JP4582956B2 - 舗装用バインダー組成物およびその製造方法 - Google Patents
舗装用バインダー組成物およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4582956B2 JP4582956B2 JP2001162419A JP2001162419A JP4582956B2 JP 4582956 B2 JP4582956 B2 JP 4582956B2 JP 2001162419 A JP2001162419 A JP 2001162419A JP 2001162419 A JP2001162419 A JP 2001162419A JP 4582956 B2 JP4582956 B2 JP 4582956B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- asphalt
- mass
- parts
- binder composition
- olefin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アスファルト、または重質鉱油と石油樹脂を含む混合物に、特定の改質材を添加し、これらを反応させて得られる舗装用バインダー組成物、およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アスファルト系舗装用バインダー組成物は、アスファルトに各種の改質材を添加して、耐摩耗、耐流動などの性能を向上させて製造している。これらの改質材を添加したアスファルトは一般に改質アスファルトと呼ばれている。改質アスファルトの製造に使用される改質材としては、ＳＢＳ（スチレン・ブタジエン系熱可塑性エラストマー）、ＳＢＲ（スチレン・ブタジエン・ゴム）、ＥＶＡ（エチレン・酢酸ビニル共重合体）、ＥＥＡ（エチレン・エチルアクリレート共重合体）など、各種の熱可塑性エラストマーあるいは各種のゴムが広く使用されている。
また、樹脂系の舗装用バインダーは、重質鉱油および石油樹脂を含む混合物にＳＢＳ（スチレン・ブタジエン系熱可塑性エラストマー）、ＳＢＲ（スチレン・ブタジエン・ゴム）、ＥＶＡ（エチレン・酢酸ビニル共重合体）、ＥＥＡ（エチレン・エチルアクリレート共重合体）など各種改質材を添加して、耐摩耗、耐流動などの性能を向上させて製造している。
【０００３】
改質アスファルトを得る方法としては、通常、加熱溶融したアスファルトに改質材を加え、加熱状態で攪拌混合して改質材を溶解・分散させる方法がとられている。
また、このようにして得られた改質アスファルトの性状をさらに向上させる方法として、加硫と呼ばれる方法が既に知られている。この加硫と呼ばれる方法は、ＳＢＳやＳＢＲなどの熱可塑性エラストマーやゴムを含んだ改質アスファルトに硫黄または硫黄化合物を添加して、熱可塑性エラストマーあるいはゴムと硫黄架橋の反応を起こさせるものであり、より高性能な改質アスファルトを得る方法である。
一方、樹脂系の舗装用バインダーを得る方法としては、通常、加熱溶融した重質鉱油と石油樹脂を含む混合物に改質材を加え、加熱状態で撹拝混合して改質材を溶解・分散させる方法がとられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の舗装用バインダーの製造方法には、いくつかの問題がある。例えば、アスファルトあるいは重質鉱油と石油樹脂を含む混合物に改質材を単純に溶解・分散させて改質する方法では、改質効果は添加する改質材の物性に依存し、効果を高めるにはより多くの改質材を添加しなければならないという問題がある。また、アスファルト系舗装用バインダー組成物において、アスファルトを加硫して改質効果を高める場合、使用する改質材は硫黄または硫黄化合物と硫黄架橋の反応が起こる熱可塑性エラストマーあるいはゴムに限られ、さらに加硫する場合、硫黄架橋の反応に伴って有害な硫化水素ガスが発生するという問題もある。
【０００５】
本発明の第１の目的は、従来の問題を解決した舗装用改質バインダー組成物を得ることであって、改質材の添加量を削減することができ、しかも硫黄または硫黄化合物を用いることに起因する有害ガスの発生もなく、さらに改質材がアスファルトや重質鉱油と石油樹脂を含む混合物の中に均一に分散していて分離が起きにくい舗装用バインダー組成物を提供することである。また本発明の第２の目的は、そのような舗装用バインダー組成物を容易に製造する方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は前記の問題を解決するために鋭意研究した結果、▲１▼アスファルト、またはアスファルトに特定の改質材を添加したものと、特定のポリマーとを反応させることにより改質したアスファルト系舗装用バインダー組成物が、また▲２▼重質鉱油と石油樹脂を含む混合物、または重質鉱油と石油樹脂を含む混合物に特定の改質材を添加したものと、特定のポリマーとを反応させることにより改質した樹脂系舗装用バインダー組成物が、前記課題を解決できることを見出し本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明の第１は、アスファルト１００質量部に対して、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体０．５〜１０質量部を反応させて得られる舗装用バインダー組成物に関する。
【０００８】
本発明の第２は、アスファルト１００質量部に対して、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体を０．５〜１０質量部添加し、温度１３０〜２５０℃で１０分〜２０時間反応させることを特徴とする舗装用バインダー組成物の製造方法に関する。
【０００９】
本発明の第３は、アスファルト１００質量部に対して、スチレン・ブタジエン共重合体０．５〜１０質量部およびオレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体０．５〜１０質量部を反応させて得られる舗装用バインダー組成物に関する。
【００１０】
本発明の第４は、アスファルト１００質量部に対して、スチレン・ブタジエン共重合体０．５〜１０質量部を添加して攪拌混合した後、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体０．５〜１０質量部を添加して、温度１３０〜２５０℃で１０分〜２０時間反応させることを特徴とする舗装用バインダー組成物の製造方法に関する。
【００１１】
本発明の第５は、重質鉱油および石油樹脂を含む混合物１００質量部に対して、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体０．５〜１０質量部を反応させて得られる舗装用バインダー組成物に関する。
【００１２】
本発明の第６は、重質鉱油および石油樹脂を含む混合物１００質量部に対して、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体０．５〜１０質量部を添加し、温度１３０〜２５０℃で１０分〜２０時間反応させることを特徴とする舗装用バインダー組成物の製造方法に関する。
【００１３】
本発明の第７は、重質鉱油および石油樹脂を含む混合物１００質量部に対して、スチレン・ブタジエン共重合体０．５〜１０質量部およびオレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体０．５〜１０質量部を反応させて得られる舗装用バインダー組成物に関する。
【００１４】
本発明の第８は、重質鉱油および石油樹脂を含む混合物１００質量部に対して、スチレン・ブタジエン共重合体０．５〜１０質量部を添加して攪拌混合した後、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体０．５〜１０質量部を添加して、温度１３０〜２５０℃で１０分〜２０時間反応させることを特徴とする舗装用バインダー組成物の製造方法に関する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳述する。
本発明においては、アスファルト、または重質鉱油と石油樹脂を含む混合物と、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体とを所定の条件下に接触させることにより、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体のエポキシ基が開環し、アスファルト中や、重質鉱油と石油樹脂の混合物中の官能基（カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシル基など）と反応して、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体が安定して存在することができるようになる。また、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体の添加量も少量で十分な改質効果が得られる。
【００１６】
また、アスファルト、または重質鉱油と石油樹脂を含む混合物に、スチレン・ブタジエン共重合体を添加し、攪拌混合することにより予め分散させておき、次いでオレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体を添加して反応させることにより、架橋反応が進行し、網目構造が形成され、十分な耐流動性を有する重交通道路や排水性舗装用として好適に使用することができるバインダー組成物が得られる。
