JPH04320453A - アスファルト組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は道路舗装に適したアスフ
ァルト組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】アスファルト舗装道路は、低温時には脆
化してクラックが発生し、高温時には流動を起こして轍
掘れのような舗装面が変形する問題がある。このような
問題点を解決する目的で、これまではアスファルトにゴ
ムやブロック共重合体ゴムなどを添加する方法が検討さ
れてきた。これらを添加する場合その相溶性は充分では
なく、アスファルトに加熱混合する際に不溶性ゲルもし
くは凝集物が形成しやすくアスファルト組成物の作業性
、施工性に問題があった。また冬季など低温時の脆性は
改良されるが夏季など高温時の流動性の改善には余り効
果がない。最近は特に交通量の増加、高速化、積載荷重
の増加により路面は短時間で轍掘れ、ウエービング、ク
ラックなどさまざまな現象で傷み、車両の安全走行を阻
害する原因となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の問題
点を解決するものであり、アスファルト成分への相溶性
が良く作業性、施工性に優れ、かつ低温時の耐脆化性、
高温時の耐流動性に効果が大きい道路舗装用に適したア
スファルト組成物を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はアスファルトお
よびポリエーテル／ポリエステル系共重合体を含有して
なるアスファルト組成物に関する。

【０００５】本発明になるアスファルト組成物は、アス
ファルト、上記の共重合体、骨材、充填剤等を含むもの
である。

【０００６】本発明において用いられるアスファルトに
は特に制限はなく、天然アスファルト、ストレートアス
ファルト、セミブローンアスファルト、ブローンアスフ
ァルト等の石油アスファルト、これらの混合物が用いら
れタール、ピッチ等の瀝青物が添加されても良い。

【０００７】本発明において用いられるポリエーテル／
ポリエステル系共重合体としては、一般式（Ｉ）で表さ
れる構造単位

【化３】 （Ｒ１は水素原子またはメチル基を示す）および一般式
（ＩＩ）で表される構造単位

【化４】 （Ｒ２およびＲ３は水素原子、メチル基、エチル基、ｎ
−プロピル基およびイソプロピル基から選ばれる基を示
し、ｍは２から７までの整数を示す）を有し、一般式（
Ｉ）で表される構造単位を一般式（Ｉ）で表される構造
単位および一般式（ＩＩ）で表される構造単位の総量に
対して０．１〜７０モル％含有する重量平均分子量５０
０〜１０００００の共重合体が好ましい。また共重合体
の上記の構造単位の繰り返し状態に関してはランダム、
交互、ブロックおよびグラフトがあり特に制限はない。 上記の一般式（Ｉ）で表される構造単位にはＲ１が水素
原子のエチレンオキシド単位、Ｒ１がメチル基のプロピ
レンオキシド単位があり、この両者を含んでも良い。ま
た一般式（ＩＩ）で表される構造単位としてはβ−プロ
ピオラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクト
ン、メチル−ε−カプロラクトン等のラクトン類の開環
反応により得られるものあるいは微生物醗酵により得ら
れるポリ（ヒドロキシアルカノエート）などがあげられ
る。一般式（ＩＩ）で表される構造単位も一種類のみ含
まれても二種以上含まれてもよい。また、一般式（Ｉ）
で表される構造単位の含有割合は一般式（Ｉ）で表され
る構造単位と一般式（ＩＩ）で表される構造単位の総量
に対して０．１〜７０モル％とされるが、０．１モル％
未満ではアスファルトへの相溶性に劣り、７０モル％を
越えるとアスファルト組成物の耐水性が低下するからで
ある。この共重合体の重量平均分子量は５００〜１００
０００の範囲とされるが、５００未満ではアスファルト
組成物の耐脆化性、耐流動性が不十分であり、１０００
００を越えると混練時の粘度が上昇し混練温度を上げる
必要があり作業性が悪くまた経済的でないからである。 製造上の容易さから２０００〜２００００の範囲が好ま
しい。

【０００８】上記の共重合体は一般式（Ｉ）で表される
構造単位を有する重合体と一般式（ＩＩ）で表される構
造単位を有する重合体の末端に反応性のある基を導入し
重合体同士を反応させる方法、エチレンオキシド、プロ
ピレンオキシド等のオキシド類とラクトン類とを酸性触
媒の存在下で活性水素を有する連鎖開始剤を用いて反応
させる方法、エチレンオキシドをグリコールとアルカリ
系触媒で重合させ、そのリビング両生長末端からラクト
ンモノマーを重合させる方法などがある。例えば一般式
（Ｉ）で表される構造単位を有する重合体に対応する反
応性重合体には、ＨＯＯＣ−ＣＨ２−（ＯＣＨ２ＣＨ２
）ｎ−ＯＣＨ２ＣＯＯＨ（ｎは整数）で表されるポリエ
チレンオキシドジカルボン酸、ポリプロピレンオキシド
のカルボン酸誘導体、エチレンオキシド−プロピレンオ
キシド共重合体のカルボン酸誘導体等があり、一般式（
ＩＩ）で表される構造単位を有する重合体に対応する反
応性重合体には、ポリ−ε−カプロラクトンのジオール
、トリオール等があり、これらを高温で反応させること
により上記の共重合体を製造することができる。それぞ
れの重合体末端の反応性基の組み合わせは、上記カルボ
キシル基と水酸基の組み合わせ以外でも問題はなく適宜
選択することができる。上記の共重合体には一般式（Ｉ
）で表される構造単位および一般式（ＩＩ）で表される
構造単位以外の元素、結合等が含まれてもよい。

