KR20030088455A - 블록 공중합체 - Google Patents

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KR20030088455A
KR20030088455A KR10-2003-7011846A KR20037011846A KR20030088455A KR 20030088455 A KR20030088455 A KR 20030088455A KR 20037011846 A KR20037011846 A KR 20037011846A KR 20030088455 A KR20030088455 A KR 20030088455A
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monoalkenylaromatic
compound
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KR10-2003-7011846A
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도다게이이찌
나까미찌유끼노리
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닛뽕 엘라스토마 가부시끼가이샤
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

본 발명은 하기를 포함하는 블록 공중합체 조성물에 관한 것이다: 주로 모노알케닐방향족 화합물을 포함하는 2 종 이상의 중합체 블록 및 주로 공액 디엔을 포함하는 1 종 이상의 중합체 블록을 포함하는, 100 내지 20 중량% 의 블록 공중합체 (A); 및 모노알케닐방향족 화합물을 주로 포함하는 1 종 이상의 중합체 블록 및 주로 공액 디엔을 포함하는 1 종 이상의 중합체 블록을 함유하며, 블록 공중합체 (A) 의 1/3 내지 2/3 피크 분자량에 해당하는 피크 분자량을 갖는 0 내지 80 중량% 의 블록 공중합체 (B), 여기에서 (1) 모노알케닐방향족 화합물을 주로 포함하는 중합체 블록은 크로마토그램에서 피크의 높이 대 반값폭의 비율로 5 내지 20 의 분자량 분포를 갖고, (2) 블록(a) 의 함량은 10 중량% 내지 48 중량% (48 중량% 배제)이며, (3) 전체 중량평균분자량은 100,000 내지 500,000 이고, (4) 전결합 모노알케닐방향족 화합물 함량에서 블록(a)의 함량를 제하여 수득한 값은 2 내지 30 중량% 이다.

Description

블록 공중합체{BLOCK COPOLYMER}
아스팔트 조성물은 지금까지 도로포장, 방수시트, 차음시트 및 루핑(roofing) 등의 용도에 광범위하게 사용되어 왔다. 다양한 중합체를 첨가하여 상기와 같은 용도를 위한 아스팔트의 특성을 향상시키고자 많은 시도들이 있어 왔다. 이러한 중합체의 예에는 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체, 에틸렌/에틸 아크릴레이트 공중합체, 고무 라텍스, 및 부타디엔 및 비닐방향족 탄화수소를 포함하는 블록 공중합체가 포함된다.
그러나, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체 또는 에틸렌/에틸 아크릴레이트 공중합체의 경우, 아스팔트 조성물은 불량한 저온 특성을 가지며, 겨울철에 크랙 등을 발생시킨다는 점에서 바람직하지 못하다. 또한, 상기 아스팔트 조성물은 추가로 불량한 신장도 특성 및 이에 따른 불량한 점결력 (테너서티(tenacity))을 갖기 때문에, 특히 도로포장시 골재 유지 특성이 열악하다.
고무 라텍스의 경우, 예컨대, 락텍스내 함유된 수분의 증발을 위해 추가의 가열이 필요한 수익성 또는 프로세스와 관련된 문제점이 있다.
도로를 통과하는 차량의 수 및 속도가 증가하는 현재의 환경하에서, 중교통로 및 고속도로 용도용으로 보다 나은 강도 및 내마모성을 보유하는 것이 요망된다. 또한 배수 향상 및 소음 감소를 위하여 고 다공성의 포장도로 시공용의 고성능 아스팔트 조성물 (배수 포장용 아스팔트 바인더)이 요망되고 있다. 즉, 보다 높은 연화점 및 기계적 강도, 예컨대, 터프니스(toughness) 및 테너서티가 요구된다.
더욱이, 석유 정제시 정제도의 향상에 의한 스트레이트 아스팔트의 품질 저하는 아스팔트 조성물의 감소된 성능 및 장기간 저장에서의 아스팔트 조성물의 안정성과 관련된 문제점과 같은 몇몇의 새로운 문제점을 노정한다. 저장 안정성과 관련된 문제점은 아스팔트 조성물이 성능, 예컨대, 연화점이 전체적으로 감소하게 되거나 상부층 및 하부층의 성능이 상이한 상으로 분리되는 현상을 겪는 것이다. 이러한 현상은 극복되지 않았으며, 심각한 문제가 되고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 블록 공중합체의 분자량을 증가시킴으로써 개량하고자 시도되었다. 그러나, 단지 분자량의 증가는, 비록 기계적 강도의 향상에서 효과적이지만, 용융 점도의 증가 및, 예컨대, 도로 포장에서 가공성의 상당한 희생을 초래하는 문제점이 있다. 저장 안정성과 관련하여서는, 분자량의 증가는 안정성에서 상당한 감소를 초래하며, 향상된 효과가 관찰되지 않는다.
특이적 분자 구조를 갖는 블록 공중합체를 포함하는 아스팔트 조성물이 고 연화점을 갖는 고성능 아스팔트 조성물로 제안되었다 (JP-A-6-041439). 비록 상기 조성물은 고 연화점, 침입도 및 신장도와 우수한 내한성 및 가공성을 겸비한 조성물이나, 여전히 저장 안정성에서는 향상되지 않은 상태로 남아있다. 상기 조성물은 저장 안정성이 요구되는 용도에서는 사용할 수 없다.
전술한 바와 같이, 종래의 각종 중합체를 포함하는 아스팔트 조성물은 어느 것도 아스팔트 조성물에서 요구되는 특성인, 고 연화점, 침투도 및 신장도, 동시에 상기 특성들과 가공성사이의 고도의 균형, 또한 우수한 저장 안정성을 가지지 못한다. 상기 특성을 가진 아스팔트 조성물이 강력히 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 종래 아스팔트 조성물의 상기 문제점을 해소하고, 지금까지는 달성될 수 없었던 고도의 물성, 예컨대, 고 연화점, 고 신장도 및 고 기계적 강도를 가지며, 상기 물성과 가공성 사이의 고도의 균형, 및 또한 우수한 저장 안정성을 갖는 아스팔트 조성물을 제공하는 것이다. 또 하나의 목적은 아스팔트 조성물을 제공하기 위한 블록 공중합체 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명은 모노알케닐방향족 화합물/공액 디엔 블록 공중합체 조성물에 관한 것이다. 좀더 구체적으로는, 본 발명은 특이적 구조를 갖는 블록 공중합체의 조성물 및 상기 블록 공중합체 조성물을 개질제로 함유하며, 고 연화점 및 우수한 신장도를 가지며, 기계적 강도를 포함한 물성과 가공성 사이의 균형이 우수하며, 또한 우수한 저장 안정성을 갖는 아스팔트 조성물, 예컨대, 배수 포장(paving)용으로 적합한 아스팔트 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명자는 전술한 성능을 갖는 아스팔트 조성물을 개발하고자 광범위한 조사를 수행하였다. 그 결과, 본 발명자는, 특정 범위의 양으로, 비상하게 한정된 범위로 구조를 갖는 알케닐방향족 화합물/공액 디엔 블록 공중합체를 포함하는 아스팔트 조성물은 상당히 우수한 성능을 가짐을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명은 하기를 제공한다.
