JP4731736B2 - 防水工事用アスファルト組成物 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防水工事用アスファルトに関するものであり、詳しくは、感温性が小さく、さらに耐油滲み性、耐候性等の実用性能にも優れた防水工事用アスファルト組成物を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
防水工事用アスファルトの種類と規格は、日本工業規格（ＪＩＳ Ｋ２２０７石油アスファルト）に示されており、用途別に１種から４種まで分類されている。防水工事用アスファルトには、ルーフィング材に使用する場合等の用途によっては、耐候性、耐油滲み性等のＪＩＳ規格には規定されていない実用性能面でも優れたものが要求される場合がある。
防水工事用アスファルトは、一般に石油の減圧蒸留残査油に減圧留出油等をカットバック材として使用し、適度な針入度又は粘度に調製したものを原料油とし、無触媒あるいは触媒下において、所定の反応条件でブローイングすることにより製造されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、防水工事用アスファルトには、ＪＩＳ規格性状に適合させるために、軽質成分割合を多く含むアスファルトが使用されている。しかし、これらの防水工事用アスファルトは、ＪＩＳ規格を満足するものの、耐候性等については満足しない場合がある。
本発明は上記従来技術に鑑てなされたものであり、具体的には感温性が小さく、なおかつ耐油滲み性、耐候性等の実用性能にも優れた防水工事用アスファルト組成物を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、アスファルトの特定の物性値を所定の範囲にすることにより、耐候性等に優れることを見出し本発明を完成するに至った。
【０００５】
即ち、本発明は下記の構成により達成される。
（１）飽和分１５〜２５質量％、アスファルテン分１３〜３０質量％、レジン分１５〜３０質量％を含有し、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．３０〜０．４８、レジン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．２０〜０．３６であることを特徴とする防水工事用アスファルト組成物。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の詳細を記載する。
本発明における防水工事用アスファルトは、針入度２０〜５０（１／１０ｍｍ）、軟化点８５〜１３０℃、フラース脆化点−４０〜−５℃の性状を有するものである。
防水工事用アスファルトの軟化点、針入度、フラース脆化点はＪＩＳ２２０７において規格化されており、軟化点が低すぎるとだれ長さが大きくなって、取扱性や作業性が低下し、また、軟化点が高すぎると溶解温度が高くなり、施工時において特殊設備を必要としたり、高い熱コストがかかったりと、取扱いや作業上の点で難点が生じる。
また、針入度が低く、フラース脆化点が高すぎると、弾力性が悪くヒビ割れ等に結びつき、針入度が高く、フラース脆化点が低すぎると、軟らかすぎて、だれ長さが大きくなる。
【０００７】
本発明における防水工事用アスファルト組成物は、飽和分１５〜３０質量％、アスファルテン分１３〜３０質量％、レジン分１５〜３０質量％を含有し、飽和分、アスファルテン分、レジン分の他に、芳香族分を含有する。
【０００８】
本発明において、飽和分とは、石油学会法に基づくアスファルトの組成分析により分種される組成成分の一つで、例えば、パラフィン、ナフテン性炭化水素等を表す。
飽和分は、本発明のアスファルト組成物において、１５〜３０質量％であり、好ましくは１７〜２７質量％であり、更に好ましくは１９〜２５質量％である。
飽和分が１５質量％未満の場合、針入度が低く、フラース脆化点が高くなりすぎ、飽和分が３０質量％より多い場合は、針入度が高く、フラース脆化点が低くなりすぎる。また飽和分が多すぎる場合、耐油滲み性、耐候性が低下する。
【０００９】
アスファルテン分は、本発明のアスファルト組成物において、１３〜３０質量％であり、好ましくは１４〜２９質量％であり、更に好ましくは１５〜２８質量％である。
レジン分は、本発明のアスファルト組成物において、１５〜３０質量％であり、好ましくは１７〜２８質量％であり、更に好ましくは１９〜２６質量％である。
アスファルテン分が１３質量％未満、また、レジン分が１５質量％未満の場合、軟化点が低くなり、アスファルテン分が３０質量％より多く、また、レジン分が３０質量％より多い場合は、軟化点が高くなりすぎ、好ましくない。
なお、ここでの組成とは、石油学会法（ＪＰＩ法）による組成分析結果を意味する。
【００１０】
本発明の防水工事用アスファルトのアスファルテン分は、芳香族性指数（ＦＡ）が０．３０〜０．４８であり、好ましくは０．３１〜０．４６であり、更に好ましくは０．３２〜０．４５である。
またレジン分の芳香族性指数（ＦＡ）は０．２０〜０．３６であり、好ましくは０．２１〜０．３４であり、更に好ましくは０．２２〜０．３２である。
【００１１】
アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．４８より大きく、また、レジン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．３６より大きい場合、低温性状および耐候性が低下する。
アスファルテン分、レジン分の芳香族性が小さい方が、低温性状および耐候性は優れるが、芳香族性指数（ＦＡ）が０．３０未満のアスファルテン分、および０．２０未満のレジン分はほとんど存在せず、仮に存在したとしても軟化点等の高温性状が低下するおそれがあり好ましくない。