特に、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体を単体で添する場合に比べて、スチレン・ブタジエン共重合体を予め添加し、攪拌・分散させておくことにより、高温時の動粘度が低くなり、舗装工事における施工性が良好となる。
【００１７】
本発明で用いるアスファルトとしては、天然アスファルト、石油アスファルトなどが挙げられる。
天然アスファルトとしては、例えばギルソナイト、グラハマイト、トリニダットレークアスファルトなどが挙げられる。
石油アスファルトとしては、例えば原油の蒸留により得られる各種針入度グレ−ドのストレートアスファルト、ストレートアスファルトを触媒の存在下あるいは不存在下で空気を吹き込んで得られるブローンアスファルトあるいはセミブローンアスファルト、アスファルト質を含む留分からプロパン、ｎ−ブタンなどの溶剤によりアスファルト質を分離する際に生成する溶剤脱歴アスファルトなどが例示できる。
これらのアスファルトは２種以上を混合して用いることもできる。
【００１８】
本発明で用いる重質鉱油とは、原油を減圧蒸留して得られる留出油あるいは残油を溶剤脱歴、溶剤抽出、水素化分解脱ろう、ＭＥＫ溶剤脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理などを適宜組み合わせて精製した留分である。特に、原油を減圧蒸留して得られる減圧残油の溶剤脱歴油をフルフラール溶剤抽出したエキストラクトあるいはラフィネートであるブライトストックなどが好ましい。
これらの重質鉱油は２種以上を混合して用いることもできる。
本発明で用いる重質鉱油としては、引火点が２３０℃以上で、１００℃における動粘度が１８ｍｍ2／ｓ以上の重質鉱油が好ましい。
【００１９】
本発明で用いる石油樹脂としては、脂肪族系石油樹脂（Ｃ５系石油樹脂）、芳香族系石油樹脂（Ｃ９系石油樹脂）、シクロペンタジエン樹脂などが挙げられる。
脂肪族系石油樹脂とは、石油ナフサ、灯油、軽油などの石油留分をスチームクラッキングなどの熱分解により軽質オレフインを製造する際の副生物として得られる沸点１００℃以下の分解留分を触媒の存在下あるいは不存在下で重合して得られる石油樹脂である。
芳香族系石油樹脂とは、石油ナフサ、灯油、軽油などの石油留分をスチームクラッキングなどの熱分解により軽質オレフインを製造する際の副生物として得られる沸点１４０〜２４０℃の分解留分を触媒の存在下あるいは不存在下で重合して得られる石油樹脂である。
シクロペンタジエン樹脂とは、シクロペンタジエンのディールス・アルダー付加物を重合して得られる樹脂である。
なお、これらの石油樹脂は２種以上を混合して用いることもできる。
【００２０】
本発明において、重質鉱油と石油樹脂の混合物におけるそれぞれの含有割合は任意であるが、重質鉱油が５０〜７０質量部、石油樹脂が５０〜３０質量部の範囲が好ましい。
【００２１】
本発明において用いられるオレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体とは、一般式 −ＣＲ＝ＣＲ’− で表されるオレフィン化合物（Ｒ、Ｒ’は、それぞれ個別に水素または炭素数１〜５のアルキル基を示す。）とグリシジルメタアクリレートとの共重合物である。
オレフィン化合物としては、具体的にはエチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセンなどが挙げられる。
【００２２】
オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体におけるグリシジルメタアクリレートの含有量は、オレフィンおよびグリシジルメタアクリレートの共重合前のモノマーの総重量を基準として、５重量％以上が好ましく、１０重量％以上であることがさらに好ましい。５重量％未満だと、アスファルト、または重質鉱油および石油樹脂を含む混合物に対する融解・分散性が悪くなったり、本発明の効果が得られない等の虞がある。
【００２３】
また、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体のＭＦＲ（メルトマスフローレイト；Ｋ ６９２２−２「プラスチック−ポリエチレン（ＰＥ）成形用及び押出用材料−第２部：試験片の作り方及び諸性質の求め方」）は、１ｇ／ｍｉｎ．以上が好ましく、２ｇ／ｍｉｎ．以上がさらに好ましい。共重合体のＭＦＲが１ｇ／ｍｉｎ．未満だと、アスファルト、または重質鉱油および石油樹脂を含む混合物に対する融解・分散性が悪くなったり、本発明の効果が得られない等の虞がある。
【００２４】
本発明で用いるスチレン・ブタジエン共重合体とは、ＳＢＳ（スチレン・ブタジエン系熱可塑性エラストマー）、ＳＢＲ（スチレン・ブタジエン・ゴム）、ＳＢＢＳ（スチレン・ブタジエン・ブタン系熱可塑性エラストマー）などのスチレンとブタジエンを構成成分とする共重合体で、共役二重結合を有する各種のエラストマーあるいはゴムである。
これらの共重合体は、通常の改質アスファルトに用いられるものであれば何れでも良く、分子量は数万から数十万程度のものである。また、スチレンまたはブタジエン含量も通常の改質アスファルトに用いられるものを好ましく使用することができ、重合前のモノマーの総重量を基準として、スチレンが１５〜４０重量％程度のものが好ましく使用される。
なお、これらのスチレン・ブタジエン共重合体は２種以上を混合して用いることもできる。
【００２５】
本発明の舗装用バインダー組成物において、アスファルト、または重質鉱油と石油樹脂の混合物１００質量部に対するオレフィン・グリシジルメタクリレート共重合体の配合割合は０．５〜１０質量部であり、好ましくは１〜７重量部である。オレフィン・グリシジルメタクリレート共重合体の配合割合が０．５質量部よりも少ないと、添加効果が小さく、舗装体とした場合の夏季の耐わだち掘れ性の指標である６０℃粘度が十分に向上しないため好ましくない。また１０質量部より多くなると高温動粘度が高くなり、合材（バインダーと骨材との混合物）製造時に混合性が悪くなり、また混合物の締固め性が不良となって舗装体の密度が小さくなり耐久性に乏しい舗装体となるため好ましくない。
【００２６】
また本発明の舗装用バインダー組成物において、スチレン・ブタジエン共重合体を添加する場合の、アスファルト、または重質鉱油と石油樹脂の混合物１００質量部に対するスチレン・ブタジエン共重合体の配合割合は０．５〜１０質量部であり、好ましくは１〜７重量部である。スチレン・ブタジエン共重合体の配合割合が０．５質量部よりも少ないと添加効果が小さく、また１０質量部より多くなると高温動粘度が高くなる虞がある他、合材（バインダーと骨材との混合物）製造時に混合性が悪くなり、また混合物の締固め性が不良となって、舗装体は密度が小さくなり耐久性に乏しいものとなってしまう虞があるため好ましくない。
【００２７】
次に、本発明の舗装用バインダー組成物を製造する方法について説明する。
まず、アスファルト、または重質鉱油および石油樹脂を含む混合物を、攪拌混合槽中に入れ、加熱溶融した後、その中にオレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体を所定量添加し、攪拌混合して溶解させ、その溶解混合物を加熱状態で攪拌混合し続け反応を行わせる。あるいは、攪拌混合槽中にアスファルト、または重質鉱油および石油樹脂を含む混合物と、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体を所定量入れ、加熱溶融して溶解させ、その溶解混合物を加熱状態で攪拌混合し続けて反応を行わせても良い。
【００２８】
反応は、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体同志のエポキシ基の開環に伴う反応、およびアスファルト、あるいは重質鉱油と石油樹脂の混合物中の官能基（カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシル基など）とオレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体のエポキシ基との反応が進行すると思われる。
反応は、反応温度が通常１３０〜２５０℃であり、好ましくは１５０〜２４０℃であり、さらに好ましくは１８０〜２３０℃である。反応時間は通常１０分〜２０時間、好ましくは３０分〜１５時間、さらに好ましくは１〜１０時間である。
反応温度が１３０℃未満であると、反応に要する時間が長くかかりすぎるので経済的に好ましくなく、また２５０℃を超えると反応時間は短いが、反対に分解反応も進むため生成物が分解する恐れがあるので好ましくない。
反応時間が１０分未満であると反応が充分に進行せず、２０時間を超えると生産に要する時間が長すぎて生産効率が悪くなるので好ましくない。
【００２９】
