装体がベタつくので好ましくない。
【００２６】
本発明の成分（Ｅ）の硬質ワックスは融点が９０〜１４０℃、好ましくは１００〜１１０℃を有するワックスである。融点が９０℃未満ではバインダー組成物が軟化するので好ましくない。また融点が１４０℃を超えるとバインダー組成物が硬くなりひび割れを生じるので好ましくない。
【００２７】
成分（Ｅ）の硬質ワックスの含有量は１〜１０重量部、好ましくは２〜７重量部である。含有量が１重量部未満であるとバインダー組成物の軟化点が下がり、得られる舗装体が軟化し好ましくない。また含有量が１０重量部を超えるとバインダー組成物が硬くなり過ぎて得られる舗装体がひび割れを発生するので好ましくない。
硬質ワックスの数平均分子量は５００〜４０００が好ましい。
硬質ワックスとしてはポリエチレンの熱分解型およびエチレンの重合型の低分子量ポリエチレンワックス、フィッシャトロプシュ法による合成ワックスのサゾールワックスなどが挙げられる。
【００２８】
本発明のバインダー組成物は、スチレンブタジエンブロックコポリマー、スチレンイソプレンブロックコポリマーなどの熱可塑性エラストマーあるいはスチレンブタジエンゴムから選ばれる少なくとも一種のゴムを配合することができる。配合量はバインダー組成物１００重量部に対して１〜２０重量部が好ましい。これらのゴムを配合することにより得られるバインダー組成物の感温性を向上させることができる。
【００２９】
本発明のバインダー組成物は、砂や土と混合することによりこれらをソフトに固めることができる。砂や土としてはどのようなものを用いても良いが、川砂、山砂などの天然砂、砕石砂などの人工砂、シリカサンドなどの砂が好ましい。砂は砂粒をバインダー組成物で完全に被覆するため、水分を除去した乾燥砂が好ましい。砂や土と本発明のバインダー組成物との混合比は砂、土が９０〜９８重量部、バインダー組成物が２〜１０重量部の範囲が好ましい。
【００３０】
【実施例】
以下本発明の内容を、実施例および比較例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３１】
（バインダー組成物の試験評価方法）
（１）軟化点
ＪＩＳＫ２２０７に準拠。
（２）針入度
ＪＩＳＫ２２３５に準拠。２５℃、１００ｇ荷重、５秒
（３）感温性
３５℃の針入度に対する５℃の針入度の比を表す。
（４）粘度
ＪＩＳＫ２２８３に準拠。
（５）酸価
ＪＩＳＫ２５０１に準拠。
（６）副生ポリマー量
マレイン化反応後、生成物２０ｇを三角フラスコに採取しメタノール５０ｍｌを加え、還流コンデンサーで３０分間リフラックスさせて抽出した樹脂状物質の重量。
【００３２】
（バインダー組成物と砂の混合物の作成）
舗装試験法便覧（１９８８）に記載のマーシャル安定度試験に準拠。供試体作成器具を使用し、両面各２５回締め固めた。
【００３３】
（バインダー組成物と砂の混合物の評価方法）
（７）密度
舗装試験法便覧（１９８８）に記載のマーシャル安定度試験に準拠。
（８）フロー値
フロー試験：特殊コーティング材量の多少を判断する指標となる。適正なフロー値は３〜２５秒の範囲。
（９）プロクターニードル値
屋外体育施設の建設指針であり、プロクターニードル試験（締め固めた混合物に６ｍｍΦ棒を貫入速度０．２５inch／分、貫入深さ１inch貫入させてこの抵抗値を計測）に準拠。材料の硬さの指標の一つであり、設計コーテイング材量を決定する。
（１０）ＧＢ反発係数
屋外体育施設の建設指針であり、ＧＢ反発試験（締め固めた混合物にゴルフボールを１ｍの高さから自然落下させた時の反発高さ（％））に準拠。ＧＢ反発係数は材料自体の弾力性の指標の一つであり設計コーティング材量を決定する。
（１１）紫外線促進耐候性試験
紫外線照射試験機：ＡＳＴＭＧ５３に準拠、ＵＶーＢ紫外線ランプ使用
試験条件：（ＵＶ６０℃、４ｈ→結露５０℃、４ｈ）のサイクル。
バインダー組成物の砂の混合物（舗装体）の紫外線照射試験を８００時間（約１年間に相当）実施する。
混合物の形状：直径５３ｍｍ、厚さ４０ｍｍ円筒状
混合物の組成：バインダー５％、粗砂４２．５％、細砂４２．５％
【００３４】
（使用した化合物）
（１）ポリブテン
商品名『ポリブテンＨＶ３００』（日本石油化学（株）製）、１３０℃における動粘度１７０ｍｍ² ／ｓ、重量平均分子量１３５０、非水素化物
（２）マレイン化ポリブテン
商品名『ポリブテンＨＶ３００Ｍ』（日本石油化学（株）製）重量平均分子量１５００
（３）非晶質ポリα−オレフィン
商品名『ウベタックＵＴ２３１５』（エチレンープロピレン共重合体）（宇部レキセン（株）製）１９０℃における粘度１５００ｍＰａ・ｓ、重量平均分子量４４０００
（４）パラフィンワックス（石油留分ワックス）
商品名『１３５パラフィン』（日本石油（株）製）、融点５９．７℃
（５）マイクロクリスタリンワックス（石油留分ワックス）
