JPS5856548B2 - 改質アスフアルト組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は針入度指数および金属等との密着性が改良され
た改質アスファルト組成物に関する。

本発明は、針入度指数すなわち感温性および金属等との
密着性が改良された舗装道路、空港滑走路の舗装用、ま
たはこれらの補修用ならびに鋼管被覆材料用その他ルー
フイング用、シーリング用、防水用等として好適な改質
されたアスファルト組成物を提供するものである。

従来、アスファルトは舗装材料、鋼管被覆材料、ルーフ
イング材料、防水材料などに広く用いられているが、そ
の物性上の欠点の一つは感温性が大きいことである。

そのためアスファルトに砕石、砂、石粉などを配合した
アスファルト舗装体は夏期の高温で軟化し易く、冬期の
低温では脆くなる。

またルーフイング材料、防水材料などに使用した場合に
も高温時の軟化および低温時の脆化は大きな欠点となっ
ている。

アスファルトの感温性を表わす尺度としては、次式から
求められる針入度指数が一般に用いられる。

上記の式から求められるストレートアスファルトの針入
度指数は通常−２，０前後であり感温性が悪い。

この感温性を改良するために通常エアーブローイングを
行なうことや、アスファルトに高分子物質を混合するこ
とが行なわれている。

エアーブローイングは軟式アスファルトを約２５０’Ｃ
に加熱しながら空気を吹込み、いわゆるブロンアスファ
ルトまたはセミブロンアスファルトにすることによって
針入度指数を太きくし、感温性を改良する方法であるが
、エアーブローイングすなわちブロンアスファルトまた
はセミブロンアスファルト製造の際に公害物質たとえば
硫黄化合物などを排出するのが最大の欠点である。

また天然ゴム、合成ゴム、ビニール系樹脂、ポリエチレ
ンなどのポリマーをアスファルトにブレソドし、感温性
を改良することも試みられているが、これらのポリマー
はアスファルトとの相溶性が小さいので混合し難く、均
一な組成とするのが難しい欠点がある。

また、これらのポリマーを乳剤の形でアスファルトにブ
レンドする方法もあるが、これらの方法で製造したポリ
マーブレンド形のアスファルト組成物は安定性が悪いの
が一つの欠点でもある。

その他に含酸素芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂、
たとえばメクキシレン樹脂、トルエン樹脂などとブレン
ドあるいは反応させて改質アスファルトを得る試みもな
されており、この方法で得られた改質アスファルトは軟
化点は高くなり、かつ熱安定性にすぐれているが、軟化
点の上昇とともに針入度が低くなり感温性が大きくなり
、実用に供しうるものは未だ得られていない。

本発明者らは、上記のごとき現状に鑑み、針入度指数お
よび金属との密着性を改良するばかりでなく熱安定性に
優れた新規な改質アスファルト組成物を提供すべく鋭意
研究の結果、本発明に到達した。

すなわち、本発明は、反応性メシチレン−ホルムアルデ
ヒド樹脂、アスファルト及び熱可塑性樹脂を、酸触媒の
存在下に加熱することを特徴とする改質アスファルト組
成物に係る。

本発明における反応性メシチレン−ホルムアルデヒド樹
脂は、メシチレンの含有量が５００重量部上、好ましく
は７００重量部上でその他に炭素数８のアルキルベンゼ
ン、たとえばキシレン類；炭素数９のアルキルベンゼン
、たとえばプロピルベンゼン、プソイドキュメンなど；
炭素数１０以上のアルキルベンゼン、たとえば、■、３
−ジメチルー５−イソプロピルベンゼン等を含有スるア
ルキルベンゼンと、ホルムアルデヒドとを酸触媒、たと
えば硫酸、リン酸など、の存在下に還流下反応させるこ
とにより得られる含酸素量が１００重量部上、好ましく
は１２〜１７２〜１７重量部均分子量が２００〜５５０
１好ましくは２５０〜５００１の淡黄色ないし褐色の常
温で粘稠な樹脂である。

上記のアルキルベンゼン中のメシチレンの含有量が５０
０重量部りも少ない場合には得られた反応性メシチレン
−ホルムアルデヒド樹脂とアスファルトとを反応させて
得られる改質アスファルト組成物の軟化点を十分に高め
ることができず好ましくない。

また、得られた反応性メシチレン−ホルムアルデヒド樹
脂の含酸素量が１００重量部満、もしくは数平均分子量
が２００未満である場合には、アスファルトとの反応性
に乏しく、十分な改質が行なわれず好ましくない。

