WO2019116750A1 - グースアスファルト組成物 - Google Patents

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WO2019116750A1
WO2019116750A1 PCT/JP2018/040042 JP2018040042W WO2019116750A1 WO 2019116750 A1 WO2019116750 A1 WO 2019116750A1 JP 2018040042 W JP2018040042 W JP 2018040042W WO 2019116750 A1 WO2019116750 A1 WO 2019116750A1
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WO
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petroleum
asphalt
less
value
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/040042
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English (en)
French (fr)
Inventor
雅也 井上
彰 瀬尾
Original Assignee
昭和シェル石油株式会社
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L53/00—Compositions 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
    • C08L53/02—Compositions 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L91/00—Compositions of oils, fats or waxes; Compositions of derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L95/00—Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch

Definitions

  • the present invention relates to a goose asphalt composition which is excellent in fluidity and is suitable for exerting strength required for heavy traffic pavement.
  • goose asphalt that is more durable than ordinary asphalt pavement is used.
  • a steel floor slab has a property of being bent downward due to impact due to traffic load and repeated bending load, it is important to improve the deflection followability of the goose asphalt used.
  • the present disclosure has been made in view of the above-described problems, and the object of the present disclosure is to improve goose asphalt composition capable of exhibiting high fluidity while improving rutting resistance. To provide.
  • solvent deasphalted asphalt 40 to 60% by mass
  • petroleum-based solvent-extracted oil 15 to 25% by mass
  • SEBS having a styrene content of 60 to 70%: 10 to 13% by mass
  • a petroleum resin 13 to 20% by mass
  • the goose asphalt composition which can exhibit high fluidity can be provided.
  • FIG. 2 is a flow diagram of a process for producing a goose asphalt composition in the present disclosure. It is a figure for demonstrating the detail of the measuring method of DS value. It is a figure which shows the example of the amount of settlements (mm) with respect to test time (minute) when the measurement test start time of DS value measurement is made into the starting point.
  • the present inventors diligently studied the composition of the goose asphalt composition and the content thereof. As a result, in order to improve the flowability, optimization of the range of styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer (SEBS) and addition of a petroleum resin to improve rutting resistance are newly made.
  • SEBS styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer
  • the present invention has been completed.
  • the goose asphalt composition in the present embodiment contains at least solvent-deasphalted asphalt, petroleum-based solvent-extracted oil, SEBS having a styrene content of 60% to 70%, and petroleum resin.
  • SEBS having a styrene content of 60% to 70%
  • petroleum resin having a styrene content of 60% to 70%
  • the contents and properties of each component composition are as follows.
  • Solvent deasphalted asphalt 40% by mass to 60% by mass Petroleum-based solvent-extracted oil: 15% by mass to 25% by mass SEBS having a styrene content of 60 to 70%: 10% by mass to 13% by mass Resin: 13% by mass or more and 20% by mass or less Peeling preventing agent: 0.2% by mass or more and 1.5% by mass or less Penetration degree: 5 or more and 10 or less (1/10 mm)
  • propane deasphalted asphalt which uses propane as a solvent, or either or both of propane and butane among solvent deasphalted asphalts.
  • the propane deasphalted asphalt has, for example, a penetration of 12 (1/10 mm) at 25 ° C., a softening point of 63.5 ° C., a viscosity at 180 ° C. of 132 mPa ⁇ s, a density of 1062 kg / m at 15 ° C. under JIS K 2207 One that is 3 may be used.
  • these physical properties in propane deasphalted asphalt are merely examples, and the present invention is not limited thereto.
  • the content of the deasphalted asphalt is less than 40% by mass, the proportion of petroleum-based solvent-extracted oil increases, so the rutting resistance can not be improved.
  • the content of the deasphalted asphalt exceeds 60% by mass, the proportion of the petroleum-based solvent-extracted oil decreases, and it becomes difficult to flow at the construction work temperature, and the workability is reduced.
  • the compatibility with the hydrogenated thermoplastic elastomer may be reduced. Therefore, the content of the deasphalted asphalt relative to the entire goose asphalt composition is 40% by mass or more and 60% by mass or less.
  • extract Petroleum-based solvent-extracted oil
  • extract is a petroleum-based solvent-extracted oil
  • the role of the extract is to increase the solubility of SEBS in the base asphalt and to prevent the occurrence of separation in storage stability, and when the amount of SEBS added is large, the required amount of extract added Also increases. In addition, adding more extract than necessary to the added amount of SEBS reduces the strength.
  • the content of the extract relative to the entire goose asphalt composition is determined in consideration of the dynamic stability (DS value) in the wheel tracking test showing penetration, softening point and strength (resistance to rutting). In addition to this, the content of this extract is determined in consideration of the DS value, and further considering the content ratio with the petroleum resin. In the range examined in the present invention, the content of the extract relative to the entire goose asphalt composition is preferably 15% by mass or more and 25% by mass or less.
  • SEBS having a styrene content of 60% by mass to 70% by mass
  • SEBS eliminates double bonds by completely hydrogenating the butadiene block in styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS), and has significantly improved heat resistance and weatherability over SBS.
  • SBS styrene-butadiene-styrene block copolymer
  • this SEBS may be replaced by anything, such as SEPS other than SEBS, as long as the double bond is eliminated by completely hydrogenating the butadiene block in SBS.
  • SEPS styrene-butadiene-styrene block copolymer
  • the SEBS employed has a styrene content in the range of 60% by mass to 70% by mass and a 23 ° C. density in the range of 940 kg / m 3 or more It needs to be.
  • the styrene content is less than 60% by mass, the proportion of butyleneethylene becomes high, and the increase in viscosity becomes remarkable. This significant increase in viscosity causes a significant decrease in the fluidity of the overall composition obtained.
  • the styrene content exceeds 70% by mass, the decrease in the viscosity becomes remarkable and the fluidity becomes high because the proportion of butylene ethylene decreases.
  • SEBS can suppress an excessive increase in viscosity, and from the viewpoint of suppressing an excessive decrease in viscosity to improve the strength of the entire composition, the styrene content is 60% by mass or more and 70% by mass or less.
  • 23 ° C. density is 940 kg / m 3 or more and 980 kg / m 3 or less. By setting the 23 ° C. density to 940 kg / m 3 or more and 980 kg / m 3 or less, the styrene content can be suppressed to the range of 60 mass% or more and 70 mass% or less.
  • SEBS is more preferably manufactured to have a styrene content of 60% by mass to 70% by mass, so that it is possible to suppress an excessive increase in viscosity, and an excessive decrease in viscosity. It becomes possible to suppress and to improve the intensity of the whole composition.
  • the elastic SEBS having the above-described configuration, it is intended to achieve both improvement in DS value and prevention of brittle fracture due to hardening.
  • the lower limit of the content of SEBS is 10% by mass. If the content of SEBS is less than 10% by mass, the strength is reduced and the DS value is significantly reduced.
  • the upper limit of the content of SEBS is 13% by mass. If the content of SEBS exceeds 13% by mass, the viscosity of the composition obtained is too high, and in particular, the flowability at 200 to 240 ° C., which is the construction temperature range, is deteriorated to cause casting method The construction efficiency on doing will fall. Therefore, the content of SEBS in the goose asphalt composition of the present disclosure is 10% by mass or more and 13% by mass or less.
  • Petroleum resin is a polymer of unsaturated hydrocarbon present in the pyrolysis fraction in the petroleum refining process, and has a molecular weight of 100 to 2000, generally 200 to 1500, and a softening point of 60 ° C. or higher It is a pale yellow material having a temperature of up to 150 ° C.
  • a resin obtained by adding hydrogen to the double bond in the molecule of such a non-hydrogenated resin is a hydrogenated resin, and the softening point of this hydrogenated resin is usually 90 ° C. to 150 ° C. is there.
  • resins employed in the present disclosure include hydrogenated rosin resins, hydrogenated C5 petroleum resins, hydrogenated C9 petroleum resins, hydrogenated C5 petroleum resins and C9 petroleum resins.
  • the content of the petroleum resin in the goose asphalt composition of the present disclosure is 13% by mass or more and 20% by mass or less.
  • C9 petroleum resin is used as the petroleum resin 1 in the present disclosure.
  • Typical properties of the C9 petroleum resin used in the present disclosure include a softening point of 140 ° C., an acid value of 0.1 mg KOH / g as defined in JIS K 0070, and a bromine number of 25 g / 100 g as defined in JIS K 2543.
  • the average molecular weight in terms of polyethylene measured by the GPC method is about 1000.
  • the content of the petroleum resin 1 is 13% by mass to 17% by mass, and the petroleum resin 1 is a content ratio to the petroleum solvent extract oil contained in the goose asphalt composition.