また、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体とスチレン・ブタジエン共重合体を併用する場合は、まず、アスファルト、または重質鉱油および石油樹脂を含む混合物を攪拌混合槽中に入れ、加熱溶融しておき、その中にスチレン・ブタジエン共重合体を所定量添加し、攪拌混合してスチレン・ブタジエン共重合体を均一に分散させておく。あるいは、攪拌混合槽中にアスファルト、または重質鉱油および石油樹脂を含む混合物と、スチレン・ブタジエン共重合体を所定量入れ、加熱溶融、攪拌混合してスチレン・ブタジエン共重合体を均一に分散させておいても良い。このときの攪拌混合温度は通常１３０〜２５０℃であり、好ましくは１５０〜２４０℃であり、さらに好ましくは１８０〜２３０℃である。また攪拌混合時間は均一に混合・分散するに充分な時間であれば良く特に制限はないが、通常、１０分〜２時間程度である。次に、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体を所定量添加し、攪拌混合して溶解させ、その溶解混合物を加熱状態で攪拌混合し続け反応を行わせる。
【００３０】
反応は、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体同志のエポキシ基の開環に伴う反応、およびスチレン・ブタジエン共重合体や、アスファルト、または重質鉱油および石油樹脂を含む混合物中の官能基（カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシル基など）とオレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体のエポキシ基との反応が進行すると思われる。この反応により架橋反応が進行し、網目構造が形成される。
反応は、反応温度が通常１３０〜２５０℃であり、好ましくは１５０〜２４０℃であり、さらに好ましくは１８０〜２３０℃である。反応時間は通常１０分〜２０時間、好ましくは３０分〜１５時間、さらに好ましくは１〜１０時間である。
【００３１】
アスファルトにオレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体やスチレン・ブタジエン共重合体を単純に溶解しただけの混合物も一種の改質アスファルトであり、アスファルトだけの場合よりも軟化点や粘度が上昇する。しかし、この改質アスファルト中でオレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体のエポキシ基の開環反応が起きると、この改質アスファルトの軟化点や粘度はさらに上昇する。
従って、アスファルトにオレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体やスチレン・ブタジエン共重合体を単に溶解しただけの改質アスファルトよりも、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体の開環反応を起こした改質アスファルトの方が、同じ軟化点や粘度を得るために必要なオレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体やスチレン・ブタジエン共重合体の添加量が少なくてすみ、コスト面において有利となる。
また、このような反応が起きることにより、改質アスファルト中におけるオレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体やスチレン・ブタジエン共重合体の分離が起きにくくなり、より均一な改質アスファルトが得られるという付随的効果も得られる。
以上述べた効果は、アスファルトのみでなく、本発明に使用される重質鉱油と石油樹脂を含む混合物においても同様である。
【００３２】
さらに、アスファルト系舗装用バインダーについていえば、従来は、改質アスファルト中において改質材とアスファルトとの分離を起きにくくするために、重質鉱油や石油樹脂などの添加剤を加えることが一般に行われている。従って、改質材とアスファルトとの分離が起きにくくなれば、これらの添加剤が不必要または減量することができ、この点でも改質アスファルトのコストダウンに寄与できるという効果がある。
【００３３】
以上述べてきたことは舗装用バインダー組成物の製造方法に関するものであるが、このような技術は舗装用バインダーの分野に限らず、防水、防振などの目的での土木や建設の分野、その他の舗装用バインダー以外のアスファルト利用分野へも広く応用が可能である。
本発明の舗装用バインダー組成物は舗装用骨材と混合することにより舗装用混合物とすることができる。舗装用混合物中における本発明の舗装用バインダー組成物の含有量は好ましくは約４〜１５質量％である。
【００３４】
【実施例】
以下に実施例および比較例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３５】
（実施例１）
攪拌混合槽中のアスファルト（日石三菱(株)製，ストレートアスファルト）９８．５質量部に、エチレン・グリシジルメタアクリレート共重合体（以下、ＥＧＭＡという。）（日本ポリオレフィン(株)製，レクスパール）１．５質量部を添加して２２０℃で３時間攪拌混合して反応を行わせ、改質アスファルトＩおよびII型（「アスファルト舗装要綱」，（社）日本道路公団道路協会編，丸善(株)出版）相当の舗装用バインダー組成物を製造した。
得られた舗装用バインダー組成物の針入度（２５℃）、軟化点、６０℃粘度、高温動粘度、改質材分離安定性、耐熱性および有害ガスの発生を下記の試験方法に従って測定した。その結果を表１に示す。
【００３６】
試験方法
１．針入度；ＪＩＳ Ｋ２２０７「針入度試験方法」
２．軟化点；ＪＩＳ Ｋ２２０７「軟化点試験方法（環球法）」
３．高温動粘度：ＪＩＳ Ｋ２２０７「高温動粘度試験方法（毛管法）」
４．６０℃粘度；「舗装試験法便覧」（社団法人日本道路協会編，丸善(株) 発行）に記載の「６０℃粘度試験方法」に準じた。
５．改質材分離安定性；３００ｃｃトールビーカーに試料２５０ｇを採り、１８０℃で１２０時間静置し、上下３分の１の部分の軟化点を測定し、上下の差がない場合を○、著しい差を生じた場合を×として評価した。
６．耐熱性；３００ｃｃトールビーカーに試料２５０ｇを採り、１８０℃で１２０時間加熱し、均質に攪拌して６０℃粘度を測定した。加熱前後の粘度が変化していない場合は耐熱性は〇、著しい変化を生じた場合は×とした。
７．有害ガスの発生；攪拌混合槽中で反応攪拌中に、ガス検知管によって硫化水素を測定した。検出した場合をガス発生「有」とした。
【００３７】
（比較例１）
攪拌混合槽中のアスファルト（日石三菱(株)製，ストレートアスファルト）９６．０質量部にＳＢＳ（旭化成工業(株)製）４．０質量部を添加し、１９０℃で３時間攪拌して改質アスファルトＩおよびII型相当の舗装用バインダー組成物を製造した。
得られた舗装用バインダー組成物の性状を実施例１と同様の方法で測定した。
その結果を表１に示す。
【００３８】
（実施例２）
攪拌混合槽中のアスファルト（日石三菱(株)製，ストレートアスファルト）９７．０質量部にＥＧＭＡ（日本ポリオレフィン(株)製，レクスパール）３．０質量部を添加し、２２０℃で３時間攪拌混合して反応を行わせて、高粘度改質アスファルト（「改質アスファルトポケットガイド」，日本改質アスファルト協会編，平成１０年）相当の舗装用バインダー組成物を製造した。
得られた舗装用バインダー組成物の針入度（２５℃）、軟化点、６０℃粘度、高温動粘度、改質材分離安定性、耐熱性および有害ガスの発生を実施例１と同様の方法で測定した。その結果を表１に示す。
【００３９】
（実施例３）
攪拌混合槽中のアスファルト（日石三菱(株)製，ストレートアスファルト）９６．０質量部にＳＢＳ（旭化成工業(株)製）２．０質量部を添加し、２２０℃で０．５時間攪拌溶解した後、ＥＧＭＡ（日本ポリオレフィン(株)製，レクスパール）２．０質量部を添加し、さらに２．５時間攪拌混合して反応を行わせ、高粘度改質アスファルト（「改質アスファルトポケットガイド」，日本改質アスファルト協会編，平成１０年）相当の舗装用バインダー組成物を製造した。
得られた舗装用バインダー組成物の針入度（２５℃）、軟化点、６０℃粘度、高温動粘度、改質材分離安定性、耐熱性および有害ガスの発生を実施例１と同様の方法で測定した。その結果を表１に示す。
【００４０】
（比較例２）
攪拌混合槽中のアスファルト（日石三菱(株)製，ストレートアスファルト）９２．０質量部にＳＢＳ（旭化成工業(株)製）８．０質量部を添加して、１９０℃で３時間攪拌して舗装用バインダー組成物を製造した。
得られた舗装用バインダー組成物の性状を実施例１と同様の方法で測定した。
その結果を表１に示す。
【００４１】
（比較例３）
攪拌混合槽中のアスファルト（日石三菱(株)製，ストレートアスファルト）９１．９質量部にＳＢＳ（旭化成工業(株)製）８．０質量部を添加して１９０℃で０．５時間攪拌混合した後、硫黄を０．１質量部添加し、さらに３．０時間攪拌混合して反応を行わせて舗装用バインダー組成物を製造した。
得られた舗装用バインダー組成物の性状を実施例１と同様の方法で測定した。
その結果を表１に示す。
【００４２】
実施例１は、比較例１に比べて少量の改質材添加量でアスファルト舗装要綱に記載の改質アスファルトＩ型およびII型の標準的性状を満足しており、なおかつ分離安定性、耐熱性が優れている。
実施例２および実施例３は、比較例２および比較例３に比べて少量の改質材添加量で、日本改質アスファルト協会の高粘度改質アスファルトの品質規格を満足しており、なおかつ分離安定性、耐熱性が優れている。また、実施例３はＳＢＳを併用することにより高温動粘度が低いことがわかる。
