WO2015170739A1 - アスファルト組成物 - Google Patents

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WO2015170739A1
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block copolymer
less
monomer unit
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滋夫 中島
隆行 城本
有加里 堀
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旭化成ケミカルズ株式会社
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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
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L53/00Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L53/02Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers of vinyl-aromatic monomers and conjugated dienes
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    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C7/00Coherent pavings made in situ
    • E01C7/08Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders
    • E01C7/18Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders of road-metal and bituminous binders
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    • C08L2555/20Mixtures of bitumen and aggregate defined by their production temperatures, e.g. production of asphalt for road or pavement applications
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    • C08L2555/40Mixtures based upon bitumen or asphalt containing functional additives
    • C08L2555/80Macromolecular constituents
    • C08L2555/84Polymers comprising styrene, e.g., polystyrene, styrene-diene copolymers or styrene-butadiene-styrene copolymers

Definitions

  • the present invention relates to an asphalt composition.
  • asphalt compositions are widely used for road pavement, sound insulation sheets, asphalt roofing and the like.
  • Various polymers are added to such an asphalt composition in order to add performance according to the application.
  • ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, rubber latex, block copolymer composed of conjugated diene and vinyl aromatic hydrocarbon, and the like are added.
  • Patent Document 1 For example, a technique is disclosed in which sulfur is used (see, for example, Patent Document 1), and sulfur and a vulcanizing agent, and further a sulfur-containing vulcanization accelerator is used in combination (for example, see Patent Document 2).
  • composition disclosed in Patent Document 3 has a problem that the softening point and the high temperature storage stability property balance are insufficient and the elongation is inferior.
  • composition disclosed in Patent Document 4 uses a block copolymer composed of a normal vinyl aromatic hydrocarbon and a conjugated diene, the high-temperature storage stability is insufficient. There is a problem that it cannot be used as a single asphalt waterproof sheet.
  • composition disclosed in Patent Document 5 has a high vinyl aromatic compound content, it has excellent high-temperature storage stability, but sufficient properties in softening point and elongation cannot be obtained. It cannot be used as a problem.
  • asphalt is known to have different ratios of the four components A: saturated, B: asphaltene, C: resin, and D: aromatic depending on the crude oil production area and refinery.
  • A saturated
  • B asphaltene
  • C resin
  • D aromatic depending on the crude oil production area and refinery.
  • the difference in these components greatly affects the physical properties of the asphalt composition, the softening point is low, the high-temperature storage stability that can be judged from the change in softening point after high-temperature storage is insufficient, and There is a problem that digging and solubility are poor.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and provides an asphalt composition having a high softening point, high elongation, low melt viscosity, and excellent rutting resistance and high-temperature storage stability. Objective.
  • the present inventors have found that the above problems can be solved if the composition is composed of a block copolymer having a specific structure and asphalt having a specific composition, The present invention has been completed.
  • the present invention is as follows. [1] 0.5 to 20 parts by mass of a block copolymer, 100 parts by weight of asphalt,
  • the block copolymer comprises a polymer block (A) mainly comprising a vinyl aromatic monomer unit, and a copolymer block (B) comprising a conjugated diene monomer unit and a vinyl aromatic monomer unit.
  • the content of the vinyl aromatic monomer unit in the block copolymer is 20% by mass or more and 60% by mass or less
  • the content of the polymer block (A) in the block copolymer is 10% by mass or more and 40% by mass or less
  • the hydrogenation rate of double bonds in the conjugated diene monomer unit of the block copolymer is 40% or more and 100% or less
  • the colloidal index of the asphalt ((saturated content + asphaltened content) / (resin content + aromatic content)) is 0.30 or more and 0.54 or less, and the saturated content. Is 11 mass% or less, Asphalt composition.
  • the block copolymer has a loss tangent peak top in a range of ⁇ 70 ° C. or more and 0 ° C.
  • the hydrogenation rate of a double bond in the conjugated diene monomer unit of the block copolymer is 50% or more and 90% or less, according to any one of the above items [1] to [4].
  • Asphalt composition. [6] The asphalt according to any one of [1] to [5], wherein a hydrogenation rate of a double bond in the conjugated diene monomer unit of the block copolymer is 60% or more and 90% or less.
  • Composition [7]
  • the conjugated diene monomer unit of the block copolymer is derived from a conjugated diene monomer unit (a) derived from a 1,2-bond and / or a 3,4-bond and a 1,4-bond.
  • a conjugated diene monomer unit (b) When the total content of the conjugated diene monomer unit is 100% by mass, The content of the alkenyl monomer unit (a1) hydrogenated with the conjugated diene monomer unit (a) is 10% by mass or more and 50% by mass or less, The content of the alkenyl monomer unit (b1) in which the conjugated diene monomer unit (b) is hydrogenated is 0% by mass or more and 80% by mass or less, The sum of the contents of the conjugated diene monomer unit (a2) not hydrogenated after hydrogenation and the conjugated diene monomer unit (b2) not hydrogenated after hydrogenation is 0% by mass or more and 90% by mass or less.
  • the content of the conjugated diene monomer unit (a) derived from 1,2-bond and / or 3,4-bond is relative to the total content of the conjugated diene monomer unit of the block copolymer.
  • the asphalt composition according to any one of [1] to [10], wherein the penetration of the asphalt is more than 60 and 80 or less.
  • an asphalt composition having a high softening point, high elongation, low melt viscosity, excellent rutting resistance and high-temperature storage stability can be provided.
  • the present embodiment a mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail.
  • the present invention is not limited to the following embodiment, and can be implemented with various modifications within the scope of the gist.
  • Asphalt composition of this embodiment 0.5 to 20 parts by mass of a block copolymer, 100 parts by weight of asphalt,
  • the block copolymer comprises a polymer block (A) mainly comprising a vinyl aromatic monomer unit, and a copolymer block (B) comprising a conjugated diene monomer unit and a vinyl aromatic monomer unit.
  • the content of the vinyl aromatic monomer unit in the block copolymer is 20% by mass or more and 60% by mass or less,
  • the content of the polymer block (A) in the block copolymer is 10% by mass or more and 40% by mass or less,
  • the hydrogenation rate of double bonds in the conjugated diene monomer unit of the block copolymer is 40% or more and 100% or less;
  • the colloidal index of the asphalt ((saturated content + asphaltened content) / (resin content + aromatic content)) is 0.30 or more and 0.54 or less, and the saturated content. Is 11 mass% or less.
  • the block copolymer of this embodiment includes a polymer block (A) mainly composed of a vinyl aromatic monomer unit, and a copolymer block containing a conjugated diene monomer unit and a vinyl aromatic monomer unit ( B), the content of the vinyl aromatic monomer unit is 20% by mass or more and 60% by mass or less, and the content of the polymer block (A) is 10% by mass or more and 40% by mass or less. And the hydrogenation rate of the double bonds in the conjugated diene monomer unit is 40% or more and 100% or less.
  • the “conjugated diene monomer unit” is a unit per conjugated diene compound generated as a result of polymerization of the conjugated diene compound.
  • the conjugated diene monomer unit is referred to as a “conjugated diene monomer unit” regardless of before and after hydrogenation.
  • the conjugated diene compound is a diolefin having a pair of conjugated double bonds.
  • the conjugated diene compound is not particularly limited.
  • 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene (isoprene), 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene examples include 2-methyl-1,3-pentadiene and 1,3-hexadiene. Of these, 1,3-butadiene and isoprene are preferred.
  • Two or more conjugated diene compounds may be used.
  • the “vinyl aromatic monomer unit” is a unit per vinyl aromatic compound generated as a result of polymerization of the vinyl aromatic compound.
  • the vinyl aromatic compound is not particularly limited.
  • the vinyl aromatic compound may be used alone or in combination of two or more.
  • the polymer block (A) is a block mainly composed of vinyl aromatic monomer units.
  • “mainly” means that the polymer block (A) contains a vinyl aromatic monomer unit in an amount of more than 95% by mass and 100% by mass or less, preferably 96% by mass to 100%. It means that it is contained by mass% or less, and more preferably it is 97 mass% or more and 100 mass% or less.
  • the content of the polymer block (A) is 10% by mass or more and 40% by mass or less, preferably 13% by mass or more and 35% by mass or less, and more preferably 20% by mass with respect to the entire block copolymer. It is 30 mass% or less, More preferably, it is 17 mass% or more and 22 mass% or less. When the content of the polymer block (A) in the polymer is within the above range, the softening point and high-temperature storage stability are further improved.
  • the content of the polymer block (A) in the polymer when the polymer is hydrogenated is substantially equal to the content of the polymer block (A) before hydrogenation with respect to the polymer.
  • the content of the polymer block (A) in the polymer when the polymer is hydrogenated may be obtained as the content of the polymer block (A) before hydrogenation.
  • the copolymer block (B) is a block containing a conjugated diene monomer unit and a vinyl aromatic monomer unit, and preferably the vinyl aromatic monomer unit content is 5 mass. % Or more and 95% by mass or less.
  • the content of the vinyl aromatic monomer unit in the copolymer block (B) is preferably 5 from the viewpoint of the softening point and rutting resistance (G * / sin ⁇ ) of the asphalt composition. It is at least mass%, more preferably at least 20 mass%, even more preferably at least 25 mass%.
  • the content of the vinyl aromatic monomer unit in the copolymer block (B) is preferably 95% by mass or less, more preferably from the viewpoint of high-temperature storage stability and elongation of the asphalt composition. It is 50 mass% or less, More preferably, it is 35 mass% or less, More preferably, it is 30 mass% or less.
  • the rutting resistance is usually determined by the dynamic stability (DS value) obtained by a wheel tracking test for a composition containing aggregate similar to that of actual road pavement.
  • DS value dynamic stability
  • the value of G * / sin ⁇ which is an index of dynamic stability described in the examples described later, can be measured to determine rutting resistance.
  • the copolymer block (B) is preferably a random block.
  • “random” means a state in which the number of continuous vinyl aromatic monomer units in the block copolymer is 10 or less.
  • the content of the copolymer block (B) is preferably 60% by mass or more and 90% by mass or less, more preferably 65% by mass or more and 85% by mass or less, and further preferably, with respect to the block copolymer. It is 70 mass% or more and 80 mass% or less.
  • the solubility and softening point of the block copolymer in the asphalt composition tend to be further improved.
  • the content of the polymer moiety of the short chain vinyl aromatic monomer in the copolymer block (B) is 100% by mass of the vinyl aromatic monomer unit in the polymer block (B). On the other hand, it is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, further preferably 80% by mass or more, and still more preferably 90% by mass or more.
  • the upper limit of the content of the short chain vinyl aromatic monomer polymerization portion in the copolymer block (B) is not particularly limited, but is preferably 100% by mass or less, more preferably 99% by mass or less. is there.
  • the content of the polymer moiety of the short chain vinyl aromatic monomer in the polymer block (B) is within the above range, the compatibility between the block copolymer and asphalt, elongation, and high-temperature storage stability are further improved. It tends to improve.
  • the “short chain vinyl aromatic monomer polymerization portion” is a component composed of 2 to 6 vinyl aromatic monomer units in the polymer block (B).
  • the content of the short-chain vinyl aromatic monomer polymerization portion was such that the content of the vinyl aromatic monomer unit in the polymer block (B) was 100% by mass, and 2 to 6 of them were connected. It is calculated
  • the content of the two connected vinyl aromatic monomer units is preferably 10% by mass or more and 45% with respect to 100% by mass of the vinyl aromatic monomer unit content in the polymer block (B). It is not more than mass%, more preferably not less than 13 mass% and not more than 42 mass%, and still more preferably not less than 19 mass% and not more than 36 mass%.
  • the content of the two linked vinyl aromatic monomer units is within the above range, the compatibility between the block copolymer and asphalt, the elongation, and the high-temperature storage stability tend to be further improved.
  • the content of the three connected vinyl aromatic monomer units is preferably 45% by mass or more and 80% by mass with respect to 100% by mass of the vinyl aromatic monomer unit content in the polymer block (B). It is not more than mass%, more preferably not less than 45 mass% and not more than 75 mass%, and still more preferably not less than 45 mass% and not more than 65 mass%.
  • the content of the three linked vinyl aromatic monomer units is within the above range, the compatibility between the block copolymer and asphalt, the elongation, and the high-temperature storage stability tend to be further improved.
  • the content of the vinyl aromatic monomer unit is 20% by mass or more and 60% by mass or less, preferably 33% by mass or more and 55% by mass or less with respect to the block copolymer. Preferably they are 37 mass% or more and 48 mass% or less, More preferably, they are 40 mass% or more and 45 mass% or less.
  • content of the vinyl aromatic monomer unit in the block copolymer is within the above range, the softening point, the elongation, and the balance between the softening point and the elongation of the asphalt composition are further improved.
  • content of a vinyl aromatic monomer unit can be measured by the method as described in the Example mentioned later.
  • the content of vinyl aromatic monomer units in the block copolymer is the content of vinyl aromatic monomer units in the block copolymer before hydrogenation. Since they are approximately equal, the content of the vinyl aromatic monomer unit when the block copolymer is hydrogenated may be obtained as the content of the vinyl aromatic monomer unit before hydrogenation.
  • the hydrogenation rate (mol%) which is the content of hydrogenated conjugated diene monomer units in the total content of conjugated diene monomer units, ie, in the conjugated diene monomer units.
  • the hydrogenation rate of the double bond is 40% or more and 100% or less, preferably 40% or more and 95% or less, more preferably 50% or more and 90% or less, and more preferably 60% or more and 90% or less. It is as follows.
  • the hydrogenation rate in the block copolymer is in the above range, the compatibility with asphalt is excellent, and the performance balance of softening point, elongation and high-temperature storage stability is excellent.
  • the hydrogenation rate can be determined by the method described in the examples described later.
  • the block copolymer has a loss tangent peak top in the range of ⁇ 70 ° C. or more and 0 ° C. or less in the dynamic viscoelasticity spectrum, and the peak top value is 0.7 or more and 2.0 or less. Is preferred. There is a tendency that the performance balance of the softening point, elongation, and rutting resistance (G * / sin ⁇ ) of the asphalt composition is further improved.
  • the range of the peak top of the loss tangent is more preferably ⁇ 50 ° C. or more and ⁇ 10 ° C. or less. More preferably, it is ⁇ 45 ° C. or higher and ⁇ 20 ° C. or lower.
  • the peak top value is more preferably 0.8 or more and 1.6 or less, and further preferably 0.9 or more and 1.4 or less. More preferably, it is 1.0 or more and 1.3 or less.
  • the tan ⁇ peak height and temperature can be determined by the method described in the examples described later.
  • the tan ⁇ peak temperature controls, for example, the content ratio between the vinyl aromatic monomer unit and the conjugated diene monomer unit in the copolymer block (B), the microstructure of the conjugated diene compound, and the hydrogenation rate.
  • the peak top of tan ⁇ can be adjusted in the range of ⁇ 70 ° C. or more and 0 ° C. or less.
  • the ratio of vinyl aromatic monomer units in the copolymer block (B) is increased, the peak top of tan ⁇ tends to have a higher temperature, and when the ratio of vinyl aromatic monomer units is decreased, the peak of tan ⁇ is increased.
  • the top tends to have on the low temperature side.
  • the peak top value can be adjusted to 0.7 or more and 2.0 or less by controlling the temperature and the addition time or number of additions of each monomer in the polymerization of the copolymer block (B). Specifically, the conjugated diene monomer and the vinyl aromatic added at a constant rate within a range of 56 to 90 ° C. in the reactor, a pressure of 0.1 to 0.50 MPa in the reactor, and a constant rate.
  • the monomer addition time is in the range of 10 to 60 minutes, or the number of additions is 3 or more.
  • the peak top value is 0 when the temperature during the hydrogenation reaction is 80 ° C. or more and 120 ° C. or less. There is a tendency to approach 7 or more and 2.0 or less.
  • the conjugated diene monomer unit includes a conjugated diene monomer unit (a) derived from a 1,2-bond and / or a 3,4-bond and a conjugated diene monomer derived from a 1,4-bond. It consists of a body unit (b).
  • conjugated diene monomer unit (a) derived from 1,2-bond and / or 3,4-bond means that the conjugated diene compound is a 1,2-bond and / or 3,4-bond. Units per conjugated diene compound produced as a result of polymerization.
  • conjugated diene monomer unit (b) derived from 1,4-bond is a unit per conjugated diene compound produced as a result of polymerization of a conjugated diene compound with 1,4-bond.
  • the content of the conjugated diene monomer unit (a) relative to the total content of conjugated diene monomer units in the block copolymer is the softening point and elongation of the asphalt composition. From the viewpoint of the performance balance, it is preferably 10% by mass or more and 50% by mass or less, more preferably 15% by mass or more and 45% by mass or less, and further preferably 20% by mass or more and 40% by mass or less.
  • the content of the alkenyl monomer unit (a1) in which the conjugated diene monomer unit (a) is hydrogenated is The content of the alkenyl monomer unit (b1) in which the conjugated diene monomer unit (b) is hydrogenated is 10% by mass or more and 50% by mass or less, and is 0% by mass or more and 80% by mass or less.
  • the sum of the contents of the conjugated diene monomer unit (a2) not hydrogenated after hydrogenation and the conjugated diene monomer unit (b2) not hydrogenated after hydrogenation is 0% by mass or more and 90% by mass or less. Preferably there is.
  • the content of the alkenyl monomer unit (a1) is preferably 15% by mass or more and 45% by mass or less, more preferably 20% by mass or more and 40% by mass. It is below mass%.
  • the content of the alkenyl monomer unit (b1) is preferably 10% by mass or more and 70% by mass or less, more preferably 15% by mass. It is 65 mass% or less, More preferably, it is 30 mass% or more and 65 mass% or less.
  • the sum of the contents of the conjugated diene monomer unit (a2) and the conjugated diene monomer unit (b2) is preferably 0% by mass or more. It is 80 mass% or less, More preferably, it is 5 mass% or more and 70 mass% or less, More preferably, it is 10 mass% or more and 60 mass% or less.