商品名『１５５マイクロワックス』（日本石油（株）製）、融点７０℃
（６）ポリエチレンワックス（硬質ワックス）
商品名『ハイワックス１１０Ｐ』（三井石油化学（株）製）融点１００℃、数平均分子量１０００
【００３５】
（実施例１〜７）
表１に示す量のポリブテン、非晶質ポリα−オレフィン、マレイン化ポリブテン、石油留分ワックスおよび硬質ワックスを２Ｌ三ツ口ガラスフラスコに採取し１６０℃で２時間均一に加熱撹拌して本発明のバインダー組成物を製造した。バインダー組成物の性状を表１に示す。
【００３６】
（比較例１〜６）
表２に示す量のポリブテン、非晶質ポリα−オレフィン、マレイン化ポリブテン、石油留分ワックスおよび硬質ワックスを２Ｌ三ツ口ガラスフラスコに採取し１６０℃で２時間均一に加熱撹拌して、比較のためのバインダー組成物を製造した。バインダー組成物の性状を表２に示す。
【００３７】
【表１】

【００３８】
【表２】

【００３９】
表１から、実施例１〜４はグランド用舗装材料を想定した配合例であり、適量のマイクロクリスタリンワックスを配合した結果、感温性が良好となったことが判る。
実施例５〜７は歩道用舗装材料を想定し高軟化点の硬質ワックスを少量添加した配合であり、適度の軟化点を示し感温性が良好となった。
【００４０】
表２に示したように、比較例１〜４は（Ｃ）成分の石油留分ワックスを３５重量部配合したが、軟化点が５５℃以下と低く夏季の舗装体の軟化、変形があり不良であり、感温性が３．０以上と不良であった。比較例５は（Ｂ）成分の非晶質ポリα−オレフィンを３５重量部配合したが、軟化点が低く、感温性が不良であった。比較例６は石油留分ワックスを除いたが固化せず舗装用バインダーとしては不適当であった。
【００４１】
（実施例８〜１０および比較例７〜８）
実施例２、３および６の本発明のバインダー組成物、比較例１および５のバインダー組成物と砂の混合物（舗装材料）を調製し、これらの舗装材料のフロー値、ＧＢ反発係数、プロクターニードル値を評価した。結果を表３に示す。混合物中のバインダー組成物の含量は５重量％である。また、各データの暫定基準値はフロー値は３〜２５秒、ＧＢ反発係数は５０％以下、プロクターニードル値は１００〜６００Ｎである。
【００４２】
【表３】

【００４３】
表３に示したように、実施例８〜１０は舗装体の５℃及び３５℃の硬さが改良され、ＧＢ反発係数及びプロクターニードル値が良好であった。
比較例７はマイクロクリスタリンワックスを３５重量部配合したが舗装体が硬くなりすぎＧＢ反発係数、プロクターニードル値が高く不良であった。
比較例８は非晶質ポリα−オレフィン及び石油留分ワックスを表２に示す量配合したが舗装体が硬くならずＧＢ反発係数、プロクターニードル値が小さくなり不良であった。
【００４４】
（実施例１１〜１２）
実施例１および実施例２の本発明のバインダー組成物と砂の混合物（舗装体）の紫外線照射試験を８００時間（約１年間に相当）実施した結果を表４に示す。なお各混合物中のバインダー組成物の配合量は砂９５重量部に対して５重量部である。
【００４５】
【表４】

【００４６】
表４に示したように、実施例１１および実施例１２ともに試験後の回収バインダーの性状の経時変化をみると軟化点、酸価及び平均分子量のいずれも僅かに変化した程度であり耐候性が優れていた。
【００４７】
【発明の効果】
本発明の舗装用バインダー組成物は、砂や土と混合することによりこれらをソフトに固めることができ、足触りがソフトで転んでもけがをしにくい、土ほこりが立たずぬからず、冬場、霜が降りても土の表層が浮き上がったり凍結しない、且つ雨上がり後すぐに使える人に優しく、感温性および耐候性が優れ、自然土のようにソフトな感触であり、人に優しい舗装材料に使用するバインダー組成物として最適である。
本発明の舗装用バインダー組成物は、学校の校庭、公園などの自然遊歩道、サイクリングロード、テニスコートおよびゲートボール場などの運動施設に好適である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a binder composition for paving that is excellent in temperature and weather resistance, has a soft touch like natural soil, and is friendly to humans, such as a nature walkway such as a school yard, a park, a cycling road, a tennis court and The present invention relates to a paving binder composition suitable for an exercise facility such as a gateball field.
