JP5367447B2 - Styrene-butadiene additive - Google Patents

Styrene-butadiene additive Download PDF

Info

Publication number
JP5367447B2
JP5367447B2 JP2009112102A JP2009112102A JP5367447B2 JP 5367447 B2 JP5367447 B2 JP 5367447B2 JP 2009112102 A JP2009112102 A JP 2009112102A JP 2009112102 A JP2009112102 A JP 2009112102A JP 5367447 B2 JP5367447 B2 JP 5367447B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
asphalt
styrene
butadiene
weight
sbs
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.)
Active
Application number
JP2009112102A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010260940A (en
Inventor
彰 瀬尾
昌洋 佐野
雅倫 渡邊
啓至 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Showa Shell Sekiyu KK
Original Assignee
Showa Shell Sekiyu KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Showa Shell Sekiyu KK filed Critical Showa Shell Sekiyu KK
Priority to JP2009112102A priority Critical patent/JP5367447B2/en
Publication of JP2010260940A publication Critical patent/JP2010260940A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5367447B2 publication Critical patent/JP5367447B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a styrene-butadiene-based additive required for the production of an asphalt composition capable of improving especially both of stability and strength. <P>SOLUTION: This additive is characterized by containing 8 to 32 wt.% styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS), 0.3 to 12 wt.% 20C polycyclic diterpene having a carboxyl group, 56 to 91.7 wt.% asphalt and used by adding to residual asphalt on producing the asphalt composition containing 2 to &lt;8 wt.% styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS), 0.3 to 3 wt.% 20C polycyclic diterpene containing carboxyl group and the rest consisting of the asphalt. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、道路舗装、防水材、粘着剤等に適用されるアスファルト組成物を製造する上で添加されるスチレン−ブタジエン系添加剤及びアスファルト組成物の製造方法に関する。   The present invention relates to a styrene-butadiene-based additive that is added to produce an asphalt composition applied to road pavements, waterproofing materials, adhesives, and the like, and a method for producing the asphalt composition.

従来より、アスファルトは、道路舗装及び防水等の幅広い分野で使用されている。このアスファルトの補強材としてスチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(SBS)が一般に利用されている。しかしながら、このSBSは、アスファルト中に分散させた際に安定性が低下してしまい、特に商業利用時の貯蔵温度(150〜180℃程度)においてアスファルトとSBSとがすぐに分離し、SBSが浮上してしまうという問題点があった。   Conventionally, asphalt has been used in a wide range of fields such as road paving and waterproofing. A styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS) is generally used as a reinforcing material for this asphalt. However, when this SBS is dispersed in asphalt, the stability is lowered. In particular, asphalt and SBS are separated immediately at the storage temperature (about 150 to 180 ° C.) at the time of commercial use, and SBS rises. There was a problem of doing.

その理由としては、アスファルト中に添加したSBSにおけるスチレンブロック同士が凝集してしまうことが考えられる。このスチレンブロック同士の凝集が生じてしまうと、図5に示すようにSBSのポリマー同士が凝集してしまうことから、アスファルトとの間で均一に混合させることができず、得られるアスファルト組成物自体の安定性を確保することができなくなる。   The reason is considered that the styrene blocks in the SBS added to the asphalt aggregate. If the styrene blocks are agglomerated, the SBS polymers will agglomerate as shown in FIG. 5, so that they cannot be uniformly mixed with the asphalt, and the resulting asphalt composition itself It will not be possible to ensure the stability.

このため、このアスファルト中にSBSを混合することによりこれを補強する際には、このアスファルト中にSBSを安定化させるための安定剤としては、従来において、例えば硫黄、ポリオキシエチレンノニルフェノール、過酸化物、カーボンブラックや、アロマ系オイル等が提案されていた。   For this reason, when reinforcing this by mixing SBS in this asphalt, conventionally, as a stabilizer for stabilizing SBS in this asphalt, for example, sulfur, polyoxyethylene nonylphenol, peroxide is used. Products, carbon black, aroma oils and the like have been proposed.

しかしながら、安定剤として添加する硫黄は、硫化水素発生の危険を伴うものであり、ポリオキシエチレンノニルフェノールは環境ホルモンの観点からはその適用を回避すべきであり(例えば、特許文献1参照。)、更に有機過酸化物は、高温で取り扱う際において、分解や爆発の危険性があった。またカーボンブラックは、アスファルトに比べ高価であることから現実にアスファルト製品として市場へ供給する上での妨げとなっていた(例えば、特許文献2参照。)。またアロマ系オイルの添加は、SBSにおけるスチレンブロックを溶解することで安定性を向上させることができる一方、スチレンブロックの存在によって初めて発現させることが可能な弾性率の向上が期待できなくなり、アスファルト製品において期待する強度を得ることが困難になるという問題点があった。   However, sulfur added as a stabilizer involves the risk of hydrogen sulfide generation, and polyoxyethylene nonylphenol should be avoided from the viewpoint of environmental hormones (see, for example, Patent Document 1). Furthermore, organic peroxides have a risk of decomposition or explosion when handled at high temperatures. Moreover, since carbon black is expensive compared with asphalt, it has been a hindrance in actually supplying it to the market as an asphalt product (see, for example, Patent Document 2). Addition of aroma oil can improve stability by dissolving the styrene block in SBS, but it cannot be expected to improve the elastic modulus that can be expressed for the first time due to the presence of styrene block. There is a problem that it is difficult to obtain the expected strength.

このようにアスファルト組成物の安定性と強度の双方を向上させるための技術に対する要望が従来から特に高まっていた。   Thus, the demand for a technique for improving both the stability and strength of the asphalt composition has been particularly increased.

また、このアスファルト組成物を製造する上では、あくまでアスファルトを基材とする。そして、この基材としてのアスファルトに対して添加剤を添加することにより、最終的なアスファルト組成物を製造する。このとき、この最終的なアスファルト組成物を製造する上で必要な添加剤についても、特に産業界からそのニーズが高まっていた。この添加剤のみについてユーザに提供できれば、ユーザは、単にこの添加剤に対して所定比率となるようにアスファルトを混合すればよいことから、安定性と強度の双方を向上させることが可能なアスファルト組成物を極めて容易に製造することが可能となる。   Moreover, when manufacturing this asphalt composition, asphalt is used as a base material to the last. And the final asphalt composition is manufactured by adding an additive with respect to this asphalt as a base material. At this time, the need for additives necessary for producing the final asphalt composition was particularly increased from the industrial world. If only this additive can be provided to the user, the user only needs to mix the asphalt at a predetermined ratio with respect to this additive, so that the asphalt composition capable of improving both stability and strength can be obtained. It becomes possible to manufacture a product very easily.

特開2000−53865号公報JP 2000-53865 A 特開平10−237309号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-237309

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、特に安定性と強度の双方をともに向上させることが可能なアスファルト組成物を製造する上で必要となるスチレン−ブタジエン系添加剤を提供することにある。   Therefore, the present invention has been devised in view of the above-described problems, and the object of the present invention is to produce an asphalt composition capable of improving both stability and strength. It is to provide a styrene-butadiene-based additive required in the above.

本発明に係るスチレン−ブタジエン系添加剤は、上述した課題を解決するために、(A)スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(SBS):8〜32重量%、(B)カルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペン:0.3〜12重量%、及び、(C)アスファルト:56〜91.7重量%を含有し、前記(A)〜(C)を190℃〜210℃の混合温度で混合し準備したスチレン−ブタジエン系添加剤であって、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(SBS):2〜8重量%未満、カルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペン:0.3〜3重量%を含有し、残部がアスファルトからなるアスファルト組成物を製造する上で、残りのアスファルトに対して添加されること、並びに前記アスファルトが、プロパン脱れきアスファルト、ストレートアスファルト、エキストラクトのうち何れか1種類以上が含まれるアスファルトであることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the styrene-butadiene additive according to the present invention is (A) styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS): 8 to 32% by weight, (B) carbon having a carboxyl group. Number 20 polycyclic diterpene: 0.3 to 12% by weight, and (C) asphalt: 56 to 91.7% by weight, and (A) to (C) are mixed at 190 ° C. to 210 ° C. A styrene-butadiene-based additive prepared by mixing at a temperature, which is a styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS): 2 to less than 8% by weight and a polycyclic diterpene having 20 carbon atoms having a carboxyl group: 0. containing 3-3 wt%, in terms of balance to produce the asphalt composition comprising asphalt, being added to the rest of the asphalt, and the asphalt, propane Gravel asphalt, and wherein the straight asphalt, a bitumen which contains more than one type of extract.

本発明に係るアスファルト組成物の製造方法は、上述した課題を解決するために、(A)スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(SBS):8〜32重量%、(B)カルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペン:0.3〜12重量%、及び(C)アスファルト:56〜91.7重量%を含有し、前記(A)〜(C)を190℃〜210℃の混合温度で混合し準備したスチレン−ブタジエン系添加剤を残りのアスファルトに添加することにより、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(SBS):2〜8重量%未満、カルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペン:0.3〜3重量%を含有し、残部がアスファルトからなるアスファルト組成物を製造すること、並びに前記アスファルトが、プロパン脱れきアスファルト、ストレートアスファルト、エキストラクトのうち何れか1種類以上が含まれるアスファルトであることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a method for producing an asphalt composition according to the present invention includes: (A) a styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS): 8 to 32% by weight, and (B) a carbon having a carboxyl group. Number 20 polycyclic diterpene: 0.3 to 12% by weight, and (C) asphalt: 56 to 91.7% by weight, and (A) to (C) are mixed at 190 ° C. to 210 ° C. A styrene-butadiene-styrene additive (SBS): less than 2 to 8% by weight and a polycyclic group having 20 carbon atoms having a carboxyl group is added to the remaining asphalt by adding the styrene-butadiene additive prepared by mixing in formula diterpenes: 0.3-3 contained by weight%, to produce an asphalt composition and the balance of the asphalt, and the asphalt, propane deasphalted asphalt Belt, wherein the straight asphalt, a bitumen which contains any one or more of the extract.

本発明によれば、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体と、カルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペンとからなり、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(SBS):2〜8重量%未満、カルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペン:0.3〜3重量%を含有し、残部がアスファルトからなるアスファルト組成物を製造する上で、上記アスファルトに対して添加されることを特徴としている。このため、得られたアスファルト組成物を介して、貯蔵試験における容器上部と下部の軟化点差を3.0℃以下とすることによる貯蔵安定性の向上と、道路舗装における耐わだち掘れ性能の指標であるDS値を6000(回/mm)以上とすることによる強度の向上の双方を同時に実現することが可能となる。   According to the present invention, it comprises a styrene-butadiene-styrene copolymer and a polycyclic diterpene having 20 carbon atoms having a carboxyl group, and a styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS): less than 2 to 8% by weight. The polycyclic diterpene having 20 carbon atoms having a carboxyl group: 0.3 to 3% by weight, and the remainder is added to the asphalt to produce an asphalt composition made of asphalt. It is said. For this reason, through the obtained asphalt composition, the storage stability is improved by setting the softening point difference between the upper part and the lower part of the container in the storage test to 3.0 ° C. or less, and the index of the resistance to rutting in road pavement. It is possible to simultaneously achieve both strength improvements by setting a certain DS value to 6000 (times / mm) or more.

アスファルト組成物における角周波数ωに対する複素弾性率G並びに損失正接(tanδ)の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the complex elastic modulus G * with respect to the angular frequency (omega) and loss tangent (tan-delta) in an asphalt composition. 動的粘弾性試験機の測定部を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the measurement part of a dynamic viscoelasticity testing machine. アビエチン酸のみのIRスペクトルを示す図である。It is a figure which shows IR spectrum of only abietic acid. スチレン−ブタジエン系組成物のIRスペクトルを示す図である。It is a figure which shows IR spectrum of a styrene-butadiene type composition. アスファルト中に添加したSBSにおけるスチレンブロック同士が凝集した例を示す図である。It is a figure which shows the example which the styrene blocks in SBS added in asphalt aggregated.

以下、本発明を実施するための形態として、アスファルト組成物を製造する上で添加されるスチレン−ブタジエン系添加剤について、詳細に説明する。   Hereinafter, as a form for carrying out the present invention, a styrene-butadiene-based additive that is added in producing an asphalt composition will be described in detail.

本発明者は、上述した問題点を解決し、所望の安定性と強度を発現できるように、アスファルト組成物を製造するために鋭意実験研究を行った。その結果、本発明者は、アスファルト中に、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(SBS)と、カルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペン(樹脂酸)とを所定重量%の範囲で添加することにより、アスファルトとSBSとが分離することなく安定性を発揮することができ、またアスファルト組成物自体の強度をより向上することができることを見出した。具体的には、SBSと樹脂酸とを混合することにより、ブタジエンブロックを構成する二重結合にカルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペンを結合させることができ、その結果、スチレンブロック同士が凝集してしまうのを解くことができ、最終的に得られるアスファルト組成物自体の安定性をより向上させることができることを見出した。   The present inventor has conducted extensive experimental research to produce an asphalt composition so as to solve the above-described problems and to develop desired stability and strength. As a result, the inventor added styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS) and a C20 polycyclic diterpene (resin acid) having a carboxyl group to asphalt in a predetermined weight percent range. As a result, it has been found that stability can be exhibited without separation of asphalt and SBS, and the strength of the asphalt composition itself can be further improved. Specifically, by mixing SBS and resin acid, a C20 polycyclic diterpene having a carboxyl group can be bonded to the double bond constituting the butadiene block. It has been found that the agglomeration of the asphalt composition itself can be further improved.