【００４３】
（実施例４）
エキストラクト（日石三菱(株)製，コーモレックス）５８．５質量部および石油樹脂（日本石油化学(株)製，ネオポリマー）４０．０質量部を混合溶解した攪拌混合槽中にＥＧＭＡ（日本ポリオレフィン(株)製，レクスパール）１．５質量部を添加し、２２０℃で３時間攪拌混合して反応を行わせ、改質アスファルトII型（「アスファルト舗装要綱」，（社）日本道路公団道路協会編，丸善(株)出版）相当の舗装用バインダー組成物を製造した。
得られた舗装用バインダー組成物の針入度（２５℃）、軟化点、６０℃粘度、高温動粘度、改質材分離安定性および耐熱性を実施例１と同様の方法で測定した。その結果を表２に示す。
【００４４】
（比較例４）
エキストラクト（日石三菱(株)製，コーモレックス）５６．０質量部および石油樹脂（日本石油化学(株)製，ネオポリマー）３７．０質量部を混合溶解した攪拌混合槽中にＳＢＳ（旭化成工業(株)製）７．０質量部を添加し、１９０℃で３．０時間攪拌して改質アスファルトII型（「アスファルト舗装要綱」，（社）日本道路公団道路協会編，丸善(株)出版）相当の舗装用バインダー組成物を製造した。
得られた舗装用バインダー組成物の性状を実施例１と同様の方法で測定した。
その結果を表２に示す。
【００４５】
（実施例５）
エキストラクト（日石三菱(株)製，コーモレックス）５７．０質量部および石油樹脂（日石化学(株)製，ネオポリマー）３８．０質量部を混合溶解した攪拌混合槽中にＳＢＳ（旭化成工業(株)製）３．０質量部を添加し、２２０℃で０．５時間攪拌溶解した後、ＥＧＭＡ（日本ポリオレフィン(株)製，レクスパール）２．０質量部を添加し、さらに２．５時間攪拌混合して反応を行わせ、高粘度改質アスファルト（「改質アスファルトポケットガイド」，日本改質アスファルト協会編，平成１０年）相当の舗装用バインダー組成物を製造した。
得られた舗装用バインダー組成物の針入度（２５℃）、軟化点、６０℃粘度、高温動粘度、改質材分離安定性および耐熱性を実施例１と同様の方法で測定した。その結果を表２に示す。
【００４６】
（比較例５）
エキストラクト（日石三菱(株)製，コーモレックス）５３．０質量部および石油樹脂（日本石油化学(株)製，ネオポリマー）３５．０質量部を混合溶解した攪拌混合槽中にＳＢＳ（旭化成工業(株)製）１２．０質量部を添加し、１９０℃で３．０時間攪拌して高粘度改質アスファルト（「改質アスファルトポケットガイド」，日本改質アスファルト協会編，平成１０年）相当の舗装用バインダー組成物を製造した。
得られた舗装用バインダー組成物の針入度（２５℃）、軟化点、６０℃粘度、高温動粘度、改質材分離安定性および耐熱性を実施例１と同様の方法で測定した。その結果を表２に示す。
【００４７】
実施例４および実施例５は、比較例４および比較例５に示す従来の樹脂系バインダーの製造方法に比べて、少量の改質材で充分な改質効果が得られコストダウンが図られるとともに、しかも分離安定性および耐熱性が良好であることが認められた。
また実施例５は、ＳＢＳを併用することにより高温動粘度が低いことがわかる。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の舗装用バインダー組成物は少量の改質剤で充分な改質効果が得られるばかりか、均一に分散しているため分離安定性が良好であり、耐熱性も優れている。
【００４９】
【表１】
【００５０】
【表２】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アスファルト、または重質鉱油と石油樹脂を含む混合物に、特定の改質材を添加し、これらを反応させて得られる舗装用バインダー組成物、およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アスファルト系舗装用バインダー組成物は、アスファルトに各種の改質材を添加して、耐摩耗、耐流動などの性能を向上させて製造している。これらの改質材を添加したアスファルトは一般に改質アスファルトと呼ばれている。改質アスファルトの製造に使用される改質材としては、ＳＢＳ（スチレン・ブタジエン系熱可塑性エラストマー）、ＳＢＲ（スチレン・ブタジエン・ゴム）、ＥＶＡ（エチレン・酢酸ビニル共重合体）、ＥＥＡ（エチレン・エチルアクリレート共重合体）など、各種の熱可塑性エラストマーあるいは各種のゴムが広く使用されている。
また、樹脂系の舗装用バインダーは、重質鉱油および石油樹脂を含む混合物にＳＢＳ（スチレン・ブタジエン系熱可塑性エラストマー）、ＳＢＲ（スチレン・ブタジエン・ゴム）、ＥＶＡ（エチレン・酢酸ビニル共重合体）、ＥＥＡ（エチレン・エチルアクリレート共重合体）など各種改質材を添加して、耐摩耗、耐流動などの性能を向上させて製造している。
【０００３】
改質アスファルトを得る方法としては、通常、加熱溶融したアスファルトに改質材を加え、加熱状態で攪拌混合して改質材を溶解・分散させる方法がとられている。
また、このようにして得られた改質アスファルトの性状をさらに向上させる方法として、加硫と呼ばれる方法が既に知られている。この加硫と呼ばれる方法は、ＳＢＳやＳＢＲなどの熱可塑性エラストマーやゴムを含んだ改質アスファルトに硫黄または硫黄化合物を添加して、熱可塑性エラストマーあるいはゴムと硫黄架橋の反応を起こさせるものであり、より高性能な改質アスファルトを得る方法である。
一方、樹脂系の舗装用バインダーを得る方法としては、通常、加熱溶融した重質鉱油と石油樹脂を含む混合物に改質材を加え、加熱状態で撹拝混合して改質材を溶解・分散させる方法がとられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の舗装用バインダーの製造方法には、いくつかの問題がある。例えば、アスファルトあるいは重質鉱油と石油樹脂を含む混合物に改質材を単純に溶解・分散させて改質する方法では、改質効果は添加する改質材の物性に依存し、効果を高めるにはより多くの改質材を添加しなければならないという問題がある。また、アスファルト系舗装用バインダー組成物において、アスファルトを加硫して改質効果を高める場合、使用する改質材は硫黄または硫黄化合物と硫黄架橋の反応が起こる熱可塑性エラストマーあるいはゴムに限られ、さらに加硫する場合、硫黄架橋の反応に伴って有害な硫化水素ガスが発生するという問題もある。
【０００５】
本発明の第１の目的は、従来の問題を解決した舗装用改質バインダー組成物を得ることであって、改質材の添加量を削減することができ、しかも硫黄または硫黄化合物を用いることに起因する有害ガスの発生もなく、さらに改質材がアスファルトや重質鉱油と石油樹脂を含む混合物の中に均一に分散していて分離が起きにくい舗装用バインダー組成物を提供することである。また本発明の第２の目的は、そのような舗装用バインダー組成物を容易に製造する方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は前記の問題を解決するために鋭意研究した結果、▲１▼アスファルト、またはアスファルトに特定の改質材を添加したものと、特定のポリマーとを反応させることにより改質したアスファルト系舗装用バインダー組成物が、また▲２▼重質鉱油と石油樹脂を含む混合物、または重質鉱油と石油樹脂を含む混合物に特定の改質材を添加したものと、特定のポリマーとを反応させることにより改質した樹脂系舗装用バインダー組成物が、前記課題を解決できることを見出し本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明の第１は、アスファルト１００質量部に対して、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体０．５〜１０質量部を反応させて得られる舗装用バインダー組成物に関する。
【０００８】
本発明の第２は、アスファルト１００質量部に対して、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体を０．５〜１０質量部添加し、温度１３０〜２５０℃で１０分〜２０時間反応させることを特徴とする舗装用バインダー組成物の製造方法に関する。
【０００９】
本発明の第３は、アスファルト１００質量部に対して、スチレン・ブタジエン共重合体０．５〜１０質量部およびオレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体０．５〜１０質量部を反応させて得られる舗装用バインダー組成物に関する。
【００１０】
本発明の第４は、アスファルト１００質量部に対して、スチレン・ブタジエン共重合体０．５〜１０質量部を添加して攪拌混合した後、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体０．５〜１０質量部を添加して、温度１３０〜２５０℃で１０分〜２０時間反応させることを特徴とする舗装用バインダー組成物の製造方法に関する。
【００１１】
本発明の第５は、重質鉱油および石油樹脂を含む混合物１００質量部に対して、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体０．５〜１０質量部を反応させて得られる舗装用バインダー組成物に関する。
【００１２】
