JPS6123647A - 反応型ゴム化アスフアルト混合物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、反応型ゴム化アスファルト混合物に関し、
さらに詳しくは、アスファルト舗装廃材を有効に利用し
て、新鮮なアスファルトを原料にして得たゴム化アスフ
ァルトと同等の特性を有し、たとえば路面舗装用に好適
な反応型ゴム化アスファルト混合物に関する。

［従来の技術］ 従来、新鮮なアスファルトと湿気硬化型ジエン系液状ゴ
ムと・を有する反応型ゴム化アスファルト混合物が路面
の舗装用に提案されている（特公昭５９−５６２１号公
報）。前記反応型ゴム化アスファルトは、これを用いて
舗装した路面が、寒冷地帯における舗装体の低温脆化並
びに高温地帯における舗装体の流動変形の両者に対して
、抵抗性の著しく改善されたゴム弾性を発揮するように
なる優れた組成物である。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、長年使用された道路は、古いアスファルト質
コンクリート舗装が除去されて再舗装されたり、あるい
は、駐車場が取壊されたりして、近年、アスファルト舗
装廃材が多量に排出される。このようなアスファルト舗
装廃材は、従来、海や田畑の埋立に投棄、使用されてい
たが、昭和４６年に産業廃棄物に指定されて以来、どこ
にでもむやみに投棄するわけにはいかず、その有効利用
が望まれている。

しかしながら、アスファルト舗装廃材は、その使用中に
経時変化を受けた結果、硬質なものとなっているので、
そのままでは再利用することができない。そこで、この
アスファルト舗装廃材をＦｒ使用可能とするために、そ
の再生方法が提案されている（特開昭５７−１１６０８
号公報）が、再生されたアスファルト舗装廃材は、若干
軟質にはなっているものの、夏期には動的安定度、耐摩
耗性が悪くなり、路面の再舗装用材料としては必ずしも
満足のいくものではない。

したがって、アスファルト舗装廃材を利用した、前記特
公昭５９−５６２１号公報に記載された反応型ゴム化ア
スファルト混合物と同等の特性を宥する路面舗装用の材
料がないのが現状であり、前記アスファルト舗装廃材の
リサイクルを実現するに至っていない。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、前記事情に基すき、アスファルト舗装廃材
の有効利用を図ることができると共に、アスファルト舗
装廃材を使用するにもかかわらず、新鮮なアスファルト
に湿気硬化型ジエン系液状ゴムを混合したものを使用し
たのと同等程度に動的安定性および耐摩耗性の優れたた
とえば路面舗装用の材料の開発を目的にして完成された
ものである。すなわち、この発明は、湿気硬化型ジエン
系液状ゴムと再生合材とを含むことを特徴とする反応型
ゴム化アスファルト混合物であり、特に湿気硬化型ジエ
ン系液状ゴムとアスファルト舗装廃材および軟化剤とを
含む反応型ゴム化アスファルト混合物である。

この発明における湿気硬化型ジエン系液状ゴムとしては
、ポリブタジェン、スチレン−ブタジエン共重合体、ス
チレン−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリイソプレ
ン、スチレン−イソプレン共重合体、ポリペンタジェン
、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリクロロ
プレン、イソブチレン−イソプレン共重合体、ブタジェ
ンと炭素数２〜１５の炭素を有する高級アルコールのメ
タクリレートとの共重合体から選ばれるものを基本骨格
とすると共に前記基本骨格の両末端にイソシアネート基
またはフェノール基でブロックされたイソシアネート基
を有する液状ゴムを使用することができる。これら液状
ゴムは、たとえば、基本骨格の両末端に反応性の水酸基
を有するポリブタジェンホモ重合体、スチレン−ブタジ
エン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体
等にポリイソシアネートを反応させて製造することがで
きる。この湿気硬化型ジエン系液状ゴムの好ｉ　Ｌ　イ
分子−ｌｊｊ　トＬ　テ、５００−５００００　ヲ、特
に好ましい分子量として６００〜８０００を挙げること
ができる。

前記湿気硬化型ジエン系液状ゴムの中でも、末端アリル
型水酸基を有する液状ポリブタジェンのその末端アリル
型水酸基をジイソシアネート類で反応してなる液状ゴム
が特に好ましい。前記ジイソシアネートとしては、たと
えばジフェニルメタンジイソシアネート、トルエンジイ
ソシアネ＝１・、ヘキサメチレンジイソシアネート等が
好ましい。