  • the content of the alkenyl monomer unit (a2) that has not been hydrogenated and the content of the alkenyl monomer unit (b2) that has not been hydrogenated can be determined by the methods described in the Examples described later.
  • the content of the conjugated diene monomer unit (a) before hydrogenation in the block copolymer and the microstructure of the conjugated diene monomer unit (ratio of cis, trans to vinyl) can be determined by using a polar compound or the like described later. Can be adjusted.
  • the block copolymer used in this embodiment is a hydroxyl group, an acid anhydride group, an epoxy group, an amino group in terms of high elongation of the asphalt composition, high elongation recovery, and high elongation at a low temperature such as 5 ° C. It preferably has at least one functional group selected from the group consisting of an amide group, a silanol group, and an alkoxysilane group. Among these, the block copolymer preferably has at least one functional group selected from the group consisting of an amino group and an amide group, and more preferably has an amino group.
  • the block copolymer contains 2 mol or more of at least one functional group selected from the group consisting of an amino group and an amide group with respect to 1 mol of the molecule.
  • the said functional group can be introduce
  • the melt flow rate (MFR) of the block copolymer is preferably 0.05 or more and 10 or less, more preferably 0.05 or more and 8 or less, and further preferably 0.05 or more and 6 or less. It is.
  • MFR melt flow rate
  • the measurement of MFR can be calculated by a method according to JIS K7210 using a hydrogenated block copolymer and using a melt indexer (L247; manufactured by TECHNOLSEVEN CO., LTD).
  • the test temperature is 230 ° C.
  • the test load is 2.16 kgf
  • the unit of the measured value is preferably measured under the L condition of g / 10 minutes.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the block copolymer is preferably 50,000 or more and 300,000 or less, more preferably 60000 or more and 280000 or less. Yes, more preferably from 70,000 to 260,000, and even more preferably from 70,000 to less than 200,000.
  • the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the block copolymer (ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn)) is Preferably, it is 2.0 or less, More preferably, it is 1.8 or less, More preferably, it is 1.5 or less.
  • the weight average molecular weight and molecular weight distribution can be determined by the methods described in the examples described later.
  • the block copolymer is hydrogenated, the weight average molecular weight and molecular weight distribution are almost equal to the weight average molecular weight and molecular weight distribution of the block copolymer before hydrogenation, so the block copolymer is hydrogenated.
  • the weight average molecular weight and molecular weight distribution of the block copolymer before hydrogenation may be obtained as the weight average molecular weight and molecular weight distribution.
  • any structure can be used as the structure of the block copolymer.
  • a structure represented by a following formula is mentioned.
  • each A independently represents a polymer block (A).
  • Each B independently represents a copolymer block (B).
  • Each n independently represents an integer of 1 or more. And preferably an integer of 1 to 5.
  • Each m is independently an integer of 2 or more, preferably an integer of 2 to 11.
  • Each X is independently a residue of a coupling agent or Represents the residue of a polyfunctional initiator.
  • the block copolymer may be any mixture having the structure represented by the above formula.
  • the ABA structure is preferable from the viewpoint of the balance of asphalt binder performance.
  • the vinyl aromatic monomer units in the copolymer block (B) may be uniformly distributed, or may be distributed in a tapered shape, a staircase shape, a convex shape, or a concave shape.
  • the “tapered structure” means a structure in which the content of vinyl aromatic monomer units gradually increases along the polymer chain in the copolymer block (B).
  • the content of the vinyl aromatic monomer unit in the copolymer block (B) immediately after the start of polymerization of the copolymer block (B) is S1, during polymerization, for example, 1/2 of the introduced monomer is polymerized.
  • copolymer block (B) a plurality of portions where the vinyl aromatic monomer units are uniformly distributed and / or portions where the vinyl aromatic monomer units are distributed in a tapered shape may exist. In the copolymer block (B), a plurality of segments having different vinyl aromatic monomer unit contents may be present.
  • the block copolymer of the present embodiment can be produced, for example, by anion living polymerization using a polymerization initiator such as an organic alkali metal compound in a hydrocarbon solvent.
  • the hydrocarbon solvent is not particularly limited.
  • aliphatic hydrocarbons such as n-butane, isobutane, n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane; cyclohexane, cycloheptane, methylcycloheptane
  • alicyclic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and ethylbenzene.
  • the aliphatic hydrocarbon alkali metal compound which has anionic polymerization activity with respect to a conjugated diene and a vinyl aromatic compound an aromatic hydrocarbon alkali metal compound, an organic amino alkali metal compound, etc. Is mentioned.
  • an alkali metal For example, lithium, sodium, potassium, etc. are mentioned.
  • an organic alkali metal compound when used as a polymerization initiator to polymerize a conjugated diene compound and a vinyl aromatic compound, a vinyl bond (1,1) resulting from a conjugated diene monomer unit incorporated in the block copolymer
  • a tertiary amine compound or an ether compound which is a polar compound, is added. Also good.
  • tertiary amine compound is not particularly limited, for example, the formula R 1 R 2 R 3 N (provided that, R 1, R 2, R 3 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a A hydrocarbon group having a tertiary amino group).
  • the ether compound is not particularly limited, and examples thereof include a linear ether compound and a cyclic ether compound.
  • Dialkyl ether compounds of ethylene glycol such as dimethyl ether, diethyl ether, diphenyl ether; Ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether; Diethylene glycol And dialkyl ether compounds of diethylene glycol such as dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, and diethylene glycol dibutyl ether.
  • the cyclic ether compound is not particularly limited, and specific examples thereof include tetrahydrofuran, dioxane, 2,5-dimethyloxolane, 2,2,5,5-tetramethyloxolane, 2,2-bis (2-oxolanyl). ) Propane, alkyl ethers of furfuryl alcohol, and the like.
  • the method for polymerizing the conjugated diene compound and the vinyl aromatic compound using the organic alkali metal compound as a polymerization initiator may be batch polymerization, continuous polymerization, or a combination thereof.
  • the polymerization temperature is usually 0 ° C. or higher and 180 ° C. or lower, preferably 30 ° C. or higher and 150 ° C. or lower.
  • the time required for the polymerization varies depending on other conditions, but is usually within 48 hours, preferably 0.1 to 10 hours.
  • the atmosphere of the polymerization system is preferably an inert gas atmosphere such as nitrogen gas.
  • the polymerization pressure is not particularly limited as long as it is within a range sufficient to maintain the monomer and solvent in a liquid phase within the above polymerization temperature range. Care must be taken not to mix impurities (water, oxygen, carbon dioxide, etc.) that inactivate the catalyst and living polymer in the polymerization system.
  • the coupling reaction can also be performed using a bifunctional or higher functional coupling agent when the polymerization is completed.
  • a bifunctional or higher functional coupling agent there are no particular limitations on the bifunctional or higher functional coupling agent, and known coupling agents can be used.
  • Dihalogen compounds such as dimethyldichlorosilane and dimethyldibromosilane
  • Acid esters such as methyl benzoate, ethyl benzoate, phenyl benzoate, phthalates Etc.
  • the trifunctional or higher polyfunctional coupling agent is not particularly limited.
  • polyhydric alcohols having 3 or more valences polyvalent epoxy compounds such as epoxidized soybean oil and diglycidyl bisphenol A; formula R 4-n SiX n (Wherein each R independently represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, each X independently represents a halogen atom, and n represents 3 or 4).
  • a functional group can be added to the resulting block copolymer by using a compound having a functional group as an initiator, a monomer, a coupling agent, or a stopper.
  • an initiator containing a nitrogen-containing group is preferable.
  • Dioctylaminolithium, di-2-ethylhexylaminolithium, ethylbenzylaminolithium, (3- (dibutylamino) -propyl) lithium, Peridinolithium etc. are mentioned.
  • Examples of the monomer containing a functional group include compounds containing a hydroxyl group, an acid anhydride group, an epoxy group, an amino group, an amide group, a silanol group, and an alkoxysilane group in the monomers used for the above-described polymerization.
  • monomers containing a nitrogen-containing group are preferable, for example, N, N-dimethylvinylbenzylamine, N, N-diethylvinylbenzylamine, N, N-dipropylvinylbenzylamine, N, N-dibutylvinylbenzyl.
  • Examples of the coupling agent and terminating agent containing a functional group include compounds containing a hydroxyl group, an acid anhydride group, an epoxy group, an amino group, an amide group, a silanol group, and an alkoxysilane group among the above-described coupling agents.
  • a coupling agent containing a nitrogen-containing group or an oxygen-containing group is preferable.
  • tetraglycidylmetaxylenediamine tetraglycidyl-1,3-bisaminomethylcyclohexane
  • tetraglycidyl-p-phenylenediamine tetraglycidyldiaminodiphenylmethane
  • Diglycidylaniline ⁇ -caprolactone
  • ⁇ -glycidoxyethyltrimethoxysilane ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane
  • ⁇ -glycidoxypropyltriphenoxysilane ⁇ -glycidoxypropylmethyldimethoxysilane
  • ⁇ - Glycidoxypropyl diethylethoxysilane 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 1,3-diethyl-2-imidazolidinone, N, N′-d
  • the production method in the case of hydrogenating the block copolymer is not particularly limited, and a known method can be used.
  • the hydrogenation catalyst used when hydrogenating the block copolymer is not particularly limited, but conventionally known metals such as Ni, Pt, Pd, and Ru are carbon, silica, alumina, diatomaceous earth, and the like.
  • a homogeneous hydrogenation catalyst such as a so-called organometallic complex such as an organometallic compound such as Ti, Ru, Rh, or Zr is used.
  • hydrogenation catalysts described in JP-B-63-4841, JP-B-1-53851, and JP-B-2-9041 can be used.
  • Preferred hydrogenation catalysts include mixtures with titanocene compounds and / or reducing organometallic compounds.
  • titanocene compound compounds described in JP-A-8-109219 can be used. Specifically, (substituted) such as biscyclopentadienyl titanium dichloride and monopentamethylcyclopentadienyl titanium trichloride. Examples thereof include compounds having at least one ligand having a cyclopentadienyl skeleton, an indenyl skeleton, or a fluorenyl skeleton.
  • organoalkali metal compounds such as organolithium, organomagnesium compounds, organoaluminum compounds, organoboron compounds, and organozinc compounds.
  • the hydrogenation reaction of the block copolymer is usually performed within a temperature range of 0 to 200 ° C., preferably within a temperature range of 30 to 150 ° C.
  • the pressure of hydrogen used in the hydrogenation reaction is usually from 0.1 MPa to 15 MPa, preferably from 0.2 MPa to 10 MPa, more preferably from 0.3 MPa to 5 MPa.
  • the hydrogenation reaction time is usually 3 minutes to 10 hours, preferably 10 minutes to 5 hours.
  • the hydrogenation reaction can be any of a batch process, a continuous process, or a combination thereof.
  • the catalyst residue can be removed if necessary, and the hydrogenated block copolymer can be separated from the solution.
  • a method of separating the solvent for example, a method of adding a polar solvent that is a poor solvent for a hydrogenated block copolymer such as acetone or alcohol to the reaction solution after hydrogenation to precipitate and recover the block copolymer, Examples thereof include a method in which the reaction solution is poured into hot water with stirring and the solvent is removed by steam stripping, or a method in which the solvent is distilled off by directly heating the block copolymer solution.
  • Stabilizers such as various phenol stabilizers, phosphorus stabilizers, sulfur stabilizers and amine stabilizers can be added to the block copolymer of this embodiment.
  • the asphalt that can be used in the present embodiment is not particularly limited.
  • asphalt that is obtained as a by-product during petroleum refining (petroleum asphalt), a natural product (natural asphalt), or these and petroleum products What mixed is mentioned. Its main component is called bitumen.
  • bitumen Specifically, straight asphalt, semi-blown asphalt, blown asphalt, tar, pitch, cutback asphalt to which oil is added, asphalt emulsion and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the asphalt of the present embodiment has a colloidal index ((saturated content (mass%) + asphaltene content (mass%) from the viewpoint of softening point and rutting resistance (G * / sin ⁇ ) of the asphalt composition. )) / (Resin content (mass%) + aromatic content (mass%)) is 0.30 to 0.54 and the saturated content is 11 mass% or less.
  • the index is preferably 0.31 or more, more preferably 0.32 or more, still more preferably 0.36 or more, still more preferably 0.37 or more, and even more preferably 0.38.
  • the colloidal index is 0.30 or more, the softening point and rutting resistance (G * / sin ⁇ ) are further improved.
  • the index is preferably 0.53 or less, more preferably 0.52 or less, still more preferably 0.51 or less, even more preferably 0.50 or less, and the colloidal index is 0.54 or less. Therefore, workability (low melt viscosity) and elongation are further improved.
  • the saturated content is preferably 10.0% by mass or less, more preferably 9.5% by mass or less, and further preferably 9.0% by mass or less.
  • the saturated content is 11.0% by mass or less, the softening point and rutting resistance (G * / sin ⁇ ) tend to be further improved.
  • the saturated content is preferably 4% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, and further preferably 5.5% by mass or more.
  • workability low melt viscosity
  • elongation tend to be further improved.
  • the asphaltene content is preferably 25% by mass or less, more preferably 24% by mass or less, and further preferably 23% by mass or less. When the asphaltene content is 26% by mass or less, workability (low melt viscosity) and elongation tend to be further improved.
  • the asphaltene content is preferably 18% by mass or more, more preferably 18.5% by mass or more, and further preferably 19% by mass or more. When the asphaltene content is 16% by mass or more, the softening point and rutting resistance (G * / sin ⁇ ) tend to be further improved.
  • the resin content is preferably 29% by mass or less, more preferably 28% by mass or less, and further preferably 27.5% by mass or less. When the resin content is 30% by mass or less, the elongation tends to be further improved.
  • the resin content is preferably 19% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, and further preferably 20.5% by mass or more. When the resin content is 18% by mass or more, the softening point, rutting resistance (G * / sin ⁇ ) and workability (low melt viscosity) tend to be further improved.
  • the aromatic content is preferably 58% by mass or less, more preferably 56% by mass or less, and further preferably 54% by mass or less. When the aromatic content is 60% by mass or less, the softening point and rutting resistance (G * / sin ⁇ ) tend to be further improved.
  • the aromatic content is preferably 38% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, and further preferably 42% by mass or more. When the aromatic content is 35% by mass or more, workability (low melt viscosity) and elongation tend to be further improved.
  • the colloidal index (Ci) of asphalt and the loss tangent peak temperature (Tg (° C.)) in the dynamic viscoelastic spectrum of the block copolymer preferably satisfy the following relationship. Thereby, there exists a tendency for a softening point and rutting resistance to improve more. Ci ⁇ 0.0127 ⁇ Tg + 0.94
  • the peak top range of the loss tangent is preferably in the range of ⁇ 70 ° C. or more and 0 ° C. or less, more preferably ⁇ 50 ° C. or more and ⁇ 10 ° C. or less, and further preferably ⁇ 45 ° C. or more. It is ⁇ 20 ° C. or lower.
  • the “saturated component” is an oil component of paraffin or naphthene having a molecular weight of 300 to 2,000
  • the “asphalten component” is a condensed polycyclic aromatic having a layered structure having a molecular weight of 1,000 to 100,000.
  • the “resin content” is a condensed polycyclic aromatic resin having a molecular weight of 500 to 50,000
  • the “aromatic content” is an aromatic oil having a molecular weight of 500 to 2,000.
  • Each of these components can be analyzed by a measuring method based on JPI-5S-70-10 of the Petroleum Institute Petroleum Testing Related Standards.
  • the colloidal index and the saturation can be obtained by the method described in the examples described later.
  • the penetration of asphalt is preferably more than 40 and 120 or less, preferably 50 or more and 100 or less, more preferably 60 or more and 120 or less.
  • the penetration of asphalt can be measured by the method described in the examples. Further, the penetration of asphalt can be adjusted by controlling the temperature, time, degree of reduced pressure, etc., of petroleum refining conditions.
  • the content of the block copolymer is 0.5 parts by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of asphalt from the viewpoint of the balance of melt viscosity, softening point and rutting resistance (G * / sin ⁇ ).
  • they are 1 mass part or more and 18 mass parts or less, More preferably, they are 2 mass parts or more and 15 mass parts or less.
  • it is preferably 0.5 parts by mass or more and 15 parts by mass or less, and a higher softening point and elongation can be obtained with respect to 100 parts by mass of asphalt.
  • an asphalt waterproof sheet it is preferably 2 parts by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of asphalt.
  • Polymers other than the block copolymers described above From the viewpoint of high softening point, oil resistance or economy, a polymer other than the block copolymer described above may be included.
  • examples of other polymers include, but are not limited to, natural rubber, polyisoprene rubber, polybutadiene rubber, styrene butadiene rubber, styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS), and styrene-butadiene-butylene-styrene copolymer.
  • Olefin-based elastomers such as polymer (SBBS), styrene-ethylene-butylene-styrene copolymer (SEBS), ethylene propylene copolymer; ethylene-ethyl acrylate copolymer, chloroprene rubber, acrylic rubber, ethylene vinyl acetate copolymer Etc.
  • a styrene-butadiene-styrene block copolymer is preferred from the viewpoint of the low viscosity of the asphalt composition and the high elongation at low temperature.
  • the SBS preferably contains a styrene-butadiene diblock body. Examples of SBS include Kraton D1101 and D1184.
  • the tackifier resin is not particularly limited, and examples thereof include rosin resins, hydrogenated rosin resins, terpene resins, coumarone resins, phenol resins, terpene-phenol resins, aromatic hydrocarbon resins. And known tackifying resins such as aliphatic hydrocarbon resins.
  • the tackifier resin may be used alone or in combination of two or more. Specific examples of the tackifier resin include those described in “Rubber / Plastic Compounding Chemicals” (edited by Rubber Digest Co., Ltd.).