【００１２】
なお、芳香族性指数（ＦＡ）とは、アスファルテン分およびレジン分の平均した分子構造中に含まれる芳香族炭素の割合を示すパラメータであり、13Ｃ-ＮＭＲ（核磁気共鳴）スペクトルにおける芳香族炭素（ＣＡ）のピーク面積強度（１００〜１７０ｐｐｍ）を、全炭素のピーク面積強度（０〜６０ｐｐｍと１００〜１７０ｐｐｍの合計）で除した値である。
ここでの13Ｃ-ＮＭＲは、重水素クロロホルムを溶媒とし、テトラメチルシラン（ＴＭＳ）を内標に用いて、日本電子（株）製核磁気共鳴装置Alpha-400により測定したものである。
【００１３】
本発明における防水工事用アスファルトの製造方法は、主に、原料に空気を吹き込み酸化重合反応を起こすブローイングによるものであり、種々の方法が適用できる。ブローイングする時の反応温度は、特に限定されるものではないが、通常約１７０〜３２０℃であり、好ましくは１８０〜３００℃である。
好ましい反応温度パターンは、反応開始温度を１７０〜１９０℃にして、その後徐々に昇温し、最高反応温度で所定時間維持するものである。最高反応温度は、特に限定されるものではないが、通常２３５〜２９０℃であればよく、好ましくは２４０〜２８０℃である。
【００１４】
なお、ブローイング反応は発熱反応であり、ブローイング開始時に急激な温度上昇が起きるのを防ぐために、ブローイング開始時には反応開始温度付近で所定時間保持してブローイングすることも可能である。
また、昇温速度は、空気の流量により発熱量が異なるので、空気の流量により左右されるが、通常２〜２０℃／ｈｒの範囲であり、好ましくは３〜１８℃／ｈｒの範囲である。なお、空気の流量は、反応条件により変動し、昇温速度も一定でなくてもよい。
またブローイングの空気吹込量は、特に限定されるものではなく、通常約１０〜１００リットル／ｈ／ｋｇの範囲であり、好ましくは約３０〜６０リットル／ｈ／ｋｇの範囲である。ブローイングは、無触媒下で、通常約３〜２０時間、好ましくは５〜１５時間行うとよい。
【００１５】
ブローイングの際には、ある程度の量の触媒を添加してもよい。この触媒としては、例えば五酸化リン、リン酸等が挙げられる。これらの触媒量は、加熱溶融して施工する際に、煙や臭気の発生が多くならない限度で用いるのが好ましい。
ブローイングを行うための反応槽としては、下部に空気の吹込孔を有する縦型のものが好ましい。また、ブローイングの反応形式は、バッチ式、あるいは連続式で行うことができる。
【００１６】
本発明における防水工事用ブローンアスファルトの原料の組成は、飽和分２０〜４０質量％、アスファルテン分０．１〜２０質量％、レジン分５〜３０質量％、芳香族分１５〜７０質量％が好ましい。
飽和分が２０質量％未満、あるいは４０質量％より多い場合、製造される防水工事用アスファルトの飽和分量が１５〜３０質量％に入ることが難しくなる。
また、アスファルテン分が０．１未満あるいは２０質量％より多い場合、また、レジン分が５質量％未満あるいは３０質量％より多い場合も、製造される防水工事用アスファルトのアスファルテン分が１４〜３０質量％、レジン分が１５〜３０質量％になることが難しくなる。
【００１７】
ブローイングは、主に芳香族分が酸化重合反応により、レジン分およびアスファルテン分化することで反応が進行するものであるため、芳香族分が１５質量％未満の場合、ブローイング反応が進行し難い恐れがあり、また、芳香族分が７０質量％より多い場合、飽和分、レジン分等が少なくなりすぎる傾向になる。
なお、ここでの組成とは、石油学会法（ＪＰＩ法）による組成分析結果を意味する。
【００１８】
本発明における防水工事用ブローンアスファルトの原料を構成する各成分の芳香族性指数（ＦＡ）の値は特に限定されないが、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．３５〜０．５３、レジン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．２５〜０．４２、芳香族分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．１０〜０．３２の範囲にある原料を用いることが好ましい。
【００１９】
アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．５３より大きく、また０．３５未満、レジン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．４２より大きく、また０．２５未満、芳香族分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．３２より大きく、また０．１０未満の場合、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．３０〜０．４８、レジン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．２０〜０．３６の防水工事用ブローンアスファルトを製造することは困難であるように推測される。
【００２０】
本発明の防水工事用アスファルトは、ストレートアスファルト、常圧残査油、減圧残査油、溶剤脱瀝残査油の、１種単独または２種以上の混合物を、ブローイングせずにそのまま使用することも可能である。
また、これらの基材に、軟質のストレートアスファルト、常圧残査油、減圧残査油や、減圧蒸留留出油、溶剤脱瀝油、ベースオイル、芳香族油等を、１種単独または２種以上の混合することにより、性状を調整することも可能である。
【００２１】