本発明の第６は、重質鉱油および石油樹脂を含む混合物１００質量部に対して、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体０．５〜１０質量部を添加し、温度１３０〜２５０℃で１０分〜２０時間反応させることを特徴とする舗装用バインダー組成物の製造方法に関する。
【００１３】
本発明の第７は、重質鉱油および石油樹脂を含む混合物１００質量部に対して、スチレン・ブタジエン共重合体０．５〜１０質量部およびオレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体０．５〜１０質量部を反応させて得られる舗装用バインダー組成物に関する。
【００１４】
本発明の第８は、重質鉱油および石油樹脂を含む混合物１００質量部に対して、スチレン・ブタジエン共重合体０．５〜１０質量部を添加して攪拌混合した後、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体０．５〜１０質量部を添加して、温度１３０〜２５０℃で１０分〜２０時間反応させることを特徴とする舗装用バインダー組成物の製造方法に関する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳述する。
本発明においては、アスファルト、または重質鉱油と石油樹脂を含む混合物と、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体とを所定の条件下に接触させることにより、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体のエポキシ基が開環し、アスファルト中や、重質鉱油と石油樹脂の混合物中の官能基（カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシル基など）と反応して、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体が安定して存在することができるようになる。また、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体の添加量も少量で十分な改質効果が得られる。
【００１６】
また、アスファルト、または重質鉱油と石油樹脂を含む混合物に、スチレン・ブタジエン共重合体を添加し、攪拌混合することにより予め分散させておき、次いでオレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体を添加して反応させることにより、架橋反応が進行し、網目構造が形成され、十分な耐流動性を有する重交通道路や排水性舗装用として好適に使用することができるバインダー組成物が得られる。
特に、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体を単体で添する場合に比べて、スチレン・ブタジエン共重合体を予め添加し、攪拌・分散させておくことにより、高温時の動粘度が低くなり、舗装工事における施工性が良好となる。
【００１７】
本発明で用いるアスファルトとしては、天然アスファルト、石油アスファルトなどが挙げられる。
天然アスファルトとしては、例えばギルソナイト、グラハマイト、トリニダットレークアスファルトなどが挙げられる。
石油アスファルトとしては、例えば原油の蒸留により得られる各種針入度グレ−ドのストレートアスファルト、ストレートアスファルトを触媒の存在下あるいは不存在下で空気を吹き込んで得られるブローンアスファルトあるいはセミブローンアスファルト、アスファルト質を含む留分からプロパン、ｎ−ブタンなどの溶剤によりアスファルト質を分離する際に生成する溶剤脱歴アスファルトなどが例示できる。
これらのアスファルトは２種以上を混合して用いることもできる。
【００１８】
本発明で用いる重質鉱油とは、原油を減圧蒸留して得られる留出油あるいは残油を溶剤脱歴、溶剤抽出、水素化分解脱ろう、ＭＥＫ溶剤脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理などを適宜組み合わせて精製した留分である。特に、原油を減圧蒸留して得られる減圧残油の溶剤脱歴油をフルフラール溶剤抽出したエキストラクトあるいはラフィネートであるブライトストックなどが好ましい。
これらの重質鉱油は２種以上を混合して用いることもできる。
本発明で用いる重質鉱油としては、引火点が２３０℃以上で、１００℃における動粘度が１８ｍｍ2／ｓ以上の重質鉱油が好ましい。
【００１９】
本発明で用いる石油樹脂としては、脂肪族系石油樹脂（Ｃ５系石油樹脂）、芳香族系石油樹脂（Ｃ９系石油樹脂）、シクロペンタジエン樹脂などが挙げられる。
脂肪族系石油樹脂とは、石油ナフサ、灯油、軽油などの石油留分をスチームクラッキングなどの熱分解により軽質オレフインを製造する際の副生物として得られる沸点１００℃以下の分解留分を触媒の存在下あるいは不存在下で重合して得られる石油樹脂である。
芳香族系石油樹脂とは、石油ナフサ、灯油、軽油などの石油留分をスチームクラッキングなどの熱分解により軽質オレフインを製造する際の副生物として得られる沸点１４０〜２４０℃の分解留分を触媒の存在下あるいは不存在下で重合して得られる石油樹脂である。
シクロペンタジエン樹脂とは、シクロペンタジエンのディールス・アルダー付加物を重合して得られる樹脂である。
なお、これらの石油樹脂は２種以上を混合して用いることもできる。
【００２０】
本発明において、重質鉱油と石油樹脂の混合物におけるそれぞれの含有割合は任意であるが、重質鉱油が５０〜７０質量部、石油樹脂が５０〜３０質量部の範囲が好ましい。
【００２１】
本発明において用いられるオレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体とは、一般式 −ＣＲ＝ＣＲ’− で表されるオレフィン化合物（Ｒ、Ｒ’は、それぞれ個別に水素または炭素数１〜５のアルキル基を示す。）とグリシジルメタアクリレートとの共重合物である。
オレフィン化合物としては、具体的にはエチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセンなどが挙げられる。
【００２２】
オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体におけるグリシジルメタアクリレートの含有量は、オレフィンおよびグリシジルメタアクリレートの共重合前のモノマーの総重量を基準として、５重量％以上が好ましく、１０重量％以上であることがさらに好ましい。５重量％未満だと、アスファルト、または重質鉱油および石油樹脂を含む混合物に対する融解・分散性が悪くなったり、本発明の効果が得られない等の虞がある。
【００２３】
また、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体のＭＦＲ（メルトマスフローレイト；Ｋ ６９２２−２「プラスチック−ポリエチレン（ＰＥ）成形用及び押出用材料−第２部：試験片の作り方及び諸性質の求め方」）は、１ｇ／ｍｉｎ．以上が好ましく、２ｇ／ｍｉｎ．以上がさらに好ましい。共重合体のＭＦＲが１ｇ／ｍｉｎ．未満だと、アスファルト、または重質鉱油および石油樹脂を含む混合物に対する融解・分散性が悪くなったり、本発明の効果が得られない等の虞がある。
【００２４】
本発明で用いるスチレン・ブタジエン共重合体とは、ＳＢＳ（スチレン・ブタジエン系熱可塑性エラストマー）、ＳＢＲ（スチレン・ブタジエン・ゴム）、ＳＢＢＳ（スチレン・ブタジエン・ブタン系熱可塑性エラストマー）などのスチレンとブタジエンを構成成分とする共重合体で、共役二重結合を有する各種のエラストマーあるいはゴムである。
これらの共重合体は、通常の改質アスファルトに用いられるものであれば何れでも良く、分子量は数万から数十万程度のものである。また、スチレンまたはブタジエン含量も通常の改質アスファルトに用いられるものを好ましく使用することができ、重合前のモノマーの総重量を基準として、スチレンが１５〜４０重量％程度のものが好ましく使用される。
なお、これらのスチレン・ブタジエン共重合体は２種以上を混合して用いることもできる。
【００２５】
本発明の舗装用バインダー組成物において、アスファルト、または重質鉱油と石油樹脂の混合物１００質量部に対するオレフィン・グリシジルメタクリレート共重合体の配合割合は０．５〜１０質量部であり、好ましくは１〜７重量部である。オレフィン・グリシジルメタクリレート共重合体の配合割合が０．５質量部よりも少ないと、添加効果が小さく、舗装体とした場合の夏季の耐わだち掘れ性の指標である６０℃粘度が十分に向上しないため好ましくない。また１０質量部より多くなると高温動粘度が高くなり、合材（バインダーと骨材との混合物）製造時に混合性が悪くなり、また混合物の締固め性が不良となって舗装体の密度が小さくなり耐久性に乏しい舗装体となるため好ましくない。
【００２６】
また本発明の舗装用バインダー組成物において、スチレン・ブタジエン共重合体を添加する場合の、アスファルト、または重質鉱油と石油樹脂の混合物１００質量部に対するスチレン・ブタジエン共重合体の配合割合は０．５〜１０質量部であり、好ましくは１〜７重量部である。スチレン・ブタジエン共重合体の配合割合が０．５質量部よりも少ないと添加効果が小さく、また１０質量部より多くなると高温動粘度が高くなる虞がある他、合材（バインダーと骨材との混合物）製造時に混合性が悪くなり、また混合物の締固め性が不良となって、舗装体は密度が小さくなり耐久性に乏しいものとなってしまう虞があるため好ましくない。