この発明における湿気硬化型ジエン系液状ゴムは、別途
に硬化剤を使用することなく、空気中の水分のような少
量の水を吸収して硬化することを　。

その大きな特長とする。すなわち、湿気を吸収すること
によって架橋反応が開始し、その結果書られる硬化体は
、通常、加硫ゴムの場合と同様に、ゴム弾性を有するこ
ととなるのである。

このように、この発明に使用される湿気硬化型ジエン系
液状ゴムは、前述のように、湿気が架橋すなわち硬化反
応の条件であって加熱がその条件ではない。したがって
、この硬化反応は、この発明に係る反応型ゴム化アスフ
ァルト混合物を路面に展圧する際の加熱温度によって左
右されないので、この反応型ゴム化アスファルト混合物
の転圧作業を好適に行なうことができる。

その代りに、前記湿気硬化型ジエン系液状ゴムは、再生
合材と混合する以前には、湿気から十分に保護されてい
ることが重要である。すなわち、この湿気硬化型ジエン
系液状ゴムを防湿性の部材で周囲の湿気から遮断するこ
とが必要である。そのための一手段として、防湿性の合
成樹脂フィルムによるこの湿気硬化型ジエン系液状ゴム
の被包が推奨される。

この場合、前、記合成樹脂フィルムは、防湿性であると
共に、前記再生合材と前記湿気硬化型ジエン系液状ゴム
とを混合しこれを加熱して再生合材中のアスファルトの
溶融温度において直ちに溶融するものでなければならな
い。再生合材中のアスファルトは、通常、８０℃から２
２０℃に加熱溶融されるから、前記温度範囲で溶融する
合成樹脂が選ばれる。このような合成樹脂として、たと
え　　　　　　　［ば、ポリエチレン、ポリプロピレン
、ポリ塩化ビニール等の熱可塑性樹脂が使用される。

勿論、この発明における湿気硬化型ジエン系液状ゴムを
湿気から守る方法は、前記合成樹脂フィルムによる被包
に限定されるものではない、防湿性の前記合成樹脂フィ
ルムにより被包することなく、防湿性容器のなかに裸の
まま収納保存し、事前に６０〜８０℃ｊ！ｌに加熱して
軟化剤または芳香族系溶剤と混合することによっても同
様の目的を達成することができる。

この発明における再生合材としては、アスファルト舗装
廃材と軟化剤との混合物を使用することができる。そし
て、アスファルト舗装廃材と軟化剤との混合物は、その
針入度が４０〜ｌＯＯに調節されているのが好ましい、
前記針入度が４０よりも小さいと、製造される合材は非
常に施工性が悪くなり、また、前記針入度が１００より
も大きくなると反応型ゴム化アスファルト混合物の動的
安定度が悪くなることがある。

前記アスファルト舗装廃材として、通常、アスファルト
舗装道路等の工事現場から排出するアスファルトと骨材
との混合物であればどのようなものでも使用することが
できる。

前記アスファルト舗装廃材中の骨材は、アスファルト舗
装材の製造に使用される通常のものであって、たとえば
、砕石５号；０〜２０％、砕石６号；１０〜５０％、砕
石７号；５〜３０％、粗砂：１０〜３０％、スクリーニ
ング；５〜２０％、細砂；５〜２０％、石粉、１−１０
％よりなる骨材混合物を使用することができる。

前記軟化剤として、鉱油を使用することができる。使用
可能な鉱油としては、たとえば、エキストラフＩ・、潤
滑油留分、熱分解残留物、触媒分解ガス油の沸騰留分、
ガスなどの製造に使用した残留石油燃料油の熱分解残留
物、および潤滑油の製造に使用した留出油の高芳香族抽
出物のような高芳香族低沸点低揮発性石油分留物が挙げ
られる。

成分より分類すると、使用可能な鉱油としては、たとえ
ば、芳香族系鉱油、ナフテン系鉱油、パラフィン系鉱油
が挙げられる。

前記鉱油のなかでも、特に芳香族系鉱油が好ましく、動
粘度が２０〜５０００Ｃ３Ｔ　（４０℃）で、引火点が
１５０℃以上のものが好ましい。

前記鉱油は、その含有量がアスファルト舗装廃材中のア
スファルトに対して１〜２０重量％であるのが好ましい
。前記鉱油の含有量が１重量％よりも少なくなると、再
生合材の針入度が小さくなり過ぎ、２０重量％よりも多
くなると、得られるゴム化アスファルト混合物の動的安
定度が悪くなる。