即ち、本発明を適用したスチレン−ブタジエン系添加剤は、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体と、カルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペンとからなる。この本発明を適用したスチレン−ブタジエン系添加剤は、アスファルトに対して添加される。即ち、このスチレン−ブタジエン系添加剤は、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(SBS):2〜8重量%未満、カルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペン:0.3〜3重量%を含有し、残部がアスファルトからなるアスファルト組成物を製造する上で、上記アスファルトに対して添加されるものである。   That is, the styrene-butadiene additive to which the present invention is applied comprises a styrene-butadiene-styrene copolymer and a polycyclic diterpene having 20 carbon atoms and having a carboxyl group. The styrene-butadiene additive to which the present invention is applied is added to asphalt. That is, this styrene-butadiene-based additive is a styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS): 2 to less than 8% by weight, a polycyclic diterpene having 20 carbon atoms having a carboxyl group: 0.3 to 3% by weight. Is added to the asphalt in the production of an asphalt composition comprising asphalt.

また本発明を適用したスチレン−ブタジエン系添加剤は、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(SBS):8〜32重量%、カルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペン:0.3〜12重量%、アスファルト:56〜91.7重量%を含有するものであってもよい。この本発明を適用したスチレン−ブタジエン系添加剤は、残りのアスファルトに対して添加される。即ち、このスチレン−ブタジエン系添加剤は、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(SBS):2〜8重量%未満、カルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペン:0.3〜3重量%を含有し、残部がアスファルトからなるアスファルト組成物を製造する上で、残りのアスファルトに対して添加されるものである。   A styrene-butadiene-based additive to which the present invention is applied is a styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS): 8 to 32% by weight, a polycyclic diterpene having 20 carbon atoms having a carboxyl group: 0.3 to 12 It may contain 5% by weight and asphalt: 56 to 91.7% by weight. The styrene-butadiene additive to which the present invention is applied is added to the remaining asphalt. That is, this styrene-butadiene-based additive is a styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS): 2 to less than 8% by weight, a polycyclic diterpene having 20 carbon atoms having a carboxyl group: 0.3 to 3% by weight. Is added to the remaining asphalt in the production of the asphalt composition comprising asphalt.

なお、ここでいうアスファルトは、あくまで最終生成物であるアスファルト組成物を構成する一要素であり、これにSBS、樹脂酸を添加することによって初めてアスファルト組成物が生成されるものである。   In addition, asphalt here is an element which comprises the asphalt composition which is a final product to the last, and an asphalt composition is produced | generated only by adding SBS and resin acid to this.

スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(SBS)は、いわゆる熱可塑性エラストマーである。このSBSは、アスファルト組成物の製造温度及び使用温度、加工温度(150〜210℃程度)において分解による弾性率、および動粘度をはじめとした物理的強度の低下が少なく、後述する水添熱可塑性エラストマーに比べて安価なエラストマーであり、アスファルト添加剤として頻繁に用いられる。SBSは、スチレンブロックの間にブタジエンブロックが挟まれた化学構造からなり、このブタジエンブロックを構成する二重結合にカルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペン(樹脂酸)を付加させることにより、アスファルト組成物中でのSBSの安定性、すなわち分離し浮上しない傾向、性能を向上させることが可能となる。   Styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS) is a so-called thermoplastic elastomer. This SBS has little decrease in physical strength such as elastic modulus and kinematic viscosity due to decomposition at the production and use temperature and processing temperature (about 150 to 210 ° C.) of the asphalt composition, and hydrogenated thermoplasticity described later. It is an inexpensive elastomer compared to an elastomer and is frequently used as an asphalt additive. SBS has a chemical structure in which a butadiene block is sandwiched between styrene blocks. By adding a C20 polycyclic diterpene (resin acid) having a carboxyl group to the double bond constituting this butadiene block. The stability of SBS in the asphalt composition, that is, the tendency to separate and not float, and the performance can be improved.

なお一般に、同じ温度において、アスファルトの密度はSBSよりも高く、アスファルトとSBSを混合、分散した後に分離を生じた場合は、SBSがアスファルトの上面に浮上する事になる。   In general, at the same temperature, the density of asphalt is higher than that of SBS. When separation occurs after mixing and dispersing asphalt and SBS, SBS floats on the top surface of the asphalt.

本発明においては、アスファルトに対して混合すべきSBSの混合比を調節することにより、アスファルト組成物の物性や性状が最適になるように調製している。   In the present invention, by adjusting the mixing ratio of SBS to be mixed with asphalt, the physical properties and properties of the asphalt composition are adjusted to be optimum.

アスファルトは、温度変化による物理性状の変化が極めて大きい材料である。すなわち、このアスファルトは、感温性の大きい材料である。このため常温で使用する材料を形成する場合、約100〜200℃程度まで加熱し溶融させ、液体状にすることで、任意の形状に形成する事が可能になる。しかし、このアスファルトを常温で使用する場合においても、使用する場所や季節等に応じて使用温度が変わり、アスファルトの物性が変化し、所定の性能を発現しない場合がある。   Asphalt is a material that has extremely large changes in physical properties due to temperature changes. That is, this asphalt is a material with high temperature sensitivity. For this reason, when forming the material used at normal temperature, it can be formed into an arbitrary shape by heating and melting to about 100 to 200 ° C. to make it liquid. However, even when this asphalt is used at room temperature, the use temperature varies depending on the place of use, the season, and the like, the physical properties of the asphalt may change, and the predetermined performance may not be exhibited.

このため、アスファルト組成物では、アスファルトに比べて温度変化による物理性状の変化が小さい、すなわち感温性の小さいSBSを、アスファルトに添加、混合し、アスファルトの感温性を小さくする事が行われている。さらにこのSBSは、アスファルトに比べて常温での弾性率が大きいため、本発明では、物理強度の向上の観点からも、このSBSを添加、混合する。   For this reason, in the asphalt composition, the physical property change due to temperature change is small compared to asphalt, that is, SBS having a low temperature sensitivity is added to and mixed with the asphalt to reduce the temperature sensitivity of the asphalt. ing. Furthermore, since this SBS has a higher elastic modulus at room temperature than asphalt, in the present invention, this SBS is also added and mixed from the viewpoint of improving physical strength.

しかしながら、アスファルト組成物全重量あたりのSBS含有量が2重量%未満の場合、SBS添加による感温性の改善や物理強度向上の程度が実用上十分でなく、アスファルトの物性及び性状の温度依存性を改善する事ができず、広い温度範囲で適切な物性及び性状を得ることが困難になるという問題点が生じる。これに対して、SBS含有量が8重量%以上の場合、最終的に得られるアスファルト組成物の粘度が大きくなり過ぎてしまい、実際にこれを道路に敷設する際の施工性を著しく悪化させることにもなる。また、このSBS含有量が8重量%以上では、最終的に得られるアスファルト組成物の熱安定性及び貯蔵安定性が悪化し、均一な組成物を得られなくなる。このため、SBSの含有量は2〜8重量%未満とする。   However, when the SBS content per total weight of the asphalt composition is less than 2% by weight, the temperature sensitivity improvement and physical strength improvement due to the addition of SBS is not sufficient in practice, and the temperature dependence of the physical properties and properties of the asphalt Cannot be improved, and it becomes difficult to obtain appropriate physical properties and properties over a wide temperature range. On the other hand, when the SBS content is 8% by weight or more, the viscosity of the finally obtained asphalt composition becomes too large, and the workability when actually laying it on the road is remarkably deteriorated. It also becomes. On the other hand, when the SBS content is 8% by weight or more, the thermal stability and storage stability of the finally obtained asphalt composition are deteriorated, and a uniform composition cannot be obtained. For this reason, content of SBS shall be less than 2 to 8 weight%.

また本発明を適用したスチレン−ブタジエン系添加剤において、SBSの重量%の下限は8重量%としている。このSBS量の下限は、最終的に得られるアスファルト組成物における、SBS配合量の上限(8重量%未満)よりも多くなるように設定している。本発明を適用したスチレン−ブタジエン系添加剤において、SBSの重量%の下限を8重量%とすることにより、残りのアスファルトを混合する際においてほんの僅かのアスファルトを添加することにより、最終的に得られるアスファルト組成物におけるSBS配合量8重量%未満を達成できるためである。   In the styrene-butadiene additive to which the present invention is applied, the lower limit of SBS by weight is 8% by weight. The lower limit of the SBS amount is set to be larger than the upper limit (less than 8% by weight) of the SBS blending amount in the finally obtained asphalt composition. In the styrene-butadiene additive to which the present invention is applied, by setting the lower limit of the weight% of SBS to 8% by weight, it is finally obtained by adding only a small amount of asphalt when mixing the remaining asphalt. This is because it is possible to achieve an SBS content of less than 8% by weight in the asphalt composition to be obtained.

本発明を適用したスチレン−ブタジエン系添加剤において、SBSの重量%の上限は32重量%としている。これはSBS下限値の4倍量(=8×4=32重量%)に相当する。SBSの上限が32重量%を超えてしまうと、粘度が上昇し、添加剤製造時の混合、添加剤の輸送が困難になり、作業性を著しく低下させてしまうためである。   In the styrene-butadiene-based additive to which the present invention is applied, the upper limit of the weight percent of SBS is 32 weight percent. This corresponds to 4 times the SBS lower limit (= 8 × 4 = 32 wt%). This is because if the upper limit of SBS exceeds 32% by weight, the viscosity increases, mixing during the production of the additive and transport of the additive become difficult, and workability is significantly reduced.

カルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペン(樹脂酸)は、例えば、アビエチン酸、デヒドロアビエチン酸、ネオアビエチン酸、ピマール酸、イソピマール酸、パラストリン酸等が含まれるが、これに限定されるものではなく、カルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペンという定義の下でのいかなる樹脂酸も含まれる。これらカルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペンは、一般にロジンに含まれている。   Examples of the C20 polycyclic diterpene (resin acid) having a carboxyl group include, but are not limited to, abietic acid, dehydroabietic acid, neoabietic acid, pimaric acid, isopimaric acid, and parastrinic acid. Any resin acid under the definition of C20 polycyclic diterpene having a carboxyl group is included. These C20 polycyclic diterpenes having a carboxyl group are generally contained in rosin.

ここでロジンとしては、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジンなどが使用される。これらロジンは、原産地、原材料、採取方法の違いにより上述したガムロジン、ウッドロジン等の如き分類が可能となるが、少なくとも松脂の水蒸気蒸留時の残渣成分として得られるものである。このロジンでは、成分としてアビエチン酸、パラストリン酸、ネオアビエチン酸、デヒドロアビエチン酸、ピマール酸、サンダラコピマール酸、イソピマール酸等を含む混合物である。このロジンは、通常約80℃で軟化し、90〜100℃で溶融する。なお、ロジン中にはアビエチン酸、デヒドロアビエチン酸、ジヒドロアビエチン酸、テトラヒドロアビエチン酸、パラストリン酸、ネオアビエチン酸、レボピマル酸などの各種樹脂酸が含まれているが、これら樹脂酸をそれぞれ精製して単独で使用するようにしてもよい。   As the rosin, gum rosin, wood rosin, tall oil rosin and the like are used. These rosins can be classified as gum rosin, wood rosin, etc. as described above depending on the origin, raw materials, and collection method, but are obtained as a residual component at the time of steam distillation of pine resin. This rosin is a mixture containing, as components, abietic acid, parastrinic acid, neoabietic acid, dehydroabietic acid, pimaric acid, sandaracopimaric acid, isopimaric acid and the like. This rosin usually softens at about 80 ° C. and melts at 90-100 ° C. Note that rosin contains various resin acids such as abietic acid, dehydroabietic acid, dihydroabietic acid, tetrahydroabietic acid, parastrinic acid, neoabietic acid, and levopimaric acid. It may be used alone.

本発明においては、以下、このカルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペン(樹脂酸)としてガムロジンを使用する場合を例にとり説明をする。このガムロジンは、採取した生松脂をろ過して不純物を除去し、その後、蒸留することにより、低沸点成分のテレピン油を分離して得られるロジンである。このガムロジンは、一般的に、アビエチン酸が20〜40重量%、ネオアビエチン酸が15〜25重量%、パラストリン酸が20〜30重量%、ピマール酸が3〜8重量%、イソピマール酸が10〜20重量%、デヒドロアビエチン酸が3〜8重量%含まれている。   In the present invention, the case where gum rosin is used as an example of a polycyclic diterpene (resin acid) having 20 carbon atoms having a carboxyl group will be described below as an example. This gum rosin is a rosin obtained by filtering the collected raw pine resin to remove impurities and then distilling it to separate the low-boiling component turpentine oil. This gum rosin generally has 20 to 40% by weight of abietic acid, 15 to 25% by weight of neoabietic acid, 20 to 30% by weight of parastrinic acid, 3 to 8% by weight of pimaric acid, and 10 to 10% of isopimaric acid. 20% by weight and 3-8% by weight of dehydroabietic acid.

また、ロジンをそのまま適用する代わりに、アビエチン酸、デヒドロアビエチン酸、ネオアビエチン酸、ピマール酸、イソピマール酸、パラストリン酸等のうち何れか1種以上を単独で添加するようにしてもよい。   Further, instead of applying rosin as it is, any one or more of abietic acid, dehydroabietic acid, neoabietic acid, pimaric acid, isopimaric acid, and parastrinic acid may be added alone.

このカルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペン(樹脂酸)は、アスファルト組成物の全重量に対して、0.3〜3重量%を含有する。仮にこの樹脂酸の含有量が0.3重量%未満では、SBSにおけるブタジエンブロックに対する、カルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペン(アビエチン酸、デヒドロアビエチン酸、ネオアビエチン酸、ピマール酸、イソピマール酸、パラストリン酸等)の付加が十分ではなく、最終生成物としてのアスファルト組成物の安定性の向上を図ることができない。これに対して、この樹脂酸の含有量が3重量%を超えてしまうと、この安定性向上という効果が飽和してしまうばかりでなく、高価な樹脂酸の添加量が増加することによる原料コストの上昇が著しくなるという問題が生じる。即ち、樹脂酸の含有量を3重量%を超えて添加しても、安定性はこれ以上大幅に向上するものではなく、却って原料コストの面において不利となる。   This C20 polycyclic diterpene (resin acid) having a carboxyl group contains 0.3 to 3% by weight based on the total weight of the asphalt composition. If the content of the resin acid is less than 0.3% by weight, a polycyclic diterpene having 20 carbon atoms having a carboxyl group with respect to the butadiene block in SBS (abietic acid, dehydroabietic acid, neoabietic acid, pimaric acid, isopimar) Addition of acid, parastolic acid, etc.) is not sufficient, and the stability of the asphalt composition as the final product cannot be improved. On the other hand, if the content of the resin acid exceeds 3% by weight, not only the effect of improving the stability is saturated, but also the raw material cost due to an increase in the amount of expensive resin acid added. There arises a problem that the rise of the temperature becomes significant. That is, even if the resin acid content exceeds 3% by weight, the stability is not significantly improved, but it is disadvantageous in terms of raw material costs.

また本発明を適用したスチレン−ブタジエン系添加剤において、樹脂酸の重量%の下限は0.3重量%としており、上限は12重量%としている。その理由として、上述したSBSにおける重量%の上限、下限との間で配合比率の整合を図る必要があるためである。   In the styrene-butadiene additive to which the present invention is applied, the lower limit of the resin acid weight% is 0.3% by weight, and the upper limit is 12% by weight. This is because it is necessary to match the blending ratio between the upper limit and the lower limit of the weight% in the SBS described above.

またこのカルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペン(樹脂酸)は、アスファルト組成物の全重量に対して、0.3〜1重量%の範囲で含有されていることが望ましい。この樹脂酸の含有量の上限を1重量%とすることにより、原料コストの上昇を極力低めに抑えつつ、アスファルト組成物の安定性向上を図ることが可能となり、費用対効果を向上させることができる。   Moreover, it is desirable that the C20 polycyclic diterpene (resin acid) having a carboxyl group is contained in a range of 0.3 to 1% by weight with respect to the total weight of the asphalt composition. By setting the upper limit of the content of the resin acid to 1% by weight, it is possible to improve the stability of the asphalt composition while suppressing an increase in raw material cost as much as possible, and to improve cost effectiveness. it can.

アスファルトは、原油を減圧蒸留した残油として得られるストレートアスファルト、原油の減圧蒸留残油をプロパン等により脱れきして得られたプロパン脱れきアスファルト、或いは原油の減圧蒸留残油をプロパン等により脱れきして得られた溶剤脱れき油を溶剤抽出して得られたエキストラクト等で構成される。このエキストラクトの代わりに、アロマ系オイルで構成するようにしてもよい。このアロマ系オイルは、JISK6200に規定されているものであり、芳香族炭化水素を、少なくとも35質量%含む炭化水素系プロセスオイルである。   Asphalt is straight asphalt obtained as a residue obtained by distilling crude oil under reduced pressure, propane deasphalted asphalt obtained by removing crude oil under reduced pressure distillation residue with propane or the like, or crude oil vacuum distillation residue is removed with propane or the like. It is comprised with the extract etc. which were obtained by carrying out solvent extraction of the solvent de-peeling oil obtained by this. Instead of this extract, you may make it comprise aroma system oil. This aroma-based oil is specified in JISK6200 and is a hydrocarbon-based process oil containing at least 35% by mass of aromatic hydrocarbons.

アスファルトは、上述した減圧蒸留法、ブローイング(空気吹き込み法)、調合法(ブレンド法)の何れかの方法により製造される。即ち、このアスファルトは、プロパン脱れきアスファルト、ストレートアスファルト、エキストラクトのうち何れか1種以上が含まれるものである。   Asphalt is produced by any of the above-described vacuum distillation method, blowing (air blowing method), and blending method. That is, this asphalt includes at least one of propane-deasphalted asphalt, straight asphalt, and extract.

プロパン脱れきアスファルトは、減圧蒸留残油に対して、プロパン、又はプロパンとブタンの混合物を溶剤として使用し、脱れき処理して得られた、いわゆる溶剤脱れきアスファルトである。またこのプロパン脱れきアスファルト以外には、例えばストレートアスファルトや、ブローンアスファルト等のいかなるアスファルトを使用するようにしてもよい。   The propane deasphalted asphalt is a so-called solvent deasphalted asphalt obtained by using a propane or a mixture of propane and butane as a solvent for the vacuum distillation residual oil. In addition to this propane deasphalted asphalt, any asphalt such as straight asphalt or blown asphalt may be used.

このプロパン脱れきアスファルトは、例えばJISK2207の下で25℃における針入度が8(1/10mm)、軟化点が66.5℃、15℃における密度が1028kg/mであるようなものを使用するようにしてもよい。 This propane deasphalting asphalt, for example, has a penetration of 8 (1/10 mm) at 25 ° C under JISK2207, a softening point of 66.5 ° C, and a density of 1028 kg / m 3 at 15 ° C. You may make it do.

また、ストレートアスファルトとしては、例えば、25℃における針入度が65(1/10mm)、軟化点が48.5℃、15℃における密度が1034kg/mであるようなものを使用するようにしてもよい。 Further, as straight asphalt, for example, a material having a penetration of 65 (1/10 mm) at 25 ° C., a softening point of 48.5 ° C., and a density of 1034 kg / m 3 at 15 ° C. should be used. May be.

エキストラクトは、原油の減圧蒸留残油をプロパン等により脱れきして得られた溶剤脱れき油を更に極性溶剤を用いて溶剤抽出することにより、重質潤滑油を精製油として得る際の抽出油である。エキストラクトは、100℃における動粘度が61.2mm/s、40℃における動粘度が3970mm/s、15℃における密度が976.4kg/mであるようなものを使用するようにしてもよい。ちなみに、このエキストラクトの含有量は、アスファルト組成物全体の重量に対して、5重量%以下含まれていることが望ましい。その理由として、このエキストラクトの含有量が5重量%を超えてしまうと、得られるアスファルト組成物の強度を、アスファルトとしての適用を考える上で十分な程度まで向上させることができないためである。 Extracts are extracted oils used to obtain heavy lubricating oil as refined oil by further solvent extraction of the solvent-depleted oil obtained by removing the vacuum distillation residue of crude oil with propane, etc. It is. Extract is as kinematic viscosity at 100 ° C. has a kinematic viscosity at 61.2mm 2 / s, 40 ℃ density at 3970mm 2 / s, 15 ℃ uses something like is 976.4kg / m 3 Also good. Incidentally, the content of this extract is desirably 5% by weight or less based on the weight of the entire asphalt composition. The reason is that if the extract content exceeds 5% by weight, the strength of the obtained asphalt composition cannot be improved to a sufficient level in consideration of application as asphalt.

なお、上述した構成からなるアスファルト組成物を実際に製造する際には、先ず本発明を適用したスチレン−ブタジエン系添加剤を最初に準備する。 このスチレン−ブタジエン系添加剤について、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(SBS):8〜32重量%、カルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペン:0.3〜12重量%、アスファルト:56〜91.7重量%を実際に調製する場合には、先ずこれらを容器内に注入し、ホモミキサーを用いて、温度を190〜210℃に保ち、2〜3時間程度、混合並びに撹拌する。ちなみに、この混合時間については、特に2〜3時間の範囲から逸脱してもよいが、混合温度は上述した190〜210℃の範囲で行う必要がある。   When actually producing an asphalt composition having the above-described configuration, first, a styrene-butadiene additive to which the present invention is applied is first prepared. About this styrene-butadiene additive, styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS): 8-32 wt%, polycyclic diterpene having 20 carbon atoms having a carboxyl group: 0.3-12 wt%, asphalt: When actually preparing 56 to 91.7% by weight, these are first poured into a container, and using a homomixer, the temperature is maintained at 190 to 210 ° C., and mixing and stirring are performed for about 2 to 3 hours. . Incidentally, the mixing time may depart from the range of 2 to 3 hours, but the mixing temperature needs to be in the range of 190 to 210 ° C. described above.

混合温度が190℃未満であると、SBS中のブタジエンブロックを構成する二重結合にカルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペン(樹脂酸)が付加しにくくなり、後述の工程でアスファルトと混合してアスファルト組成物とした際における、アスファルト組成物中でのSBSの安定性、すなわち分離し浮上しない傾向、性能を向上させることができず、アスファルトとSBSが結果として分離してしまうことになる。   When the mixing temperature is lower than 190 ° C., it becomes difficult to add a polycyclic diterpene having 20 carboxyl groups (resin acid) to the double bond constituting the butadiene block in SBS. The stability of SBS in an asphalt composition when mixed into an asphalt composition, that is, the tendency to separate and not float, the performance cannot be improved, and asphalt and SBS are separated as a result. Become.

また、混合温度が210℃以上であると、SBSそのものが分解し変質してしまい、SBSをアスファルトに添加、混合することで発現しようとする強度の向上、および感温性の低下(感温性の改善)が達成できなくなる。   Further, when the mixing temperature is 210 ° C. or higher, SBS itself is decomposed and deteriorated, and the strength to be expressed by adding and mixing SBS to asphalt is improved, and the temperature sensitivity is lowered (temperature sensitivity). Improvement) cannot be achieved.

なお、このスチレン−ブタジエン系添加剤を製造する際において、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体に対するカルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペンの重量比は、0.0094以上、1.5以下であることが望ましい。この成分の限定範囲としては、上述したSBSと、カルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペンとの重量比率に基づくものであり、最小の重量比は、樹脂酸の最小重量%と、SBSの最大重量%の比(=(0.3/32=0.009375、有効数字を2桁として0.0094)から算出することができる。また、最大の重量比は、樹脂酸の最大重量%と、SBSの最小重量%の比(=(12/8=1.5)から算出することができる。次に、この得られたスチレン−ブタジエン系添加剤を、160〜210℃程度の温度で維持した状態にある残りのアスファルトに対して添加する。この残りのアスファルトは、スチレン−ブタジエン系添加剤を製造する上で使用したアスファルトと同様の成分で構成されていることが望ましいが、これに限定されるものではない。スチレン−ブタジエン系添加剤と、アスファルトとの混合比率は、スチレン−ブタジエン系添加剤を10重量%〜99重量%、アスファルトを90重量%〜1重量%の範囲で全100重量%となるように混合する。そしてミキサーにより、温度を160〜210℃、1〜3時間程度、混合並びに攪拌する。ちなみに、この混合時間については、特に1〜3時間の範囲から逸脱してもよいが、混合温度は上述した160〜210℃の範囲で行うことが望ましい。   When producing this styrene-butadiene-based additive, the weight ratio of the C20 polycyclic diterpene having a carboxyl group to the styrene-butadiene-styrene copolymer is 0.0094 or more and 1.5 or less. It is desirable that The limited range of this component is based on the weight ratio of the above-mentioned SBS and a polycyclic diterpene having 20 carbon atoms having a carboxyl group, and the minimum weight ratio is the minimum weight percent of the resin acid and the SBS. Of the maximum weight% (= (0.3 / 32 = 0.000375, 0.0094 with two significant figures). The maximum weight ratio is the maximum weight% of the resin acid. And the ratio of the minimum weight% of SBS (= (12/8 = 1.5). Next, the obtained styrene-butadiene-based additive is heated at a temperature of about 160 to 210 ° C. It is added to the remaining asphalt in the maintained state, and it is desirable that the remaining asphalt is composed of the same components as the asphalt used to produce the styrene-butadiene additive. However, the mixing ratio of the styrene-butadiene additive to the asphalt is in the range of 10% to 99% by weight of the styrene-butadiene additive and 90% to 1% by weight of the asphalt. Then, the mixture is mixed and stirred with a mixer at a temperature of 160 to 210 ° C. for about 1 to 3 hours, and this mixing time is particularly in the range of 1 to 3 hours. Although it may deviate, it is desirable that the mixing temperature is in the range of 160 to 210 ° C. described above.

スチレン−ブタジエン系添加剤とアスファルトの混合温度が160℃未満であると、スチレン−ブタジエン系添加剤の粘度が高く、アスファルトと均一に混合しない恐れがあり、また、混合温度が210℃以上であると、SBSそのものが分解し変質してしまい、SBSをアスファルトに添加、混合することで発現しようとする強度の向上、および感温性の低下(感温性の改善)が達成できなくなる。このため、スチレン−ブタジエン系添加剤とアスファルトの混合温度は、上述した範囲に限定することとした。   If the mixing temperature of the styrene-butadiene-based additive and the asphalt is less than 160 ° C, the viscosity of the styrene-butadiene-based additive may be high and may not be mixed uniformly with the asphalt, and the mixing temperature is 210 ° C or higher. Then, SBS itself is decomposed and deteriorated, and it becomes impossible to achieve improvement in strength and reduction in temperature sensitivity (improvement in temperature sensitivity) which are to be expressed by adding and mixing SBS to asphalt. For this reason, the mixing temperature of the styrene-butadiene additive and asphalt is limited to the above-described range.