[0002]
[Prior art]
Traditionally, school grounds are mostly made of natural soil, and are preferred for their softness and softness to the human body, but when it rains, they become mud and cause the students to slip and fall, causing them to dry. The playground is temporarily unavailable. In addition, when the soil dries in the sunshine, dust is generated and complaints from local residents arise. In winter, it freezes after rain and cannot be used.
For this reason, the surface layer is refurbished with mixed soil or crushed stone dust, and bitumen is sprayed to maintain the water content properly, or oil agents such as asphalt emulsion and heavy oil are sprayed or mixed into the soil. However, it has not yet completely eliminated mudification and dust generation, and a product with sufficient water repellency has not been obtained. Other than the school grounds, there are similar problems in multipurpose grounds, tennis courts at schools, companies, gateball fields, and nature trails.
[0003]
As an example of an adhesive and water-repellent binder composition that softens sand and soil, JP-A-4-73085 discloses that maleic acid-modified polyolefin and maleic acid-modified wax prepared separately are heated and mixed. The resulting binder composition is disclosed. However, these are soft touches that are gentle to the human body, but the temperature sensitivity and weather resistance are still insufficient.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The object of the present invention is to mix them with sand and soil, so that they can be hardened softly, the touch is soft and hard to be injured, soil dust does not stand up, winter, frost falls Providing a gentle binder for paving that does not float or freeze, is gentle to people who can use it immediately after the rain, has excellent temperature and weather resistance, and feels soft like natural soil. There is to do.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors diligently studied to solve the above problems, and found that a pavement binder composition having excellent temperature sensitivity and weather resistance can be obtained by providing the following specific configuration. It came to be completed.
[0006]
That is, the present invention
(A) 40 to 90 parts by weight of an olefin polymer having a kinematic viscosity at 130 ° C. of 50 to 5000 mm ² / s and a weight average molecular weight of 300 to 8000,
(B) 5 to 30 parts by weight of an amorphous polyα-olefin having a viscosity at 190 ° C. of 300 to 100,000 mPa · s and a weight average molecular weight of 10,000 to 100,000, and (C) a petroleum fraction wax having a melting point of 50 to 90 ° C. A pavement binder composition comprising 30 parts by weight is provided.
[0007]
The present invention also provides:
(A) 40 to 90 parts by weight of an olefin polymer having a kinematic viscosity at 130 ° C. of 50 to 5000 mm ² / s and a weight average molecular weight of 300 to 8000,
(B) 5 to 30 parts by weight of amorphous poly α-olefin having a viscosity at 190 ° C. of 300 to 100,000 mPa · s and a weight average molecular weight of 10,000 to 100,000,
(C) 5-30 parts by weight of a petroleum fraction wax having a melting point of 50-90 ° C,
(D) A pavement binder composition comprising 1 to 10 parts by weight of an acid-modified olefin polymer having a weight average molecular weight of 300 to 8000 and / or (E) 1 to 10 parts by weight of a hard wax having a melting point of 90 to 140 ° C. provide.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is described in further detail below.
Component (A) of the present invention is an olefin polymer having a kinematic viscosity at 130 ° C. of 50 to 5000 mm ² / s, preferably 70 to 2000 mm ² / s, and a weight average molecular weight of 300 to 8000, preferably 500 to 5000. .