本発明におけるアスファルト類としては、比較的アスフ
ァルテン含有量の多いブロンアスファルトでもよく、又
、比較的アスファルテン含有量の少ないストレートアス
ファルトでもよい。

これらは反応生成物の使用目的に応じて適宜選択される
。

上記の反応性メシチレン−ホルムアルデヒド樹脂とアス
ファルトとの配合割合は反応生成物の使用目的に応じ適
宜選択され、一般には、アスファルト １００重量部に
対して、上記の反応性メシチレン−ホルムアルデヒド樹
脂 ３〜５０重量部、好ましくは５〜４０重量部である
。

反応性メシチレン−ホルムアルデヒド樹脂 ３重量部未
満の場合は目的生成物の軟化点が上昇し難く好適な改質
アスファルト組成物が得られなく、反応性メシチレン−
ホルムアルデヒド樹脂が５０重量部を超える場合は、反
応中にゲル化を生じることがあり好ましくない。

本発明における熱可塑性樹脂は、Ａ−Ｂ−Ａ型のスチレ
ン−ブタジンブロック共重合体、スチレン−イソプレン
ブロック共重合体：スチレンブタジェン共重合体、スチ
レンアクリロニトリル共重合体、スチレン−アクリロニ
トリループクジエン共重合体、ポリスチレン、エチレン
−酢酸ビニル共重合体など、その他にこれら共重合体ラ
テックスが挙げられ、特にＡ−Ｂ−Ａ型のスチレン−ブ
タジンブロック共重合体、スチレン−イソプレンブロッ
ク共重合体などのブロック共重合体が好適である。

この熱可塑性樹脂の使用量はアスファルト組成物の使用
目的に応じ適宜選択されるが、アスファルト １００重
量部に対し、２〜１０重量部、好ましくは５〜７重量部
である。

熱可塑性樹脂の使用量が２重量部より少ない場合得られ
るアスファルト組成物の密着性、感温性が十分でなく、
また１０重量部を超える使用量では得られるアスファル
ト組成物の軟化点が上昇し過ぎたりして実用的でない。

本発明の改質アスファルト組成物は、反応性メシチレン
−ホルムアルデヒド樹脂とアスファルトとの反応生成物
中に熱可塑性樹脂が均一に分散、混合された組成物であ
って、単に三種の成分を混合した組成物に比べ安定性、
感温性が極めてすぐれているものである。

本発明の改質アスファルト組成物は、通常、上記の三種
の成分を同時に反応系内に存在させ、触媒の存在下に加
熱反応させることにより得られるが、予め、反応性メシ
チレン−ホルムアルデヒド樹脂とアスファルトとを反応
させた生成物に、熱可塑性樹脂を加熱下に混合すること
もできる。

本発明の改質アスファルト組成物において、上記反応性
メシチレン−ホルムアルデヒド樹脂とアスファルトとの
反応に使用される酸触媒は有機酸あるいは有機酸の酸ハ
ロゲン化物、又は無機酸、たとえは、シュウ酸、メクキ
シレンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、パラトル
エンスルホン酸クロライド、硫酸、塩酸、リン酸、リン
酸エステル、亜リン酸エステルなど、その性基化スズの
ごときルイス酸等が使用される。

この酸触媒の使用量は反応性メシチレン−ホルムアルデ
ヒド樹脂とアスファルトとの合計量に対し０．０５〜０
．５重量％、好ましくは０．１〜０．４重量％である。

この触媒の添加時期は特に制限されないが、原料が加熱
され溶融し反応系が均一になった時点で添加することが
好ましい。

また、触媒は固形のま＼で添加するか、あるいはメタノ
ール等に溶かして添加するかいずれでもよい。

反応温度は１８０〜２４０’Ｃ１好ましくは２００〜２
３００Ｃである。

反応温度が１８０°Ｃ未満の場合、反応性メシチレン−
ホルムアルデヒド樹脂とアスファルトとの反応が進行し
難く、目的とする。

改質アスファルト組成物が得られ難く実用的でない。

また、反応温度が２４０℃以上の場合、目的とする改質
アスファルト組成物の性能がそれ以上向上せず必要以上
に反応温度を上げることは無意味である。

反応時間は１．５時間〜４時間、好ましくは２時間〜３
時間である。

反応時間が１．５時間未満の場合、生成物の軟化点が低
く目的とする改質アスファルト組成物が得られにくい。

又、反応時間が４時間以上の場合、生成物の軟化点は。

それ以上に向上せず、必要以上に反応時間を長くするこ
とは無意味である。

本発明の改質アスファルト組成物は針入度指数および金
属との密着性が改良されるばかりでなく、熱安定性にす
ぐれており舗装道路補修用たとえば高速道路、空港滑走
路など、および鋼管被覆用材料として特に好適に用いら
れる。

