JP6071538B2

JP6071538B2 - ポリマー改質アスファルト組成物

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Publication number: JP6071538B2
Application number: JP2012283473A
Authority: JP
Inventors: 一浩若松; 昌洋佐野
Original assignee: Showa Shell Sekiyu KK
Current assignee: Showa Shell Sekiyu KK
Priority date: 2012-12-26
Filing date: 2012-12-26
Publication date: 2017-02-01
Anticipated expiration: 2032-12-26
Also published as: JP2014125568A; WO2014102148A1

Description

本発明は、主として道路舗装に適用されるポリマー改質アスファルト組成物のうち、特に養生を行うことなく所望の強度を発現させる上で好適なポリマー改質アスファルト組成物に関するものである。

従来より、アスファルトは道路舗装等の幅広い分野で使用されている。重交通道路の舗装には、一般的には補強剤としてスチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）を始めとした熱可塑性エラストマーを使用したポリマー改質アスファルトが利用されている。

ポリマー改質アスファルトの製造工場では、例えば、非特許文献１のようにブレンド製造工程終了後、１６０〜１８０℃の温度条件下で養生を行う熟成工程を１〜３日程度経て、貯蔵タンクに貯蔵される。この熟成工程は、ポリマーをアスファルトに均一に分散させるため（ポリマーがアスファルトのオイル分を吸収して膨潤するため）に行われるものであり、ポリマー改質アスファルトに上述した物性を発揮させる上で、必要な工程であるとされてきた。すなわち、ポリマー改質アスファルトの製造においては、ブレンド製造後１〜３日間に亘り、養生を行う熟成工程を行わなければならないという制約が存在していた。

本熟成工程は、大型の熟成タンクを１６０〜１８０℃の温度条件で１〜３日間維持しなければならないことから、大規模な設備投資が必要であり、エネルギーを大量消費することから環境への負荷が問題となっていた。また、舗装現場でポリマー改質アスファルトに対する需要が大きく、ポリマー改質アスファルトの迅速な大量供給が必要とされる場合でも、上記養生（熟成工程）のために１〜３日間の期間を要するため、その分供給が遅れてしまい、舗装工事が遅延してしまうという問題点があった。

そのため、ブレンド製造後、すぐに現場へ搬送可能となるポリマー改質アスファルト組成物が求められていた。

上坂憲一ら、排水性舗装用高粘度改質アスファルトの材料特性と製造方法に関する研究、土木学会舗装工学論文集第９巻（第８７〜９４頁）2004年12月

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、アスファルトの製造から現場への搬送に至るまでのリードタイムを短くするために、この製造後の養生を行うことなく、耐轍掘れ性（ＤＳ値）を高く保持しつつ、軟化点を低減可能なポリマー改質アスファルト組成物を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明者らは、ポリマー改質アスファルトに必須成分として添加するスチレン系熱可塑性エラストマー自体を最適化することにより、製造後の養生を行うことなく、軟化点を下げて、かつ、耐轍掘れ性（ＤＳ値）を高く保持できる点に着目し、鋭意検討を行った。

その結果、２５℃における２５％トルエン溶液粘度が３０００〜４５００ｍＰａ・ｓの範囲にある第１のスチレン系熱可塑性エラストマーとしてのＳＢＳと、２５℃における２５％トルエン溶液粘度が１７００〜２５００ｍＰａ・ｓの範囲にある第２のスチレン系熱可塑性エラストマーとしてのＳＢＳとを所定の比率で混合することにより、養生をすることなく、軟化点のみならずＤＳ値も優れた性状を示すことが実験的に検証し、上述した従来の課題を解決し得るポリマー改質アスファルト組成物を発明するに至った。