図1は、得られたアスファルト組成物における角周波数ωに対する複素弾性率G並びに損失正接(tanδ)の関係を示している。アスファルト組成物に正弦波振動を一定ひずみで加え、その角周波数ωを徐々に増加させてゆき、その角周波数ωに対して複素弾性率G並びに損失正接(tanδ)をそれぞれ測定した。 FIG. 1 shows the relationship between the complex elastic modulus G * and the loss tangent (tan δ) with respect to the angular frequency ω in the obtained asphalt composition. A sinusoidal vibration was applied to the asphalt composition at a constant strain, the angular frequency ω was gradually increased, and the complex elastic modulus G * and the loss tangent (tan δ) were measured with respect to the angular frequency ω.

本発明において規定している複素弾性率Gは、動的粘弾性試験機により測定することができる。具体的には、図2に示すようにアスファルトバインダー1を2枚の平行円盤2a,2b間に挟み、一方の円盤2aに所定の周波数の正弦波歪みを加え、アスファルトバインダー1を介して他方の円盤2bに伝わる正弦的応力σを測定する。その際の測定条件は、円盤2a,2bの直径が25mm、アスファルトバインダー1の厚さが1mm、歪みが10%である。そして、その測定結果に基づき、下記数式(1)から複素弾性率Gを求める。ここで、下記数式(1)におけるγは円盤に加えた最大歪みである。 The complex elastic modulus G * defined in the present invention can be measured with a dynamic viscoelasticity tester. Specifically, as shown in FIG. 2, the asphalt binder 1 is sandwiched between two parallel disks 2 a and 2 b, a sine wave distortion of a predetermined frequency is applied to one disk 2 a, and the other is passed through the asphalt binder 1. The sinusoidal stress σ transmitted to the disk 2b is measured. The measurement conditions at that time are that the diameters of the disks 2a and 2b are 25 mm, the thickness of the asphalt binder 1 is 1 mm, and the strain is 10%. And based on the measurement result, complex elastic modulus G * is calculated | required from following Numerical formula (1). Here, γ in the following formula (1) is the maximum strain applied to the disk.

Figure 0005367447
Figure 0005367447

損失正接(tanδ)は、正弦波歪みγをアスファルト組成物に加えた際に、アスファルト組成物中で失われるエネルギーの大きさを示す指標である。   The loss tangent (tan δ) is an index indicating the amount of energy lost in the asphalt composition when the sinusoidal distortion γ is added to the asphalt composition.

損失正接(tanδ)が大きいということは、ひずみを加えた際にエネルギー損失が大きい、すなわち変形しやすく、与えたひずみを取り除くと、元の形状にもどらないことを意味する。また損失正接(tanδ)が小さいということは、ひずみを加えた際にエネルギー損失が小さい、すなわち変形しにくく、与えたひずみを取り除くと、元の形状に戻りたがる物性を意味する。   A large loss tangent (tan δ) means that energy loss is large when strain is applied, that is, it is easily deformed, and when the applied strain is removed, it does not return to its original shape. In addition, a small loss tangent (tan δ) means a physical property in which energy loss is small when strain is applied, that is, deformation is difficult, and when the applied strain is removed, the original shape is desired to return.

損失正接(tanδ)は、上述の複素弾性率Gを測定する際に、一方の円盤に加えた所定の角周波数の正弦波歪みγと、アスファルト組成物を介して他方の円盤に伝わった正弦的応力σとの、位相差δから算出する。 The loss tangent (tan δ) is a sine wave γ having a predetermined angular frequency applied to one disk and the sine transmitted to the other disk via the asphalt composition when the above-described complex elastic modulus G * is measured. It is calculated from the phase difference δ with respect to the mechanical stress σ.

なお上述の複素弾性率Gおよび損失正接(tanδ)は、舗装調査・試験法便覧(社団法人 日本道路協会編)に示される方法「A062 ダイナミックシアレオメータ試験方法」に基づいて測定しても良い。 The above-mentioned complex elastic modulus G * and loss tangent (tan δ) may be measured based on the method “A062 Dynamic Shearometer Test Method” shown in the Pavement Survey and Test Method Handbook (edited by the Japan Road Association). .

ちなみに、この図1の例では、スチレン−ブタジエン系添加剤を調製する際の温度を180℃、185℃、190℃と変化させ、完成したスチレン−ブタジエン系添加剤にアスファルトを混合して製造した、アスファルト組成物の物性を示している。   Incidentally, in the example of FIG. 1, the temperature at the time of preparing the styrene-butadiene additive was changed to 180 ° C., 185 ° C., and 190 ° C., and the finished styrene-butadiene additive was mixed with asphalt. The physical properties of the asphalt composition are shown.

具体的には、スチレン−ブタジエン系添加剤として、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(SBS)を18重量%、カルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペンとしてガムロジンを3重量%、アスファルトを79重量%含有するものを、混合時の温度を180℃、185℃、190℃と3水準変化させ、2時間混合し、スチレン−ブタジエン系添加剤を調製した。   Specifically, as a styrene-butadiene additive, 18% by weight of styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS), 3% by weight of gum rosin as polycyclic diterpene having 20 carbon atoms having a carboxyl group, and asphalt The mixture containing 79% by weight was mixed for 2 hours while changing the temperature at the time of mixing at 180 ° C., 185 ° C. and 190 ° C. for 3 hours to prepare a styrene-butadiene additive.

この3水準の温度で調製したスチレン−ブタジエン系添加剤を25重量%、アスファルトを75重量%となるように計量し、ミキサーを用いて、スチレン−ブタジエン系添加剤を調整したときと同じ温度で、1時間混合し、アスファルト組成物を得た。   The styrene-butadiene additive prepared at these three levels was weighed to 25% by weight and asphalt to 75% by weight, and the mixer was used to adjust the styrene-butadiene additive at the same temperature. The mixture was mixed for 1 hour to obtain an asphalt composition.

完成したアスファルト組成物は、SBS4.5重量%、ガムロジン0.75重量%を含有し、残部がアスファルトからなる。   The finished asphalt composition contains 4.5% by weight of SBS, 0.75% by weight of gum rosin, with the balance being asphalt.

図1は、このアスファルト組成物に、60℃において10%の正弦波歪みを加えた際の、複素弾性率Gおよび損失正接(tanδ)を示している。 FIG. 1 shows the complex elastic modulus G * and loss tangent (tan δ) when a sinusoidal strain of 10% is applied to this asphalt composition at 60 ° C.

特に道路舗装の現場において、アスファルト組成物を骨材(砕石、砂など)と共に道路上に敷設する際には、舗装面を重機(ローラーなど)および人力によって、平坦にし、交通走行時の乗り心地の向上、歩行時のつまづきの防止、水溜まり生成の防止をはかる必要がある。舗装面を平坦にするには、大きな力ゆっくりと舗装面に与え、いわゆるアイロン掛けをするようにして作業を行う。   Especially when laying asphalt composition on the road with aggregates (crushed stone, sand, etc.) on the road pavement site, the pavement surface is flattened by heavy machinery (rollers, etc.) and human power, and the ride comfort during traffic driving Therefore, it is necessary to prevent the stumbling during walking and the prevention of water pool formation. In order to flatten the pavement surface, a large force is slowly applied to the pavement surface, and so-called ironing is performed.

この際アスファルト組成物には低い角周波数ωで振動を受けるため、かかる低い角周波数ωの下でのtanδが高いほど、アスファルト組成物が変形しやすく、復元力が小さくなり、現場での施工性、即ち、平坦な道を形成しやすくする上で適したものとなる。   At this time, since the asphalt composition receives vibration at a low angular frequency ω, the higher the tan δ under the low angular frequency ω, the easier the asphalt composition is deformed and the less the restoring force, and the ease of installation in the field. That is, it is suitable for easily forming a flat road.

混合温度が190℃のサンプルは、それ以外と比較して、低角周波数ωにおけるtanδが高くなる傾向が示されていた。これに対して、混合温度が185℃以下では低角周波数ωにおけるtanδが低下してしまう傾向が表れていた。このため、施工性の点からも、スチレン−ブタジエン系添加剤を製造する際の混合温度を190℃以上とすることが望ましいことが分かる。   The sample with a mixing temperature of 190 ° C. showed a tendency for tan δ at a low angular frequency ω to be higher than the other samples. On the other hand, when the mixing temperature was 185 ° C. or lower, there was a tendency for tan δ to decrease at the low angular frequency ω. For this reason, also from the point of workability, it turns out that it is desirable that the mixing temperature at the time of manufacturing a styrene-butadiene type additive shall be 190 ° C or more.

また、複素弾性率Gも、低い角周波数ω帯域において小さいほうが望ましい。特にアスファルト組成物を締め固め、平坦にする際には、低い角周波数ω帯域でアスファルト組成物へ負荷がかかることになるが、このときは極力軟らかいほど、換言すれば弾性率が低いほど施工性が向上することになる。かかる複素弾性率の観点でみた場合においても、混合温度が190℃のサンプルは、それ以外と比較して、低い角周波数ωにおける複素弾性率Gが低くなる傾向が示されていた。これに対して、混合温度が185℃以下では低角周波数ωにおける複素弾性率Gが高くなり、施工性が悪化してしまう傾向が表れていた。このため、施工性の点から、混合温度を190℃以上とすることが望ましいことが分かる。 Further, it is desirable that the complex elastic modulus G * is also small in the low angular frequency ω band. In particular, when compacting and flattening the asphalt composition, a load is applied to the asphalt composition at a low angular frequency ω band. In this case, the softer as much as possible, in other words, the lower the elastic modulus, the better the workability. Will be improved. Even when viewed from the viewpoint of the complex elastic modulus, the sample having a mixing temperature of 190 ° C. has a tendency to have a lower complex elastic modulus G * at a low angular frequency ω than the other samples. On the other hand, when the mixing temperature is 185 ° C. or lower, the complex elastic modulus G * at the low angular frequency ω is increased, and the workability tends to be deteriorated. For this reason, it turns out that it is desirable that mixing temperature shall be 190 degreeC or more from the point of workability.

上述の如きスチレン−ブタジエン系添加剤を用いた製造方法を経ることにより生成されたアスファルト組成物は、アスファルトとSBSとが分離することなく共に安定させた状態で仕上ることができる。その理由として、SBSを構成するスチレンブロックは互いに他のSBSのスチレンブロックと互いに凝集しようとする性質を持つが、本発明では、ブタジエンブロックを構成する二重結合にカルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペン(樹脂酸)を付加させることができる。特にスチレンブロック近傍に樹脂酸が付加することにより、嵩高い樹脂酸がスチレンブロックに作用し、ひいてはスチレンブロックの凝集を解くことが可能となるためである。このスチレンブロックの凝集を解くことにより、SBSがアスファルトとの間で分離することなく、十分な安定性を確保することが可能となる。   The asphalt composition produced by the manufacturing method using the styrene-butadiene-based additive as described above can be finished in a state in which the asphalt and SBS are not separated but stabilized together. The reason is that the styrene blocks constituting the SBS have the property of aggregating with each other with the styrene blocks of the other SBS, but in the present invention, the styrene block having 20 carbon atoms having a carboxyl group in the double bond constituting the butadiene block. Polycyclic diterpenes (resin acids) can be added. This is because, in particular, by adding a resin acid in the vicinity of the styrene block, a bulky resin acid acts on the styrene block, and as a result, aggregation of the styrene block can be solved. By releasing the aggregation of the styrene block, it is possible to ensure sufficient stability without separating SBS from asphalt.

ちなみに、このアスファルト組成物が安定しているか否かは、貯蔵安定性を介して識別することが可能となる。この貯蔵安定性は、内径が5.2cm、高さが13cmのアルミニウム製円筒缶に、深さ12cmの位置までアスファルト組成物(約250g)を注入して密封し、170℃で48時間加熱する。その後、アルミニウム製円筒缶に注入されているアスファルト組成物の上部4cm、下部4cmにおける軟化点を測定することにより確認することができる。軟化点の測定は、JISK2207に示す方法に基づくものとしてもよい。そして、上部の軟化点と下部の軟化点の差の差分絶対値を介して安定性の判断を行う。この軟化点差としての差分絶対値が3.0℃以下のときに貯蔵安定性が良好であるものとした場合に、アスファルト組成物は、いずれも軟化点差が3.0℃以下まで抑えることが可能となる。   Incidentally, whether or not this asphalt composition is stable can be identified through storage stability. This storage stability is achieved by injecting an asphalt composition (about 250 g) into an aluminum cylindrical can having an inner diameter of 5.2 cm and a height of 13 cm to a depth of 12 cm, sealing, and heating at 170 ° C. for 48 hours. . Then, it can confirm by measuring the softening point in the upper 4 cm and the lower 4 cm of the asphalt composition injected into the aluminum cylindrical can. The measurement of the softening point may be based on the method shown in JISK2207. Then, the stability is determined through the absolute difference value of the difference between the upper softening point and the lower softening point. When the absolute value of the softening point difference is 3.0 ° C. or less, the asphalt composition can suppress the softening point difference to 3.0 ° C. or less when the storage stability is good. It becomes.

また、上述の如き製造方法を経ることにより生成されたアスファルト組成物は、強度も向上させることが可能となる。このアスファルト組成物の強度は、舗装評価・試験法便覧(社団法人 日本道路協会編)に記載されているホイールトラッキング試験に基づいて、DS値から判断する。このDS値は、下記の式(2)から求めることができ、45分〜60分までの間におけるアスファルト組成物の変形量(mm)に対する、45分〜60分までの間におけるタイヤ走行回数で求めることが可能となる。このDS値が高いほど、アスファルト組成物自体の変形量が少なく、轍掘れに強い材料となり、強度が高いことを意味している。   Moreover, the strength of the asphalt composition produced through the manufacturing method as described above can be improved. The strength of this asphalt composition is determined from the DS value based on a wheel tracking test described in the Pavement Evaluation / Test Method Handbook (edited by the Japan Road Association). This DS value can be obtained from the following formula (2), and is the number of tire runnings between 45 minutes and 60 minutes with respect to the deformation amount (mm) of the asphalt composition between 45 minutes and 60 minutes. It can be obtained. The higher the DS value, the smaller the amount of deformation of the asphalt composition itself, which means that the material is more resistant to digging and has a higher strength.