1) 하기를 포함하는 블록 공중합체 조성물: 주로 모노알케닐방향족 화합물을 포함하는 2 종 이상의 중합체 블록 및 주로 공액 디엔을 포함하는 1 종 이상의 중합체 블록을 포함하는 100 내지 20 중량% 의 블록 공중합체 (A); 및 주로 모노알케닐방향족 화합물을 포함하는 1 종 이상의 중합체 블록 및 주로 공액 디엔을 포함하는 1 종 이상의 중합체 블록을 포함하며, 피크 분자량이 블록 공중합체 (A) 의 피크 분자량의 1/3 내지 2/3 에 해당하는 0 내지 80 중량% 의 블록 공중합체 (B), 여기에서:
(1) 모노알케닐방향족 화합물을 주로 포함하는 중합체 블록은 GPC 로 수득한 크로마토그램에서 피크의 높이 (H) 대 반값폭(half band width) (W)의 비율(H/W)로 5 내지 20 의 분자량 분포를 갖는다;
(2) 모노알케닐방향족 화합물 (BS)를 주로 포함하는 중합체 블록의 함량은 블록 공중합체 (A) 및 (B) 의 총 중량에 대해 10 중량% 내지 48 중량% 미만이다;
(3) 블록 공중합체 (A) 및 (B) 의 전체 중량평균분자량 (Mw) 은 100,000 내지 500,000 이다; 그리고
(4) 블록 공중합체 (A) 및 (B) 전체에서, 전(全)결합 모노알케닐방향족 화합물 함량 (TS) 에서 주로 모노알케닐방향족 화합물을 포함하는 중합체 블록의 함량 (BS) 를 제하여 수득한 알케닐방향족 화합물 함량 (TS-BS) 는 2 내지 30 중량% 이다.
2) 98 내지 20 중량% 의 블록 공중합체 (A) 및 2 내지 80 중량% 의 블록 공중합체 (B)를 포함하는 상기 1) 에 기재된 블록 공중합체 조성물.
3) 전결합 모닝알케닐방향족 화합물 함량 (TS) 는 10 내지 50 중량% 이고; 모노알케닐방향족 화합물을 주로 포함하는 중합체 블록은 5,000 내지 50,000 의 피크 분자량을 가지며; 블록 공중합체 (A) 및 (B) 전체는 8 중량% 내지 70 중량% 의 비닐 결합 함량을 갖고; 정적열기계분석 (TMA) 로 측정시 블록 공중합체 조성물은 80℃ 내지 130℃ 의 연화온도를 갖는, 상기 1) 에 기재된 블록 공중합체 조성물.
4) 모노알케닐방향족 화합물은 스티렌인 상기 3) 에 기재된 블록 공중합체.
5) 상기 1) 내지 4) 중 어느 하나에 기재된 2 내지 30 중량부의 블록 공중합체 조성물 및 70 내지 98 중량부의 아스팔트를 포함하는 아스팔트 조성물.
본 발명은 이하 상세히 설명될 것이다.
본 발명을 구성하는 성분 (A) 는 주로 모노알케닐방향족 화합물을 포함하는 2 종 이상의 중합체 블록 및 주로 공액 디엔을 포함하는 1 종 이상의 중합체 블록을 포함하는 블록 공중합체이다.
모노알케닐방향족 화합물을 주로 포함하는 중합체 블록은 각각 50 중량% 이상의 모노알케닐방향족 화합물을 포함하는, 즉, 실질적으로 주성분으로 모노알케닐방향족 화합물을 포함하는 중합체 블록이다. 공액 디엔을 주로 포함하는 중합체 블록은 50 중량% 이상의 공액 디엔을 포함하는, 즉, 실질적으로 주성분으로 공액 디엔을 포함하는 중합체 블록이다.
본 발명에 따른 블록 공중합체 조성물내 모노알케닐방향족 화합물의 예에는 스티렌, p-메틸스티렌, tert-부틸스티렌, α-메틸스티렌 및 1,1-디페닐에틸렌과 같은 단량체가 포함된다. 이들중, 스티렌이 바람직하다. 이러한 단량체는 단독 또는 이의 둘 이상의 조합으로 사용할 수 있다.
한편, 공액 디엔의 예에는 l,3-부타디엔, 이소프렌, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 피페릴렌, 3-부틸-1,3-옥타디엔 및 페닐-1,3-부타디엔과 같은 단량체가 포함된다. 이들중, l,3-부타디엔 및 이소프렌이 바람직하다. 이러한 단량체는 단독 또는 이의 둘 이상의 조합으로 사용할 수 있다.
본 발명을 구성하는 성분 (B) 는 모노알케닐방향족 화합물을 주로 포함하는 1 종 이상의 중합체 블록 및 주로 공액 디엔을 포함하는 1 종 이상의 중합체 블록을 포함하는 블록 중합체이다.
모노알케닐방향족 화합물을 주로 포함하는 중합체 블록은 50 중량% 이상의 모노알케닐방향족 화합물을 포함하는, 즉, 모노알케닐방향족 화합물을 실질적으로 주성분으로 포함하는 중합체 블록이다. 공액 디엔을 주로 포함하는 중합체 블록은 50 중량% 이상의 공액 디엔을 포함하는, 즉, 공액 디엔을 실질적으로 주성분으로 포함하는 중합체 블록이다.
모노알케닐방향족 화합물의 예에는 스티렌, p-메틸스티렌, tert-부틸스티렌, p-메틸스티렌 및 1,1-디페닐에틸렌과 같은 단량체가 포함된다. 이들중, 스티렌이 바람직하다. 이러한 단량체는 단독 또는 이의 둘 이상의 조합으로 사용할 수 있다.
한편, 공액 디엔의 예에는 1,3-부타디엔, 이소프렌, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 피페릴렌, 3-부틸-1,3-옥타디엔 및 페닐-1,3-부타디엔과 같은 단량체가 포함된다. 이들중, 1,3-부타디엔 및 이소프렌이 바람직하다. 이러한 단량체는 단독 또는 이의 둘 이상의 조합으로 사용할 수 있다.
겔투과 크로마토그래피 (GPC) 로 측정된, 본 발명을 구성하는 성분 (B) 의 피크 분자량의 범위는 응집력 및 아스팔트 조성물의 연화점, 신장도 및 용융 점도의 관점에서, 같은 방법으로 측정된 성분 (A) 의 피크 분자량의 1/3 내지 2/3 이다.
본 발명을 구성하는 성분 (A) 는, 모노알케닐방향족 화합물을 주로 포함하는 중합체 블록의 응집력의 관점에서, 바람직하게는 3 개의 블록, 즉, 주로 모노알케닐방향족 화합물을 포함하는 2 개의 중합체 블록 및 주로 공액 디엔을 포함하는 하나의 중합체 블록으로 이루어진다. 성분 (A) 는 성능 저하를 유발하지 않는 방식으로 상호간 결합된 4 개 이상의 블록으로 이루어질 수 있다.