When the kinematic viscosity is less than 50 mm ² / s, the resulting binder composition becomes soft and sticky, which is not preferable. On the other hand, when the kinematic viscosity exceeds 5000 mm ² / s, the resulting binder composition is cured and cracks are generated, which is not preferable.
[0009]
When the weight average molecular weight of the component (A) is less than 300, the binder composition is softened, the pavement is softened, and sticky deformation is easily caused. Moreover, when the weight average molecular weight of a component (A) exceeds 8000, a binder composition will become hard and this pavement will harden | cur and it will become easy to produce a crack.
[0010]
The density of the olefin polymer is preferably 0.83 to 0.92.
Examples of the olefin polymer include a polymer of olefin, a copolymer of two or more olefins, or a hydride thereof. The olefin is preferably an olefin having 2 to 10 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms. For example, preferred olefins include monoolefins such as ethylene, propylene, isobutylene, n-butene, hexene and cyclohexene, and diolefins such as butadiene and isoprene.
[0011]
The olefin polymer is preferably polybutene, which is a copolymer mainly composed of isobutylene and reacted with 1 part of n-butene. Further, an ethylene-propylene copolymer, an ethylene-isobutylene copolymer or a hydride thereof is preferable.
[0012]
The binder composition for paving of the present invention containing an olefin polymer has good compatibility with wax, rubber and asphalt, good adhesiveness, and can prevent peeling of aggregates and cracking of paving bodies. When polybutene is used as the olefin polymer, the weight average molecular weight is preferably 300 to 8,000.
[0013]
Content of the olefin polymer of a component (A) is 40-90 weight part, Preferably it is 50-70 weight part. When the content of the olefin polymer is less than 40 parts by weight, the resulting binder composition becomes hard, resulting in poor temperature sensitivity and insufficient adhesive strength. When paving with this binder composition, cracking and peeling of the surface of the pavement are caused. It is not preferable because it occurs, and when the content of the olefin polymer exceeds 90 parts by weight, the obtained binder composition becomes insufficient in hardness. When paving with this binder composition, the surface of the paved body is softened and uneven. It is not preferable because it is sticky.
[0014]
The component (B) of the present invention is an amorphous polyα-olefin having a viscosity at 190 ° C. of 300 to 100,000 mPa · s, preferably 400 to 80000, and a weight average molecular weight of 10,000 to 80,000, preferably 20,000 to 60,000. .
When the viscosity at 190 ° C. is less than 300 mPa · s, the resulting binder composition is not preferable because it does not become hard and softens and becomes sticky. On the other hand, when the viscosity at 190 ° C. exceeds 100000 mPa · s, the resulting binder composition becomes too hard and cracks are generated, which is not preferable.
[0015]
When the weight average molecular weight is less than 10,000, the binder composition is softened, and the pavement is softened and deformed.
When the weight average molecular weight exceeds 100,000, the binder composition becomes hard, the pavement is cured, and cracks are likely to occur.
[0016]
The density of the amorphous poly α-olefin is preferably 0.85 to 0.95.
The amorphous poly α-olefin of the component (B) of the present invention is preferably an ethylene copolymer such as propylene-ethylene copolymer or ethylene-isobutylene copolymer, or a homopolymer such as propylene.
[0017]
Content of the component (B) of this invention is 5-30 weight part, Preferably it is 10-20 weight part.
If the content of component (B) is less than 5 parts by weight, the durability of the binder composition will be poor, cracking of the composition will occur, and the aggregate of the pavement obtained from this binder composition will be peeled off This is not preferable. On the other hand, when the content of component (B) exceeds 30 parts by weight, the binder composition becomes hard and the pavement of the binder composition is cured, so that the soft touch of natural soil that is gentle to the human body is lost.
[0018]
The petroleum fraction wax of component (C) of the present invention is a wax having a melting point of 50 to 90 ° C, preferably 55 to 85 ° C. If the melting point is less than 50 ° C., the resulting binder composition softens in the summer, and the surface is deformed and uneven, which is not preferable. Moreover, since melting | fusing point exceeds 90 degreeC, since this composition becomes hard and it becomes easy to generate | occur | produce a crack, it is unpreferable.
[0019]
Examples of petroleum fraction waxes include paraffin wax, slack wax containing some unrefined oil, scale wax, and microcrystalline wax.