  • the upper limit of the content ratio is preferably 90.0%. If the content ratio of petroleum resin 1 to petroleum-based solvent-extracted oil is less than 60.0%, the DS value can not be improved.
  • the petroleum resin 2 in the present disclosure for example, a copolymer resin of hydrogenated C5 petroleum resin and C9 petroleum resin is used.
  • Typical properties of the copolymer resin of C5 petroleum resin and C9 petroleum resin used in the present disclosure are polyethylene having a softening point of 140 ° C., a bromine number of 2 g / 100 g specified by JIS K 2543, and a VPO method.
  • the reduced average molecular weight is about 900.
  • the content of the petroleum resin 2 is 17% by mass to 20% by mass, and the content ratio to the petroleum-based solvent extraction oil (petroleum resin 2 / petroleum-based solvent extraction oil ⁇ 100) Is preferably 89.0% or more.
  • the upper limit of the content ratio is preferably 100.0%.
  • the penetration will be high, and the DS value can not be improved.
  • the content of the petroleum resin 2 is less than 17% by mass, the penetration degree is high, and the DS value is low.
  • the content of the petroleum resin 2 exceeds 20% by mass, the penetrability decreases, the viscosity increases, and the fluidity deteriorates.
  • the content of the anti-peeling agent to the goose asphalt composition is added so as to be in the range of 0.2 mass% or more and 1.5 mass% or less It is preferable to do.
  • a resin acid can be suitably used as a peeling inhibitor.
  • a resin acid is a polycyclic diterpene having 20 carbon atoms and having a carboxyl group, and is a rosin containing any one or more of abietic acid, dehydroabietic acid, neoabietic acid, pimaric acid, isopimaric acid, and parastringic acid. It is
  • disproportionated rosin a dimer acid or trimer acid derived from abietic acid, or a mixture of two or more of them can be used as this resin acid.
  • rosin for example, gum rosin, wood rosin, tall oil rosin and the like are suitably used. Rosin can be classified as the above-mentioned gum rosin, wood rosin, etc. depending on the difference in origin, raw material, and collection method, but it is at least obtained as a residual component of steam distillation of rosin. Further, rosin is a mixture containing abietic acid, parastolic acid, neoabietic acid, dehydroabietic acid, pimaric acid, sandarakopimaric acid, isopimaric acid and the like as components. This rosin usually softens at about 80 ° C. and mainly melts in the range of 90 ° C.
  • the rosin contains various resin acids such as abietic acid, dehydroabietic acid, dihydroabietic acid, tetrahydroabietic acid, parastrinic acid, neoabietic acid, levopimaric acid, etc. These resin acids are purified respectively. It may be used alone.
  • gum rosin is used as a preferred anti-stripping agent for the present disclosure, it is not limited by this.
  • the content of the resin acid is less than 0.2% by mass, the effect of the resin acid is not sufficient, and peeling prevention as a final product and improvement of compatibility can not be achieved.
  • the content of the resin acid exceeds 1.5% by mass, not only the effects of the prevention of peeling and the improvement of the compatibility are saturated but also the amount of the expensive resin acid is added. There is a problem that the increase in raw material cost due to the increase becomes significant. Further, even if the content of the resin acid exceeds 1.5%, the prevention of peeling and the improvement of the compatibility are not significantly improved any more, and it is disadvantageous in the raw material cost. Therefore, the content of the resin acid is desirably 0.2% by mass or more and 1.5% by mass or less (more preferably 0.2% by mass or more and 1% by mass or less).
  • some anti-peeling agents also have the performance as a lubricant, and when using the anti-peeling agent having such properties, in addition to the above-mentioned anti-peeling effect, at the time of construction and rolling. Since it also works as a lubricant to improve the compactability of the rubber, it is possible to form a more suitable goose asphalt composition.
  • Penetration is an index that represents the hardness of the goose asphalt composition. The larger the penetration value, the softer the composition, and the smaller the penetration value, the harder the composition.
  • the penetration 25 ° C. is measured according to JIS K 2207 “Petroleum asphalt-penetration test method”.
  • the penetration degree needs to be 5 or more and 10 or less (1/10 mm).
  • the goose asphalt composition composed of the above-mentioned components is compounded (mixed) with the coarse aggregate and the filler and is paved as a goose asphalt 2, for example, as shown in FIG. Ru.
  • a goose asphalt 2 for example, as shown in FIG. Ru.
  • the manufacturing process of the goose asphalt composition comprised with the component composition mentioned above is demonstrated using FIG. 2 and FIG.
  • the goose asphalt composition is manufactured to have the component composition described above in the polymer modified asphalt production plant 100. It is supplied (solvent deasphalted asphalt, petroleum-based solvent extraction oil) from the base asphalt base tank 101 to the mixing tank 102 through the first supply pipe 104.
  • the goose asphalt composition stirred and mixed at a predetermined temperature and for a predetermined time is supplied to the product tank 103 via the second supply pipe 107 and stored (S303).
  • the asphalt base material tank 101, the mixing tank 102, and the product tank 103 may be equipped with a heating device (heater) for heating the asphalt base material and the goose asphalt composition at a predetermined temperature or maintaining the temperature inside. . In this way, a goose asphalt composition is produced.
  • the goose asphalt composition is mixed (mixed) with the coarse aggregate and the filler in the asphalt mixture plant, and transported to the construction site while cooking in a temperature range of 200 ° C. or more to 260 ° C. or less by a special carrier. Be done.
  • the goose asphalt 2 in a heated state is poured onto the steel floor 3 using a dedicated asphalt finisher.
  • goose asphalt 2 has very high fluidity. For this reason, only by pouring the goose asphalt 2 into the steel floor 3, it becomes possible to fill the fastening member 4 such as a bolt or the like protruding on the surface of the steel floor 3 or every step such as not-shown stepped portion.
  • the goose asphalt 2 can exhibit high waterproof performance and watertight performance. For this reason, compared with the rolling method, filling can be realized with less installation labor.
  • the upper layer of this goose asphalt 2 is paved by filling it with general asphalt concrete 1.
  • the goose asphalt 2 can be filled up to every corner of the tightening member 4 etc. which is projected to the surface of the steel floor 3, and micro air gaps remain inside the pavement. Can be prevented. Furthermore, by using the goose asphalt 2, it is possible to improve the DS value to 500 (times / mm) or more. In particular, when goose asphalt 2 is used for the pavement of the bridge, the vibration of the bridge girder itself caused by the vehicle traveling on the bridge increases, but even in such a case, the DS value can be improved by applying goose asphalt 2 Is possible. In particular, replacement of goose asphalt 2 used for such paving requires the asphalt concrete 1 to be pulled off once, so once paved it will often continue to be used for 20 to 30 years thereafter. However, it is possible to extend the life of goose asphalt 2 by using goose asphalt 2 with improved DS value, and it is possible to improve the durability of the entire pavement including asphalt concrete 1 in the upper layer thereof. Become.
  • the penetration degree, the softening point, the viscosity at 180 ° C., the DS value, the Ruel fluidity at 220 ° C. Simply referred to as flowability
  • the detailed test method is described below.
  • the fluidity and the DS value are a mixture test in which the aggregate is mixed, and the penetration, the viscosity and the softening point are all the test results of the asphalt composition alone.
  • Each numerical value in each component composition in Tables 1 and 2 shows content (mass%).
  • the fluidity of the goose asphalt mixture was determined based on the results of the Ruel fluidity test.
  • This Ruel fluidity test is conducted based on C002 "Lueel fluidity test method of goose asphalt mixture" (hereinafter referred to as "C002") in "Pave Survey and Test Method Handbook” edited by Japan Road Association.
  • the mixing of the goose asphalt mixture first follows the "C001 penetration testing method of the goose asphalt mixture" in the "Paving Survey and Test Method Handbook” as well.
  • preparation of samples according to C002 in “Handbook of Pavement Survey and Test Method”, collect representative ones with no variation in quality, and set the temperature of the sample to around 200 to 260 ° C.
  • Such a fluidity test is performed three to four times by changing the test temperature in the range of 200 to 260 ° C., the relationship between the temperature and the fluidity is determined, and the Luel fluidity at 220 ° C. is determined.
  • the obtained value of the Luwell fluidity at 220 ° C. is 3 seconds or more and 20 seconds or less, the fluidity is judged to be excellent ((), and if it is out of the above range, the fluidity is Is judged to be inferior (x).
  • the DS value (dynamic stability) is used exclusively as an index for measuring the strength of the road pavement. In this case, while using the DS value as an evaluation index, it may be applied not only to road pavement but also to any application including waterproof materials and adhesive materials.