防水工事用アスファルトは、針入度、軟化点、フラース脆化点等のＪＩＳ規格の他に、耐候性、耐油滲み性等のＪＩＳ規格には規定されていない実用性能面でも優れたものが要求されている。
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、アスファルテン分、レジン分といった重質成分の芳香族性が小さいアスファルトが、耐候性に優れることを発見した。
また、アスファルテン分、レジン分といった重質成分の芳香族性が小さいことにより、同程度の軟化点において、フラース脆化点が低くなり感温性が小さくなることも発見した。
【００２２】
また、防水工事用アスファルトには、通常、フラース脆化点低くするために飽和分が多いものが用いられていたが、飽和分は軽質成分であるが故に、流動しやすく、油滲みが大きくなる原因となっていた。
本発明における防水工事用アスファルトは、アスファルテン分、レジン分といった重質成分の芳香族性が小さく、それ自身が柔軟性に富むため、通常の防水工事用アスファルトと比べて、フラース脆化点を低くする効果がある飽和分が比較的少量でも良くなるため、油滲みが抑えられ、油滲み性を良好にすることができる。
【００２３】
【実施例】
次に、本発明を実施例および比較例によりさら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。
実施例および比較例において、軟化点、針入度（２５℃）、およびフラース脆化点は、ＪＩＳ Ｋ ２２０７に準拠して測定した。
【００２４】
油滲み性は、次の評価方法により評価した。所定の容器に溶融したアスファルトを入れて、十分室温になるまで放置し、固まった後、前もって乾燥処理を施した複数枚の和紙が重ねられた和紙上にアスファルト面を接触させる。その後、所定の重りを載せ、恒温槽（６０℃）中で、５日間放置する。その後、アスファルト面と接触している和紙上における、アスファルトの縁からの油の広がり幅を計測し、油が浸透した和紙の枚数を評価した。
【００２５】
促進耐候性試験は、ＪＩＳ Ｄ ０２０５（自動車部品の耐候性試験通則）に準拠したサンシャインウェザーメーター法（ブラックパネル温度が６３℃、水スプレーが６０分間照射中で１２分間）により試験を行い、アルミニウム板に塗布したアスファルト表面に劣化により生じた亀裂が、アルミニウム板に達するまでの照射時間で評価を行った（亀裂の確認は目視）。
【００２６】
組成分析は、石油学会法（ＪＰＩ法）に準拠して行い、13Ｃ-ＮＭＲ（核磁気共鳴）スペクトルは、重水素クロロホルムを溶媒とし、テトラメチルシラン（ＴＭＳ）を内標に用いて、日本電子（株）製核磁気共鳴装置Alpha-400により測定した。
【００２７】
実施例１
飽和分３０質量％、アスファルテン分１質量％、レジン分２２質量％で残部は芳香族分であり、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．４７、レジン分のＦＡが０．３８、芳香族分のＦＡが０．３０の減圧蒸留残査を、下部に空気の吹き込み孔を有する縦型反応槽に張り込み、空気吹き込み量３４Ｌ／ｈｒ／ｋｇ、反応開始温度１８５℃で徐々加熱し、最高温度２５０℃でブローイングを行い、飽和分２２質量％、アスファルテン分１５質量％、レジン分２４質量％で残部は芳香族分であり、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．４０、レジン分のＦＡが０．３０の防水工事用ブローンアスファルトを製造した。
得られた防水工事用アスファルトの特性を表１に示す。
【００２８】
実施例２
飽和分３０質量％、アスファルテン分２質量％、レジン分２３質量％で残部は芳香族分であり、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．４８、レジン分のＦＡが０．３８、芳香族分のＦＡが０．２９の減圧蒸留残査を、下部に空気の吹き込み孔を有する縦型反応槽に張り込み、空気吹き込み量３６Ｌ／ｈｒ／ｋｇ、反応開始温度１８５℃で徐々加熱し、最高温度２５０℃でブローイングを行い、飽和分２２質量％、アスファルテン分２１質量％、レジン分２２質量％で残部は芳香族分であり、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．４２、レジン分のＦＡが０．３１の防水工事用ブローンアスファルトを製造した。
得られた防水工事用アスファルトの特性を表１に示す。
【００２９】
実施例３
飽和分２４質量％、アスファルテン分３質量％、レジン分２４質量％で残部は芳香族分であり、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．５１、レジン分のＦＡが０．４１、芳香族分のＦＡが０．３２の減圧蒸留残査を、下部に空気の吹き込み孔を有する縦型反応槽に張り込み、空気吹き込み量７２Ｌ／ｈｒ／ｋｇ、反応開始温度１８５℃で徐々加熱し、最高温度３００℃でブローイングを行い、飽和分２０質量％、アスファルテン分２４質量％、レジン分２３質量％で残部は芳香族分であり、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．４５、レジン分のＦＡが０．３２の防水工事用ブローンアスファルトを製造した。
得られた防水工事用アスファルトの特性を表１に示す。
【００３０】
比較例１