본 발명을 구성하는 성분 (B) 는, 모노알케닐방향족 화합물을 주로 포함하는 중합체 블록의 응집력의 관점에서, 바람직하게는 2 개의 블록, 즉, 모노알케닐방향족 화합물을 주로 포함하는 중합체 블록 및 공액 디엔을 주로 포함하는 중합체 블록으로 이루어진다. 성분 (B) 는 성능 저하를 유발하지 않는 방식으로 상호간 결합된 3 개 이상의 블록으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 블록 공중합체 조성물에서, 성분 (A) 의 함량은 100 내지 20 중량% 이고, 성분 (B) 의 함량은 0 내지 80 중량% 이다. 수득된 아스팔트 조성물의 연화점, 터프니스, 테너서티 및 기타 특성의 관점에서, 성분 (B)의 함량은 바람직하게는 60 중량% 이하, 좀더 바람직하게는 40 중량% 이하이다.
본 발명의 블록 공중합체 조성물내 성분 (A)의 함량은 바람직하게는 98 내지20 중량% 이고, 상기 조성물내 성분 (B)의 함량은 바람직하게는 2 내지 80 중량% 이다. 성분 (B)의 함량에 있어서, 이는 좀더 바람직하게는 5 내지 60 중량%, 좀더 더 바람직하게는 10 내지 40 중량% 이다.
본 발명에 따른 블록 공중합체 조성물에서, 모노알케닐방향족 화합물을 주로 포함하는 중합체 블록은 GPC 로 수득한 크로마토그램에서 피크의 높이 (H) 대 반값폭 (W)의 비율(H/W)로 하기의 분자량 분포를 갖는다. 즉, 비율은 모노알케닐방향족 화합물 중합체 블록의 응집력의 관점, 즉, 연화점, 터프니스 및 테너서티과 같은 아스팔트 조성물의 성능의 관점에서, 5 이상 및 아스팔트 등에서의 용해 속도 및 용해후 품질 안정성의 관점에서, 20 이하이어야 한다. H/W 의 값은 바람직하게는 7 내지 19, 좀더 바람직하게는 9 내지 17 이다.
본 발명에 따른 블록 공중합체 조성물내 모노알케닐방향족 화합물을 주로 포함하는 중합체 블록 (BS)의 함량은 모노알케닐방향족 화합물 중합체 블록의 응집력의 관점에서 10 중량% 이상이어야 한다. 이의 함량은 수득된 아스팔트 조성물의 저장 안정성, 예컨대, 상분리에 대한 비감수성 및 경시적 연화점 변화에 대한 비감수성의 관점에서 48 중량% 미만이어야 한다. 함량 (BS) 의 범위는 바람직하게는 13 내지 45 중량%, 좀더 바람직하게는 15 내지 40 중량% 이다.
본 발명에서 블록 공중합체 (A) 및 (B) 전체의 중량평균분자량은 수득된 아스팔트 조성물의 연화점, 터프니스, 테너서티 및 기타 특성의 관점에서 100,000 이상 이어야 하며, 아스팔트의 용해성 관점에서 500,000 이하이어야 한다. 이의 범위는 바람직하게는 120,000 내지 500,000, 좀더 바람직하게는 140,000 내지300,000 이다.
본 발명의 블록 공중합체에서, 전결합 모노알케닐방향족 화합물 함량 (TS) 에서 모노알케닐방향족 화합물 (BS)을 주로 포함하는 중합체 블록의 함량을 제하여 수득한 알케닐방향족 화합물 함량 (TS-BS) 은 수득된 아스팔트 조성물의 안정성 관점에서 2 중량% 이상이어야 하고, 연화점, 터프니스, 테너서티, 등의 향상 효과 관점에서는 30 중량% 이하이어야 한다. 이의 함량은 바람직하게는 3 내지 20 중량%, 좀더 바람직하게는 5 내지 18 중량% 이다.
본 발명의 블록 공중합체에서, 총합 모노알케닐방향족 화합물 함량 (TS) 는 바람직하게는 모노알케닐방향족 화합물을 주로 포함하는 중합체 블록의 응집력의 관점에서, 즉, 수득된 아스팔트 조성물의 기계적 강도, 예컨대 터프니스 및 테너서티의 관점에서 10% 이상이다. 함량 (TS) 은 바람직하게는 수득된 아스팔트 조성물의 저장 안정성 및 저온 특성 및 아스팔트에서 용해속도의 관점에서 50% 이하이다. TS 의 범위는 바람직하게는 15 내지 45 중량%, 좀더 바람직하게는 20 내지 40 중량% 이다.
본 발명의 블록 공중합체내 모노알케닐방향족 화합물을 주로 포함하는 중합체 블록의 피크 분자량은 바람직하게는 수득된 아스팔트 조성물의 성능, 예컨대 연화점, 터프니스 및 테너서티의 관점에서 5,000 이상이다. 이의 피크 분자량은 바람직하게는 아스팔트내 용해성 및 수득된 아스팔트 조성물의 저장 안정성 및 기타 특성의 관점에서 50,000 이하이다. 이의 피크 분자량 범위는 바람직하게는 7,000 내지 40,000, 좀더 바람직하게는 9,000 내지 30,000 이다.
본 발명의 블록 공중합체에 혼입된 모든 공액 디엔에서 1,2-결합의 형태로 혼입된 공액디엔의 비율, 즉, 비닐 결합 함량은 수득된 아스팔트 조성물의 연화점의 관점에서 바람직하게는 8 중량% 이상이다. 블록 공중합체 조성물의 열안정성 및 수득된 아스팔트 조성물의 저온 특성 및 열안정성의 관점에서, 비닐 결합 함량은 바람직하게는 70 중량% 이하이다. 비닐 결합 함량의 범위는 바람직하게는 15 내지 60 중량%, 좀더 바람직하게는 20 내지 50 중량% 이다.
더욱이, 수득된 아스팔트 조성물의 응집력 및 성능, 예컨대, 연화점, 터프니스 및 테너서티의 관점에서, 정적열기계적 시험기(TMA) 로 측정시, 본 발명의 블록 공중합체 조성물의 연화온도는 바람직하게는 80℃ 이상이다. 이의 연화 온도는, 수득된 아스팔트 조성물의 용융 점성 및 아스팔트와의 상용성의 관점에서, 바람직하게는 130℃ 이하이다. 이의 연화 온도의 범위는 바람직하게는 85 내지 125℃, 좀더 바람직하게는 90 내지 120℃ 이다.
본 발명의 블록 공중합체는 바람직하게는 각각 일렬로 결합된 1 내지 8 개의 알케닐방향족 화합물 단량체 단위로 이루어진 단량체 단편을 포함한다. 각 블록 공중합체내의 상기 단량체 단편의 비율은 바람직하게는 수득된 아스팔트 조성물의 저장 안정성의 관점에서 모든 알케닐방향족 화합물에 대해 3 중량% 이상이며, 연화점과 같은 성능의 관점에서는 40 중량% 이하이다. 이의 비율 범위는 바람직하게는 5 내지 35 중량%, 좀더 바람직하게는 9 내지 30 중량% 이다.