  • the DS value is an index for evaluating the flow resistance (the rutting resistance) of the asphalt composition at high temperature, and is measured using a wheel tracking tester.
  • the wheel tracking test is performed at 60 ° C. assuming a road surface in summer.
  • a specimen prepared by mixing an asphalt composition with an aggregate (stone formed by crushing a rock) adjusted to a predetermined particle size described in Table 4 described later is aged at 60 ° C. for 5 hours or more, and the wheel is allowed to travel for 1 hour. For example, as shown in FIG. 4, a specimen 5 of 30 ⁇ 30 ⁇ 5 cm was cured.
  • the property may change when stored at high temperature for a long period of time. For this reason, after preparing 1.8 kg of asphalt composition formed using the component composition mentioned above, it puts in an iron can of diameter 16 cm, height 17 cm, and board thickness 1 mm, and cools to room temperature, and adjusts asphalt composition Within 48 hours after completion of the above, put the asphalt composition in an air circulating oven kept at 180 ° C. while keeping it in an iron can, and use it which is maintained for 3 hours and heated.
  • the sample 5 is reciprocated at a pace of 42 times / minute in the direction of the arrow in the drawing.
  • the traveling position by the wheel 11 is the same traveling path without shifting.
  • FIG. 5 shows an example of the amount of settlement (mm) with respect to the test time (minute) starting from the measurement test start time of the DS value.
  • the amount of settlement is the depth of depression (mm) from the surface of the specimen 5 in the depth direction.
  • the amount of settlement from 45 minutes before the start of the first test is not taken into consideration. As the reason, since the amount of settlement is determined based on factors such as engagement with the added aggregate up to 45 minutes before the start of the first test, evaluate the flow resistance in an inherent sense Because it is impossible to
  • the deformation amount d (mm) of the asphalt composition in 15 minutes from 45 minutes to 60 minutes, starting from the test start time.
  • This d can be calculated by finding the difference between the amount of settlement after 60 minutes from the start of the test and the amount of settlement after 45 minutes from the start of the test.
  • the DS value can be obtained from the following equation (2).
  • DS value (cycles / mm) Number of tire travels from 45 minutes to 60 minutes, (times) / d (mm) (2) It can be obtained from When the frequency of reciprocation by the wheel 11 is 42 (times / minute), the equation (2) can be rewritten as the following equation (2) ′ by modifying the equation (2).
  • DS value (times / mm) 630 (times) / d (mm) (2) '
  • 500 times / mm or more is set as a desirable range for this DS value.
  • the DS value is not tested using only the asphalt composition, but the aggregate (crushed stone, limestone powder, etc.) shown in Table 4 and the asphalt composition as described later, as well as the actual road pavement, will be described later. It mixes using conditions and measures using the shape
  • crushed stone made of hard sandstone is used, and stone powder obtained by grinding limestone is used for compounding and preparation of fine particles (components having a small particle diameter) to prepare a specimen.
  • the stone powder obtained by grinding limestone used to adjust the particle size of aggregate is 100% by mass with a sieve of 600 ⁇ m and 90% to 100% by 150 ⁇ m, which conforms to JIS A 5008 “limestone powder for paving” And 75% to 70% to 100%, and the water content is 1% or less.
  • crushed stone made of hard sandstone is used, and those satisfying the properties shown in the following (1) to (6) are used.
  • Water absorption rate less than 1.5%, desirably less than 1.0%. JIS A 1110
  • crushed stone having a water absorption rate of 0.64% is used. If the water absorption of the aggregate is high, the aggregate will absorb the coated asphalt, resulting in a formulation with a low amount of asphalt in the mixture. In addition, in the aggregate having a high water absorption rate, the amount of absorption of asphalt largely changes depending on the humidity at the time of use and the wet state of the surface, and as a result, the amount of asphalt in the mixture fluctuates.
  • the water absorption should be less than 1.5%, desirably less than 1.0%.
  • Stability 6% or less desirably 3% or less (JIS A 1122)
  • crushed stone having a stability of 2.4% was used.
  • the term "stability" as used herein defines stability against freeze-thaw. The smaller the stability value is, the less the aggregate is broken during freezing and thawing.
  • the pavement design and construction guideline stipulates 12% or less, in order to suppress the dispersion of aggregate properties, it is half of the stipulation of the guideline.
  • Abrasion loss 20% or less, desirably 15% or less JIS A 1121
  • the abrasion loss test is a test for evaluating the hardness and abrasion resistance of aggregate, that is, the durability of the aggregate. When the abrasion loss exceeds 20%, the rutting increases, so in this embodiment, the abrasion loss is set to 20% or less, preferably 15% or less.
  • Amount of soft stone 5.0% or less, desirably 3.0% or less JIS A 1126
  • crushed stone with a soft stone amount of 2.5% was used.
  • the amount of soft stone is a test to determine whether a scratch mark is formed by a brass rod (Morse hardness 3 to 4), and a test to determine whether the aggregate is harder or softer than brass. Similar to the abrasion loss test, the amount of soft stone is a test for evaluating the hardness and the resistance to abrasion of the aggregate, that is, the durability of the aggregate.
  • the amount of soft stone generally needs to be 5% or less. (Refer to Pavement Survey and Test Method Manual A 008.)
  • the preparation of the specimen consists of a mixture of asphalt composition and aggregate.
  • 1080 g of an asphalt composition heated to 180 ° C. and 10920 g of an aggregate which has been heated to 180 ° C. and synthesized to the above-described particle size (hereinafter, the adjusted particle size is referred to as synthetic particle size) are prepared.
  • the asphalt composition and the aggregate after mixing are placed in a wheel tracking test form (inner size: 30.0 cm, width: 30.0 cm, depth: 5.0 cm) and allowed to cool to form a specimen. did.
  • the apparatus used for mixing had a diameter of 210 mm and a height of 250 mm. In addition, it is poured into a mold as it is without conducting rolling pressure after mixing, and is tested.
  • the penetration (25 ° C.) was measured according to JIS K 2207 "Petroleum Asphalt-Penetration Test Method". This value is preferably 5 to 10 (1/10 mm).
  • Viscosity (180 ° C) is measured under the conditions of JPI-5S-54-99 "Viscosity test method with asphalt-rotational viscometer", measurement temperature 180 ° C, spindle SC 4-21 used, spindle rotation speed 20 to 50 rpm It measured by. It is desirable that the viscosity (180 ° C.) be 400 mPa ⁇ s or less.
  • the softening point was measured according to JIS K 2207 "Petroleum asphalt-softening point test method".
  • the properties of the deasphalted asphalt used are, as representative properties, a penetration of 12 (1/10 mm), a softening point of 63.5 ° C., and a density of 1062 kg / m 3 at 15 ° C. It is a certain thing.
  • the petroleum-based solvent-extracted oil (extract) used has a typical property of 445 mm 2 / s at 60 ° C. and a density (976.6) kg / m 3 at 15 ° C.
  • the SEBS used is in the range described in the above-mentioned embodiment since the styrene content is 67%, and the density at 23 ° C. is 976.6 kg / m 3 or more.
  • the petroleum resin 1 used is a C9 petroleum resin, and its properties are: softening point is 140 ° C., acid value is 0.1 mg KOH / g specified by JIS K 0070, bromine number is specified by JIS K 2543 25 g / 100 g, the average molecular weight in terms of polyethylene measured by GPC method is about 1000.
  • Petroleum resin 2 is a copolymer resin of hydrogenated C5 petroleum resin and C9 petroleum resin, and its properties are: softening point is 140 ° C., bromine number is 2 g / 100 g, which is defined in JIS K 2543, VPO The polyethylene-equivalent average molecular weight measured by the method is about 900.
  • the resin acid used is disproportionated rosin having an acid value of 156 (mg KOH / g: JIS K 0070) and a softening point of 77.0 ° C. (JIS K 2207).
  • Examples 10 to 17 and 24 to 31 had an appropriate hardness of 5 to 10 (1/10 mm) for the penetration, and the viscosity at 180 ° C. was also 400 mPa ⁇ s or less.
  • Examples 10-17 and 24-31 examples 10-15 and 17 further use petroleum resin 1, and the content ratio of petroleum resin 1 to petroleum-based solvent-extracted oil is 60% or more.
  • Examples 10-17 and 24-31 Examples 24-28 and 30-31 further use petroleum resin 2, and the content ratio of petroleum resin 2 to petroleum-based solvent-extracted oil is 89.0. % Or more. As a result, the DS value was 750 times / mm or more. Also, the liquidity was excellent. In particular, the liquidity is judged based on Luer's liquidity at 220 ° C. Since the reference temperature in the determination of the general Ruel fluidity is 240 ° C., the present invention, which has been made favorable through the judgment of the luer fluidity at 220 ° C., is also superior in terms of fluidity as compared with the prior art. It can be said that
  • Comparative Examples 1 to 3 all have a SEBS content of more than 13%, so the DS value is 500 times / mm or more, but the viscosity (180 ° C.) is 400 mPas. ⁇ It became more than s, and liquidity had deteriorated.
