JP2886711B2

JP2886711B2 - 舗装用アスファルト組成物

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Publication number: JP2886711B2
Application number: JP3207366A
Authority: JP
Inventors: 政雄磯部; 良雄相澤
Original assignee: Nippon Oil Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1991-07-24
Filing date: 1991-07-24
Publication date: 1999-04-26
Anticipated expiration: 2014-04-26
Also published as: US5328943A; JPH0525396A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車道、特に重車両交通
の多い車道、空港の滑走路、歩道、公園等の通常舗装に
おける、さらに車道・歩道舗装の１種類である開粒度混
合物を用いた透水性舗装あるいは排水性舗装における舗
装材の製造に用いられるアスファルト組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】道路舗装材として、現在ストレートアス
ファルトが主に使われているが、重車両の交通量の多い
道路においては、舗装体が流動してしまうことが、また
積雪寒冷地においては、タイヤチェーンやスパイクタイ
ヤによって舗装体が摩耗してしまうこと等の問題が指摘
されている。従来、これら問題を解決のために、アスフ
ァルトに改質材として、スチレン−ブタジェン・ランダ
ムコポリマーいわゆるスチレン−ブタジェン・ゴム、天
然ゴム、ブタジェンゴム、イソプレンゴム等のゴム類や
スチレン−ブタジェン−スチレンのブロックコポリマ
ー、スチレン−イソプレン−スチレンのブロックコポリ
マー等の熱可塑性エラストマーを混入することが行われ
てきた。これら改質材を添加することによって、アスフ
ァルトの感温性を低め、車両荷重による流動およびタイ
ヤチェーン等による摩耗に対する抵抗性を高め、骨材と
の接着性を向上させ、低温時の撓み性を付加できる等舗
装用バインダーとしてのアスファストの性能を著しく改
善できることは公知である。

【０００３】舗装の滑り抵抗性を高めるために、また自
動車による水はねを防止するために、さらには雨天に自
動車が高速走行している時に起きるハイドロプレーニン
グ現象を防止するために、開粒度混合物を用いた透水性
舗装あるいは排水性舗装も、近年広く採用されている。
この種の舗装において、改質材を混合していないスレー
トアスファルトを用いた場合は、舗装体の圧縮強度が不
十分で、耐水性も貧弱であるが、上記改質材を添加した
アスファスルトを使用することで、骨材間の接着性が増
大し、舗装体の圧縮強度と耐久性が向上することも知ら
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
改質材をアスファルトに混合することによって得られる
改質アスファルトは、その高温粘度がストレートアスフ
ァルトと比較して高くなる。そのため、アスファルト合
材を調製する過程で、骨材と改質アスファルトを混合す
るときの温度を高く設定しなければならず、また道路舗
装現場においてはアスファルト合材の敷き均しを行わね
ばならず、さらにまた１次、２次転圧するときの温度を
高めに設定する必要があるが、これらは作業性を著しく
損なうものであった。特に重車両の交通量の多い車道の
舗装や透水性舗装に改質アスファルトを使用する場合
は、舗装体の圧縮強度を大きくするために、改質材の添
加を多くする必要があり、これに原因して改質アスファ
ルトの高温粘度がさらに高くなる結果、作業性が一段と
悪化することが問題となっていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、特定な改質材を配
合したアスファルト組成物は、低温粘度、具体的には６
０℃粘度が高く、高温粘度、具体的には180 ℃粘度が低
いことに加えて、その組成物を用いたアスファルト混合
物は圧縮強度が高いことを見出し、本発明を完成するに
至った。

【０００６】本発明は、アスファルトに、(A) 熱可塑性
エラストマーおよび／またはスチレン−ブタジェン・ゴ
ム、ならびに(B) 低分子量ポリプロピレンを必須成分と
して含有させて成る舗装用アスファルト組成物を提供す
るものである。

【０００７】以下、本発明の内容を詳細に説明する。本
発明におけるアスファルトとしては、天然アスファル
ト、石油アスファルト、あるいはこれらの混合物などあ
らゆるアスファルトが使用できる。天然アスファルトと
しては、例えばギルソナイト、グラハマイト、トリニダ
ットレークアスファルトなどが挙げられる。また、石油
アスファルトとしては、原油の蒸留により得られる各種
針入度グレードのストレートアスファルト、ストレート
アスファルトを触媒の存在下あるいは不存在下に空気を
吹き込んで製造されるブローンアスファルトあるいはセ
ミブローンアスファルト、アスファルト質を含む留分か
らプロパン、ｎ−ブタンなどの溶剤によりアスファルト
質を分離する際に生成する溶剤脱瀝アスファルトなどが
例示できる。これら石油アスファルトは２種以上混合し
て使用することもできる。尚、上に例示した天然アスフ
ァルト及び石油アスファルトは、一般に道路舗装用とし
て知られているアスファルトである。

