JPS596257A - アスフアルトの改質方法 - 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】 本発明は、アスファルトの改質方法に係り、従来法とは
異なり簡易条件下で簡単な装置を用いて、充分な改質効
果の得られるアスファルトの改質方法に関するものであ
る。

一般に道路舗装材、ルーフインク材、防水材。

目地材等に使用さｉするアスファルトのうち、道路舗装
用には針入度が比較的低い種類のストレートアスファル
トが主に使用されている。この用途に用いるアスファル
トの物性としては感温性が最も重要であり、感温性が大
きいアスファルトを使用したアスファルト舗装祠料は夏
期の高温では軟化し易く、冬期の低温では脆化が問題と
なる。従って、こｊＬらの用途に適するアスファルトで
あって感温性が小さく、　１〜かも高軟化点を有するア
スクァル）［改良することは重要な意義を有する。

また、ルーフィング材、防水材、目地材等の用途に広く
使用されているものとしては、ブローンアスファルトが
あるが、ブローンアスファルトは、用途によっては構造
物の勾配部や屈曲部に使用さ扛たり、直射日光下の高温
に０暴される部分に使用されることが多い。、特に気温
の高い地域では、改質されたアスファルトであるところ
のプローンアスファルトでも、さらに耐暑性が問題とな
る。従って、感温性の極めて小さい高品質のプローンア
スファルトが要望さ扛て゛いる。

このブローンアスファルトは、感温性が改良されたアス
ファルトとして市販されているが、一般にＣ」連続式縦
型コンバーター等で軟質アスファルトを約２５０ないし
２Ｂ［］℃に加熱しながらエアーブローイングするノｊ
法によって製造さγ１゜でいる。し、かじながら、この
ブローンアスファルトの製造ノｊ法は、反応釜、加熱炉
、エアーコンブレノ−リーー等からなるｌ特別な設備を
必要とし、（−かも２５〔１℃前後で行うため、発生す
る蒸気や悪臭等を公害防止のため系外Ｖ′こ出さないだ
めの１・１帯設備が必要であり、製造コストが著［１，
〈高＜　７１Ｃるという問題が；らった、。

エアーブローイング法以外のアスファルトの感温性改良
方法とり、では、アスファルトに樹脂。

ゴノ・等な添加して混合する方法が多く行わ扛ているが
、こマ１らの方法でケよ添加物の多くがアスファルトと
相溶性が悪く、均一な混合が困難であるとともに、得ら
れたアスファルトについても粘着力の低下等の他の物性
の悪化がみられるという問題を招来していた。

本発明ｒｔ十苦言１１問題全解決２、複雑なｌｌ！！造
設備全設備とせずに簡易な争件にＪ、’−ｙて感温性の
良イ改質アスファノｔトを得るアスファル）−の改質方
法を提供−ｆゐものであり、ストレート了スフアルドの
改質のみならず、ブローンアスファルトのさらなる改質
にも有効なものである。

アスファルトの感温性を示す指標と１−２では、一般に
下記の針入度指数が使用をｆ′Ｔている。

０ 針入度指数（Ｐ、Ｉ）−−−ｍ−〜−−−−１［］１＋
５ｎＡ Ｐ：２５℃に於ける針入度 ′１゛：環球法による軟化点 アスファルトの感温性を改善中りには針入度指数を高く
ずｎｈづ′良く、従ってヒ記式に於ける軟化点Ｔを高く
［７、針入度Ｐの値を改良すれば良い。

本発明方法は、この点に鑑みてアスファルトの欧化点を
上昇させる五酸化リンとアスファルトの針入度を改良さ
せる減圧残油熱分解法により生成さ扛る特殊粘結材とを
、加熱溶融させた原料アスファルトニ、これらの原料を
適正な比率で攪拌下で均一に混合することを特徴とする
。