飽和分１７質量％、アスファルテン分９質量％、レジン分２６質量％で残部は芳香族分であり、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．５３、レジン分のＦＡが０．４３、芳香族分のＦＡが０．３５の減圧蒸留残査を、下部に空気の吹き込み孔を有する縦型反応槽に張り込み、空気吹き込み量３４Ｌ／ｈｒ／ｋｇ、反応開始温度１８５℃で徐々加熱し、最高温度２５０℃でブローイングを行い、飽和分１３質量％、アスファルテン分３２質量％、レジン分２４質量％で残部は芳香族分であり、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．５０、レジン分のＦＡが０．４０のブローンアスファルトを製造した。
得られたブローンアスファルトの特性を表２に示す。
【００３１】
比較例２
飽和分１７質量％、アスファルテン分１２質量％、レジン分２５質量％で残部は芳香族分であり、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．４８、レジン分のＦＡが０．４１、芳香族分のＦＡが０．３８の減圧蒸留残査を、下部に空気の吹き込み孔を有する縦型反応槽に張り込み、空気吹き込み量３４Ｌ／ｈｒ／ｋｇ、反応開始温度１８５℃で徐々加熱し、最高温度２５０℃でブローイングを行い、飽和分１３質量％、アスファルテン分３２質量％、レジン分２３質量％で残部は芳香族分であり、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．４４、レジン分のＦＡが０．３２のブローンアスファルトを製造した。
得られたブローンアスファルトの特性を表２に示す。
【００３２】
比較例３
飽和分３５質量％、アスファルテン分３質量％、レジン分１７質量％で残部は芳香族分であり、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．６２、レジン分のＦＡが０．４８、芳香族分のＦＡが０．３８の減圧蒸留残査を、下部に空気の吹き込み孔を有する縦型反応槽に張り込み、空気吹き込み量３４Ｌ／ｈｒ／ｋｇ、反応開始温度１８５℃で徐々加熱し、最高温度２５０℃でブローイングを行い、飽和分２７質量％、アスファルテン分２７質量％、レジン分２２質量％で残部は芳香族分であり、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．５２、レジン分のＦＡが０．３７のブローンアスファルトを製造した。
得られたブローンアスファルトの特性を表２に示す。
【００３３】
比較例４
飽和分４５質量％、アスファルテン分２質量％、レジン分１３質量％で残部は芳香族分であり、アスファルテン分の香族性指数（ＦＡ）が０．５９、レジン分のＦＡが０．４５、芳香族分のＦＡが０．３９の減圧蒸留残査を、下部に空気の吹き込み孔を有する縦型反応槽に張り込み、空気吹き込み量３４Ｌ／ｈｒ／ｋｇ、反応開始温度１８５℃で徐々加熱し、最高温度２５０℃でブローイングを行い、飽和分３４質量％、アスファルテン分２７質量％、レジン分１６質量％で残部は芳香族分であり、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．４９、レジン分のＦＡが０．３７のブローンアスファルトを製造した。
得られたブローンアスファルトの特性を表２に示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【表２】
【００３６】
アスファルト組成物の組成と、アスファルテン分およびレジン分の芳香族性指数（ＦＡ）が本発明の条件を満たす実施例１〜３は、軟化点、針入度、フラース脆化点で防水工事用アスファルトのＪＩＳ３種の規格を満足し、さらに耐油滲み性に優れ、促進耐候性も１０００時間を大幅に上回る結果となった。
【００３７】
飽和分が少なく、アスファルテン分が多く、さらにアスファルテン分およびレジン分の芳香族性指数（ＦＡ）が大きい比較例１は、耐油滲み性には優れるが、針入度が小さく、フラース脆化点が高くなりすぎ、さらに促進耐候性も実施例と比べて大幅に劣る結果となった。
アスファルテン分およびレジン分の芳香族性指数（ＦＡ）が本発明の条件を満たす比較例２は、促進耐候性は良好であったが、比較例１と同様に飽和分が少なく、アスファルテン分が多いため、針入度が小さく、フラース脆化点が高くなりすぎた。
【００３８】
組成割合では本発明の条件を満足する比較例３は、針入度、フラース脆化点は良好だが、アスファルテン分およびレジン分の芳香族性指数（ＦＡ）が大きく、促進耐候性が実施例と比較して大幅に劣る結果となった。
飽和分量が多い比較例４は、油滲みが非常に多くなり、さらにアスファルテン分およびレジン分の芳香族性指数（ＦＡ）が大きく、促進耐候性にも劣る結果となった。
以上より、本発明の条件を満たす実施例１〜３が防水工事用アスファルト組成物として効果的であると言える。
【００３９】
本発明は、アスファルトのアスファルテン分、レジン分といった重質成分の芳香族性が小さい方が、耐候性に優れるという知見に基づいたものである。耐候性試験におけるひび割れは、主にアスファルトの酸化劣化によるものであり、多環芳香族分子の酸化重縮合によりコロイド構造の不安定化および硬質化が起こり、最終的に亀裂が生じるものとされている。
多環芳香族分子であるアスファルテン分やレジン分の芳香族性が小さい方が、酸化の影響を受け難く、さらに柔軟性に富むためひび割れが起き難くなるものと考えられる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明における防水工事用アスファルトは、ＪＩＳ規格で定められる針入度、フラース脆化点だけでなく、実用性能である耐油滲み性および促進耐候性にも優れた性能を示す。
従って、本発明の防水工事用アスファルトは実用上非常に有用である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、防水工事用アスファルトに関するものであり、詳しくは、感温性が小さく、さらに耐油滲み性、耐候性等の実用性能にも優れた防水工事用アスファルト組成物を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