상기 각각 일렬로 결합된 1 내지 8 개의 알케닐방향족 화합물 단량체 단위로 이루어진 단량체 단편은 실질적으로 주로 공액 디엔을 포함하는 블록에서 형성된다. 예컨대, 주로 공액 디엔을 포함하는 블록을 제조하기 위한 중합은 공액 디엔을 반응기에 충전시키고, 여기에 모노알케닐방향족 화합물을 서서히 첨가하는 방식으로 수행한다. 이와 달리, 공액 디엔 및 알케닐방향족 화합물을 동시에 반응기에 충전시키고, 임의적으로 추가로 공액 디엔을 첨가하면서 임의적으로 랜덤화제의 존재하에서 중합을 수행한다. 따라서, 상기에서 형성된, 각각 일렬로 결합된 1 내지 8 개의 알케닐방향족 화합물 단량체 단위로 이루어진 단량체 단편을 포함하는 공액 디엔을 주로 포함하는 중합체 블록을 수득할 수 있다.
아스팔트 개질 효과, 용융 점도, 등의 관점에서, 본 발명의 블록 공중합체 조성물로 개질된 아스팔트 조성물은 2 내지 30 중량부의 블록 공중합체 조성물 및 70 내지 98 중량부의 아스팔트를 함유한다. 아스팔트 조성물이 2 내지 15 중량부의 블록 공중합체 조성물 및 85 내지 98 중량부의 아스팔트를 포함하는 경우가 좀더 바람직하다. 아스팔트 조성물이 4 내지 12 중량부의 블록 공중합체 조성물 및 88 내지 96 중량부의 아스팔트를 포함하는 경우가 좀더 더 바람직하다..
본 발명에서 사용하는 아스팔트는 특별히 제한되지 않는다. 이의 예에는 스트레이트 아스팔트, (세미)블론 아스팔트 및 이의 혼합물과 같은 통상적으로 사용하는 아스팔트가 포함된다. 이의 바람직한 예에는 40 내지 120 의 침투도를 갖는 스트레이트 아스팔트, 10 내지 30 의 침투도를 갖는 블론 아스팔트 및 이의 혼합물이 포함된다.
본 발명을 구성하기 위하여 사용하는 성분 (A) 는 하기의 방식으로 수득할 수 있다. 부타디엔/스티렌 공중합체 블록을, 예컨대 : 오르가노리튬 화합물을 중합 개시제로 사용하여 스티렌을, 예컨대, 불활성 탄화수소 용매에서 중합시켜 스티렌 중합체 블록을 형성시킨 후, 스티렌을 서서히 첨가 및 중합하면서, 부타디엔을 중합하는 것을 포함하는 방법; 부타디엔/스티렌 혼합물을 중합하는 것을 포함하는 방법; 중합을 필요에 따라 극성 화합물의 존재하 수행하는 상기 방법중의 하나; 또는 공액 디엔을 필요에 따라 추가로 첨가하는 임의의 상기 방법으로 형성시킨다. 이후, 스티렌을 다시 중합시키고, 전술한 작업을 필요에 따라 반복하여 성분 (A) 를 수득한다. 이 제조에서, 오르가노리튬 화합물의 양은 조절하여 GPC 로 측정시 피크 분자량의 범위가 표준 폴리스티렌으로 50,000 내지 500,000 가 되도록 한다. 부타디엔/스티렌 공중합체 블록의 형성시, 각각 일렬로 결합된 1 내지 8 개의 알케닐방향족 화합물 단량체 단위로 이루어진 단량체 단편을 공액 디엔을 실질적으로 주로 포함하는 블록에서 전술한 방법으로 형성시킨다.
본 발명을 구성하는데 사용할 수 있는 성분 (B) 는 하기의 방법으로 수득할 수 있다. 부타디엔/스티렌 공중합체 블록을, 예컨대 : 오르가노리튬 화합물을 중합 개시제로 사용하여 스티렌을, 예컨대, 불활성 탄화수소 용매에서 중합시켜 스티렌 중합체 블록을 형성시킨 후, 스티렌을 서서히 첨가 및 중합하면서 부타디엔을 중합하는 것을 포함하는 방법; 부타디엔/스티렌 혼합물을 중합하는 것을 포함하는 방법; 중합을 필요에 따라 극성 화합물의 존재하 수행하는 상기 방법중의 하나; 또는 공액 디엔을 필요에 따라 추가로 첨가하는 임의의 상기 방법으로 형성시킨다. 이후, 스티렌을 다시 중합시키고, 전술한 작업을 필요에 따라 반복하여 성분 (B) 를 수득한다. 이 제조에서, 오르가노리튬 화합물의 양은 조절하여 GPC 로 측정시피크 분자량의 범위가 성분 (A) 의 1/3 to 2/3 피크 분자량이 되도록 한다.
부타디엔/스티렌 공중합체 블록의 형성시, 상기 각각 일렬로 결합된 1 내지 8 개의 알케닐방향족 화합물 단량체 단위로 이루어진 단량체 단편은 실질적으로 주로 공액 디엔을 포함하는 블록에서 전술한 방법으로 형성시킨다.
반응 종결후, 활성 종을 물, 알코올, 산, 등을 첨가하여 불활성화시켜 성분 (A) 및 성분 (B)를 수득한다. 용액 형태의 상기 성분을 필요에 따라 소정의 비율로 배합하여, 이 혼합물을, 예컨대, 스팀 스트립핑시킨다. 따라서, 본 발명에 따른 블록 공중합체 조성물을 수득할 수 있다.
본 발명에 따른 성분 (A) 및 성분 (B)를 포함하는 블록 공중합체 조성물은 전술한 기술외의 기술로 수득할 수 있다. 즉, 성분 (B) 는 전술한 바와 동일한 기술로 중합을 통해 제조한 후, 적당한 커플링제를 중합 개시제에 대해 소정량으로 중합계에 첨가하여 성분 (A) 로 공중합체 생성물을 수득할 수 있다. 따라서, 목적하는 조성물은 동일한 반응계에서 수득한다. 이러한 기술을 사용하는 경우, 성분 (A)의 피크 분자량은 성분 (B)의 피크 분자량의 정수배로 한정된다. 그러나, 이 기술은 전술한 방법보다 산업적으로 좀더 유리하다.
커플링제로는 바람직하게는 이관능성 커플링제를 사용한다. 이러한 것의 예에는 디클로로디메틸실란 및 페닐메틸디클로로실란과 같은 할로겐화 규소 화합물, 디메틸디메톡시실란과 같은 알콕시규소 화합물, 디메틸주석 디클로라이드와 같은 주석 화합물, 메틸 벤조에이트와 같은 에스테르 화합물, 디비닐벤젠과 같은 비닐아렌 및 이관능성 에폭시 화합물 등이 포함된다.