前記アスファルト舗装廃材と軟化剤との混合に際しては
、このアスファルト舗装廃材を十分に細分化しておくの
が好ましい。このアスファルト舗装廃材の細分化の方法
は、特に限定されず、従来より公知の方法を使用するこ
とができる。このアスファルト舗装廃材の細分化の程度
としては、粒径１０Ｃ１１以下、特に５０層以下である
のが好ましい。このアスファルト舗装廃材の細分化を容
易なものと、するために、これをスチームあるいは熱湯
で処理することができる。この処理により、アスファル
ト舗装廃材がほぐれ、軟化剤との混合作業を円滑に行な
うことができる。

アスファルト舗装廃材と軟化剤との混合方法については
、特に限定がないが、たとえば、ロータリーキルン、ミ
キサー等の撹拌混合装置を適宜に使用することができる
。

アスファルト舗装廃材と軟化剤との混合時の加熱温度は
、通常、８０〜２２０℃、好ましくは、１２０〜１８０
℃である。加熱温度が８０℃よりも低いと、アスファル
ト舗装廃材と軟化剤との混合が不十分となり、加熱温度
が２２０℃よりも高いと、アスファルト舗装廃材や軟化
剤が熱により分解、劣化を生じるばかりか安全衛生上か
らも好ましくない。

アスファルト舗装廃材と軟化剤とのに合に際し、剥離防
止剤、たとえばアルキルアミン、イミダシリン系化合物
等の界面活性剤、たとえば塩素化パラフィン系縮合物、
ポリアルキルメタクリレート等の流動点降下剤を添加し
ても良い、これら剥離防止剤、界面活性剤、流動点降下
剤等は、軟化剤たとえば鉱油にあらかじめ添加しておき
、得られるその混合物とアスファルト舗装廃材とを混合
するようにしても良い。

湿気硬化型ジエン系液状ゴムと再生合材との混合方法に
は、特に限定がないが、ロータリーキルン、ミキサー等
の撹拌混合装置を適宜に使用することができる。そして
、アスファルト舗装廃材と軟化剤との混合に使用した撹
拌混合装置をそのまま使用し、再生合材を収容する撹拌
混合装置に前記湿気硬化型ジエン系液状ゴムを添加する
ようにして混合するのが、作業効率上、好ましい。

また、湿気硬化型ジエン系液状ゴムは、そのまま撹拌混
合装置に投下するか、一部軟化剤または芳香族系溶剤で
希釈して投下しても良いし、アスファルトの溶融する温
度で溶融する防湿性の合成樹脂フィルムでもって被包し
、前記撹拌混合装置に投入するようにしても良い。

湿気硬化型ジエン系液状ゴムと再生合材との混合ニ１ｌ
ｉ４　Ｌ、アスファルト舗装廃材中のアスファルトと軟
化剤たとえば鉱油との合計量に対し、湿気硬化型ジエン
系液状ゴムが１〜２０重量％となるように、前記湿気硬
化型ジエン系液状ゴムの配合量を決定するのが好ましい
、湿気硬化型ジエン系液状ゴムの配合量が１重量％未満
であると、得られる反応型ゴム化アスファルト混合物の
硬化物たとえば舗装面の動的安定性が悪化し、また、２
０重量％より多いと前記舗装面の耐摩耗性が悪くなるこ
とがある。したがって、湿気硬化型ジエン系液状ゴムと
再生合材との混合に際し、前記湿気硬化型ジエン系液状
ゴムの配合量を前記範囲内に調節するために、適宜量の
新鮮なアスファルトを添加しても良い。

湿気硬化型ジエン系液状ゴムと再生合材との混合に際す
る加熱温度は、通常、１２０−１８０”０である。湿気
硬化型ジエン系液状ゴムは、前述のように、加熱がその
硬化条件ではないので、撹拌混合装置内で加熱下に湿気
硬化型ジエン系液状ゴムと再生合材との混合を十分に行
なうことができる。

前記のようにして得られた反応型ゴム化アスファルトａ
合物は、たとえば道路の舗装に使用される。舗装に際し
１通常１００−１４０”ｏの温度範囲でこの反応型ゴム
化アスファルト混合物が転圧される。この発明に係る反
応型ゴム化アスファルト混合物は、前記転圧を有利に行
なうことができる。なぜならば、転圧温度が１００℃以
上であるかぎり、湿気がこの反応型ゴム化アスファルト
混合物中に吸収されるおそれはなく、したがって、この
転圧過程で湿気硬化型ジエン系液状ゴムの硬化反応が進
行せず、十分な転圧を行なうことができるからである。

転圧後は、この反応型ゴム化アスファル）ＩＲ合物の硬
化は出来るだけ短時間のうちに完了しなければならない
。

この発明に係るゴム化アスファルト混合物は、その転圧
後、それによって得られた舗装体の温度が急速に１００
℃以下に低下し、この温度低下と共にこの舗装体の湿気
吸収が開始し、短時間の内にこの舗装体が硬化すること
となる。