  • Comparative Example 19 had a DS value of 500 times / mm or more because the content of SEBS was more than 13%, but the viscosity (180 ° C.) was 400 mPa ⁇ s or more, and the fluidity was deteriorated.
  • the viscosity 180 ° C.
  • the viscosity (180 ° C.) is 400 mPa ⁇ s or more because the petroleum-based solvent-extracted oil is less than 15%, the penetration is also hard at less than 5, and the DS value is 500 times / mm or more It was good, but the liquidity was getting worse.

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Abstract

【課題】耐わだち掘れ性を向上させると共に、高い流動性を発揮させることが可能なグースアスファルト組成物を提供する。 【解決手段】溶剤脱れきアスファルト：４０質量％以上～６０質量％以下と、石油系溶剤抽出油：１５質量％以上～２５質量％以下と、スチレン含有量６０質量％以上～７０質量％以下であるＳＥＢＳ：１０質量％以上～１３質量％以下と、石油樹脂：１３質量％以上～２０質量％以下とを含有することを特徴とする。

Description

グースアスファルト組成物
　本発明は、流動性に優れ、かつ重交通舗装に求められる強度を発揮させる上で好適なグースアスファルト組成物に関するものである。
　鋼製床版を用いた鉄橋や高架道路では、一般のアスファルト舗装よりも耐久性に優れているグースアスファルトが用いられている。特に鋼製床版は、交通荷重による衝撃や繰り返し曲げ荷重により下側に向けて撓む性質を示すことから、用いるグースアスファルトの撓み追従性を向上させることが重要になる。
　また交通量の著しい増加に伴い、仮にグースアスファルトにより舗装された鉄橋や高架道路であっても、わだち掘れの発生等の問題が無視できない状況になっている。このため、耐わだち掘れ性（ＤＳ値）を向上させつつ、従来のグースアスファルトと同様に高い流動性を活かした流し込みによる舗設が可能な新たなグースアスファルトの開発が期待されている。
　このような要求に応えるため、特許文献１に示す成分組成からなるグースアスファルトが提案されている。
特開２０１６－１１３４７７号公報
　上述した特許文献１に記載のグースアスファルト組成物によれば、施工基面上に流し込む上で２４０℃程度の高温まで加熱をする必要があるが、施工の利便性を考慮した場合には、更なる高い流動性を発現させることで２４０℃以下でも流し込みを実現する必要性があった。これに加えて、近年の交通量の増加に伴い、耐わだち掘れ性ついては、ＤＳ値が少なくとも５００（回／ｍｍ）を常に超える程度まで向上させる必要があり、更に望ましくは６００（回／ｍｍ）を常に超える程度まで向上させる必要があった。
　そこで、本開示は上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、耐わだち掘れ性を向上させると共に、高い流動性を発揮させることが可能なグースアスファルト組成物を提供することにある。
　本開示の一態様によれば、溶剤脱れきアスファルト：４０～６０質量％と、石油系溶剤抽出油：１５～２５質量％と、スチレン含有量６０～７０％であるＳＥＢＳ：１０～１３質量％と、石油樹脂：１３～２０質量％とを含有することを特徴とするグースアスファルト組成物を提供することができる。
　本発明によれば、耐わだち掘れ性を向上させるとともに、高い流動性を発揮させることが可能なグースアスファルト組成物を提供することができる。
鋼床で構成される施工基面上に本開示における実施形態で好適に用いられるグースアスファルト組成物を用いた舗装構造体の例を示す図である。 本開示におけるグースアスファルト組成物の製造装置を示す概略構成図である。 本開示におけるグースアスファルト組成物の製造プロセスのフローを示す図である。 ＤＳ値の測定方法の詳細について説明するための図である。 ＤＳ値の測定試験開始時刻を起点としたときの試験時間（分）に対する沈下量（ｍｍ）の例を示す図である。
　上述したように、本発明者らはグースアスファルト組成物の成分組成並びにその含有率について鋭意検討を行った。その結果、流動性を向上させるためにスチレン－エチレン－ブチレン－スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）の範囲の最適化を図ると共に耐わだち掘れ性を向上させるために石油樹脂を添加することを新たに見出し、本発明を完成させるに至った。
　以下、本開示におけるグースアスファルト組成物の実施の形態について詳細に説明する。
　本実施形態におけるグースアスファルト組成物は、少なくとも溶剤脱れきアスファルト、石油系溶剤抽出油、スチレン含有量６０％以上～７０％以下であるＳＥＢＳ、石油樹脂のそれぞれを含有する。各成分組成の含有量および性状は以下の通りである。
　溶剤脱れきアスファルト：４０質量％以上～６０質量％以下
　石油系溶剤抽出油：１５質量％以上～２５質量％以下
　スチレン含有量６０～７０％であるＳＥＢＳ：１０質量％以上～１３質量％以下
　石油樹脂：１３質量％以上～２０質量％以下
　剥離防止剤：０．２質量％以上～１．５質量％以下
　針入度：５以上～１０以下（１／１０ｍｍ）
　以下、各成分組成の詳細並びにその含有量を限定した理由について説明をする。
（溶剤脱れきアスファルト）
　本発明では、溶剤脱れきアスファルトのうち、溶剤としてプロパン、又はプロパンとブタンのいずれか一方、または両方を使用するプロパン脱れきアスファルトを使用することが望ましい。
　プロパン脱れきアスファルトは、例えばＪＩＳＫ２２０７の下で２５℃における針入度が１２（１／１０ｍｍ）、軟化点が６３．５℃、１８０℃における粘度は１３２ｍＰａ・ｓ、１５℃における密度が１０６２ｋｇ／ｍ3であるのものを使用するようにしてもよい。但し、プロパン脱れきアスファルトにおけるこれらの物性はあくまで一例であり、これに限定されるものではない。
　溶剤脱れきアスファルトの含有量が４０質量％未満の場合、石油系溶剤抽出油の割合が多くなるため、耐わだち掘れ性を向上させることができない。一方、溶剤脱れきアスファルト含有量が６０質量％を超えると、石油系溶剤抽出油の割合が少なくなり、施工作業温度において流動しにくくなり施工性が低下する。また水添熱可塑性エラストマーとの相溶性が低下する虞もある。よって、グースアスファルト組成物全体に対する溶剤脱れきアスファルトの含有量は、４０質量％以上～６０質量％以下とする。
（石油系溶剤抽出油（エキストラクト））
　石油系溶剤抽出油であるエキストラクトの役割は、ＳＥＢＳのベースアスファルトへの溶解性を高め、貯蔵安定性において分離の発生を防ぐもので、ＳＥＢＳの添加量が多いとエキストラクトの必要な添加量も増加する。また、ＳＥＢＳの添加量に対して必要以上のエキストラクトを添加すると強度が低下する。
　グースアスファルト組成物全体に対するエキストラクトの含有量は、針入度、軟化点、強度（耐わだち掘れ性）を示すホイールトラッキング試験における動的安定度（ＤＳ値）を考慮して決められる。これに加えて、このエキストラクトの含有量は、ＤＳ値を考慮した場合において、更に石油樹脂との含有比率も考慮して決められる。本発明で検討した範囲では、グースアスファルト組成物全体に対するエキストラクトの含有量は１５質量％以上～２５質量％以下が好ましい。
（スチレン含有量６０質量％以上～７０質量％以下であるＳＥＢＳ）