請求項１記載のポリマー改質アスファルト組成物は、ベースアスファルトと、２５℃における２５％トルエン溶液粘度が３０００〜４５００ｍＰａ・ｓの範囲にある第１のスチレン系熱可塑性エラストマーとしてのＳＢＳと、２５℃における２５％トルエン溶液粘度が１７００〜２５００ｍＰａ・ｓの範囲にある第２のスチレン系熱可塑性エラストマーとしてのＳＢＳとが混合された熱可塑性エラストマー：３〜６質量％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：０．３〜２質量％とを含有し、上記熱可塑性エラストマー全体における上記第１のスチレン系熱可塑性エラストマーの含有率は、６０〜８０質量％であることを特徴とする。

請求項２記載のポリマー改質アスファルト組成物は、請求項１記載の発明において、上記熱可塑性エラストマー：４〜５質量％を含有することを特徴とする。

上述した構成からなる本発明によれば、２５℃における２５％トルエン溶液粘度が３０００〜４５００ｍＰａ・ｓの範囲にある第１のスチレン系熱可塑性エラストマーと、２５℃における２５％トルエン溶液粘度が１７００〜２５００ｍＰａ・ｓの範囲にある第２のスチレン系熱可塑性エラストマーとを所定の比率で混合することにより、製造後の養生を行うことなく、耐轍掘れ性（ＤＳ値）を高く保持しつつ、軟化点を低減可能となる。このため、特に現場でのアスファルトに対する需要が大きい場合に、製造後の養生することなく即座に出荷して現場へ供給することが出来、舗装工事が長期化してしまうのを防止することが可能となる。

以下、本発明を適用したポリマー改質アスファルト組成物の実施の形態について詳細に説明する。

本発明を適用したポリマー改質アスファルト組成物は、ベースアスファルトと、２５℃における２５％トルエン溶液粘度が３０００〜６０００ｍＰａ・ｓの範囲にある第１のスチレン系熱可塑性エラストマーと２５℃における２５％トルエン溶液粘度が５００〜２５００ｍＰａ・ｓの範囲にある第２のスチレン系熱可塑性エラストマーとが混合された熱可塑性エラストマー：３〜６質量％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：０．３〜２質量％とを含有している。

上記熱可塑性エラストマー全体における、この第１のスチレン系熱可塑性エラストマーの含有率は、６０〜８０質量％である。

以下、本発明を適用したポリマー改質アスファルト組成物の各構成要素の詳細並びに数値限定理由について説明する。

ベースアスファルト
本発明におけるアスファルトとしては、例えば、ストレートアスファルト（ＪＩＳＫ２２０７参照）、ブローンアスファルト（ＪＩＳＫ２２０７参照）、セミブローンアスファルト（「アスファルト舗装要綱」，社団法人日本道路協会発行，平成９年１月１３日，ｐ．５１，表−３．３．４参照）、溶剤脱瀝アスファルト（「新石油辞典」，石油学会編，１９８２年，ｐ．３０８参照）等のアスファルト又はこれらの混合物、並びにこのような各種アスファルトに芳香族系重質鉱油等が添加されたもの等を使用することができる。特に本発明では、使用するベースアスファルトとしては、ストレートアスファルトと、溶剤脱瀝アスファルトとに芳香族系重質鉱油を添加したアスファルトが好ましい。

本発明ではアスファルトの針入度グレードごとに検討し、ストレートアスファルト６０／８０〜１００／１２０相当品まで使用することができる。

一般に針入度グレードが低いほど、ＤＳ値に代表される機械的強度が高いが、一方で曲げ仕事量と曲げスティフネスに代表される低温性状が悪くなる。

溶剤脱瀝アスファルトとしては、プロパン、または、プロパンとブタンを使用したプロパン脱瀝アスファルトが好ましい。このストレートアスファルトと、溶剤脱瀝アスファルトとの混合比率は、例えば６０〜８０もの所望の針入度（１／１０ｍｍ）に応じて調整される。