【００２７】
次に、本発明の舗装用バインダー組成物を製造する方法について説明する。
まず、アスファルト、または重質鉱油および石油樹脂を含む混合物を、攪拌混合槽中に入れ、加熱溶融した後、その中にオレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体を所定量添加し、攪拌混合して溶解させ、その溶解混合物を加熱状態で攪拌混合し続け反応を行わせる。あるいは、攪拌混合槽中にアスファルト、または重質鉱油および石油樹脂を含む混合物と、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体を所定量入れ、加熱溶融して溶解させ、その溶解混合物を加熱状態で攪拌混合し続けて反応を行わせても良い。
【００２８】
反応は、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体同志のエポキシ基の開環に伴う反応、およびアスファルト、あるいは重質鉱油と石油樹脂の混合物中の官能基（カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシル基など）とオレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体のエポキシ基との反応が進行すると思われる。
反応は、反応温度が通常１３０〜２５０℃であり、好ましくは１５０〜２４０℃であり、さらに好ましくは１８０〜２３０℃である。反応時間は通常１０分〜２０時間、好ましくは３０分〜１５時間、さらに好ましくは１〜１０時間である。
反応温度が１３０℃未満であると、反応に要する時間が長くかかりすぎるので経済的に好ましくなく、また２５０℃を超えると反応時間は短いが、反対に分解反応も進むため生成物が分解する恐れがあるので好ましくない。
反応時間が１０分未満であると反応が充分に進行せず、２０時間を超えると生産に要する時間が長すぎて生産効率が悪くなるので好ましくない。
【００２９】
また、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体とスチレン・ブタジエン共重合体を併用する場合は、まず、アスファルト、または重質鉱油および石油樹脂を含む混合物を攪拌混合槽中に入れ、加熱溶融しておき、その中にスチレン・ブタジエン共重合体を所定量添加し、攪拌混合してスチレン・ブタジエン共重合体を均一に分散させておく。あるいは、攪拌混合槽中にアスファルト、または重質鉱油および石油樹脂を含む混合物と、スチレン・ブタジエン共重合体を所定量入れ、加熱溶融、攪拌混合してスチレン・ブタジエン共重合体を均一に分散させておいても良い。このときの攪拌混合温度は通常１３０〜２５０℃であり、好ましくは１５０〜２４０℃であり、さらに好ましくは１８０〜２３０℃である。また攪拌混合時間は均一に混合・分散するに充分な時間であれば良く特に制限はないが、通常、１０分〜２時間程度である。次に、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体を所定量添加し、攪拌混合して溶解させ、その溶解混合物を加熱状態で攪拌混合し続け反応を行わせる。
【００３０】
反応は、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体同志のエポキシ基の開環に伴う反応、およびスチレン・ブタジエン共重合体や、アスファルト、または重質鉱油および石油樹脂を含む混合物中の官能基（カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシル基など）とオレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体のエポキシ基との反応が進行すると思われる。この反応により架橋反応が進行し、網目構造が形成される。
反応は、反応温度が通常１３０〜２５０℃であり、好ましくは１５０〜２４０℃であり、さらに好ましくは１８０〜２３０℃である。反応時間は通常１０分〜２０時間、好ましくは３０分〜１５時間、さらに好ましくは１〜１０時間である。
【００３１】
アスファルトにオレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体やスチレン・ブタジエン共重合体を単純に溶解しただけの混合物も一種の改質アスファルトであり、アスファルトだけの場合よりも軟化点や粘度が上昇する。しかし、この改質アスファルト中でオレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体のエポキシ基の開環反応が起きると、この改質アスファルトの軟化点や粘度はさらに上昇する。
従って、アスファルトにオレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体やスチレン・ブタジエン共重合体を単に溶解しただけの改質アスファルトよりも、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体の開環反応を起こした改質アスファルトの方が、同じ軟化点や粘度を得るために必要なオレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体やスチレン・ブタジエン共重合体の添加量が少なくてすみ、コスト面において有利となる。
また、このような反応が起きることにより、改質アスファルト中におけるオレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体やスチレン・ブタジエン共重合体の分離が起きにくくなり、より均一な改質アスファルトが得られるという付随的効果も得られる。
以上述べた効果は、アスファルトのみでなく、本発明に使用される重質鉱油と石油樹脂を含む混合物においても同様である。
【００３２】
さらに、アスファルト系舗装用バインダーについていえば、従来は、改質アスファルト中において改質材とアスファルトとの分離を起きにくくするために、重質鉱油や石油樹脂などの添加剤を加えることが一般に行われている。従って、改質材とアスファルトとの分離が起きにくくなれば、これらの添加剤が不必要または減量することができ、この点でも改質アスファルトのコストダウンに寄与できるという効果がある。
【００３３】
以上述べてきたことは舗装用バインダー組成物の製造方法に関するものであるが、このような技術は舗装用バインダーの分野に限らず、防水、防振などの目的での土木や建設の分野、その他の舗装用バインダー以外のアスファルト利用分野へも広く応用が可能である。
本発明の舗装用バインダー組成物は舗装用骨材と混合することにより舗装用混合物とすることができる。舗装用混合物中における本発明の舗装用バインダー組成物の含有量は好ましくは約４〜１５質量％である。
【００３４】
【実施例】
以下に実施例および比較例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３５】
（実施例１）
攪拌混合槽中のアスファルト（日石三菱(株)製，ストレートアスファルト）９８．５質量部に、エチレン・グリシジルメタアクリレート共重合体（以下、ＥＧＭＡという。）（日本ポリオレフィン(株)製，レクスパール）１．５質量部を添加して２２０℃で３時間攪拌混合して反応を行わせ、改質アスファルトＩおよびII型（「アスファルト舗装要綱」，（社）日本道路公団道路協会編，丸善(株)出版）相当の舗装用バインダー組成物を製造した。
得られた舗装用バインダー組成物の針入度（２５℃）、軟化点、６０℃粘度、高温動粘度、改質材分離安定性、耐熱性および有害ガスの発生を下記の試験方法に従って測定した。その結果を表１に示す。
【００３６】
試験方法
１．針入度；ＪＩＳ Ｋ２２０７「針入度試験方法」
２．軟化点；ＪＩＳ Ｋ２２０７「軟化点試験方法（環球法）」
３．高温動粘度：ＪＩＳ Ｋ２２０７「高温動粘度試験方法（毛管法）」
４．６０℃粘度；「舗装試験法便覧」（社団法人日本道路協会編，丸善(株) 発行）に記載の「６０℃粘度試験方法」に準じた。
５．改質材分離安定性；３００ｃｃトールビーカーに試料２５０ｇを採り、１８０℃で１２０時間静置し、上下３分の１の部分の軟化点を測定し、上下の差がない場合を○、著しい差を生じた場合を×として評価した。
６．耐熱性；３００ｃｃトールビーカーに試料２５０ｇを採り、１８０℃で１２０時間加熱し、均質に攪拌して６０℃粘度を測定した。加熱前後の粘度が変化していない場合は耐熱性は〇、著しい変化を生じた場合は×とした。
７．有害ガスの発生；攪拌混合槽中で反応攪拌中に、ガス検知管によって硫化水素を測定した。検出した場合をガス発生「有」とした。
【００３７】
（比較例１）
攪拌混合槽中のアスファルト（日石三菱(株)製，ストレートアスファルト）９６．０質量部にＳＢＳ（旭化成工業(株)製）４．０質量部を添加し、１９０℃で３時間攪拌して改質アスファルトＩおよびII型相当の舗装用バインダー組成物を製造した。
得られた舗装用バインダー組成物の性状を実施例１と同様の方法で測定した。
その結果を表１に示す。
【００３８】
（実施例２）
攪拌混合槽中のアスファルト（日石三菱(株)製，ストレートアスファルト）９７．０質量部にＥＧＭＡ（日本ポリオレフィン(株)製，レクスパール）３．０質量部を添加し、２２０℃で３時間攪拌混合して反応を行わせて、高粘度改質アスファルト（「改質アスファルトポケットガイド」，日本改質アスファルト協会編，平成１０年）相当の舗装用バインダー組成物を製造した。