防水工事用アスファルトの種類と規格は、日本工業規格（ＪＩＳ Ｋ２２０７石油アスファルト）に示されており、用途別に１種から４種まで分類されている。防水工事用アスファルトには、ルーフィング材に使用する場合等の用途によっては、耐候性、耐油滲み性等のＪＩＳ規格には規定されていない実用性能面でも優れたものが要求される場合がある。
防水工事用アスファルトは、一般に石油の減圧蒸留残査油に減圧留出油等をカットバック材として使用し、適度な針入度又は粘度に調製したものを原料油とし、無触媒あるいは触媒下において、所定の反応条件でブローイングすることにより製造されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、防水工事用アスファルトには、ＪＩＳ規格性状に適合させるために、軽質成分割合を多く含むアスファルトが使用されている。しかし、これらの防水工事用アスファルトは、ＪＩＳ規格を満足するものの、耐候性等については満足しない場合がある。
本発明は上記従来技術に鑑てなされたものであり、具体的には感温性が小さく、なおかつ耐油滲み性、耐候性等の実用性能にも優れた防水工事用アスファルト組成物を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、アスファルトの特定の物性値を所定の範囲にすることにより、耐候性等に優れることを見出し本発明を完成するに至った。
【０００５】
即ち、本発明は下記の構成により達成される。
（１）飽和分１５〜２５質量％、アスファルテン分１３〜３０質量％、レジン分１５〜３０質量％を含有し、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．３０〜０．４８、レジン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．２０〜０．３６であることを特徴とする防水工事用アスファルト組成物。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の詳細を記載する。
本発明における防水工事用アスファルトは、針入度２０〜５０（１／１０ｍｍ）、軟化点８５〜１３０℃、フラース脆化点−４０〜−５℃の性状を有するものである。
防水工事用アスファルトの軟化点、針入度、フラース脆化点はＪＩＳ２２０７において規格化されており、軟化点が低すぎるとだれ長さが大きくなって、取扱性や作業性が低下し、また、軟化点が高すぎると溶解温度が高くなり、施工時において特殊設備を必要としたり、高い熱コストがかかったりと、取扱いや作業上の点で難点が生じる。
また、針入度が低く、フラース脆化点が高すぎると、弾力性が悪くヒビ割れ等に結びつき、針入度が高く、フラース脆化点が低すぎると、軟らかすぎて、だれ長さが大きくなる。
【０００７】
本発明における防水工事用アスファルト組成物は、飽和分１５〜３０質量％、アスファルテン分１３〜３０質量％、レジン分１５〜３０質量％を含有し、飽和分、アスファルテン分、レジン分の他に、芳香族分を含有する。
【０００８】
本発明において、飽和分とは、石油学会法に基づくアスファルトの組成分析により分種される組成成分の一つで、例えば、パラフィン、ナフテン性炭化水素等を表す。
飽和分は、本発明のアスファルト組成物において、１５〜３０質量％であり、好ましくは１７〜２７質量％であり、更に好ましくは１９〜２５質量％である。
飽和分が１５質量％未満の場合、針入度が低く、フラース脆化点が高くなりすぎ、飽和分が３０質量％より多い場合は、針入度が高く、フラース脆化点が低くなりすぎる。また飽和分が多すぎる場合、耐油滲み性、耐候性が低下する。
【０００９】
アスファルテン分は、本発明のアスファルト組成物において、１３〜３０質量％であり、好ましくは１４〜２９質量％であり、更に好ましくは１５〜２８質量％である。
レジン分は、本発明のアスファルト組成物において、１５〜３０質量％であり、好ましくは１７〜２８質量％であり、更に好ましくは１９〜２６質量％である。
アスファルテン分が１３質量％未満、また、レジン分が１５質量％未満の場合、軟化点が低くなり、アスファルテン分が３０質量％より多く、また、レジン分が３０質量％より多い場合は、軟化点が高くなりすぎ、好ましくない。
なお、ここでの組成とは、石油学会法（ＪＰＩ法）による組成分析結果を意味する。
【００１０】
本発明の防水工事用アスファルトのアスファルテン分は、芳香族性指数（ＦＡ）が０．３０〜０．４８であり、好ましくは０．３１〜０．４６であり、更に好ましくは０．３２〜０．４５である。
またレジン分の芳香族性指数（ＦＡ）は０．２０〜０．３６であり、好ましくは０．２１〜０．３４であり、更に好ましくは０．２２〜０．３２である。
【００１１】
アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．４８より大きく、また、レジン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．３６より大きい場合、低温性状および耐候性が低下する。
アスファルテン分、レジン分の芳香族性が小さい方が、低温性状および耐候性は優れるが、芳香族性指数（ＦＡ）が０．３０未満のアスファルテン分、および０．２０未満のレジン分はほとんど存在せず、仮に存在したとしても軟化点等の高温性状が低下するおそれがあり好ましくない。
【００１２】