芳香族系重質鉱油としては、石油系溶剤抽出油やＪＩＳＫ６２００に規定されている、芳香族炭化水素を少なくとも３５質量％含むアロマ系の炭化水素系プロセスオイル等や、原油の減圧蒸留残油をプロパン等により脱瀝して得られた溶剤脱瀝油を更にフルフラール等の極性溶剤を用いて溶剤抽出することにより、ブライトストック（重質潤滑油）を得る際の溶剤抽出油、すなわち、エキストラクトがある。本発明では、芳香族重質鉱油としては、エキストラクトを添加することが好ましい。

本発明におけるエキストラクトの役割は、熱可塑性エラストマーのアスファルトへの溶解性を高め、貯蔵安定性において分離させないようにするもので、熱可塑性エラストマーの添加量が多いとエキストラクトの必要な添加量も増加する。また、熱可塑性エラストマーの添加量に対して必要以上のエキストラクトを添加すると強度が低下する。

アスファルト組成物全体に対するエキストラクトの含有量は、針入度、軟化点、貯蔵安定性、強度を示す複素弾性率とホイールトラッキング試験における動的安定度（ＤＳ値）、及び、低温性状を示す低温カンタブロ損失量を考慮して決められるが、本発明で検討した範囲では、アスファルト組成物全体に対するエキストラクトの含有量は４〜１２質量％が好ましい。

熱可塑性エラストマー：３〜６質量％
本発明のポリマー改質アスファルト組成物に用いるスチレン系熱可塑性エラストマーは、以下に規定する第１のスチレン系熱可塑性エラストマーと、第２のスチレン系熱可塑性エラストマーとを混合させてなる。

第１のスチレン系熱可塑性エラストマーは、２５℃における２５％トルエン溶液粘度が３０００〜６０００ｍＰａ・ｓの範囲にある。

第１のスチレン系熱可塑性エラストマーの例としては、上述した条件を満たす限り、その種類については特に制約はなく、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、ＳＢＳのブタジエンブロック中の二重結合部分を完全に水添処理したスチレン−エチレン／ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、および、ＳＢＳのブタジエンブロック中の二重結合を選択的に一部分水添処理したスチレン−ブタジエン／ブチレン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＢＳ）等、他にはスチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、ＳＩＳのブタジエンブロック中の二重結合部分を完全に水添処理したスチレン−エチレン／プロピレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）等を挙げることができる。中でもＳＢＳを使用するのが好ましい。

第１のスチレン系熱可塑性エラストマーは、２５℃における２５％トルエン溶液粘度が３０００〜６０００ｍＰａ・ｓとされていることで、より高分子量で構成されていることとなる。ここで第１のスチレン系熱可塑性エラストマーの２５℃における２５％トルエン溶液粘度が３０００ｍＰａ・ｓより小さい場合は、分子量が低くなりすぎることにより、より低分子量の第２のスチレン系熱可塑性エラストマーの分子量との差異が小さくなる。その結果、第１のスチレン系熱可塑性エラストマーと、第２のスチレン系熱可塑性エラストマーとの相互作用を発揮して、所望の改質効果が得られなくなるため好ましくない。一方、第１のスチレン系熱可塑性エラストマーの２５℃における２５％トルエン溶液粘度が６０００ｍＰａ・ｓより大きい場合は、分子量が高くなりすぎることにより、ポリマー改質アスファルト組成物の粘度が著しく上昇してしまい、低い温度で骨材と混合し、締固めることが困難となってしまうため好ましくない。

なお、第１のスチレン系熱可塑性エラストマーは、望ましくは２５℃における２５％トルエン溶液粘度が４０００〜５０００ｍＰａ・ｓの範囲とされていることで上述した効果をより一層好適に発揮させることが可能となる。

