JPS6242924B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアスフアルト組成物に関し、詳しくは
アスフアルトに特定のポリイソシアネートと粉末
加硫ゴムを配合することにより、すぐれた熱的、
機械的性質を有するアスフアルト製品を効率よく
製造することを可能にしたアスフアルト組成物を
提供することに関する。 従来、アスフアルトに熱可塑性ゴム、粉末加硫
ゴムを配合した変性アスフアルトはよく知られて
おり、防水シートや道路舗装などに用いられてい
る。しかしながら、これら変性アスフアルトは、
成形性にはすぐれたものであるが温度依存性が大
きく高温時に流動を生ずる欠点を有している。こ
の欠点を解消するものとしては、ゴム分として
末端水酸基を有する液状ゴムを用い、これにイソ
シアネート基を有する硬化剤を加え架橋反応を行
なう二枚反応型のゴム変性アスフアルト、ゴム
分としてイソシアネート基含有液状ゴムプレポリ
マーを用いる一液型ゴム変性アスフアルトが提案
されている。 しかしながら、の方法では硬化反応速度が早
く、混練機あるいは成形機中でゲル化を生ずるた
め押出機を用いた連続成形はきわめて困難であ
り、もつぱら圧縮成形で行なわれ生産性が非常に
低い欠点があつた。またの方法では硬化反応速
度が非常におそく混練機中などでのゲル化の生成
はないが、逆に賦形性が得られないため、コーテ
イング剤などには応用可能であるが、アスフアル
トシートなどの成形品を得ることはできなかつ
た。 本発明者らは、これらの欠点を解消し、アスフ
アルトシートなどのアスフアルト成形品を連続的
に製造することができ、しかも熱的、機械的性能
にぐれたアスフアルト組成物を開発すべく鋭意研
究を行なつた。その結果、アスフアルトに特定の
ポリイソシアネートと粉末加硫ゴムを配合したと
き、適度な硬化速度と賦形性が得られ、押出成形
によりシート状物を連続的に製造できることを見
出した。本発明はかかる知見を基に完成するに至
つたものである。 すなわち本発明は、(A)アスフアルト100重量部
に、(B)１，４結合が50％以上の活性水素基含有液
状ジエン系重合体と有機ポリイソシアネート化合
物との反応により得られる、分子鎖中にポリジエ
ン鎖を含むイソシアネート基含有ウレタンプレポ
リマーまたは該イソシアネート基をマスクするブ
ロツク剤が結合したブロツク化ポリイソシアネー
ト３〜100重量部および(C)粉末加硫ゴム５〜300重
量部を配合してなるアスフアルト組成物を提供す
るものである。 本発明で用いる(A)成分であるアスフアルトとし
ては、ストレートアスフアルト、セミブローンア
スフアルト、ブローンアスフアルトあるいはこれ
らの混合物などを例示することができる。 次に本発明の組成物の(B)成分であるポリジエン
鎖含有ポリイソシアネートまたはポリジエン鎖含
有ブロツク化ポリイソシアネートとは分子鎖中に
ポリジエン鎖を含むイソシアネート基含有ウレタ
ンプレポリマーまたは該イソシアネート基をマス
クするブロツク剤が結合したブロツク化ポリイソ
シアネートである。このブロツク化ポリイソシア
ネートはいずれにしても組成物の使用時の加熱に
よりブロツク剤が解離しポリイソシアネートとし
ての作用を有するものである。 ここで上記のポリジエン鎖含有ポリイソシアネ
ートは、分子末端に水酸基、アミノ基、イミノ
基、カルボキシル基、メルカプト基などの活性水
素基を有する液状ジエン系重合体と有機ポリイソ
シアネート化合物を反応させることによつて得ら
れるウレタンポリマーである。 これらの液状ジエン系重合体としては、数平均
分子量が500〜25000の炭素数４〜12のジエン重合
体、その共重合体、さらにはこれらジエンモノマ
ーと炭素数２〜22のα―オレフイン性付加重合性
モノマーとの共重合体がある。また、これら液状
ジエン系重合体に対して、無水マレイン酸などの
不飽和カルボン酸あるいはその誘導体を付加する
ことによつて変性された液状ジエン系重合体を包
含することは勿論である。具体的には、ポリブタ
ジエンホモポリマー、ポリイソプレンホモポリマ
ー、ブタジエン―スチレンコポリマー、ブタジエ
ン―イソプレンコポリマー、ブタジエン―アクリ
ロニトリルコポリマー、ブタジエン―２―エチル
ヘキシルアクリレートコポリマー、ブタジエン―
ｎ―オクタデシルアクリレートコポリマーなどを