なお、芳香族性指数（ＦＡ）とは、アスファルテン分およびレジン分の平均した分子構造中に含まれる芳香族炭素の割合を示すパラメータであり、13Ｃ-ＮＭＲ（核磁気共鳴）スペクトルにおける芳香族炭素（ＣＡ）のピーク面積強度（１００〜１７０ｐｐｍ）を、全炭素のピーク面積強度（０〜６０ｐｐｍと１００〜１７０ｐｐｍの合計）で除した値である。
ここでの13Ｃ-ＮＭＲは、重水素クロロホルムを溶媒とし、テトラメチルシラン（ＴＭＳ）を内標に用いて、日本電子（株）製核磁気共鳴装置Alpha-400により測定したものである。
【００１３】
本発明における防水工事用アスファルトの製造方法は、主に、原料に空気を吹き込み酸化重合反応を起こすブローイングによるものであり、種々の方法が適用できる。ブローイングする時の反応温度は、特に限定されるものではないが、通常約１７０〜３２０℃であり、好ましくは１８０〜３００℃である。
好ましい反応温度パターンは、反応開始温度を１７０〜１９０℃にして、その後徐々に昇温し、最高反応温度で所定時間維持するものである。最高反応温度は、特に限定されるものではないが、通常２３５〜２９０℃であればよく、好ましくは２４０〜２８０℃である。
【００１４】
なお、ブローイング反応は発熱反応であり、ブローイング開始時に急激な温度上昇が起きるのを防ぐために、ブローイング開始時には反応開始温度付近で所定時間保持してブローイングすることも可能である。
また、昇温速度は、空気の流量により発熱量が異なるので、空気の流量により左右されるが、通常２〜２０℃／ｈｒの範囲であり、好ましくは３〜１８℃／ｈｒの範囲である。なお、空気の流量は、反応条件により変動し、昇温速度も一定でなくてもよい。
またブローイングの空気吹込量は、特に限定されるものではなく、通常約１０〜１００リットル／ｈ／ｋｇの範囲であり、好ましくは約３０〜６０リットル／ｈ／ｋｇの範囲である。ブローイングは、無触媒下で、通常約３〜２０時間、好ましくは５〜１５時間行うとよい。
【００１５】
ブローイングの際には、ある程度の量の触媒を添加してもよい。この触媒としては、例えば五酸化リン、リン酸等が挙げられる。これらの触媒量は、加熱溶融して施工する際に、煙や臭気の発生が多くならない限度で用いるのが好ましい。
ブローイングを行うための反応槽としては、下部に空気の吹込孔を有する縦型のものが好ましい。また、ブローイングの反応形式は、バッチ式、あるいは連続式で行うことができる。
【００１６】
本発明における防水工事用ブローンアスファルトの原料の組成は、飽和分２０〜４０質量％、アスファルテン分０．１〜２０質量％、レジン分５〜３０質量％、芳香族分１５〜７０質量％が好ましい。
飽和分が２０質量％未満、あるいは４０質量％より多い場合、製造される防水工事用アスファルトの飽和分量が１５〜３０質量％に入ることが難しくなる。
また、アスファルテン分が０．１未満あるいは２０質量％より多い場合、また、レジン分が５質量％未満あるいは３０質量％より多い場合も、製造される防水工事用アスファルトのアスファルテン分が１４〜３０質量％、レジン分が１５〜３０質量％になることが難しくなる。
【００１７】
ブローイングは、主に芳香族分が酸化重合反応により、レジン分およびアスファルテン分化することで反応が進行するものであるため、芳香族分が１５質量％未満の場合、ブローイング反応が進行し難い恐れがあり、また、芳香族分が７０質量％より多い場合、飽和分、レジン分等が少なくなりすぎる傾向になる。
なお、ここでの組成とは、石油学会法（ＪＰＩ法）による組成分析結果を意味する。
【００１８】
本発明における防水工事用ブローンアスファルトの原料を構成する各成分の芳香族性指数（ＦＡ）の値は特に限定されないが、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．３５〜０．５３、レジン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．２５〜０．４２、芳香族分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．１０〜０．３２の範囲にある原料を用いることが好ましい。
【００１９】
アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．５３より大きく、また０．３５未満、レジン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．４２より大きく、また０．２５未満、芳香族分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．３２より大きく、また０．１０未満の場合、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．３０〜０．４８、レジン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．２０〜０．３６の防水工事用ブローンアスファルトを製造することは困難であるように推測される。
【００２０】
本発明の防水工事用アスファルトは、ストレートアスファルト、常圧残査油、減圧残査油、溶剤脱瀝残査油の、１種単独または２種以上の混合物を、ブローイングせずにそのまま使用することも可能である。
また、これらの基材に、軟質のストレートアスファルト、常圧残査油、減圧残査油や、減圧蒸留留出油、溶剤脱瀝油、ベースオイル、芳香族油等を、１種単独または２種以上の混合することにより、性状を調整することも可能である。
【００２１】
防水工事用アスファルトは、針入度、軟化点、フラース脆化点等のＪＩＳ規格の他に、耐候性、耐油滲み性等のＪＩＳ規格には規定されていない実用性能面でも優れたものが要求されている。