【０００８】本発明のアスファルトとして最も好ましい
ものは、ストレートアスファルトで、特に、２５℃針入
度が40〜150 、好ましくは60〜120 、軟化点が40〜55
℃、好ましくは42〜50℃の範囲に入るものが好ましい。
本発明の組成物におけるアスファルトの割合は特に限定
されるものではないが、通常、組成物全量基準で82〜96
重量％、好ましくは88〜95重量％である。

【０００９】本発明の(A) 成分の一つである熱可塑性エ
ラストマーとしては、スチレンと共役ジェンのブロック
・コポリマーおよびその部分水素化物が用いられ、一般
式Ａ−Ｂ−ＡあるいはＡ−Ｂ−Ａ−Ｂで表される。ここ
でＡはスチレンのポリマ−ブロック、Ｂはブタジェン、
イソプレン等の共役ジェンのポリマーブロックである。
なかでも、末端がポリスチレンブロックで、中間がポリ
ブタジェンブロックであって、ポリスチレンの比率が15
〜40重量％、平均分子量が5,000 〜200,000 のものを用
いることが好ましい。本発明の熱可塑性エラストマーは
通常のゴムと比べて分子量が小さく、熱可塑性であり、
アスファルトとの相溶性も良い。これら熱可塑性エラス
トマーは単独でも、平均分子量および／またはスチレン
含量の点でグレードが異なるものを混ぜて使用すること
も可能である。

【００１０】本発明の(A) 成分の他の一つであるスチレ
ン−ブタジェン・ゴムとは、スチレンとブタジェンのラ
ンダム・コポリマーを意味し、一般に乳化重合法あるい
は溶液重合法で製造される。乳化重合法で製造されるス
チレン−ブタジェン・ゴムにはラテックス・タイプのも
のと固形状のものがあるが、いすれもスチレン含量が15
〜40重量％で、ムーニー粘度が10〜100 のものが好まし
く用いられる。そして、ラテックス・タイプでは、固形
分が30〜70重量％で、ゴム粒子の大きさが0.03〜１μの
ものが好ましく用いられる。また、溶液重合法で製造さ
れるスチレン−ブタジェン・ゴムは塊状を呈するが、ス
チレン含量が15〜40重量％、ムーニー粘度が30〜80のも
のが好ましく用いられる。乳化重合法で製造されたか、
溶液重合法で製造されたかを問わず、スチレン−ブタジ
ェン・ゴムのスチレン含量は、20〜30重量％の範囲にあ
ることがさらに好ましい。

【００１１】本発明の(A) 成分には、上記した熱可塑性
エラストマーまたはスチレン−ブタジェン・ゴムのいず
れか一方または両方が使用される。本発明の組成物にお
ける両者の含有量は特に限定されるものではないが、熱
可塑性エラストマーの好ましい含有量は、組成物全量基
準で０〜12重量％、好ましくは３〜８重量％であり、ス
チレン−ブタジェン・ゴムの好ましい含有量は、組成物
全量基準で０〜12重量％、好ましくは３〜８重量％であ
る。そして、(A) 成分全体としての好ましい含有量は、
組成物全量基準で３〜12重量％、好ましくは４〜８重量
％の範囲にある。

【００１２】なお、熱可塑性エラストマーを主体として
(A) 成分を構成すると、組成物の高温粘度が低く、タフ
ネス・テナシティが大きくなり、一方、スチレン−ブタ
ジェン・ゴムを主体として構成すると、低温の伸びが良
くなるという特徴がある。そこで組成物の高温粘度を低
く抑えようとする場合には、熱可塑性エラストマーを主
体に、低温での伸びを良くしようとする場合には、スチ
レン−ブタジェン・ゴムを主体として(A) 成分を構成す
ることが好ましい。