得られた舗装用バインダー組成物の針入度（２５℃）、軟化点、６０℃粘度、高温動粘度、改質材分離安定性、耐熱性および有害ガスの発生を実施例１と同様の方法で測定した。その結果を表１に示す。
【００３９】
（実施例３）
攪拌混合槽中のアスファルト（日石三菱(株)製，ストレートアスファルト）９６．０質量部にＳＢＳ（旭化成工業(株)製）２．０質量部を添加し、２２０℃で０．５時間攪拌溶解した後、ＥＧＭＡ（日本ポリオレフィン(株)製，レクスパール）２．０質量部を添加し、さらに２．５時間攪拌混合して反応を行わせ、高粘度改質アスファルト（「改質アスファルトポケットガイド」，日本改質アスファルト協会編，平成１０年）相当の舗装用バインダー組成物を製造した。
得られた舗装用バインダー組成物の針入度（２５℃）、軟化点、６０℃粘度、高温動粘度、改質材分離安定性、耐熱性および有害ガスの発生を実施例１と同様の方法で測定した。その結果を表１に示す。
【００４０】
（比較例２）
攪拌混合槽中のアスファルト（日石三菱(株)製，ストレートアスファルト）９２．０質量部にＳＢＳ（旭化成工業(株)製）８．０質量部を添加して、１９０℃で３時間攪拌して舗装用バインダー組成物を製造した。
得られた舗装用バインダー組成物の性状を実施例１と同様の方法で測定した。
その結果を表１に示す。
【００４１】
（比較例３）
攪拌混合槽中のアスファルト（日石三菱(株)製，ストレートアスファルト）９１．９質量部にＳＢＳ（旭化成工業(株)製）８．０質量部を添加して１９０℃で０．５時間攪拌混合した後、硫黄を０．１質量部添加し、さらに３．０時間攪拌混合して反応を行わせて舗装用バインダー組成物を製造した。
得られた舗装用バインダー組成物の性状を実施例１と同様の方法で測定した。
その結果を表１に示す。
【００４２】
実施例１は、比較例１に比べて少量の改質材添加量でアスファルト舗装要綱に記載の改質アスファルトＩ型およびII型の標準的性状を満足しており、なおかつ分離安定性、耐熱性が優れている。
実施例２および実施例３は、比較例２および比較例３に比べて少量の改質材添加量で、日本改質アスファルト協会の高粘度改質アスファルトの品質規格を満足しており、なおかつ分離安定性、耐熱性が優れている。また、実施例３はＳＢＳを併用することにより高温動粘度が低いことがわかる。
【００４３】
（実施例４）
エキストラクト（日石三菱(株)製，コーモレックス）５８．５質量部および石油樹脂（日本石油化学(株)製，ネオポリマー）４０．０質量部を混合溶解した攪拌混合槽中にＥＧＭＡ（日本ポリオレフィン(株)製，レクスパール）１．５質量部を添加し、２２０℃で３時間攪拌混合して反応を行わせ、改質アスファルトII型（「アスファルト舗装要綱」，（社）日本道路公団道路協会編，丸善(株)出版）相当の舗装用バインダー組成物を製造した。
得られた舗装用バインダー組成物の針入度（２５℃）、軟化点、６０℃粘度、高温動粘度、改質材分離安定性および耐熱性を実施例１と同様の方法で測定した。その結果を表２に示す。
【００４４】
（比較例４）
エキストラクト（日石三菱(株)製，コーモレックス）５６．０質量部および石油樹脂（日本石油化学(株)製，ネオポリマー）３７．０質量部を混合溶解した攪拌混合槽中にＳＢＳ（旭化成工業(株)製）７．０質量部を添加し、１９０℃で３．０時間攪拌して改質アスファルトII型（「アスファルト舗装要綱」，（社）日本道路公団道路協会編，丸善(株)出版）相当の舗装用バインダー組成物を製造した。
得られた舗装用バインダー組成物の性状を実施例１と同様の方法で測定した。
その結果を表２に示す。
【００４５】
（実施例５）
エキストラクト（日石三菱(株)製，コーモレックス）５７．０質量部および石油樹脂（日石化学(株)製，ネオポリマー）３８．０質量部を混合溶解した攪拌混合槽中にＳＢＳ（旭化成工業(株)製）３．０質量部を添加し、２２０℃で０．５時間攪拌溶解した後、ＥＧＭＡ（日本ポリオレフィン(株)製，レクスパール）２．０質量部を添加し、さらに２．５時間攪拌混合して反応を行わせ、高粘度改質アスファルト（「改質アスファルトポケットガイド」，日本改質アスファルト協会編，平成１０年）相当の舗装用バインダー組成物を製造した。
得られた舗装用バインダー組成物の針入度（２５℃）、軟化点、６０℃粘度、高温動粘度、改質材分離安定性および耐熱性を実施例１と同様の方法で測定した。その結果を表２に示す。
【００４６】
（比較例５）
エキストラクト（日石三菱(株)製，コーモレックス）５３．０質量部および石油樹脂（日本石油化学(株)製，ネオポリマー）３５．０質量部を混合溶解した攪拌混合槽中にＳＢＳ（旭化成工業(株)製）１２．０質量部を添加し、１９０℃で３．０時間攪拌して高粘度改質アスファルト（「改質アスファルトポケットガイド」，日本改質アスファルト協会編，平成１０年）相当の舗装用バインダー組成物を製造した。
得られた舗装用バインダー組成物の針入度（２５℃）、軟化点、６０℃粘度、高温動粘度、改質材分離安定性および耐熱性を実施例１と同様の方法で測定した。その結果を表２に示す。
【００４７】
実施例４および実施例５は、比較例４および比較例５に示す従来の樹脂系バインダーの製造方法に比べて、少量の改質材で充分な改質効果が得られコストダウンが図られるとともに、しかも分離安定性および耐熱性が良好であることが認められた。
また実施例５は、ＳＢＳを併用することにより高温動粘度が低いことがわかる。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の舗装用バインダー組成物は少量の改質剤で充分な改質効果が得られるばかりか、均一に分散しているため分離安定性が良好であり、耐熱性も優れている。
【００４９】
【表１】
【表２】
Claims (2)
- 重質鉱油および石油樹脂を含む混合物１００質量部に対して、スチレン・ブタジエン共重合体０．５〜３．１質量部およびオレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体０．５〜７質量部を反応させて得られる舗装用バインダー組成物。
- 重質鉱油および石油樹脂を含む混合物１００質量部に対して、スチレン・ブタジエン共重合体０．５〜３．１質量部を添加して攪拌混合した後、オレフィン・グリシジルメタアクリレート共重合体０．５〜７質量部を添加して、温度１３０〜２５０℃で１０分〜２０時間反応させることを特徴とする舗装用バインダー組成物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001162419A JP4582956B2 (ja) | 2001-05-30 | 2001-05-30 | 舗装用バインダー組成物およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001162419A JP4582956B2 (ja) | 2001-05-30 | 2001-05-30 | 舗装用バインダー組成物およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002356618A JP2002356618A (ja) | 2002-12-13 |
| JP4582956B2 true JP4582956B2 (ja) | 2010-11-17 |
Family
ID=19005546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001162419A Expired - Fee Related JP4582956B2 (ja) | 2001-05-30 | 2001-05-30 | 舗装用バインダー組成物およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4582956B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101774529B1 (ko) * | 2016-09-29 | 2017-09-05 | (주)대한하이텍건설 | 지반 고결용 우레탄과 시멘트를 포함하는 연약지반 보강 및 침하구조물 복원에 관한 조성물 및 이를 이용한 시공방법 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011102273A1 (ja) * | 2010-02-19 | 2011-08-25 | Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 | 硫化水素の検出方法及び検出装置 |
| JP5323743B2 (ja) * | 2010-02-19 | 2013-10-23 | Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 | 硫化水素の検出方法 |
| JP5323742B2 (ja) * | 2010-02-19 | 2013-10-23 | Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 | 硫化水素の検出装置 |
| JP5736865B2 (ja) * | 2011-03-16 | 2015-06-17 | 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 | リチウム二次電池用正極活物質材料の製造方法、及びそれを用いたリチウム二次電池 |