原料アスファルトに五酸化リンと特殊粘結材とを添加ｌ
−１均一に攪拌混合するには乳化用高速攪拌機を使用す
るのが好捷しい。

本発明に於いて使用する原料アスファルトは、市販のど
の針入度級のアスファルトでも良く、ブローイングさ扛
たブローンアスファルトでも良い。原料アスファルトの
種類に応じて、それぞれ感温性の改良さ扛だ改質アスフ
ァルトに改良される。またアスファルトの原産地等によ
る品質差も、改質効果には大きくＵ右さｊ％ない。

本発明で使用する五酸化リンとしては、工業用の市販品
を使用することができる。その添加量は、原料アスファ
ルトに対し１ないし６重量％程度の添加量で充分な改質
効果が得られる。

五酸化リンは、周知の如く吸湿性の高い白色粉末である
ので、乳化用高速攪拌機を使用することにより、アスフ
ァルト中に均一に分散さｔｒうれる。さらに高速攪拌に
よりアスファルトと強制的に接触させられるので、その
反応効率は高い。まだ特殊粘結材は乳化用高速攪拌機に
より充分に微粒子化さｆするため、アスファル）中への
溶融が完全となり、その成分が五酸化リンと反応し易く
なる。

特殊粘結材は、石油精製での減圧残油処理に於ける熱分
屓工程で副生ずる残渣分のピッチであり、真比重１．２
〜ｔ３．軟化点２１０〜２５０℃。

揮発分０％、固形炭素分５６〜６２チのものである。そ
の粒度６ｄ：２０ｏメツシユないｌ、　２０メツシユが
好ましい１．まだその添加量は、原料アスファルト量に
対し５７χいし７．５重量％で充分な改質効果が望める
。

アスファルトは一般にその成分を溶剤抽出分離の方法ニ
よりアスファルテン、マルテン、レジンの３成分に分け
られるが、この３成分の成分比ならびに構造によってそ
の物性は左右される３１本発明で使用する特殊粘結剤は
その成分中にアスクアルデンを多く含むものであって（
溶剤抽出不溶分７６〜８３　％　）　、本改質法に於い
て原料アスファルト中にこの特殊粘結材を溶解すること
により、アスファルト中の一アスクアルテン分が増（−
７、改質触媒である五酸化リンと高速攪拌さオすること
により、五酸化リンがアスファルトンに取り込１　′ｉ
またり反応したりすることで、アスノアルテン分がゲル
構造化したり、高分子化して、改質されたアスファルト
となると思われる。

原料アス７アル）［対する五酸化リンと特殊粘結材の添
加時期とＬ−Ｃは、特殊粘結材の分散。

溶解が終結したのちに五酸化リンを添加するのが良く、
最初に特殊粘結材を添加し、３０分ないし１時間攪拌し
たのちに五酸化リンを添加するのが好ま１−い。本発明
で原料アスファルトを改質するだめの反応温度は、２０
０ないし、２３０℃の比較的低温条件で実施でき、従来
のブローイング製造方法の如く２５０℃以上の高温で行
う必要はない。また反応時間は、使用する原料アスファ
ルトの種類並びに五酸化リン、特殊粘結利の添加緻等に
左右されるが、一般に２ないし２５時間の反応時間で目
的とする改質アスファルトｆ得ることができる。

乳化用高速攪拌機と１７でＴｈａｉｌ、公知のものンー
使用することができる。この」二つなものと１．てＶよ
、第１図に示才ようＶこ、甜解槽１の内部中央Ｆ部に円
筒状のステーク−２をイ）旨〆Ｉさせ、該ステーク−２
の内周面に間隔をおいて設けた放射状バッフル６とわず
かな間隙Ｓをあけて、タービンろを下端が軸受７と接１
．た回転ｎｌｌ＋　４で高速回転できるように支持し、
溶解槽１内の液面に相当するところに転流板５を設けた
ものを使用するのが好まし７い。タービン６の回転数は
一＃造スケールによって異なるが、５００回転／分以十
であるのが好ましい。