[0020]
The content of the petroleum fraction wax of component (C) is 5 to 30 parts by weight, preferably 10 to 20 parts by weight. If it is less than 5 parts by weight, the temperature sensitivity of the obtained binder composition will be poor, and the temperature sensitivity of the binder composition pavement will be poor, which is not preferable. If it exceeds 30 parts by weight, the binder composition becomes too hard, and the pavement of this binder composition loses the soft feel of natural soil that is gentle to the human body, resulting in poor durability and cracking.
[0021]
Component (D) of the present invention is an acid-modified product of an olefin polymer having a weight average molecular weight of 300 to 8000, preferably 500 to 5000. An acid-modified product of an olefin polymer can be obtained by acid-modifying an olefin polymer with an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof. For efficient acid modification, the reaction is preferably performed in the presence of a radical initiator. Examples of radical initiators include organic peroxides, organic peroxides such as benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, tert-butyl perbenzoate, and other azo compounds such as azobisisobutyl nitrile. It is done.
[0022]
Examples of the olefin polymer include the olefin polymer of the component (A), a copolymer of two or more olefins, or a hydride thereof. The olefin is preferably an olefin having 2 to 10 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms. For example, preferred olefins include monoolefins such as ethylene, propylene, isobutylene, n-butene, hexene and cyclohexene, and diolefins such as butadiene and isoprene.
Examples of unsaturated carboxylic acids include α, β-unsaturated mono- or dicarboxylic acids such as acrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, crotonic acid, and citracrotonic acid. Specific examples include halides, amides, imides, acid anhydrides, esters, and the like, such as maleyl chloride, maleimide, maleic anhydride, citraconic anhydride, monomethyl maleate, dimethyl maleate, glycidyl maleate, and the like.
[0023]
In the present invention, the acid-modified product of the olefin polymer is a polybutene, which is a copolymer in which mainly isobutylene is the main component and 1 part of n-butene is reacted, and has a weight average molecular weight of 500 modified with maleic acid or a derivative thereof. Maleated polybutene having a molecular weight of ˜3000 and an acid value of 60˜120 is preferred.
[0024]
The maleated polybutene is based on a known method (Japanese Patent Laid-Open No. 50-89316), and maleic acid or a derivative thereof is 0.05 to 5.0 mol, preferably 0.1 to 4.0, per mol of polybutene. It is preferable to obtain by acid addition and molar modification.
[0025]
Content of a component (D) is 1-10 weight part, Preferably it is 2-7 weight part. If it is less than 1 part by weight, peeling of the aggregate of the pavement obtained from the binder composition tends to occur, which is not preferable. If the amount exceeds 10 parts by weight, the pavement becomes sticky, which is not preferable.
[0026]
The hard wax of component (E) of the present invention is a wax having a melting point of 90 to 140 ° C, preferably 100 to 110 ° C. A melting point of less than 90 ° C. is not preferable because the binder composition is softened. Moreover, since melting | fusing point exceeds 140 degreeC, a binder composition will become hard and it will produce a crack, and is unpreferable.
[0027]
Content of the hard wax of a component (E) is 1-10 weight part, Preferably it is 2-7 weight part. When the content is less than 1 part by weight, the softening point of the binder composition is lowered, and the resulting pavement is softened. On the other hand, if the content exceeds 10 parts by weight, the binder composition becomes too hard and the resulting pavement is cracked, which is not preferable.
The number average molecular weight of the hard wax is preferably 500 to 4000.
Examples of the hard wax include polyethylene thermal decomposition type and ethylene polymerization type low molecular weight polyethylene wax, and synthetic wax sazol wax by the Fischer-Tropsch method.
[0028]
The binder composition of the present invention may contain at least one rubber selected from thermoplastic elastomers such as styrene butadiene block copolymer and styrene isoprene block copolymer, or styrene butadiene rubber. The blending amount is preferably 1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder composition. The temperature sensitivity of the binder composition obtained by blending these rubbers can be improved.
[0029]
The binder composition of the present invention can be softened by mixing with sand or earth. Any sand or earth may be used, but natural sand such as river sand and mountain sand, artificial sand such as crushed stone sand, and sand such as silica sand are preferable. Since sand completely coats sand grains with a binder composition, dry sand from which moisture has been removed is preferred. The mixing ratio of sand or earth to the binder composition of the present invention is preferably in the range of 90 to 98 parts by weight for sand and earth and 2 to 10 parts by weight for the binder composition.