본 발명의 블록 공중합체 조성물내 주로 모노알케닐방향족 화합물을 주로 포함하는 각 중합체 블록의 분자량 분포는 여러 방법으로 조절될 수 있다. 이의 예에는 중합 촉매를 서서히 첨가하여 중합을 개시시켜, 광범위한 분자량 분포를 수득하는 방법; 반응기의 교반기의 회전 속도를 변화시켜 분자량의 분포를 조절하는 방법; 감소된 해리속도를 가진 중합 촉매를 사용하여 광범위한 분자량 분포를 수득하는 방법; 등이 포함된다. 통상적으로, 비극성 용매중의 오르가노리튬 화합물은 회합 상태이고, 중합 개시 반응의 속도가 회합된 분자의 해리 속도에 의해서 결정되는 경우가 있다. 이러한 경우는 n-부틸리튬을 사용하는 경우이며, 이는 시클로헥산에서 중합촉매로서, 회합되는 경향이 높다. 이러한 상황하, 블록의 분자량 분포는 소량의 극성 화합물을 첨가하여 회합도 및 해리 속도를 조절할 수 있다.
블록 공중합체 (A) 및 (B)에서 주로 공액 디엔을 포함하는 블록을 제조하기 위한 중합의 수행시, 랜덤화제로서 극성 화합물을 첨가하여 공액 디엔 블록내 모노알케닐방향족 화합물의 랜던화도를 조절하는 것이 가능하다. 예컨대, 에테르 및 삼차 아민, 예컨대, 에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 테트라히드로푸란, α-메톡시테트라히드로푸란 및 N,N,N',N'-테트라메틸에틸렌디아민을 사용할 수 있다. 바람직하게는, 테트라히드로푸란 및 N,N,N'N'-테트라메틸에틸렌디아민을 사용할 수 있다. 오르가노리튬 화합물을, 예컨대, 중합체의 수득시 개시제로 사용하는 경우, 극성 화합물을 소량으로 불활성 탄화수소 용매, 예컨대, n-헥산, 시클로헥산, 벤젠, 톨루엔 또는 옥탄에 첨가하는 방식으로 사용할 수 있다. 또한, 부타디엔/스티렌 혼합물 대신에 처음에 스티렌을 충전시키고, 부타디엔을 서서히 첨가하는 방법으로부타디엔 및 스티렌의 랜덤화도를 조절하는 것이 가능하다.
더욱이, 예컨대, 개시제로 오르가노리튬 화합물을 이용하여 중합체를 수득시, 비닐 결합 함량은 에테르 또는 삼차 아민과 같은 극성 화합물, 예컨대, 에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 테트라히드로푸란, α-메톡시테트라히드로푸란, N,N,N',N'-테트라메틸에틸렌디아민, 등, 바람직하게는 테트라히드로푸란 또는 N,N,N',N'-테트라메틸에틸렌디아민을 n-헥산, 시클로헥산, 벤젠, 톨루엔 또는 옥탄과 같은 불활성 탄화수소 용매에서 사용하여 조절할 수 있다.
산화방지제 및 광안정화제와 같은 안정화제를 필요에 따라 본 발명의 조성물에 첨가할 수 있다. 안정화제의 예에는 힌더리드 페놀 산화방지제, 예컨대, 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀, n-옥타데실 3-(4'-히드록시-3',5'-디-t-부틸페닐)프로피온에이트, 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 2,2'-메틸렌비스 (4-에틸-6-t-부틸페놀), 2,4-비스[(옥틸티오)메틸]-o-크레졸, 2-t-부틸-6-(3-t-부틸-2-히드록시-5-메틸벤질)-4-메틸페닐 아크릴레이트 및 2,4-디-t-아밀-6-[1-(3,5-디-t-아밀-2-히드록시페닐)에틸]페닐 아크릴레이트; 황 화합물 산화방지제, 예컨대, 디라우릴 티오디프로피온에이트, 라우릴 스테아릴 티오디프로피온에이트 및 펜타에리트리톨테트라키스(β-라우릴티오프로피온에이트); 인 화합물 산화방지제, 예컨대, 트리스(노닐페닐) 포스파이트 및 트리스(2,4-디-t-부틸페닐) 포스파이트; 등이 포함된다. 광안정화제의 예에는 벤조트리아졸 화합물 자외선 흡수제, 예컨대, 2-(2'-히드록시-5'- 메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5'-디-t-부틸페닐)벤조트리아졸 및 2- (2'-히드록시-3',5'-디-t-부틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 벤조페논화합물 자외선 흡수제, 예컨대, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 힌더리드 아민 광안정화제, 등이 포함된다.
전술한 안정화제외에, 아스팔트 조성물에서 지금까지 통상적으로 사용되어온 다양한 첨가제를 필요에 따라 본 발명의 조성물에 첨가할 수 있다. 이의 예에는 충전제 또는 강화제, 예컨대, 실리카, 탈크, 탄산칼슘, 미네랄 분말 및 유리 섬유, 광물 골재, 안료, 연화제, 예컨대, 파라핀계, 나프탈렌계 및 방향족 프로세스 오일, 증점제 수지, 예컨대, 쿠마론-인덴 수지 및 테르펜 수지, 블로잉제, 예컨대, 아조디카본아미드, 폴리올레핀 형 또는 저분자 비닐방향족 열가소성 수지, 예컨대, 어택틱 폴리프로필렌 및 에틸렌/에틸 아크릴레이트 공중합체, 천연 고무 및 합성 고무, 예컨대, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔 고무, 스티렌/부타디엔 고무, 에틸렌/프로필렌 고무, 클로로프렌 고무, 아크릴계 고무, 이소프렌/이소부틸렌 고무, 폴리펜텐아머 고무 및 본 발명에 따른 것외의 스티렌/부타디엔 블록 공중합체 또는 스티렌/이소프렌 블록 공중합체가 포함된다. 특히 아스팔트 조성물을 도로 포장에 사용하는 경우, 이는 광물석, 모래 및 슬래그와 같은 골재와 사용전에 통상적으로 혼합한다.
본 발명의 아스팔트 조성물의 제조시 혼합 방법은 특별히 제한되지 않는다. 상기 조성물은, 예컨대, 롤 밀, 혼련기, 밴버리 혼합기, 압출기, 등을 이용하여 임의적으로 전술한 다양한 첨가제와 함께 용융 혼련을 통해 제조할 수 있다.
본 발명의 조성물로 달성되는 효과는 우수한 성능을 가진 아스팔트 조성물이 제공된다는 점이며, 특히 아스팔트 조성물은 저장 안정성, 용해성 및 다양한 특성들 사이의 균형에서 상당히 향상된다는 점이다.