第２のスチレン系熱可塑性エラストマーは、２５℃における２５％トルエン溶液粘度が５００〜２５００ｍＰａ・ｓの範囲にある。

第２のスチレン系熱可塑性エラストマーの例としては、上述した条件を満たす限り、その種類については特に制約はなく、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、ＳＢＳのブタジエンブロック中の二重結合部分を完全に水添処理したスチレン−エチレン／ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、および、ＳＢＳのブタジエンブロック中の二重結合を選択的に一部分水添処理したスチレン−ブタジエン／ブチレン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＢＳ）等、他にはスチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、ＳＩＳのブタジエンブロック中の二重結合部分を完全に水添処理したスチレン−エチレン／プロピレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）等を挙げることができる。中でもＳＢＳを使用するのが好ましい。

第２のスチレン系熱可塑性エラストマーは、２５℃における２５％トルエン溶液粘度が５００〜２５００ｍＰａ・ｓとされていることで、より高分子量で構成されていることとなる。ここで第２のスチレン系熱可塑性エラストマーにおける２５℃における２５％トルエン溶液粘度が５００ｍＰａ・ｓより小さい場合は、分子量が低くなりすぎることにより、所望の改質効果が得られなくなるため好ましくない。一方、第２のスチレン系熱可塑性エラストマーの２５℃における２５％トルエン溶液粘度が２５００ｍＰａ・ｓより大きい場合は、より高分子量の第１のスチレン系熱可塑性エラストマーの分子量との差異が小さくなる。その結果、第１のスチレン系熱可塑性エラストマーと、第２のスチレン系熱可塑性エラストマーとの相互作用を発揮して、所望の改質効果が得られなくなるため好ましくない。

なお、第２のスチレン系熱可塑性エラストマーは、望ましくは２５℃における２５％トルエン溶液粘度が１０００〜２０００ｍＰａ・ｓの範囲とされていることで上述した効果をより一層好適に発揮させることが可能となる。

このように本発明では、いずれも２５℃における２５％トルエン溶液粘度の高いスチレン系熱可塑性エラストマーである第１のスチレン系熱可塑性エラストマーと、２５℃における２５％トルエン溶液粘度の低いスチレン系熱可塑性エラストマーである第２のスチレン系熱可塑性エラストマーという２種類の熱可塑性エラストマーを組み合わせることによって、従来におけるポリマー改質アスファルトよりも軟化点を下げることができる。これに加えて、第１のスチレン系熱可塑性エラストマーと、第２のスチレン系熱可塑性エラストマーとの相互作用により、製造後の養生を行うことなく、十分な強度を発現させることができ、耐轍掘れ性（ＤＳ値）を高く保持することが可能となる。

ここで、熱可塑性エラストマー全体の量が第１のスチレン系熱可塑性エラストマーと第２のスチレン系熱可塑性エラストマーの質量和で示されるものとしたとき、熱可塑性エラストマー全体における第１のスチレン系熱可塑性エラストマーの含有率は、６０〜８０質量％である必要があり、好ましくは、７３〜８０質量％とされていることが望ましい。

また、この熱可塑性エラストマー全体の量が、ポリマー改質アスファルト組成物全体に対して３質量％未満であれば、上述した性能を十分に発揮させることができない。また、この熱可塑性エラストマー全体の量が、ポリマー改質アスファルト組成物全体に対して６質量％を超える場合には、上述した効果が飽和してしまう上に、高価な熱可塑性エラストマー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、熱可塑性エラストマーの含有量が６質量％を超えて添加しても、アスファルト組成物の機械的特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。

このため、熱可塑性エラストマーの含有量は、ポリマー改質アスファルト組成物の全質量に対して、３〜６質量％とされていることが必要となる。なお、上述した効果を更に好適に発揮させるためには、熱可塑性エラストマーの含有量は、４〜５質量％とされていることが望ましい。

カルボキシル基を有する炭素数２０の多環式ジテルペン：０．３〜２質量％
カルボキシル基を有する炭素数２０の多環式ジテルペン（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。

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。

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質量％、ネオアビエチン酸が１５〜２５質量％、パラストリン酸が２０〜３０質量％、ピマール酸が３〜８質量％、イソピマール酸が１０〜２０質量％、デヒドロアビエチン酸が３〜８質量％含まれている。