  • the workability and the elastic modulus are improved in the asphalt composition of the present embodiment.
  • the content of the tackifier resin in the asphalt composition of the present embodiment is preferably in the range of 0 to 200 parts by mass, more preferably 10 to 100 parts by mass when the block copolymer described above is 100 parts by mass. Used in. By setting it as content of the said range, the improvement effect of workability and an elasticity modulus is acquired reliably.
  • Softener A softener may be added to the asphalt composition of the present embodiment.
  • a mineral oil softener or a synthetic resin softener can be used.
  • mineral oil softeners include paraffinic oil, naphthenic oil, aromatic oil, and the like.
  • Paraffinic hydrocarbons with 50% or more carbon atoms in all carbon atoms are called paraffinic oils, and naphthenic hydrocarbons with 30 to 45% carbon atoms are called naphthenic oils.
  • aromatic oils having 35% or more carbon atoms of aromatic hydrocarbons are called aromatic oils.
  • the synthetic resin softener is not particularly limited, and preferred examples include polybutene and low molecular weight polybutadiene.
  • the softener paraffinic oil which is a softener for rubber is preferable. By containing the softening agent, the workability is improved in the asphalt composition of the present embodiment.
  • the content of the softening agent in the asphalt composition of the present embodiment is the above-described block copolymer from the viewpoint of suppressing the bleed of the softening agent and ensuring practically sufficient mechanical strength in the asphalt composition of the present embodiment.
  • it is 100 parts by mass, it is preferably 0 to 100 parts by mass, more preferably 0 to 50 parts by mass, and still more preferably 2 to 30 parts by mass.
  • the antioxidant is not particularly limited.
  • 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, n-octadecyl-3- (4′-hydroxy-3 ′, 5′-di-t- Butylphenyl) propionate 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2′-methylenebis (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 2,4-bis [(octylthio) Methyl] -o-cresol, 2-t-butyl-6- (3-t-butyl-2-hydroxy-5-methylbenzyl) -4-methylphenyl acrylate, 2,4-di-t-amyl-6 -[1- (3,5-di-t-amyl-2-hydroxyphenyl) ethyl] phenyl acrylate, 2- [1- (2-hydroxy-3,5-di-tert-pentylphenyl)] Hindered phenol antioxidants such
  • Examples of the light stabilizer include 2- (2′-hydroxy-5′-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2′-hydroxy-3 ′, 5′-t-butylphenyl) benzotriazole, 2- ( Benzotriazole ultraviolet absorbers such as 2′-hydroxy-3 ′, 5′-di-t-butylphenyl) -5-chlorobenzotriazole; benzophenone ultraviolet absorbers such as 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone; hindered amines System light stabilizers and the like.
  • the content of the stabilizer in the asphalt composition of the present embodiment is preferably 0 to 10 parts by mass, more preferably 0 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the block copolymer.
  • the range of ⁇ 3 parts by mass is more preferred, and the range of 0.2 ⁇ 2 parts by mass is more preferred.
  • additives conventionally used in asphalt compositions can be added to the asphalt composition of the present embodiment as needed.
  • fillers and reinforcing agents such as silica, talc, calcium carbonate, mineral powder, glass fiber, mineral aggregates, pigments such as bengara, titanium dioxide, paraffin wax, microcrystalline wax, low molecular weight polyethylene wax, etc.
  • Waxes or foaming agents such as azodicarbonamide, atactic polypropylene, polyolefin-based thermoplastic resins such as ethylene-ethyl acrylate copolymer, low molecular weight vinyl aromatic thermoplastic resins, natural rubber, polyisoprene rubber, polybutadiene rubber, Styrene-butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, chloroprene rubber, acrylic rubber, isoprene-isobutylene rubber, polypentenamer rubber, styrene-butadiene block copolymers other than the present invention, and styrene-isoprene block copolymers Coalescence, hydrogenated styrene - butadiene block copolymer, hydrogenated styrene - include synthetic rubbers such as isoprene block copolymer.
  • the content of the additive in the asphalt composition of the present embodiment is preferably 0 to 100 parts by mass, more preferably 0 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the block copolymer.
  • the range of 0 to 30 parts by mass is more preferable, and the range of 1 to 20 parts by mass is even more preferable.
  • Rubber vulcanizing agent and crosslinking agent examples include sulfur, sulfur compounds, inorganic vulcanizing agents other than sulfur, oximes, nitroso compounds, polyamines, organic peroxides, and resin vulcanizing agents.
  • Plasticizer for example, phthalic acid derivative, tetrahydrophthalic acid derivative, adipic acid derivative, azelaic acid derivative, sebacic acid derivative, dodecane-2-acid derivative, maleic acid derivative, fumaric acid derivative, trimellitic acid derivative, pyromellitic acid derivative,
  • Examples include citric acid derivatives, oleic acid derivatives, ricinoleic acid derivatives, sulfonic acid derivatives, phosphoric acid derivatives, glutaric acid derivatives, glycol derivatives, glycerin derivatives, paraffin derivatives, and epoxy derivatives.
  • Nucleating agent fatty acid metal salt type, sorbitol type, phosphate metal salt type.
  • the content of the other components in the asphalt composition of the present embodiment is preferably 0 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the block copolymer described above in the asphalt composition of the present embodiment.
  • the range of 0 to 5 parts by mass is more preferred, the range of 0 to 3 parts by mass is more preferred, and the range of 0.2 to 2 parts by mass is even more preferred.
  • the pavement form using the asphalt composition is not particularly limited. Pavement and thin layer pavement are listed.
  • the content of the block copolymer in the asphalt composition is preferably 3 to 5.5% by mass with respect to 100% by mass of asphalt.
  • the composition of the asphalt composition that can be used for dense-graded pavement is preferably 40 to 55% by mass of coarse aggregate and 100% by mass (excluding asphalt) of each aggregate and filler. Aggregate is 40 to 50% by mass, filler is 3 to 5% by mass, and asphalt is 5 to 7% by mass.
  • the content of the block copolymer in the asphalt composition is preferably 5 to 10% by mass with respect to 100% by mass of asphalt.
  • the composition of the asphalt composition that can be used for drainage pavement is preferably 60 to 85% by weight of coarse aggregate and 100% by weight (excluding asphalt) of each aggregate and filler. Aggregate is 5 to 20% by mass, filler is 3 to 5% by mass, and asphalt is 4 to 6% by mass.
  • the content of the block copolymer in the asphalt composition is preferably 0.5 to 6% by mass with respect to 100% by mass of asphalt.
  • the composition of the asphalt composition that can be used for water-permeable pavement is preferably 60 to 85% by weight of coarse aggregate and 100% by weight (excluding asphalt) of each aggregate and filler. Aggregate is 5 to 20% by mass, filler is 3 to 5% by mass, and asphalt is 4 to 6% by mass.
  • the content of the block copolymer in the asphalt composition is preferably 5 to 12% by mass with respect to 100% by mass of asphalt.
  • the composition of the asphalt composition that can be used for dense grain gap pavement is preferably 50 to 60% by mass of coarse aggregate with respect to the total amount of each aggregate and filler of 100% by mass (excluding asphalt).
  • the fine aggregate is 30 to 40% by mass
  • the filler is 3 to 6% by mass
  • the asphalt is 4.5 to 6% by mass.
  • Crushed stone mastic asphalt pavement is mainly required to improve wearability, water impermeability, stress relaxation, flow resistance, and noise resistance.
  • the content of the block copolymer in the asphalt composition is preferably 4 to 10% by mass with respect to 100% by mass of asphalt.
  • the composition of the asphalt composition that can be used in the crushed stone mastic asphalt pavement is as follows. The total amount of each aggregate and filler is 100% by mass (excluding asphalt), and the coarse aggregate is 55 to 70% by mass. 15 to 30% by mass, filler 5 to 10% by mass, and asphalt 5.5 to 8% by mass.
  • the content of the block copolymer in the asphalt composition is preferably 4 to 10% by mass with respect to 100% by mass of asphalt.
  • the composition of the asphalt composition that can be used for semi-flexible pavement is preferably 60 to 85% by mass of coarse aggregate with respect to the total amount of each aggregate and filler of 100% by mass (excluding asphalt).
  • the fine aggregate is 5 to 20% by mass
  • the filler is 3 to 5% by mass
  • the asphalt is 4 to 6% by mass
  • the void is preferably filled with cement-based mortar with a porosity of about 15 to 20%.
  • the content of the block copolymer in the asphalt composition is preferably 4 to 10% by mass with respect to 100% by mass of asphalt.
  • the composition of the asphalt composition that can be used for water-retaining pavement is 60 to 85% by weight of coarse aggregate and 5% of fine aggregate with respect to the total amount of aggregate and filler of 100% by weight (excluding asphalt). It is preferably 20 to 20% by mass, filler 3 to 5% by mass, and asphalt 4 to 6% by mass. Further, it is preferable to fill the voids with a water retention material such as cement or gypsum with a porosity of about 15 to 20%.
  • the content of the block copolymer in the asphalt composition is preferably 4 to 8% by mass with respect to 100% by mass of asphalt.
  • the composition of the asphalt composition that can be used for the thin-layer pavement is preferably an aggregate (5 to 2.5 mm) 60 with respect to a total amount of each aggregate and filler of 100% by mass (excluding asphalt). 85 mass%, fine aggregate (2.5 mm or less) 5-20 mass%, filler 3-5 mass%, asphalt 4-6.5 mass%.
  • the manufacturing method of the asphalt composition of this embodiment is not specifically limited, It can manufacture by the method of heat-melt-kneading each component with a well-known mixer, a hot-melting pot, a kneader, etc., and mixing uniformly.
  • asphalt is immersed in a hot melting kettle at 160 ° C to 200 ° C (usually around 180 ° C), completely melted, and stirred with a stirrer such as a homomixer while adding a block copolymer and other predetermined additions.
  • An asphalt composition can be produced by adding an agent, then increasing the stirring speed and kneading.
  • the normal stirring speed may be appropriately selected depending on the apparatus used, but is usually 100 rpm or more and 8,000 rpm or less, and the stirring time is preferably 30 minutes to 6 hours, more preferably 1 hour to 3 hours. .
  • Measurement condition Measuring equipment: JNM-LA400 (manufactured by JEOL) Solvent: Deuterated chloroform Measurement sample: Sample taken before and after hydrogenation of block copolymer Sample concentration: 50 mg / mL Observation frequency: 400 MHz Chemical shift criteria: TMS (tetramethylsilane) Pulse delay: 2.904 seconds Number of scans: 64 times Pulse width: 45 ° Measurement temperature: 26 ° C
  • the content of the alkenyl monomer unit (a1) in which the conjugated diene monomer unit (a) is hydrogenated, the conjugated diene monomer unit (b) Content of alkenyl monomer unit (b1) hydrogenated, content of alkenyl monomer unit (a2) not hydrogenated, content of alkenyl monomer unit (b2) not hydrogenated was calculated.
  • (III-2) Softening point The softening point of the asphalt composition was measured according to JIS-K2207. When the sample is filled in the specified ring, supported horizontally in the glycerin liquid, a 3.5 g sphere is placed in the center of the sample, and the liquid temperature is increased at a rate of 5 ° C./min. Measured the temperature when touching the bottom plate of the ring base. If the measured value (° C) of the softening point is 75 or more, it is a practically excellent performance, if it is 82 or more, it is a practically sufficient performance, and if it is 120 or more, it is also practically excellent as an asphalt tarpaulin application. If the performance was 130 or more, it was judged that the performance was practically sufficient.
  • G * / sin ⁇ was evaluated as an index of rudder digging ability.
  • G * / sin ⁇ was determined by measuring a viscoelastic spectrum using a viscoelasticity measuring / analyzing apparatus ARES (trade name, manufactured by T.A. Insulation Japan Co., Ltd.). Measurement materials were set in a torsion type geometry, and G * (complex elastic modulus) and sin ⁇ were measured at a strain of 0.5%, a measurement frequency of 1 Hz, and a parallel plate diameter of 7.9 mm.
  • the measured value (Pa) of G * / sin ⁇ was 750 or more, it was judged that the performance was practically excellent, and when it was 900 or more, the performance was practically sufficient.
  • n-butyllithium was 0.058% by mass relative to the mass of all monomers (total amount of butadiene monomer and styrene monomer charged into the reactor),
  • TMEDA N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine
  • n-butyllithium added is 0.037% by mass, 10 parts by mass of styrene supplied in the first stage, 70 parts by mass of butadiene supplied in the second stage, 10 parts by mass of styrene, and the addition time of butadiene was polymerized by the same method as for polymer 1 except that the styrene supplied to the third stage was changed to 10 parts by mass for 15 minutes.
  • n-butyllithium added is 0.063% by mass, 17.5 parts by mass of styrene supplied in the first stage, 50 parts by mass of butadiene supplied in the second stage, 15 parts by mass of styrene, 3 parts Polymerization was performed in the same manner as for Polymer 1 except that the amount of styrene supplied to the eye was changed to 17.5 parts by mass.
  • n-butyllithium 0.045% by mass
  • styrene supplied in the first stage is 7.5 parts by mass
  • butadiene supplied in the second stage is 62 parts by mass
  • the addition time of butadiene is 20 minutes.
  • Polymerization was performed in the same manner as for Polymer 1 except that the amount of styrene supplied to the third stage was changed to 7.5 parts by mass.
  • n-butyllithium 0.077% by mass, 12.5 parts by mass of styrene supplied to the first stage, 45 parts by mass of butadiene to be supplied to the second stage, 30 parts by mass of styrene, Polymer 1 and Polymer 1 except that the addition time is 45 minutes, the styrene supplied in the third stage is changed to 12.5 parts by mass, the reactor internal temperature is adjusted to 85 ° C., and the reactor internal pressure is adjusted to 0.42 MPa. Polymerization was carried out in the same manner.
  • n-butyllithium added is 0.056% by mass, 10 parts by mass of styrene supplied in the first stage, 57 parts by mass of butadiene supplied in the second stage, and the addition time of butadiene for 25 minutes, 3 stages Polymerization was performed in the same manner as for Polymer 1 except that the amount of styrene supplied to the eye was changed to 10 parts by mass.
  • n-butyllithium added is 0.070% by mass, 15.5 parts by mass of styrene supplied in the first stage, 30 parts by mass of butadiene supplied in the second stage, 39 parts by mass of styrene, Polymerization was carried out in the same manner as for Polymer 1 except that the addition time was 55 minutes and the styrene supplied to the third stage was changed to 15.5 parts by mass.
  • n-butyllithium added is 0.042% by mass, 6 parts by mass of styrene supplied in the first stage, 85 parts by mass of butadiene supplied in the second stage, 3 parts by mass of styrene, and the addition time of butadiene was carried out in the same manner as for polymer 1 except that the amount of styrene supplied to the third stage was changed to 6 parts by mass for 10 minutes.
  • n-butyllithium added is 0.048% by mass, 4 parts by mass of styrene supplied in the first stage, 78 parts by mass of butadiene supplied in the second stage, 14 parts by mass of styrene, and the addition time of butadiene was carried out in the same manner as for polymer 1 except that the amount of styrene supplied to the third stage was changed to 4 parts by mass for 10 minutes.
  • n-butyllithium added is 0.062% by mass, 23 parts by mass of styrene supplied to the first stage, 50 parts by mass of butadiene to be supplied to the second stage, 5 parts by mass of styrene, and the third stage. Polymerization was carried out in the same manner as in Polymer 1 except that the supplied styrene was changed to 22 parts by mass.
  • the obtained block copolymer was subjected to a hydrogenation reaction in the same manner as the polymer 1 to obtain a hydrogenated block copolymer (hereinafter referred to as polymer 10).
  • the hydrogenation rate was 84%.
  • n-butyllithium added is 0.057% by mass, 15 parts by mass of styrene supplied in the first stage, 51 parts by mass of butadiene supplied in the second stage, 19 parts by mass of styrene, and the addition time of butadiene
  • the polymerization was carried out in the same manner as in Polymer 1 except that the temperature inside the reactor was adjusted to 75 ° C. for 35 minutes, and the styrene supplied to the third stage was changed to 15 parts by mass.
  • n-butyllithium added is 0.065% by mass, 10 parts by mass of styrene supplied in the first stage, 50 parts by mass of butadiene supplied in the second stage, 30 parts by mass of styrene, and the addition time of butadiene For 40 minutes in the same manner as Polymer 1 except that the styrene supplied to the third stage is changed to 10 parts by mass, the reactor internal temperature is adjusted to 95 ° C., and the reactor internal pressure is adjusted to 0.52 MPa. Polymerization was performed.
  • n-butyllithium 0.062% by mass, 20 parts by mass of styrene supplied to the first stage, 61 parts by mass of butadiene to be supplied to the second stage, and no addition of styrene. Polymerization was carried out in the same manner as for Polymer 1 except that the supplied styrene was changed to 19 parts by mass.
  • the polymer 15 was obtained without performing a hydrogenation reaction.
  • the hydrogenation rate was 0%.
  • n-butyllithium added is 0.057% by mass, 10 parts by mass of styrene supplied in the first stage, 57 parts by mass of butadiene supplied in the second stage, and the addition time of butadiene for 25 minutes, 3 stages
  • 0.9 mol of N, N′-dimethylpropyleneurea was added to 1 mol of n-butyllithium added before the first step. Polymerization was carried out in the same manner.
  • TMEDA was added in an amount of 0.05 mol per mol of n-butyllithium, the amount of n-butyllithium added was 0.105 parts by mass, and 15 parts by mass of styrene supplied to the first stage was added to the second stage.
  • Polymerization was carried out in the same manner as in Polymer 1 except that 70 parts by mass of butadiene to be supplied and 15 parts by mass of styrene to be supplied in the third stage were added without adding dimethyldichlorosilane.
  • the hydrogenation reaction was not performed, and polymer 18 was obtained.