종래의 아스팔트 조성물의 특성은, 예컨대, 증가하는 교통량을 대처하기위한 내구성의 향상 및 공극률의 증가에 의한 배수/소음흡수 특성의 부여와 같은 최근의 요구를 충족시키기에 불충분하였다. 비록 내구성 및 공극률에서 향상된 아스팔트 조성물이 있으나, 이는 이의 불량한 저장 안정성으로 인해 문제점을 갖는다. 예컨대, 스티렌/부타디엔 블록 공중합체의 경우, 내구성 및 초기 물리적 성능은 이의 분자량을 증가시키거나, 스티렌 블록내 스티렌 함량을 높여 스티렌 블록의 응집력을 증가시킴으로써 향상된다. 그러나, 이러한 기술은 각각 블록 공중합체와 아스팔트의 상용성을 감소시켜, 상당히 손상된 저장 안정성을 초래한다. 반대로, 분자량 또는 스티렌 함량의 감소는 저장 안정성을 향상시키거나 불충분한 내구성 또는 불충분한 초기 물리적 성능을 초래한다. 비록 이러한 특성들이 균형을 이루도록 시도하였으나, 만족스러운 결과는 수득되지 않았다.
본 발명의 현저한 효과는 상호간 불일치하는 2 개의 성능 요건, 즉, 내구성 및 물리적 성능과 관련된 요건 및 저장 안정성과 관련된 요건 사이에서 상당히 향상된 균형이 달성되며, 2 개의 요건이 동시에 충족된다는 것이다.
<실시예>
본 발명은 실시예를 참조로 이하 좀더 상세히 설명될 것이나, 이러한 실시예는 본 발명을 제한하는 것으로 인식하여서는 안된다.
다양한 측정이 하기의 방법으로 수행되었다.
(I) 블록 공중합체 조성물의 특성의 측정
조성물
1) 총 스티렌 함량:
자외선분광광도계 (Hitachi UV 200)를 이용하여 262nm 의 흡수강도로부터 산출.
2) 블록 스티렌 함량 :
스티렌 중합체 블록(블록 스티렌;BS)를 오스뮴 테트록시드 및 t-부틸 히드로퍼옥시드를 이용하여 산화 분해법 [Journal of Polymer Science, Vol.1, p.429 (1946)에 기재]으로 수득하였다. 스티렌 중합체 블록의 함량은 자외선분광광도계 (Hitachi UV 200) 를 이용하여 262nm 의 흡수강도로부터 산출하였다.
3) 부타디엔 블록부의 비닐 함량
적외선분광광도계 (Model 1710, Perkin-Elmer 사제) 를 이용한 측정을 통해 햄톤법 [Analytical Chem., 21, 943 ('43)에 기재]로 측정하였다.
4) 정적열기계분석 :
열기계분석기 (TMA-40, Shimadzu Corp. 사제)를 이용하여 블록 공중합체를 압축성형하여 수득한 두께 2mm 의 시트를, 핀 직경 0.5mm 의 단주상 선단을 가진 석영 막대를 검출 막대로 사용하는 침입법으로 온도 변화를 측정하였다. 침입도가 급격히 변화하는 온도를 연화온도 (하중 10g; 가열 속도, 5℃/분)로 취하였다.
5) 피크 분자량 및 성분 (A) 대 성분 (B)의 비율
피크 분자량 및 비율을 GPC [이 장치는 Waters 사에 의해서 제조된 것이며, du Pont 사제의 3 개의 컬럼, 즉, 2 개의 ZORBAX PSM1000-S 컬럼 및 1 개의 PSM60-S 컬럼을 조합하여 사용하였다. 테트라히드로푸란을 용매로 사용하였다. 측정 조건은 35℃의 온도, 0.7 mL/min 의 유속, 0.1 중량% 의 시료 농도 및 50 μL 의 주입량이다] 로 수득한 크로마토그램으로부터 측정하였다.
비율은 크로마토그램의 면적비로 계산하였다. 성분들이 완전히 분리가능하면, 이들 사이의 면적비를 비율로 취하였다. 2 개의 피크가 상호 연결되어 밸리를 형성하면, 크로마토그램을 밸리의 바닥에서, 즉, 크로마토그램의 최소값에서 분할하여, 이들 사이의 면적비를 비율로 취하였다. 숄더에 하나의 피크가 형성되면, 즉, 크로마토그램이 최소값을 갖지 않으면, 크로마토그램은 이의 변곡점에서 분할하여, 이들 사이의 면적비를 비율로 취하였다.
6) 스티렌 단편:
스티렌 단편을 다나까 교수에 의해서 개발된 오존 분해에 기초한 방법 [Tokyo University of Agriculture 및 Technology (Kobunshi Gakkai Yoko-sha, Vol.29, No.7, p.2055)에 따라 측정하였다.
7) 스티렌 중합체 블록의 피크 분자량 및 H/W:
스티렌 중합체 블록의 피크 분자량을 측정하기 위하여, 2) 블록 스티렌 함량에서 수득한 시료를 GPC [이 장치는 Waters 사에 의해서 제조된 것이며, 각각 Showa Denko 사제의 Shodex K-803, K-802 및 K-801 인 3 개의 컬럼을 조합하여 사용하였다. 클로로포름을 용매로 사용하였다. 측정 조건은 35℃의 온도, 1.0 mL/min 의 유속, 0.05 중량% 의 시료 농도 및 100 μL 의 주입량이다] 로 측정하였다. 수득한 크로마토그램으로부터, 횡축에 분자량 (대수표시), 종축에 정규화 상대비 (크로마토그램 전체의 면적을 100 으로)로 플롯하였다. 산출은 각각 H 및 W인 피크 높이 및 피크의 반값폭으로 수행하였다.
(II) 아스팔트 조성물의 특성의 측정
1) 용융 점도:
Brookfield 점도계로 180℃ 에서 측정.
2) 터프니스 및 테너서티:
포장공사에 관한 시험방법 (The Japan Road Constructors Association 간행)에 따라 측정.
3) 신장도, 침투도 및 연화점:
JIS-K 2207 에 따라 측정.
4) 상분리
아스팔트 조성물을 직경 5.5 cm 및 길이 13 cm 의 단주상 용기에 넣어 180℃ 에서 3 일간 방치시켰다. 이후, 조성물의 상층부 및 하층부를 연화점에 대하여 측정하였다. 상분리를 상부층 및 하부층사이의 연화점 차이로 평가하였다.
(실시예 1)
쟈켓 및 교반기가 장착된 10-L 스테인레스 스틸 반응기의 분위기를 질소로 충분하게 치환시켰다. 이후, 거기에 7,000 cc 의 시클로헥산 및 200 g 의 스티렌 (제 1 스티렌으로 칭함) 를 충전시켰다. 온수를 쟈켓에 통과시켜 약 70℃ 에서 내용물의 온도를 조절하였다. 이어서, 여기에 n-부틸리튬 (순량으로 1.19 g)를 첨가하여 제 1 스티렌의 중합을 개시시켰다. 제 1 스티렌을 완전하게 중합시킨후, 1.41 g 의 테트라히드로푸란 및 0.9 g 의 N,N,N',N'-테트라메틸렌디아민(TMEDA)을 첨가하고, 이어서 700 g 의 부타디엔 (l,3-부타디엔) 및 100 g 의 스티렌 (제 2 스티렌으로 칭함)을 첨가하였다. 중합을 지속하여 부타디엔 및 제 2 스티렌을 거의 완전하게 중합시킨후, 커플링제를 첨가하여 커플링을 발생시켰다. 커플링제의 첨가후, 0.4 g 의 물을 첨가하였다. 제 1 스티렌의 충전직후부터 상기 물의 첨가까지의 기간동안, 교반기로 계를 지속적으로 교반하였다. 이후, 블록 공중합체 조성물의 용액을 발출하고, 여기에 1.9 g 의 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀 및 1.2 g 의 트리스(노닐페닐) 포스파이트를 첨가하였다. 생성된 용액을 스팀 스트립핑하여 용매를 제거하였다. 이어서, 잔류물을 탈수시키고, 가열된 롤 (120℃)로 건조시켜 블록 공중합체를 수득하였다. 이 작업에 조건은 표 1 에 요약하였다. 이렇게 수득한 블록 공중합체 조성물은 GPC 로 조사하였다; 저분자 주성분 및 고분자 주성분은 각각 (B) 및 (A) 으로 칭한다. 이의 특성은 표 2 에 나타내었다. 6 g 의 중합체 조성물 및 100 g 의 스트레이트 아스팔트 [Sutoasu 60/80, Nippon Oil Co., Ltd. 사제]의 혼합물을 l80℃ 에서 90 분간 용융 혼련하여 아스팔트 조성물을 제조하였다. 상기 아스팔트 조성물의 특성을 표 3 에 나타내었다.
