JPH07179860A - 防水工事用アスファルトの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 減圧蒸留残渣油をブローイングし、ブローイ
ング中のブローンアスファルトの軟化点が５５〜９５℃
の時点で、ベース油を一回又は複数回に分けて合計２〜
１５重量％添加し、さらにそのブローンアスファルトの
軟化点が９０〜１２０℃になるまでブローイングするこ
とを特徴とする防水工事用アスファルトの製造方法。 【効果】 効率的に防水工事用アルファルトを製造する
ことができ、また低温特性に優れ、加熱溶解して施工す
る際に、煙や臭気の発生が少なく、作業性、施工性及び
実用性能の優れた防水工事用アスファルトを製造するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、防水工事用アスファル
トの製造方法に関し、詳しくは効率的に防水工事用アル
ファルトを製造することができ、また低温特性に優れ、
加熱溶解して施工する際に、煙や臭気の発生が少なく、
作業性、施工性及び実用性能の優れた防水工事用アスフ
ァルトの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】防水工事用アスファルトの種類と規格
は、日本工業規格（ＪＩＳ Ｋ２２０７石油アスファル
ト）に示されており、用途別に１種から４種まで分類さ
れている。これらの防水工事用アスファルトは、ＪＩＳ
規格だけを満足すればよいというものではなく、実用上
ＪＩＳ規格には規定されていない耐候性、接着性及び作
業性などの実用性能面でも優れたものが要求されてい
る。従来、防水工事用アスファルトは、一般に石油の減
圧蒸留残渣油に減圧留出油などをカットバック材として
使用し、適度な針入度又は粘度に調製したものを原料油
とし、無触媒あるいは触媒下において、所定の反応条件
でブローイングすることにより製造されている。例え
ば、防水工事用アスファルトの製造方法についてＪＩＳ
３種を例に挙げると、最初に石油の減圧蒸留残渣油に減
圧留出油を混合して、所定の粘度、例えば１００℃の粘
度を３００〜６００センチストークス（ｃｓｔ）に調製
した原料油に、五酸化リンなどのリン化合物を触媒とし
て所定量添加し、高温下でブローイングすると防水工事
用アスファルト３種（以下ＫＪＩＳ３種アスファルトと
いう。）を製造することができる。このようにして得ら
れた製品は、加熱溶解時に触媒に起因する特有の煙や臭
気が多く発生する。このため、施工作業員あるいは周辺
住民の安全面や健康面で問題がある。また、前記の原料
油を触媒無添加でブローイングした場合には、軟化点が
１００℃以上のＪＩＳ３種規格の軟化点は満たすが、針
入度が２０未満あるいはフラース脆化点が−１５℃以上
となるなど、ＪＩＳ３種アスファルトの規格に適合しな
い場合が多い。

【０００３】また、別の方法として、前記原料油中の減
圧留出油の割合を大きくして原料油粘度を低下させ、触
媒無添加でブローイングしてＪＩＳ３種アスファルトを
製造する方法がある。しかし、この場合に得られた製品
は、軟質分を比較的多く含むため、加熱安定性、耐候性
などが悪くなる欠点がある。さらに、別の方法として、
減圧蒸留残渣油に潤滑油のベース油を添加してブローイ
ングし、ＪＩＳ３種アスファルトを製造する方法があ
る。潤滑油のベース油を用いることにより、針入度指数
を増大させ、フラース脆化点を低下させることで、防水
工事用アスファルト３種の規格に適合させる手法であ
る。このようなベース油をブローイング操作前に添加す
る方法は、ＪＩＳ３種アスファルト以外の他種の防水工
事用アスファルトの製造においても、同様に用いられて
いる。しかしながら、この方法では、ブローイング終了
時にベース油の添加量の４割程度しか製品中に残存せ
ず、製造効率が悪いという問題や、フラース脆化点の低
下が不充分であるという問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の状況に鑑みてなされたものであり、ベース油の損失
を抑制して製造効率を上げ、さらにフラース脆化点が低
く、低温性に優れ、また加熱溶解して施工する際に煙や
臭気の発生が少なく、作業性、施工性及び実用性能の優
れた防水工事用アスファルトの製造方法を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討を行った結果、ブローイング
中のブローンアスファルトの軟化点が５５〜９５℃の時
点で、ベース油を特定量添加し、さらにそのブローンア
スファルトの軟化点が特定の範囲の温度になるまでブロ
ーイングすることにより、上記目的を達成することがで
きることを見い出し、この知見に基づいて本発明を完成
するに至った。