  • the hydrogenation rate was 0%.
  • Example 1 400g colloidal index (Ci value) is 0.36, saturation is 5.4% by mass, aromatic content is 52.78% by mass, resin content is 20.69% by mass, asphaltene content is 21.13% by mass) Of straight asphalt (manufactured by Keisei Oil (Korea)) was placed in a 750 cc container, and the container was immersed in an oil bath at 180 ° C. to completely dissolve the straight asphalt.
  • Examples 2 to 9, Comparative Examples 1 to 8 As shown in Table 2 below, an asphalt composition was obtained by the same kneading method as in Example 1, using a predetermined polymer, making the ratio of each block copolymer and asphalt the same as in Example 1. Table 2 shows the physical properties of the obtained asphalt compositions. As the asphalt having a colloidal index (Ci value) of 0.36, Storus 60-80 manufactured by Kyodo Seiyaku of Korea was used.
  • Example 10 As shown in Table 2 below, an asphalt composition was obtained by the same kneading method as in Example 1 except that 8 g of polymer 6 and 8 g of polymer 18 were added. Table 2 shows the physical properties of the obtained asphalt compositions.
  • Example 11 As shown in Table 2 below, an asphalt composition was obtained by the same kneading method as in Example 1 except that 12 g of polymer 17 and 4 g of EVA polymer were added. Table 2 shows the physical properties of the obtained asphalt compositions.
  • Example 12 As shown in Table 2 below, after adding 14 g of polymer 6, 0.1% by mass of sulfur is added to the asphalt composition, stirred for 120 minutes after the addition, and cured at 160 ° C. for 12 hours to obtain an asphalt composition.
  • An asphalt composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that. Table 2 shows the physical properties of the obtained asphalt compositions.
  • Example 13 As shown in Table 2 below, asphalt was obtained in the same manner as in Example 12 except that 8 g of polymer 6 and 8 g of polymer 18 were added, and 0.2% by mass of polyphosphoric acid (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) was added to the asphalt composition. A composition was prepared. Table 2 shows the physical properties of the obtained asphalt compositions.
  • Examples 14 to 16, Comparative Examples 9 to 11 As shown in Table 3 below, an asphalt composition was obtained by the same kneading method as in Example 1 using a predetermined polymer and according to the ratio of each block copolymer to asphalt. Table 3 shows the physical properties of the obtained asphalt compositions.
  • the colloidal index (Ci value) is 0.5 (saturated content: 10.6% by mass, aromatic content: 43.1% by mass, resin content: 23.6% by mass, asphaltene content: 22.6% by mass)
  • Stors 70-80 manufactured by Petro Chem was used as the 55th asphalt.
  • the asphalt having a colloidal index (Ci value) of 0.36 was the same as that described above.
  • Examples 17 to 20 As shown in Table 3 below, the asphalt of Example 17 and Example 20 has a colloidal index (Ci value) of 0.41 (saturation: 7.4% by mass, aromatic content: 47.8% by mass, Asphalt having a resin content of 23.3% by mass and an asphaltene content of 21.5% by mass is a Korean store 60-60, and the asphalts of Examples 18 and 19 have a colloidal index (Ci value) of 0.
  • the asphalt composition of the present invention has a high softening point, high elongation, low melt viscosity, and excellent rutting resistance and high-temperature storage stability. Further, it was found that the asphalt compositions of Examples 1 to 13 were good for road paving, and the asphalt compositions of Examples 14 to 16 were good for asphalt waterproof sheets, and had excellent processability. .
  • the asphalt composition of the present invention has industrial applicability as asphalt for road pavement, asphalt waterproof sheet and the like, and can be suitably used particularly in the field of road pavement.

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Abstract

 ブロック共重合体0.5質量部以上20質量部以下と、アスファルト100質量部と、を含有し、前記ブロック共重合体が、ビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロック(A)、及び共役ジエン単量体単位とビニル芳香族単量体単位を含む共重合体ブロック(B)を有し、前記ブロック共重合体中の前記ビニル芳香族単量体単位の含有量が、20質量%以上60質量%以下であり、前記ブロック共重合体中の前記重合体ブロック(A)の含有量が、10質量%以上40質量%以下であり、前記ブロック共重合体の前記共役ジエン単量体単位中の二重結合の水添率が、40%以上100%以下であり、前記アスファルトのコロイダルインデックスが、0.30以上0.54以下であり、かつ飽和分の含有量が11質量%以下である、アスファルト組成物。

Description

アスファルト組成物
 本発明は、アスファルト組成物に関する。
 従来、アスファルト組成物は、道路舗装、遮音シート、アスファルトルーフィング等の用途に広く利用されている。このようなアスファルト組成物には、用途に応じた性能を付加するために種々のポリマーが添加される。例えば、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-エチルアクリレート共重合体、ゴムラテックス、共役ジエンとビニル芳香族炭化水素とからなるブロック共重合体等が添加されている。
 近年、道路通行車両の増大、あるいは車両の高速化といった事情に伴って、優れた強度、耐流動性、耐摩耗性を有するアスファルト組成物の要求がますます高まっている。このため、軟化点がより高く、弾性率等の機械的強度が高いアスファルト組成物が必要とされてきており、上記各種共重合体の分子量を上げることにより改良を図る試みがなされている。
 しかしながら、高温貯蔵時の貯蔵安定性に関して十分な性能が得られず、また、溶融粘度が高くなり道路舗装時の施工性も劣化するという問題を生じている。
 このため、アロマ系オイルを添加したり、硫黄や過酸化物を添加し架橋を行ったりすることにより、貯蔵安定性の改良が図られている。
 例えば、硫黄の使用(例えば、特許文献1参照。)、また硫黄と加硫剤、さらには硫黄含有加硫促進剤の併用を行う技術が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。
 また、特殊構造を有する共役ジエンとビニル芳香族炭化水素とからなる共重合体を用いたアスファルト組成物についての開示もなされている(例えば、特許文献3参照。)。
 また、ビニル芳香族炭化水素と共役ジエンとからなるブロック共重合体にフィラーを含有するルーフィングシングル用アスファルト組成物についての開示もなされている(例えば、特許文献4参照。)。
 さらに、ビニル芳香族炭化水素と共役ジエンとからなるブロック共重合体に、水素を添加した水添共重合体を用いたアスファルト組成物についても開示されている(例えば、特許文献5参照。)。
特公昭57-24385号公報 特開平3-501035号公報 米国特許出願公開第2003/0149140号明細書 米国特許第6,120,913号明細書 特開2003-238813号公報
 しかしながら、特許文献1、2に開示されている改良方法においても、未だ高温貯蔵時の貯蔵安定性について、満足できる結果が得られておらず、さらなる改良が望まれている。
 また、特許文献3に開示されている組成物は、軟化点、高温貯蔵安定性の特性バランスにおいて不十分であり、伸度にも劣るという問題を有している。
 また、特許文献4に開示されている組成物は、通常のビニル芳香族炭化水素と共役ジエンとからなるブロック共重合体を使用しているため、高温貯蔵安定性が不十分であることから、アスファルト防水シートのシングルとして用いることができないという問題を有している。
 さらに、特許文献5に開示されている組成物は、ビニル芳香族化合物の含有量が多いため、高温貯蔵安定性が優れるものの、軟化点、伸度において十分な特性が得られず、道路舗装用として用いることができないという問題を有している。
 一方、アスファルトは、原油の産地、精製所によって、A:飽和分、B:アスファルテン分、C:レジン分、D:芳香族分の4成分の比率が異なることが知られている。ポリマーの構造によって、これらの成分の違いがアスファルト組成物の物性に大きく影響を与え、軟化点が低く、高温貯蔵後の軟化点変化から判断できる高温貯蔵安定性が不十分であったり、耐わだち掘れ性や溶解性が劣ったりとするという問題がある。
 本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、軟化点、伸度が高く、溶融粘度が低く、また、耐わだち掘れ性、高温貯蔵安定性に優れるアスファルト組成物を提供することを目的とする。
 本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討を行った結果、特定の構造を有するブロック共重合体と特定の組成のアスファルトからなる組成物であれば、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。
 すなわち、本発明は、以下の通りである。
〔1〕
 ブロック共重合体0.5質量部以上20質量部以下と、
 アスファルト100質量部と、を含有し、
 前記ブロック共重合体が、ビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロック(A)、及び共役ジエン単量体単位とビニル芳香族単量体単位を含む共重合体ブロック(B)を有し、前記ブロック共重合体中の前記ビニル芳香族単量体単位の含有量が、20質量%以上60質量%以下であり、
 前記ブロック共重合体中の前記重合体ブロック(A)の含有量が、10質量%以上40質量%以下であり、
 前記ブロック共重合体の前記共役ジエン単量体単位中の二重結合の水添率が、40%以上100%以下であり、
 前記アスファルトのコロイダルインデックス((飽和分含有量+アスファルテン分含有量)/(レジン分含有量+芳香族分含有量))が、0.30以上0.54以下であり、かつ飽和分の含有量が11質量%以下である、
 アスファルト組成物。
〔2〕
 前記ブロック共重合体が、動的粘弾性のスペクトルにおいて、-70℃以上0℃以下の範囲に損失正接のピークトップを有し、前記ピークトップの値が、0.7以上2.0以下である、前項〔1〕に記載のアスファルト組成物。
〔3〕
 前記ブロック共重合体が、動的粘弾性のスペクトルにおいて、-45℃以上-20℃以下の範囲に損失正接のピークトップを有する、前項〔1〕又は〔2〕に記載のアスファルト組成物。
〔4〕
 前記アスファルトのコロイダルインデックス(Ci)と、前記ブロック共重合体の動的粘弾性のスペクトルにおける損失正接のピーク温度(Tg(℃))と、が以下の関係を満たす、前項〔1〕~〔3〕のいずれか一項に記載のアスファルト組成物。
 Ci≦0.0127×Tg+0.94
〔5〕
 前記ブロック共重合体の前記共役ジエン単量体単位中の二重結合の水添率が、50%以上90%以下である、前項〔1〕~〔4〕に記載のいずれか一項に記載のアスファルト組成物。
〔6〕
 前記ブロック共重合体の前記共役ジエン単量体単位中の二重結合の水添率が、60%以上90%以下である、前項〔1〕~〔5〕のいずれか一項に記載のアスファルト組成物。
〔7〕
 前記ブロック共重合体の前記共役ジエン単量体単位が、1,2-結合及び/又は3,4-結合に由来する共役ジエン単量体単位(a)と、1,4-結合に由来する共役ジエン単量体単位(b)と、からなり、
 前記共役ジエン単量体単位の総含有量を100質量%とした場合に、
 前記共役ジエン単量体単位(a)が水添されたアルケニル単量体単位(a1)の含有量が、10質量%以上50質量%以下であり、
 前記共役ジエン単量体単位(b)が水添されたアルケニル単量体単位(b1)の含有量が、0質量%以上80質量%以下であり、
 水添後に水添されていない共役ジエン単量体単位(a2)と水添後に水添されていない共役ジエン単量体単位(b2)の含有量の和が、0質量%以上90質量%以下である、前項〔1〕~〔6〕のいずれか一項に記載のアスファルト組成物。
〔8〕
 前記ブロック共重合体の重量平均分子量が、50000以上300000以下である、前項〔1〕~〔7〕のいずれか一項に記載のアスファルト組成物。
〔9〕
 前記ブロック共重合体が、水酸基、酸無水物基、エポキシ基、アミノ基、アミド基、シラノール基、及びアルコキシシラン基からなる群から選択される少なくとも一つの官能基を有する、前項〔1〕~〔8〕のいずれか一項に記載のアスファルト組成物。
〔10〕
 前記ブロック共重合体の前記共役ジエン単量体単位の総含有量に対して、1,2-結合及び/又は3,4-結合に由来する共役ジエン単量体単位(a)の含有量が、10質量%以上50質量%以下である、前項〔1〕~〔9〕のいずれかに記載のアスファルト組成物。
〔11〕
 前記アスファルトの針入度が、60を超え、80以下である、前項〔1〕~〔10〕のいずれか一項に記載のアスファルト組成物。
 本発明によれば、軟化点、伸度が高く、溶融粘度が低く、また、耐わだち掘れ性、高温貯蔵安定性に優れるアスファルト組成物を提供することができる。
 以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」という)について、詳細に説明する。本発明は以下の本実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施できる。
〔アスファルト組成物〕
 本実施形態のアスファルト組成物は、
 ブロック共重合体0.5質量部以上20質量部以下と、
 アスファルト100質量部と、を含有し、
 前記ブロック共重合体が、ビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロック(A)、及び共役ジエン単量体単位とビニル芳香族単量体単位を含む共重合体ブロック(B)を有し、
 前記ブロック共重合体中の前記ビニル芳香族単量体単位の含有量が、20質量%以上60質量%以下であり、
 前記ブロック共重合体中の前記重合体ブロック(A)の含有量が、10質量%以上40質量%以下であり、
 前記ブロック共重合体の前記共役ジエン単量体単位中の二重結合の水添率が、40%以上100%以下であり、
 前記アスファルトのコロイダルインデックス((飽和分含有量+アスファルテン分含有量)/(レジン分含有量+芳香族分含有量))が、0.30以上0.54以下であり、かつ飽和分の含有量が11質量%以下である。
〔ブロック共重合体〕
 本実施形態のブロック共重合体は、ビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロック(A)、及び共役ジエン単量体単位とビニル芳香族単量体単位を含む共重合体ブロック(B)を有し、前記ビニル芳香族単量体単位の含有量が、20質量%以上60質量%以下であり、前記重合体ブロック(A)の含有量が、10質量%以上40質量%以下であり、前記共役ジエン単量体単位中の二重結合の水添率が、40%以上100%以下である。