【０００９】本発明におけるポリエーテル／ポリエステ
ル系共重合体の使用量は、耐脆化性、耐流動性および作
業性からアスファルトに対して１〜２０重量％の範囲が
好ましい。

【００１０】骨材としては粒度１．２〜１３ｍｍの砕石
、粒度０．６〜２．５ｍｍの砂等が用いられ、充填剤と
しては炭酸カルシウム、タルク、クレー、酸化亜鉛、ガ
ラスビーズ等が用いられる。

【００１１】これらは公知の方法により溶融、混合され
てアスファルト組成物とされ道路上に舗装される。

【００１２】

【実施例】次に本発明の合成例および実施例を示す。以
下特に断りのない限り「部」および「％」はそれぞれ「
重量部」および「重量％」を示す。合成例１撹拌機、還
流冷却器、窒素導入管および温度計のついたフラスコに
ポリカプロラクトンジオール（ダイセル化学工業社製、
商品名プラクセル２２０、分子量約２０００）７１０部
、ポリエチレンオキシドジカルボン酸（川研ファインケ
ミカル社製、商品名ＰＥＯ酸＃４００、分子量約４００
、酸価２４０）２９０部、トルエン５０部を仕込んだ。 ２１０℃に昇温し縮合水を還流により除去しながら酸価
が３６になるまで３時間反応させた。その後１４０℃に
冷却しトルエンを減圧除去した。トルエン留出が終了し
た後冷却し生成物を得た。加熱残分９８．７％、酸価３
４．５、重量平均分子量５３００の淡黄色固体を得た。 なお重量平均分子量測定（ゲルパーミエーションクロマ
トグラフィー法）の際ポリエチレンオキシドジカルボン
酸のピークの消失を確認した。

【００１３】合成例２ 合成例１と同様の装置を用いポリカプロラクトンジオー
ル（ダイセル化学工業社製、商品名プラクセル２５０、
分子量約５０００）８６０部、ポリエチレンオキシドジ
カルボン酸（川研ファインケミカル社製、商品名ＰＥＯ
酸＃４００、分子量約４００、酸価２４０）を１４部に
かえた以外は合成例１と同様の操作を行った。加熱残分
９９．０％、酸価１８．１、重量平均分子量７８００の
淡黄色固体を得た。なお合成例１と同様にゲルパーミエ
ーションクロマトグラフィー法によりポリエチレンオキ
シドジカルボン酸のピークの消失を確認した。

【００１４】実施例１ ストレートアスファルト（針入度８０）４５部を１００
ｃｃのビーカーにいれ１６０℃で加熱撹拌を行った。こ
の中に合成例１のブロック共重合体５部を投入し３分間
撹拌を行った後冷却した。この組成物を少量とり位相差
顕微鏡（×４００）で相溶性を調べた結果アスファルト
中にブロック共重合体は１μｍ程度の粒径でよく分散し
ていた。

【００１５】実施例２ ストレートアスファルト（針入度８０）　　　　９９部
合成例１で得たブロック共重合体　　　　　　　　　　
１１部粒度２．５〜１３ｍｍの砕石　　　　　　　　　
　　　８４０部粒度２．５ｍｍ未満の砂　　　　　　　
　　　　　　　１３１０部炭酸カルシウム　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　１５０部上記の
砕石、砂および炭酸カルシウムをアスファルト用の混合
機にいれ１５６℃で混合した。次に上記の量のブロック
共重合体を加えさらに３分間混合した。得られたアスフ
ァルト組成物をその温度で型枠に入れ、ローラーコンパ
クタ（荷重５４０ｋｇ）を用いて２４回走行させ締め固
めて供試体を得た。この供試体を用いホイールトラッキ
ング試験および曲げ強度試験を行った。試験結果を表１
、図１、図２に示す。

【００１６】実施例３ 実施例１で使用したブロック共重合体を合成例２で得ら
れたブロック共重合体に変えた以外は実施例１と同様に
してアスファルト組成物を作製し実施例１と同様の試験
を行った。実施例１と同様にこのブロック共重合体はア
スファルトに良く分散していた。