次に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。

実施例および比較例における「部」および「係」は特に
説明しない限りそれぞれ「重量部」および「重量％」を
意味するものとする。

参考例 １ 攪拌機、温度計および還流冷却器を備えた反応容器に３
７係ホルムアルデヒド水溶液（安定剤として８％のメタ
ノールを含む）１３１．５部および９８％硫酸 ３２９
部ならびにメシチレン ７０係、Ｃ８留分 １０％、メ
シチレン以外のＣ９留分１５係およびＣｔＯ留分 ５係
を含有するメシチレン留分 １００部を仕込み昇温し１
００〜１０５℃で還流下５時間反応させた。

反応生成物を冷却し、静置し、樹脂相と水相とに分離し
た。

樹脂相に混合メシチレンを添加ｌＪｔ脂分 ５０係の樹
脂液とし、これを温水で３回洗浄し、ろ過して固形分を
除去したのち１３０〜１５０℃、１００〜１５０ ｍｒ
ＩＶＨｇの条件でろ液から揮発分を留去し、含酸素量
１２．０％、数平均分子量 ３８０を有する反応性メシ
チレン−ホルムアルデヒド樹脂を得た。

実施例 １ 参考例１で得た反応性メシチレン−ホルムアルデヒド樹
脂 １０部、６０／８０ストレートアスフアルト １０
０部、ポリスチレン−ポリインプレーポリスチレンのブ
ロック共重合体（以下ＳＩＳと記す）２．５部およびパ
ラトルエンスルホン酸０．１係を攪拌機、温度計、反応
生成水除去装置を備えた反応容器に仕込み、反応生成水
を留去しつつ昇温速度１００ ’Ｃ／時で２００℃まで
昇温し、２００℃に到達後、反応生成水を留去しつつ３
時間加熱し反応させた。

反応終了後（反応の終了は反応生成水が留出しなくなり
、軟化点が所定の温度になった時点とする。

）反応生成物を取り出して改質アスファルト組成物を得
た。

得られた改質アスファルト組成物の物性を第−表に示す
。

実施例 ２ 参考例１で得た反応性メシチレン−ホルムアルデヒド樹
脂 １０部、６０／８０ストレートアスフアルト １０
０部およびＳＩＳ ５部ならびにパラトルエンスルホ
ン酸 ｏ、１％を実施例１と同様な反応容器に仕込み実
施例１と同様にして改質アスファルト組成物を得た。

得られた改質アスファルト組成物の物性を第−表に示す
。

実施例 ３ 参考例１で得た反応性メシチレン−ホルムアルデヒド樹
脂 ４０部、６０／８０ストレードアスフアルｌ−１０
０部およびスチレンーブクジエンブロック共重合体 ２
，５部ならびにパラトルエンスルホン酸 ０．１％を実
施例１と同様な反応容器に仕込み実施例１と同様にして
改質アスファルト組成物を得た。

得られた改質アスファルト組成物の物性を第−表に示す
。

実施例 ４ 参考例１で得た反応性メシチレン−ホルムアルデヒド樹
脂 １０部、６０／８０ストレートアスフアルト １０
０部にパラトルエンスルホン酸０．１％を実施例１と同
様な反応容器に仕込み、実施例１と同様な条件で反応さ
せて得られた反応生成物に、スチレン−イソプレン−ス
チレン共重合体 ２．５部を加え、温度２００’Ｃで３
０分攪拌混合し、スチレン−イソプレン−スチレン共重
合体を充分相溶させた後に反応生成物をとり出して改質
アスファルト組成物を得た。

得られた改質アスファルト組成物の物性を第−表に示す
。

比較例 １ 参考例１におけるメシチレン留分の代りにメタキシレン
を用い３７係ホルムアルデヒド水溶液および９８係硫酸
の使用量をそれぞれ１３４部および４４．５部とし、１
００〜１０５°Ｃにおける反応時間を７時間とした他は
、参考例１と同様にして得た含酸素量 １１．２％、数
平均分子量 ５００を有する反応性メタキシレン樹脂を
用い、実施例３と同様にして改質アスファルト組成物を
得た。