この発明者の実験によると、硬化反応は、２４時間の内
にほぼ完了した。かくして、アスファルト舗装廃材を使
用しながら、通常のアスファルト混合物を使用して施工
する場合と全く同様の作業により、優れたゴム弾性を有
する舗装体が得られることとなるのである。

原料としてアスファルト舗装廃材を使用しなからち、こ
のような硬化条件を備えた反応型ゴム化アスファルト’
ＪＭ合物は、これまでの歴史においてかつて製造された
ことがなく、この意味においてそれ自身全く新規な製品
と言うことができる。

［実施例］ 次にこの発明の実施例と比較例とを示してさらにこの発
明を具体的に例示する。

（実施例１） アスファルト６重量％と骨材９４重量％（砕石６号：４
０重量％、砕石７号；２０重量％、粗砂；１６重量％、
スクリーニング、１１重量％、細砂：８重早％、石粉；
５重量％）とからなる針入度２０に経時的に硬化したア
スファルト舗装廃材ｉｔを細分化した。この細分化した
アスファルトｌ舗装廃材をロータリーキルン中で３０分
間１５０℃に加熱した。次いで、鉱油［商品名ＡＥ−５
０、出光興産製、動粘度５１．２２Ｃ３Ｔ　（４０℃）
］３３Ｋｇ（前記アスファルトに対して５重量％）を前
記ロータリーキルンに投入して１分間前記アスファルト
舗装廃材と前記鉱油とを混合して再生合材を製造した。

その後、分子量２８００の液状ポリブタジェンのクルー
ドＭＤＩ（４，４°−ジフェニールメタンジイソシアネ
ート）プレポリマーを、これがアスファルトと前記鉱油
との合計量に対して４重量％となるように、前記ロータ
リーキルンに徐々に添加し６．１５０℃に加熱しながら
前記プレポリマーと再生合材とを撹拌混１合して反応型
ゴム化アスファルトｓ合物を得た。

（実施例２〜６） 前記実施例１におけるのと同じ種類の鉱油およびプレポ
リマーを使用し、これらの配合量を第１表に示す値にし
た外は、前記実施例１と同様にして反応型ゴム化アスフ
ァルト混合物を得た。

前記実施例１〜６で得られた反応型ゴム化アスファルト
混合物は、施］二現場に運搬されて、直ちに転圧作業が
行なわれた。転圧開始時のこの反応型ゴム化アスファル
ト混合物の表面温度は１６５℃、転圧終了時のそれは１
３０℃前後であった。

転圧過程においては、反応型ゴム化アスファルト程合物
の温度は１００℃以上であったため、まだ吸侵が起らず
、したがって、硬化反応が進行していないので転圧作業
を極めて容易に行なうことができ、十分な転圧を完了す
ることができた。

以上の転圧条件は、通常のアスファルト混合物の転圧の
場合と同様である。なお、転圧作業の終了後、舗装体の
表面温度が１００℃以下に硬化するにつれ、反応型ゴム
化アスファルト混合物の硬化反応が進行した。

なお、この反応型ゴム化アスファルト混合物の硬化物に
つき、実験室でホイールトラッキング試験による動的安
定性の評価とラベリング試験による耐摩耗性の評価とを
行なった。

（Ａ）ホイールトラッキング試験 アスファルト混合物の高温時における流動変形抵抗につ
いては、一般にイギリスの交通道路研究所（ＴＲＲＬ）
によって開発された所謂ホイールトラッキング試験によ
り評価される。この発明に係る反応型ゴム化アスファル
ト混合物の硬化物についても、このホイールトラッキン
グ試験を適用した。

この試験により、実際の道路での重車両走行により生じ
る「わだち掘れ」や繰返し車両走行によるニーディング
作用にシミュレートさせて前記硬化物の高温時（６０℃
）における流動変形を評価した。結果を第１表に示した
。

（Ｂ）　ラベリング試験 アスファルト舗装要綱４−１３に従い、一定条件化でチ
ェーンを放射状に固定した車輪を前記硬化物の表面上で
回転させ、その時の前記表面の摩耗量を測定した。結果
を第１表に示す。

（比較例１．２） 分子１２８００の液状ポリブタジェンのクルーＦＭＤ　
Ｉ　（４、４’−ジフェニールメタンジイソシアネート
）プレポリマーを使用しない外は、前記実施例１と同様
にして舗装体を得、この舗装体につき、前記実施例と同
様にして動的安定度と耐摩耗性とを評価した。