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。

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、ポリマー改質アスファルト組成物の全質量に対して、０．３〜２質量％を含有する。仮にこの樹脂酸の含有量が０．３質量％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２質量％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２質量％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。

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、ポリマー改質アスファルト組成物の全質量に対して、０．３〜１質量％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質量％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。

以下に、本発明で使用した試験方法、実施例及び比較例、参考例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、以下の例において単に％のみ記載されている場合は、質量％を示すものとする。

本発明では、実験的検討を行うために得たサンプルについて、表１に示すように、バインダ性状を確認するための試験として、針入度（２５℃）、軟化点、粘度（１８０℃）、の項目からなる性状試験を行った。また、ポリマー改質アスファルト組成物と骨材とを混合した混合物の耐轍掘れ性を介して機械的強度を確認するための試験としてＤＳ値を測定した。以下、詳細な試験方法について説明をする。

針入度（２５℃）は、JIS K ２２０７「石油アスファルト−針入度試験方法」で測定した。この値は４０（０.１ｍｍ）以上が好ましい。

軟化点は、JIS K ２２０７「石油アスファルト−軟化点試験方法」で測定した。この値は５６．０−７０．０（℃）以上が好ましい。

粘度（１８０℃）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／分で測定した。
ＤＳ値（動的安定度）は、各ポリマー改質アスファルト組成物と表２に示す配合の骨材を使用し、混合物に占めるアスファルト量を５．０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、舗装調査・試験法便覧（社団法人日本道路協会編）に規定されているホイールトラッキング試験方法に準拠して測定した。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。

ＤＳ値（回/ｍｍ）は、試験開始後４５分から６０分までの１５分間の変形量（ｍｍ）と、試験開始後４５分から６０分までの１５分間のタイヤ走行回数（回）を用いて以下の数式（２）を用いて求める。

ＤＳ値（回/ｍｍ）＝（４５分〜６０分までの間のタイヤ走行回数（回））／（４５分〜６０分までの間の変形量（ｍｍ））・・・・・・・・・（１）

このＤＳ値が高いほど、アスファルトの強度が高く、轍掘れに強い舗装材料を提供できることを意味している。前記の舗装調査・試験法便覧にはＤＳ値が６０００回/ｍｍ以上となった場合は、ＤＳ値が６０００回/ｍｍ以上と報告することになっているが、本発明で、より高い舗装強度が求められるため、実際に得られたＤＳ値を用いた。また、望ましいＤＳ値は６０００回/ｍｍ以上、好ましくは６３００回/ｍｍ以上とした。

(実施例１〜４、比較例１〜６及び参考例１〜４について)

以下、本発明を適用した改質アスファルト組成物において、効果を検証するため、改質材としてのスチレン系熱可塑性エラストマーとしてＳＢＳを使用した実施例、比較例、及び参考例について、詳細に説明をする。

表１の実施例１〜４、比較例１〜６、及び参考例１〜４に示す配合比率からなる、ストレートアスファルト、エキストラクト、プロパン脱瀝アスファルト、ＳＢＳ、剥離防止剤（ダイマー酸、ロジン）からなる試料を準備した。

本検証で使用したストレートアスファルトの性状は、代表的な性状が、針入度が６７（１／１０ｍｍ）、軟化点が４８．０℃、１５℃における密度が１０３６ｋｇ／ｍ³であるものである。プロパン脱瀝アスファルトの性状は、代表的な性状が針入度が１２（１／１０ｍｍ）、軟化点が６３．５℃、１５℃における密度が１０６２ｋｇ／ｍ³であるものである。また、使用したエキストラクトは、代表的な性状が６０℃における動粘度が５５６ｍｍ²／ｓ、１５℃における密度が９７７．２ｋｇ／ｍ³であるのものである。