(실시예 2 내지 6, 9 및 10 및 비교예 1 내지 6)
실시예 2 내지 6, 9 및 10 및 비교예 1 내지 6 에서, 블록 공중합체는, 표 1 에 나타낸 조건만 제외하고, 실시예 1 과 동일한 조건하에서 수득하였다. 생성된 블록 공중합체 조성물의 특성을 표 2 에 나타내었다. 더욱이, 실시예 1 과 동일한 아스팔트를 사용하였고, 실시예 1 과 동일한 방법으로 동일량으로 배합하였다. 얻어진 결과는 표 3 에 나타내었다.
(실시예 7)
쟈켓 및 교반기가 장착된 10-L 스테인레스 스틸 반응기의 분위기를 질소로 충분하게 치환시켰다. 이후. 거기에 소정량으로 시클로헥산 및 스티렌 (제 1 스티렌으로 칭함)를 충전시켰다. 온수를 쟈켓에 통과시켜 약 70℃ 에서 내용물의 온도를 조절하였다. 이어서, 여기에 소정량의 n-부틸리튬의 시클로헥산 용액을 첨가하여 제 1 스티렌의 중합을 개시시켰다. 제 1 스티렌을 완전하게 중합시킨 후, 테트라히드로푸란, N,N,N',N'-테트라메틸에틸렌디아민, 부타디엔 (l,3-부타디엔) 및 스티렌 (제 2 스티렌으로 칭함)을 소정량으로 첨가하였다. 중합을 지속하여 부타디엔을 완전하게 중합시킨후, 소정량의 스티렌 (제 3 스티렌으로 칭함)을 다시 첨가하였다. 중합을 지속하여 제 3 의 스티렌을 완전하게 중합시킨 후, 물을 첨가하여 활성 종을 완전하게 불활성화시켰다. 이후, 2-6-디-t-부틸-4-메틸페놀 및 트리스(노닐페닐) 포스파이트(시클로헥산 용액)을 첨가하였다. 이 작업의 조건은 표 1 에 요약하였다. 수득된 블록 공중합체 조성물의 특성은 표 2 에 나타내었다. 더욱이, 실시예 1 과 동일한 아스팔트를 사용하여 실시예 1 과 동일한 방법으로 동일량으로 배합하였다. 수득된 결과를 표 3 에 나타내었다.
(실시예 8)
(블록 공중합체 (B)의 제조)
쟈켓 및 교반기가 장착된 10-L 스테인레스 스틸 반응기의 분위기를 질소로충분하게 치환시켰다. 이후, 거기에 소정량으로 시클로헥산 및 스티렌 (제 1 스티렌으로 칭함)을 충전시켰다. 온수를 쟈켓에 통과시켜 약 70℃ 에서 내용물의 온도를 조절하였다. 이어서, 여기에 소정량의 n-부틸리튬의 시클로헥산 용액을 첨가하여 제 1 스티렌의 중합을 개시시켰다. 제 1 스티렌을 완전하게 중합시킨 후, 테트라히드로푸란, N,N,N',N'-테트라메틸에틸렌디아민, 부타디엔 (l,3-부타디엔) 및 스티렌 (제 2 스티렌으로 칭함)을 소정량으로 첨가하였다. 중합을 지속하여, 부타디엔 및 제 2 스티렌을 완전하게 중합시킨후, 물을 첨가하여 활성 종을 완전하게 불활성화시켰다. 이후, 2-6-디-t-부틸-4-메틸페놀 및 트리스(노닐페닐) 포스파이트(시클로헥산 용액)을 첨가하였다. 이 작업의 조건은 표 1 에 요약하였다.
(블록 공중합체 (A)의 제조)
쟈켓 및 교반기가 장착된 10-L 스테인레스 스틸 반응기의 분위기를 질소로 충분하게 치환시켰다. 이후, 거기에 소정량으로 시클로헥산 및 스티렌 (제 1 스티렌으로 명명) 를 충전시켰다. 온수를 쟈켓에 통과시켜 약 70℃ 에서 내용물의 온도를 조절하였다. 이어서, 여기에 소정량의 n-부틸리튬의 시클로헥산 용액을 첨가하여 제 1 스티렌의 중합을 개시시켰다. 제 1 스티렌을 완전하게 중합시킨 후, 테트라히드로푸란, N,N,N',N'-테트라메틸에틸렌디아민, 부타디엔 (l,3-부타디엔) 및 스티렌 (제 2 스티렌으로 칭함)을 소정량으로 첨가하였다. 중합을 지속하여 부타디엔을 완전하게 중합시킨후, 다시 소정량의 스티렌 (제 3 스티렌으로 칭함)을 첨가하였다. 중합을 지속하여 제 3 스티렌을 완전히 중합시킨 후, 물을첨가하여 활성 종을 완전하게 불활성화시켰다. 이후, 2-6-디-t-부틸-4-메틸페놀 및 트리스(노닐페닐) 포스파이트(시클로헥산 용액)을 첨가하였다. 이 작업의 조건은 표 1 에 요약하였다.
전술한 방법으로 수득한 블록 공중합체 (B) 및 블록 공중합체 (A)의 중합체 용액을 함께 소정의 비율로 혼합하였다. 생성된 용액을 스팀 스트립핑하여 용매를 제거하였다. 이어서, 잔류물을 탈수시키고 가열된 롤 (120℃)로 건조시켜 블록 공중합체 조성물을 수득하였다. 이 블록 공중합체 조성물의 특성을 표 2 에 요약하였다. 이렇게 수득된 블록 공중합체 조성물 및 실시예 1 과 동일한 아스팔트를 동일 비율로 사용하여 아스팔트 조성물을 제조하였다. 이의 특성은 표 3 에 나타내었다.