　ＳＥＢＳは、スチレン－ブタジエン－スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）中のブタジエンブロックを完全に水素添加処理することによって二重結合をなくし、ＳＢＳよりも耐熱性・耐候性を大幅に向上したものである。しかしながら、この水素添加処理によって分子鎖の屈曲性が変化するため、改質アスファルトに与える添加効果もＳＢＳとは異なる。なお、このＳＥＢＳは、ＳＢＳ中のブタジエンブロックを完全に水素添加処理することによって二重結合をなくすものであれば、ＳＥＢＳ以外のＳＥＰＳ等、いかなるものに代替されるものであってもよいが、以下の説明では、ＳＥＢＳを採用する場合を例にとり説明をする。
　ＳＥＢＳを採用する理由としては、グースアスファルトは、２４０℃程度で施工を行うため、通常のＳＢＳでは分解しゲル化してしまうが、ＳＥＢＳは使用温度が高くても十分に性状を維持できるためである。所望の性状を有するグースアスファルト組成物を得るために、採用するＳＥＢＳは、スチレン含有量が６０質量％以上～７０質量％以下の範囲にあり、かつ、２３℃密度が９４０ｋｇ／ｍ3以上の範囲にある必要がある。スチレン含有量が６０質量％よりも低い場合、ブチレンエチレンの比率が高くなり粘度上昇が顕著となってしまう。この顕著な粘度上昇が、得られる組成物全体の流動性の大幅な低下を引き起こすこととなる。一方、スチレン含有量が７０質量％を超えてしまうと、ブチレンエチレンの比率が低くなる分、粘度の低下が著しくなり、流動性は高くなる。しかしながら、かかる粘度の著しい低下に応じて組成物全体の強度を発現させることができず、ＤＳ値が大幅に低下してしまう。このため、ＳＥＢＳは、過度な粘度上昇を抑えることが可能となり、過度な粘度低下を抑えて組成物全体の強度を向上させる観点から、スチレン含有量が６０質量％以上～７０質量％以下、且つ、２３℃密度が９４０ｋｇ／ｍ3以上～９８０ｋｇ／ｍ3以下である。この２３℃密度を９４０ｋｇ／ｍ3以上～９８０ｋｇ／ｍ3以下とすることにより、スチレン含有量を６０質量％以上～７０質量％以下の範囲に抑えることができる。
　またＳＥＢＳは、より好ましくは、スチレン含有量を６０質量％以上～７０質量％以下となるように製造されていることにより、過度な粘度上昇を抑えることが可能となり、かつ、過度な粘度低下を抑えて組成物全体の強度を向上させることが可能となる。
　なお、本開示におけるグースアスファルト組成物においては、上述した構成からなる弾力性のあるＳＥＢＳを添加することにより、ＤＳ値の向上と硬化による脆性破壊の防止とを両立させる狙いがある。
　本開示のグースアスファルト組成物において、ＳＥＢＳの含有量の下限は１０質量％としている。このＳＥＢＳの含有量が１０質量％未満の場合には、強度が低下してしまい、ＤＳ値が著しく低下してしまうためである。同様に、本開示のグースアスファルト組成物において、ＳＥＢＳの含有量の上限は１３質量％としている。このＳＥＢＳの含有量が１３質量％を超えてしまう場合には、得られる組成物の粘度が上昇し過ぎてしまい、特に施工温度域である２００～２４０℃での流動性が悪化して流し込み工法を行う上での施工効率が落ちてしまう。このため、本開示のグースアスファルト組成物におけるＳＥＢＳの含有量は、１０質量％以上、１３質量％以下としている。
（石油樹脂）
　石油樹脂は、石油精製過程において熱分解留分中に存在する不飽和炭化水素の重合物であり、分子量が１００以上～２０００以下、一般には２００以上～１５００以下であり、軟化点が６０℃以上～１５０℃以下である淡黄色の材料である。このような水素添加されていない樹脂の分子中の二重結合に水素を付加したものが水素添加された樹脂であり、この水素添加された樹脂の軟化点は通常９０℃以上～１５０℃以下である。
　本開示において採用する樹脂の例としては、水素添加されたロジン樹脂、水素添加されたＣ５系石油樹脂 、水素添加されたＣ９系石油樹脂、水素添加されたＣ５系石油樹脂及びＣ９系石油樹脂の共重合樹脂、水素添加されたジシクロペンタジエン樹脂、芳香族変性テルペン、さらに水素添加していないロジン樹脂、水素添加していないＣ５系石油樹脂、水素添加していないＣ９系石油樹脂、水素添加していないＣ５系石油樹脂及びＣ９系石油樹脂の共重合樹脂、水素添加していないジシクロペンタジエン樹脂、テルペンの何れか１種以上である。
　本開示のグースアスファルト組成物において、石油樹脂の含有量が１３質量％未満では、グースアスファルト組成物の強度が低下してしまい、ＤＳ値が著しく低下してしまう。一方、本開示のグースアスファルト組成物において石油樹脂の含有量が２０質量％を超えてしまうと、この石油樹脂の硬さにより、針入度が低下してしまい、ひいては得られる組成物の粘度が上昇し過ぎてしまい、特に施工温度域である２００～２４０℃での流動性が悪化して流し込み工法を行う上での施工効率が落ちてしまう。このため、本開示のグースアスファルト組成物における石油樹脂の含有量は、１３質量％以上、２０質量％以下としている。
　本開示においては、石油樹脂として、以下に説明する石油樹脂１と石油樹脂２についてそれぞれ最適な含有量を見出している。
　本開示における石油樹脂１は、例えばＣ９系石油樹脂が用いられる。本開示で用いるＣ９系石油樹脂の代表的な性状は、軟化点が１４０℃ 、ＪＩＳ Ｋ００７０で規定されている酸価が０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ 、ＪＩＳ Ｋ２５４３で規定されている臭素価が２５ｇ／１００ｇ、ＧＰＣ法で測定したポリエチレン換算の平均分子量が約１０００である。また、本開示のグースアスファルト組成物において、石油樹脂１の含有量を１３質量％以上～１７質量％以下とし、石油樹脂１は、グースアスファルト組成物に含有される石油系溶剤抽出油に対する含有比率（石油樹脂１／石油系溶剤抽出油×１００）が６０．０％以上とすることで、ＤＳ値をより向上させることが可能となる。なお含有比率（石油樹脂１／石油系溶剤抽出油×１００）が９０．０％を超えてしまうと針入度が低くなり、粘度が高くなってしまう。このため、含有比率（石油樹脂１／石油系溶剤抽出油×１００）の上限は、９０．０％としておくことが望ましい。仮にこの石油樹脂１について石油系溶剤抽出油に対する含有比率が６０．０％未満である場合には、ＤＳ値を向上させることができなくなる。
　なお、石油樹脂１の含有量が１３質量％未満である場合は針入度が高くなり、ＤＳ値が低くなってしまう。一方、石油樹脂１の含有量が１７質量％を超える場合には、針入度が低くなり、粘度が上昇してしまい、流動性が悪化してしまう。
　また、本開示における石油樹脂２は、例えば水素添加されたＣ５系石油樹脂及びＣ９系石油樹脂の共重合樹脂が用いられる。本開示で用いるＣ５系石油樹脂及びＣ９系石油樹脂の共重合樹脂の代表的な性状は、軟化点が１４０℃ 、ＪＩＳ Ｋ２５４３で規定されている臭素価が２ｇ／１００ｇ、ＶＰＯ法で測定したポリエチレン換算の平均分子量が約９００である。また、本開示のグースアスファルト組成物において、石油樹脂２の含有量を１７質量％以上～２０質量％以下とし、石油系溶剤抽出油に対する含有比率（石油樹脂２／石油系溶剤抽出油×１００）が、８９．０％以上であることが望ましい。なお含有比率（石油樹脂２／石油系溶剤抽出油×１００）が１００．０％を超えてしまうと針入度が低くなり、粘度が高くなってしまう。このため、含有比率（石油樹脂２／石油系溶剤抽出油×１００）の上限は、１００．０％としておくことが望ましい。
　石油系溶剤抽出油に対する含有比率が、８９．０％未満である場合には、針入度が高くなり、ＤＳ値を向上させることができなくなる。
　石油樹脂２の含有量が１７質量％未満である場合は針入度が高くなり、ＤＳ値が低くなってしまう。一方、石油樹脂２の含有量が２０質量％を超える場合には、針入度が低くなり、粘度が上昇してしまい、流動性が悪化してしまう。
（剥離防止剤）
　本開示では、アスファルト組成物と骨材の剥離を防止するために、グースアスファルト組成物に対する剥離防止剤の含有量が０．２質量％以上～１．５質量％以下の範囲となるように添加することが好ましい。
　本開示において剥離防止剤として例えば、樹脂酸が好適に使用できる。樹脂酸とはカルボキシル基を有する炭素数２０の多環式ジテルペンであって、アビエチン酸、デヒドロアビエチン酸、ネオアビエチン酸、ピマール酸、イソピマール酸、パラストリン酸のうち何れか１種以上を含有するロジンのことである。
　また、この樹脂酸としては、上述したロジンのほか、不均化ロジン、アビエチン酸を起源とするダイマー酸若しくはトリマー酸、又はこれらのうちの２種以上の混合物を使用することができる。