（比較例３） 再生合材の代りに、針入度７０の新鮮なアスファルト６
重量％と骨材９４重量％（砕石６号；４０重１１１．％
、砕石７号；２０重量％、粗砂、１６重礒％、スクリー
ニング；ｌ１重量％、細砂：８重量％、石粉；５重量％
）とからなるアスファルト舗装材を用いた外は、前記実
施例１と同様にして舗装体を得、この舗装体につき、前
記実施例１〜６と同様にして動的安定度と耐摩耗性とを
評価した。その結果、動的安定度は、１ｏａｏｏであり
、耐摩耗断面積は、０．２３であった。

第１表から明らかなように、この発明に係る反応型ゴム
化アスファルト混合物は、アスファルト舗装廃材を使用
するにもかかわらず、鉱油および湿気硬化型ジエン系液
状ゴムを配合することにより、動的安定度および耐摩耗
性が同時に優れた舗装体に硬化することができる。

さらに、前記比較例３から明らかなように、この発明に
係る反応型ゴム化アスファルト混合物は、新鮮なアスフ
ァルトを用いたアスファルト舗装材と湿気硬化型ジエン
系液状ゴムとを混合して得られるゴム化アスファルト混
合物の硬化物と同程度の動的安定度および耐摩耗性を有
する硬化物に硬化することができる。

（以下、余白） ［発明の効果］ 以上に詳述したように、この発明によると、アスファル
ト舗装廃材に軟化剤を添加して得た再生合材と湿気硬化
型ジエン系液状ゴムとを混合してなる反応型ゴム化アス
ファルト混合物は、新鮮なアスファルトと湿気硬化型ジ
エン系液状ゴムとを混合して得られるゴム化アスファル
ト混合物を硬化して得られる舗装体にほぼ近い動的安定
度と耐摩耗性とを有する舗装体に硬化することができる
。したがって、この発明により、工事現場等から多量に
排出されるアスファルト舗装廃材を有効に活用して廃棄
物公害をなくすることができるとともに、アスファルト
舗装道路が直面する２つの課題、即ち寒冷地帯における
低温脆化、他方において高温地帯における流動変形とい
う２つの課題が、同一の製品により同時に解決すること
ができる。また、この発明に係る反応型ゴム化アスファ
ルト混合物は、特公昭４３−２２３１９号公報に見られ
る液状ゴム、またはエポキシにおけるような所謂「２液
型」ではなく、「１液型」であるため、取扱いが極めて
容易であり、また実用的である。そして、この反応型ゴ
ム化アスファルト混合物は、湿気により硬化するので、
道路舗装の際の加熱転用時に硬化せず、舗装作業を確実
に実施することができる。

特許出願人　　　　出光石油化学株式会社手続補正書 昭和６０年７月２３日

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）湿気硬化型ジエン系液状ゴムと再生合材とを含む
   ことを特徴とする反応型ゴム化アスファルト混合物
2. （２）前記湿気硬化型ジエン系液状ゴムは、ポリブタジ
   エン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタ
   ジエン−スチレン共重合体、ポリイソプレン、スチレン
   −イソプレン共重合体、ポリペンタジエン、アクリロニ
   トリル−ブタジエン共重合体、ポリクロロプレン、イソ
   ブチレン−イソプレン共重合体、ブタジエンと炭素数２
   〜１５の炭素を有する高級アルコールのメタクリレート
   との共重合体から選ばれるものを基本骨格とすると共に
   前記基本骨格の両末端にイソシアネート基またはフェノ
   ール基でブロックされたイソシアネート基を有する特許
   請求の範囲第１項に記載の反応型ゴム化アスファルト混
   合物。
3. （３）前記湿気硬化型ジエン系液状ゴムは、その分子量
   が５００〜５００００である特許請求の範囲第１項およ
   び第２項のいずれかに記載の反応型ゴム化アスファルト
   混合物。
4. （４）前記再生合材は、アスファルト舗装廃材と軟化剤
   とを含む特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか
   に記載の反応型ゴム化アスファルト混合物。
5. （５）前記軟化剤は、鉱油である特許請求の範囲第４項
   に記載の反応型ゴム化アスファルト混合物。
6. （６）前記鉱油は、前記アスファルト舗装廃材中のアス
   ファルトに対して１〜２０重量％含有される特許請求の
   範囲第５項に記載の反応型ゴム化アスファルト混合物。
7. （７）前記湿気硬化型ジエン系液状ゴムは、前記再生合
   材中のアスファルトと前記軟化剤との合計に対して１〜
   ２０重量％の配合割合で含有される特許請求の範囲第４
   項ないし第６項のいずれかに記載の反応型ゴム化アスフ
   ァルト混合物。