Figure 0005367447
・・・・・・・・・(2)
Figure 0005367447
(2)

アスファルト組成物では、特にエキストラクトを5重量%以下に抑えていることから、一般の道路舗装に使用される密粒混合物(骨材最大粒径13mm)において、上述したDS値をほぼ6000(回/mm)以上に調整することが可能となる。ちなみにDS値が6000(回/mm)以上であれば、アスファルト組成物としての強度面において殆ど問題が生じなくなる点については、舗装評価・試験法便覧(社団法人 日本道路協会編)において言及されている。   In the asphalt composition, since the extract is particularly suppressed to 5% by weight or less, the above-mentioned DS value is approximately 6000 (times) in a dense mixture (aggregate maximum particle size 13 mm) used for general road pavement. / Mm) or more. By the way, if the DS value is 6000 (times / mm) or more, it is mentioned in the Handbook of Pavement Evaluation / Test Methods (Edited by the Japan Road Association) that there will be almost no problem in terms of strength as an asphalt composition. Yes.

このため、本発明によれば、軟化点差を3.0℃以下とすることによる貯蔵安定性の向上と、DS値を6000(回/mm)以上とすることによる強度の向上の双方を同時に実現することが可能となる。   For this reason, according to the present invention, both improvement in storage stability by setting the softening point difference to 3.0 ° C. or less and improvement in strength by making the DS value 6000 (times / mm) or more are realized simultaneously. It becomes possible to do.

なお、アスファルト組成物は、道路舗装に適用される場合を前提としているが、これに限定されるものではなく、防水材、粘着剤等に適用することも可能であることは勿論である。   The asphalt composition is premised on the case where it is applied to road pavement, but is not limited to this, and can of course be applied to waterproofing materials, adhesives, and the like.

また、本発明を適用したスチレン−ブタジエン系添加剤は、例えば下記の一般式で表される。   Moreover, the styrene-butadiene-type additive to which this invention is applied is represented by the following general formula, for example.

Figure 0005367447
Figure 0005367447

本発明を適用したスチレン−ブタジエン系添加剤は、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(SBS)におけるブタジエンブロックにRが付加されている。このRは、カルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペン(以下、樹脂酸ともいう。)が付加されている。 In the styrene-butadiene additive to which the present invention is applied, R 1 is added to the butadiene block in the styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS). This R 1 is added with a C20 polycyclic diterpene (hereinafter also referred to as resin acid) having a carboxyl group.

通常のSBSは、例えば下記の化学式2に示すようにスチレンブロックの間にブタジエンブロックが挟まれた化学構造からなる。このブタジエンブロックを構成する二重結合に樹脂酸を付加させることにより、アスファルト組成物中でのSBSの安定性、すなわち分離し浮上しない傾向、性能を向上させることが可能となる。   Ordinary SBS has a chemical structure in which a butadiene block is sandwiched between styrene blocks as shown in the following chemical formula 2, for example. By adding a resin acid to the double bond constituting this butadiene block, it becomes possible to improve the stability of SBS in the asphalt composition, that is, the tendency to separate and not float and the performance.

なお一般に、同じ温度において、アスファルトの密度はSBSよりも高く、アスファルトとSBSを混合、分散した後に分離を生じた場合は、SBSがアスファルトの上面に浮上する事になる。   In general, at the same temperature, the density of asphalt is higher than that of SBS. When separation occurs after mixing and dispersing asphalt and SBS, SBS floats on the top surface of the asphalt.

Figure 0005367447
Figure 0005367447

これら樹脂酸は、化学式2に示すブタジエンブロックの何れの二重結合に対しても付加反応することにより、付加することが可能となる。しかしながら、本発明を適用したスチレン−ブタジエン系添加剤では、化学式1に示すように、ブタジエンブロックにおいて、スチレンブロックに最も近接するブロックA、ブロックAにおける二重結合において、樹脂酸が付加される場合を一例として説明をする。 These resin acids can be added by an addition reaction to any double bond of the butadiene block represented by Chemical Formula 2. However, in the styrene-butadiene-based additive to which the present invention is applied, as shown in Chemical Formula 1, in the butadiene block, the resin acid is added at the double bond in the block A 1 and the block A 2 closest to the styrene block. An example will be described.

ここでブタジエンブロックにおけるブロックA、Aにおいて、スチレンブロックに近接する炭素からC、C、C、Cとしたとき、樹脂酸Rは、この炭素C、に付加されることになる。但し、この樹脂酸Rは、この炭素Cのみならず、炭素Cに付加されるものであってもよい。 Here, in the blocks A 1 and A 2 in the butadiene block, when the carbon adjacent to the styrene block is changed to C 1 , C 2 , C 3 , and C 4 , the resin acid R 1 is added to the carbon C 2 . It will be. However, this resin acid R 1 may be added not only to this carbon C 2 but also to carbon C 3 .

また、下記の化学式3は、樹脂酸RがブタジエンブロックにおけるブロックA、A以外の炭素において付加された例を示している。 Further, the following chemical formula 3 shows an example in which the resin acid R 1 is added to carbon other than the blocks A 1 and A 2 in the butadiene block.

Figure 0005367447
Figure 0005367447

即ち、この樹脂酸Rは、ブタジエンブロックにおけるブロックA、A以外のいかなる炭素において付加されていてもよい。 That is, the resin acid R 1 may be added at any carbon other than the blocks A 1 and A 2 in the butadiene block.

また、下記の化学式4は、樹脂酸RがブタジエンブロックにおけるブロックAにおいて付加されることなく、それ以外のブロックにおいて付加された例を示している。 Further, the following chemical formula 4 shows an example in which the resin acid R 1 is added in other blocks without being added in the block A 1 in the butadiene block.

Figure 0005367447
Figure 0005367447

このように、樹脂酸Rが、ブタジエンブロックにおけるブロックA、Aを構成する炭素に付加されることは必須とならず、ブロックA、A以外のいかなる炭素において付加されていてもよい。 Thus, it is not essential that the resin acid R 1 is added to the carbon constituting the blocks A 1 and A 2 in the butadiene block, and any resin other than the blocks A 1 and A 2 may be added. Good.

また、下記の化学式5は、樹脂酸Rとしてイソピマール酸がブタジエンブロックにおけるブロックAの炭素Cにおいて付加反応する例を示している。 Further, the following chemical formula 5 shows an example in which isopimaric acid undergoes an addition reaction at the carbon C 2 of the block A 1 in the butadiene block as the resin acid R 1 .

Figure 0005367447
Figure 0005367447

実際にイソピマール酸を構成するカルボン酸中の酸素原子が負を帯びている関係上、当該カルボン酸中の水素原子は、正を帯びている。また、スチレンブロックは、電子供与性があるため、スチレンブロック近傍の二重結合は、電子密度が高くなっており、スチレンブロック自体が全体的に負に帯電している。その結果、イソピマール酸が実際にブタジエンブロックを攻撃する際には、正に帯電したカルボン酸中の水素原子が、スチレンブロックに引き寄せられる結果、スチレンブロックに最も近接するブロックAの二重結合を攻撃しようとする。そして、負に帯びた水素原子と当該二重結合との間で求電子付加反応が生じることになる。 Since the oxygen atom in the carboxylic acid that actually constitutes isopimaric acid is negative, the hydrogen atom in the carboxylic acid is positive. Further, since the styrene block has an electron donating property, the double bond near the styrene block has a high electron density, and the styrene block itself is negatively charged as a whole. As a result, when isopimaric acid actually attacks the butadiene block, the hydrogen atoms in the positively charged carboxylic acid are attracted to the styrene block, resulting in the double bond of block A 1 closest to the styrene block. Try to attack. Then, an electrophilic addition reaction occurs between the negatively charged hydrogen atom and the double bond.

この求電子付加反応の結果、下記の化学式6に示すように、イソピマール酸は、ブロックAの炭素Cに付加されることになる。 As a result of this electrophilic addition reaction, isopimaric acid is added to carbon C 2 of block A 1 as shown in chemical formula 6 below.

Figure 0005367447
Figure 0005367447

なおイソピマール酸は、ブロックAの炭素Cではなく、炭素Cに付加される場合もある。またブロックAについても同様のメカニズムでイソピマール酸が付加する。 In some cases, isopimaric acid is added to carbon C 3 instead of carbon C 2 in block A 1 . Further, isopimaric acid is added to the block A 2 by the same mechanism.

また、イソピマール酸は、ブロックA、Aのみならず、ブタジエンブロックの他の二重結合に付加される場合があることは勿論である。また、このブタジエンブロックに対して付加されるイソピマール酸の数は、いかなる数であってもよい。またイソピマール酸のみならず、上記樹脂酸は、何れもカルボキシル基を有し、炭素数20の多環式ジテルペンで構成されていることから、上述したようにブタジエンブロックの二重結合に対して同様の付加反応が生じ、その結果、炭素原子に樹脂酸を付加させることが可能となる。 Of course, isopimaric acid may be added not only to the blocks A 1 and A 2 but also to other double bonds of the butadiene block. The number of isopimaric acids added to the butadiene block may be any number. In addition to isopimaric acid, the above resin acids all have a carboxyl group and are composed of polycyclic diterpenes having 20 carbon atoms. As a result, it becomes possible to add a resin acid to a carbon atom.

特にこの樹脂酸のうち、アビエチン酸とイソピマール酸は、分子内の原子の結合並びに電子状態から、特にカルボキシル基中の酸素原子の電子密度が高くなり、結果としてブタジエンブロック中の二重結合と反応しやすくなる。このため、上述した樹脂酸としては、特にアビエチン酸又はイソピマール酸を使用することが望ましい。   Among these resin acids, especially abietic acid and isopimaric acid increase the electron density of oxygen atoms in the carboxyl group, especially due to the bonding and electronic state of atoms in the molecule, resulting in a reaction with double bonds in the butadiene block. It becomes easy to do. For this reason, it is desirable to use especially abietic acid or isopimaric acid as the resin acid mentioned above.

その結果、最終的には化学式1に示すようなスチレン−ブタジエン系添加剤を得ることが可能となる。   As a result, it is finally possible to obtain a styrene-butadiene additive as shown in Chemical Formula 1.

このように、本発明を適用したスチレン−ブタジエン系添加剤は、上述したように、少なくともスチレンブロックに最も近接するブタジエンブロックA、Aの二重結合において樹脂酸Rが付加する。その樹脂酸Rは、スチレンブロックを構成するスチレンのサイズと比較して、2〜3倍のサイズを有する。その結果、この樹脂酸RがSBSの自由な動き(分離)を阻害する機能を担うことになる。この嵩高い樹脂酸Rがスチレンブロック近傍にあることにより、アスファルト中に添加したSBSにおけるスチレンブロック同士が凝集してしまうのを防止することが可能となる。スチレンブロック同士の凝集することなく分散することにより、アスファルトとの間でSBSを均一に混合させることができ、得られるアスファルト組成物自体の安定性を向上させることが可能となる。 As described above, the styrene-butadiene additive to which the present invention is applied adds the resin acid R 1 at least in the double bond of the butadiene blocks A 1 and A 2 closest to the styrene block. The resin acid R 1, compared to the size of the styrene constitutes the styrene block has a 2 to 3 times the size. As a result, this resin acid R 1 has a function of inhibiting the free movement (separation) of SBS. When the bulky resin acid R 1 is in the vicinity of the styrene block, it is possible to prevent the styrene blocks in the SBS added to the asphalt from aggregating with each other. By dispersing the styrene blocks without agglomeration, the SBS can be uniformly mixed with the asphalt, and the stability of the resulting asphalt composition itself can be improved.

以下、本発明の実施例について詳細に説明をする。表1に示すように、ストレートアスファルト、プロパン脱れきアスファルト(PDA)、エキストラクトのうち何れか1種以上が含まれるアスファルトに対して、本発明を適用したスチレン−ブタジエン系添加剤を添加した。ちなみに、この表1中の数値は、何れも重量%を示す。   Examples of the present invention will be described in detail below. As shown in Table 1, a styrene-butadiene additive to which the present invention was applied was added to asphalt containing any one or more of straight asphalt, propane deasphalted asphalt (PDA), and extract. Incidentally, all the numerical values in Table 1 indicate% by weight.

具体的には、SBSを18重量%と、後述するロジンB、ロジンC、アビエチン酸、デヒドロアビエチン酸の何れかを195℃で維持した状態でホモミキサーを用いて2時間混合し、スチレン−ブタジエン系添加剤を作製した。表1では、このスチレン−ブタジエン系添加剤の調製工程Pとしている。   Specifically, 18% by weight of SBS and rosin B, rosin C, abietic acid, and dehydroabietic acid described later were mixed for 2 hours using a homomixer while maintaining at 195 ° C., and styrene-butadiene A system additive was prepared. In Table 1, it is set as the preparation process P of this styrene-butadiene type additive.