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、アスファルテン分、レジン分といった重質成分の芳香族性が小さいアスファルトが、耐候性に優れることを発見した。
また、アスファルテン分、レジン分といった重質成分の芳香族性が小さいことにより、同程度の軟化点において、フラース脆化点が低くなり感温性が小さくなることも発見した。
【００２２】
また、防水工事用アスファルトには、通常、フラース脆化点低くするために飽和分が多いものが用いられていたが、飽和分は軽質成分であるが故に、流動しやすく、油滲みが大きくなる原因となっていた。
本発明における防水工事用アスファルトは、アスファルテン分、レジン分といった重質成分の芳香族性が小さく、それ自身が柔軟性に富むため、通常の防水工事用アスファルトと比べて、フラース脆化点を低くする効果がある飽和分が比較的少量でも良くなるため、油滲みが抑えられ、油滲み性を良好にすることができる。
【００２３】
【実施例】
次に、本発明を実施例および比較例によりさら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。
実施例および比較例において、軟化点、針入度（２５℃）、およびフラース脆化点は、ＪＩＳ Ｋ ２２０７に準拠して測定した。
【００２４】
油滲み性は、次の評価方法により評価した。所定の容器に溶融したアスファルトを入れて、十分室温になるまで放置し、固まった後、前もって乾燥処理を施した複数枚の和紙が重ねられた和紙上にアスファルト面を接触させる。その後、所定の重りを載せ、恒温槽（６０℃）中で、５日間放置する。その後、アスファルト面と接触している和紙上における、アスファルトの縁からの油の広がり幅を計測し、油が浸透した和紙の枚数を評価した。
【００２５】
促進耐候性試験は、ＪＩＳ Ｄ ０２０５（自動車部品の耐候性試験通則）に準拠したサンシャインウェザーメーター法（ブラックパネル温度が６３℃、水スプレーが６０分間照射中で１２分間）により試験を行い、アルミニウム板に塗布したアスファルト表面に劣化により生じた亀裂が、アルミニウム板に達するまでの照射時間で評価を行った（亀裂の確認は目視）。
【００２６】
組成分析は、石油学会法（ＪＰＩ法）に準拠して行い、13Ｃ-ＮＭＲ（核磁気共鳴）スペクトルは、重水素クロロホルムを溶媒とし、テトラメチルシラン（ＴＭＳ）を内標に用いて、日本電子（株）製核磁気共鳴装置Alpha-400により測定した。
【００２７】
実施例１
飽和分３０質量％、アスファルテン分１質量％、レジン分２２質量％で残部は芳香族分であり、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．４７、レジン分のＦＡが０．３８、芳香族分のＦＡが０．３０の減圧蒸留残査を、下部に空気の吹き込み孔を有する縦型反応槽に張り込み、空気吹き込み量３４Ｌ／ｈｒ／ｋｇ、反応開始温度１８５℃で徐々加熱し、最高温度２５０℃でブローイングを行い、飽和分２２質量％、アスファルテン分１５質量％、レジン分２４質量％で残部は芳香族分であり、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．４０、レジン分のＦＡが０．３０の防水工事用ブローンアスファルトを製造した。
得られた防水工事用アスファルトの特性を表１に示す。
【００２８】
実施例２
飽和分３０質量％、アスファルテン分２質量％、レジン分２３質量％で残部は芳香族分であり、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．４８、レジン分のＦＡが０．３８、芳香族分のＦＡが０．２９の減圧蒸留残査を、下部に空気の吹き込み孔を有する縦型反応槽に張り込み、空気吹き込み量３６Ｌ／ｈｒ／ｋｇ、反応開始温度１８５℃で徐々加熱し、最高温度２５０℃でブローイングを行い、飽和分２２質量％、アスファルテン分２１質量％、レジン分２２質量％で残部は芳香族分であり、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．４２、レジン分のＦＡが０．３１の防水工事用ブローンアスファルトを製造した。
得られた防水工事用アスファルトの特性を表１に示す。
【００２９】
実施例３
飽和分２４質量％、アスファルテン分３質量％、レジン分２４質量％で残部は芳香族分であり、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．５１、レジン分のＦＡが０．４１、芳香族分のＦＡが０．３２の減圧蒸留残査を、下部に空気の吹き込み孔を有する縦型反応槽に張り込み、空気吹き込み量７２Ｌ／ｈｒ／ｋｇ、反応開始温度１８５℃で徐々加熱し、最高温度３００℃でブローイングを行い、飽和分２０質量％、アスファルテン分２４質量％、レジン分２３質量％で残部は芳香族分であり、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．４５、レジン分のＦＡが０．３２の防水工事用ブローンアスファルトを製造した。
得られた防水工事用アスファルトの特性を表１に示す。
【００３０】
比較例１
飽和分１７質量％、アスファルテン分９質量％、レジン分２６質量％で残部は芳香族分であり、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．５３、レジン分のＦＡが０．４３、芳香族分のＦＡが０．３５の減圧蒸留残査を、下部に空気の吹き込み孔を有する縦型反応槽に張り込み、空気吹き込み量３４Ｌ／ｈｒ／ｋｇ、反応開始温度１８５℃で徐々加熱し、最高温度２５０℃でブローイングを行い、飽和分１３質量％、アスファルテン分３２質量％、レジン分２４質量％で残部は芳香族分であり、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．５０、レジン分のＦＡが０．４０のブローンアスファルトを製造した。