【０００６】すなわち、本発明は、減圧蒸留残渣油をブ
ローイングし、ブローイング中のブローンアスファルト
の軟化点が５５〜９５℃の時点で、ベース油を一回又は
複数回に分けて合計２〜１５重量％添加し、さらにその
ブローンアスファルトの軟化点が９０〜１２０℃になる
までブローイングすることを特徴とする防水工事用アス
ファルトの製造方法を提供するものである。以下、本発
明を詳細に説明する。

【０００７】本発明の防水工事用アスファルトの製造方
法の原料は、減圧蒸留残渣油である。また、原料の粘度
調整や、要求性能を向上させるため、例えばフラース脆
化点の向上、針入度の向上のため、適宜減圧蒸留留出油
を添加したものも使用可能である。この場合の添加量
は、おおよそ減圧蒸留残渣油に対して約１０〜３０容量
％程度である。減圧蒸留残渣油は、特に限定されるもの
ではなく、種々ものが使用できるが、好ましくは中東系
石油の減圧蒸留残渣油である。原料の軟化点は、特に限
定されるものではなく、通常１０〜６０℃の範囲のもの
を使用すればよく、好ましくは１０〜５５℃の範囲であ
り、特に好ましくは２０〜５５℃の範囲である。１０℃
以下の軟化点を有するものは、元来飽和分を多く含有
し、ベース油の添加効果が小さい。また、軟化点が６０
℃を超えるものについては、ベース油を添加する前にベ
ース油添加による好適な軟化点温度範囲に達する場合も
あり、ブローイング中のベース油の途中添加による効果
が減少する。

【０００８】本発明の防水工事用アスファルトの製造方
法においては、減圧蒸留残渣油をブローイングする。こ
の減圧蒸留残渣油のブローイングは、減圧蒸留残渣油に
空気を吹き込み酸化重合反応を起こすものであり、種々
の方法が適用できる。ブローイングする時の反応温度
は、特に限定されるものではないが、通常約１７０〜２
９０℃であり、好ましくは１８０〜２６０℃である。好
ましい反応温度パターンは、反応開始温度を１７０〜１
９０℃にして、その後徐々に昇温し、最高反応温度で所
定時間維持するものである。最高反応温度は、特に限定
されるものではないが、通常２３５〜２９０℃であれば
よく、好ましくは２４０〜２８０℃であり、特に２４０
〜２７０℃が好ましい。なお、本発明のブローイング反
応は発熱反応であり、ブローイング開始時に急激な温度
上昇が起きるのを防ぐために、ブローイング開始時には
反応開始温度付近で所定時間保持してブローイングする
ことも可能である。また、昇温速度は、空気の流量によ
り発熱量が異なるので、空気の流量により左右される
が、通常２〜２０℃／ｈｒの範囲であり、好ましくは３
〜１８℃／ｈｒの範囲であり、特に好ましくは４〜１５
℃／ｈｒの範囲である。なお、空気の流量は、反応条件
により変動し、昇温速度も一定でなくてもよい。