[0030]
【Example】
Hereinafter, the content of the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.
[0031]
(Test evaluation method for binder composition)
(1) Based on softening point JISK2207.
(2) Needle penetration compliant with JISK2235. 25 ° C., 100 g load, 5 seconds (3) Temperature sensitivity The ratio of penetration at 5 ° C. to penetration at 35 ° C. is represented.
(4) Viscosity Conforms to JISK2283.
(5) Acid value Conforms to JISK2501.
(6) Amount of by-product polymer After the maleation reaction, 20 g of the product was collected in an Erlenmeyer flask, 50 ml of methanol was added, and the weight of the resinous substance extracted by refluxing with a reflux condenser for 30 minutes.
[0032]
(Making a mixture of binder composition and sand)
Conforms to the Marshall stability test described in the Paving Test Method Handbook (1988). Using a specimen preparation tool, both sides were compacted 25 times each.
[0033]
(Evaluation method of the mixture of binder composition and sand)
(7) Conforms to the Marshall stability test described in Handbook of Density Pavement Test Method (1988).
(8) Flow value flow test: An index for judging the amount of special coating material. Appropriate flow values range from 3 to 25 seconds.
(9) Proctor Needle Value This is a guideline for construction of outdoor physical education facilities and conforms to the Proctor Needle Test (This resistance value is measured by penetrating a compacted mixture with a 6mmΦ bar penetrating speed of 0.25inch / min and penetrating depth of 1inch) . It is an index of material hardness and determines the amount of design coating material.
(10) GB restitution coefficient It is a construction guideline for outdoor physical education facilities and conforms to the GB rebound test (rebound height (%) when a golf ball is naturally dropped into a compacted mixture from a height of 1 m). The GB coefficient of restitution is one of the indices of elasticity of the material itself, and determines the amount of the design coating material.
(11) Ultraviolet accelerated weathering test Ultraviolet irradiation tester: compliant with ASTM G53, UV-B ultraviolet lamp use test conditions: (UV 60 ° C., 4 h → dew condensation 50 ° C., 4 h) cycle.
An ultraviolet irradiation test of the sand mixture (pavement) of the binder composition is carried out for 800 hours (equivalent to about one year).
Shape of the mixture: diameter 53 mm, thickness 40 mm Composition of the cylindrical mixture: binder 5%, coarse sand 42.5%, fine sand 42.5%
[0034]
(Used compounds)
(1) Polybutene trade name “Polybutene HV300” (manufactured by Nippon Petrochemical Co., Ltd.), kinematic viscosity at 130 ° C. 170 mm ² / s, weight average molecular weight 1350, non-hydride (2) maleated polybutene trade name “Polybutene HV300M” (Nippon Petrochemical Co., Ltd.) Weight average molecular weight 1500
(3) Amorphous poly α-olefin trade name “Ubetak UT2315” (ethylene-propylene copolymer) (manufactured by Ube Lexen), viscosity at 190 ° C., 1500 mPa · s, weight average molecular weight 44000
(4) Paraffin wax (oil fraction wax)
Product name “135 Paraffin” (manufactured by Nippon Oil Co., Ltd.), melting point 59.7 ° C.
(5) Microcrystalline wax (petroleum fraction wax)
Product name “155 Micro Wax” (manufactured by Nippon Oil Co., Ltd.), melting point 70 ° C.
(6) Polyethylene wax (hard wax)
Product name “High Wax 110P” (Mitsui Petrochemical Co., Ltd.) Melting point 100 ° C., number average molecular weight 1000
[0035]
(Examples 1-7)
The amount of polybutene, amorphous poly-α-olefin, maleated polybutene, petroleum fraction wax and hard wax in the amounts shown in Table 1 was collected in a 2 L three-necked glass flask, and heated and stirred uniformly at 160 ° C. for 2 hours. A composition was prepared. Table 1 shows the properties of the binder composition.
[0036]
(Comparative Examples 1-6)
Polybutene, amorphous poly α-olefin, maleated polybutene, petroleum fraction wax and hard wax in the amounts shown in Table 2 were collected in a 2 L three-necked glass flask and heated and stirred uniformly at 160 ° C. for 2 hours for comparison. A binder composition was produced. Table 2 shows the properties of the binder composition.
[0037]
[Table 1]

[0038]
[Table 2]

[0039]
From Table 1, Examples 1 to 4 are formulation examples assuming a paving material for ground, and as a result of blending an appropriate amount of microcrystalline wax, it can be seen that the temperature sensitivity was good.