　本開示におけるロジンとしては、例えば、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジンなどが好適に使用される。ロジンは、原産地、原材料、採取方法の違いにより上述したガムロジン、ウッドロジン等の如き分類が可能となるが、少なくとも松脂の水蒸気蒸留時の残渣成分として得られるものである。また、ロジンは、成分としてアビエチン酸、パラストリン酸、ネオアビエチン酸、デヒドロアビエチン酸、ピマール酸、サンダラコピマール酸、イソピマール酸等を含む混合物である。このロジンは、通常約８０℃で軟化し、９０℃以上～１００℃以下の範囲で主に溶融する。なお、ロジン中にはアビエチン酸、デヒドロアビエチン酸、ジヒドロアビエチン酸、テトラヒドロアビエチン酸、パラストリン酸、ネオアビエチン酸、レボピマル酸などの各種樹脂酸が含まれているが、これら樹脂酸をそれぞれ精製して単独で使用するようにしてもよい。
　本開示では添加することに好ましい剥離防止剤としてガムロジンを使用したが、これによって制限をうけるものではない。
　仮にこの樹脂酸の含有量が０．２質量％未満では、樹脂酸の効果が充分ではなく、最終生成物としての剥離防止及び相溶性の向上を図ることができない。これに対して、この樹脂酸の含有量が１．５質量％を超えてしまうと、この剥離防止及び相溶性の向上という効果が飽和してしまうばかりでなく、高価な樹脂酸の添加量が増加することによる原料コストの上昇が著しくなるという問題が生じる。また、樹脂酸の含有量が１．５％を超えて添加しても、剥離防止及び相溶性の向上はこれ以上大幅に向上するものではなく、却って原料コストの面において不利となる。このため、樹脂酸の含有量は、０．２質量％以上～１．５質量％以下（より好ましくは０．２質量％以上～１質量％以下）とされていることが望ましい。
　また、剥離防止剤の中には滑材としての性能を併せ持つものもあり、このような性質を有する剥離防止剤を用いた場合には、前述の剥離防止効果に加えて、施工・転圧時の締め固め性を向上させる滑剤としても働くため、より好適なグースアスファルト組成物を形成することが可能となる。
（針入度）
　針入度は、グースアスファルト組成物の硬さを表す指標である。この針入度の値が大きいほど組成物は柔らかいことを示しており、針入度の値が小さいほど組成物が硬いことを示している。針入度（２５℃）は、ＪＩＳ Ｋ ２２０７「石油アスファルト－針入度試験方法」により規定される方法で測定される。
　針入度が５（１／１０ｍｍ）未満である場合には、グースアスファルト組成物が硬すぎてしまい、流動性が悪化してしまう。一方、針入度が１０（１／１０ｍｍ）を超える場合には、グースアスファルト組成物が柔らかすぎてしまい、却ってＤＳ値が低くなってしまう。このため、針入度は、５以上～１０以下（１／１０ｍｍ）とされている必要がある。
　上述した成分組成で構成されるグースアスファルト組成物は、粗骨材及びフィラーを配合（混合）し、グースアスファルト２として、例えば図１に示すように鋼床３よりなる施工基面上に舗設される。ここで、上述した成分組成で構成されるグースアスファルト組成物の製造工程について図２および図３を用いて説明する。
（アスファルト基材製造工程：Ｓ３０１）
　図２に示すように、グースアスファルト組成物は、ポリマー改質アスファルト製造プラント１００において上述した成分組成となるように製造される。ベースとなるアスファルト基材タンク１０１から第１の供給配管１０４を介して混合タンク１０２へ供給（溶剤脱れきアスファルト、石油系溶剤抽出油）される。
（アスファルト基材と添加剤ブレンド工程：Ｓ３０２）
　次に、ベースとなるアスファルト基材に対し、混合タンク１０２内に上述したＳＥＢＳ、石油樹脂、剥離防止剤といった上述した添加剤を添加剤供給装置１０６から添加し、攪拌装置（混合装置とも称する）１０５によって、予め定められている混合温度と混合時間により、攪拌・混合される。これによって、アスファルト基材と添加剤が均一な混合状態となり、グースアスファルト組成物が製造される（Ｓ３０２）。
（製造保管工程：Ｓ３０３）
　所定温度および所定時間にて攪拌・混合されたグースアスファルト組成物は、第２の供給配管１０７を介して、製品タンク１０３に供給され、保管される（Ｓ３０３）。なお、アスファルト基材タンク１０１、混合タンク１０２および製品タンク１０３は、内部にアスファルト基材やグースアスファルト組成物を所定の温度に加熱または温度維持するための加熱装置（ヒータ）を備えていてもよい。このようにしてグースアスファルト組成物を製造する。
　その後、グースアスファルト組成物は、アスファルト合材プラントにおいて、粗骨材及びフィラーを配合（混合）され、専用運搬車で更に２００℃以上～２６０℃以下の温度範囲程度にクッキングしつつ施工現場へ搬送される。そして、鋼床３上に加熱状態のグースアスファルト２を専用のアスファルトフィニッシャを用いて流し込む。この過程において、グースアスファルト２は、流動性が非常に高い。このため、鋼床３にグースアスファルト２を流し込むだけで、鋼床３の表面に突出されたボルト等の緊締部材４や図示しない段差部等の隅々にまで充填することが可能となる。これにより、グースアスファルト２は高い防水性能や水密性能を発現することが可能となる。このため、転圧工法と比較して、少ない施工労力で充填を実現することができる。最後に、このグースアスファルト２の上層に一般的なアスファルトコンクリート１を充填することでこれを舗装する。
　このように、グースアスファルト２では、鋼床３の上にグースアスファルト２からなる層が形成された後、特に重機による転圧作業（締め固め）等の処理を行う必要が無く、高い防水性能や水密性能を発現することが可能となるため、施工労力の軽減、施工コストの抑制を実現することが可能となる。
　また、グースアスファルト２は、その高い流動性に基づいて、鋼床３の表面に突出された緊締部材４等の隅々にまで充填することが可能となり、舗装内部に微小な空隙が残存することを防止できる。さらに、グースアスファルト２を用いることにより、ＤＳ値を５００（回／ｍｍ）以上に至るまで向上させることが可能となる。特に橋梁の舗装にグースアスファルト２が用いられる場合には、橋梁上を走行する車両による橋桁自体の揺れが多くなるが、係る場合においてもグースアスファルト２を適用することで、ＤＳ値を向上させることが可能となる。特にこのような舗装に用いられるグースアスファルト２の取替えは、アスファルトコンクリート１を一度引き剥がす必要があるため、一度舗設されるとその後２０～３０年間は、そのまま使用し続ける場合が多い。しかしながら、ＤＳ値を向上させたグースアスファルト２を用いることによって、グースアスファルト２を長寿命化することが可能となり、その上層のアスファルトコンクリート１も含めて舗装全体の耐久性を向上させることが可能となる。
　以下に、上述した試験方法、実施例及び比較例を挙げて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、以下の例において単に％のみ記載されている場合は、質量％を示すものとする。
　本実施例では、実験的検討を行うために得たサンプルについて、表１、２に示すように、針入度、軟化点、１８０℃における粘度、ＤＳ値、２２０℃でのリュエル流動性（以下、単に流動性という。）からなる性状、性能試験を行う。以下、詳細な試験方法について説明をする。なお、流動性とＤＳ値は骨材を混ぜた混合物試験であり、針入度、粘度、軟化点はいずれもアスファルト組成物単体での試験結果である。表１、２中の各成分組成における数値はいずれも含有量（質量％）を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　先ず流動性については、作製したグースアスファルト混合物１２ｋｇに表３に示す条件で骨材を混合し、流動性を測定した。
　グースアスファルト混合物の流動性は、リュエル流動性試験の結果に基づいて判定を行った。このリュエル流動性試験は、社団法人日本道路協会編の「舗装調査・試験法便覧」のＣ００２「グースアスファルト混合物のリュエル流動性試験方法」（以下、Ｃ００２という。）に基づいて行う。