次に、この調製したスチレン−ブタジエン系添加剤25重量%に対して、残りのアスファルト75重量%を添加し、195℃で1時間ミキサーで混合した。この混合工程Qにおいて、表1中では、残りのアスファルト全75重量%中、ストレートアスファルトとPDAの割合も示している。   Next, the remaining 75% by weight of asphalt was added to 25% by weight of the styrene-butadiene additive thus prepared, and mixed with a mixer at 195 ° C. for 1 hour. In this mixing step Q, Table 1 also shows the ratio of straight asphalt and PDA in the remaining 75% by weight of asphalt.

そして、この混合工程Qを通じて、スチレン−ブタジエン系添加剤と残りのアスファルトとを混合することにより、最終的にアスファルト組成物を得た。   And the asphalt composition was finally obtained by mixing a styrene-butadiene type additive and the remaining asphalt through this mixing process Q.

SBSとしては、臭素価が220(g/100g:JIS K0070)、分子量が約150000、スチレン含有量が32質量%であり、エラストマー分子の両端部に存在するスチレンのブロック共重合体の量が16質量%であるスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体を使用した。   As SBS, the bromine number is 220 (g / 100 g: JIS K0070), the molecular weight is about 150,000, the styrene content is 32% by mass, and the amount of the block copolymer of styrene present at both ends of the elastomer molecule is 16 A styrene-butadiene-styrene block copolymer having a mass% was used.

比較例1〜6としては、調製工程Pにおいて、SBSを18重量%に対して酸A(直鎖)を混合した添加剤を調製し、添加剤25重量%に対してアスファルト75重量%を添加したものを使用した。   As Comparative Examples 1 to 6, in preparation step P, an additive in which acid A (linear) was mixed with 18% by weight of SBS was prepared, and 75% by weight of asphalt was added to 25% by weight of additive. We used what we did.

なお比較例5には酸A(直鎖)を含有していないが、後述の物性の考察のためにここに記載する。   In addition, although the acid A (straight chain) is not contained in the comparative example 5, it describes here for consideration of the physical property mentioned later.

実施例1〜5としては、ロジンBを混合したスチレン−ブタジエン系添加剤を添加した例を、実施例6としては、ロジンCを混合したスチレン−ブタジエン系添加剤を添加した例を、実施例7としては、アビエチン酸を混合したスチレン−ブタジエン系添加剤を添加した例を、実施例8としては、デヒドロアビエチン酸を混合したスチレン−ブタジエン系添加剤を添加した例を示している。   Examples 1 to 5 are examples in which styrene-butadiene additives mixed with rosin B are added, and examples 6 are examples in which styrene-butadiene additives mixed with rosin C are added. 7 shows an example in which a styrene-butadiene additive mixed with abietic acid is added, and Example 8 shows an example in which a styrene-butadiene additive mixed with dehydroabietic acid is added.

なお、これら実施例及び比較例の各アスファルト組成物においては、針入度が40〜50になるように、ストレートアスファルト、プロパン脱れきアスファルト(PDA)、エキストラクトの配合割合を調製している。   In addition, in each asphalt composition of these Examples and Comparative Examples, the blending ratio of straight asphalt, propane deasphalting asphalt (PDA), and extract is prepared so that the penetration is 40-50.

Figure 0005367447
Figure 0005367447

ここでいう酸Aは、酸価190(mgKOH/g:JIS K0070)、ヨウ素価110(g/100g:JIS K0070)で、直鎖の炭素数18のモノマー酸7重量%、炭素数36のダイマー酸76重量%、炭素数54のトリマー酸7重量%よりなる混合物で、平均分子量は約590である。またロジンBは、酸価156(mgKOH/g:JIS K0070)、軟化点77.0℃(JIS K2207)の不均化ガムロジンである。またロジンCは、酸価170(mgKOH/g:JIS K0070)、ケン化価178(mgKOH/g:JIS K0070)で、軟化点77.0℃(JIS K2207)のトール油ロジンである。   The acid A here is an acid value of 190 (mg KOH / g: JIS K0070), an iodine value of 110 (g / 100 g: JIS K0070), a linear 18-carbon monomer acid 7% by weight, and a 36-carbon dimer. It is a mixture of 76% by weight acid and 7% by weight trimer acid having 54 carbon atoms, and has an average molecular weight of about 590. Rosin B is a disproportionated gum rosin having an acid value of 156 (mg KOH / g: JIS K0070) and a softening point of 77.0 ° C. (JIS K2207). Rosin C is tall oil rosin having an acid value of 170 (mg KOH / g: JIS K0070), a saponification value of 178 (mg KOH / g: JIS K0070), and a softening point of 77.0 ° C. (JIS K2207).

この表1における配合成分の段において、表中の数値は何れも重量%を示す。   In the compounding component stage in Table 1, all the numerical values in the table indicate wt%.

比較例1を通じて得られるアスファルト組成物は、アスファルト組成物中のエキストラクトを12重量%としたものであり、比較例2は、アスファルト組成物中のエキストラクトを8重量%としたものであり、比較例3は、アスファルト組成物中のエキストラクトを6重量%としたものであり、比較例4〜6は、アスファルト組成物中のエキストラクトを4重量%としたものである。なお比較例1〜4は何れも酸A(直鎖)を0.3重量%とし、比較例5は、酸A(直鎖)を0重量%、比較例6は、酸A(直鎖)を0.5重量%混合させたものである。また、実施例1〜5は、比較例1〜6において混合すべき酸A(直鎖)の代わりに、ロジンBを添加したものである。この実施例1〜5においてロジンBの含有率は互いに異ならせている。実施例6は、ロジンCを0.75重量%、実施例7は、アビエチン酸を0.75重量%、実施例8は、デヒドロアビエチン酸を0.75重量%混合したものである。   The asphalt composition obtained through Comparative Example 1 has an extract of 12% by weight in the asphalt composition, and Comparative Example 2 has an extract of 8% by weight in the asphalt composition. In Comparative Example 3, the extract in the asphalt composition was 6% by weight, and in Comparative Examples 4 to 6, the extract in the asphalt composition was 4% by weight. In each of Comparative Examples 1 to 4, acid A (straight chain) was 0.3% by weight, Comparative Example 5 was acid A (straight chain) 0% by weight, and Comparative Example 6 was acid A (straight chain). Is mixed with 0.5% by weight. Moreover, Examples 1-5 add rosin B instead of the acid A (straight chain) which should be mixed in Comparative Examples 1-6. In Examples 1 to 5, the contents of rosin B are different from each other. Example 6 is a mixture of 0.75% by weight of rosin C, Example 7 is a mixture of 0.75% by weight of abietic acid, and Example 8 is a mixture of 0.75% by weight of dehydroabietic acid.

製造条件として、何れの組成においても、調製工程Pのスチレン−ブタジエン系添加剤を調製する際の混合温度は195℃とし、ホモミキサーにより回転数を3500回転/分として2時間程度、混合並びに攪拌した。スチレン−ブタジエン系添加剤とアスファルトは、それぞを25重量%、75重量%計量し、195℃で1時間ミキサーで混合し(混合工程Q)、アスファルト組成物を製造した。また、アスファルト組成物の製造量は何れも1.8kgとした。   As a manufacturing condition, in any composition, the mixing temperature when preparing the styrene-butadiene-based additive in the preparation step P is set to 195 ° C., and the mixing and stirring are performed for about 2 hours at a rotational speed of 3500 rpm with a homomixer. did. Styrene-butadiene additives and asphalt were weighed 25% by weight and 75% by weight, respectively, and mixed with a mixer at 195 ° C. for 1 hour (mixing step Q) to produce an asphalt composition. The production amount of the asphalt composition was 1.8 kg in all cases.

また製造した各比較例並びに各実施例について、物性を測定した結果も表1に示す。この物性は、針入度(1/10mm)、軟化点(℃)、180℃における粘度(mPa.s)、貯蔵安定性、DS値について測定したものである。針入度については、JISK2207の下で測定した25℃のデータとしている。また、軟化点についても、JISK2207の条件の下で測定を行った。粘度はJPI−5S−54−99「アスファルト−回転粘度計による粘度試験方法」の条件の下、測定温度180℃、使用スピンドルSC4−21、スピンドル回転数20回転/分で測定を行った。   Table 1 also shows the results of measuring physical properties of each manufactured comparative example and each example. This physical property was measured with respect to penetration (1/10 mm), softening point (° C.), viscosity at 180 ° C. (mPa · s), storage stability, and DS value. The penetration is data at 25 ° C. measured under JISK2207. The softening point was also measured under the conditions of JIS K2207. The viscosity was measured under the conditions of JPI-5S-54-99 “Viscosity Test Method Using Asphalt-Rotational Viscometer” at a measurement temperature of 180 ° C., a spindle SC4-21, a spindle rotation speed of 20 revolutions / minute.

また貯蔵安定性は、内径が5.2cm、高さが13cmのアルミニウム製円筒缶に、深さ12cmの位置までアスファルト組成物(約250g)を注入して密封し、170℃で48時間加熱した。その後、アルミニウム製円筒缶に注入されているアスファルト組成物の上部4cm、下部4cmにおける軟化点をJISK2207に基づいて測定した。表1では、この上部の軟化点と、上部の軟化点と下部の軟化点との差分値の絶対値をとった、即ち軟化点の差分絶対値を示している。   The storage stability was as follows: an asphalt composition (about 250 g) was poured into an aluminum cylindrical can having an inner diameter of 5.2 cm and a height of 13 cm to a depth of 12 cm, sealed, and heated at 170 ° C. for 48 hours. . Thereafter, the softening points at the top 4 cm and the bottom 4 cm of the asphalt composition injected into the aluminum cylindrical can were measured based on JISK2207. Table 1 shows the absolute value of the difference between the upper softening point and the upper and lower softening points, that is, the absolute difference of the softening points.

DS値は、ホイールトラッキング試験に基づいて測定をした。このDS値は、各アスファルト組成物と密粒度アスファルト混合物(13)の配合となる骨材とを使用し、アスファルト組成物を5.6重量%として作製した縦30cm、横30cm、厚さ5cmのシート状の供試体を使用し、舗装評価・試験法便覧(社団法人 日本道路協会編)に定義されている方法に基づいて行った。日本の道路は、夏場には60℃程度の温度になることが実験的に確認されている。この状態で、その上を車が通過すると、流動変形して轍掘れ等が発生する。ホイールトラッキング試験は、この轍掘れの発生の程度を実験的に確認するために考案された試験であり、舗装材における耐流動性の指標である動的安定度を評価するために実施される試験である。具体的には、60℃に保持された恒温槽の中で、試験体(供試体)上に所定の荷重をかけたタイヤを1時間往復走行させ、その変形量を測定した。そして、上述した数式(2)に基づき、試験開始から45分の時点から60分の時点までの間の変形量から、DS値を算出した。   The DS value was measured based on a wheel tracking test. This DS value is 30 cm in length, 30 cm in width, and 5 cm in thickness, which was prepared by using each asphalt composition and an aggregate containing the fine-grained asphalt mixture (13) and making the asphalt composition 5.6% by weight. A sheet-like specimen was used, and the test was performed based on the method defined in the Pavement Evaluation / Test Method Handbook (edited by the Japan Road Association). Japanese roads have been experimentally confirmed to reach a temperature of about 60 ° C in summer. In this state, when a vehicle passes over the vehicle, it is deformed by flow and digging or the like occurs. The wheel tracking test is a test designed to experimentally confirm the degree of occurrence of this digging, and is a test conducted to evaluate the dynamic stability, which is an index of flow resistance in pavement materials. It is. Specifically, in a constant temperature bath maintained at 60 ° C., a tire loaded with a predetermined load was reciprocated for 1 hour on a specimen (specimen), and the amount of deformation was measured. Then, based on the above-described formula (2), the DS value was calculated from the deformation amount from the 45 minutes to the 60 minutes from the start of the test.

上述した表1において、先ず比較例1〜4の傾向からは、アスファルト組成物中のエキストラクトを減らすにつれて、DS値が向上することが示されている。しかしながら、エキストラクトを減少させるにつれて、上部の軟化点と下部の軟化点との差分絶対値が大きくなる傾向が示されていた。特に比較例4では、エキストラクトを4重量%まで低減させているが、その結果、DS値を7875(回/mm)まで向上させることができる一方で、軟化点の差分絶対値が19.9℃まで悪化してしまうのが示されている。   In Table 1 described above, the tendency of Comparative Examples 1 to 4 shows that the DS value increases as the extract in the asphalt composition is reduced. However, as the extract is decreased, the difference absolute value between the upper softening point and the lower softening point tends to increase. In particular, in Comparative Example 4, the extract was reduced to 4% by weight. As a result, the DS value could be improved to 7875 (times / mm), while the absolute value of the difference in softening point was 19.9. It has been shown to worsen to ° C.

また、比較例5、6に示すように、アスファルト組成物中のエキストラクトを4重量%まで低減させた場合には、酸A、即ちカルボン酸の含有率を増減させても、貯蔵安定性を向上させることができないことを意味している。   Further, as shown in Comparative Examples 5 and 6, when the extract in the asphalt composition was reduced to 4% by weight, the storage stability was improved even if the content of acid A, that is, the carboxylic acid was increased or decreased. It means that it cannot be improved.