以下、本発明を実施例にて具体的に説明する。

実施例１ 第１図に示す乳化用高速攪拌機全備えた答積２．０ｎＯ
ｔの反応釜中（Ｃ１斜人１１Ｊ　６０　、軟化点５４℃
のスト１／−トーγスフｒルト（１臥ド、６０−８０ス
トレートアスフアルトという、、）１５００Ｋｇを投べ
し、約２２０℃に加熱溶融し、タービン３を回転数約９
「ＪＯ回回転外で高床椿、拌しｌ〔がら特殊粘結剤７５
Ｋｑｆ添ＩＪＩＩ　して混合する。約１時間の混合攪拌
により、特殊粘結剤１ｄストレートｒスフｒルト中に分
散・溶解する３、すなわちタービン３とステーク−２と
のポンプ作用によっで、反応混合物１ｒ：［ステーター
２の底部間［−］部から吸い１−げＩっれてタービン５
と放射状パンフルロとの間の隙間Ｓを１巾って上昇１−
１液面にある転流板５に当って反応釜１の内面に沿った
下降流となって反応釜１の底部（ｆこ降下し、再びステ
ーター２の底部間１１部から吸い−にげら扛る。以後こ
のような流動の繰返しにより、特殊粘結材はアスファル
ト中に均一に溶解する。

次に五酸化リン２２．５　Ｋｇを添加し、同様に攪拌を
続けると、０．５時間の攪拌後、安定した改質アスファ
ルトが得られた。、Ｉ　ｌ５−１（−２２０７によるこ
の改質アスファルトの試験語＋１すを第１表に示す。

第１表 さ　も　’　　ｔＡ　　中１１１　”−＆’ｔ　Ｉ！Ｊ
：　　（℃）、　　　ｆｆ（１伯（／’Ｃ’４古度　（
Ｃ，１１，Ｓ）と１７だ関係を表わす第２図に、こ・ｌ
）実Ｊｉｉｌｊ例の改質−アスファルトの粘１１Ｅ変化
を示す。参所のためＶＣｌｌｏ−２０ブローンアスフア
ルトと６Ｏ−Ｆｌｕス）　ｌ／　−１−アスファルトの
粘度変化を共に示す。

粘度１ｄ、＄−円筒ノ（す回転粘度計で測定した。

斗だ第２表には、反応時間による実施例１Ｃ７）生成物
の物性変化／、ｃらび１Ｃ１０−２０ブローンアスファ
ルトおよび６０−８０ストレート−アスファルトの物性
を示す。さらに第６図に、横軸ＩＣ反応時間（分）、縦
軸ｆＣ軟化点Ｃ℃）と２５℃に於ける針入度（＋？）と
（〜た関係での変化状況を示す。

第２表 実施例２ ８積２０００１の反応釜中に、 （１）針入度８０．軟化点５１．５℃のストレートアス
ファルト（以下、８０−１００ストレートアスフアルト
という。）、 （２）針入度１５．軟化点１０１℃のブローンアスファ
ルト（以ド、１０−２０ブローンアスクアルドという。

）、 （３）針入度２２．軟化点９２℃のブローンアスファル
ト（以下、２０−３０７’ｒＪ−ンアスファルトという
。）、 のそれぞれ１５００Ｋｇを、別バッチで実施例１と同様
の条件で、乳化用高速撹拌機ｅこて高速攪拌しながら特
殊粘結材７５に７を添加［７て混合する。

約１時間の攪拌により特殊粘結＋」がアスファルト中に
均一に溶解したのち、五酸化リン２２．５に９を添加し
、さらに０．５時間攪拌して、いす扛の場合にも安定な
改質アスファルトを得だ１゜実施例１および実施例２の
生成物について、軟化点と温度を変えた場合に於ける針
入ＪＷを第３表に示す。一般にアスファルトの釧大度の
測定は、測定温度に応じた荷重畦、刺入時間が採用され
ているが、ここでは同一条件にて測定した。

第３表　実悔例１と実施例２の原料アスファルトと改質
アスファルトの軟化点と各温 度に於ける針入度 こ第１らのヤ、１７−ＩＰ−を、ハｊ　４．’ｌアアス
ーｆルトと改質アスファルトの画、首についてブロノｔ
・Ｌ、　ｊｒ、　ｃ）が第４図および第５図である。第
４図および第５図ｔよ、横軸に温度（℃）、　　縦軸に
針入７Ｂ（ｉｏｏｒ・５秒・［’／ＨＪ調〕）と１−７
だ関係を表わす。