【０００９】また、ブローイングの空気吹込量は、特に
限定されるものではなく、通常約１０〜１００リットル
／ｈ／ｋｇの範囲であり、好ましくは約３０〜６０リッ
トル／ｈ／ｋｇの範囲である。ブローイングは、無触媒
下で、通常約３〜２０時間、好ましくは約５〜１５時間
行うとよい。ブローイング時間は、通常軟化点の低い原
料を処理する場合は、軟化点の高い原料を処理する場合
よりも長時間ブローイングすることを要する。ブローイ
ングは、無触媒下で行うことが望ましいが、ブローイン
グ時間を短縮するために、あるいはブローイング後のア
スファルトの性状を改善するために、ある程度の量の触
媒を添加してもよい。この触媒としては、例えば五酸化
リン、リン酸などが挙げられる。これらの触媒量は、加
熱溶解して施工する際に、煙や臭気の発生が多くならな
い限度で用いるのが好ましい。ブローイングするための
反応槽としては、下部に空気の吹込孔を有する縦型のも
のが好ましい。また、ブローイングの反応形式は、バッ
チ式でも連続式でも行うことができる。

【００１０】本発明の防水工事用アスファルトの製造方
法においては、ブローイング中のブローンアスファルト
の軟化点が５５〜９５℃の時点で、ベース油を一回又は
複数回に分けて合計２〜１５重量％添加する。ベース油
は、潤滑油基油及びそれと同等な性質を有する油であれ
ば特に限定されないが、４０℃粘度が１３０〜６００ｃ
ｓｔであり、１００℃粘度が１３〜５０ｃｓｔであり、
１５℃の密度が０．８５〜０．９５ｇ／ｃｍ³の性状を
有するものが好ましい。密度及び粘度が上記の値より小
さな値であると、ブローイング時に飛散してしまい残存
しにくくなり、逆に大きな値であると、ベース油そのも
のの添加効果が小さくなり、フラース脆化点が低下しに
くくなる。ベース油の好適な具体例としては、例えばブ
ライトストック、ニュートラルオイルなどが挙げられ
る。

【００１１】ベース油の添加時期は、ブローイング中の
ブローンアスファルトの軟化点が５５〜９５℃の範囲に
なった時点であり、好ましくは５５〜８５℃の範囲にな
った時点であり、特に好ましくは６０〜８０℃の範囲に
なった時点である。ベース油の添加は、一回で行っても
よいし又は複数回に分けて行ってもよいが、原料の処理
量やベース油の添加量が多い場合などは複数回に分けて
行う方が好ましい。添加するベース油の添加量は、合計
２〜１５重量％であり、好ましくは２〜１０重量％であ
る。ベース油の添加量が２重量％未満であると、添加効
果が小さく、フラース脆化点がほとんど低下しなくな
り、１５重量％を超えると引火点がＪＩＳ規格基準に適
合しなくなり、油にじみ出し性の性状も悪くなる。ここ
で、油にじみ出し性とは、ブローンアスファルトの内部
から低分子のオイル分が滲み出す性質を言い、この滲み
出しが生じるとブローンアスファルトと接触する部分が
変色するなど汚染の原因となる。

【００１２】本発明の防水工事用アスファルトの製造方
法においては、ベース油を添加した後さらにそのブロー
ンアスファルトの軟化点が９０〜１２０℃、好ましくは
９５〜１２０℃、特に好ましくは１００〜１２０℃にな
るまでブローイングする。軟化点が９０℃未満である
と、加熱安定性（ＪＩＳ Ｋ ２２０７）が悪くなるな
ど実用性能上の問題が大きくなり、またＪＩＳ規格にも
適合しなくなる。軟化点が１２０℃を超えると、針入度
が上昇し、フラース脆化点などＪＩＳ規格の要求値を満
足しなくなる。

【００１３】

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明する。なお、本発明は、これらの例によって何ら制
限されるものではない。実施例及び比較例に使用したベ
ース油は、表１に記載した性状を有するものを使用し
た。

