JPH0593140A

JPH0593140A - アスフアルト組成物

Info

Publication number: JPH0593140A
Application number: JP27851591A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Saito; 哲夫斉藤; Toshio Namitsuka; 俊夫波塚
Original assignee: Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 1991-09-30
Filing date: 1991-09-30
Publication date: 1993-04-16

Abstract

(57)【要約】【目的】製造時間が短縮され、組成物の軟化点、針入
度、低温特性等の特性と加工性のバランスが改善された
アスファルト組成物を提供すること。【構成】アスファルト改質剤として、一般式（Ａ−
Ｂ）n-Ｘ（式中の、Ａはモノビニル芳香族化合物と全単
量体量の１〜４０重量％の共役ジエンとの共重合体ブロ
ックを、Ｂは共役ジエン単量体の重合体ブロックを、Ｘ
は多官能性カップリング剤残基を、ｎは３以上の整数を
それぞれ表わす）で示され、重量平均分子量が１００，
０００〜１，０００，０００、モノビニル芳香族化合物
の含有割合が１０〜５０重量％、ブタジエン部分のビニ
ル結合含有量が１５％未満であるラジアルブロック共重
合体を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アスファルトへの溶解
性が改善され、組成物の軟化点、針入度、低温特性等の
特性と加工性のバランスが改善された、特定構造のブロ
ック共重合体を含むアスファルト組成物に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】アスファルトは安価で入手が容易なため
道路舗装用、ル−フィング材、止水材等の種々の用途に
幅広く用いられている。しかしながら、アスファルトは
タフネスやテナシティ等に劣るばかりでなく、最大の欠
点として温度によって柔軟性を示したり、あるいは硬く
なる等好ましくない感温性を有している。

【０００３】このようなアスファルトの欠点を改良する
ために、種々の重合体を添加する方法が試みられてい
る。例えば、アスファルトへの溶解時のゲル化を抑制す
る目的で分岐構造のスチレン−ブタジエンブロック共重
合体を用いる方法が、特公昭５９−３６９４９号公報に
開示されている。この方法では、確かにゲル化抑制効果
は認められるが、軟化点、伸度、６０℃粘度等のアスフ
ァルトの特性の改良は充分とはいい難い。該共重合体の
使用量を増加すれば、これらの特性の改良効果も増加す
るが、該共重合体のアスファルトへの溶解時間が著しく
長くなる。更に、得られたアスファルト組成物の溶融粘
度も著しく高くなって加工性が損なわれるという問題が
生じる。

【０００４】スチレン含有量とブタジエン部分のビニル
結合含有量とが一定の関係を満足する特定構造のスチレ
ン−ブタジエンブロック共重合体をアスファルトに添加
して針入度、軟化点、伸度等を改善しようとする提案が
特開昭６３−２３４０６３号公報に開示されている。こ
の提案では、これらの特性は改善されるが、６０℃粘度
が低下し、道路舗装への使用上問題となる。また、低温
特性の改善も充分でなくル−フィング用途への使用には
問題がある。

【０００５】このように、特定構造のブロック共重合体
を使用してアスファルトを改質しようとする試みも未だ
満足できる結果は得られておらず、さらなる改善が望ま
れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、組成物の製造が容易（溶解時間が短い）で、組成物
の軟化点、伸度、６０℃粘度等の特性と加工性のバラン
スが改善されたアスファルト組成物を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる本発明によれば、
アスファルト及び一般式（Ａ−Ｂ）n-Ｘ（式中の、Ａは
モノビニル芳香族化合物と全単量体量の１〜４０重量％
の共役ジエンとの共重合体ブロックを、Ｂは共役ジエン
単量体の重合体ブロックを、Ｘは多官能性カップリング
剤残基を、ｎは３以上の整数をそれぞれ表わす）で示さ
れ、重量平均分子量が１００，０００〜１，０００，０
００、モノビニル芳香族化合物の含有割合が１０〜５０
重量％、共役ジエン部分のビニル結合含有量が１５％未
満であるラジアルブロック共重合体を改質剤として含有
することを特徴とするアスファルト組成物が提供され
る。

【０００８】本発明でアスファルトの改質剤として使用
されるブロック共重合体は、一般式（Ａ−Ｂ）n−Ｘで
示されるラジアルブロック共重合体である。Ａはビニル
芳香族化合物とブロック共重合体を構成する全単量体の
１〜４０重量％の共役ジエンとの共重合体ブロックであ
り、Ｂは共役ジエンの重合体ブロックである。Ｘは３以
上の官能性を有するカップリング剤の残基である。