得られたブローンアスファルトの特性を表２に示す。
【００３１】
比較例２
飽和分１７質量％、アスファルテン分１２質量％、レジン分２５質量％で残部は芳香族分であり、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．４８、レジン分のＦＡが０．４１、芳香族分のＦＡが０．３８の減圧蒸留残査を、下部に空気の吹き込み孔を有する縦型反応槽に張り込み、空気吹き込み量３４Ｌ／ｈｒ／ｋｇ、反応開始温度１８５℃で徐々加熱し、最高温度２５０℃でブローイングを行い、飽和分１３質量％、アスファルテン分３２質量％、レジン分２３質量％で残部は芳香族分であり、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．４４、レジン分のＦＡが０．３２のブローンアスファルトを製造した。
得られたブローンアスファルトの特性を表２に示す。
【００３２】
比較例３
飽和分３５質量％、アスファルテン分３質量％、レジン分１７質量％で残部は芳香族分であり、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．６２、レジン分のＦＡが０．４８、芳香族分のＦＡが０．３８の減圧蒸留残査を、下部に空気の吹き込み孔を有する縦型反応槽に張り込み、空気吹き込み量３４Ｌ／ｈｒ／ｋｇ、反応開始温度１８５℃で徐々加熱し、最高温度２５０℃でブローイングを行い、飽和分２７質量％、アスファルテン分２７質量％、レジン分２２質量％で残部は芳香族分であり、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．５２、レジン分のＦＡが０．３７のブローンアスファルトを製造した。
得られたブローンアスファルトの特性を表２に示す。
【００３３】
比較例４
飽和分４５質量％、アスファルテン分２質量％、レジン分１３質量％で残部は芳香族分であり、アスファルテン分の香族性指数（ＦＡ）が０．５９、レジン分のＦＡが０．４５、芳香族分のＦＡが０．３９の減圧蒸留残査を、下部に空気の吹き込み孔を有する縦型反応槽に張り込み、空気吹き込み量３４Ｌ／ｈｒ／ｋｇ、反応開始温度１８５℃で徐々加熱し、最高温度２５０℃でブローイングを行い、飽和分３４質量％、アスファルテン分２７質量％、レジン分１６質量％で残部は芳香族分であり、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．４９、レジン分のＦＡが０．３７のブローンアスファルトを製造した。
得られたブローンアスファルトの特性を表２に示す。
【００３４】
【表１】
【表２】
アスファルト組成物の組成と、アスファルテン分およびレジン分の芳香族性指数（ＦＡ）が本発明の条件を満たす実施例１〜３は、軟化点、針入度、フラース脆化点で防水工事用アスファルトのＪＩＳ３種の規格を満足し、さらに耐油滲み性に優れ、促進耐候性も１０００時間を大幅に上回る結果となった。
【００３７】
飽和分が少なく、アスファルテン分が多く、さらにアスファルテン分およびレジン分の芳香族性指数（ＦＡ）が大きい比較例１は、耐油滲み性には優れるが、針入度が小さく、フラース脆化点が高くなりすぎ、さらに促進耐候性も実施例と比べて大幅に劣る結果となった。
アスファルテン分およびレジン分の芳香族性指数（ＦＡ）が本発明の条件を満たす比較例２は、促進耐候性は良好であったが、比較例１と同様に飽和分が少なく、アスファルテン分が多いため、針入度が小さく、フラース脆化点が高くなりすぎた。
【００３８】
組成割合では本発明の条件を満足する比較例３は、針入度、フラース脆化点は良好だが、アスファルテン分およびレジン分の芳香族性指数（ＦＡ）が大きく、促進耐候性が実施例と比較して大幅に劣る結果となった。
飽和分量が多い比較例４は、油滲みが非常に多くなり、さらにアスファルテン分およびレジン分の芳香族性指数（ＦＡ）が大きく、促進耐候性にも劣る結果となった。
以上より、本発明の条件を満たす実施例１〜３が防水工事用アスファルト組成物として効果的であると言える。
【００３９】
本発明は、アスファルトのアスファルテン分、レジン分といった重質成分の芳香族性が小さい方が、耐候性に優れるという知見に基づいたものである。耐候性試験におけるひび割れは、主にアスファルトの酸化劣化によるものであり、多環芳香族分子の酸化重縮合によりコロイド構造の不安定化および硬質化が起こり、最終的に亀裂が生じるものとされている。
多環芳香族分子であるアスファルテン分やレジン分の芳香族性が小さい方が、酸化の影響を受け難く、さらに柔軟性に富むためひび割れが起き難くなるものと考えられる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明における防水工事用アスファルトは、ＪＩＳ規格で定められる針入度、フラース脆化点だけでなく、実用性能である耐油滲み性および促進耐候性にも優れた性能を示す。
従って、本発明の防水工事用アスファルトは実用上非常に有用である。
Claims (1)
- 飽和分１５〜２５質量％、アスファルテン分１３〜３０質量％、レジン分１５〜３０質量％を含有し、アスファルテン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．３０〜０．４８、レジン分の芳香族性指数（ＦＡ）が０．２０〜０．３６であることを特徴とする防水工事用アスファルト組成物。
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