 本実施形態において、「共役ジエン単量体単位」とは、共役ジエン化合物が重合した結果生じる、共役ジエン化合物1個当たりの単位である。なお、本明細書中、共役ジエン単量体単位は、水添前後に係らず「共役ジエン単量体単位」と称する。
 共役ジエン化合物は一対の共役二重結合を有するジオレフィンである。共役ジエン化合物としては、特に限定されないが、例えば、1,3-ブタジエン、2-メチル-1,3-ブタジエン(イソプレン)、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、1,3-ペンタジエン、2-メチル-1,3-ペンタジエン、1,3-ヘキサジエン等が挙げられる。中でも、好ましくは1,3-ブタジエン及びイソプレンである。共役ジエン化合物は一種のみならず二種以上を使用してもよい。
 本実施形態において、「ビニル芳香族単量体単位」とは、ビニル芳香族化合物が重合した結果生じる、ビニル芳香族化合物1個当たりの単位である。
 ビニル芳香族化合物としては、特に限定されないが、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、p-メチルスチレン、ジビニルベンゼン、1,1-ジフェニルエチレン、N,N-ジメチル-p-アミノエチルスチレン、N,N-ジエチル-p-アミノエチルスチレン等が挙げられる。ビニル芳香族化合物は一種のみならず二種以上を使用してもよい。
〔重合体ブロック(A)〕
 本実施形態において、重合体ブロック(A)とは、ビニル芳香族単量体単位を主体とするブロックである。ここで「主体とする」とは、重合体ブロック(A)中にビニル芳香族単量体単位を、95質量%を超えて、100質量%以下含むことをいい、好ましくは96質量%以上100質量%以下含むことをいい、より好ましくは97質量%以上100質量%以下含むことをいう。
 重合体ブロック(A)の含有量は、ブロック共重合体全体に対して、10質量%以上40質量%以下であり、好ましくは13質量%以上35質量%以下であり、より好ましくは20質量%以上30質量%以下であり、さらに好ましくは17質量%以上22質量%以下である。重合体中の重合体ブロック(A)の含有量が上記範囲内にあることにより、軟化点、及び高温貯蔵安定性がより向上する。
 本実施形態において、重合体ブロック(A)の含有量は、四酸化オスミウムを触媒として重合体をターシャリーブチルハイドロパーオキサイドにより酸化分解する方法(I.M.KOLTHOFF,et.al,J.Polym.Sci.1,p.429(1946)に記載の方法)で求めたビニル芳香族重合体ブロック成分の質量(但し、平均重合度が約30以下のビニル芳香族重合体ブロック成分は除かれている)を用いて、次の式から求めることができる。
   重合体ブロック(A)の含有量(質量%)=(ビニル芳香族重合体ブロック成分の質量/重合体の質量)×100
 重合体が水添されている場合の、重合体中の重合体ブロック(A)の含有量は水添前の重合体ブロック(A)の重合体に対する含有量とほぼ等しいので、本実施形態においては、重合体が水添されている場合の重合体中の重合体ブロック(A)の含有量は、水添前の重合体ブロック(A)の含有量として求めてもよい。
〔重合体ブロック(B)〕
 本実施形態において、共重合体ブロック(B)とは、共役ジエン単量体単位とビニル芳香族単量体単位を含むブロックであり、好ましくはビニル芳香族単量体単位の含有量が5質量%以上95質量%以下であるブロックである。
 本実施形態において、共重合体ブロック(B)中のビニル芳香族単量体単位の含有量は、アスファルト組成物の軟化点、耐わだち掘れ性(G*/sinδ)の観点から、好ましくは5質量%以上であり、より好ましくは20質量%以上であり、さらに好ましくは25質量%以上である。また、共重合体ブロック(B)中のビニル芳香族単量体単位の含有量は、アスファルト組成物の高温貯蔵安定性、伸度の観点から、好ましくは95質量%以下であり、より好ましくは50質量%以下であり、さらに好ましくは35質量%以下であり、よりさらに好ましくは30質量%以下である。
 なお、共重合体ブロック(B)中のビニル芳香族単量体単位の含有量(RS)は、ブロック共重合体中のビニル芳香族単量体単位の含有量(TS)から、上記重合体ブロック(A)の含有量(BS)を除して求めることができる。
   RS(%)=(TS-BS)/(100-BS)×100
 耐わだち掘れ性は、通常、実際の道路舗装と同様の骨材を含む配合物をホイールトラッキング試験で求める動的安定度(DS値)で判断されるが、本実施形態のアスファルト組成物の場合、後述する実施例記載の動的安定度の指標であるG*/sinδの値を測定し、耐わだち掘れ性を判断することができる。
 共重合体ブロック(B)はランダムブロックであることが好ましい。ここで「ランダム」とはブロック共重合体中のビニル芳香族単量体単位の連続が10個以下である状態をいう。
 共重合体ブロック(B)の含有量は、ブロック共重合体に対して、好ましくは60質量%以上90質量%以下であり、より好ましくは65質量%以上85質量%以下であり、さらに好ましくは70質量%以上80質量%以下である。ブロック共重合体中の共重合体ブロック(B)の含有量が上記範囲内にあることにより、ブロック共重合体のアスファルト組成物における溶解性、及び軟化点がより向上する傾向にある。
 本実施形態における共重合体ブロック(B)中の短連鎖ビニル芳香族単量体重合部分の含有量は、重合体ブロック(B)中のビニル芳香族単量体単位の含有量100質量%に対して、好ましくは50質量%以上であり、より好ましくは70質量%以上であり、さらに好ましくは80質量%以上であり、よりさらに好ましくは90質量%以上である。また、共重合体ブロック(B)中の短連鎖ビニル芳香族単量体重合部分の含有量の上限は、特に限定されないが、好ましくは100質量%以下であり、より好ましくは99質量%以下である。重合体ブロック(B)中の短連鎖ビニル芳香族単量体重合部分の含有量が上記範囲内であることにより、ブロック共重合体とアスファルトとの相溶性、伸度、高温貯蔵安定性がより向上する傾向にある。
 ここで、「短連鎖ビニル芳香族単量体重合部分」とは、重合体ブロック(B)中の2~6個のビニル芳香族単量体単位からなる成分である。そして、短連鎖ビニル芳香族単量体重合部分の含有量は、重合体ブロック(B)中のビニル芳香族単量体単位の含有量を100質量%とし、その中で2~6個繋がったビニル芳香族単量体単位の含有量として求められる。
 また、2個繋がったビニル芳香族単量体単位の含有量は、重合体ブロック(B)中のビニル芳香族単量体単位の含有量100質量%に対して、好ましくは10質量%以上45質量%以下であり、より好ましくは13質量%以上42質量%以下であり、さらに好ましくは19質量%以上36質量%以下である。2個繋がったビニル芳香族単量体単位の含有量が上記範囲内であることにより、ブロック共重合体とアスファルトとの相溶性、伸度、高温貯蔵安定性がより向上する傾向にある。
 さらに、3個繋がったビニル芳香族単量体単位の含有量は、重合体ブロック(B)中のビニル芳香族単量体単位の含有量100質量%に対して、好ましくは45質量%以上80質量%以下であり、より好ましくは45質量%以上75質量%以下であり、さらに好ましくは45質量%以上65質量%以下である。3個繋がったビニル芳香族単量体単位の含有量が上記範囲内であることにより、ブロック共重合体とアスファルトとの相溶性、伸度、高温貯蔵安定性がより向上する傾向にある。
 本実施形態において、ビニル芳香族単量体単位の含有量は、ブロック共重合体に対して、20質量%以上60質量%以下であり、好ましくは33質量%以上55質量%以下であり、より好ましくは37質量%以上48質量%以下であり、さらに好ましくは40質量%以上45質量%以下である。ブロック共重合体中のビニル芳香族単量体単位の含有量が上記範囲内であることにより、軟化点、伸度、アスファルト組成物の軟化点と伸度のバランスがより向上する。なお、ビニル芳香族単量体単位の含有量は、後述する実施例記載の方法で測定することができる。
 ブロック共重合体が水添されている場合の、ブロック共重合体に対するビニル芳香族単量体単位の含有量は、水添前のブロック共重合体に対するビニル芳香族単量体単位の含有量とほぼ等しいので、ブロック共重合体が水添されている場合のビニル芳香族単量体単位の含有量は、水添前のビニル芳香族単量体単位の含有量として求めてもよい。
 本実施形態において、共役ジエン単量体単位の総含有量中の水添されている共役ジエン単量体単位の含有量である水添率(モル%)、すなわち、共役ジエン単量体単位中の二重結合の水添率は、40%以上100%以下であり、好ましくは40%以上95%以下であり、より好ましくは50%以上90%以下であり、より好ましくは60%以上90%以下である。ブロック共重合体中の水添率が上記範囲であることにより、アスファルトとの相容性が優れ、軟化点、伸度及び高温貯蔵安定性の性能バランスが優れる。本実施形態において水添率は、後述する実施例記載の方法で求めることができる。
 ブロック共重合体は、動的粘弾性のスペクトルにおいて、-70℃以上0℃以下の範囲に損失正接のピークトップを有し、前記ピークトップの値が0.7以上2.0以下であることが好ましい。アスファルト組成物の軟化点、伸度、及び耐わだち掘れ性(G*/sinδ)の性能バランスがより向上する傾向にある。
 アスファルト組成物の軟化点と伸度及び耐わだち掘れ性(G*/sinδ)の性能バランスの観点から、損失正接のピークトップの範囲は、より好ましくは-50℃以上-10℃以下であり、さらに好ましくは-45℃以上-20℃以下である。
 また、アスファルト組成物の軟化点と伸度の観点から、ピークトップの値は、より好ましくは0.8以上1.6以下であり、さらに好ましくは0.9以上1.4以下であり、よりさらに好ましくは1.0以上1.3以下である。上記、tanδピーク高さや温度は、後述する実施例記載の方法により求めることができる。
 tanδピーク温度は、例えば共重合体ブロック(B)中のビニル芳香族単量体単位と共役ジエン単量体単位の含有量の比率、共役ジエン化合物のミクロ構造、水添率等を制御することにより、-70℃以上0℃以下の範囲にtanδのピークトップを有するように調整することができる。例えば共重合体ブロック(B)中のビニル芳香族単量体単位の比率を上げるとtanδのピークトップは高温側に有する傾向にあり、ビニル芳香族単量体単位の比率を下げるとtanδのピークトップは低温側に有する傾向にある。
 また、共重合体ブロック(B)の重合において温度と各単量体の添加時間もしくは添加回数を制御することにより、ピークトップの値を0.7以上2.0以下に調整することができる。具体的には、反応器内温を56~90℃の範囲内で、反応器内圧を0.1MPa~0.50MPaの範囲内で、かつ一定速度で添加する共役ジエン単量体とビニル芳香族単量体の添加時間を10~60分の範囲内もしくは、添加回数を3回以上とする。また、別の方法として、水添反応時の温度にも依存する傾向があり、上記いずれかの方法に加えて水添反応時の温度を80℃以上120℃以下にするとピークトップの値が0.7以上2.0以下に近づく傾向がある。
 本実施形態において、共役ジエン単量体単位は1,2-結合及び/又は3,4-結合に由来する共役ジエン単量体単位(a)と1,4-結合に由来する共役ジエン単量体単位(b)からなる。
 ここで「1,2-結合及び/又は3,4-結合に由来する共役ジエン単量体単位(a)」とは、共役ジエン化合物が1,2-結合及び/又は3,4-結合で重合した結果生じる、共役ジエン化合物1個当たりの単位である。また「1,4-結合に由来する共役ジエン単量体単位(b)」とは、共役ジエン化合物が1,4-結合で重合した結果生じる、共役ジエン化合物1個当たりの単位である。
 ブロック共重合体中の共役ジエン単量体単位の総含有量に対する、共役ジエン単量体単位(a)の含有量(以下、ビニル結合量ともいう)は、アスファルト組成物の軟化点と伸度の性能バランスの観点から、好ましくは10質量%以上50質量%以下であり、より好ましくは15質量%以上45質量%以下であり、さらに好ましくは20質量%以上40質量%以下である。
 本実施形態において、共役ジエン単量体単位の総含有量を100質量%とした場合に、共役ジエン単量体単位(a)が水添されたアルケニル単量体単位(a1)の含有量は、10質量%以上50質量%以下であり、共役ジエン単量体単位(b)が水添されたアルケニル単量体単位(b1)の含有量は、0質量%以上80質量%以下であり、水添後に水添されていない共役ジエン単量体単位(a2)と水添後に水添されていない共役ジエン単量体単位(b2)の含有量の和が0質量%以上90質量%以下であることが好ましい。このようなブロック共重合体を用いることにより、アスファルト組成物の軟化点と伸度の性能バランスがより向上する傾向にある。
 アスファルト組成物の軟化点と伸度の性能バランスの観点から、アルケニル単量体単位(a1)の含有量は、好ましくは15質量%以上45質量%以下であり、より好ましくは20質量%以上40質量%以下である。
 また、アスファルト組成物の軟化点と伸度の性能バランスの観点から、アルケニル単量体単位(b1)の含有量は、好ましくは10質量%以上70質量%以下であり、より好ましくは15質量%以上65質量%以下であり、さらに好ましくは30質量%以上65質量%以下である。
 さらに、アスファルト組成物の軟化点と伸度の性能バランスの観点から、共役ジエン単量体単位(a2)と共役ジエン単量体単位(b2)の含有量の和は、好ましくは0質量%以上80質量%以下であり、より好ましくは5質量%以上70質量%以下であり、さらに好ましくは10質量%以上60質量%以下である。
 共役ジエン単量体単位(a)が水添されたアルケニル単量体単位(a1)の含有量、共役ジエン単量体単位(b)が水添されたアルケニル単量体単位(b1)の含有量、水添されなかったアルケニル単量体単位(a2)の含有量、水添されなかったアルケニル単量体単位(b2)の含有量は、後述する実施例記載の方法で求めることができる。
 ブロック共重合体における水添前の共役ジエン単量体単位(a)の含有量及び共役ジエン単量体単位のミクロ構造(シス、トランスとビニルの比率)は、後述する極性化合物等の使用により調整することができる。
 本実施形態に用いるブロック共重合体は、アスファルト組成物の高い伸度、高い伸長回復性および5℃等の低温での高い伸度の点で、水酸基、酸無水物基、エポキシ基、アミノ基、アミド基、シラノール基、及びアルコキシシラン基からなる群から選択される少なくとも一つの官能基を有することが好ましい。この中でも、ブロック共重合体が、アミノ基、及びアミド基からなる群から選択される少なくとも一つの官能基を有することがより好ましく、アミノ基を有することがさらに好ましい。ブロック共重合体は、その分子1molに対して、アミノ基、及びアミド基からなる群から選択される少なくとも一つの官能基を2mol以上含有することがより好ましい。なお、上記官能基は、後述するブロック共重合体の製造方法により導入することができる。
 本実施形態において、ブロック共重合体のメルトフローレート(MFR)は、好ましくは0.05以上10以下であり、より好ましくは0.05以上8以下であり、さらに好ましくは0.05以上6以下である。ブロック共重合体のMFRが上記範囲内であることにより、アスファルト組成物の加工性と軟化点のバランスに優れる傾向にある。MFRの測定は、水添ブロック共重合体を使用し、メルトインデクサー(L247;TECHNOLSEVEN CO.,LTD製)を用い、JIS K7210に準じた方法により算出することができる。試験温度が230℃、試験荷重が2.16kgfであり、測定値の単位はg/10分間のL条件で測定することが好ましい。
 本実施形態において、アスファルト組成物の軟化点と溶融粘度のバランスの観点から、ブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは50000以上300000以下であり、より好ましくは60000以上280000以下であり、さらに好ましくは70000以上260000以下であり、よりさらに好ましくは70000以上200000未満である。
 本実施形態において、アスファルト組成物の軟化点と溶融粘度のバランスの観点から、ブロック共重合体の分子量分布(Mw/Mn)(重量平均分子量(Mw)の数平均分子量(Mn)に対する比)は、好ましくは2.0以下であり、より好ましくは1.8以下であり、さらに好ましくは1.5以下である。
 重量平均分子量及び分子量分布は、後述する実施例記載の方法で求めることができる。ブロック共重合体が水添されている場合の、重量平均分子量および分子量分布は水添前のブロック共重合体の重量平均分子量及び分子量分布とほぼ等しいので、ブロック共重合体が水添されている場合の重量平均分子量及び分子量分布は、水添前のブロック共重合体の重量平均分子量及び分子量分布を求めてもよい。
 本実施形態において、ブロック共重合体の構造に関しては、いかなる構造のものでも使用できる。例えば、下記式で表されるような構造を有するものが挙げられる。
(A-B)n+1、A-(B-A)、B-(A-B)n+1、[(A-B)-X
、[(B-A)-B]-X、[(A-B)-A]-X、[(B-A)n+1
-X
(上記式において、各Aはそれぞれ独立して重合体ブロック(A)を表す。各Bはそれぞれ独立して共重合体ブロック(B)を表す。各nはそれぞれ独立して1以上の整数であり、好ましくは1~5の整数である。各mはそれぞれ独立して2以上の整数であり、好ましくは2~11の整数である。各Xはそれぞれ独立してカップリング剤の残基又は多官能開始剤の残基を表す。)
 ブロック共重合体は、上記式で表される構造を有するものの任意の混合物であってもよい。これらの中でも、A-B-A構造がアスファルトバインダ性能のバランスの点から好ましい。
 本実施形態において、共重合体ブロック(B)中のビニル芳香族単量体単位は、均一に分布していてもよいし、テーパー状、階段状、凸状、あるいは凹状に分布していてもよい。ここで、「テーパー構造」とは、共重合体ブロック(B)中のポリマー鎖に沿って、ビニル芳香族単量体単位の含有量が漸増する構造を意味する。共重合体ブロック(B)の重合開始直後の共重合体ブロック(B)中のビニル芳香族単量体単位の含有量をS1、重合途中、例えば導入した単量体の1/2が重合した時点での共重合体中のビニル芳香族単量体単位の含有量をS2、重合完了後の共重合体ブロック(B)中のビニル芳香族単量体単位の含有量をS3とした場合、S2/S1>1且つS3/S2>1の関係が成り立つ構造である。
 共重合体ブロック(B)には、ビニル芳香族単量体単位が均一に分布している部分及び/又はテーパー状に分布している部分がそれぞれ複数個存在していてもよい。また共重合体ブロック(B)には、ビニル芳香族単量体単位の含有量が異なるセグメントが複数個存在していてもよい。
〔ブロック共重合体の製造方法〕
 本実施形態のブロック共重合体は、例えば、炭化水素溶媒中で有機アルカリ金属化合物等の重合開始剤を用いてアニオンリビング重合により製造することができる。
 炭化水素溶媒としては、特に限定されないが、例えば、n-ブタン、イソブタン、n-ペンタン、n-ヘキサン、n-ヘプタン、n-オクタンなどの脂肪族炭化水素類;シクロヘキサン、シクロヘプタン、メチルシクロヘプタンなどの脂環式炭化水素類;及びベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素等が挙げられる。
 重合開始剤としては、特に限定されないが、例えば、共役ジエン及びビニル芳香族化合物に対してアニオン重合活性を有する脂肪族炭化水素アルカリ金属化合物、芳香族炭化水素アルカリ金属化合物、有機アミノアルカリ金属化合物等が挙げられる。アルカリ金属としては、特に限定されないが、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等が挙げられる。