また、本検証において使用したＳＢＳを表１に示す。ＳＢＳはスチレン含有量、並びに２５℃における２５％トルエン溶液粘度の異なる４種類である。この表１に示される合計４種類のＳＢＳのうち、上から１段目のＳＢＳ１は、スチレン含有量３１質量％で２５℃における２５％トルエン溶液粘度４５００mPa・sであり、第１のスチレン系熱可塑性エラストマーである。

また、上から２〜４段目のＳＢＳ２〜ＳＢＳ４が第２のスチレン系熱可塑性エラストマーである。ここで、ＳＢＳ２は、スチレン含有量３０質量％で２５℃における２５％トルエン溶液粘度１７００mPa・sであり、ＳＢＳ３は、スチレン含有量３１質量％で２５℃における２５％トルエン溶液粘度１１５０mPa・sであり、ＳＢＳ４は、スチレン含有量４５質量％で２５℃における２５％トルエン溶液粘度１７０mPa・sである。

また、２５℃における２５％トルエン溶液粘度の測定方法は、例えば特開２００８−３１２６７号公報等に記載されているように、ブルックフィールド（ＢＬ）型粘度計により測定することができる。

剥離防止剤としては、本発明の実施例１〜４、参考例３〜４及び比較例２〜６において、骨材との間での剥離防止性及び相溶化性を発揮させるために、酸価１５６（ｍｇＫＯＨ／ｇ：ＪＩＳＫ００７０）、軟化点７７．０℃（ＪＩＳＫ２２０７）の不均化ガムロジンを用いている。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。本実施例では、このガムロジンを添加する場合において、組成物全体に対する含有量を０．５重量％としている。また、参考例１、２及び比較例１については、ダイマー酸を使用している。

ストレートアスファルト、プロパン脱瀝アスファルト、エキストラクト、剥離防止剤を、表１の実施例１〜４、比較例１〜６、及び参考例１〜４のそれぞれの配合比率となるようにホモミキサーで混合して１９５℃程度に維持した後、ＳＢＳと剥離防止剤を添加した。撹拌は、ホモミキサーの回転数を３５００回転/分として３時間行った。その際の製造量は１．８ｋｇとした。次に、調製したアスファルトと骨材を１７０℃で混合し、所定の供試体を作製し、試験に供した。

参考例１、２は、何れも従来のアスファルト組成物の実験結果を示したものである。これら参考例１、２は、熱可塑性エラストマーがＳＢＳ１のみの１種類で構成されており、その含有量は、４．３質量％とされている。また、剥離防止剤としては、ダイマー酸を用いている。ちなみに参考例１が養生前の性状を示しており、これを１〜２日間に亘り養生させた場合における性状を示しているのが参考例２である。

養生前の参考例１に示すように、軟化点が７０℃を超えており、ＤＳ値が６０００（回／ｍｍ）を下回るものであったが、養生後の参考例２では、何れも軟化点が７０℃以下であり、ＤＳ値が６０００以上となっている。

この参考例１、２に対して、実施例１〜４、比較例１〜６、参考例３〜４は、何れも養生前の性状を示している。即ち、これら実施例１〜６、比較例１〜６は、何れも養生を行ったものではなく、混合後すぐに性状を測定したものである。

比較例1は、ＳＢＳ１とＳＢＳ２を混合することで熱可塑性エラストマーを構成し、熱可塑性エラストマー全体におけるＳＢＳ１の比率を７５質量％としたものである。また、剥離防止剤としてダイマー酸を使用している。この比較例１では、軟化点が７０℃を超えており、ＤＳ値が４８４６（回／ｍｍ）であることから、６０００（回／ｍｍ）未満となってしまっていた。

