JPH06116333A - 改良された舗装用アスファルト組成物 - Google Patents

改良された舗装用アスファルト組成物

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JPH06116333A
JPH06116333A JP28704492A JP28704492A JPH06116333A JP H06116333 A JPH06116333 A JP H06116333A JP 28704492 A JP28704492 A JP 28704492A JP 28704492 A JP28704492 A JP 28704492A JP H06116333 A JPH06116333 A JP H06116333A
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JP
Japan
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asphalt
weight
pavement
copolymer
bitumen
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JP28704492A
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English (en)
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Yukio Shinkai
幸雄 新海
Hiroshi Mori
浩 毛利
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Arkema KK
Original Assignee
Elf Atochem Japan KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐摩耗性等の供用性能を確保し、かつ舗装用
アスファルト混合物の舗設温度、転圧温度を低下させ、
交通開放までの養生時間が短縮できるビチューメン改質
材の提供。 【構成】 エチレン、アルキル基の炭素原子数が1〜1
0の(メタ)アクリル酸アルキルエステルおよび不飽和
エポキシドを主成分として重合させてなるコポリマーか
らなるビチューメン改質材。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、舗装用改質アスファル
トの製造に使用するビチューメン改質材に関する。
【0002】
【従来の技術】舗装用アスファルトの耐流動性、耐久
性、耐ひび割れ性、接着性等の供用性能を改善するため
に、ゴム、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー等の種
々の高分子材料を添加することは既によく知られてい
る。
【0003】ゴム系舗装用改質アスファルトでは、SB
Rラテックス等が一般に使用され、その添加量は固形分
で約3〜5重量%である。ゴム・樹脂系舗装用改質アス
ファルトでは、通常SBRと、熱可塑性樹脂としてEV
A、EEA、熱可塑性エラストマーとしてSIS、SB
S等といったゴムと樹脂の両方の性状を持ったポリマー
とが使用されている。その添加量は、固形分で約5〜7
重量%である。
【0004】しかし、舗装用改質アスファルトに使用さ
れている舗装用ベースアスファルトは、JIS規格は満
足していても改質材の添加効果は舗装用ベースアスファ
ルト間で極端な相違があった。
【0005】オイル・ショック以後、原油輸入先の多地
域化と石油精製技術の進歩により、従来から使用されて
いた舗装用ベースアスファルトに比較すると、アスファ
ルト混合物については艶がなくなり、アスファルトが本
来有しているレオロジー的性質等も不足する傾向があっ
た。また、舗装用改質アスファルトについては、舗装用
ベースアスファルトの供給石油精製メーカーとその石油
精製所によって耐流動性、耐摩耗性、耐久性、耐ひび割
れ性、接着性等の供用性能に差が生じるため、良好な特
性を有する舗装用改質アスファルトを得るためにアスフ
ァルト改質材の添加量が増加傾向にあった。このことか
ら、高温粘度が極端に増加し、舗装用改質アスファルト
混合物の舗設温度の上昇とそれに伴う交通開放温度まで
の養生時間が延長する問題が発生していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、舗装
