JPS6129382B2 - - Google Patents

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JPS6129382B2
JPS6129382B2 JP53160809A JP16080978A JPS6129382B2 JP S6129382 B2 JPS6129382 B2 JP S6129382B2 JP 53160809 A JP53160809 A JP 53160809A JP 16080978 A JP16080978 A JP 16080978A JP S6129382 B2 JPS6129382 B2 JP S6129382B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
molecular weight
rubber
low molecular
asphalt
polyisoprene rubber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP53160809A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS5584357A (en
Inventor
Naotake Kono
Hideo Takamatsu
Koichi Wada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Kuraray Co Ltd filed Critical Kuraray Co Ltd
Priority to JP16080978A priority Critical patent/JPS5584357A/en
Publication of JPS5584357A publication Critical patent/JPS5584357A/en
Publication of JPS6129382B2 publication Critical patent/JPS6129382B2/ja
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【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は変性低分子量ポリイソプレンゴムおよ
びその架橋剤を含有することを特徴とする改善さ
れた性能を有するゴム含有アスフアルト組成物に
関する。 アスフアルトは古くからルーフイング材、シー
リング材、接着剤、塗料、道路舗装、水路ライニ
ング等の分野で広く用いられている。アスフアル
トは比較的安価であり、高温流動性がよくて取扱
い易い材料ではあるが、その強度特性が劣るこ
と、感温性が大きいこと、低温特性が悪いこと、
接着性が低いことなどと多くの欠点を有してい
る。かかる欠点をアスフアルトにゴム状物質を添
加することにより改善する方法が種々提案されて
おり、その中の幾つかの方法が実際採用されては
いるが、必ずしも充分満足されているわけではな
い。すなわち、例えば高分子量の固形ゴムをあら
かじめアスフアルトと混練機を用いて混合し、マ
スターバツチを作製しておき、それをアスフアル
トに添加する方法はあらかじめマスターバツチを
作製する余分な工程が必要となるし、また高分子
量固形ゴムのアスフアルトへの溶解性が悪く、従
つて溶解のために高温度で長時間加熱する必要が
あるのでその作業性にも問題があるし、さらには
長時間の熱履歴によつてゴムの分解とがゲル化と
かの変性が起こるのでできあがつたアスフアルト
組成物に品質がバラつきやすいという問題が生じ
る場合が多い。また、天然ゴムや高分子量の固形
のポリイソプレンゴムを用いた場合にはゴム分子
の劣化が激しいので多くの場合イオウまたはイオ
ウ化合物を添加してゴム分子を架橋する必要があ
り、公害や作業場の環境衛生の規制が一段と厳し
くなりつつある現今、イオウ化合物は好ましく用
いられるできものではない。なかでも天然ゴムは
高温下に曝されると恐らくは天然ゴム中に存在す
る非ゴム成物によると思われるが、不快臭が激し
く発生するので問題が大きい。一方、アスフアル
トに天然ゴムラテツクス、スチレン−ブタジエン
共重合体ラテツクス(SBRラテツクス)等のラテ
ツクス状のゴム物質を添加してその性能を改善す
る方法も採用されているが、用いるラテツクスに
よつて各々種々の問題を有するものである。すな
わち、天然ゴムラテツクスに関していうとそれは
固形の天然ゴムを用いる場合とほぼ同様の欠点、
すなわち劣化を起こし、製品のバラツキを生じ、
また不快臭を発生するという欠点を有するもので
ある。また現在アスフアルト性能の改善のために
多量用いられているSBRラテツクスは加熱混合時
にSBRがゲル化し、それが作業上、問題を生じる
場合が多い。しかも一般にゴムをラテツクス状態
で用いた場合には溶解作業に要する間時が固形ゴ
ムを用いた場合に比べて短時間となり、メリツト
となるが、一緒にアスフアルト中に入つた水分を
飛ばすのに時間がかかり、接着剤、塗料等の分野
では残存する微量の水分が問題を生じる場合もあ
り、必ずしも充分満足のゆくものではない。 本発明者等は前述した問題に鑑み、溶解作業
性、機械的強度特性および接着性等の諸特性にす
ぐれたアスフアルト組成物を得るべく鋭意検討
し、工夫を重ねた結果、アスフアルトに含有させ
るゴム成分およびその補助成分としてシス−1,
4結合量が70%以上で分子量が13000〜90000であ
る低分子量ポリイソプレンゴムに無水マレイン酸
またはその誘導体を前記低分子量ゴムのイソプレ
ン単量体単位100モルあたり0.03〜12モル付加し
た変性低分子量ゴムとその架橋剤とを用いると所
期の目的に適したアスフアルト組成物が得られる
ことを見出し、本発明を完成するに至つた。 本発明で使用される変性低分子量ゴムとは特定
の構造を有する低分子量ポリイソプレンゴムと無
水マレイン酸とを反応して得られる無水マレイン
酸付加物()、及びこうして導入された無水マ
レイン酸を例えば触媒の存在下または非存在下に
メタノール、エタノール、n−ブタノール、イソ
プロパノール等のアルコールまたはアンモニア、
n−プロピルアミン、n−ブチルアミン、エタノ
ールアミン等のアミン類と反応させて無水マレイ
ン酸によるカルボキシル基の一方あるいは両方を
エステルの形にしたもの(−a)、アミド化し
たもの(−b)、イミド化したもの(−c)、
あるいは無水マレイン酸の酸無水物基を加水分解
して遊離のカルボキシル基としたもの(−
d)、およびマレイン酸、無水マレイン酸をエス
テル化、アミド化、さらにはマレインイミドのよ
うな無水マレイン酸誘導体を低分子量ポリイソプ
レンゴムに付加したもの()を意味する。中で
も変性低分子量ポリイソプレンゴムを長期間保存
した場合の粘度安定性の点から言えば無水マレイ
ン酸のアルコール誘導体またはアミン化合物誘導
体の付加した変性低分子量ポリイソプレンゴムが
好ましい。 低分子量ポリイソプレンゴムに無水マレイン酸
またはその誘導体を付加させる反応は例えば次の
とうりである。すなわち、特定の低分子量ポリイ
ソプレンゴムの溶液または溶剤の存在しない状態
の低分子量ポリイソプレンゴム中に無水マレイン
酸またはその誘導体を加えて、ラジカル触媒の存
在下または非存在下に加熱反応させることにより
無水マレイン酸またはその誘導体の付加した変性
低分子量ポリイソプレンゴムが得られる。ここで
使用される溶剤としては一般には炭化水素、ハロ
ゲン化炭化水素等が挙げられるがn−ブタン、n
−ヘキサン、n−ヘプタン、シクロヘキサン、ベ
ンゼン、トルエン、キシレン等の不活性溶剤がよ
り好ましい。 この変性低分子量ポリイソプレンゴム中におけ
る無水マレイン酸またはその誘導体の付加量は変
性低分子量ポリイソプレンゴムのアスフアルトへ
の溶解性および最終的に得られるアスフアルト組
成物の性能に影響を与えるものであり、低分子量
ポリイソプレンゴムのイソプレン単量体単位100
モルに対して0.03〜12モル好ましくは0.1〜8モ
ル%の範囲でなければならない。この付加量が少
な過ぎると最終的に得られるアスフアルト組成物
の機械的強度、接着性等の諸特性の改善効果が小
さいし、また付加量が多過ぎると変性低分子量ポ
リイソプレンゴムのアスフアルトへの溶解性が悪
くなり、実用的なものが得られない。 無水マレイン酸またはその誘導体を付加する前
の低分子量ポリイソプレンゴムはアニオン重合
法、ラジカル重合法、配位アニオン重合法等によ
つてイソプレン単量体を重合することによつて得
ることが可能であり、また天然ゴムや、チーグラ
ー重合またはアニオン重合法によつて得られた固
形の合成シス−1.4−ポリイソプレンゴムを高温
度(例えば180〜300℃)で熱分解することによつ
ても得られる。しかしながら、熱分解法で得られ
る低分子量ポリイソプレンゴムは熱分解の際に副
生する物質により臭気がはなはだしく強いし、さ
らには品質の均一化が難しいので好ましいもので
はない。特に天然ゴムを分解した低分子量ポリイ
ソプレンゴムは高温のアスフアルト溶解時に不快
臭がきつい。したがつて本発明に用いる低分子量
ポリイソプレンゴムとしては重合法によつて得ら
れるものが好ましく、中でも重合の際にゲルを生
じることなく、かつシス−1.4構造の多いリチウ
ム系触媒によるアニオン重合法による低分子量ポ
リイソプレンゴムが最も好ましい。なお、本発明
の趣旨を損わない限りにおいてはイソプレン以外
の単量体が少量重合されていてもよい。 変性に用いる低分子量ポリイソプレンゴムのシ
ス−1,4結合量は70%以上、より好ましくは80
%以上でなければならない。シス−1,4結合量
の割合が低過ぎると得られたアスフアルト組成物
の性能自体が劣つたものとなるし、またアスフア
ルト溶解時にゲルを生ずる場合もある。また変性
前の低分子量ポリイソプレンゴムの分子量は
13000〜90000の範囲になければならない。分子量
が低過ぎると得られたアスフアルト組成物の性能
が充分でないし、分子量が高過ぎるとアスフアル
トへの溶解性が悪くなり、実用的ではなくなる。
なお、本発明でいう分子量とは粘度平均分子量
(M)をいい、30℃のトルエン溶液で測定した固
有粘度〔η〕を用いて次式により求められるもの
である。 〔η〕=1.21×10-4M0.77 また、本発明において使用されるもうひとつの
重要な構成成分である変性低分子量ポリイソプレ
ンゴムの架橋剤としては金属系架橋剤、アミン系
架橋剤、エポキシ系架橋剤、グリコール系架橋剤
そしてイソシアネート系架橋剤から選ばれた1種
または2種以上のものが用いられる。金属系架橋
剤とは周期律表第1族、第2族および第4族に属
する金属の化合物であつて、例えば酢酸カリウ
ム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、酸化亜
鉛(亜鉛華)、酸化マグネシウム、酸化鉛、塩化
カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニ
ウム、酢酸亜鉛、酢酸カルシウム、樹脂酸亜鉛、
樹脂酸ナトリウム、樹脂酸カルシウム等である。
アミン系の架橋剤の例としてはジエチレントリア
ミン、トリエチレンテトラミン、ジアミノジフエ
ニルメタン、ポリエチレンイミン、アジリデイニ
ル化合物、ポリアミド樹脂等が挙げられる。エポ
キシ系架橋剤の代表的な例としてはビスフエノー
ルAまたはビスフエノールFとエピクロルヒドリ
ンより縮合によつて得られるエポキシ樹脂が挙げ
られ、そのエポキシ当量としては150〜700程度の
ものが好適である。グリコール系架橋剤の例とし
てはポリオキシエチレングリコール、ポリオキシ
プロピレングリコールおよびそれらのエステル化
物が挙げられる。イソシアネート系架橋剤とはト
リレンジイソシアネート、フエニレンジイソシア
ネート、ジフエニルメタンジイソシアネート等の
分子内に2個以上のイソシアネート基を有する化
合物である。もちろん変性低分子量ポリイソプレ
ンゴムのイソプレンの二重結合を利用した従来の
イオウ架橋、すなわち加硫も可能ではあるが、そ
れは臭気の点および架橋効率の点で好ましいもの
ではなく、本発明のように変性低分子量ポリイソ
プレンゴムに付加している官能基を利用した架橋
方法が好ましい。 なお、上記の架橋剤の使用量は変性低分子量ポ
リイソプレンゴム100重量部に対して0.1〜200重
量部、好ましくは0.5〜50重量部である。 本発明でアスフアルトとは天然アスフアルト、
およびストレートアスフアルト、セミブローンア
スフアルトやブローンアスフアルト等の石油系ア
スフアルトをいう。これらのアスフアルトは混合
して用いてもよい。なお、タールやピツチ等の瀝
青物が添加されてもよい。 アスフアルトと変性低分子量ポリイソプレンゴ
ムの使用比率は一般には(アスフアルト)/(変
性低分子量ポリイソプレンゴム)の重量比で99/1
〜20/80である。特に道路舗装の分野では99/1〜7
0/30の範囲で好ましく使用され、またシーリング
材や接着性の分野では95/5〜40/60の範囲で好ま
しく使用される。 本発明のアスフアルト組成物には必須のアスフ
アルト、変性低分子量ポリイソプレンゴム、およ
びその架橋剤以外に必要に応じてカーボンブラツ
ク、クレー、シリカ、炭酸カルシウム、石灰、マ
イカ等のフイラー、砂、砂利、砕石などの骨材、
石綿、ガラス繊維、合成繊維等の繊維質、鉱物
油、植物油、未変性の低分子量ポリイソプレンゴ
ム、液状ポリブタジエン、酸化劣化防止剤、粘着
性付与樹脂、消泡剤、場合によつては少量の溶剤
等を含有するものである。また本発明の趣旨を損
なわない限りにおいては少量の高分子量の固形ゴ
ム、ゴムラテツクス、熱可塑性ゴム、熱可塑性樹
脂等が含有されてもよい。本発明の組成物は槽式
混合機、ニーダー、ロールミル等の混合機を用い
て作製される。 本発明のアスフアルト組成物は道路舗装、水路
ライニング、シーリング材、ルーフイング材、接
着性、塗料、防振材、防音材等の広い分野で有用
である。 以下、実施例によつて本発明をより具体的に説
明するが、本発明はそれらによつて何ら限定され
るものではない。 実施例 1および比較例 1 リチウム系触媒を用いる重合法によつて得られ
たシス−1,4結合量が85%でかつ分子量が
61000である低分子量ポリイソプレンゴムと無水
マレイン酸とを150℃で加熱反応させることによ
り、無水マレイン酸が前記低分子量ポリイソプレ
ンゴムのイソプレン単量体単位100モルあたり
各々、0.01モル、1.2モルおよび17.1モル付加した
変性低分子量ポリイソプレンゴム(A,Bおよび
C)を得た。ストレートアスフアルト(針入度80
−100)100重量部に対して上記3種の変性低分子
量ポリイソプレンゴム3重量部を各々添加し、
160℃で25分間撹拌混合し、次いで架橋剤として
軟化点が120℃であるカルシウム変性ロジン樹脂
を各々2重量部添加し、さらに5分間撹拌した。
無水マレイン酸の付加量が0.01モルである変性低
分子量ポリイソプレンゴムAおよび同じく1.2モ
ルである変性低分子量ポリイソプレンゴムBを用
いた場合には30分間の撹拌操作で均一に溶解した
ゴム含有アスフアルト組成物が得られたが、無水
マレイン酸の付加量が17.1モルと高い変性低分子
量ポリイソプレンゴムCを用いた場合には均一な
ゴム含有アスフアルト組成物が得られなかつた。
変性低分子量ポリイソプレンゴムAおよびBを用
いた上記のゴム含有アスフアルト組成物の強度的
性能をベンソン法によるタフネス値とテナシテイ
値で評価した。また各アスフアルト組成物を145
℃における粘度を調べた。それらの結果を第1表
に示す。 比較例 2 固形分が61.5%の市販の天然ゴムラテツクスお
よび固形分が52.0%のスチレン含有が25%である
SBRラテツクスをアスフアルトへの添加量が各々
5重量部となるようにアスフアルト100重量部へ
添加し、実施例1と同じ条件で30分間混合撹拌し
た。しかしながら、ラテツクスの添加すると水の
蒸発による発泡が激しく、添加作業で手間どつた
ばかりでなく、混合時間30分間では均一に溶解し
たゴム含有アスフアルト組成物を得ることができ
なかつた。そこで強度的性能を測定するために撹
拌混合時間を70分間としてゴム含有アスフアルト
組成物を作製し、測定に供した。その結果を第1
表に示した。
The present invention relates to rubber-containing asphalt compositions with improved performance characterized by containing a modified low molecular weight polyisoprene rubber and a crosslinking agent thereof. Asphalt has long been widely used in fields such as roofing materials, sealants, adhesives, paints, road pavements, and waterway linings. Although asphalt is a material that is relatively inexpensive, has good high-temperature fluidity, and is easy to handle, it has poor strength characteristics, high temperature sensitivity, and poor low-temperature characteristics.
It has many drawbacks, including poor adhesion. Various methods have been proposed to improve these drawbacks by adding rubber-like substances to asphalt, and although some of these methods have actually been adopted, they are not always fully satisfactory. That is, for example, the method of mixing high molecular weight solid rubber with asphalt in advance using a kneader to create a masterbatch and adding it to asphalt requires an extra step of creating the masterbatch in advance, and High molecular weight solid rubber has poor solubility in asphalt, and therefore requires heating at high temperatures for long periods of time to dissolve it, which poses problems in workability. Since decomposition of the rubber causes denaturation such as gelation, a problem often arises in that the quality of the finished asphalt composition tends to vary. In addition, when natural rubber or high molecular weight solid polyisoprene rubber is used, the rubber molecules deteriorate rapidly, so in many cases it is necessary to add sulfur or sulfur compounds to crosslink the rubber molecules, which can lead to pollution and workplace problems. Nowadays, when environmental health regulations are becoming more and more stringent, sulfur compounds are not suitable for use. Among these, when natural rubber is exposed to high temperatures, a strong unpleasant odor is generated, probably due to non-rubber compounds present in natural rubber, which is a major problem. On the other hand, methods have been adopted to improve the performance of asphalt by adding latex-like rubber substances such as natural rubber latex or styrene-butadiene copolymer latex (SBR latex), but these methods vary depending on the latex used. This is problematic. In other words, when it comes to natural rubber latex, it has almost the same drawbacks as when using solid natural rubber.
In other words, it causes deterioration and product variation,
It also has the disadvantage of generating an unpleasant odor. Furthermore, SBR latex, which is currently used in large quantities to improve asphalt performance, gels during heating and mixing, which often causes problems during work. Moreover, when rubber is used in the latex state, the time required for dissolving it is generally shorter than when using solid rubber, which is an advantage, but it also takes time to evaporate the moisture that has entered the asphalt. In the field of adhesives, paints, etc., residual trace amounts of moisture may cause problems, and are not always completely satisfactory. In view of the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have made extensive studies to obtain asphalt compositions with excellent properties such as dissolution workability, mechanical strength characteristics, and adhesive properties. As a component and its auxiliary component, cis-1,
4 Modified low molecular weight polyisoprene rubber having a bond content of 70% or more and a molecular weight of 13,000 to 90,000 with 0.03 to 12 moles of maleic anhydride or a derivative thereof added per 100 moles of isoprene monomer units of the low molecular weight rubber. The inventors have discovered that an asphalt composition suitable for the intended purpose can be obtained by using rubber and its crosslinking agent, and have completed the present invention. The modified low molecular weight rubber used in the present invention is a maleic anhydride adduct () obtained by reacting a low molecular weight polyisoprene rubber having a specific structure with maleic anhydride, and a maleic anhydride adduct () obtained by reacting a low molecular weight polyisoprene rubber having a specific structure with maleic anhydride. Alcohols such as methanol, ethanol, n-butanol, isopropanol or ammonia, for example in the presence or absence of a catalyst,
One or both carboxyl groups formed by maleic anhydride into an ester by reacting with amines such as n-propylamine, n-butylamine, and ethanolamine (-a), amidation (-b), Imidized (-c),
Alternatively, the acid anhydride group of maleic anhydride is hydrolyzed to form a free carboxyl group (-
d), and esterification or amidation of maleic acid or maleic anhydride, or addition of a maleic anhydride derivative such as maleimide to a low molecular weight polyisoprene rubber (). Among them, from the viewpoint of viscosity stability when the modified low molecular weight polyisoprene rubber is stored for a long period of time, modified low molecular weight polyisoprene rubber to which an alcohol derivative or an amine compound derivative of maleic anhydride is added is preferred. The reaction for adding maleic anhydride or its derivative to low molecular weight polyisoprene rubber is, for example, as follows. That is, by adding maleic anhydride or a derivative thereof to a solution of a specific low molecular weight polyisoprene rubber or a low molecular weight polyisoprene rubber in the absence of a solvent, and causing a heating reaction in the presence or absence of a radical catalyst. A modified low molecular weight polyisoprene rubber to which maleic anhydride or a derivative thereof is added is obtained. The solvent used here generally includes hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, etc., but n-butane, n-
- Inert solvents such as hexane, n-heptane, cyclohexane, benzene, toluene, and xylene are more preferred. The amount of maleic anhydride or its derivative added in this modified low molecular weight polyisoprene rubber affects the solubility of the modified low molecular weight polyisoprene rubber in asphalt and the performance of the asphalt composition finally obtained. Isoprene monomer unit of low molecular weight polyisoprene rubber 100
It should range from 0.03 to 12 mol, preferably from 0.1 to 8 mol %. If the amount added is too small, the effect of improving various properties such as mechanical strength and adhesion of the final asphalt composition will be small, and if the amount added is too large, the modified low molecular weight polyisoprene rubber will not be able to improve the asphalt composition. The solubility deteriorates, making it impossible to obtain a practical product. Low molecular weight polyisoprene rubber before addition of maleic anhydride or its derivatives can be obtained by polymerizing isoprene monomers by anionic polymerization, radical polymerization, coordination anionic polymerization, etc. It can also be obtained by thermally decomposing natural rubber or solid synthetic cis-1,4-polyisoprene rubber obtained by Ziegler polymerization or anionic polymerization at high temperatures (e.g. 180-300°C). . However, low molecular weight polyisoprene rubber obtained by thermal decomposition has an extremely strong odor due to substances produced as by-products during thermal decomposition, and furthermore, it is difficult to make the quality uniform, so it is not preferable. In particular, low molecular weight polyisoprene rubber made from decomposed natural rubber has a strong unpleasant odor when dissolved in asphalt at high temperatures. Therefore, the low molecular weight polyisoprene rubber used in the present invention is preferably one obtained by a polymerization method, especially an anionic polymerization method using a lithium-based catalyst that does not produce gel during polymerization and has a large number of cis-1.4 structures. Most preferred are low molecular weight polyisoprene rubbers. It should be noted that a small amount of monomers other than isoprene may be polymerized as long as the spirit of the present invention is not impaired. The amount of cis-1,4 bonds in the low molecular weight polyisoprene rubber used for modification is 70% or more, preferably 80% or more.
Must be greater than or equal to %. If the ratio of the amount of cis-1,4 bonds is too low, the performance of the obtained asphalt composition itself will be poor, and gels may be formed when the asphalt is dissolved. In addition, the molecular weight of low molecular weight polyisoprene rubber before modification is
Must be in the range 13000-90000. If the molecular weight is too low, the resulting asphalt composition will not have sufficient performance, and if the molecular weight is too high, the solubility in asphalt will be poor, making it impractical.
In addition, the molecular weight as used in the present invention refers to the viscosity average molecular weight (M), which is determined by the following formula using the intrinsic viscosity [η] measured in a toluene solution at 30°C. [η] = 1.21×10 -4 M 0.77 Also, as the crosslinking agent for the modified low molecular weight polyisoprene rubber, which is another important component used in the present invention, metal crosslinking agents, amine crosslinking agents, epoxy One or more selected from a crosslinking agent, a glycol crosslinking agent, and an isocyanate crosslinking agent are used. Metallic crosslinking agents are compounds of metals belonging to Groups 1, 2, and 4 of the periodic table, such as potassium acetate, sodium hydroxide, sodium carbonate, zinc oxide (zinc white), magnesium oxide, Lead oxide, calcium chloride, calcium hydroxide, aluminum hydroxide, zinc acetate, calcium acetate, zinc resinate,
These include sodium resinate and calcium resinate.
Examples of amine-based crosslinking agents include diethylenetriamine, triethylenetetramine, diaminodiphenylmethane, polyethyleneimine, aziridenyl compounds, and polyamide resins. A typical example of the epoxy crosslinking agent is an epoxy resin obtained by condensation of bisphenol A or bisphenol F with epichlorohydrin, and its epoxy equivalent is preferably about 150 to 700. Examples of glycol-based crosslinking agents include polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, and esterified products thereof. The isocyanate-based crosslinking agent is a compound having two or more isocyanate groups in the molecule, such as tolylene diisocyanate, phenylene diisocyanate, and diphenylmethane diisocyanate. Of course, conventional sulfur crosslinking, that is, vulcanization, using the isoprene double bonds of modified low molecular weight polyisoprene rubber is also possible, but this is not preferable in terms of odor and crosslinking efficiency, and as in the present invention, A crosslinking method that utilizes a functional group added to modified low molecular weight polyisoprene rubber is preferred. The amount of the crosslinking agent used is 0.1 to 200 parts by weight, preferably 0.5 to 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of the modified low molecular weight polyisoprene rubber. In the present invention, asphalt refers to natural asphalt,
and petroleum-based asphalt such as straight asphalt, semi-blown asphalt, and blown asphalt. These asphalts may be used in combination. Incidentally, bituminous substances such as tar and pitch may be added. The ratio of asphalt to modified low molecular weight polyisoprene rubber is generally 99/1 (asphalt)/(modified low molecular weight polyisoprene rubber) by weight.
~20/80. Especially in the field of road paving, from January to July 1999.
It is preferably used in the range of 0/30, and in the field of sealants and adhesives, it is preferably used in the range of 95/5 to 40/60. In addition to the essential asphalt, modified low molecular weight polyisoprene rubber, and its crosslinking agent, the asphalt composition of the present invention may optionally include fillers such as carbon black, clay, silica, calcium carbonate, lime, and mica, sand, gravel, etc. Aggregates such as crushed stone,
Asbestos, fibers such as glass fibers, synthetic fibers, mineral oil, vegetable oil, unmodified low molecular weight polyisoprene rubber, liquid polybutadiene, oxidative deterioration inhibitors, tackifying resins, antifoaming agents, and in some cases small amounts It contains a solvent and the like. Further, a small amount of high molecular weight solid rubber, rubber latex, thermoplastic rubber, thermoplastic resin, etc. may be contained as long as the spirit of the present invention is not impaired. The composition of the present invention is produced using a mixer such as a tank mixer, a kneader, or a roll mill. The asphalt composition of the present invention is useful in a wide range of fields such as road paving, waterway lining, sealing materials, roofing materials, adhesives, paints, vibration-proofing materials, and sound-proofing materials. EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto. Example 1 and Comparative Example 1 The amount of cis-1,4 bonds obtained by a polymerization method using a lithium catalyst was 85% and the molecular weight was
61,000 and maleic anhydride at 150°C, maleic anhydride is converted into 0.01 mol, 1.2 mol and 1.2 mol per 100 mol of isoprene monomer units of the low molecular weight polyisoprene rubber, respectively. Modified low molecular weight polyisoprene rubbers (A, B and C) with 17.1 mol added were obtained. Straight asphalt (penetration 80
-100) Adding 3 parts by weight of each of the above three types of modified low molecular weight polyisoprene rubber to 100 parts by weight,
The mixture was stirred and mixed at 160°C for 25 minutes, and then 2 parts by weight of each calcium-modified rosin resin having a softening point of 120°C was added as a crosslinking agent, and the mixture was further stirred for 5 minutes.
When using modified low molecular weight polyisoprene rubber A with an added amount of maleic anhydride of 0.01 mol and modified low molecular weight polyisoprene rubber B with the same amount of 1.2 mol, the rubber-containing asphalt was uniformly dissolved by stirring for 30 minutes. Although a composition was obtained, a uniform rubber-containing asphalt composition could not be obtained when modified low molecular weight polyisoprene rubber C with a high added amount of maleic anhydride of 17.1 moles was used.
The strength performance of the above rubber-containing asphalt compositions using modified low molecular weight polyisoprene rubbers A and B was evaluated using toughness values and tenacity values according to the Benson method. Also each asphalt composition 145
The viscosity at °C was investigated. The results are shown in Table 1. Comparative Example 2 Commercially available natural rubber latex with solid content of 61.5% and styrene content of 25% with solid content of 52.0%.
Each SBR latex was added to 100 parts by weight of asphalt in an amount of 5 parts by weight, and mixed and stirred for 30 minutes under the same conditions as in Example 1. However, when the latex was added, foaming was intense due to evaporation of water, and not only was the addition process time-consuming, but a uniformly dissolved rubber-containing asphalt composition could not be obtained within a mixing time of 30 minutes. Therefore, in order to measure the strength performance, a rubber-containing asphalt composition was prepared with stirring and mixing time of 70 minutes, and the composition was subjected to measurement. The result is the first
Shown in the table.

【表】 第1表より判るように、無水マレイン酸の付加
量が本発明の範囲にはいる変性低分子量ポリイソ
プレンゴムBを用いてなるアスフアルト組成物の
強度的性能はストレートアスフアルトそのものに
比べても著しく向上しているし、天然ゴムラテツ
クスあるいはSBRラテツクスを用いてなるアスフ
アルト組成物よりもすぐれていた。 実施例 2および比較例3 リチウム系触媒を用いる重合法によつて分子量
が各々5200,37000および210000のポリイソプレ
ンゴムを得た。そのシス−1,4結合量はすべて
75%以上であつた。これらの3種のポリイソプレ
ンゴム各々と無水マレイン酸とを150℃で加熱反
応させることにより無水マレイン酸がそれぞれ約
0.7モル付加した変性ポリイソプレンゴムD,E
およびFを得た。ストレートアスフアルト(針入
度80−100)100重量部に対して上記3種の変性ポ
リイソプレンゴムを各々10重量部添加し、さらに
架橋剤としてカルシウム変性ロジン樹脂を3重量
部用いて実施例1と同様の手順で溶解操作を実施
した。30分間の撹拌混合により、分子量が5200の
低分子量ポリイソプレンに無水マレイン酸を付加
した変性低分子量ポリイソプレンゴムDおよび分
子量が37000の低分子量ポリイソプレンに無水マ
レイン酸を付加した変性低分子量ポリイソプレン
ゴムEを用いた場合には均一なゴム含有アスフア
ルト組成物が得られたが、本発明で規定した分子
量より大きい分子量が210000であるポリイソプレ
ンゴムFを用いた場合には均一なゴム含有アスフ
アルト組成物は得られなかつた。 変性低分子量ポリイソプレンゴムDおよびEを
用いてなるゴム含有アスフアルト組成物について
その強度的性能を測定したところ、本発明で規定
した分子量より小さい分子量が5200の低分子量ポ
リイソプレンゴムの無水マレイン酸付加変性低分
子量ポリイソプレンゴムDを用いてなるゴム含有
アスフアルト組成物についてはタフネスおよびテ
ナシテイへの改善効果の程度が小さなものであつ
たが、本発明の範囲にある変性低分子量ポリイソ
プレンゴムEを用いた場合にはタフネスが87.2Kg
−cm、テナシテイが21.5Kg−cmであり、すぐれた
強度的性能を有していた。 実施例 3 実施例1で用いた変性低分子量ポリイソプレン
ゴムBをストレートアスフアルト(針入度80−
100)100重量部に5重量部添加して、170℃で20
分間撹拌混合した後、塩化カルシウム5部を水溶
液の形で添加し、15分間撹拌混合を続け、ゴム含
有アスフアルト組成物を得た。このゴム含有アス
フアルト組成物のタフネスは59.9Kg−cmで、テナ
シテイは22.7Kg−cmであり、すぐれた性能を有し
ていた。 実施例 4および比較例 4 リチウム系触媒を用いる重合法により得られた
分子量が47000でかつシス−1,4結合量が82%
である低分子量ポリイソプレンゴムに無水マレイ
ン酸を(200℃で)反応させることにより無水マ
レイン酸が1.5モル%付加した変性ポリイソプレ
ンゴムGを得た。この変性ポリイソプレンゴムG
とエタノールとを加熱混合することにより付加し
た無水マレイン酸がハーフエステル化した変性低
分子量ポリイソプレンゴムHを得た。上記した2
種の変性低分子量ポリイソプレンゴムGおよび
H、ストレートアスフアルト(針入度80−100)、
および架橋剤として亜鉛で変性したロジン樹脂
(軟化点、135℃)を用いて第2表に示した処方に
より実施例1の方法に準じてゴム含有アスフアル
ト組成物を得た。その組成物をポリエステルフイ
ルム上に約30ミクロン厚みにコーテイングし、テ
ープ状の接着剤を作製し、ステンレス板およびガ
ラス板への接着力を180゜角剥離試験法により評
価した(第2表)。
[Table] As can be seen from Table 1, the strength performance of the asphalt composition made using modified low molecular weight polyisoprene rubber B in which the amount of maleic anhydride added falls within the range of the present invention is superior to that of straight asphalt itself. It was also significantly improved, and was superior to asphalt compositions using natural rubber latex or SBR latex. Example 2 and Comparative Example 3 Polyisoprene rubbers having molecular weights of 5,200, 37,000, and 210,000, respectively, were obtained by a polymerization method using a lithium catalyst. The amount of cis-1,4 bonds is all
It was over 75%. By heating and reacting each of these three types of polyisoprene rubber with maleic anhydride at 150°C, maleic anhydride becomes approximately
Modified polyisoprene rubber D, E with 0.7 mol added
and F were obtained. Example 1 was carried out by adding 10 parts by weight of each of the above three types of modified polyisoprene rubber to 100 parts by weight of straight asphalt (penetration 80-100), and further using 3 parts by weight of calcium-modified rosin resin as a crosslinking agent. A dissolution operation was performed using the same procedure. Modified low molecular weight polyisoprene rubber D obtained by adding maleic anhydride to low molecular weight polyisoprene with a molecular weight of 5200 and modified low molecular weight polyisoprene rubber D obtained by adding maleic anhydride to low molecular weight polyisoprene having a molecular weight of 37000 by stirring and mixing for 30 minutes. When Rubber E was used, a uniform rubber-containing asphalt composition was obtained, but when polyisoprene rubber F, whose molecular weight was 210,000, which was larger than the molecular weight specified in the present invention, was used, a uniform rubber-containing asphalt composition was obtained. I couldn't get anything. When the strength performance of rubber-containing asphalt compositions using modified low-molecular-weight polyisoprene rubbers D and E was measured, it was found that maleic anhydride addition of low-molecular-weight polyisoprene rubber with a molecular weight of 5200, which is smaller than the molecular weight specified in the present invention. Regarding rubber-containing asphalt compositions using modified low molecular weight polyisoprene rubber D, the degree of improvement in toughness and tenacity was small; however, when using modified low molecular weight polyisoprene rubber E within the scope of the present invention, If it was, the toughness would be 87.2Kg.
-cm, tenacity was 21.5Kg-cm, and had excellent strength performance. Example 3 The modified low molecular weight polyisoprene rubber B used in Example 1 was coated with straight asphalt (penetration 80-
100) Add 5 parts by weight to 100 parts by weight and heat at 170℃ for 20
After stirring and mixing for a minute, 5 parts of calcium chloride was added in the form of an aqueous solution, and stirring and mixing was continued for 15 minutes to obtain a rubber-containing asphalt composition. The toughness of this rubber-containing asphalt composition was 59.9 kg-cm, the tenacity was 22.7 kg-cm, and it had excellent performance. Example 4 and Comparative Example 4 Molecular weight obtained by polymerization method using lithium catalyst is 47000 and cis-1,4 bond content is 82%
By reacting the low molecular weight polyisoprene rubber with maleic anhydride (at 200°C), a modified polyisoprene rubber G to which 1.5 mol% of maleic anhydride was added was obtained. This modified polyisoprene rubber G
By heating and mixing with ethanol, a modified low molecular weight polyisoprene rubber H in which the added maleic anhydride was half-esterified was obtained. 2 mentioned above
Modified low molecular weight polyisoprene rubber G and H, straight asphalt (penetration 80-100),
A rubber-containing asphalt composition was obtained according to the method of Example 1 according to the formulation shown in Table 2 using a zinc-modified rosin resin (softening point, 135° C.) as a crosslinking agent. The composition was coated on a polyester film to a thickness of about 30 microns to prepare a tape-like adhesive, and its adhesive strength to stainless steel plates and glass plates was evaluated by a 180° peel test method (Table 2).

【表】 第2表より明らかなように本発明のゴム含有ア
スフアルト組成物はすぐれた接着力を有してい
る。 実施例 5および比較例 5 リチウム系触媒を用いる重合法により得られた
分子量が78000でシス−1,4結合量が85%の低
分子量ポリイソプレンゴムを用いて無水マレイン
酸が0.5モル付加した変性低分子量ポリイソプレ
ンゴムIを調整した。ストレートアスフアルト
(針入度80−100)100重量部に対して上記変性低
分子量ポリイソプレンゴムIを6重量部添加し、
165℃で20分間撹拌混合後、架橋剤としてテトラ
エチレンペンタミンを1重量部添加し、さらに5
分間撹拌混合し、変性低分子量ポリイソプレンゴ
ム含有アスフアルト組成物を得た。このアスフア
ルト組成物のタフネスは92.0Kg−cmであり、テナ
シテイは41.2Kg−cmあつた。またストレートアス
フアルト100重量部および上記アスフアルト組成
物100重量部に各々クレーを100重量部混合し、
各々の混合物をガラス板へ厚さ1cm面積4cm2で塗
布し、ガラス板を60゜の角度に立てかけて48時間
放置したところ、ストレートアスフアルトとクレ
ーとからなる配合のものはだれが目立つたが、変
性低分子量ポリイソプレンI、架橋剤、ストレー
トアスフアルトおよびクレーからなる本発明のア
スフアルト組成物はほとんどだれが認められなか
つた。 比較例 6 エーテル化合物の存在下のアニオン重合法によ
り得られた分子量が72000でかつシス−1,4結
合量が41%の低分子量ポリイソプレンに無水マレ
イン酸を加えて無水マレイン酸を1.5モル付加さ
せた変性低分子量ポリイソプレンを得た。このシ
ス−1,4結合量が本発明で規定している外にあ
る変性低分子量ポリイソプレン6重量部をストレ
ートアスフアルト100重量部に添加して170℃で30
分間撹拌混合してみたが、均一なアスフアルト組
成物は得られなかつた。さらに撹拌混合時間を30
分間延長したがやはり均一なアスフアルト組成物
は得られなかつた。
[Table] As is clear from Table 2, the rubber-containing asphalt composition of the present invention has excellent adhesive strength. Example 5 and Comparative Example 5 Modification in which 0.5 mole of maleic anhydride was added to a low molecular weight polyisoprene rubber with a molecular weight of 78,000 and a cis-1,4 bond content of 85% obtained by a polymerization method using a lithium catalyst. A low molecular weight polyisoprene rubber I was prepared. Adding 6 parts by weight of the above modified low molecular weight polyisoprene rubber I to 100 parts by weight of straight asphalt (penetration 80-100),
After stirring and mixing at 165°C for 20 minutes, 1 part by weight of tetraethylenepentamine was added as a crosslinking agent, and
The mixture was stirred and mixed for a minute to obtain an asphalt composition containing modified low molecular weight polyisoprene rubber. The toughness of this asphalt composition was 92.0 kg-cm, and the tenacity was 41.2 kg-cm. Further, 100 parts by weight of clay was mixed with 100 parts by weight of straight asphalt and 100 parts by weight of the above asphalt composition,
When each mixture was applied to a glass plate with a thickness of 1 cm and an area of 4 cm 2 and the glass plate was stood at an angle of 60° and left for 48 hours, it was noticeable that the mixture made of straight asphalt and clay was denatured. The asphalt composition of the present invention, consisting of low molecular weight polyisoprene I, crosslinker, straight asphalt and clay, was hardly noticeable. Comparative Example 6 Maleic anhydride was added to a low molecular weight polyisoprene with a molecular weight of 72,000 and a cis-1,4 bond content of 41% obtained by an anionic polymerization method in the presence of an ether compound to add 1.5 moles of maleic anhydride. A modified low molecular weight polyisoprene was obtained. 6 parts by weight of the modified low molecular weight polyisoprene whose cis-1,4 bond amount is outside the range specified in the present invention was added to 100 parts by weight of straight asphalt and heated at 170℃ for 30 minutes.
Although stirring and mixing was attempted for several minutes, a uniform asphalt composition could not be obtained. Further stirring and mixing time 30
Although the time was increased for a longer time, a uniform asphalt composition was still not obtained.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 シス−1,4結合量が70%以上で分子量が
13000〜90000である低分子量ポリイソプレンゴム
に無水マレイン酸またはその誘導体を前記低分子
量ゴムのイソプレン単量体単位100モルあたり
0.03〜12モル付加した変性低分子量ゴムとその架
橋剤とを含有することを特徴とするゴム含有アス
フアルト組成物。
1 The amount of cis-1,4 bonds is 70% or more and the molecular weight is
13,000 to 90,000 per 100 moles of isoprene monomer unit of the low molecular weight rubber.
A rubber-containing asphalt composition comprising a modified low molecular weight rubber added with 0.03 to 12 moles and a crosslinking agent thereof.
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JPS50157415A (en) * 1974-03-28 1975-12-19

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