 本実施形態において、有機アルカリ金属化合物を重合開始剤として共役ジエン化合物とビニル芳香族化合物とを重合する際に、ブロック共重合体に組み込まれる共役ジエン単量体単位に起因するビニル結合(1,2-結合または3,4-結合)の量の調整や共役ジエンとビニル芳香族化合物とのランダム重合性を調整するために、極性化合物である、第3級アミン化合物またはエーテル化合物を添加してもよい。
 第3級アミン化合物としては、特に限定されないが、例えば、式RN(ただし、R、R、Rはそれぞれ独立して炭素数1から20の炭化水素基または第3級アミノ基を有する炭化水素基である)で表される化合物が挙げられる。
 具体的には、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、N,N-ジメチルアニリン、N-エチルピペリジン、N-メチルピロリジン、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’-テトラエチルエチレンジアミン、1,2-ジピペリジノエタン、トリメチルアミノエチルピペラジン、N,N,N’,N”,N”-ペンタメチルエチレントリアミン、N,N’-ジオクチル-p-フェニレンジアミン等が挙げられる。
 エーテル化合物としては、特に限定されないが、例えば、直鎖状エーテル化合物および環状エーテル化合物が挙げられる。
 直鎖状エーテル化合物としては、特に限定されないが、具体的には、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジフェニルエーテル; エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル等の、エチレングリコールのジアルキルエーテル化合物類; ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル等の、ジエチレングリコールのジアルキルエーテル化合物類が挙げられる。
 環状エーテル化合物としては、特に限定されないが、具体的には、テトラヒドロフラン、ジオキサン、2,5-ジメチルオキソラン、2,2,5,5-テトラメチルオキソラン、2,2-ビス(2-オキソラニル)プロパン、フルフリルアルコールのアルキルエーテル等が挙げられる。
 本実施形態において有機アルカリ金属化合物を重合開始剤として共役ジエン化合物とビニル芳香族化合物とを重合する方法は、バッチ重合であっても連続重合であってもよく、それらの組み合わせであってもよい。重合温度は、通常0℃以上180℃以下であり、好ましくは30℃以上150℃以下である。重合に要する時間は他の条件によって異なるが、通常は48時間以内であり、好ましくは0.1~10時間である。重合系の雰囲気は、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気にすることが好ましい。重合圧力は、上記重合温度範囲で単量体及び溶媒を液相に維持するのに充分な圧力の範囲であれば特に限定はない。重合系内は触媒及びリビング重合体を不活性化させるような不純物(水、酸素、炭酸ガスなど)が混入しないように留意する必要がある。
 本実施形態において、重合が終了した時点で2官能以上のカップリング剤を用いてカップリング反応を行うこともできる。2官能以上のカップリング剤には特に限定はなく、公知のものを用いることができる。
 2官能性のカップリング剤としては、特に限定されないが、例えば、ジメチルジクロロシラン、ジメチルジブロモシラン等のジハロゲン化合物;安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸フェニル、フタル酸エステル類等の酸エステル類等が挙げられる。
 3官能以上の多官能カップリング剤としては、特に限定されないが、例えば、3価以上のポリアルコール類;エポキシ化大豆油、ジグリシジルビスフェノールA等の多価エポキシ化合物;式R4-nSiX(ただし、各Rはそれぞれ独立して炭素数1から20の炭化水素基を表し、各Xはそれぞれ独立してハロゲン原子を表し、nは3または4を表す)で表されるハロゲン化珪素化合物、例えばメチルシリルトリクロリド、t-ブチルシリルトリクロリド、四塩化珪素、及びこれらの臭素化物;式R4-nSnX(ただし、各Rはそれぞれ独立して炭素数1から20の炭化水素基を表し、各Xはそれぞれ独立してハロゲン原子を表し、nは3または4を表す)で表されるハロゲン化錫化合物、例えばメチル錫トリクロリド、t-ブチル錫トリクロリド、四塩化錫等の多価ハロゲン化合物が挙げられる。また、炭酸ジメチルや炭酸ジエチル等も多官能カップリング剤として使用できる。
 なお、開始剤、単量体、カップリング剤、又は停止剤として、官能基を有する化合物を用いることにより、得られるブロック共重合体に官能基を付加することができる。
 官能基を含む開始剤としては、窒素含有基を含有する開始剤が好ましく、ジオクチルアミノリチウム、ジ-2-エチルヘキシルアミノリチウム、エチルベンジルアミノリチウム、(3-(ジブチルアミノ)-プロピル)リチウム、ピペリジノリチウム等が挙げられる。
 官能基を含む単量体としては、前述の重合に用いる単量体に、水酸基、酸無水物基、エポキシ基、アミノ基、アミド基、シラノール基、アルコキシシラン基を含む化合物が挙げられる。この中でも窒素含有基を含有する単量体が好ましく、例えばN,N-ジメチルビニルベンジルアミン、N,N-ジエチルビニルベンジルアミン、N,N-ジプロピルビニルベンジルアミン、N,N-ジブチルビニルベンジルアミン、N,N-ジフェニルビニルベンジルアミン、2-ジメチルアミノエチルスチレン、2-ジエチルアミノエチルスチレン、2-ビス(トリメチルシリル)アミノエチルスチレン、1-(4-N,N-ジメチルアミノフェニル)-1-フェニルエチレン、N,N-ジメチル-2-(4-ビニルベンジロキシ)エチルアミン、4-(2-ピロリジノエチル)スチレン、4-(2-ピペリジノエチル)スチレン、4-(2-ヘキサメチレンイミノエチル)スチレン、4-(2-モルホリノエチル)スチレン、4-(2-チアジノエチル)スチレン、4-(2-N-メチルピペラジノエチル)スチレン、1-((4-ビニルフェノキシ)メチル)ピロリジン、及び1-(4-ビニルベンジロキシメチル)ピロリジン等が挙げられる。
 官能基を含むカップリング剤及び停止剤としては、前述のカップリング剤の内、水酸基、酸無水物基、エポキシ基、アミノ基、アミド基、シラノール基、アルコキシシラン基を含む化合物が挙げられる。
 この中でも窒素含有基又は酸素含有基を含有するカップリング剤が好ましく、例えばテトラグリシジルメタキシレンジアミン、テトラグリシジル-1,3-ビスアミノメチルシクロヘキサン、テトラグリシジル-p-フェニレンジアミン、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、ジグリシジルアニリン、γ-カプロラクトン、γ-グリシドキシエチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリフェノキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルジエチルエトキシシラン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、1,3-ジエチル-2-イミダゾリジノン、N,N’-ジメチルプロピレンウレア、及びN-メチルピロリドン等が挙げられる。
〔水添方法〕
 本実施形態において、ブロック共重合体を水添する場合の製造方法については特に限定はなく、公知の方法を用いることができる。
 ブロック共重合体を水添する際に使用する水添触媒としては、特に制限はされないが、従来から公知である、Ni、Pt、Pd、Ru等の金属をカーボン、シリカ、アルミナ、ケイソウ土等に担持させた担持型不均一系水添触媒;Ni、Co、Fe、Cr等の有機酸塩又はアセチルアセトン塩などの遷移金属塩と有機アルミニウム等の還元剤とを用いる、いわゆるチーグラー型水添触媒;Ti、Ru、Rh、Zr等の有機金属化合物等のいわゆる有機金属錯体等の均一系水添触媒が用いられる。
 水添触媒としては、例えば、特公昭63-4841号公報、特公平1-53851号公報、特公平2-9041号公報に記載された水添触媒を使用することができる。好ましい水添触媒としてはチタノセン化合物および/または還元性有機金属化合物との混合物が挙げられる。
 チタノセン化合物としては、特開平8-109219号公報に記載された化合物が使用できるが、具体的には、ビスシクロペンタジエニルチタンジクロライド、モノペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリクロライド等の(置換)シクロペンタジエニル骨格、インデニル骨格あるいはフルオレニル骨格を有する配位子を少なくとも1つ以上もつ化合物が挙げられる。
 還元性有機金属化合物としては、有機リチウム等の有機アルカリ金属化合物、有機マグネシウム化合物、有機アルミニウム化合物、有機ホウ素化合物あるいは有機亜鉛化合物等が挙げられる。
 ブロック共重合体の水添反応は、通常0~200℃の温度範囲内、好ましくは30~150℃の温度範囲内で実施される。水添反応に使用される水素の圧力は、通常0.1MPa以上15MPa以下であり、好ましくは0.2MPa以上10MPa以下であり、より好ましくは0.3MPa以上5MPa以下である。水添反応時間は、通常3分~10時間であり、好ましくは10分~5時間である。水添反応は、バッチプロセス、連続プロセス、或いはそれらの組み合わせのいずれでも用いることができる。
 上記のようにして得られた水添されたブロック共重合体の溶液は、必要に応じて触媒残査を除去し、水添されたブロック共重合体を溶液から分離することができる。溶媒の分離の方法としては、例えば水添後の反応液にアセトンまたはアルコール等の水添ブロック共重合体等に対する貧溶媒となる極性溶媒を加えてブロック共重合体を沈澱させて回収する方法、反応液を撹拌下熱湯中に投入し、スチームストリッピングにより溶媒を除去して回収する方法、または直接ブロック共重合体溶液を加熱して溶媒を留去する方法等を挙げることができる。本実施形態のブロック共重合体には、各種フェノール系安定剤、リン系安定剤、イオウ系安定剤、アミン系安定剤等の安定剤を添加することができる。
〔アスファルト〕
 本実施形態で用いることができるアスファルトとしては、特に限定されないが、例えば、石油精製の際の副産物(石油アスファルト)、または天然の産出物(天然アスファルト)として得られるもの、もしくはこれらと石油類を混合したもの等が挙げられる。その主成分は瀝青(ビチューメン)と呼ばれるものである。具体的には、ストレートアスファルト、セミブローンアスファルト、ブローンアスファルト、タール、ピッチ、オイルを添加したカットバックアスファルト、アスファルト乳剤等が挙げられる。これらは、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
 本実施形態のアスファルトは、アスファルト組成物の軟化点、耐わだち掘れ性(G*/sinδ)の観点から、アスファルトのコロイダルインデックス((飽和分含有量(質量%)+アスファルテン分含有量(質量%))/(レジン分含有量(質量%)+芳香族分含有量(質量%))は、0.30以上0.54以下であり、かつ飽和分含有量が11質量%以下である。コロイダルインデックスは、好ましくは0.31以上であり、より好ましくは0.32以上であり、さらに好ましくは0.36以上であり、よりさらに好ましくは0.37以上であり、さらにより好ましくは0.38以上である。コロイダルインデックスが0.30以上であることにより、軟化点及び耐わだち掘れ性(G*/sinδ)がより向上する。また、コロイダルインデックスは、好ましくは0.53以下であり、より好ましくは0.52以下であり、さらに好ましくは0.51以下であり、さらにより好ましくは0.50以下である。コロイダルインデックスが0.54以下であることにより、施工性(低い溶融粘度)及び伸度がより向上する。
 飽和分含有量は、好ましくは10.0質量%以下であり、より好ましくは9.5質量%以下であり、さらに好ましくは9.0質量%以下である。飽和分含有量が11.0質量%以下であることにより、軟化点及び耐わだち掘れ性(G*/sinδ)がより向上する傾向にある。また、飽和分含有量は、好ましくは4質量%以上であり、より好ましくは5質量%以上であり、さらに好ましくは5.5質量%以上である。飽和分含有量が6質量%以上であることにより、施工性(低い溶融粘度)及び伸度がより向上する傾向にある。
 アスファルテン分含有量は、好ましくは25質量%以下であり、より好ましくは24質量%以下であり、さらに好ましくは23質量%以下である。アスファルテン分含有量が26質量%以下であることにより、施工性(低い溶融粘度)及び伸度がより向上する傾向にある。また、アスファルテン分含有量は、好ましくは18質量%以上であり、より好ましくは18.5質量%以上であり、さらに好ましくは19質量%以上である。アスファルテン分含有量が16質量%以上であることにより、軟化点及び耐わだち掘れ性(G*/sinδ)がより向上する傾向にある。
 レジン分含有量は、好ましくは29質量%以下であり、より好ましくは28質量%以下であり、さらに好ましくは27.5質量%以下である。レジン分含有量が30質量%以下であることにより、伸度がより向上する傾向にある。また、レジン分含有量は、好ましくは19質量%以上であり、より好ましくは20質量%以上であり、さらに好ましくは20.5質量%以上である。レジン分含有量が18質量%以上であることにより、軟化点、耐わだち掘れ性(G*/sinδ)及び施工性(低い溶融粘度)がより向上する傾向にある。
 芳香族分含有量は、好ましくは58質量%以下であり、より好ましくは56質量%以下であり、さらに好ましくは54質量%以下である。芳香族分含有量が60質量%以下であることにより、軟化点及び耐わだち掘れ性(G*/sinδ)がより向上する傾向にある。また、芳香族分含有量は、好ましくは38質量%以上であり、より好ましくは40質量%以上であり、さらに好ましくは42質量%以上である。芳香族分含有量が35質量%以上であることにより、施工性(低い溶融粘度)及び伸度がより向上する傾向にある。
 アスファルトのコロイダルインデックス(Ci)と、ブロック共重合体の動的粘弾性のスペクトルにおける損失正接のピーク温度(Tg(℃))と、が以下の関係を満たすことが好ましい。これにより、軟化点、耐わだち掘れ性がより向上する傾向にある。
 Ci≦0.0127×Tg+0.94
 また、この時、損失正接のピークトップの範囲は、-70℃以上0℃以下の範囲であることが好ましく、より好ましくは-50℃以上-10℃以下であり、さらに好ましくは-45℃以上-20℃以下である。
 ここで「飽和分」とは、分子量が300~2,000のパラフィン、ナフテンの油分であり、「アスファルテン分」とは、分子量が1,000~100,000の層状構造の縮合多環芳香族であり、「レジン分」とは、分子量が500~50,000の縮合多環芳香族の樹脂であり、「芳香族分」とは、分子量が500~2,000の芳香族の油分である。なお、これら各成分は、石油学会の石油類試験関係規格のJPI-5S-70-10に準拠した測定法で分析することができる。
 コロイダルインデックス、飽和分は、後述する実施例記載の方法で求めることができる。
 アスファルトの針入度は、好ましくは40を超え120以下であり、好ましくは50以上100以下であり、より好ましくは60以上120以下である。アスファルトの針入度が40を超えることにより、溶融粘度が低下し、伸度がより向上する傾向にある。また、アスファルトの針入度が120以下であることにより、軟化点、耐わだち掘れ性がより向上する傾向にある。アスファルトの針入度は実施例に記載の方法により測定することができる。また、アスファルトの針入度は、石油の精製条件の温度、時間、減圧度等を制御することにより調整することができる。
 ブロック共重合体の含有量は、溶融粘度と軟化点及び耐わだち掘れ性(G*/sinδ)の性能バランスの観点から、アスファルト100質量部に対して、0.5質量部以上20質量部以下であり、好ましくは1質量部以上18質量部以下であり、より好ましくは2質量部以上15質量部以下である。また、施工性の観点から低い溶融粘度が求められる道路舗装用の場合、アスファルト100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上15質量部以下、より高い軟化点、伸度を求められるアスファルト防水シートの場合、アスファルト100質量部に対して、好ましくは2質量部以上20質量部以下であることが好ましい。
〔その他の成分〕
 本実施形態のアスファルト組成物には、上述したブロック共重合体、アスファルトの他、後述する各成分を添加することができる。
(上述したブロック共重合体以外の重合体)
 高い軟化点、耐油性あるいは経済性の点で、上述したブロック共重合体以外の重合体を含んでいてもよい。その他の重合体としては、特に限定されないが、例えば、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、スチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合体(SBS)、スチレン-ブタジエン-ブチレン-スチレン共重合体(SBBS)、スチレン-エチレン-ブチレン-スチレン共重合体(SEBS)、エチレンプロピレン共重合体等のオレフィン系エラストマー;エチレン-エチルアクリレート共重合体、クロロプレンゴム、アクリルゴム、エチレン酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。
 この中では、アスファルト組成物の低い粘度や低温での高い伸度の点で、スチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合体(SBS)が好ましい。さらに、SBSは、スチレン-ブタジエンジブロック体を含有することがより好ましい。SBSの例としては、Kraton社製のD1101やD1184が挙げられる。
(粘着付与樹脂)
 本実施形態のアスファルト組成物には、粘着付与剤樹脂を添加してもよい。粘着付与剤樹脂としては、特に限定されるものではなく、例えば、ロジン系樹脂、水添ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、クマロン系樹脂、フェノール系樹脂、テルペン-フェノール系樹脂、芳香族炭化水素樹脂、脂肪族炭化水素樹脂等の公知の粘着付与性樹脂が挙げられる。
 粘着付与剤樹脂は、単独で使用してもよく、2種類以上混合して使用してもよい。粘着付与剤樹脂の具体例としては、「ゴム・プラスチック配合薬品」(ラバーダイジェスト社編)に記載されたものが使用できる。
 粘着付与剤樹脂を用いることにより、本実施形態のアスファルト組成物において施工性及び弾性率の改良が図られる。本実施形態のアスファルト組成物中における粘着付与剤樹脂の含有量は、上述したブロック共重合体を100質量部としたとき、好ましくは0~200質量部、より好ましくは10~100質量部の範囲で使用される。上記範囲の含有量とすることにより、施工性及び弾性率の改良効果が確実に得られる。
(軟化剤)
 本実施形態のアスファルト組成物には、軟化剤を添加してもよい。軟化剤としては、鉱物油系軟化剤又は合成樹脂系軟化剤のいずれも使用できる。鉱物油系軟化剤としては、一般に、パラフィン系オイル、ナフテン系オイル、芳香族系オイル等が挙げられる。
 なお、パラフィン系炭化水素の炭素原子数が全炭素原子中の50%以上を占めるものがパラフィン系オイルと呼ばれ、ナフテン系炭化水素の炭素原子が30~45%のものがナフテン系オイルと呼ばれ、また、芳香族系炭化水素の炭素原子が35%以上のものが芳香族系オイルと呼ばれている。