用改質アスファルトに用いられる全ての舗装用ベースア
スファルトに対して、耐流動性、耐摩耗性、耐久性、耐
ひび割れ性、接着性等の供用性能を確保し、かつ舗装用
改質アスファルト混合物の舗設温度、転圧温度を低下さ
せ、それに伴う交通開放温度までの養生時間が短縮でき
るビチューメン改質材を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、エ
チレン97〜25重量%、アルキル基の炭素原子数が1
〜10の(メタ)アクリル酸アルキルエステル2〜60
重量%および不飽和エポキシド1〜15重量%を主成分
として重合させてなるコポリマー(a)からなるビチュ
ーメン改質材である。
【0008】
【作用】ビチューメン改質材として上記コポリマー
(a)を使用すると、舗装用アスファルトの性能特性、
特にアスファルトの軟化点、粘度、把握力および付着力
が著しく改良できる。この効果が得られる理由は詳しく
は不明であるが、コポリマー(a)中のエポキシ基がア
スファルト中に含まれる反応性官能基により開環し、ポ
リマー間やポリマーとアスファルト間で部分的に架橋が
生じ、アスファルトの軟化点、粘度、把握力および付着
力の向上を引き起こすことによるものと考えられる。
【0009】本発明において使用するアスファルトとし
ては、舗装用ストレートアスファルト、レークアスファ
ルトなどの天然アスファルト、セミブローンアスファル
ト、ブローンアスファルトを一部用いて変性したストレ
ートアスファルト、タール変性ストレートアスファルト
などが挙げられ、これらの1種または2種以上の混合物
が用いられる。ただし、本発明の舗装用アスファルト組
成物の針入度が25℃、100g、5secで30〜1
50、軟化点が40〜100℃程度の範囲になるよう
に、使用するアスファルトの針入度、軟化点を選択する
ことを必要である。
【0010】本発明のビチューメン改質材は、エチレン
97〜25重量%、アルキル基の炭素原子数が1〜10
の(メタ)アクリル酸アルキルエステル5〜25重量%
および不飽和エポキシド1〜15重量%を主成分として
重合させてなるコポリマー(a)よりなる。
【0011】コポリマー(a)を構成する成分として用
いられる(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、アル
キル基の炭素原子数が1〜10のものであり、アルキル
基は直鎖でも分枝を有していてもよく、またシクロアル
キル基も包含される。その好ましい具体例としては、メ
タクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−
ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸2−エチル
ヘキシルが挙げられる。これら(メタ)アクリル酸アル
キルエステルは、一種または二種以上が用いられる。な
お、本明細書において(メタ)アクリル酸とは、アクリ
ル酸および/またはメタクリル酸を意味する。
【0012】コポリマー(a)中の(メタ)アクリル酸
アルキルエステルの量は2〜60重量%であり、この範
囲を外れると、アスファルトへの分散性が低下する。
【0013】コポリマー(a)を構成する成分として用
いられる不飽和エポキシドとしては、脂肪族グリシジル
エステルもしくはエーテル、例えばアリルグリシジルエ
ーテル、ビニルグリシジルエーテル、マレイン酸グリシ
ジル、イタコン酸グリシジル、アクリル酸グリシジル、
メタクリル酸グリシジル;脂環式グリシジルエステルも
しくはエーテル、例えば2−シクロヘキセン−1−グリ
シジルエーテル、シクロヘキセン−4,5−ジグリシジ
ルカルボキシレート、シクロヘキセン−4−グリシジル
カルボキシレート、5−ノルボルネン−2−メチル−2
−グリシジルカルボキシレート、エンドシス−ビシクロ
(2.2.1)−5−ヘプテン−2,3−ジグリシジル
カルボキシレートが挙げられる。中でもメタクリル酸グ
リシジルが好ましい。不飽和エポキシドは、一種または
二種以上が用いられる。
【0014】コポリマー(a)中の不飽和エポキシドの
量は1〜15重量%であり、1重量%未満では舗装用バ
インダーの性能特性の改善効果が乏しく、また、15重
量%を超えると反応性を過剰に有するため、アスファル
トへの分散性が低下する。
【0015】コポリマー(a)を構成する成分として少
量用いることのできる他の共重合成分としては、プロピ
レン、ブテン−1等のα−オレフィン;ビニルエーテ