　このリュエル流動性試験において、先ずグースアスファルト混合物の混合は、同じく「舗装調査・試験法便覧」における「Ｃ００１ グースアスファルト混合物の貫入試験方法」に従う。試料の準備については「舗装調査・試験法便覧」におけるＣ００２に従い、品質にばらつきの無い代表的なものを採取し、試料の温度は、２００～２６０℃程度とする。
　試験の手順も同様にＣ００２に記載のリュエル流動性試験器の容器の縁まで試料を入れる。このとき、試料の温度が予定の試験温度よりも高ければ、適当な用具でゆっくりかき混ぜながら、試験温度になるまで放冷する。試料が目標の試験温度となった場合には、直ちに表面に付着している試料をぬぐいとった鐘のシャフトを支持具の案内孔に通し、シャフト上部を持って試料表面の中央に置く。次に質量９９５ｇの鐘のシャフトを放して自重で試料中に貫入させる。案内孔の上端がシャフトに刻まれている指標の下線から上線（間隔５ｃｍ）を通過する際に要する時間をストップウォッチにより測定する。この時間がリュエル流動性である。また、鐘が貫入したところの試料の温度も計測する。
　このような流動性試験は、２００～２６０℃の範囲内で試験温度を変えて３～４回実行し、温度と流動性の関係を求め、２２０℃のリュエル流動性を求める。本実施例では、得られた２２０℃のリュエル流動性の値が、３秒以上、２０秒以下であれば流動性が優れている（○）と判定し、上記範囲を外れるのであれば流動性が劣っている（×）と判定する。
　ＤＳ値（動的安定度）は、道路舗装体の強度を測定する指標として専ら使用されるものである。本件に関しては、ＤＳ値を評価指標としつつも、道路舗装のみならず、防水材、粘着材を始めとしたいかなる用途に適用するようにしてもよい。
　以下、このＤＳ値を測定する方法について説明をする。ＤＳ値は、高温時のアスファルト組成物の耐流動性（わだち掘れし難さ）を評価する指標であり、ホイールトラッキング試験機を用いて測定を行う。ホイールトラッキング試験は、夏場の路面を想定して６０℃で実施する。アスファルト組成物を後述する表４に記載する所定の粒度に調整した骨材（岩石を砕いた石）と混合した供試体を６０℃で５時間以上養生し、車輪を１時間走行させる。例えば図４に示すように、３０×３０×５ｃｍからなる供試体５を養生した。実際に供試体を作製してから、ＤＳ値の測定を開始するまでの時間は特に限定されないが、長期間、高温で保管されたりした場合、性状が変化する可能性がある。このため、上述した成分組成を用いて形成したアスファルト組成物を１．８ｋｇ調製した後、直径１６ｃｍ、高さ１７ｃｍ、板厚１ｍｍの鉄缶に入れ、室温まで放冷し、アスファルト組成物の調整が完了してから４８時間以内に、鉄缶に入れたまま、１８０℃に保った空気循環式オーブンにアスファルト組成物を入れ、３時間保持し加熱したものを使用する。
　次に、この供試体５に対して、車輪１１により６８６Ｎ（７０ｋｇｆ、もしくは７０ｋｇ重）の下向きの荷重を負荷しつつ、図中矢印方向に向けて４２回／分のペースで往復走行させる。ちなみに、この車輪１１による走行位置は、ずらすことなく同一の走行路とする。
　図５は、ＤＳ値の測定試験開始時刻を起点としたときの試験時間（分）に対する沈下量（ｍｍ）の例を示している。試験開始時刻を起点として試験時間が増加するにつれて、車輪１１の往復走行による沈下量が増加する。この沈下量は、供試体５の表面から深さ方向への沈下深さ（ｍｍ）である。
　ＤＳ値を測定する際には、最初の試験開始時点から４５分経過前までの沈下量は考慮に入れない。その理由として、最初の試験開始時点から４５分経過前までは、添加した骨材との噛み合わせ等の要因に基づいて沈下量が決まるため、本来的な意味での耐流動性を評価することができなくなるからである。
　ＤＳ値を測定する際には、あくまで試験開始時刻を起点とし、４５分経過後から６０分経過後までの、１５分間におけるアスファルト組成物の変形量ｄ（ｍｍ）に着目する。このｄは、試験開始時刻を起点として６０分経過時における沈下量と、試験開始時刻を起点として４５分経過時における沈下量との差を求めることにより算出することができる。ＤＳ値は、下記の式（２）から求めることができる。
　ＤＳ値（回／ｍｍ）＝４５分経過時～６０分経過時までのタイヤ走行回数（回）／ｄ（ｍｍ）・・・・・・・・・・（２）
から求めることができる。車輪１１による往復頻度が、４２（回／分）である場合、（２）式を変形すると以下の（２）´式に書き換えることができる。
　ＤＳ値（回／ｍｍ）＝６３０（回）／ｄ（ｍｍ）・・・・・・・・・・（２）´
　この（２）´式の分子は、４２（回／分）×１５（分）＝６３０（回）を意味する。即ち、このＤＳ値は、ｄ（ｍｍ）に対する、１５分間のタイヤ走行回数で求めることが可能となる。このＤＳ値が高いほど、アスファルト組成物自体の変形量が少なく、わだち掘れに強い材料となり、強度が高いことを意味している。
　ちなみに、本実施例においては、このＤＳ値について、５００（回/ｍｍ）以上を望ましい範囲として設定している。
　なお、ＤＳ値は、アスファルト組成物のみを用いて試験するのではなく、実際の道路舗装と同様に、表４に示す骨材（砕石、石灰岩粉など）と、アスファルト組成物を後述する所定の条件で混合し、成型した供試体を用いて測定する。
　本発明を適用したグースアスファルト組成物を用いてＤＳ値を測定するための、具体的な方法を以下に示す。
　骨材としては、硬質砂岩からなる砕石を使用し、細粒分（粒子径の小さい構成成分）の配合調製には石灰岩を粉砕した石粉を使用し、供試体を作製する。なお海砂や回収ダストなど、前記の砕石および石粉以外の材料は、ＤＳ値変動の要因となるので使用しない。
　骨材の粒度を調整するために使用する石灰岩を粉砕した石粉は、ＪＩＳ Ａ ５００８「舗装用石灰石粉」に適合する通過質量百分率がふるい目６００μｍで１００％、１５０μｍで９０％以上～１００％以下、７５μｍで７０％以上～１００％以下であり、水分が１％以下であるものを使用する。
　石粉以外の骨材は硬質砂岩からなる砕石を使用し、以下（１）～（６）に示す性状を満足するものを使用する。
（１）吸水率１．５％未満、望ましくは１．０％未満。（ＪＩＳ Ａ １１１０）
　本実施例では吸水率０．６４％の砕石を使用している。骨材の吸水率が高いと、被覆されたアスファルトを骨材が吸収し、結果的に混合物中のアスファルト量が少ない配合となる。また吸水率の高い骨材は、使用時の湿度や表面の湿潤状態によってアスファルトの吸収量が大きく変化し、結果として混合物中のアスファルト量が変動することになる。
　従って、混合物中のアスファルト量を一定に保つために、吸水率は１．５％未満、望ましくは１．０％未満とする必要がある。
（２）見掛密度２．６０ｇ／ｃｍ3以上、２．７０ｇ／ｃｍ3以下（ＪＩＳ Ａ １１１０）
　本実施例では見掛密度２．６６ｇ／ｃｍ3の砕石を使用した。
（３）安定性６％以下、望ましくは３％以下（ＪＩＳ Ａ １１２２）
　本実施例では安定性２．４％の砕石を使用した。ここでいう安定性とは、凍結融解に対する安定性を規定したものである。この安定性の数値が小さいほど、凍結融解時の骨材破壊が少ない。舗装設計施工指針では１２％以下と規定しているが、骨材の性状のばらつきを抑制するために、当該指針の規定の半分としている。
（４）すり減り減量２０％以下、望ましくは１５％以下（ＪＩＳ Ａ １１２１）
　本実施例ではすり減り減量１２．６％の砕石を使用した。すり減り減量試験は、骨材の硬さおよびすり減りに対する抵抗、すなわち骨材の耐久性を評価する試験である。すり減り減量が２０％を越えるとわだち掘れが大きくなるので、本実施例ではすり減り減量を２０％以下、望ましくは１５％以下とした。
（５）軟石量５．０％以下、望ましくは３．０％以下（ＪＩＳ Ａ １１２６）
　本実施例では軟石量２．５％の砕石を使用した。軟石量は、黄銅の棒（モース硬度３～４）によりひっかき跡が付くかを判定する試験で、骨材が黄銅よりも硬いか、軟らかいかを判定する試験である。軟石量はすり減り減量試験と同様に、骨材の硬さおよびすり減りに対する抵抗、すなわち骨材の耐久性を評価する試験である。軟石量は一般的に５％以下である必要がある。（舗装調査・試験法便覧Ａ００８参照。）
（６）細長，あるいは扁平な石片の含有量１０．０％以下、望ましくは５．０％以下（舗装設計施工指針（規制値）および舗装調査・試験法便覧Ａ００８（試験法））