【０００９】ビニル芳香族化合物としては、スチレン、
α−メチルスチレン、ビニルトルエン等が挙げられる
が、特に好ましいのはスチレンである。共役ジエンとし
ては、ブタジエン、１，３−ペンタジエン、イソプレン
等が挙げられるが、ブタジエンが特に適している。

【００１０】本発明のブロック共重合体中のモノビニル
芳香族化合物の含有量は１０〜５０重量％である。１０
重量％未満ではアスファルトの高温における耐流動変形
性が不充分となり、５０重量％を超えるとアスファルト
の低温可撓性が低下する。好ましくは２０〜４０重量％
である。

【００１１】ブロック共重合体を構成する共重合体ブロ
ックＡは、モノビニル芳香族化合物と共役ジエンの共重
合体ブロックである。共役ジエンの含有量はブロック共
重合体を構成する全単量体の１〜４０重量％である。１
重量％未満ではアスファルトへの溶解時間を短縮する効
果は得られず、４０重量％を超えるとアスファルト組成
物の軟化点、タフネス、テナシティ等の改善効果は少な
い。好ましくは２〜２０重量％である。又、共重合体は
アスファルトの高温における耐流動性（例えば６０℃の
粘度）を増加させ、アスファルト組成物の溶解時間等の
特性を改善する上からは、モノビニル芳香族化合物がテ
−パ−状に分布していることが好ましい。ブロック共重
合体を構成する重合体ブロックＢは、共役ジエンの単独
重合体ブロックである。

【００１２】ブロック共重合体の重量平均分子量は、１
００，０００〜１，０００，０００の範囲であり、１０
０，０００未満ではアスファルト組成物の高温における
耐流動性の低下が大きくなり、１，０００，０００を超
えるとアスファルトへの溶解時間が著しく長くなり、組
成物の溶融粘度も著しく上昇し、取扱が困難となる。好
ましくは１００，０００〜５００，０００の範囲であ
る。又、ブロック共重合体中の共役ジエン部分のビニル
結合含有量は１５％未満である。１５％以上となるとア
スファルト組成物の耐流動変形性及び低温特性が悪くな
る。

【００１３】本発明で使用するブロック共重合体の製造
方法は特に限定されず、従来から知られている方法で製
造することができる。例えば、ｎ−ブチルリチウム等の
アニオン重合触媒を用いてリビングＡＢ共重合体を製造
し、３以上の官能性を有するカップリング剤、例えばシ
リコンテトラクロライド、トリクロロシラン、メチリト
リクロロ錫、テトラクロロ錫等を用いカップリングする
ことによって製造することができる。カップリング剤も
特に限定されず、例示以外の種々の公知のカップリング
剤も使用することができる。

【００１４】また、本発明のブロック共重合体は、共役
ジエン重合体ブロックの全部または一部が水素化されて
いてもよい。

【００１５】本発明のアスファルト組成物は、上記のブ
ロック共重合体を改質剤として含有するものである。通
常、アスファルト１００重量部当り、ブロック共重合体
は１〜３０重量部、好ましくは２〜１５重量部の割合で
使用される。使用されるアスファルトは、特に制限はな
く、従来から使用されているストレ−トアスファルトや
ブロ−ンアスファルト等を用いることができるが、針入
度４０〜２００のストレ−トアスファルト、針入度１０
〜３０のブロ−ンアスファルトが特に適している。

【００１６】アスファルト組成物には、所望により、従
来からアスファルト組成物に使用目的に応じて添加され
ている各種添加剤、例えば、シリカ、タルク、炭酸カル
シウム、ガラス繊維、鉱物質骨剤、顔料、ポリエチレン
等の熱可塑性重合体等を添加することができる。

【００１７】アスファルト組成物は、それぞれ所用量の
アスファルト、本発明のブロック共重合体、所望により
用いられる各種添加剤を熱溶融釜等の従来から用いられ
ている混合手段により溶融混練することにより製造する
ことができる。