ル、酢酸ビニル、スチレン、アクリロニトリル等が挙げ
られる。
【0016】上記成分を共重合させて得られるコポリマ
ー(a)は、メルトフローインデックス(ASTM D
1238規格に従い2.16Kg、190℃で測定)
が1〜50dg/minであることが好ましく、5〜20dg/m
inであることがより好ましい。
【0017】本発明のアスファルト組成物には、コポリ
マー(a)中のエポキシ基がアスファルト組成物中のカ
ルボキシル基や酸無水物基等の官能基との反応するのを
促進する化合物(c)が添加されていることが好まし
い。このようなエポキシ基の開環反応促進剤(c)とし
ては、第三アミン、例えばジメチルウラリルアミン、ジ
メチルステアリルアミン、N−ブチルモルホリン、N,
N−ジメチルシクロヘキシルアミン、ベンジルジメチル
アミン、ピリジン、ジメチルアミン−4−ピリジン、メ
チル−1−イミダゾール、テトラメチル−エチレンジア
ミン、テトラメチルグアニジン、トリエチレンジアミ
ン、テトラメチル−エチレンジアミン、テトラメチルグ
アニジン、トリエチレンジアミン、テトラメチルヒドラ
ジン、N,N−ジメチルピペラジン、N,N,N’,
N’−テトラメチル−1,6−ヘキサンジアミン;およ
び第三ホスフィン、例えばトリフェニルホスフィンが挙
げられる。中でも第三アミンが好ましい。
【0018】開環反応促進剤は、ビチューメン改質材が
部分的な架橋を促進する役割を効果的に果たすに十分な
量で使用することが好ましい。開環反応促進剤の好まし
い添加量は、ビチューメン改質材100重量部に対して
0.1〜20重量部である。
【0019】本発明による舗装用改質アスファルトに
は、ビチューメン改質材に加えて従来公知の各種熱可塑
性高分子改質剤が含有されていてもよい。このような熱
可塑性高分子改質剤は、ゴム、熱可塑性エラストマーお
よび熱可塑性樹脂に大別される。
【0020】ゴムとしては、天然ゴム、各種合成ゴムの
一種以上を使用することができる。ゴムの性状は、固体
でもラテックス状でもよいが、ムーニー粘度が10〜1
50程度のものが好ましい。合成ゴムとしては、スチレ
ン−ブタジエン共重合体、ポリクロロプレンゴム、アク
リロニトリル−ブタジエン共重合体、イソブチレン−イ
ソプレン共重合体、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエ
ン、エチレン−プロピレン共重合体、スチレン−イソプ
レン共重合体、シリコンゴム、フッ素ゴム、エピクロル
ヒドリン共重合体、ポリアクリル酸エステル等が挙げら
れる。
【0021】熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリブテン、ポリスチレン、ポリ塩化ビ
ニル、塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルア
ルコール、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−
エチルアクリレート共重合体、スチレン−アルキルアク
リレート共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−ス
チレン共重合体、アクリル樹脂、ポリアミド、飽和ポリ
エステル、石油樹脂、フッ素樹脂、天然ロジン等が挙げ
られる。中でも、エチレン−酢酸ビニル共重合体は、本
発明のビチューメン改質材との相容性に優れるためか、
併用に相乗的効果が認められ、特に好ましい。
【0022】熱可塑性エラストマーとしては、スチレン
−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−
イソプレン−スチレンブロック共重合体、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、ポリ
エステルエラストマー、ポリウレタンエラストマー、ポ
リエチレンブチレンゴムグラフトポリマー、ポリオレフ
ィン系エラストマー等が挙げられる。
【0023】本発明のビチューメン改質材は、アスファ
ルト93〜99重量%およびビチューメン改質材7〜1
重量%の割合で混合された舗装用アスファルト組成物と
して使用されることが適当であり、ビチューメン改質材
が5〜1.5重量%の割合で混合されたものであること
が好ましい。
【0024】本発明のビチューメン改質材は、アスファ
ルト99.2〜93重量%に対して0.8〜7重量%の