得られた改質アスファルト組成物の物性を第−表に示す
。

比較例 ２ ６０ ／ ８０ストレートアスフアルト １００部、パ
ラトルエンスルホン酸 ｏ、１％および５ＩＳ２．５部
を実施例１と同様な反応容器に仕込み、実施例１と同じ
条件で加熱した。

得られたアスファルトの物性を第−表に示す。

比較例 ３ 参考例１で得た反応性メシチレン−ホルムアルデヒド樹
脂 １０部、６０／８０ストレートアスフアルト １０
０部およびＳＩ８ ２．５部を、触媒を添加することな
く、２００℃で３時間加熱混合してアスファルト組成物
を得た。

このアスファルト組成物の物性を第−表に示す。

正方形１００枚を得る。

次に巾広の粘着テープを正方形の辺に平行でかつ１００
枚の正方形の全てを覆うように貼りつけたのち、粘着テ
ープを急激に引きはがす。

鋼板上に残った正方形の枚数をもって密着性（係）とす
る。

注３：３００ｍ１トールビカーに入れた試料を２４０’
Ｃのオイルバスに浸漬させ８時間経過後の粘度変化を測
定し熱安定性を調べる。

実施例 ５〜７ 熱可塑性樹脂を第三表に示す他の樹脂に替えた以外は実
施例１と同様な操作を行ない改質アスフ米米アルド組成
物を得た。

得られた改質アスファルト組成物の物性を第三表に示す
。

実施例 ８ 参考例１で得た反応性メシチレン−ホルムアルデヒド樹
脂 ５部、１０／２０ブロンアスファル１− １００部
およびＳＩ８ ２．５部ならびにパラトルエンスルホン
酸 ０．１係を実施例１と同様な反応容器に仕込み、実
施例１と同様にして改質アスファルト組成物を得た。

得られた改質アスファルト組成物の物性を第三表に示す
。

実施例 ９ 実施例８において、パラトルエンスルホン酸を０．３係
とした以外は実施例８と同じ操作で改質アスファルト組
成物を得た。

得られた改質アスファルト組成物の物性を第三表に示す
。

参考例 ２ ４０係ホルムアルデヒド水溶液（安定剤として３係のメ
タノールを含む） １４５部および９８係硫酸 ３５部
ならびにメシチレン ９０饅およびＣ９留分 １部％を
含有するメシチレン留分１００部を用いるほかは参考例
１と同様にして、含酸素量 １４．８％、数平均分子量
４００を有する反応性メシチレン−ホルムアルデヒド
樹脂を得た。

実施例 １０ 参考例２で得た反応性メシチレン−ホルムアルデヒド樹
脂 ５部、１０／２０ブロンアスフアルト １００部お
よびＳＩ８ ２．５部ならびにパラトルエンスルホン酸
０．３％を実施例１に使用したと同様の反応容器によ
り、実施例１と同様にして改質アスファルト組成物を得
た。

得られた改質アスファルト組成物の物性を第三表に示す
。

実施例 １１ 参考例１で得られた反応性メシチレン・ホルムアルデヒ
ド樹脂 ７部、６０／８０ストレートアスフアルト １
００部、ポリスチレン・ポリイソプレン・ポリスチレン
共重合体２．５部及びリン酸（Ｈ３ＰＯ，）０．３俤を
実施例１に使用したと同様の反応容器により、実施例１
と同様にして改質アスファルト組成物を得た。

得られた組成物の物性を第三衣に示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 反応性メシチレン−ホルムアルデヒド樹脂、アスフ
   ァルト及び熱可塑性樹脂を、酸触媒の存在下に加熱する
   ことを特徴とする改質アスファルト組成物。 ２ 反応性メシチレン−ホルムアルデヒド樹脂は、含酸
   素量が少なくとも１０重量係で、数平均分子量が２００
   〜５５０である特許請求の範囲第１項記載の組成物。 ３ 熱可塑性樹脂が、スチレン−ブタジェンブロック共
   重合体、スチレン−イソプレンブロック共重合体、スチ
   レンーブクジエン共重合体、スチレン−アクリロニトリ
   ル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体から選択さ
   れる少なくとも１種である特許請求の範囲第１項記載の
   組成物。 ４ アスファルト １００重量部に対し、反応性メシチ
   レン−ホルムアルデヒド樹脂 ３〜５０重量部、熱可塑
   性樹脂 ２〜１０重量部を夫々使用した特許請求の範囲
   第１項記載の組成物。