【００１４】

【表１】

【００１５】なお、軟化点及びフラース脆化点は、ＪＩ
Ｓ Ｋ２２０７により測定した。また、ベース油の残存
量の測定方法は、組成分析試験方法（特定の溶媒を用い
る液体クロマトグラフ法であるＪＰＩ−５Ｓ−２２に準
拠）であり、この試験方法によって得られるベース油を
添加してブローイングを行ったブローンアスファルトの
飽和分から、ベース油無添加のブローンアスファルトの
飽和分を差し引いた値に、ベース油中の飽和分の含有割
合の逆数を乗じたものをベース油の残存量とした。ま
た、油滲み出し性については、次の評価方法により評価
した。所定の容器に試料のアスファルトを入れて、３０
分〜１時間程度放置し、固まった後複数枚の和紙が重ね
られた和紙上にアスファルト面を接触させる。その後、
所定のおもりを載せ、恒温槽（例えば７０℃）中で、一
定期間（３日〜５日間程度）放置する。その後、アスフ
ァルトと接触している和紙上の油の広がり及び何枚目ま
での和紙まで油が滲み出しているかを評価した。

【００１６】実施例１ 原料油として軟化点が２０℃の中東系石油の減圧蒸留残
渣油を下部に空気の吹込孔を有する縦型反応槽に張り込
み、反応開始温度１８０℃に加熱し、空気吹き込み量５
５リットル／ｈ／ｋｇの割合で、空気を吹き込み、ブロ
ーイングを開始した。その後、昇温速度５℃／ｈｒの割
合で徐々に昇温して、最高反応温度２４５℃で１５．５
時間ブローイングした。ブローイングの途中、減圧蒸留
残渣油の軟化点が８０℃の時点で、ベース油としてニュ
ートラルオイルを２回に分けて１０分間隔で合計５重量
％添加した。ニュートラルオイルの添加終了後、その軟
化点が１００℃になるまでさらにブローイングを続け、
防水工事用アスファルトを製造した。なお、ベース油の
残存量は、添加量の７０重量％であった。表２に得られ
た防水工事用アスファルトのフラース脆化点を示した。

【００１７】実施例２ 原料油として軟化点が２０℃の中東系石油の減圧蒸留残
渣油を下部に空気の吹込孔を有する縦型反応槽に張り込
み、反応開始温度１８０℃に加熱し、空気吹き込み量７
０リットル／ｈ／ｋｇの割合で、空気を吹き込み、ブロ
ーイングを開始した。その後、昇温速度５℃／ｈｒの割
合で徐々に昇温して、最高反応温度２４５℃で１３．５
時間ブローイングした。ブローイングの途中、減圧蒸留
残渣油の軟化点が９０℃の時点で、ベース油としてニュ
ートラルオイルを３重量％添加した。ニュートラルオイ
ルの添加終了後、その軟化点が１００℃になるまでさら
にブローイングを続け、防水工事用アスファルトを製造
した。なお、ベース油の残存量は、添加量の７５重量％
であった。表２に得られた防水工事用アスファルトのフ
ラース脆化点を示した。

【００１８】実施例３ 原料油として軟化点が２３℃の中東系石油の減圧蒸留残
渣油を下部に空気の吹込孔を有する縦型反応槽に張り込
み、反応開始温度１８０℃に加熱し、空気吹き込み量６
０リットル／ｈ／ｋｇの割合で、空気を吹き込み、ブロ
ーイングを開始した。その後、昇温速度５℃／ｈｒの割
合で徐々に昇温して、最高反応温度２６０℃で１５時間
ブローイングした。ブローイングの途中、減圧蒸留残渣
油の軟化点が６０℃の時点で、ベース油としてニュート
ラルオイルを２回に分けて１０分間隔で合計１４重量％
添加した。ニュートラルオイルの添加終了後、その軟化
点が１００℃になるまでさらにブローイングを続け、防
水工事用アスファルトを製造した。なお、ベース油の残
存量は、添加量の６５重量％であった。表２に得られた
防水工事用アスファルトのフラース脆化点を示した。