比較例２は、ＳＢＳ２のみで熱可塑性エラストマーを構成していることから、熱可塑性エラストマー全体におけるＳＢＳ１の比率を０質量％としたものである。また剥離防止剤としてロジンを使用している。この比較例２では、軟化点が５７．０℃であることからこれを７０℃以下に調整することができたことが示されており、その結果、粘度を小さくすることができたことが示されている。しかしながら、ＤＳ値が３７０６（回／ｍｍ）であることから、６０００（回／ｍｍ）未満となってしまっていた。

比較例３は、ＳＢＳ１とＳＢＳ２を混合することで熱可塑性エラストマーを構成し、熱可塑性エラストマー全体におけるＳＢＳ１の比率を５０質量％としたものである。また、剥離防止剤としてロジンを使用している。この比較例３では、軟化点が５６．０℃であることからこれを７０℃以下に調整することができたことが示されており、その結果、粘度を小さくすることができたことが示されている。しかしながら、ＤＳ値が４８４６（回／ｍｍ）であることから、６０００（回／ｍｍ）未満となってしまっていた。

比較例４は、ＳＢＳ１とＳＢＳ２を混合することで熱可塑性エラストマーを構成し、熱可塑性エラストマー全体におけるＳＢＳ１の比率を８４質量％としたものである。また、剥離防止剤としてロジンを使用している。この比較例４では、軟化点が７５．５℃であることから、７０℃を超えてしまっている。またＤＳ値も５７２７（回／ｍｍ）であることから、６０００（回／ｍｍ）未満となってしまっていた。

比較例５は、ＳＢＳ１とＳＢＳ２を混合することで熱可塑性エラストマーを構成し、熱可塑性エラストマー全体におけるＳＢＳ１の比率を９５質量％としたものである。また、剥離防止剤としてロジンを使用している。この比較例５では、軟化点が７９．５℃であることから、７０℃を超えてしまっている。またＤＳ値も４８４６（回／ｍｍ）であることから、６０００（回／ｍｍ）未満となってしまっていた。

比較例６は、ＳＢＳ１のみで熱可塑性エラストマーを構成し、熱可塑性エラストマー全体におけるＳＢＳ１の比率を１００質量％としたものである。また、剥離防止剤としてロジンを使用している。この比較例６では、軟化点が８０．５℃であることから、７０℃を超えてしまっている。またＤＳ値も４３４５（回／ｍｍ）であることから、６０００（回／ｍｍ）未満となってしまっていた。

実施例１〜４は、熱可塑性エラストマーの含有量並びに上記熱可塑性エラストマー全体における第１のスチレン系熱可塑性エラストマーの含有率、剥離防止剤の種類等が何れも本発明において規定した範囲内にある配合である。

特に実施例１〜４は、何れもＳＢＳ１とＳＢＳ２を混合することで熱可塑性エラストマーを構成している。また、熱可塑性エラストマー全体におけるＳＢＳ１の比率を実施例１から３にかけて６３質量％、７０質量％、７５質量％、７７質量％と徐々に増加させている。また、剥離防止剤としてロジンを使用している。

これにより、実施例１〜４は、ＤＳ値が何れも６０００（回／ｍｍ）以上とされている。

即ち、熱可塑性エラストマー全体におけるＳＢＳ１の比率が５０質量％である比較例３と、熱可塑性エラストマー全体におけるＳＢＳ１の比率が６３質量％である実施例１との間で特にＤＳ値において顕著な効果の差異が現れることが示される。このため、熱可塑性エラストマー全体におけるＳＢＳ１（第１のスチレン系熱可塑性エラストマー）の比率が６０質量％以上とされていることにより、ＤＳ値、及び軟化点の双方において、より優れた性状を示すことが実験的に検証できたことが示されている。

また、熱可塑性エラストマー全体におけるＳＢＳ１の比率が８４％である比較例４と、熱可塑性エラストマー全体におけるＳＢＳ１の比率が７７質量％である実施例４との間でＤＳ値及び軟化点において顕著な効果の差異が現れることが示される。このため、熱可塑性エラストマー全体におけるＳＢＳ１（第１のスチレン系熱可塑性エラストマー）の比率が８０％以下とされていることにより、ＤＳ値、及び軟化点の双方において、より優れた性状を示すことが実験的に検証できたことが示されている。