以−ヒの表および図から、実施例１および実施例２で得
だ改質アスファルトの高温に於ける針入度１ｄ低下して
おり、まだ５℃以下の低温での針入度にはあまり変化が
ｌ、仁く、フラース脆化点測定による低温脆性の調査で
も、原料アスファルトと本発明り法で得た改質アスファ
ルトとの間ＶＣ＄１著な相違１ｆ」、見ら７Ｌなかつた
。

まだアスファルトの感温性全示す指標と１．て般も広く
用いらＩしている釧人度指数ケそｔＬ−ぞ才りのアスフ
ァルトについて算出した結果、Ｉ配・１表の如くなる。

第４表 すなわち原料アスファルトとして６０−　ＲＯストレー
トアスファルトおよび８０−１００ストレ−ドアスフア
ルドを本発明方法にて用いた場合、得られるアスファル
トは一般のプローンアスファルトより優れた感温性を有
する。また原料アスファルトトシて１０−２０ブローン
アスフアルトおよび２ｎ−５（］プローンアスファルト
を用いた場合、本発明方法で得ら扛る改質アスファルト
は、感温性の極めて小さい高品崎のアスファルトとなっ
てい不〇 以上説明しまたように、本発明によ扛ば、スト１／−ド
アスフアルドまたはブローンアスファルトに、減圧残油
熱分解法により生成さ才りる特殊粘結材と五酸化リンと
を混合するので、針入度指数の高い従って感温性が低く
、かつ、高軟化点を有する良質な改質アスファルトを、
複雑な製造設備を必要とせずに比較的低温条件下で得る
ことができる。本発明方法によって得ら２する改質アス
ファルトは、その性能ＦＣ応じてルーフインク材、防水
材、目地拐および道路舗装用材等の用途に於いて、極め
て良好な感温性を必要とする各種用途に使用できるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法に使用する乳化用高速攪拌機を示す
縦断面図、 第２図は本発明方法の実施例１で得た生成物および比較
例の粘度と温度との関係を示すグラフ。 第３図は実施例１で得た生成物の軟化点と針入度とを反
応時間の関係と１２で示したグラフ、第４図は実施例１
および実施例２でｉ＋だ生成物およびその原料の針入Ｊ
Ｊｔと温度との関係を示−ｔグラフ、 第５図は実施例２で舟た生成物およびその原料の針入度
と温度との関係を示すグラフである。 （ほか１名） 手続補正書 昭（１１ｉ虜）２に９月３０日 特許庁１（官・番制長殿 ］１丁ｆ１の表示昭和５７年特許願第１１６５４９号；
）、補１１：、する者 ’Ｊｌ　（’ｌとの関係　特許出願人 名　称　アオイ化学工業株式会社 （ほか　ｌ　マ′ｌ） ！３　袖市命令のＨ（４ 「自発」 ６、袖１１ミの対象 ７、補正の内容 （１）　　明細針＠５頁第４行ないし第５行の「比率で
借拌「で」を「比率で、押作「でｊと補ＩＴ。 する。 （２）　　同第６貞ドから第３行ないし第２行の［マル
テン、レジンＪを「レジン、オイル」と補ｉト、　す　
る　ウ （３）　　同第１Ｏ貞第１表の第２イＦｔｄ十段の（４
）　　同第１Ｏ貞第１表の第３＋Ｉｎ−ヒＪｇ５　（７
）（５）　同第ｔｉ貞ドから第２行の［４入！１１５Ｊ
を１針人度１６Ｊと補正するっ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ストレードアスフ丁Ｉレトまたはプローンア
   スファルトトに、減圧残油熱分解法により生成される最
   終残渣からなる特殊粘結材と五酸化リンとを攪拌下で均
   一に混合することを特徴とするアスク−ｒルトの改質方
   法。
2. （２）特殊粘結材と五酸化リンとを添加した溶融アスフ
   ァルトを乳化用高速攪拌機を用いて攪拌することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のアスファルトの改質
   方法。