【００１９】実施例４ 原料油として軟化点が２３℃の中東系石油の減圧蒸留残
渣油を下部に空気の吹込孔を有する縦型反応槽に張り込
み、反応開始温度１８０℃に加熱し、空気吹き込み量６
０リットル／ｈ／ｋｇの割合で、空気を吹き込み、ブロ
ーイングを開始した。その後、昇温速度５℃／ｈｒの割
合で徐々に昇温して、最高反応温度２６０℃で１５時間
ブローイングした。ブローイングの途中、減圧蒸留残渣
油の軟化点が６０℃の時点で、ベース油としてブライト
ストックを５重量％添加した。ブライトストックの添加
終了後、その軟化点が１００℃になるまでさらにブロー
イングを続け、防水工事用アスファルトを製造した。な
お、ベース油の残存量は、添加量の７０重量％であっ
た。表２に得られた防水工事用アスファルトのフラース
脆化点を示した。

【００２０】比較例１ 原料油として軟化点が２０℃の中東系石油の減圧蒸留残
渣油を下部に空気の吹込孔を有する縦型反応槽に張り込
み、さらにニュートラルオイルを５重量％添加し、反応
開始温度１８０℃に加熱し、空気吹き込み量５５リット
ル／ｈ／ｋｇの割合で、空気を吹き込み、ブローイング
を開始した。その後、昇温速度５℃／ｈｒの割合で徐々
に昇温して、最高反応温度２４５℃でその軟化点が１０
０℃になるまで１７．８時間ブローイングを続け、防水
工事用アスファルトを製造した。なお、ベース油の残存
量は、添加量の３５重量％であった。表２に得られた防
水工事用アスファルトのフラース脆化点を示した。

【００２１】比較例２ 原料油として軟化点が２３℃の中東系石油の減圧蒸留残
渣油を下部に空気の吹込孔を有する縦型反応槽に張り込
み、反応開始温度１８０℃に加熱し、空気吹き込み量５
５リットル／ｈ／ｋｇの割合で、空気を吹き込み、ブロ
ーイングを開始した。その後、昇温速度５℃／ｈｒの割
合で徐々に昇温して、最高反応温度２４５℃でその軟化
点が１００℃になるまで１５．４時間ブローイングを続
け、ブローイングが完了した時点でさらにニュートラル
オイルを５重量％添加し、防水工事用アスファルトを製
造した。なお、ベース油の残存量は、添加量の９５重量
％であった。表２に得られた防水工事用アスファルトの
フラース脆化点を示した。

【００２２】

【表２】

【００２３】実施例の防水工事用アスファルトは、フラ
ース脆化点が低く、低温特性に優れている。なお、実施
例１〜４は、フラース脆化点以外の針入度（２５℃）、
軟化点、針入度指数、だれ長さなどのＪＩＳ規格性状値
については、すべて満足していた。また、実施例１〜４
の防水工事用アスファルトは、すべて油滲み出し性の性
状が良好であった。

【００２４】

【発明の効果】本発明のの防水工事用アスファルトの製
造方法は、ベース油の損失を抑制して製造効率を上げる
ことができ、さらに得られた防水工事用アスファルト
は、フラース脆化点が低く、低温性に優れ、また加熱溶
解して施工する際に煙や臭気の発生が少なく、作業性、
施工性及び実用性能の優れている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 稔 埼玉県幸手市権現堂1134−２ 株式会社コ スモ総合研究所研究開発センター内 (72)発明者 高木 清美 埼玉県幸手市権現堂1134−２ 株式会社コ スモ総合研究所研究開発センター内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 減圧蒸留残渣油をブローイングし、ブロ
   ーイング中のブローンアスファルトの軟化点が５５〜９
   ５℃の時点で、ベース油を一回又は複数回に分けて合計
   ２〜１５重量％添加し、さらにそのブローンアスファル
   トの軟化点が９０〜１２０℃になるまでブローイングす
   ることを特徴とする防水工事用アスファルトの製造方
   法。