특정 범위내의 구조를 갖는 블록 공중합체로 개질된 아스팔트 조성물은 고연화점, 우수한 신장도 및 고 터프니스 및 테너서티를 가지며, 또한 우수한 저장 안정성을 가짐을 상기 표들로부터 알 수 있다. 또한 실시예는 초기 연화점에서 동일한 경우 비교예보다 저장 안정성이 우수하며, 실시예는 저장 안정성이 동일한 경우 비교예보다 초기 연화점이 우수함을 알 수 있다.
본 발명은 이의 특정의 구현예를 참조로 하여 상세히 기술되어 있으나, 다양한 변화 및 수정이 본 발명의 취지 및 범위에서 벗어남 없이 행해질 수 있음은당업자에게는 명백할 것이다.
본 발명의 아스팔트 조성물은 기계적 강도, 연화점 및 신장도와 같은 물성에서 우수하고, 또한 가공성에서도 우수한 고도의 균형을 갖는다. 또한 상기 조성물은 우수한 저장 안정성을 갖는다. 따라서, 상기 조성물은 도로 포장 뿐만아니라 방수 시트, 차음 시트 및 지수재와 같은 용도에서 사용할 수 있으며, 상당한 산업적 의의를 갖는다.

Claims (5)

  1. 하기를 포함하는 블록 공중합체 조성물: 주로 모노알케닐방향족 화합물을 포함하는 2 종 이상의 중합체 블록 및 주로 공액 디엔을 포함하는 1 종 이상의 중합체 블록을 포함하는 100 내지 20 중량% 의 블록 공중합체 (A); 및 주로 모노알케닐방향족 화합물을 포함하는 1 종 이상의 중합체 블록 및 주로 공액 디엔을 포함하는 1 종 이상의 중합체 블록을 포함하며, 피크 분자량이 블록 공중합체 (A) 의 피크 분자량의 1/3 내지 2/3 에 해당하는 0 내지 80 중량% 의 블록 공중합체 (B), 여기에서:
    (1) 모노알케닐방향족 화합물을 주로 포함하는 중합체 블록은 GPC 로 수득한 크로마토그램에서 피크의 높이 (H) 대 반값폭(half band width) (W)의 비율(H/W)로 5 내지 20 의 분자량 분포를 갖는다;
    (2) 모노알케닐방향족 화합물 (BS)를 주로 포함하는 중합체 블록의 함량은 블록 공중합체 (A) 및 (B) 의 총 중량에 대해 10 중량% 내지 48 중량% 미만이다;
    (3) 블록 공중합체 (A) 및 (B) 의 전체 중량평균분자량 (Mw) 은 100,000 내지 500,000 이다; 그리고
    (4) 블록 공중합체 (A) 및 (B) 전체에서, 전결합 모노알케닐방향족 화합물 함량 (TS) 에서 주로 모노알케닐방향족 화합물을 포함하는 중합체 블록의 함량 (BS) 를 제하여 수득한 알케닐방향족 화합물 함량 (TS-BS) 는 2 내지 30 중량% 이다.
  2. 제 1 항에 있어서, 98 내지 20 중량% 의 블록 공중합체 (A) 및 2 내지 80 중량% 의 블록 공중합체 (B)를 포함하는 블록 공중합체 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 전결합 모노알케닐방향족 화합물 함량 (TS) 는 10 내지 50 중량% 이고; 주로 모노알케닐방향족 화합물을 포함하는 중합체 블록은 5,000 내지 50,000 의 피크 분자량을 가지며; 블록 공중합체 (A) 및 (B) 전체는 8 중량% 내지 70 중량% 의 비닐 결합 함량을 갖고; 정적기계적분석 (TMA)으로 측정시 블록 공중합체 조성물의 연화점은 80℃ 내지 130℃ 인 블록 공중합체 조성물.
  4. 제 3 항에 있어서, 모노알케닐방향족 화합물이 스티렌인 블록 공중합체 조성물.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 따른 2 내지 30 중량부의 블록 공중합체 조성물 및 70 내지 98 중량부의 아스팔트를 포함하는 아스팔트 조성물.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1307223C (zh) * 2002-04-25 2007-03-28 旭化成化学株式会社 嵌段共聚物及其组合物
BRPI0509909A (pt) * 2004-04-14 2007-09-18 Kraton Polymers Res Bv composição de betume modificado por polìmero, aglutinante de asfalto, asfalto de mistura a quente, pavimento, composição de telhadura betuminosa, membrana de telhadura de rolo de fácil soldagem, e, composição polimérica
TWI422635B (zh) * 2004-06-18 2014-01-11 Kraton Jsr Elastomers K K Modified block composition for modified asphalt, a method for producing the same, and a bituminous composition
WO2006013631A1 (ja) * 2004-08-05 2006-02-09 Japan Elastomer Co., Ltd. 粘接着剤組成物
WO2006068064A1 (ja) * 2004-12-20 2006-06-29 Kraton Jsr Elastomers K.K. 熱可塑性樹脂組成物
WO2007058994A2 (en) * 2005-11-14 2007-05-24 Kraton Polymers Research B.V. Process for preparing a bituminous binder composition
WO2007072613A1 (ja) * 2005-12-22 2007-06-28 Kraton Jsr Elastomers K.K. エラストマー構成体およびそれを用いた感光性組成物
CN101675114B (zh) 2007-05-01 2012-09-26 科腾聚合物美国有限责任公司 沥青粘合剂组合物及其制备方法
KR20090052767A (ko) * 2007-11-21 2009-05-26 금호석유화학 주식회사 스티렌계 복합 블록 공중합체 혼합물의 제조방법 및 이를함유한 개질 아스팔트 조성물
CN103038275B (zh) * 2010-08-23 2014-07-09 旭化成化学株式会社 发泡体和发泡体用组合物
KR101829567B1 (ko) * 2014-05-29 2018-02-14 아사히 가세이 가부시키가이샤 아스팔트 조성물
US9534107B2 (en) 2014-07-30 2017-01-03 The Goodyear Tire & Rubber Company Elastomer containing combination of tris(nonyl phenyl) phosphite and tetramethylethylenediamine, preparation and compositions and articles of manufacture thereof
JP2016121320A (ja) * 2014-12-25 2016-07-07 昭和シェル石油株式会社 アスファルト組成物
CN113831472B (zh) * 2020-06-24 2023-07-25 中国石油天然气股份有限公司 超宽分子量分布、超支化丁基橡胶的制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2660274B2 (ja) * 1991-12-09 1997-10-08 日本エラストマー株式会社 アスファルト組成物、及びアスファルト改質用ブロック共重合体組成物
TW283152B (ko) * 1993-11-18 1996-08-11 Shell Internat Res Schappej Bv
JP3313297B2 (ja) * 1997-01-30 2002-08-12 日本エラストマー株式会社 新規アスファルト組成物、及び新規アスファルト改質用ブロック共重合体組成物
JP3748660B2 (ja) * 1997-04-02 2006-02-22 旭化成ケミカルズ株式会社 アスファルト用ブロック共重合体組成物
TW446733B (en) * 1998-03-05 2001-07-21 Japan Elastomer Co Ltd Block copolymer composition for modifying asphalt and asphalt composition comprising the same

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