 また、合成樹脂系軟化剤としては、特に限定されないが、例えば、ポリブテン、低分子量ポリブタジエン等が好ましいものとして挙げられる。軟化剤としては、ゴム用軟化剤であるパラフィン系オイルが好ましい。軟化剤を含有させることにより、本実施形態のアスファルト組成物において、施工性の改良が図られる。
 本実施形態のアスファルト組成物中の軟化剤の含有量は、軟化剤のブリード抑制や、本実施形態のアスファルト組成物において実用上十分な機械強度を確保する観点から、上述したブロック共重合体を100質量部としたとき、0~100質量部であることが好ましく、0~50質量部の範囲がより好ましく、2~30質量部の範囲がさらに好ましい。
(安定剤)
 本実施形態のアスファルト組成物には、酸化防止剤、光安定剤等の各種安定剤を添加してもよい。
 酸化防止剤としては、特に限定されないが、例えば、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、n-オクタデシル-3-(4’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-t-ブチルフェニル)プロピオネート、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-エチル-6-t-ブチルフェノール)、2,4-ビス[(オクチルチオ)メチル]-o-クレゾール、2-t-ブチル-6-(3-t-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルべンジル)-4-メチルフェニルアクリレート、2,4-ジ-t-アミル-6-[1-(3,5-ジ-t-アミル-2-ヒドロキシフェニル)エチル]フェニルアクリレート、2-[1-(2-ヒドロキシ-3,5-ジ-tert-ペンチルフェニル)]アクリレート等のヒンダードフェノール系酸化防止剤;ジラウリルチオジプロピオネート、ラウリルステアリルチオジプロピオネートペンタエリスリトール-テトラキス(β-ラウリルチオプロピオネート)等のイオウ系酸化防止剤;トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト等のリン系酸化防止剤等が挙げられる。
 光安定剤としては、例えば、2-(2’-ヒドロキシ-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’,5’-t-ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-t-ブチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤;2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤;ヒンダードアミン系光安定剤等が挙げられる。
 本実施形態のアスファルト組成物中の安定剤の含有量は、ブロック共重合体100質量部に対して、0~10質量部であることが好ましく、0~5質量部の範囲がより好ましく、0~3質量部の範囲がさらに好ましく、0.2~2質量部の範囲がよりさらに好ましい。
(添加剤)
 本実施形態のアスファルト組成物には、その他、必要に応じて、従来、アスファルト組成物に慣用されている各種添加剤を添加することができる。
 例えば、シリカ、タルク、炭酸カルシウム、鉱物質粉末、ガラス繊維等の充填剤や補強剤、鉱物質の骨材、ベンガラ、二酸化チタン等の顔料、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、低分子量ポリエチレンワックス等のワックス類、あるいは、アゾジカルボンアミド等の発泡剤、アタクチックポリプロピレン、エチレン-エチルアクリレート共重合体等のポリオレフィン系又は低分子量のビニル芳香族系熱可塑性樹脂、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレンーブタジエンゴム、エチレンープロピレンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、イソプレンーイソブチレンゴム、ポリペンテナマーゴム、及び本発明以外のスチレンーブタジエン系ブロック共重合体、スチレンーイソプレン系ブロック共重合体、水素化スチレン-ブタジエン系ブロック共重合体、水素化スチレン-イソプレン系ブロック共重合体等の合成ゴムが挙げられる。
 本実施形態のアスファルト組成物中の上記添加剤の含有量は、ブロック共重合体100質量部に対して、0~100質量部であることが好ましく、0~50質量部の範囲がより好ましく、0~30質量部の範囲がさらに好ましく、1~20質量部の範囲がよりさらに好ましい。
(その他)
 上記の他に以下のような物質を添加することができる。
 ゴム加硫剤、架橋剤:例えば硫黄、硫黄化合物、硫黄以外の無機加硫剤、オキシム類、ニトロソ化合物、ポリアミン、有機過酸化物、樹脂加硫剤が挙げられる。
 可塑剤:例えばフタル酸誘導体、テトラヒドロフタル酸誘導体、アジピン酸誘導体、アゼライン酸誘導体、セバシン酸誘導体、ドデカン-2-酸誘導体、マレイン酸誘導体、フマル酸誘導体、トリメリット酸誘導体、ピロメリット酸誘導体、くえん酸誘導体、オレイン酸誘導体、リシノール酸誘導体、スルホン酸誘導体、リン酸誘導体、グルタール酸誘導体、グリコール誘導体、グセリン誘導体、パラフィン誘導体、エポキシ誘導体が挙げられる。
 造核剤:脂肪酸金属塩系、ソルビトール系、リン酸エステル金属塩型が挙げられる。
本実施形態のアスファルト組成物中の上記その他成分の含有量は、本実施形態のアスファルト組成物において、上述したブロック共重合体を100質量部としたとき、0~10質量部であることが好ましく、0~5質量部の範囲がより好ましく、0~3質量部の範囲がさらに好ましく、0.2~2質量部の範囲がよりさらに好ましい。
 アスファルト組成物を用いる舗装形態としては、特に限定されないが、例えば、密粒度舗装、排水性舗装、透水性舗装、密粒度ギャップアスファルト舗装、砕石マスチックアスファルト舗装、カラー舗装、半たわみ性舗装、保水性舗装、薄層舗装が挙げられる。
 密粒度舗装においては、耐流動、滑り抵抗性の改善が主に求められる。この場合、アスファルト組成物中のブロック共重合体の含有量は、アスファルト100質量%に対して、好ましくは3~5.5質量%である。また、密粒度舗装に用いられ得るアスファルト組成物の組成としては、各骨材とフィラーの合計量100質量%(アスファルトを除く)に対して、好ましくは、粗骨材40~55質量%、細骨材40~50質量%、フィラー3~5質量%、アスファルト5~7%質量%である。
 排水性舗装においては、排水性、視認性、騒音性の改善が主に求められる。この場合、アスファルト組成物中のブロック共重合体の含有量は、アスファルト100質量%に対して、好ましくは5~10質量%である。また、排水性舗装に用いられ得るアスファルト組成物の組成としては、各骨材とフィラーの合計量100質量%(アスファルトを除く)に対して、好ましくは、粗骨材60~85質量%、細骨材5~20質量%、フィラー3~5質量%、アスファルト4~6%質量%である。
 透水性舗装においては、透水性の改善が主に求められる。この場合、アスファルト組成物中のブロック共重合体の含有量は、アスファルト100質量%に対して、好ましくは0.5~6質量%である。また、透水性舗装に用いられ得るアスファルト組成物の組成としては、各骨材とフィラーの合計量100質量%(アスファルトを除く)に対して、好ましくは、粗骨材60~85質量%、細骨材5~20質量%、フィラー3~5質量%、アスファルト4~6質量%である。
 密粒度ギャップ舗装においては、摩耗性、耐流動、耐久性、滑り抵抗性の改善が主に求められる。この場合、アスファルト組成物中のブロック共重合体の含有量は、アスファルト100質量%に対して、好ましくは5~12質量%である。また、密粒度ギャップ舗装に用いられ得るアスファルト組成物の組成としては、各骨材とフィラーの合計量100質量%(アスファルトを除く)に対して、好ましくは、粗骨材50~60質量%、細骨材30~40質量%、フィラー3~6質量%、アスファルト4.5~6質量%である。
 砕石マスチックアスファルト舗装においては、摩耗性、不透水性、応力緩和性、耐流動、騒音性の改善が主に求められる。この場合、アスファルト組成物中のブロック共重合体の含有量は、アスファルト100質量%に対して、好ましくは4~10質量%である。また、砕石マスチックアスファルト舗装に用いられ得るアスファルト組成物の組成としては、各骨材とフィラーの合計量100質量%(アスファルトを除く)に対して、粗骨材55~70質量%、細骨材15~30質量%、フィラー5~10質量%、アスファルト5.5~8質量%である。
 半たわみ性舗装においては、視認性、耐油性、耐流動の改善が主に求められる。この場合、アスファルト組成物中のブロック共重合体の含有量は、アスファルト100質量%に対して、好ましくは4~10質量%である。また、半たわみ性舗装に用いられ得るアスファルト組成物の組成としては、各骨材とフィラーの合計量100質量%(アスファルトを除く)に対して、好ましくは、粗骨材60~85質量%、細骨材5~20質量%、フィラー3~5質量%、アスファルト4~6質量%であり、また、空隙率15~20%程度で空隙にセメント系モルタルを充填することが好ましい。
 保水性舗装においては、舗装温度上昇の抑制、保水性の改善が主に求められる。この場合、アスファルト組成物中のブロック共重合体の含有量は、アスファルト100質量%に対して、好ましくは4~10質量%である。また、保水性舗装に用いられ得るアスファルト組成物の組成としては、各骨材とフィラーの合計量100質量%(アスファルトを除く)に対して、粗骨材60~85質量%、細骨材5~20質量%、フィラー3~5質量%、アスファルト4~6質量%であり、また、空隙率15~20%程度で空隙にセメント系や石膏系などの保水材を充填することが好ましい。
 薄層舗装においては、経済性、工期短縮、施工性の改善が主に求められる。この場合、アスファルト組成物中のブロック共重合体の含有量は、アスファルト100質量%に対して、好ましくは4~8質量%である。また、薄層舗装に用いられ得るアスファルト組成物の組成としては、各骨材とフィラーの合計量100質量%(アスファルトを除く)に対して、好ましくは、骨材(5~2.5mm)60~85質量%、細骨材(2.5mm以下)5~20質量%、フィラー3~5質量%、アスファルト4~6.5質量%である。
〔アスファルト組成物の製造方法〕
 本実施形態のアスファルト組成物の製造方法は、特に限定されるものではなく、公知の混合機、熱溶融釜、ニーダー等により各成分を加熱溶融混練し、均一混合する方法で製造できる。
 例えば、160℃~200℃(通常は180℃前後)の熱溶融釜に、アスファルトを浸漬し、完全に溶融させ、ホモミキサー等の攪拌機で攪拌しながら、ブロック共重合体、その他の所定の添加剤を添加し、その後、攪拌速度を上げ、混練することによりアスファルト組成物を製造できる。なお、通常の撹拌速度は、用いる装置により適時選択すればよいが、通常、100rpm以上8,000rpm以下であり、撹拌時間は好ましくは30分~6時間、より好ましくは1時間~3時間である。
 以下、具体的な実施例と比較例を挙げて本発明について詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。先ず、実施例及び比較例に適用した、評価方法及び物性の測定方法について下記に示す。
[I.ブロック共重合体の組成及び構造の評価]
(I-1)ブロック共重合体中のビニル芳香族単量体単位の含有量(スチレン含有量)
 一定量の重合体をクロロホルムに溶解し、紫外分光光度計(島津製作所製、UV-2450)を用いて、ビニル芳香族化合物(スチレン)に起因する吸収波長(262nm)のピーク強度から検量線を用いてビニル芳香族単量体単位(スチレン)の含有量を算出した。
(I-2)ブロック共重合体中の重合体ブロック(A)の含有量
 水添前の重合体を使用し、I.M.Kolthoff,etal.,J.Polym.Sci.1,p.429(1946)に記載の四酸化オスミウム酸法で測定した。重合体の分解にはオスミウム酸0.1g/125mL第3級ブタノール溶液を用いた。
(I-3)ブロック共重合体の組成分析と水素添加率
 部分水添ブロック共重合体中のビニル含有量及び共役ジエン中の不飽和基の水素添加率を、核磁気共鳴スペクトル解析(NMR)により、下記の条件で測定した。水添反応後のブロック共重合体を、大量のメタノール中に沈澱させることで、部分水添ブロック共重合体を沈殿させて回収した。次いで、部分水添ブロック共重合体をアセトンで抽出し、抽出液を真空乾燥し、1H-NMR測定のサンプルとして用いた。1H-NMR測定の条件を以下に記す。
(測定条件)
 測定機器   :JNM-LA400(JEOL製)
 溶媒     :重水素化クロロホルム
 測定サンプル :ブロック共重合体を水素添加する前後の抜き取り品
 サンプル濃度 :50mg/mL
 観測周波数  :400MHz
 化学シフト基準:TMS(テトラメチルシラン)
 パルスディレイ:2.904秒
 スキャン回数 :64回
 パルス幅   :45°
 測定温度   :26℃
 また、上記で得られた1H-NMRスペクトルに基づいて、共役ジエン単量体単位(a)が水添されたアルケニル単量体単位(a1)の含有量、共役ジエン単量体単位(b)が水添されたアルケニル単量体単位(b1)の含有量、水添されなかったアルケニル単量体単位(a2)の含有量、水添されなかったアルケニル単量体単位(b2)の含有量を算出した。
(I-4)重量平均分子量、分子量分布
 GPC〔装置は、ウォーターズ製〕で測定し、溶媒にはテトラヒドロフランを用い、温度35℃でクロマトグラムを測定した。市販の標準ポリスチレンの測定から求めた検量線(標準ポリスチレンのピーク分子量を使用して作成)を使用して、得られたクロマトグラムから重量平均分子量(ポリスチレン換算分子量)と数平均分子量を求め、これらの比から分子量分布を求めた。
(I-5)動的粘弾性のスペクトル
 tanδ(損失正接)ピーク高さ、温度は、粘弾性測定解析装置ARES(ティー・エイ・インスルメント・ジャパン株式会社製、商品名)を用い、粘弾性スペクトルを測定することにより求めた。捻じりタイプのジオメトリーに、測定用資料をセットし、ひずみ0.5%、測定周波数は1Hzで測定した。
[II.アスファルトの組成分析]
(II-1)コロイダルインデックス(Ci)
 薄層クロマトグラフィー自動検出装置(イアトロスキャンMK-6:三菱化学メディエンス株式会社製、商品名)を用いて、石油学会の石油類試験関係規格のJPI-5S-70-10に準拠した測定法で、各アスファルトの飽和分、アスファルテン分、レジン分、芳香族分を求めた。コロイダルインデックス(Ci)は以下の式により求めた。
Ci=(飽和分含有量+アスファルテン分含有量)/(レジン分含有量+芳香族分含有量)
 なお、コロイダルインデックスは、アスファルト道路舗装体からアスファルト成分を抽出し、抽出成分を分析することによっても測定可能である。
(II-2)アスファルトの針入度
 JIS-K 2207に準じ、恒温水浴槽で25℃に保った試料に規定の針が5秒間に進入する長さを測定することにより、アスファルトの針入度を求めた。なお、実施例で用いたアスファルトは、上記測定において針入度が60以上100以下であった。
[III.アスファルト組成物の特性]
(III-1)溶融粘度
 160℃及び180℃でブルックフィールド型粘度計(DV-III型)により溶融粘度を測定した。溶融粘度の測定値(mPa・s)が、道路舗装用の場合、160℃で500以下、アスファルト防水シートの場合、180℃で500以下であれば実用上優れた性能、各々の温度条件で450以下であれば実用上十分な性能であると判断した。
(III-2)軟化点
 JIS-K2207に準じて、アスファルト組成物の軟化点を測定した。規定の環に試料を充填し、グリセリン液中に水平に支え、試料の中央に3.5gの球を置き、液温を5℃/minの速度で上昇させたとき、球の重さで試料が環台の底板に触れた時の温度を測定した。軟化点の測定値(℃)が、75以上であれば実用上優れた性能、82以上であれば実用上十分な性能であり、さらに120以上であればアスファルト防水シート用途としても実用上優れた性能、130以上であれば実用上十分な性能であると判断した。
(III-3)伸度
 JIS-K2207に準じ、試料を形枠に流し込み、規定の形状にした後、恒温水浴内で15℃に保ち、次に試料を5cm/minの速度で引っ張ったとき、試料が切れるまでに伸びた距離を測定した。伸度力の測定値(cm)が、55以上であれば実用上優れた性能、60以上であれば実用上十分な性能であると判断した。
(III-4)高温貯蔵安定性(軟化点の変化差)
 アスファルト組成物製造直後、180℃のオーブン中で、3日間加熱した。その後、金属缶を取り出し軟化点を測定した。製造直後の軟化点と3日間加熱後の軟化点差を高温貯蔵安定性の尺度とした。軟化点差が小さいほど、高温貯蔵安定性は良好である。高温貯蔵前後の軟化点差の値(℃)が、10以下であれば実用上優れた性能、5以下であれば実用上十分な性能であると判断した。
(III-5)わだち掘れ性
 わだち掘れ性の指標としてG*/sinδを用いて評価した。G*/sinδは、粘弾性測定解析装置ARES(ティー・エイ・インスルメント・ジャパン株式会社製、商品名)を用い、粘弾性スペクトルを測定することにより求めた。捻じりタイプのジオメトリーに、測定用資料をセットし、ひずみ0.5%、測定周波数は1Hz、パラレルプレート直径7.9mmでG*(複素弾性率)とsinδを測定した。G*/sinδの測定値(Pa)が、750以上であれば実用上優れた性能、900以上であれば実用上十分な性能であると判断した。
[IV.水添触媒の調製]
 窒素置換した反応容器に乾燥、精製したシクロヘキサン2リットルを仕込み、ビス(η5-シクロペンタジエニル)チタニウムジ-(p-トリル)40ミリモルと分子量が約1,000の1,2-ポリブタジエン(1,2-ビニル結合量約85%)150グラムを溶解した後、n-ブチルリチウム60ミリモルを含むシクロヘキサン溶液を添加して室温で5分反応させ、直ちにn-ブタノール40ミリモルを添加攪拌して室温で保存した。
[V.ブロック共重合体の調整]
<ポリマー1>
 内容積が10Lの攪拌装置及びジャケット付き槽型反応器を用いて、重合を以下の方法で行った。
(1段目)
 シクロヘキサン10質量部を反応器に仕込んで温度70℃に調整した後、n-ブチルリチウムを全モノマー(反応器に投入したブタジエンモノマー及びスチレンモノマーの総量)の質量に対して0.058質量%、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン(以下TMEDAと称する)をn-ブチルリチウム1モルに対して0.4モル添加し、その後モノマーとしてスチレン10.5質量部を含有するシクロヘキサン溶液(モノマー濃度22質量%)を約3分間かけて添加し、反応器内温を約70℃、反応器内圧を0.30MPaになる様に調整しながら30分間反応させた。
(2段目)
 次に、ブタジエン56質量部を含有するシクロヘキサン溶液(モノマー濃度22質量%)とスチレン23質量部を含有するシクロヘキサン溶液(モノマー濃度22質量%)をそれぞれ30分間と10分間かけて一定速度で連続的に反応器に供給し、その後、30分間反応させた。この間、反応器内温は約70℃、反応器内圧を0.30MPaになるように調整した。
(3段目)
 その後、更にモノマーとしてスチレン10.5質量部を含有するシクロヘキサン溶液(モノマー濃度22質量%)を約3分間かけて添加し、反応器内温を約70℃、反応器内圧を0.30MPaに調整しながら30分間反応させ、ブロック共重合体を得た。