割合で混合された舗装用アスファルト組成物として使用
されることが適当である。0.8重量%未満ではビチュ
ーメン改質材の添加効果が十分ではなく、一方、コポリ
マー(a)中の不飽和エポキシドの量にも依存するが、
ビチューメン改質材の添加量が7重量%を超えるとアス
ファルトの溶融粘度が上昇し舗設温度の低下が達成でき
ない。
【0025】また、舗装用アスファルト組成物において
従来の熱可塑性高分子改質剤が併用される場合には、前
記ビチューメン改質材100重量部に対して熱可塑性高
分子改質剤20〜200重量部程度の割合で使用される
ことが好ましい。また、ビチューメン改質材と熱可塑性
高分子改質剤との合計量は、アスファルト100重量部
に対して1.5〜15重量部の範囲で使用されることが
好ましい。
【0026】本発明のビチューメン改質材は、一般道路
舗装の基層、表層用混合物の舗装用アスファルト組成物
のほかに、特に重荷重を受ける工場構内舗装、コンテナ
ーヤード、トラックターミナルなどの舗装用アスファル
ト組成物として用いられる。その外に特に耐久性、耐候
性等を必要とする橋面、高架橋等のアスファルト組成物
のビチューメン改質材として適している。
【0027】
【発明の効果】本発明のビチューメン改質材を用いるこ
とにより、舗装用改質アスファルトに用いられる全ての
舗装用ベースアスファルトについて、耐流動性、耐摩耗
性、耐久性、耐ひび割れ性、接着性等の供用性能が確保
できた。また、舗装用改質アスファルト混合物の舗設温
度、転圧温度を低下させそれに伴う交通開放温度までの
養生時間を短縮することで交通渋滞が低減できる。
【0028】
【実施例】
実施例1 160℃に加熱溶融した舗装用ストレートアスファルト
(針入度60/80、極東石油 (株) 製)99kgに対し
て、エチレン68重量%、エチルアクリレート24重量
%およびメタクリル酸グリシジル8重量%の共重合体
(LOTADERAX 8660、商品名、エルフアト
ケム社製)を1kgを加え均一になるまで撹拌、溶解させ
てから、さらに加熱溶融温度を180℃に上昇し撹拌
し、舗装用アスファルト組成物を得た。
【0029】この舗装用アスファルト組成物を30×3
0×5cmのモールドに入れ、マーシャル試験における
締固め度の100±1%の締固め度となるように締固め
を行なったものを供試体として用いて評価し、表1に示
す結果を得た。
【0030】実施例2〜5および比較例1〜2 共重合体の添加量を0、0.5、1.5、2、3または
4重量%としたことを除き、実施例1と同様にして舗装
用アスファルト組成物を得た。また、実施例1と同様に
して評価した結果を表1に示した。
【0031】実施例6および7 実施例1で用いたエチレン−エチルアクリレート−メタ
クリル酸グリシジル共重合体2重量%、およびエチレン
−酢酸ビニル共重合体(EVA)2重量%またはスチレ
ン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SBS)
3重量%を併用してビチューメン改質材として用たこと
を除き、実施例1と同様にして舗装用アスファルト組成
物を得た。また、実施例1と同様にして評価した結果を
表1に示した。
【0032】
【表1】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エチレン25〜97重量%、アルキル基
    の炭素原子数が1〜10の(メタ)アクリル酸アルキル
    エステル2〜60重量%および不飽和エポキシド1〜1
    5重量%を主成分として重合させてなるコポリマー
    (a)からなるビチューメン改質材。
  2. 【請求項2】 アスファルト93〜99重量%およびビ
    チューメン改質材7〜0.8重量%を含む組成物であっ
    て、前記ビチューメン改質材がエチレン25〜97重量
    %、アルキル基の炭素原子数が1〜10の(メタ)アク
    リル酸アルキルエステル2〜60重量%および不飽和エ
    ポキシド1〜15重量%を主成分として重合させてなる
    コポリマー(a)であることを特徴とする舗装用アスフ
    ァルト組成物。
  3. 【請求項3】 第三アミンを更に含む請求項2記載の組
    成物。
JP28704492A 1992-10-02 1992-10-02 改良された舗装用アスファルト組成物 Pending JPH06116333A (ja)

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