【００１７】実施例４ 実施例２で使用したブロック共重合体を合成例２で得ら
れたブロック共重合体に変えた以外は実施例２と同様に
アスファルト組成物から供試体を製作し実施例２と同様
の試験を行った。試験結果を表１、図１および図２に示
す。

【００１８】比較例１ 実施例２で使用したブロック共重合体をストレートアス
ファルトに変えた以外は実施例２と同様にしてアスファ
ルト組成物から供試体を製作し同様の試験を行った。試
験結果を表１、図１および図２に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】１）ホイールトラッキング試験上記で得た
供試体からダイヤモンドカッターで５ｃｍ×３０ｃｍ×
３０ｃｍの試験片を切り出してホイールトラッキング試
験を行った。この試験片の上に４５℃で鉄輪に厚み１５
ｍｍのソリッドゴム（ゴム硬度：ＪＩＳ硬度７８）タイ
ヤを装着した外径２０３．２ｍｍ、幅５．０８ｍｍの車
輪（荷重５５．１ｋｇ）を２１往復／分で走行させ、車
輪の沈下量を測定して轍の掘れ方を試験した。下式によ
り変形率（ＲＤ値）、動的安定度（ＤＳ値）を求めて表
１に示す。

【数１】 上記の沈下量は車輪に固定されたアームに差動変圧器型
変位測定器を用いて自動的に記録して測定した。この試
験はニーディングされた試験片とニーディングされない
試験片について行った。ニーディングとは上記の車輪を
４５℃で２時間試験片の全面に走行させ充分にこねかえ
しを与えることである。

【００２１】２）曲げ強度試験 上記で得た供試体からダイヤモンドカッターで２．５ｃ
ｍ×２．５ｃｍ×２５ｃｍの試験片を切り出して曲げ強
度試験を行った。この試験はインストロン型引張圧縮試
験機（新興通信機株式会社製ＴＯＭ／５００型万能引張
圧縮試験機、容量５００ＫＧ）を用い、ハーケタイプの
低温循環槽（冷媒：エタノール）を用いて温度制御を行
った。 荷重：５００ｋｇ クロスヘッド移動速度：５０ｍｍ／分 ストローク：８５０ｍｍ 曲げのたわみ速度：５０ｍｍ／分 荷重測定：ロードセルによる電子的検出変位測定：セル
シンモータによる電子的検出記録計：ライナー・レコー
ダー（ＬＩＮＥＲ　　ＲＥＣＯＲＤＥＲ：２ペン式）タ
イプＷＴＲ２８１チャートスピード：５００ｍｍ／分 低温循環槽 温度：７〜−１５℃（デジタル温度計で±０．０５℃で
管理） ポンプ容量：２５リットル／分

【００２２】試験の結果を図２に示す。図２は曲げのた
わみ速度を５０ｍｍ／分にとり、温度を横軸にとり縦軸
に曲げ強度をとって示したものである。一般にこのピー
クは曲げたわみ速度や、アスファルトの感温性によって
規則正しく左右に移動する性質を持っており、混合物の
レオロジー特性を知るのに便利な試験である。ピークよ
り右側は延性破壊であり、左側は脆性破壊で、ピークは
脆化点と呼ぶことにする。ピークの温度が低い方にある
ほど、脆化する温度が低いことを示し、混合物にとって
好ましい性状である。

【００２３】

【発明の効果】本発明になるアスファルト組成物は、相
溶性が良く、低温時の耐脆化性と高温時の耐流動性に優
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例で行ったホイールトラッキング試験の結
果を示す図である。

【図２】実施例で行った曲げ強度試験の結果を示す図で
ある。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　アスファルトおよびポリエーテル／ポ
   リエステル系共重合体を含有してなるアスファルト組成
   物。
2. 【請求項２】　　ポリエーテル／ポリエステル系共重合
   体が一般式（Ｉ）で表される構造単位 【化１】 （Ｒ１は水素原子またはメチル基を示す）および一般式
   （ＩＩ）で表される構造単位 【化２】 （Ｒ２およびＲ３は水素原子、メチル基、エチル基、ｎ
   −プロピル基およびイソプロピル基から選ばれる基を示
   し、ｍは２から７までの整数を示す）を有し、一般式（
   Ｉ）で表される構造単位を一般式（Ｉ）で表される構造
   単位および一般式（ＩＩ）で表される構造単位の総量に
   対して０．１〜７０モル％含有する重量平均分子量５０
   ０〜１０００００の共重合体である請求項１記載のアス
   ファルト組成物。
3. 【請求項３】　　ポリエーテル／ポリエステル系共重合
   体の量をアスファルトに対して１〜２０重量％としてな
   るアスファルト組成物。