【００１３】本発明で(B) 成分として使用される低分子
量ポリプロピレンとは、平均分子量が500 〜10,000、好
ましくは2,000 〜5,000 の範囲にあるポリプロピレンを
意味する。平均分子量がこの範囲より小さい場合には、
アスファルト組成物の６０℃粘度上昇の改善効果が乏し
く、さらにその組成物から得られるアスファルト混合物
の圧縮強度を増加させる効果も小さい。一方、平均分子
量が上記の範囲より大きい場合には、アスファルトとの
相溶性が乏しくなり、アスファルト組成物の伸びも悪く
なることから好ましくない。また、本発明の(B) 成分
は、その軟化点が80℃〜170 ℃、好ましくは120 ℃〜15
0 ℃であることが望ましい。軟化点が低すぎる場合に
は、アスファルト組成物の６０℃粘度を所望通り上昇さ
せることが難しく、また、その組成物から得られるアス
ファルト混合物の圧縮強度を十分に増大させることがで
きない。軟化点が高すぎる場合は、アスファルトとの相
溶性が乏しくなり、アスファルト組成物の伸びも悪化す
るので好ましくない。さらに、本発明の(B) 成分は、16
0 ℃粘度が500cp 以下、好ましくは300cp 以下であるこ
とが望ましい。160 ℃粘度が高すぎると、アスファルト
組成物の高温粘度が高くなるからである。

【００１４】低分子量ポリプロピレンとしては、液状ポ
リプロピレン、粉末ポリプロピレン、アタクチックポリ
プロピレン（ＡＰＰ）などの種類があるが、本発明の
(B) 成分としては粉末ポリプロピレンを用いるのが好ま
しい。

【００１５】本発明で使用される低分子量ポリプロピレ
ンの製造方法は任意であり、特に限定されるものではな
い。従って、その製造方法としては、例えば、高分子量
ポリプロピレンを熱分解または酸化分解して低分子化す
る方法の外、プロピレンをチーグラー系触媒や過酸化物
などを用いて直接重合する方法、さらには高分子量のポ
リプロピレンを製造した際の副生成物を、溶剤抽出等で
分離する方法などを挙げらることができる。

【００１６】本発明の組成物における(B) 成分、すなわ
ち低分子量ポリプロピレンの好ましい含有量は、組成物
全量基準で１〜６重量％、好ましくは２〜５重量％の範
囲にある

【００１７】本発明のアスファルト組成物を用いたアス
ファルト舗装材の製造方法は、特に限定されるものでは
ないが、一般には以下に示す２つの方法が採用される。
その一つは、アスファルトに、(A) 熱可塑性エラストマ
ーおよび／またはスチレン−ブタジェン・ゴムならびに
(B) 低分子量ポリプロピレンを加熱混合して、まず均一
な改質アスファルトを製造し、次いでこれを骨材と加熱
混合して、アスファルト合材を調製するプレミックス法
である。他の一つは、骨材とアスファルトと、(A) 熱可
塑性エラストマーおよび／またはスチレン−ブタジェン
・ゴムならびに(B) 低分子量ポリプロピレンとを同時に
加熱混合してアスファルト合材を一挙に調製するプラン
トミックス法である。本発明のアスファルト組成物を用
いてアスファルト舗装材を製造するに際しては、プレミ
ックス法、プラントミックス法のいずれもが採用可能で
あるが、好ましくはプレミックス法を用いた方が効果的
である。プラントミックス法を採用する場合、熱可塑性
エラストマーとしてはパウダー状のものを、スチレン−
ブタジェン・ゴムとしては乳化重合法で製造されたラテ
ックス・タイプのものを、低分子量ポリプロピレンとし
てはパウダー状のものを用いることが好ましい。

【００１８】また、本発明の組成物には、一般に使用さ
れているアミン系の剥離防止剤の添加や剥離防止のため
に使用される消石灰の添加を必要に応じて添加すること
ができる。

【００１９】

【発明の効果】本発明の舗装用アスファルト組成物は６
０℃粘度が高く、かつ高温粘度が低く、さらにこのアス
ファルト組成物と骨材との混合物から得られるアスファ
ルト混合物の圧縮強度が著しく大きいという特徴を有し
ている。

【００２０】

【実施例】以下、実施例および比較例を挙げて本発明を
詳細に説明する。実施例１〜８および比較例１〜６下記のストレートアスファルト、熱可塑性エラストマ
ー、スチレン−ブタジェン・ゴムおよび低分子量ポリプ
ロピレンを次の要領で混合し、舗装用のアスファルト組
成物を調製した。