Examples 5 to 7 are formulations in which a small amount of a hard wax having a high softening point is added, assuming a pavement material for sidewalks, exhibiting an appropriate softening point and good temperature sensitivity.
[0040]
As shown in Table 2, Comparative Examples 1 to 4 were blended with 35 parts by weight of component (C) petroleum fraction wax, but the softening point was as low as 55 ° C. or lower, and there was a softening and deformation of the pavement in summer. And the temperature sensitivity was 3.0 or more. In Comparative Example 5, 35 parts by weight of the component (B) amorphous poly-α-olefin was blended, but the softening point was low and the temperature sensitivity was poor. In Comparative Example 6, the petroleum fraction wax was removed, but it did not solidify and was unsuitable as a paving binder.
[0041]
(Examples 8 to 10 and Comparative Examples 7 to 8)
The binder composition of the present invention of Examples 2, 3 and 6 and the mixture of the binder composition of Comparative Examples 1 and 5 and sand (paving material) were prepared, the flow value of these paving materials, GB restitution coefficient, Proctor needle The value was evaluated. The results are shown in Table 3. The content of the binder composition in the mixture is 5% by weight. Further, the provisional reference value of each data is a flow value of 3 to 25 seconds, a GB restitution coefficient of 50% or less, and a proctor needle value of 100 to 600N.
[0042]
[Table 3]

[0043]
As shown in Table 3, in Examples 8 to 10, the pavement was improved in hardness at 5 ° C. and 35 ° C., and the GB restitution coefficient and the proctor needle value were good.
In Comparative Example 7, 35 parts by weight of microcrystalline wax was blended, but the pavement was too hard, and the GB restitution coefficient and the proctor needle value were high.
In Comparative Example 8, amorphous poly α-olefin and petroleum fraction wax were blended in the amounts shown in Table 2, but the pavement did not become hard and the GB coefficient of restitution and Proctor needle value were small, which was unsatisfactory.
[0044]
(Examples 11 to 12)
Table 4 shows the results of conducting an ultraviolet irradiation test of the mixture (pavement) of the binder composition of the present invention of Example 1 and Example 2 for 800 hours (corresponding to about one year). In addition, the compounding quantity of the binder composition in each mixture is 5 weight part with respect to 95 weight part of sand.
[0045]
[Table 4]

[0046]
As shown in Table 4, both the softening point, the acid value, and the average molecular weight were slightly changed in terms of the changes over time in the properties of the recovered binder after the test in both Examples 11 and 12, and the weather resistance was It was excellent.
[0047]
【The invention's effect】
The binder composition for paving of the present invention can harden these softly by mixing with sand and soil, and it is hard to be injured even if the touch is soft and falls, dirt dust does not stand up, winter, The surface layer of the soil does not float or freeze even if frost falls, and it is gentle to people who can use it immediately after the rain, has excellent temperature and weather resistance, and has a soft feel like natural soil. It is most suitable as a binder composition to be used.
The binder composition for paving of the present invention is suitable for sports facilities such as school grounds, natural promenades such as parks, cycling roads, tennis courts, and gateball fields.

Claims

(A) 40 to 90 parts by weight of an olefin polymer having a kinematic viscosity at 130 ° C. of 50 to 5000 mm ² / s and a weight average molecular weight of 300 to 8000,
(B) 5 to 30 parts by weight of an amorphous poly α-olefin having a viscosity at 190 ° C. of 300 to 100,000 mPa · s and a weight average molecular weight of 10,000 to 100,000, and (C) a petroleum fraction wax having a melting point of 50 to 90 ° C. A paving binder composition comprising 30 parts by weight.

(A) 40 to 90 parts by weight of an olefin polymer having a kinematic viscosity at 130 ° C. of 50 to 5000 mm ² / s and a weight average molecular weight of 300 to 8000,
(B) 5 to 30 parts by weight of amorphous poly α-olefin having a viscosity at 190 ° C. of 300 to 100,000 mPa · s and a weight average molecular weight of 10,000 to 100,000,
(C) 5-30 parts by weight of a petroleum fraction wax having a melting point of 50-90 ° C,
(D) 1-10 parts by weight of an acid-modified olefin polymer having a weight average molecular weight of 300-8000 and / or (E) 1-10 parts by weight of a hard wax having a melting point of 90-140 ° C.