| WO2017015104A1 (en) * | 2015-07-23 | 2017-01-26 | E I Du Pont De Nemours And Company | Epoxy functionalized ethylene copolymer asphalt reaction products |
| WO2017116831A1 (en) * | 2015-12-29 | 2017-07-06 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Modified asphalt using epoxide-containing polymers |
| EP3632990B8 (en) | 2017-05-29 | 2023-11-01 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Asphalt modifier, asphalt composition, and asphalt mixture for road pavement |
| CN113214666B (zh) * | 2021-05-31 | 2022-07-05 | 大连理工大学 | 一种功能化溶聚丁苯橡胶复合c9石油树脂改性沥青及其制备方法 |
| CN113831746A (zh) * | 2021-09-24 | 2021-12-24 | 苏州科技大学 | 一种增粘沥青 |
| CN116814160B (zh) * | 2023-05-26 | 2023-12-19 | 佛山市科顺建筑材料有限公司 | 一种反应改性沥青防水卷材涂盖料组合物、防水卷材涂盖料及其制备方法与应用 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5518410A (en) * | 1978-07-26 | 1980-02-08 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | Hot-melt road coating material |
| JPH06116333A (ja) * | 1992-10-02 | 1994-04-26 | Elf Atochem Japan Kk | 改良された舗装用アスファルト組成物 |
| JPH10120843A (ja) * | 1997-06-12 | 1998-05-12 | Sumitomo Chem Co Ltd | アスファルト改質材及び該改質材を含むアスファルト組成物 |
| JPH1179813A (ja) * | 1997-06-24 | 1999-03-23 | Elf Atochem Sa | 道路用結合剤として用いられるビチューメンと、ゴム粉末と、ポリマーとの混合物 |
| JPH11116771A (ja) * | 1997-10-20 | 1999-04-27 | Nippon Oil Co Ltd | 自然色舗装用バインダー組成物 |
-
2001
- 2001-05-30 JP JP2001162419A patent/JP4582956B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5518410A (en) * | 1978-07-26 | 1980-02-08 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | Hot-melt road coating material |
| JPH06116333A (ja) * | 1992-10-02 | 1994-04-26 | Elf Atochem Japan Kk | 改良された舗装用アスファルト組成物 |
| JPH10120843A (ja) * | 1997-06-12 | 1998-05-12 | Sumitomo Chem Co Ltd | アスファルト改質材及び該改質材を含むアスファルト組成物 |
| JPH1179813A (ja) * | 1997-06-24 | 1999-03-23 | Elf Atochem Sa | 道路用結合剤として用いられるビチューメンと、ゴム粉末と、ポリマーとの混合物 |
| JPH11116771A (ja) * | 1997-10-20 | 1999-04-27 | Nippon Oil Co Ltd | 自然色舗装用バインダー組成物 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101774529B1 (ko) * | 2016-09-29 | 2017-09-05 | (주)대한하이텍건설 | 지반 고결용 우레탄과 시멘트를 포함하는 연약지반 보강 및 침하구조물 복원에 관한 조성물 및 이를 이용한 시공방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002356618A (ja) | 2002-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| USRE41167E1 (en) | Modified asphalt compositions | |
| JP5469206B2 (ja) | ビチューメン結合材組成物およびこれを調製するための方法 | |
| USRE42165E1 (en) | Modified asphalt compositions | |
| RU2140946C1 (ru) | Стабилизированная битумная композиция | |
| JP3005361B2 (ja) | バインダー組成物 | |
| US6136898A (en) | Unblown ethylene-vinyl acetate copolymer treated asphalt and its method of preparation | |
| US6743838B2 (en) | Expoxy functionalized ethylene copolymer asphalt reaction products | |
| WO2006107908A1 (en) | Blends of styrene butadiene copolymers with ethylene acrylate copolymers and ethylene based wax for asphalt modification | |
| JP6918772B2 (ja) | エポキシ官能化エチレンコポリマーアスファルト反応生成物 | |
| JP4582956B2 (ja) | 舗装用バインダー組成物およびその製造方法 | |
| JP2009522407A (ja) | 改質アスファルトバインダー及びアスファルト舗装用組成物 | |
| TW200424258A (en) | Block (co)polymer, block copolymer composition for asphalt modification, process for producing the same, and asphalt composition | |
| JP2022528599A (ja) | アスファルト改質材組成物及び増大した貯蔵安定性を有するゴム改質アスファルト | |
| CN101796076A (zh) | 接枝聚合物和包含所述接枝聚合物的热致可逆交联沥青组合物 | |
| AU2004251888B2 (en) | Asphalt-epoxy resin compositions | |
| KR101342576B1 (ko) | 열가소성 hips 고분자 및 dmp 모너머 개질 아스팔트 바인더의 제조방법 | |
| Raouf et al. | RECYCLED POLYPROPY ASPHALT PHYSICA | |
| EP1348008A1 (en) | Sbs/ppe bitumen composition |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070928 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091202 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091215 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100212 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100824 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100831 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4582956 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130910 Year of fee payment: 3 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |