KR101140501B1 - 아스팔트 개질용 고분자 조성물 및 이를 함유하는 아스팔트조성물 - Google Patents

아스팔트 개질용 고분자 조성물 및 이를 함유하는 아스팔트조성물 Download PDF

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Abstract

비닐 방향족 탄화수소와 공액 디엔계 화합물이 블록 공중합되어 형성되는 블록 공중합체, 그리고 특정한 기능성 첨가제(폴리부텐 또는 폴리부텐/비닐 방향족 탄화수소 공중합체)를 포함하는 아스팔트 개질제 조성물이 개시된다. 본 발명에 따른 아스팔트 개질제 조성물은 아스팔트의 연화점을 거의 낮추지 않으면서 아스팔트에 용해되는 속도가 높아 균일한 아스팔트 조성물을 형성할 수 있고 또한 아스팔트 조성물의 생산성을 향상시킨다.
블록 공중합체, 개질제, 기능성 첨가제, 아스팔트 개질제 조성물, 폴리부텐, 용해속도, 용해시간, 연화점

Description

아스팔트 개질용 고분자 조성물 및 이를 함유하는 아스팔트 조성물{Polymer Composition for Modifying Asphalt and Asphalt Composition Comprising The Same}
본 발명은 아스팔트 개질제 조성물 및 이를 함유하는 아스팔트 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 아스팔트에 대하여 용해속도가 향상된 아스팔트 개질제 조성물 및 이를 함유하는 아스팔트 조성물에 관한 것이다.
도로 포장과 방수재료로 사용되는 아스팔트는 저온 균열 및 고온 소성 변형 등의 문제점으로 그 사용 범위가 심각히 제한 받아왔다. 따라서 이러한 아스팔트의 단점을 개선하기 위한 방안으로 다양한 아스팔트 개질제에 관한 연구 및 적용이 활발히 진행되어 오고 있다.
아스팔트 개질제로는 올레핀/아크릴계 공중합체, 비닐 방향족 탄화수소/공액 디엔 랜덤 공중합체 및 비닐 방향족 탄화수소/공액 디엔 블록 공중합체 등 다양한 고분자 물질들이 사용되고 있으며, 이들 가운데 비닐 방향족 탄화수소/공액 디엔 블록 공중합체가 소량의 첨가만으로도 아스팔트의 사용 온도 범위와 수명을 획기적으로 증대 시키는 효과를 가지고 있기 때문에 가장 널리 사용되고 있다.
한편 아스팔트 개질 공정에서는 상기의 고분자 물질을 아스팔트에 용해, 분산시키는 것이 매우 중요한데, 일반적으로 아스팔트 개질제의 용해 속도가 빠르지 못하여 생산성에 직접적인 영향을 미치게 된다. 생산성을 개선하기 위하여 고분자 물질의 분자량과 분자구조를 제어하면 아스팔트 용해성을 증대시킬 수 있으나 최종 기계적 물성을 약화시키는 결과를 초래하게 되는 문제점이 있었다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 아스팔트의 사용 온도 범위와 수명을 증대시키기 위하여 첨가되는 아스팔트 개질제인 (비닐 방향족 탄화수소/공액 디엔계 화합물) 블록 공중합체가 아스팔트에 용해되는 속도가 느린 점이 개선된, 즉 아스팔트에 대하여 블록 공중합체의 용해속도가 향상된 아스팔트 개질제 조성물 및 이를 포함하는 아스팔트 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상기한 아스팔트 개질제 조성물의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
본 발명의 아스팔트 개질제 조성물은 비닐 방향족 탄화수소와 공액 디엔계 화합물이 블록 공중합되어 형성되는 블록 공중합체, 그리고 폴리부텐 또는 폴리부텐/비닐 방향족 탄화수소 공중합체로 된 기능성 첨가제를 포함한다.
본 발명의 아스팔트 개질제 조성물에 있어서, 상기 블록 공중합체는 90 ~ 99.9 중량%의 양으로 포함되고, 상기 기능성 첨가제는 0.1 ~ 10 중량%의 양으로 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명은 또한 상기한 아스팔트 개질제 조성물과 아스팔트를 포함하는 아스 팔트 조성물 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명은 또한 아스팔트 개질제 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 아스팔트 개질제 조성물의 제조방법은 탄화수소 용매가 함유된 반응기에서 유기 음이온 개시제에 의한 음이온 중합방법에 의하여, 비닐 방향족 탄화수소와 공액 디엔계 화합물을 블록 공중합하여 블록 공중합체를 제조하는 단계; 폴리부텐 또는 폴리부텐/비닐 방향족 탄화수소 공중합체로 된 기능성 첨가제를 상기 반응기에 투입하는 단계; 및 상기 탄화수소 용매를 제거하고 상기 블록 공중합체와 상기 기능성 첨가제를 포함하는 아스팔트 개질제 조성물을 수득하는 단계를 포함한다.
상기 블록 공중합체를 제조하는 단계는 상기 탄화수소 용매를 포함하는 상기 반응기에 비닐 방향족 탄화수소를 첨가한 후 유기 음이온 개시제를 투여하여 비닐 방향족 블록을 형성하는 단계; 상기 반응기에 공액 디엔계 화합물을 첨가함으로써 상기 비닐 방향족 블록의 말단에 연결되는 공액 디엔 블록을 형성하는 단계; 및 상기 반응기에 비닐 방향족 탄화수소를 첨가함으로써 상기에서 형성된 공액 디엔 블록의 말단에 연결되는 비닐 방향족 블록을 형성하는 단계 또는 상기 반응기에 커플링제를 투입하여 선형의 삼중 블록 공중합체를 형성하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.
또한, 상기 블록 공중합체를 제조하는 단계는 상기 탄화수소 용매를 포함하는 상기 반응기에 비닐 방향족 탄화수소를 첨가한 후 유기 음이온 개시제를 투여하 여 비닐 방향족 블록을 형성하는 단계; 상기 반응기에 공액 디엔계 화합물을 첨가함으로써 상기 비닐 방향족 블록의 말단에 연결되는 공액 디엔 블록을 형성하는 단계; 및 상기 반응기에 커플링제를 투입하여 방사형의 삼중 블록 공중합체를 형성하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 아스팔트 개질제 조성물은 아스팔트의 연화점을 거의 낮추지 않으면서 아스팔트에 용해되는 속도가 높아 균일한 아스팔트 조성물을 형성할 수 있고, 또한 아스팔트 조성물의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 아스팔트 개질제 조성물은 비닐 방향족 탄화수소와 공액 디엔계 화합물이 블록 공중합되어 형성되는 블록 공중합체, 그리고 폴리부텐 또는 폴리부텐/비닐 방향족 탄화수소 공중합체로 된 기능성 첨가제를 포함한다.
본 발명에서 사용되는 기능성 첨가제는 종래에 아스팔트 개질제로 사용되어 오던 비닐 방향족 블록과 공액 디엔 블록을 포함하는 블록 공중합체의 단점, 즉 아스팔트에의 용해속도가 느리다는 단점을 개선하기 위하여 첨가되는 것이다. 이러한 기능성 첨가제는 블록 공중합체가 빠른 속도로 아스팔트에 용해되도록 하면서도 아스팔트의 연화점은 크게 낮추지 않는다는 장점을 가진다.
아스팔트로의 비닐 방향족 탄화수소/공액 디엔 공중합체 용해 속도에 영향을 미치는 인자는 온도, 전단속도, 입자 크기 및 분포, 고분자의 분자구조 등이다. 이 중 본 발명은 폴리부텐 또는 폴리부텐/비닐 방향족 탄화수소 공중합체로 된 기능성 첨가제를 사용하여 비닐 방향족 탄화수소/공액 디엔 공중합체 내의 스티렌 블록을 약화시켜 아스팔트와의 상용성을 증가시킴으로써, 아스팔트로의 비닐 방향족 탄화수소/공액 디엔 공중합체 용해 속도 향상을 이루는 것이다.
한편, 본 발명에서 사용되는 블록 공중합체는 종래부터 아스팔트의 사용 온도 범위와 수명을 증대시키기 위하여 사용되는 아스팔트 개질제이다. 이러한 개질제 중에서 특히 본 발명에 적합한 것으로서, 상기 블록 공중합체는 8,000 ~ 150,000 g/mol의 분자량을 가지는 비닐 방향족 블록과 10,000 ~ 150,000 g/mol의 분자량을 가지는 공액 디엔 블록을 포함하고, 비닐 방향족 블록 : 공액 디엔 블록의 중량비는 5:95 ~ 50:50의 범위인 것이 바람직하다.
상기 블록 공중합체의 비닐 방향족 블록은 스티렌, 메틸스티렌 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물에 의하여 형성되는 것이고, 상기 블록 공중합체의 공액 디엔 블록은 부타디엔, 이소프렌 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물에 의하여 형성되는 것이 바람직하다.
상기 블록 공중합체는 비닐 방향족 블록 사이에 공액 디엔 블록이 형성되어 있는 삼중 블록 공중합체인 것이 바람직하다. 이러한 삼중 블록 공중합체의 예로서, 상기 삼중 블록 공중합체는 비닐 방향족 블록 - 공액 디엔 블록 - 비닐 방향족 블록이 순서대로 선형으로 연결된 형태를 가지는 것일 수 있고, 또한 상기 삼중 블록 공중합체는 Si(-공액 디엔 블록 - 비닐 방향족 블록)4와 같은 커플링제의 개제에 의하여 형성되는 스타 형태 또는 방사형일 수도 있다. 이러한 상기 삼중 블록 공중합체의 분자량은 15,000 ~ 500,000 의 범위인 것이 바람직하다.
상기 기능성 첨가제, 즉 폴리부텐 또는 폴리부텐/비닐 방향족 탄화수소 공중합체의 평균 분자량은 200 ~ 5,000g/mol의 범위를 가지며, 더욱 바람직하게는 300 ~ 2,000g/mol의 범위를 가진다.
상기 폴리부텐/비닐 방향족 탄화수소 공중합체의 비닐 방향족 탄화수소는 스티렌, 메틸스티렌 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있고, 상기 폴리부텐: 비닐 방향족 탄화수소의 중량비는 90:10 내지 60:40의 범위를 가질 수 있다.
본 발명의 아스팔트 개질제 조성물에서, 상기 블록 공중합체는 90 ~ 99.9 중량%의 양으로 포함되고, 상기 기능성 첨가제는 0.1 ~ 10 중량%의 양으로 포함되는 것이 바람직하다. 기능성 첨가제는 너무 많은 양으로 포함되면 기본 조성의 물성을 저하시킬 수 있기 때문에 바람직하지 않으며, 너무 적은 양으로 포함되면 목적하는 바의 기능을 얻기가 어렵다.
본 발명은 아스팔트 개질제 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 아스팔트 개질제 조성물의 제조방법은 탄화수소 용매가 함유된 반응기에서 유기 음이온 개시제에 의한 음이온 중합방법에 의하여, 비닐 방향족 탄화수소와 공액 디엔계 화합물을 블록 공중합하여 블록 공중합체를 제조하는 단계;
폴리부텐 또는 폴리부텐/비닐 방향족 탄화수소 공중합체로 된 기능성 첨가제를 상기 반응기에 투입하는 단계; 및
상기 탄화수소 용매를 제거하고 상기 블록 공중합체와 상기 기능성 첨가제를 포함하는 아스팔트 개질제 조성물을 수득하는 단계를 포함한다.
상기 비닐 방향족 블록은 스티렌, 메틸스티렌 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상인 블록이고, 상기 공액 디엔 블록은 부타디엔, 이소프렌 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 블록일 수 있다.
또한, 상기 폴리부텐/비닐 방향족 탄화수소 공중합체에서 비닐 방향족 탄화수소는 스티렌, 메틸스티렌 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상일 수 있다.
상기에서, 상기 블록 공중합체인 개질제를 제조하는 단계는 상기 탄화수소 용매를 포함하는 상기 반응기에 비닐 방향족 탄화수소를 첨가한 후 유기 음이온 개 시제를 투입하여 비닐 방향족 블록을 형성하는 단계; 상기 반응기에 공액 디엔계 화합물을 첨가함으로써 상기 비닐 방향족 블록의 말단에 연결되는 공액 디엔 블록을 형성하는 단계; 및 상기 반응기에 비닐 방향족 탄화수소를 첨가함으로써 상기에서 형성된 공액 디엔 블록의 말단에 연결되는 비닐 방향족 블록을 형성하는 단계를 포함함으로써 선형의 SBS 블록 공중합체를 형성할 수 있고, 또한 두 번째 비닐 방향족 탄화수소의 첨가 대신에 적절한 커플링제를 투입함으로써 선형의 삼중블록 공중합체를 형성할 수도 있다.
또한, 상기 블록 공중합체를 제조하는 단계는 상기 탄화수소 용매를 포함하는 상기 반응기에 비닐 방향족 탄화수소를 첨가한 후 유기 음이온 개시제를 투여하여 비닐 방향족 블록을 형성하는 단계; 상기 반응기에 공액 디엔계 화합물을 첨가함으로써 상기 비닐 방향족 블록의 말단에 연결되는 공액 디엔 블록을 형성하는 단계; 및 상기 반응기에 사염화실란 등과 같은 커플링제를 투입하여 Si(-공액 디엔 블록 - 비닐 방향족 블록)4 등과 같은 스타 형태 또는 방사형의 삼중 블록 공중합체를 형성하는 단계를 포함할 수도 있다.
본 발명에서 사용되는 음이온 중합방법은 n-부틸 리튬 등과 같은 유기 음이온 개시제가 함유된 탄화수소 용매, 예를 들어, n-헥산, 헵탄 등에 스티렌과 같은 비닐 방향족 화합물을 투입하면 n-부틸 음이온을 시작으로 하여 차례로 스티렌 블 록이 형성되고 스티렌 블록의 말단에 음이온이 형성되는 방식으로 블록 중합이 진행된다. 이와 같은 방식으로 스티렌 화합물이 완전히 소모되면 다음으로 부타디엔과 같은 공액 디엔계 화합물을 투입하여 스티렌 블록의 말단으로부터 부타디엔 블록을 형성시킨다. 이 때, 부타디엔 블록의 말단에는 음이온이 형성된다. 이렇게 부타디엔 화합물이 완전히 소모되고 나면 다시 스티렌 화합물을 투입하여 SBS 블록 공중합체를 형성할 수 있다. 음이온 공중합 방법에서는 음이온이 항상 블록의 말단에 형성되어 블록이 연장될 수 있게 되는데, 마지막으로 블록의 연장을 끝내고자 하면 물 또는 알코올과 같은 화합물을 투입하여 블록의 말단에 있는 음이온을 제거하면 된다.
본 발명에서 사용되는 유기 음이온 개시제와 탄화수소 용매는 일반적으로 음이온 중합에 사용될 수 있는 것은 특별히 한정되지 않고 사용될 수 있으며, 이러한 물질들은 본 발명이 속하는 기술분야에서는 통상적으로 알려져 있다.
이와 같이, 본 발명은 아스팔트 개질제로 사용될 수 있는 상기 고분자 물질을 제조한 후, 기능성 첨가제를 투입하여 혼합하고 이어서 용매를 회수한 다음에 아스팔트 개질제 조성물의 균일한 펠렛을 얻은 다음, 이를 아스팔트 배합 시 개질제로 사용함으로써 우수한 물성의 개질 아스팔트를 얻을 수 있다.
이와 같은 방법에 의하여 제조된 본 발명의 아스팔트 개질제 조성물은 최종적으로 아스팔트와 혼합되어 사용된다. 이러한 아스팔트 조성물에서, 상기 아스팔트 개질제 조성물과 상기 아스팔트의 배합비는 중량을 기준으로 1:99 내지 15:85 인 것이 바람직하다. 아스팔트 개질제 조성물과 아스팔트를 혼합할 때 통상적으로 아스팔트의 온도는 150 내지 240℃이다. 아스팔트의 온도가 너무 낮은 경우에는 혼합이 용이하지 않고 온도가 너무 높으면 에너지 비용이 많이 들 뿐만 아니라 화합물들의 변성의 우려가 있다.
상기 개질제 내에서의 상기 기능성 첨가제의 분산은 다음과 같이 이루어진다. 정량의 폴리부텐 또는 폴리부텐/비닐 방향족 탄화수소 공중합체를 상기 개질제에 투여하여 교반한 후, 용매를 회수하여 블록 공중합체 개질제 조성물을 얻는다.
상기 폴리부텐 또는 폴리부텐/비닐 방향족 탄화수소 공중합체로 된 기능성 첨가제를 함유한 블록 공중합체 개질제와 아스팔트의 배합은 단순 교반 기능을 가진 저전단 교반기 혹은 분쇄 및 교반 기능을 가진 고전단 교반기를 이용하여 다음과 같이 진행할 수 있다.
아스팔트 500g을 배합 용기에 넣고 온도는 150℃, 교반기의 교반 속도는 400rpm으로 5분간 유지한다. 다음에 교반기의 교반 속도를 1,000rpm으로 올린 후 정량의 상기 블록 공중합체(기능성 첨가제 포함)를 첨가한다. 이후 3분에 걸쳐 온도는 180℃까지 상승시키면서, 3,000rpm까지 교반 속도를 상승시킨다. 일정 시간 동안 교반하여 블록 공중합체를 아스팔트 내에 용해시키면서 공중합체 입자의 분산 상태 및 사이즈를 형광현미경을 통해 관찰한다. 아스팔트에 분산된 블록 공중합체 입자 사이즈가 1 마이크로미터 이하에 도달한 지점을 완전 용해된 시점으로 보고, 이 시점의 연화점을 측정한다.
상기 아스팔트는 연화점 40 내지 60℃, 침입도 60 내지 70, 저온 신도 5 이 하의 AP-5 아스팔트를 사용하였으며, 아스팔트/블록 공중합체 배합물의 연화점은 ASTM36 방법으로 측정하였으며 상기 아스팔트/블록 공중합체 배합물의 배합비율은 0.1 : 99.9 내지 20 : 80 의 범위 내에서 조절가능하며 1 : 99 내지 15 : 85의 범위를 가지는 것이 바람직하다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명의 구현예에 불과하므로, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 이해되어서는 아니된다.
[실시예]
[실시예 1] 아스팔트 조성물의 제조
스티렌과 부타디엔을 단량체로 사용하여 블록 공중합체를 다음과 같이 제조하였다. 질소로 충전된 10L 반응기에 용매인 사이클로헥산 4590g, 스티렌 264g을 투입한 후 60℃의 온도에서 n-부틸리튬 0.672g을 첨가하여 스티렌을 중합하였다. 스티렌 중합후 다시 부타디엔 단량체 587g을 투여하여 상기 중합된 스티렌 블록 말단에 부타디엔 블록을 생성시켰다. 부타디엔 중합 완료 후 사염화실란을 투여하여 커플링 반응을 진행시킨 다음, 물 0.5g을 투여하여 중합 반응을 종결하였다. 중합 용액에 첨가제로 산화방지제인 IR1076 (Irganox1076) 3.5g과 TNPP 7.5g을 첨가하였으며 최종적으로 평균 분자량 700g/mol인 폴리부텐 42g을 첨가하여 분산시킨 후 용매를 회수하여 블록 공중합체를 제조하였다. 상기와 같이 제조된 삼중 블록 공중합 체의 분자량은 320,000g/mol 이었다.
상기 제조한 블록 공중합체 18g을 온도 180℃, 3000rpm 교반속도로 500g의 아스팔트와 배합하여 아스팔트에 분산된 블록 공중합체 입자 사이즈가 1마이크로미터 이하에 도달한 지점을 완전 용해된 시점으로 보고, 이를 용해시간으로 기록한다. 그리고 이 시점의 연화점을 측정한다. 용해시간 및 연화점을 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 2] 아스팔트 조성물의 제조
평균 분자량 900g/mol인 폴리부텐 42g을 적용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였으며, 연화점을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 3] 아스팔트 조성물의 제조
평균 분자량 700g/mol인, 폴리부텐-스티렌 공중합체 42g을 적용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였으며, 연화점을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 4] 아스팔트 조성물의 제조
평균 분자량 700g/mol인, 폴리부텐-스티렌 공중합체 26g을 적용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였으며, 연화점을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[비교예 1] 아스팔트 조성물의 제조
기능성 첨가제를 투입하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였으며, 연화점을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[표 1] 블록 공중합체의 용해시간과 아스팔트 배합물의 연화점
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 비교예1
용해시간(hrs) 2.5 3.0 1.5 1.7 3.5
연화점(℃) 60.0 59.7 59.0 59.3 60.1
상기 표 1 에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 기능성 첨가제를 포함하지 않는 종래의 아스팔트 개질제에 비하여 아스팔트 연화점을 크게 낮추지 않으면서도 그 개질제의 아스팔트에의 용해시간을 크게 단축시켰다.
상기에서 본 발명은 기재된 구체 예를 중심으로 상세히 설명하였지만, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.

Claims (34)

  1. 비닐 방향족 탄화수소와 공액 디엔계 화합물이 블록 공중합되어 형성되는 블록 공중합체, 그리고 폴리부텐/비닐 방향족 탄화수소 공중합체로 된 기능성 첨가제를 포함하되,
    상기 기능성 첨가제는 평균 분자량 200 ~ 5,000g/mol의 범위를 갖고, 상기 기능성 첨가제의 폴리부텐: 비닐 방향족 탄화수소의 중량비는 90:10 내지 60:40의 범위를 가지는 것을 특징으로 하는
    아스팔트 개질제 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 블록 공중합체는 90 ~ 99.9 중량%의 양으로 포함되고, 상기 기능성 첨가제는 0.1 ~ 10 중량%의 양으로 포함되는 것을 특징으로 하는
    아스팔트 개질제 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 블록 공중합체는 8,000 ~ 150,000 g/mol의 분자량을 가지는 비닐 방향족 블록과 8,000 ~ 150,000 g/mol의 분자량을 가지는 공액 디엔 블록을 포함하고, 비닐 방향족 블록 : 공액 디엔 블록의 중량비는 5:95 내지 50:50의 범위인 것을 특징으로 하는
    아스팔트 개질제 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기능성 첨가제의 비닐 방향족 탄화수소는 스티렌, 메틸스티렌 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는
    아스팔트 개질제 조성물.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 기능성 첨가제는 평균 분자량 300 ~ 2,000g/mol의 범위를 가지는 것을 특징으로 하는
    아스팔트 개질제 조성물.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 블록 공중합체의 비닐 방향족 블록은 스티렌, 메틸스티렌 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물에 의하여 형성되는 것이고,
    상기 블록 공중합체의 공액 디엔 블록은 부타디엔, 이소프렌 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물에 의하여 형성되는 것임을 특징으로 하는
    아스팔트 개질제 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 블록 공중합체는 비닐 방향족 블록 사이에 공액 디엔 블록이 형성되어 있는 삼중 블록 공중합체인 것을 특징으로 하는
    아스팔트 개질제 조성물.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 삼중 블록 공중합체는 비닐 방향족 블록 - 공액 디엔 블록 - 비닐 방향족 블록이 순서대로 선형으로 연결된 형태를 가지는 것임을 특징으로 하는
    아스팔트 개질제 조성물.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 삼중 블록 공중합체는 Si(-공액 디엔 블록 - 비닐 방향족 블록)4의 스타 형태인 것을 특징으로 하는
    아스팔트 개질제 조성물.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 삼중 블록 공중합체의 분자량은 15,000 ~ 500,000의 범위인 것을 특징으로 하는
    아스팔트 개질제 조성물.
  13. 비닐 방향족 탄화수소와 공액 디엔계 화합물이 블록 공중합되어 형성되는 블록 공중합체, 그리고 폴리부텐으로 된 기능성 첨가제를 포함하되,
    상기 기능성 첨가제는 평균 분자량 200 ~ 5,000g/mol의 범위를 갖고, 상기 기능성 첨가제의 폴리부텐: 비닐 방향족 탄화수소의 중량비는 90:10 내지 60:40의 범위를 가지는 것을 특징으로 하는
    아스팔트 개질제 조성물.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 블록 공중합체는 90 ~ 99.9 중량%의 양으로 포함되고, 상기 기능성 첨가제는 0.1 ~ 10 중량%의 양으로 포함되는 것을 특징으로 하는
    아스팔트 개질제 조성물.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 블록 공중합체는 8,000 ~ 150,000 g/mol의 분자량을 가지는 비닐 방향족 블록과 8,000 ~ 150,000 g/mol의 분자량을 가지는 공액 디엔 블록을 포함하고, 비닐 방향족 블록 : 공액 디엔 블록의 중량비는 5:95 내지 50:50의 범위인 것을 특징으로 하는
    아스팔트 개질제 조성물.
  16. 삭제
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 기능성 첨가제는 평균 분자량 300 ~ 2,000g/mol의 범위를 가지는 것을 특징으로 하는
    아스팔트 개질제 조성물.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 블록 공중합체의 비닐 방향족 블록은 스티렌, 메틸스티렌 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물에 의하여 형성되는 것이고,
    상기 블록 공중합체의 공액 디엔 블록은 부타디엔, 이소프렌 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물에 의하여 형성되는 것임을 특징으로 하는
    아스팔트 개질제 조성물.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 블록 공중합체는 비닐 방향족 블록 사이에 공액 디엔 블록이 형성되어 있는 삼중 블록 공중합체인 것을 특징으로 하는
    아스팔트 개질제 조성물.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 삼중 블록 공중합체는 비닐 방향족 블록 - 공액 디엔 블록 - 비닐 방향족 블록이 순서대로 선형으로 연결된 형태를 가지는 것임을 특징으로 하는
    아스팔트 개질제 조성물.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 삼중 블록 공중합체는 Si(-공액 디엔 블록 - 비닐 방향족 블록)4의 스타 형태인 것을 특징으로 하는
    아스팔트 개질제 조성물.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 삼중 블록 공중합체의 분자량은 15,000 ~ 500,000의 범위인 것을 특징으로 하는
    아스팔트 개질제 조성물.
  23. 제 1 항 내지 제 4 항, 제 6 항, 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 아스팔트 개질제 조성물과 아스팔트를 포함하는
    아스팔트 조성물.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 아스팔트 개질제 조성물과 상기 아스팔트의 배합비는 중량을 기준으로 1:99 ~ 15:85 인 것을 특징으로 하는
    아스팔트 조성물.
  25. 제 13 항 내지 제 15 항, 제 17 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 따른 아스팔트 개질제 조성물과 아스팔트를 포함하는
    아스팔트 조성물.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 아스팔트 개질제 조성물과 상기 아스팔트의 배합비는 중량을 기준으로 1:99 ~ 15:85 인 것을 특징으로 하는
    아스팔트 조성물.
  27. 탄화수소 용매가 함유된 반응기에서 유기 음이온 개시제에 의한 음이온 중합방법에 의하여, 비닐 방향족 탄화수소와 공액 디엔계 화합물을 블록 공중합하여 블록 공중합체를 제조하는 단계;
    폴리부텐 및 폴리부텐/비닐 방향족 탄화수소 공중합체로 이루어진 군으로부 터 선택된 1종 이상의 기능성 첨가제를 상기 반응기에 투입하는 단계; 및
    상기 탄화수소 용매를 제거하고 상기 블록 공중합체와 상기 기능성 첨가제를 포함하는 아스팔트 개질제 조성물을 수득하는 단계; 를 포함하며,
    상기 기능성 첨가제는 평균 분자량 200 ~ 5,000g/mol의 범위를 갖고, 상기 기능성 첨가제의 폴리부텐: 비닐 방향족 탄화수소의 중량비는 90:10 내지 60:40의 범위를 가지는 것을 특징으로 하는
    아스팔트 개질제 조성물의 제조방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 블록 공중합체를 제조하는 단계는
    상기 탄화수소 용매를 포함하는 상기 반응기에 비닐 방향족 탄화수소를 첨가한 후 유기 음이온 개시제를 투여하여 비닐 방향족 블록을 형성하는 단계;
    상기 반응기에 공액 디엔계 화합물을 첨가함으로써 상기 비닐 방향족 블록의 말단에 연결되는 공액 디엔 블록을 형성하는 단계; 및
    상기 반응기에 비닐 방향족 탄화수소를 첨가함으로써 상기에서 형성된 공액 디엔 블록의 말단에 연결되는 비닐 방향족 블록을 형성하는 단계 또는 상기 반응기에 커플링제를 투입함으로써 선형의 삼중 블록 공중합체를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    아스팔트 개질제 조성물의 제조방법.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 블록 공중합체를 제조하는 단계는
    상기 탄화수소 용매를 포함하는 상기 반응기에 비닐 방향족 탄화수소를 첨가한 후 유기 음이온 개시제를 투여하여 비닐 방향족 블록을 형성하는 단계;
    상기 반응기에 공액 디엔계 화합물을 첨가함으로써 상기 비닐 방향족 블록의 말단에 연결되는 공액 디엔 블록을 형성하는 단계; 및
    상기 반응기에 커플링제를 투입하여 스타 형태의 삼중 블록 공중합체를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    아스팔트 개질제 조성물의 제조방법.
  30. 제 27 항에 있어서,
    상기 블록 공중합체의 비닐 방향족 블록은 스티렌, 메틸스티렌 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물에 의하여 형성되는 것이고,
    상기 블록 공중합체의 공액 디엔 블록은 부타디엔, 이소프렌 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물에 의하여 형성되는 것임을 특징으로 하는
    아스팔트 개질제 조성물의 제조 방법.
  31. 제 27 항에 있어서,
    상기 블록 공중합체는 90 ~ 99.9 중량%의 양으로 포함되고, 상기 기능성 첨가제는 0.1 ~ 10 중량%의 양으로 포함되는 것을 특징으로 하는
    아스팔트 개질제 조성물의 제조 방법.
  32. 제 27 항에 있어서,
    상기 블록 공중합체는 8,000 ~ 150,000 g/mol의 분자량을 가지는 비닐 방향족 블록과 8,000 ~ 150,000 g/mol의 분자량을 가지는 공액 디엔 블록을 포함하고, 비닐 방향족 블록 : 공액 디엔 블록의 중량비는 5:95 내지 50:50의 범위인 것을 특징으로 하는
    아스팔트 개질제 조성물의 제조방법.
  33. 삭제
  34. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101524934B1 (ko) * 2013-10-07 2015-06-01 홍영근 고분자용액을 이용하는 자기치유형 아스팔트 및 그 제조방법
KR102329276B1 (ko) * 2017-12-05 2021-11-18 주식회사 엘지화학 블록 공중합체 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 아스팔트 조성물

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10279809A (ja) 1997-04-02 1998-10-20 Asahi Chem Ind Co Ltd アスファルト用ブロック共重合体組成物
JPH11335433A (ja) 1998-05-22 1999-12-07 Nippon Elastomer Kk 新規なゴム状重合体及びその製造方法及びその樹脂組成物
KR20070030829A (ko) * 2004-06-18 2007-03-16 제이에스알 크레이톤 엘라스토머 가부시끼가이샤 아스팔트 개질용 블럭 공중합체 조성물, 그의 제조 방법 및아스팔트 조성물

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10279809A (ja) 1997-04-02 1998-10-20 Asahi Chem Ind Co Ltd アスファルト用ブロック共重合体組成物
JPH11335433A (ja) 1998-05-22 1999-12-07 Nippon Elastomer Kk 新規なゴム状重合体及びその製造方法及びその樹脂組成物
KR20070030829A (ko) * 2004-06-18 2007-03-16 제이에스알 크레이톤 엘라스토머 가부시끼가이샤 아스팔트 개질용 블럭 공중합체 조성물, 그의 제조 방법 및아스팔트 조성물

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101238116B1 (ko) 2010-10-26 2013-02-27 홍영근 폴리페닐렌옥사이드 내부중합에 의해 이루어지는 개질 아스팔트 및 개질 방법
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