また、実施例1では、アスファルト組成物中のエキストラクトの含有率を4重量%とした上で、ロジンBを0.3重量%含有させているが、DS値を7000(回/mm)以上まで向上させることができるとともに、軟化点の差分絶対値を極力小さくすることができ、強度と貯蔵安定性の双方を向上させることができることが分かる。同様に、実施例2〜5においても、ロジンBをそれぞれ0.6重量%、0.75重量%、1重量%、1.5重量%とすることにより、DS値を7000(回/mm)以上に維持しつつ、軟化点の差分絶対値を1.3℃以下に抑えることが可能となり、強度と貯蔵安定性の双方を向上させることができることが分かる。但し、この貯蔵安定性については、ロジンBの添加量を増加させても、軟化点の差分絶対値についてあまり変化が出ないことが分かった。仮に、このロジンAを3重量%超に亘って添加した場合においても、この軟化点の差分絶対値は殆ど変化が無いものと考えられる。   In Example 1, the extract content in the asphalt composition was set to 4% by weight, and 0.3% by weight of rosin B was contained, but the DS value was 7000 (times / mm) or more. It can be seen that the absolute value of the difference between the softening points can be made as small as possible, and both the strength and the storage stability can be improved. Similarly, in Examples 2 to 5, the DS value was 7000 (times / mm) by setting rosin B to 0.6 wt%, 0.75 wt%, 1 wt%, and 1.5 wt%, respectively. It can be seen that the absolute value of the difference between the softening points can be suppressed to 1.3 ° C. or less while maintaining the above, and both the strength and the storage stability can be improved. However, with respect to the storage stability, it was found that even if the amount of rosin B added was increased, the difference in absolute value of the softening point did not change much. Even if this rosin A is added over 3% by weight, the absolute value of the difference between the softening points is considered to be almost unchanged.

また実施例6では、アスファルト組成物中のエキストラクトを4重量%まで低減させた上で、ロジンCを0.75重量%添加した例であるが、これについても同様にDS値並びに軟化点の差分絶対値がともに良好であった。また樹脂酸としてアビエチン酸を単独で添加した実施例7、並びに樹脂酸としてデヒドロアビエチン酸を単独で添加した実施例8についても同様にDS値並びに軟化点の差分絶対値がともに良好であった。この実施例6〜8の結果からは、樹脂酸の種類を変更した場合においても、アビエチン酸、デヒドロアビエチン酸単体の添加により、DS値を高い水準に確保しつつ、貯蔵安定性を向上させることが可能となる。   In Example 6, the extract in the asphalt composition was reduced to 4% by weight, and then rosin C was added at 0.75% by weight. This also applies to the DS value and the softening point. Both absolute differences were good. Similarly, in Example 7 in which abietic acid alone was added as the resin acid and in Example 8 in which dehydroabietic acid was added alone as the resin acid, both the DS value and the absolute value of the difference between the softening points were good. From the results of Examples 6 to 8, even when the type of the resin acid is changed, the storage stability is improved while ensuring the DS value at a high level by adding abietic acid and dehydroabietic acid alone. Is possible.

このように、表1の結果から、DS値並びに軟化点の差分絶対値の双方を共に向上させるためには、アスファルト組成物中のエキストラクトを5重量%以下にするとともに、アスファルト組成物中の樹脂酸を0.3〜3重量%の範囲で添加することにより、実現できることが示されている。   Thus, from the results of Table 1, in order to improve both the DS value and the absolute value of the difference in softening point, the extract in the asphalt composition should be 5% by weight or less, and It has been shown that this can be achieved by adding the resin acid in the range of 0.3 to 3% by weight.

また表1の結果から、同じSBS配合量であれば、アスファルト組成物の調製終了後(製造後)の軟化点が低くなると、貯蔵安定性が高くなることが分かる。これは、同じ熱可塑性エラストマーを同量配合した系においては、アスファルト組成物の調製終了後の軟化点が低いほど、SBS中のブタジエンブロックを構成する二重結合にカルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペン(樹脂酸)が付加しており、安定性が向上していると考えられるためである。   From the results in Table 1, it can be seen that the storage stability increases when the softening point after the completion of the preparation of the asphalt composition (after manufacture) is lowered if the blended amount of SBS is the same. This is because, in a system in which the same amount of the same thermoplastic elastomer is blended, the lower the softening point after the preparation of the asphalt composition is, the lower the number of carbon atoms having a carboxyl group at the double bond constituting the butadiene block in SBS. This is because polycyclic diterpene (resin acid) is added and the stability is considered to be improved.

また、表2は、SBSの代替として、スチレン-エチレン-ブチレン-スチレン(SEBS)、スチレン-イソプレン-スチレン(SIS)について、本発明所期の作用効果を発揮するかについての検証実験結果を示している。この検証実験において、アスファルト組成物の製造条件は、上述した表1の例と同様である。また、アスファルト組成物中のSBS、SEBS、SISの添加量は約4.3重量%(より詳細には、4.27〜4.33重量%)とし、針入度、軟化点、150℃または180℃における粘度(mPa.s)を測定した。   In addition, Table 2 shows the results of verification experiments on whether styrene-ethylene-butylene-styrene (SEBS) and styrene-isoprene-styrene (SIS) exhibit the intended effects of the present invention as an alternative to SBS. ing. In this verification experiment, the production conditions of the asphalt composition are the same as in the example of Table 1 described above. Further, the amount of SBS, SEBS, SIS added in the asphalt composition is about 4.3% by weight (more specifically, 4.27 to 4.33% by weight), and the penetration, softening point, 150 ° C. or The viscosity (mPa.s) at 180 ° C. was measured.

Figure 0005367447
Figure 0005367447

この表2においてサンプルR1、R2は、何れもSBSを用いた例を示している。サンプルR1は、スチレン−ブタジエン系添加剤にガムロジンを添加しない場合であり、本発明とは構成が異なる比較例である。これに対して、サンプルR2は、ガムロジンを最終的に製造されるアスファルト組成物として0.75重量%含有するように調製した例であり、本発明例に相当する。このサンプルR1、R2の物性を比較すると、サンプルR2における軟化点がサンプルR1よりも大きく低下しており、ガムロジン添加による安定性が向上することから、本発明の期待している効果を奏していることがわかる。   In Table 2, samples R1 and R2 are both examples using SBS. Sample R1 is a case where no gum rosin is added to the styrene-butadiene additive, and is a comparative example having a configuration different from that of the present invention. On the other hand, Sample R2 is an example prepared so as to contain 0.75% by weight of gum rosin as an asphalt composition to be finally produced, and corresponds to an example of the present invention. When the physical properties of the samples R1 and R2 are compared, the softening point of the sample R2 is significantly lower than that of the sample R1, and the stability due to the addition of gum rosin is improved. I understand that.

これに対して、サンプルS1、S2は何れもSBSの代替として、SEBSを適用した例である。   On the other hand, samples S1 and S2 are examples in which SEBS is applied as an alternative to SBS.

SEBSは、SBSのブタジエンブロックにある二重結合に水素を付加し、単結合にしたもので、臭素価が5(g/100g:JIS K0070)、分子量が約150000、スチレン含有量が30質量%であり、エラストマー分子の両端部に存在するスチレンのブロック共重合体の量が15質量%であるスチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体(SEBS)を使用した。   SEBS is a single bond formed by adding hydrogen to the double bond in the butadiene block of SBS. The bromine number is 5 (g / 100 g: JIS K0070), the molecular weight is about 150,000, and the styrene content is 30% by mass. A styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer (SEBS) in which the amount of the styrene block copolymer present at both ends of the elastomer molecule was 15% by mass was used.

サンプルS1は、ガムロジンを添加しない場合であり、サンプルS2は、ガムロジンを最終的に製造されるアスファルト組成物として1重量%含有するように調製した例である。このサンプルS1、S2のアスファルト組成物としての物性を比較すると、両者で軟化点が殆ど変化無く、ガムロジン添加による安定性向上の効果が発現していないことが示されている。   Sample S1 is a case where no gum rosin is added, and sample S2 is an example prepared so as to contain 1% by weight of gum rosin as an asphalt composition to be finally produced. When the physical properties of the samples S1 and S2 as the asphalt composition are compared, it is shown that the softening point is almost unchanged between them and the effect of improving the stability by adding gum rosin is not expressed.

またサンプルP1〜P6は何れもSBSの代替として、SISを添加した例を示している。   Samples P1 to P6 show examples in which SIS is added as an alternative to SBS.

SISとしては、臭素価が220(g/100g:JIS K0070)、分子量が約220000、スチレン含有量が15質量%であり、エラストマー分子の両端部に存在するスチレンのブロック共重合体の量が7.5質量%であるスチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(SIS)を使用した。   As the SIS, the bromine number is 220 (g / 100 g: JIS K0070), the molecular weight is about 220,000, the styrene content is 15% by mass, and the amount of the block copolymer of styrene present at both ends of the elastomer molecule is 7 A styrene-isoprene-styrene block copolymer (SIS) that was 0.5 mass% was used.

P1〜P3は何れもガムロジンを添加した例であるが、最終的に製造されるアスファルト組成物としてのガムロジンの添加量、添加の有無に関わらず、アスファルト組成物の軟化点は殆ど変化しなかった。また、P4〜P6は何れもトールロジンを添加した例であるが、トールロジンの添加量、添加の有無に関わらず、アスファルト組成物の軟化点は殆ど変化しなかった。従って、このSISでは、ロジン添加による安定性向上の効果が発現していないことが示されている。   P1 to P3 are examples in which gum rosin was added, but the softening point of the asphalt composition hardly changed regardless of the addition amount of gum rosin as an asphalt composition to be finally produced and whether or not it was added. . Moreover, although all of P4 to P6 are examples in which tall rosin was added, the softening point of the asphalt composition hardly changed irrespective of the amount of tall rosin added and whether or not it was added. Therefore, in this SIS, it is shown that the effect of the stability improvement by rosin addition is not expressed.

即ち、本発明は、SBSを添加することにより安定性向上の効果が発揮されるものであり、SBSの代替としてSEBSやSISを適用しても、所期の効果を発揮させることができないことが分かる。スチレンブロックの間にブタジエンブロックが挟まれSBSのみは、このブタジエンブロックを構成する二重結合に樹脂酸を付加させることにより自身の安定性を向上させることが可能となるが、SEBSやSISは、樹脂酸を付加させることができず、その結果、安定性の向上を図ることができないためである。   That is, in the present invention, the effect of improving the stability is exhibited by adding SBS, and even if SEBS or SIS is applied as an alternative to SBS, the desired effect cannot be exhibited. I understand. A butadiene block is sandwiched between styrene blocks, and only SBS can improve its own stability by adding a resin acid to a double bond constituting this butadiene block. SEBS and SIS, This is because the resin acid cannot be added, and as a result, stability cannot be improved.

次に、SBSと樹脂酸との反応を確認するために、実際に赤外吸光分析(IR)を行った。サンプルとしては、樹脂酸としてのアビエチン酸と、SBSにアビエチン酸を添加したスチレン−ブタジエン系組成物の2種類を作製した。そして、それらについて、それぞれ赤外吸光分析を行った。   Next, in order to confirm the reaction between SBS and resin acid, an infrared absorption analysis (IR) was actually performed. Two types of samples were prepared: abietic acid as a resin acid and a styrene-butadiene composition in which abietic acid was added to SBS. And about each, infrared absorption analysis was performed.

具体的には、アビエチン酸とSBSを、フィッシャー・トロプシュ法を用いて製造した油状物質に混合し、混合温度は195℃とし、ホモミキサーにより回転数を3500回転/分として3時間程度、混合並びに攪拌した。また製造量は300gとした。   Specifically, abietic acid and SBS are mixed with an oily substance produced using the Fischer-Tropsch method, the mixing temperature is 195 ° C., and the number of rotations is 3500 rpm with a homomixer for about 3 hours. Stir. The production amount was 300 g.

また比較のために、SBSの代わりにSIS、SEBSとアビエチン酸を、同様に油状物質と共に混合しIRを測定した。   For comparison, SIS, SEBS and abietic acid were similarly mixed with an oily substance instead of SBS, and IR was measured.

ちなみにSBSとしては、臭素価が220(g/100g:JIS K0070)、分子量が約150000、スチレン含有量が32重量%であり、エラストマー分子の両端部に存在するスチレンのブロック共重合体の量がそれぞれ16重量%であるスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体を使用した。   Incidentally, SBS has a bromine number of 220 (g / 100 g: JIS K0070), a molecular weight of about 150,000, a styrene content of 32% by weight, and the amount of styrene block copolymer present at both ends of the elastomer molecule. Styrene-butadiene-styrene block copolymers, each 16% by weight, were used.

SISとしては、臭素価が220(g/100g:JIS K0070)、分子量が220000、スチレン含有量が15質量%であり、エラストマー分子の両端部に存在するスチレンのブロック共重合体の量がそれぞれ7.5質量%であるスチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(SIS)を使用した。   As the SIS, the bromine number is 220 (g / 100 g: JIS K0070), the molecular weight is 220,000, the styrene content is 15% by mass, and the amount of block copolymer of styrene present at both ends of the elastomer molecule is 7 respectively. A styrene-isoprene-styrene block copolymer (SIS) that was 0.5 mass% was used.

SEBSとしては、臭素価が5(g/100g:JIS K0070)、分子量が150000、スチレン含有量が30質量%であり、エラストマー分子の両端部に存在するスチレンのブロック共重合体の量が15質量%であるスチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体(SEBS)を使用した。   SEBS has a bromine number of 5 (g / 100 g: JIS K0070), a molecular weight of 150,000, a styrene content of 30% by mass, and an amount of styrene block copolymer present at both ends of the elastomer molecule of 15%. % Styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer (SEBS) was used.

また油状物質としては、100℃における動粘度が5.2mm/sのものを使用した。 As the oily substance, one having a kinematic viscosity at 100 ° C. of 5.2 mm 2 / s was used.

図3は、アビエチン酸のみのIRスペクトルを、また図4は、スチレン−ブタジエン系組成物のIRスペクトルを示している。   FIG. 3 shows an IR spectrum of only abietic acid, and FIG. 4 shows an IR spectrum of a styrene-butadiene composition.