【００１８】本発明のアスファルト組成物は、改善され
た特性と加工性とのバランスにより道路舗装用、ル−フ
ィング用、鋼管コ−ティング用等に好適に用いられる。

【００１９】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。例中の部及び％は重量基準である。

【００２０】実施例１、比較例１及び２ジャケットと攪拌機の付いた１５ｌステンレス性反応容
器を窒素で充分に置換した後、シクロヘキサン６ｋｇ、
スチレン４８０ｇ、ブタジエン１５０ｇ、テトラメチル
エチレンジアミン０．１ｍｌを仕込、ジャケットに温水
を通して内容物を６０℃とした。次いで、ｎ−ブチルリ
チウム２１ミリモルを含むシクロヘキサン溶液１２．８
ｍｌを添加して重合を開始した。毎分１℃の割合で８０
℃まで昇温しつつ重合反応を進めた。重合終了後、ブタ
ジエン８７０ｇを添加して重合を継続し、ほぼ完全に重
合させた後、カップリング剤として四塩化ケイ素０．４
３ｍｌを添加し、３０分間反応させた。反応後、メタノ
−ル１．５ｍｌを添加し１０分間攪拌攪拌し、内容物を
反応容器から取り出し、老化防止剤を添加した後スチ−
ムストリッピングに掛けて生成したブロック共重合体を
分離し、減圧乾燥に付した。これをブロック共重合体
（１）とする。

【００２１】上記の重合処方中、第１段の重合で使用す
るブタジエン量を０とする以外は同様にして、比較例用
のブロック共重合体（２）を製造した。又、上記重合処
方中のテトラメチルエチレンジアミンの量を増量した以
外は同様にして比較例用のブロック共重合体（３）を得
た。

【００２２】得られた各ブロック共重合体の重量平均分
子量はＧＰＣ（東ソ−社製ＨＰＬＣを使用、カラムはＧ
４０００ＨXLとＧ５０００ＨXLを各１本使用）で測定
し、標準ポリスチレンで換算した重量平均分子量であ
る。結果を表１に示した。

【００２３】

【表１】

【００２４】上記のブロック共重合体２０ｇと富士興産
社製のストレ−トアスファルト（針入度６０／８０）５
００ｇを、１８０℃で溶融混合してアスファルト組成物
を調製した。表２に評価結果を示したが、各特性の評価
方法は次の通りである。

【００２５】溶解時間は溶融混合中に組成物を少量採取
し、紙上に流延して観察し、ブロック共重合体の固形粒
が認められなくなるまでの時間とした。針入度、軟化
点、伸度及び１８０℃動粘度はＪＩＳＫ２２０７に従
った。タフネス、テナシティ及び６０℃粘度は舗装試験
法便覧（日本道路協会、昭和６３年１１月発行）の方法
に従った。

【００２６】

【表２】

【００２７】表２の結果は、本発明のブロック共重合体
を使用したアスファルト組成物は、比較例１に比べて優
れた溶解時間、軟化点、伸度を有し、また、ほぼ同程度
の１８０℃動粘度にも拘らず格段に高い６０℃粘度を有
していることを示している。また、比較例２に比べて、
６０℃粘度が高く道路舗装用に優れたアスファルト組成
物であることを示している。

【００２８】実施例２、比較例３及び４前記のブロック共重合体（１）〜（３）のそれぞれ６８
ｇとコスモアスファルト社製ストレ−トアスファルト
（針入度８０／１００）５００ｇとを実施例１と同様に
して混合してアスファルト組成物を調整した。得られた
３種の組成物を厚さ２ｍｍのシ−トとした。このシ−ト
を種々の温度のドライアイス／メタノ−ル中で直径２０
ｍｍのマンドレルにて４秒間で折り曲げ亀裂発生の有無
を観察し、亀裂発生が認められない最低温度を測定刷る
ことにより低温特性を評価した。結果をブロック共重合
体のアスファルトへの溶解時間と共に表３に示した。

【００２９】

【表３】

【００３０】表３の結果は、本発明のブロック共重合体
を用いた組成物が比較例に比べて優れた低温特性を有す
ることを示している。

【００３１】

【発明の効果】本発明のアスファルト組成物は、使用す
るブロック共重合体のアスファルトへの溶解が容易であ
るため製造時間が短縮され、組成物の軟化点、針入度、
低温特性等の特性と６０℃粘度等の加工性のバランスが
改善されている。従って、本発明のアスファルト組成物
は、道路舗装用、ル−フィング用、鋼管被覆用等の用途
に好適に用いられる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アスファルト及び一般式（Ａ−Ｂ）n-Ｘ
（式中の、Ａはモノビニル芳香族化合物と全単量体量の
１〜４０重量％の共役ジエンとの共重合体ブロックを、
Ｂは共役ジエン単量体の重合体ブロックを、Ｘは多官能
性カップリング剤残基を、ｎは３以上の整数をそれぞれ
表わす）で示され、重量平均分子量が１００，０００〜
１，０００，０００、モノビニル芳香族化合物の含有割
合が１０〜５０重量％、共役ジエン部分のビニル結合含
有量が１５％未満であるラジアルブロック共重合体を改
質剤として含有することを特徴とするアスファルト組成
物。