　本実施例では細長、あるいは扁平な石片の含有量２．８％の砕石を使用した。ここでいう石片は、一般には長軸／短軸比が３以上のものを細長、あるいは扁平な石片として使用する。細長，あるいは扁平な石片が混入すると、舗装もしくは試験用の供試体が、ある方向からの荷重に対して、変形しやすくなる可能性がある。すなわち細長，あるいは扁平な石片が多く混入していると、それらが向きを揃えて配向し、その向きと平行な荷重に対しては、垂直な荷重に対するよりも変形しやすくなる。
　従って、耐わだち掘れ性能を測定する際には、細長あるいは扁平な石片の混入量を制限しないと、得られる値が大きく変動することとなる。
　これらの性状を満足する砕石、および石粉を骨材として使用し、また表４に示す骨材配合を調整し、表３に示す条件で供試体を作製した。
　実際に供試体の作製は、アスファルト組成物と骨材との混合からなる。混合は、１８０℃に加熱されているアスファルト組成物１０８０ｇ、１８０℃に加熱されてなるとともに上述した粒度に合成した（以下、その調整した粒度を合成粒度という。）骨材を１０９２０ｇ準備する。
　まず、アスファルト組成物１０８０ｇをヒータ（加熱装置）を備えたミキサー（混合装置）に入れ、骨材１０９２０ｇをミキサーに投入した後、これらアスファルト組成物と骨材とを１時間にわたって混合した。なお、混合する際の温度は、２２０℃程度となる。
　混合を終了したこれらアスファルト組成物と骨材とをホイールトラッキング試験用型枠（内寸 縦３０.０ｃｍ、横３０.０ｃｍ、深さ５．０ｃｍ）に入れ、冷却させることによって、供試体を作成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　なお、混合に使用した装置は、直径２１０ｍｍ、高さ２５０ｍｍとした。また、混合後転圧を行うことなく、そのままの状態で型枠に流し込み、試験を行っている。
　針入度（２５℃）は、ＪＩＳ Ｋ ２２０７「石油アスファルト－針入度試験方法」で測定した。この値は５～１０（１／１０ｍｍ）が好ましい。
　粘度（１８０℃）は、ＪＰＩ－５Ｓ－５４－９９「アスファルト－回転粘度計による粘度試験方法」の条件の下、測定温度１８０℃、使用スピンドルＳＣ４－２１、スピンドル回転数２０～５０回転／分で測定した。この粘度（１８０℃）は、４００ｍＰａ・ｓ以下とされていることが望ましい。
　軟化点は、ＪＩＳ Ｋ ２２０７「石油アスファルト－軟化点試験方法」で測定した。
　以下、上述した実施形態に記載したグースアスファルト組成物において、効果を検証するための実施例と比較例について、詳細に説明をする。
　表１、２において、使用した溶剤脱れきアスファルトの性状は、代表的な性状として針入度が１２（１／１０ｍｍ）、軟化点が６３．５℃、１５℃における密度が１０６２ｋｇ／ｍ3であるものである。また、使用した石油系溶剤抽出油（エキストラクト）は、代表的な性状が６０℃における動粘度が４４５ｍｍ2／ｓ、１５℃における密度が（９７６．６）ｋｇ／ｍ3である。
　使用したＳＥＢＳは、スチレン含有量が６７％であることから、上述した実施形態に記載した範囲にあり、かつ、２３℃における密度が９７６．６ｋｇ／ｍ3以上である。
　使用した石油樹脂１は、Ｃ９系石油樹脂であり、その性状は、軟化点が１４０℃ 、ＪＩＳ Ｋ００７０で規定されている酸価が０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ 、ＪＩＳ Ｋ２５４３で規定されている臭素価が２５ｇ／１００ｇ、ＧＰＣ法で測定したポリエチレン換算の平均分子量が約１０００である。
　石油樹脂２は、水素添加されたＣ５系石油樹脂及びＣ９系石油樹脂の共重合樹脂であり、その性状は、軟化点が１４０℃ 、ＪＩＳ Ｋ２５４３で規定されている臭素価が２ｇ／１００ｇ、ＶＰＯ法で測定したポリエチレン換算の平均分子量が約９００である。
　使用した樹脂酸は、酸価１５６（ｍｇＫＯＨ／ｇ：ＪＩＳ Ｋ ００７０）、軟化点７７．０℃（ＪＩＳ Ｋ ２２０７）の不均化ロジンである。
　実施例１０～１７、２４～３１は、溶剤脱れきアスファルト、石油系溶剤抽出油、スチレン含有量６０％以上～７０％以下であるＳＥＢＳ、石油樹脂、樹脂酸の各含有量が、何れも上述した実施形態に記載した範囲に包含される。
　実施例１０～１７、２４～３１は、何れも流動性が、優れたものとなっており、ＤＳ値も５００回／ｍｍを超えており、優れた耐わだち掘れ性を示すことが明らかになっていた。
　また実施例１０～１７、２４～３１は、針入度も５～１０（１／１０ｍｍ）と適切な硬さになっており、１８０℃粘度も４００ｍＰａ・ｓ以下であった。
　実施例１０～１７、２４～３１のうち、更に実施例１０～１５、１７は、石油樹脂１を利用しており、かつ石油系溶剤抽出油に対する石油樹脂１の含有比率が６０％以上であった。その結果、ＤＳ値が６００回／ｍｍ以上となっていた。また、流動性も優れたものとなっていた。
　実施例１０～１７、２４～３１のうち、更に実施例２４～２８、３０～３１は、石油樹脂２を利用しており、かつ石油系溶剤抽出油に対する石油樹脂２の含有比率が８９．０％以上であった。その結果、ＤＳ値が７５０回／ｍｍ以上となっていた。また、流動性も優れたものとなっていた。特にこの流動性は、２２０℃におけるリュエル流動性に基づいて判断している。一般的なリュエル流動性の判断における基準温度は２４０℃であることから、２２０℃におけるリュエル流動性の判断を通じて良好とされた本発明は、従来技術と比較して流動性の面においてもより優れているといえる。
　これらのような実施例に対して、比較例１～３は、何れもＳＥＢＳの含有量が１３％を超えるため、ＤＳ値は、５００回／ｍｍ以上であるものの、粘度（１８０℃）が４００ｍＰａ・ｓ以上となってしまい、流動性が悪化していた。
　比較例４～９は、石油樹脂１の含有量が１３％未満であることから、針入度が１０超と柔らかく、ＤＳ値は、５００回／ｍｍ未満となっていた。
　比較例１８は、ＳＥＢＳの含有量が１０％未満であることから、ＤＳ値が５００回／ｍｍ未満となっていた。
　比較例１９は、ＳＥＢＳの含有量が１３％超であることから、ＤＳ値が５００回／ｍｍ以上と良好であったが、粘度（１８０℃）が４００ｍＰａ・ｓ以上であり、流動性が悪化していた。
　比較例２０～２３は、石油樹脂２の含有量が１３％未満であることから、針入度が１０超と柔らかく、ＤＳ値は、５００回／ｍｍ未満となっていた。
　比較例３２は、石油系溶剤抽出油が１５％未満であることから粘度（１８０℃）が４００ｍＰａ・ｓ以上となってしまい、針入度も５未満と硬く、ＤＳ値が５００回／ｍｍ以上と良好であったが、流動性が悪化していた。
　比較例３３は、石油樹脂２の含有量が２０％超であるため、針入度が５未満と硬く、ＤＳ値が５００回／ｍｍ以上と良好であったが、流動性が悪化していた。
　以上の通り、上述した実施形態に記載の成分組成とすることで、耐わだち掘れ性を向上させつつ、流動性の高いグースアスファルト組成物を形成することが可能となる。
１ アスファルトコンクリート
２ グースアスファルト
３ 鋼床
４ 緊締部材
５ 供試体
１１ 車輪
１００　ポリマー改質アスファルト製造プラント
１０１　アスファルト基材タンク
１０２　混合タンク
１０３　製品タンク
１０４　第１の供給配管
１０５　攪拌装置
１０６　添加剤供給装置
１０７　第２の供給配管

Claims (3)

  1. 　溶剤脱れきアスファルト：４０質量％以上～６０質量％以下と、
    　石油系溶剤抽出油：１５質量％以上～２５質量％以下と、
    　スチレン含有量６０質量％以上～７０質量％以下であるＳＥＢＳ：１０質量％以上～１３質量％以下と、
    　石油樹脂：１３質量％以上～２０質量％以下とを含有すること
    　を特徴とするグースアスファルト組成物。
  2. 　上記石油樹脂は、Ｃ９系石油樹脂である場合には、上記石油系溶剤抽出油に対する含有比率が６０．０％以上であり、
    　上記石油樹脂は、水素添加されたＣ５系石油樹脂及びＣ９系石油樹脂の共重合樹脂である場合には、１７質量％以上～２０質量％以下含有し、上記石油系溶剤抽出油に対する含有比率が、８９．０％以上であること
    　を特徴とする請求項１記載のグースアスファルト組成物。
  3. 　針入度が５～１０（１／１０ｍｍ）であること
    　を特徴とする請求項１又は２記載のグースアスファルト組成物。
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