図3の結果から、1690cm−1付近において、ピークが現れているのが分かる。これは、アビエチン酸におけるカルボキシル基のC=O結合に応じたものである。 From the result of FIG. 3, it can be seen that a peak appears in the vicinity of 1690 cm −1 . This corresponds to the C═O bond of the carboxyl group in abietic acid.

また図4の結果から、1740cm−1付近において、ピークが現れており、また1690cm−1付近においてもピークが現れているのが分かる。この1690cm−1付近のピークは、アビエチン酸におけるカルボキシル基のC=O結合に基づくものであり、1740cm−1付近のピークは、エステルに基づくものである。ちなみに、COOR(Rは、水素以外の任意の炭化水素分子)であるエステルが生成された場合には、同じC=O結合であっても、1740cm−1付近に特徴的なピークが生じる。 Further, from the result of FIG. 4, it can be seen that a peak appears in the vicinity of 1740 cm −1 and a peak also appears in the vicinity of 1690 cm −1 . This peak near 1690 cm −1 is based on the C═O bond of the carboxyl group in abietic acid, and the peak near 1740 cm −1 is based on the ester. Incidentally, when an ester that is COOR (R is an arbitrary hydrocarbon molecule other than hydrogen) is produced, a characteristic peak is generated in the vicinity of 1740 cm −1 even if the C═O bond is the same.

このため、SBSとアビエチン酸を混合することにより、COOR(Rは、水素以外の任意の炭化水素分子)というエステルが生成されていることが分かる。ここでいうRが、SBSに相当するものであることが考えられる。このためアビエチン酸は、SBSに反応してエステルを生成することが、このIRの結果からも裏付けられている。そして、このアビエチン酸がSBSに反応する箇所としては、ブタジエンブロックにおける二重結合が、上述した電子密度の観点から最も可能性が高い。このため、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(SBS)におけるブタジエンブロックの二重結合に樹脂酸が付加されたことが裏付けられていることが分かる。   Therefore, it can be seen that by mixing SBS and abietic acid, an ester called COOR (R is an arbitrary hydrocarbon molecule other than hydrogen) is produced. It is conceivable that R here corresponds to SBS. For this reason, it is confirmed from this IR result that abietic acid reacts with SBS to form an ester. And as a place where this abietic acid reacts with SBS, the double bond in a butadiene block has the highest possibility from the viewpoint of the electron density mentioned above. For this reason, it turns out that the resin acid was added to the double bond of the butadiene block in a styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS).

なお、アビエチン酸と油状物質のみを、同様に撹拌混合し、IRを測定したところ、エステルに起因する1740cm−1付近のピークは確認できなかった。 Only abietic acid and an oily substance were stirred and mixed in the same manner, and IR was measured. As a result, a peak around 1740 cm −1 due to the ester could not be confirmed.

また比較のために、SBSの代わりにSIS、SEBSとアビエチン酸とを混合してIRを測定したところ、上述したエステルに相当する1740cm−1付近のピークは特段観察されなかった。 For comparison, SIS, SEBS and abietic acid were mixed in place of SBS, and IR was measured. As a result, no peak in the vicinity of 1740 cm −1 corresponding to the ester was observed.

以上の結果よりSBSにしか存在しないブタジエンブロックの二重結合に樹脂酸が付加されていることが分かる。   From the above results, it can be seen that resin acid is added to the double bond of the butadiene block that exists only in SBS.

以上の結果から、SIS,SEBSでは、樹脂酸(ここではアビエチン酸を例として実験した)との間で、エステルを生成する反応を確認することができなかったのに対し、SBSは、樹脂酸との間でエステルを生成することを確認することができた。   From the above results, in SIS and SEBS, it was not possible to confirm a reaction to form an ester with a resin acid (in this case, abietic acid was used as an example). It was confirmed that an ester was formed between

SEBSと樹脂酸とが反応しなかった理由としては、SEBSは、スチレンブロックを有するものの、ブタジエンが存在せず、二重結合が存在しないためであると考えられる。樹脂酸は、二重結合を持たないSEBSとの間で、求電子付加反応を起こさせることができない。これに対して、本発明を適用したスチレン−ブタジエン系組成物では、SBSに樹脂酸を付加させることを前提としており、このブタジエンブロックには二重結合が存在するため、当然このブタジエンブロックに樹脂酸が付加されることが考えられる。   The reason why SEBS did not react with the resin acid is considered that SEBS has a styrene block, but butadiene does not exist and double bonds do not exist. Resin acids cannot cause an electrophilic addition reaction with SEBS having no double bond. On the other hand, in the styrene-butadiene composition to which the present invention is applied, it is premised that a resin acid is added to SBS. Since this butadiene block has a double bond, naturally, the butadiene block has a resin. It is conceivable that an acid is added.

またSISは、SBSと同様に、二重結合を有するものの、樹脂酸との反応を確認することができなかった。SISは、SBSと異なり、二重結合の周辺にメチル基が存在する。樹脂酸がイソプレンブロックにおける二重結合に対して攻撃しようとするとき、当該メチル基の存在が立体障害となり、樹脂酸の如き嵩高い分子がイソプレンブロックの二重結合に付加しにくくなるためであると考えられる。   Moreover, although SIS had a double bond similarly to SBS, reaction with a resin acid was not able to be confirmed. Unlike SBS, SIS has a methyl group around the double bond. This is because when the resin acid tries to attack the double bond in the isoprene block, the presence of the methyl group becomes a steric hindrance, and bulky molecules such as resin acid are difficult to add to the double bond of the isoprene block. it is conceivable that.

上述した実験結果からも、樹脂酸に反応させるスチレン・ブタジエン共重合体としては、SISでなく、またSBSのブタジエン部分に水素付加させたSEBSでもなく、あえてSBSを選択する必要があることが分かる。また、樹脂酸は、SBSにおけるブタジエンブロックの二重結合に付加反応されて結合することが推定できる。   From the above experimental results, it is understood that the styrene / butadiene copolymer to be reacted with the resin acid is not SIS nor SEBS hydrogenated to the butadiene portion of SBS, and SBS must be selected. . In addition, it can be estimated that the resin acid is bonded by the addition reaction to the double bond of the butadiene block in SBS.

Claims (6)

(A)スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(SBS):8〜32重量%、(B)カルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペン:0.3〜12重量%、及び、(C)アスファルト:56〜91.7重量%を含有し、前記(A)〜(C)を190℃〜210℃の混合温度で混合し準備したスチレン−ブタジエン系添加剤であって、
スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(SBS):2〜8重量%未満、カルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペン:0.3〜3重量%を含有し、残部がアスファルトからなるアスファルト組成物を製造する上で、残りのアスファルトに対して添加されること、並びに
前記アスファルトが、プロパン脱れきアスファルト、ストレートアスファルト、エキストラクトのうち何れか1種類以上が含まれるアスファルトであること
を特徴とするスチレン−ブタジエン系添加剤。
(A) Styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS): 8 to 32% by weight, (B) C20 polycyclic diterpene having a carboxyl group: 0.3 to 12% by weight, and (C) Asphalt: a styrene-butadiene-based additive prepared by mixing 56-91.7% by weight and prepared by mixing (A) to (C) at a mixing temperature of 190 ° C. to 210 ° C.
Styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS): asphalt composition comprising 2 to less than 8% by weight, carboxyl group-containing polycyclic diterpene having 20 carbon atoms: 0.3 to 3% by weight, with the balance being asphalt Added to the rest of the asphalt in making the product , and
A styrene-butadiene-based additive , wherein the asphalt is an asphalt containing at least one of propane-deasphalted asphalt, straight asphalt, and extract .
上記カルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペンは、アビエチン酸、デヒドロアビエチン酸、ネオアビエチン酸、ピマール酸、イソピマール酸、パラストリン酸のうち何れか1種以上を含有するロジンであること
を特徴とする請求項1記載のスチレン−ブタジエン系添加剤。
The C20 polycyclic diterpene having a carboxyl group is a rosin containing any one or more of abietic acid, dehydroabietic acid, neoabietic acid, pimaric acid, isopimaric acid, and parastrinic acid. butadiene-based additive - styrene claim 1 Symbol mounting and.
上記カルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペン:0.3〜12重量%を含有すること
を特徴とする請求項1又は2記載のスチレン−ブタジエン系添加剤。
The styrene-butadiene-based additive according to claim 1 or 2 , characterized in that it contains 0.3 to 12% by weight of a polycyclic diterpene having 20 carbon atoms having a carboxyl group.
上記カルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペンは、ガムロジンに含まれているものであること
を特徴とする請求項1〜3のうち何れか1項記載のスチレン−ブタジエン系添加剤。
The styrene-butadiene additive according to any one of claims 1 to 3, wherein the C20 polycyclic diterpene having a carboxyl group is contained in gum rosin.
(A)スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(SBS):8〜32重量%、
(B)カルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペン:0.3〜12重量%、及び
(C)アスファルト:56〜91.7重量%を含有し、前記(A)〜(C)を190℃〜210℃の混合温度で混合し準備したスチレン−ブタジエン系添加剤を残りのアスファルトに添加することにより、
スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(SBS):2〜8重量%未満、カルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペン:0.3〜3重量%を含有し、残部がアスファルトからなるアスファルト組成物を製造すること、並びに
前記アスファルトが、プロパン脱れきアスファルト、ストレートアスファルト、エキストラクトのうち何れか1種類以上が含まれるアスファルトであること
を特徴とするアスファルト組成物の製造方法。
(A) Styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS): 8 to 32% by weight,
(B) a C20 polycyclic diterpene having a carboxyl group: 0.3 to 12% by weight, and
(C) Asphalt: 56 to 91.7% by weight, and the styrene-butadiene additive prepared by mixing (A) to (C) at a mixing temperature of 190 ° C. to 210 ° C. is added to the remaining asphalt. By doing
Styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS): asphalt composition comprising 2 to less than 8% by weight, carboxyl group-containing polycyclic diterpene having 20 carbon atoms: 0.3 to 3% by weight, with the balance being asphalt Manufacturing goods , and
A method for producing an asphalt composition, wherein the asphalt is an asphalt containing at least one of propane-deasphalted asphalt, straight asphalt, and extract .
記スチレン−ブタジエン系添加剤を上記残りのアスファルトに160〜210℃の温度下で添加すること
を特徴とする請求項5記載のアスファルト組成物の製造方法。
Method for producing a butadiene-based additive according to claim 5 Symbol mounting of the asphalt composition is characterized by adding at a temperature of 160 to 210 ° C. in the rest of the asphalt - the upper Symbol styrene.
JP2009112102A 2009-05-01 2009-05-01 Styrene-butadiene additive Active JP5367447B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009112102A JP5367447B2 (en) 2009-05-01 2009-05-01 Styrene-butadiene additive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009112102A JP5367447B2 (en) 2009-05-01 2009-05-01 Styrene-butadiene additive

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010260940A JP2010260940A (en) 2010-11-18
JP5367447B2 true JP5367447B2 (en) 2013-12-11

Family

ID=43359307

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009112102A Active JP5367447B2 (en) 2009-05-01 2009-05-01 Styrene-butadiene additive

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5367447B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5424704B2 (en) * 2009-05-01 2014-02-26 昭和シェル石油株式会社 Styrene-butadiene composition
JP6071538B2 (en) * 2012-12-26 2017-02-01 昭和シェル石油株式会社 Polymer modified asphalt composition

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0925416A (en) * 1995-07-11 1997-01-28 Daiyu Kensetsu Kk Asphalt modifier and asphalt composition
JP5242051B2 (en) * 2006-12-26 2013-07-24 昭和シェル石油株式会社 Asphalt composition and adhesive sheet

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010260940A (en) 2010-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4361958B1 (en) Asphalt composition and method for producing the same
JP6236014B2 (en) Recovery of recovered asphalt
JP6236063B2 (en) Recovery of recovered asphalt
JP5615690B2 (en) Polymer modified asphalt composition
JP6479448B2 (en) Polymer-modified asphalt composition and method for producing the same
US6310122B1 (en) Stable bitumen polymer compositions
WO2016196155A1 (en) Composite thermoplastic polymers based on reaction with biorenewable oils
WO2005108527A2 (en) Asphalt mastic utilizing petroleum refinery waste solids
JP6683855B2 (en) Asphalt composition
WO2009137299A2 (en) Rosin oil-modified bitumen and the bituminous composition containing thereof
US20190359526A1 (en) Mastic asphalt composition for production of surfacings
WO2015042296A1 (en) Pre-swelled ground tire rubber and methods of making and using the same
JP5615679B2 (en) Polymer modified asphalt composition
JP5571357B2 (en) Asphalt composition
JP2018021185A (en) Rejuvenation of reclaimed asphalt
JP5367447B2 (en) Styrene-butadiene additive
JP5424704B2 (en) Styrene-butadiene composition
JP6545059B2 (en) Polymer modified asphalt composition
EP0977813A1 (en) Process for preparing an asphalt composition
JP6071538B2 (en) Polymer modified asphalt composition
JP2012136662A (en) Polymer-modified asphalt composition
WO2020194702A1 (en) Asphalt composition, asphalt mixture, apparatus for producing asphalt composition, system for producing asphalt composition, and method for producing asphalt composition
EP1794234B1 (en) Method for producing a polymer/bitumen compound, and polymer/bitumen and bitumen/polymer compounds obtained
JP5671131B1 (en) Styrene-butadiene additive
WO2017076814A1 (en) Binder composition for light coloured pavement

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120427

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20120828

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130312

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130319

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130516

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: 20130903

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130911

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5367447

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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

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