特に実施例４から比較例４〜６の傾向より、熱可塑性エラストマー全体におけるＳＢＳ１（第１のスチレン系熱可塑性エラストマー）の比率を７７質量％、８４質量％、９５質量％、１００質量％と増加させるにつれてＤＳ値が下がる傾向が新規に見出され、その中で当該比率８０質量％が、所望のＤＳ値が得られるか否かの閾値となっていることが実験的に見出されたものといえる。

ちなみに、参考例３は、ＳＢＳ１とＳＢＳ３を混合することで熱可塑性エラストマーを構成し、熱可塑性エラストマー全体におけるＳＢＳ１の比率が７７質量％としたものである。また、剥離防止剤としてロジンを使用している。この参考例３では、軟化点が６３．０℃であることから、７０℃以下にこれを抑えることができ、またＤＳ値も６０００（回／ｍｍ）以上となっている。このため、ＤＳ値、及び軟化点の双方において、より優れた性状を示すことが実験的に検証できたことが示されている。特にこの参考例３は、第２のスチレン系熱可塑性エラストマーの２５℃における２５％トルエン溶液粘度が１１５０ｍＰａ・ｓのＳＢＳ３を使用しており、ＳＢＳ２よりも低分子量とされているが、これによっても同様の優れた性状が示されることが実験的に確証できている。

また、参考例４は、ＳＢＳ１とＳＢＳ４を混合することで熱可塑性エラストマーを構成し、熱可塑性エラストマー全体におけるＳＢＳ１の比率が７７質量％としたものである。また、剥離防止剤としてロジンを使用している。この参考例４では、軟化点が６１．５℃であることから、７０℃以下にこれを抑えることができ、またＤＳ値も６０００（回／ｍｍ）以上となっている。このため、ＤＳ値、及び軟化点の双方において、より優れた性状を示すことが実験的に検証できたことが示されている。特にこの参考例４は、第２のスチレン系熱可塑性エラストマーの２５℃における２５％トルエン溶液粘度が１７０ｍＰａ・ｓのＳＢＳ４を使用しており、ＳＢＳ２よりも低分子量とされているが、これによっても同様の優れた性状が示されることが実験的に確証できている。

このように、本発明によれば、２５℃における２５％トルエン溶液粘度が３０００〜６０００ｍＰａ・ｓの範囲にある第１のスチレン系熱可塑性エラストマーと、２５℃における２５％トルエン溶液粘度が５００〜２５００ｍＰａ・ｓの範囲にある第２のスチレン系熱可塑性エラストマーとを所定の比率で混合することにより、養生をすることなく、軟化点のみならずＤＳ値も優れた性状を示すことが実験的に検証することができた。このため、特に現場でのアスファルトに対する需要が大きい場合に、製造後の養生することなく即座に出荷して現場へ供給することが出来、舗装工事が長期化してしまうのを防止することが可能となる。

Claims

ベースアスファルトと、
２５℃における２５％トルエン溶液粘度が３０００〜４５００ｍＰａ・ｓの範囲にある第１のスチレン系熱可塑性エラストマーとしてのＳＢＳと、２５℃における２５％トルエン溶液粘度が１７００〜２５００ｍＰａ・ｓの範囲にある第２のスチレン系熱可塑性エラストマーとしてのＳＢＳとが混合された熱可塑性エラストマー：３〜６質量％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：０．３〜２質量％とを含有し、
上記熱可塑性エラストマー全体における上記第１のスチレン系熱可塑性エラストマーの含有率は、６０〜８０質量％であること
を特徴とするポリマー改質アスファルト組成物。
上記熱可塑性エラストマー：４〜５質量％を含有すること
を特徴とする請求項１記載のポリマー改質アスファルト組成物。