【００２１】すなわち、固形状のスチレン−ブタジェン
・ゴムを使用する場合は、適当量のストレートアスファ
ルトと熱可塑性エラストマーおよび／またはスチレン−
ブタジェン・ゴムを160 〜200 ℃で混練りし、熱可塑性
エラストマーおよび／またはスチレン−ブタジェン・ゴ
ムが完全に溶解した後、残りのストレートアスファルト
および低分子量ポリプロピレンを加え、170〜190 ℃で
約１時間撹拌して、アスファルト組成物を製造した。ま
た、ラテックス・タイプのスチレン−ブタジェン・ゴム
を使用する場合は、適当量のストレートアスファルトと
熱可塑性エラストマーを160 〜200 ℃で混練りし、熱可
塑性エラストマーが完全に溶解した後、残りのストレー
トアスファルト、スチレン−ブタジェン・ゴムのラテッ
クスおよび低分子量ポリプロピレンを加え、170 〜190
℃で約１時間撹拌して、アスファルト組成物を製造し
た。

【００２２】○ストレートアスファルトストレートアスファルトは日本石油（株）製造の以下
のグレードのものを使用した。針入度グレード８０／１００６０／８０針入度（25℃，5g,5s)(JIS K2207) ８４６５軟化点，（℃） (JIS K2207) ４４．５４９ 60℃粘度（poise ）（日本アスファルト協会規格）１，４８０２，２４０ 180 ℃粘度（cSt ） (JIS K2207) ６１８１

【００２３】○熱可塑性エラストマー記号ＡＢエラストマーの種類スチレン−ブタジェンスチレン−ブタジェン ^{−スチレン −スチレン} メーカー旭化成工業（株）旭化成工業（株）商品名タフプレン３１５アサプレン４３０スチレン含量（重量％）２０３０メルトインデックス ^{（g/10分）(ASTM D1238) １５１以下} 硬度 HS (JIS K6301) ６２７５伸び％ (JIS K6301) ８８０８５０比重 (ASTM D297) ０．９３０．９４

【００２４】○スチレン−ブタジェン・ゴム記号ＡＢメーカー旭化成工業（株）日本ゼオン（株）商品名ソルプレン１２０４ロードスター製造法溶液重合法乳化重合法スチレン含量（重量％）２５２５ムーニー粘度 ^{(100℃,ML1+4) ５６６０} 固形分（重量％） − ５０

【００２５】○低分子量ポリプロピレン記号ＡＢメーカー三洋化成工業（株）三洋化成工業（株）商品名ビスコール660-P ビスコール550-P 軟化点（℃） ^{(JIS K2531)} ^{１４５１５０} 針入度(25 ℃,5g,5s) ^{(JIS K2530)} ^{１．５１以下} 粘度(160℃,cP) ^{(BL 型粘度計で測定）７０２００} 平均分子量 ^{（蒸気圧浸透法で測定）３，０００４，０００}

【００２６】得られたアスファルト組成物の性状を表１
および表２に示す（配合割合の単位は重量％）。表１に
示した舗装用アスファルト組成物は、針入度が40/60 に
なるように、また６０℃粘度が10,000P 以上になるよう
に、各成分の配合割合を調整してあるが、その割合を変
えることによって針入度60/80 および６０℃粘度グレー
ドの異なるアスファルト組成物を製造することが可能で
ある。実施例１のアスファルト組成物は、比較例１のア
スファルト組成物と比較して180 ℃粘度はほぼ同程度で
あるが、60℃粘度が著しく高くなっている。比較例２で
示すように熱可塑性エラストマーの添加だけで、60℃粘
度を10,000P 以上にすると、180 ℃粘度が250cSt程度と
高くなる。実施例２，３は伸度を良くするために、スチ
レン−ブタジェン・ゴムを加えた組成物であり、低分子
量ポリプロピレンを加えても伸度に悪影響を及ぼさない
ことがわかる。これら実施例１〜４のアスファルト組成
物は、比較例と比較して優れた性能を有していることが
明らかである。

【００２７】

【表１】

【００２８】表２に示す実施例は、透水性舗装用に圧縮
強度を大きくするために、改質材の添加量を増加した例
である。これらの各アスファルト組成物では、６０℃粘
度が100,000P以上になるように各成分の配合割合を調整
し、180 ℃粘度は550cSt以下に抑えられている。これに
対して、比較例４では、６０℃粘度が100,000P以上に達
しておらず、比較例５、６では、６０℃粘度が100,000P
以上になっているが、180 ℃粘度は550cSt以上となり、
作業性等の問題点が生ずる。これら実施例５〜８のアス
ファルト組成物は比較例と比較して優れた性能を有して
いることが明らかである。

