JP7167309B2 - アスファルト組成物、アスファルト混合物、アスファルト組成物の製造装置、アスファルト組成物の製造システムおよびアスファルト組成物の製造方法 - Google Patents
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Description
カルボキシル基を有する炭素数20の多環式ジテルペン:0.5重量%以上3.0重量%以下
石油樹脂:0.5重量%以上5.0重量%以下
残部:アロマ系オイルが3.9重量%以下であるベースアスファルト
本実施形態におけるアスファルト組成物において好適に用いられるSBSは、アスファルトへの補強材として添加される熱可塑性エラストマーである。SBSの性能は、主にその分子量及びスチレン含有量から推定することができる。SBSは、分子量が8万以上25万以下である。また、SBSは、スチレン含有量がSBS重量に対して10.0重量%以上40.0重量%以下である。SBSは、ゴム弾性を示すポリブタジエン鎖からなる柔軟性成分(ソフトセグメント)と、塑性変形を防止する架橋点の役目を果たすポリスチレンブロックからなる分子拘束成分(ハードセグメント)より構成されている。ここでスチレン含有量がSBS重量に対して10.0重量%に満たない場合、ハードセグメントが少ないため、そのSBSを用いて製造したアスファルト組成物の強度が低くなる。またスチレン含有量がSBS重量に対して40.0重量%を越える場合は、アスファルト組成物内でのSBSの貯蔵安定性が著しく低下し、材料分離を起こす。したがって、本実施形態において使用するSBSは、スチレン含有量がSBS重量に対して10.0重量%以上40.0重量%以下であることが好ましく、20.0重量%以上35.0重量%以下であることがより好ましい。これにより、貯蔵安定性に優れ、必要な強度を有するアスファルト組成物を得ることができる。
本実施形態におけるアスファルト組成物に好適に用いられ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(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。
本実施形態におけるアスファルト組成物に好適に用いられる石油樹脂は、C5系石油樹脂等の脂肪族系石油樹脂(以下、C5系石油樹脂という)、C9系石油樹脂等の芳香族系石油樹脂(以下、C9系石油樹脂という)、C5/C9共重合系石油樹脂などの石油樹脂(以下、C5/C9系石油樹脂という)、並びにこれら石油樹脂を水添して得られる水添石油樹脂のうち少なくとも1つまたは複数を使用することができる。
本実施形態において好適に用いられるベースアスファルトは、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等で構成される。ベースアスファルトは、ストレートアスファルト及びプロパン脱れきアスファルトで構成されてもよい。なお、上記の構成に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をさらに含めてベースアスファルトとしても良い。また、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、例えば、JIS K 6200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重量%含む炭化水素系プロセスオイルである。
ベースアスファルト容器101に供給されたストレートアスファルトに、必要であればエキストラクトを混合し、図示しない攪拌装置によって、例えば、140℃以上、2,000rpm以上4,000rpm以下の回転数となる条件で、所定の時間攪拌・混合され、アスファルト材としてのベースアスファルトを生成する(S101)。
次に、上述したベースアスファルトを所定量混合容器102に移送し、添加剤供給装置106によって、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石油樹脂とを所定量添加する。攪拌装置105にて、例えば、160℃以上220℃以下、2,000rpm以上4,000rpm以下の回転数となる条件で、所定の時間攪拌・混合され、アスファルト組成物を生成する(S102)。
次に、生成されたアスファルト組成物を一時的に貯蔵・保管するため、製品容器103へ移送する(S103)。この時、製品容器内では、所定の温度を維持するように、例えば制御装置108によって温度制御が行われていてもよい。
アスファルト組成物を貯蔵後、必要に応じて、アスファルト組成物に所定の粒径を有する骨材を少なくとも加えて、例えば、170℃程度、所定の時間混合することで所望の性状を有するアスファルト混合物を製造する(S104)。アスファルト組成物の状態で販売・出荷する際には、本工程は必要ない。
SBS1:スチレン含有量30.0重量%、25%トルエン溶液粘度3,000mPa・s
SBS2:スチレン含有量31.0重量%、25%トルエン溶液粘度4,000mPa・s
SBS3:スチレン含有量30.0重量%、25%トルエン溶液粘度1,700mPa・s
SBS4:スチレン含有量30.0重量%、25%トルエン溶液粘度20,000mPa・s
SBS5:スチレン含有量35.0重量%、25%トルエン溶液粘度470mPa・s
SBS6:スチレン含有量45.0重量%、25%トルエン溶液粘度170mPa・s
このうち、上述した本実施形態において規定した25%トルエン溶液粘度を満たすのはSBS1、2であり、SBS3~SBS6はいずれも比較例用の試料である。
ガムロジン:酸価155(mgKOH/g:JIS K0070)、軟化点75.0℃(JIS K2207)
不均化ガムロジン:酸価156(mgKOH/g:JIS K0070)、軟化点77.0℃(JIS K2207)
ダイマー酸:炭素数36で酸価190(mgKOH/g:JIS K0070)のトール油脂肪酸二量体化物
パルミチン酸:炭素数16で酸価210(mgKOH/g:JIS K0070)の脂肪酸
C9系石油樹脂:軟化点135.0℃、臭素価15、C5/C9系石油樹脂:軟化点145.0℃、臭素価15、水添石油樹脂:軟化点140.0℃、臭素価2、DCPD:軟化点125.0℃、臭素価92。
このうち、上述した本実施形態において規定した臭素価が30以下を満たす石油樹脂は、C9系石油樹脂、C5/C9系石油樹脂および水添石油樹脂であり、DCPDは比較用の試料である。
101 :ベースアスファルト容器
102 :混合容器
103 :製品容器
104 :第1の供給配管
105 :攪拌装置
106 :添加剤供給装置
107 :第2の供給配管
108 :制御装置
109 :処理装置
110 :記憶装置
111 :入力装置
Claims (7)
- スチレン-ブタジエン-スチレン共重合体(SBS):4.0重量%以上6.0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:0.5重量%以上3.0重量%以下、
石油樹脂:0.5重量%以上5.0重量%以下、を含有し、
残部は、アロマ系オイルが3.9重量%以下であるベースアスファルトで少なくとも構成され、
上記SBSは、25%トルエン溶液粘度が2,500mPa・s以上5,000mPa・s以下であり、
上記石油樹脂は、臭素価が30以下であること
を特徴とするアスファルト組成物。 - 上記石油樹脂は、軟化点が100℃以上170℃以下であること
を特徴とする請求項1記載のアスファルト組成物。 - 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又は2記載のアスファルト組成物。 - 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るものであること
を特徴とする請求項1~3の何れか1項記載のアスファルト組成物。 - 上記アロマ系オイルは、原油の減圧蒸留残油を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であること
を特徴とする請求項1~4の何れか1項記載のアスファルト組成物。 - 請求項1~請求項5の何れか1項記載のアスファルト組成物に少なくとも骨材を混合したこと
を特徴とするアスファルト混合物。 - アロマ系オイルが3.9重量%以下であるベースアスファルト中に、少なくとも
スチレン-ブタジエン-スチレン共重合体(SBS):4.0重量%以上6.0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:0.5重量%以上3.0重量%以下、
石油樹脂:0.5重量%以上5.0重量%以下、を混合する工程を有し、
上記SBSは、25%トルエン溶液粘度が2,500mPa・s以上5,000mPa・s以下であり、
上記石油樹脂は、臭素価が30以下であること
を特徴とするアスファルト組成物の製造方法。
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