 次に、得られたブロック共重合体に、上記水添触媒をブロック共重合体の質量に対してチタンとして95ppm添加し、水素圧0.7MPa、温度65℃で水添反応を行った。反応終了後にメタノールを添加し、次に安定剤としてオクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネートをブロック共重合体の質量に対して0.3質量%添加し、水添ブロック共重合体(以下、ポリマー1と称する)を得た。水添率は87%であった。
<ポリマー2>
 n-ブチルリチウムの供給量を0.037質量%添加とし、1段目に供給するスチレンを10質量部、2段目に供給するブタジエンを70質量部、スチレンを10質量部、ブタジエンの添加時間を15分間、3段目に供給するスチレンを10質量部に変えること以外は、ポリマー1と同様の方法により重合を行った。
 次に、得られたブロック共重合体に、上記水添触媒をブロック共重合体の質量に対してチタンとして93ppm添加する以外は、ポリマー1と同様に水添反応を行い、水添ブロック共重合体(以下、ポリマー2と称する)を得た。水添率は84%であった。
<ポリマー3>
 n-ブチルリチウムの供給量を0.063質量%添加とし、1段目に供給するスチレンを17.5質量部、2段目に供給するブタジエンを50質量部、スチレンを15質量部、3段目に供給するスチレンを17.5質量部に変えること以外は、ポリマー1と同様の方法により重合を行った。
 次に、得られたブロック共重合体に、上記水添触媒をブロック共重合体の質量に対してチタンとして90ppm添加する以外は、ポリマー1と同様に水添反応を行い、水添ブロック共重合体(以下、ポリマー3と称する)を得た。水添率は80%であった。
<ポリマー4>
 n-ブチルリチウムの供給量を0.045質量%添加とし、1段目に供給するスチレンを7.5質量部、2段目に供給するブタジエンを62質量部、ブタジエンの添加時間を20分間、3段目に供給するスチレンを7.5質量部に変えること以外は、ポリマー1と同様の方法により重合を行った。
 次に、得られたブロック共重合体に、上記水添触媒をブロック共重合体の質量に対してチタンとして80ppm添加する以外は、ポリマー1と同様に水添反応を行い、水添ブロック共重合体(以下、ポリマー4と称する)を得た。水添率は62%であった。
<ポリマー5>
 n-ブチルリチウムの供給量を0.077質量%添加とし、1段目に供給するスチレンを12.5質量部、2段目に供給するブタジエンを45質量部、スチレンを30質量部、ブタジエンの添加時間を45分間、3段目に供給するスチレンを12.5質量部に変え、反応器内温は85℃、反応器内圧を0.42MPaになる様に調整すること以外は、ポリマー1と同様の方法により重合を行った。
 次に、得られたブロック共重合体に、上記水添触媒をブロック共重合体の質量に対してチタンとして68ppm添加、反応器内温は85℃にする以外は、ポリマー1と同様に水添反応を行い、水添ブロック共重合体(以下、ポリマー5と称する)を得た。水添率は45%であった。
<ポリマー6>
 n-ブチルリチウムの供給量を0.056質量%添加とし、1段目に供給するスチレンを10質量部、2段目に供給するブタジエンを57質量部、ブタジエンの添加時間を25分間、3段目に供給するスチレンを10質量部に変えること以外は、ポリマー1と同様の方法により重合を行った。
 次に、得られたブロック共重合体に、上記水添触媒をブロック共重合体の質量に対してチタンとして75ppm添加する以外は、ポリマー1と同様に水添反応を行い、水添ブロック共重合体(以下、ポリマー6と称する)を得た。水添率は50%であった。
<ポリマー7>
 n-ブチルリチウムの供給量を0.070質量%添加とし、1段目に供給するスチレンを15.5質量部、2段目に供給するブタジエンを30質量部、スチレンを39質量部、ブタジエンの添加時間を55分間、3段目に供給するスチレンを15.5質量部に変えること以外は、ポリマー1と同様の方法により重合を行った。
 次に、得られたブロック共重合体に、上記水添触媒をブロック共重合体の質量に対してチタンとして67ppm添加する以外は、ポリマー1と同様に水添反応を行い、水添ブロック共重合体(以下、ポリマー7と称する)を得た。水添率は43%であった。
<ポリマー8>
 n-ブチルリチウムの供給量を0.042質量%添加とし、1段目に供給するスチレンを6質量部、2段目に供給するブタジエンを85質量部、スチレンを3質量部、ブタジエンの添加時間を10分間、3段目に供給するスチレンを6質量部に変えること以外は、ポリマー1と同様の方法により重合を行った。
 次に、得られたブロック共重合体に、上記水添触媒をブロック共重合体の質量に対してチタンとして94ppm添加する以外は、ポリマー1と同様に水添反応を行い、水添ブロック共重合体(以下、ポリマー8と称する)を得た。水添率は85%であった。
<ポリマー9>
 n-ブチルリチウムの供給量を0.048質量%添加とし、1段目に供給するスチレンを4質量部、2段目に供給するブタジエンを78質量部、スチレンを14質量部、ブタジエンの添加時間を10分間、3段目に供給するスチレンを4質量部に変えること以外は、ポリマー1と同様の方法により重合を行った。
 次に、得られたブロック共重合体に、上記水添触媒をブロック共重合体の質量に対してチタンとして96ppm添加する以外は、ポリマー1と同様に水添反応を行い、水添ブロック共重合体(以下、ポリマー9と称する)を得た。水添率は87%であった。
<ポリマー10>
 n-ブチルリチウムの供給量を0.062質量%添加とし、1段目に供給するスチレンを23質量部、2段目に供給するブタジエンを50質量部、スチレンを5質量部、3段目に供給するスチレンを22質量部に変えること以外は、ポリマー1と同様の方法により重合を行った。
 次に、得られたブロック共重合体に、ポリマー1と同様に水添反応を行い、水添ブロック共重合体(以下、ポリマー10と称する)を得た。水添率は84%であった。
<ポリマー11>
 n-ブチルリチウムの供給量を0.057質量%添加とし、1段目に供給するスチレンを15質量部、2段目に供給するブタジエンを51質量部、スチレンを19質量部、ブタジエンの添加時間を35分間、反応器内温は75℃になる様に調整し、3段目に供給するスチレンを15質量部に変えること以外は、ポリマー1と同様の方法により重合を行った。
 次に、得られたブロック共重合体に、上記水添触媒をブロック共重合体の質量に対してチタンとして65ppm添加する以外は、ポリマー1と同様に水添反応を行い、水添ブロック共重合体(以下、ポリマー11と称する)を得た。水添率は34%であった。
<ポリマー12>
1段目に供給するスチレンを10質量部、2段目に供給するブタジエンを57質量部、ブタジエンの添加時間を25分間、3段目に供給するスチレンを10質量部に変えること以外は、ポリマー1と同様の方法により重合を行った。
 次に、得られたブロック共重合体に、上記水添触媒をブロック共重合体の質量に対してチタンとして35ppm添加する以外は、ポリマー1と同様に水添反応を行い、水添ブロック共重合体(以下、ポリマー12と称する)を得た。水添率は9%であった。
<ポリマー13>
 1段目に供給するスチレンを9質量部、2段目に供給するブタジエンを60質量部、スチレンを22質量部、ブタジエンの添加時間を8分間、3段目に供給するスチレンを9質量部に変えること以外は、ポリマー1と同様の方法により重合を行った。
 次に、得られたブロック共重合体に、上記水添触媒をブロック共重合体の質量に対してチタンとして85ppm添加する以外は、ポリマー1と同様に水添反応を行い、水添ブロック共重合体(以下、ポリマー13と称する)を得た。水添率は75%であった。
<ポリマー14>
 n-ブチルリチウムの供給量を0.065質量%添加とし、1段目に供給するスチレンを10質量部、2段目に供給するブタジエンを50質量部、スチレンを30質量部、ブタジエンの添加時間を40分間、3段目に供給するスチレンを10質量部に変え、反応器内温は95℃、反応器内圧を0.52MPaになる様に調整すること以外は、ポリマー1と同様の方法により重合を行った。
 次に、得られたブロック共重合体に、上記水添触媒をブロック共重合体の質量に対してチタンとして85ppm添加する以外は、ポリマー1と同様に水添反応を行い、水添ブロック共重合体(以下、ポリマー14と称する)を得た。水添率は70%であった。
<ポリマー15>
 n-ブチルリチウムの供給量を0.062質量%添加とし、1段目に供給するスチレンを20質量部、2段目に供給するブタジエンを61質量部、スチレンを添加せず、3段目に供給するスチレンを19質量部に変えること以外は、ポリマー1と同様の方法により重合を行った。
 水添反応は行わず、ポリマー15を得た。水添率は0%であった。
<ポリマー16>
 1段目に供給するスチレンを7.5質量部、2段目に供給するブタジエンを30質量部、スチレンを55質量部、ブタジエンの添加時間を70分間、3段目に供給するスチレンを7.5質量部に変えること以外は、ポリマー1と同様の方法により重合を行った。
 次に、得られたブロック共重合体に、上記水添触媒をブロック共重合体の質量に対してチタンとして99ppm添加する以外は、ポリマー1と同様に水添反応を行い、水添ブロック共重合体(以下、ポリマー16と称する)を得た。水添率は98%であった。得られた各ブロック共重合体の性状を、表1に示した。
<ポリマー17>
 n-ブチルリチウムの供給量を0.057質量%添加とし、1段目に供給するスチレンを10質量部、2段目に供給するブタジエンを57質量部、ブタジエンの添加時間を25分間、3段目に供給するスチレンを10質量部添加した後に、第1ステップの前に添加したn-ブチルリチウム1molに対して、N,N’-ジメチルプロピレンウレア0.9molを添加した以外は、ポリマー1と同様の方法により重合を行った。
 次に、得られたブロック共重合体に、上記水添触媒をブロック共重合体の質量に対してチタンとして80ppm添加する以外は、ポリマー1と同様に水添反応を行い、水添ブロック共重合体(以下、ポリマー17と称する)を得た。水添率は50%であった。
<ポリマー18>
 TMEDAをn-ブチルリチウム1モルに対して0.05モル添加し、n-ブチルリチウムの供給量を0.105質量部添加とし、1段目に供給するスチレンを15質量部、2段目に供給するブタジエンを70質量部、スチレンを添加せず、3段目に供給するスチレンを15質量部加えた後に、ジメチルジクロロシランを添加した以外は、ポリマー1と同様の方法により重合を行った。水添反応は行わず、ポリマー18を得た。水添率は0%であった。
<ポリマー:EVA>
 エチレン/酢酸ビニル共重合体(EVA):EV460(三井・デュポンポリケミカル株式会社、商品名、VA含有量19%)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 
〔実施例1〕
 400gのコロイダルインデックス(Ci値)が0.36、飽和分が5.4質量%、芳香族分が52.78質量%、レジン分が20.69質量%、アスファルテン分が21.13質量%)のストレートアスファルト(歴世礦油製(韓国))を750ccの容器に入れ、容器を180℃のオイルバスに浸漬し、ストレートアスファルトを完全溶解させた。
 次に、回転速度3000rpmでストレートアスファルトをホモミキサーで攪拌しながら、上述のようにして得られたブロック共重合体(ポリマー1)14gを、少しずつストレートアスファルト中に添加した。添加が終了したら、攪拌速度を6000rpmに上げ、30分間混練してアスファルト組成物を得た。得られた各アスファルト組成物の物性を、表2に示した。
〔実施例2~9、比較例1~8〕
 下記表2に示すように、所定のポリマーを用い、それぞれのブロック共重合体とアスファルトとの比率を実施例1と同等にし、実施例1と同様の混練方法により、アスファルト組成物を得た。得られた各アスファルト組成物の物性を、表2に示した。なお、コロイダルインデックス(Ci値)が0.36のアスファルトとしては、韓国の歴世礦油製、ストアス60-80を用いた。
〔実施例10〕
 下記表2に示すように、ポリマー6を8g、ポリマー18を8g添加する以外は、実施例1と同様の混練方法により、アスファルト組成物を得た。得られた各アスファルト組成物の物性を、表2に示した。
〔実施例11〕
 下記表2に示すように、ポリマー17を12g、EVAポリマーを4g添加する以外は、実施例1と同様の混練方法により、アスファルト組成物を得た。得られた各アスファルト組成物の物性を、表2に示した。
〔実施例12〕
 下記表2に示すように、ポリマー6を14g添加後に、硫黄をアスファルト組成物中に0.1質量%添加し、添加後に120分間撹拌して、160℃12時間養生し、アスファルト組成物を得た以外は実施例1と同様にアスファルト組成物を作製した。得られた各アスファルト組成物の物性を、表2に示した。
〔実施例13〕
 下記表2に示すように、ポリマー6を8g、ポリマー18を8g添加後に、ポリリン酸(キシダ化学社製)をアスファルト組成物中に0.2質量%添加した以外は実施例12と同様にアスファルト組成物を作製した。得られた各アスファルト組成物の物性を、表2に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 
〔実施例14~16、比較例9~11〕
 下記表3に示すように、所定のポリマーを用い、それぞれのブロック共重合体とアスファルトとの比率に従い、実施例1と同様の混練方法により、アスファルト組成物を得た。得られた各アスファルト組成物の物性を、表3に示した。なお、コロイダルインデックス(Ci値)が0.5(飽和分:10.6質量%、芳香族分:43.1質量%、レジン分:23.6質量%、アスファルテン分:22.6質量%)のアスファルトとしては、Caladium Middle East FZE製、ストアス60-70を用い、コロイダルインデックス(Ci値)が0.28(飽和分:4.52質量%、芳香族分:59.16質量%、レジン分:19.06質量%、アスファルテン分:17.27質量%)のアスファルトとしては、JX日鋼日石エネルギー株式会社根岸製油所製、ストアス60-80を用い、コロイダルインデックス(Ci値)が0.55のアスファルトとしては、Petro Chem製、ストアス70-80を用いた。なお、コロイダルインデックス(Ci値)が0.36のアスファルトとしては、上記同様のものを用いた。
〔実施例17~20〕
 下記表3に示すように、実施例17と実施例20のアスファルトには、コロイダルインデックス(Ci値)が0.41(飽和分:7.4質量%、芳香族分:47.8質量%、レジン分:23.3質量%、アスファルテン分:21.5質量%)のアスファルトとしては、韓国製ストアス60-80、実施例18と実施例19のアスファルトには、コロイダルインデックス(Ci値)が0.44(飽和分:5.8質量%、芳香族分:42.4質量%、レジン分:27.2質量%、アスファルテン分:24.6質量%)のアスファルトとしては、インド産ストアス80-100を用い、実施例17と実施例19にはポリマー6、実施例18にはポリマー4、実施例20にはポリマー2を用いる以外は、実施例1と同様の混練方法により、アスファルト組成物を得た。得られた各アスファルト組成物の物性を、表2に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 以上のとおり、本発明のアスファルト組成物は、軟化点、伸度が高く、溶融粘度が低く、また、耐わだち掘れ性、高温貯蔵安定性に優れることが示された。また、実施例1~13のアスファルト組成物は道路舗装用として、実施例14~16のアスファルト組成物はアスファルト防水シート用として良好であり、それぞれ優れた加工性を有していることが分かった。
 本出願は、2014年5月8日に日本国特許庁へ出願された日本特許出願(特願2014-096959)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
 本発明のアスファルト組成物は、道路舗装用アスファルト、アスファルト防水シート等として、産業上の利用可能性があり、特に道路舗装用の分野で好適に利用できる。

Claims (11)

  1.  ブロック共重合体0.5質量部以上20質量部以下と、
     アスファルト100質量部と、を含有し、
     前記ブロック共重合体が、ビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロック(A)、及び共役ジエン単量体単位とビニル芳香族単量体単位を含む共重合体ブロック(B)を有し、前記ブロック共重合体中の前記ビニル芳香族単量体単位の含有量が、20質量%以上60質量%以下であり、
     前記ブロック共重合体中の前記重合体ブロック(A)の含有量が、10質量%以上40質量%以下であり、
     前記ブロック共重合体の前記共役ジエン単量体単位中の二重結合の水添率が、40%以上100%以下であり、
     前記アスファルトのコロイダルインデックス((飽和分含有量+アスファルテン分含有量)/(レジン分含有量+芳香族分含有量))が、0.30以上0.54以下であり、かつ飽和分の含有量が11質量%以下である、
     アスファルト組成物。
  2.  前記ブロック共重合体が、動的粘弾性のスペクトルにおいて、-70℃以上0℃以下の範囲に損失正接のピークトップを有し、前記ピークトップの値が、0.7以上2.0以下である、請求項1に記載のアスファルト組成物。
  3.  前記ブロック共重合体が、動的粘弾性のスペクトルにおいて、-45℃以上-20℃以下の範囲に損失正接のピークトップを有する、請求項1又は2に記載のアスファルト組成物。
  4.  前記アスファルトのコロイダルインデックス(Ci)と、前記ブロック共重合体の動的粘弾性のスペクトルにおける損失正接のピーク温度(Tg(℃))と、が以下の関係を満たす、請求項1~3のいずれか一項に記載のアスファルト組成物。
     Ci≦0.0127×Tg+0.94
  5.  前記ブロック共重合体の前記共役ジエン単量体単位中の二重結合の水添率が、50%以上90%以下である、請求項1~4に記載のいずれか一項に記載のアスファルト組成物。
  6.  前記ブロック共重合体の前記共役ジエン単量体単位中の二重結合の水添率が、60%以上90%以下である、請求項1~5のいずれか一項に記載のアスファルト組成物。
  7.  前記ブロック共重合体の前記共役ジエン単量体単位が、1,2-結合及び/又は3,4-結合に由来する共役ジエン単量体単位(a)と、1,4-結合に由来する共役ジエン単量体単位(b)と、からなり、
     前記共役ジエン単量体単位の総含有量を100質量%とした場合に、
     前記共役ジエン単量体単位(a)が水添されたアルケニル単量体単位(a1)の含有量が、10質量%以上50質量%以下であり、
     前記共役ジエン単量体単位(b)が水添されたアルケニル単量体単位(b1)の含有量が、0質量%以上80質量%以下であり、
     水添後に水添されていない共役ジエン単量体単位(a2)と水添後に水添されていない共役ジエン単量体単位(b2)の含有量の和が、0質量%以上90質量%以下である、請求項1~6のいずれか一項に記載のアスファルト組成物。
  8.  前記ブロック共重合体の重量平均分子量が、50000以上300000以下である、請求項1~7のいずれか一項に記載のアスファルト組成物。
  9.  前記ブロック共重合体が、水酸基、酸無水物基、エポキシ基、アミノ基、アミド基、シラノール基、及びアルコキシシラン基からなる群から選択される少なくとも一つの官能基を有する、請求項1~8のいずれか一項に記載のアスファルト組成物。
  10.  前記ブロック共重合体の前記共役ジエン単量体単位の総含有量に対して、1,2-結合及び/又は3,4-結合に由来する共役ジエン単量体単位(a)の含有量が、10質量%以上50質量%以下である、請求項1~9のいずれかに記載のアスファルト組成物。
  11.  前記アスファルトの針入度が、60を超え、80以下である、請求項1~10のいずれか一項に記載のアスファルト組成物。
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