【００２９】

【表２】

【００３０】実施例９〜16および比較例７〜12 表３に示す条件で密粒度および開粒度アスファルト混合
物を作成し、その圧縮強度をホイールトラッキング試験
で評価した。なお、表４の混合方式でプレミックスの場
合は、熱可塑性エラストマーおよび／またはスチレン−
ブタジェン・ゴムおよび低分子量ポリプロピレンを、あ
らかじめアスファルトに加えて加熱混合することで、均
一なアスファルト組成物を作り、これを骨材と３分間加
熱混合して、供試体を作成した。また、プラントミック
スの場合は、骨材にアスファルトを加え、１分間加熱混
合した後、さらに熱可塑性エラストマーおよび／または
スチレン−ブタジェン・ゴムと低分子量ポリプロピレン
を一緒に加熱混合し、供試体を作成した。

【００３１】ホイールトラッキング試験方法について
は、舗装試験法便覧（丸善，1988）第539 頁掲載の方法
に準拠し、試験温度６０℃、接地圧6.5kg/cm²、繰り返
し２回行い、動的安定度を測定した。結果を表４に示
す。

【００３２】

【表３】密粒度アスファルト開粒度アスファルト混合物混合物混合温度（℃）１６０〜１７０１７０〜１８０締め固め温度（℃）１３５〜１４５１４５〜１５５アスファルト量（重量％）５．９５．０６号砕石（重量％）４４７７７号砕石（重量％）１５２粗砂（重量％）１５１２細砂（重量％）２０６フィラー（重量％）６５

【００３３】

【表４】組成物混合物混合動的安定度空隙率の種類方式回／mm ％実施例９実施例１密粒度Ａ 5,400 3.8 〃１０実施例２〃Ａ 5,100 3.9 〃１１実施例３〃Ａ 6,000 4.1 〃１２実施例２〃Ｂ 4,300 4.3 比較例７比較例１〃Ａ 1.200 3.8 〃８比較例２〃Ａ 5,000 4.0 〃９比較例３〃Ｂ 2,400 4.1 実施例１３実施例５開粒度Ａ 7,000 22.8 〃１４実施例６〃Ａ 5,100 23.2 〃１５実施例７〃Ｂ 4,800 23.0 〃１６実施例８〃Ａ 6,600 23.3 比較例１０比較例４〃Ａ 1,970 24.1 〃１１比較例５〃Ａ 3,500 23.2 〃１２比較例６〃Ａ 2,250 23.8 注）混合方式の欄で示すＡはプレミックスを、Ｂはプ
ラントミックスを示す。

【００３４】実施例９〜１２の密粒度混合物のホイール
トラッキング試験における動的安定度は、いずれも4,00
0 回／mm以上を示し、比較例７、９と比較して大きな値
で、、耐流動特性が優れていることが分かる。比較例８
の動的安定度は、4,000 回／mm以上を示すが、前述のよ
うに180 ℃粘度が本発明の組成物に比べて高く、作業性
が劣る。同様に、実施例１３〜１６で示す開粒度混合物
の動的安定度は、いずれも4,000 回／mm以上であって、
比較例１０〜１２と比較して大きな値が得られ、耐久性
に優れていることが明らかである。特に、本発明のアス
ファルト組成物は、開粒度混合物を用いた透水性舗装あ
るいは排水性舗装に使用されると、より効果的である。
なお、プレミックスとプラントミックスを比較すると、
プレミックスの方がホイールトラッキング試験の動的安
定度は高くなる傾向が認められるが、本発明のアスファ
ルト組成物においては、プラントミックスによる混合方
式を用いても、十分動的安定度を高めることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０８Ｌ 53:02） (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C08L 95/00 E01C 7/26 C08L 25/10 C08L 23/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】アスファルトを組成物全量基準で８２〜
９６重量％、熱可塑性エラストマーおよび／またはスチ
レン−ブタジエン・ゴムを組成物全量基準で３〜１２重
量％ならびに低分子量ポリプロピレンを組成物全量基準
で１〜６重量％必須成分として含有させてなる舗装用ア
スファルト組成物。
【請求項２】熱可塑性エラストマーがスチレン−ブタ
ジエン−スチレン・ブロックコポリマーおよび／または
スチレン−イソプレン−スチレン・ブロックコポリマー
である請求項１記載の組成物。
【請求項３】低分子量ポリプロピレンの平均分子量が
５００〜１０，０００、融点が８０℃〜１７０℃、１６
０℃粘度が５００ｃｐ以下である請求項１記載の組成
物。