例示することができる。なかでも粘度が2000ポイ
ズ以下、より好ましくは500ポイズ以下の重合体
の使用が好ましい。なお、本発明においては活性
水素基含有液状ジエン系重合体として、化学構造
的に１，４結合が50％以上の重合体を用いる。 本発明においては、基本的にはこの活性水素基
含有液状ジエン系重合体と有機ポリイソシアネー
ト化合物、通常ジイソシアネート化合物との反応
によりプレポリマーを得るものであるが、他の活
性水素基含有化合物を併用することを制限するも
のではない。 次に、併用することができる活性水素基含有化
合物としては、エチレングリコール、プロピレン
グリコール、１，４―ブタンジオール、グリセリ
ン、トリメチロールプロパン、１，２，６―ヘキ
サントリオール、ペンタエリスリトールなどの低
分子ポリオール、エチレンジアミン、４，4′―メ
チレン―ビス―２―クロロアニリン、４，4′―メ
チレン―ビス―２―エチルアニリンなどのアミン
化合物または低分子ポリオールもしくはアミン化
合物にエチレンオキシド、プロピレンオキシドな
どのアルキレンオキシドを付加重合させて得られ
るたとえばビスフエノールＡのプロピレンオキシ
ド付加物あるいはポリオキシプロピレングリコー
ル、ポリオキシプロピレンポリオキシエチレング
リコールなどやこれらのポリオールのエチレンオ
キシド付加物などのポリエーテルポリオールがあ
る。さらにエチレングリコール、プロピレングリ
コール、１，４―ブタンジオールなどの多価アル
コールとフタル酸、マレイン酸、マロン酸、コハ
ク酸、アジピン酸、テレフタル酸などの多塩基酸
との縮合重合物であつて末端に水酸基を有するポ
リエステルポリオール、アクリルポリオール、ヒ
マシ油、トール油などを例示することができる。 次に前記活性水素基含有化合物と反応してプレ
ポリマーを得るところの有機ポリイソシアネート
化合物としては、たとえばトリレンジイソシアネ
ート、ジフエニルメタンジイソシアネート、ヘキ
サメチレンジイソシアネート、ポリメチレンポリ
フエニルポリイソシアネート、液状変性ジフエニ
ルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシ
アネート、シクロヘキサンフエニレンジイソシア
ネート、シクロヘキシルジイソシアネート、ナフ
タリン―１，５―ジイソシアネート、キシリレン
―２，2′―ジイソシアネート、イソプロピルベン
ゼン―２，４―ジイソシアネート、ポリプロピレ
ングリコールとトリレンジイソシアネート付加反
応物、トリメチロールプロパン１モルとトリレン
ジイソシアネート３モルとの付加反応物などをあ
げることができる。 このイソシアネート基含有ウレタンプレポリマ
ーを得る反応は通常乾燥窒素などの不活性気流下
で反応温度30〜100℃、反応時間10分〜10時間の
条件下で行なわれる。なお、このプレポリマーの
イソシアネート基含量としては通常２〜20重量
％、好ましくは３〜15重量％の範囲のものが用い
られる。 本発明の組成物の(B)成分は基本的には、上記ポ
リジエン鎖含有ポリイソシアネートであるが、貯
蔵時の安定性を高めるために該ポリイソシアネー
トのイソシアネート基にイソシアネート基をマス
クするブロツク剤が結合したブロツク化ポリイソ
シアネートであつてもよい。ここでブロツク化剤
としては、フエノール、クレゾール、キシレノー
ル、ノニルフエノールなどのフエノール類、メタ
ノール、エタノール、イソプロパノールなどのア
ルコール類、カプロラクタム、ブチロラクタムな
どのラクタム類、アセトキシム、メチルエチルケ
トキシム、シクロヘキサノキシムなどのオキシム
類、その他イミド類、エステル類などがあげられ
る。いずれにしてもこのブロツク化ポリイソシア
ネートは、通常100℃以上の加熱によつてブロツ
ク化剤が解離し、遊離のイソシアネートが再生
し、結果としてポリイソシアネートとなるもので
ある。 この(B)成分であるポリイソシアネートの配合量
は、(A)成分であるアスフアルト100重量部に対し
て通常３〜100重量部、好ましくは５〜60重量部
の範囲で決定される。具体的には変性アスフアル
トの用途、要求性能によつて適宜決定すればよ
い。しかし、３重量部未満では変性による物性の
向上が小さく、また100重量部をこえると高価に
なるので通常は上記範囲で配合される。 次に(C)成分である粉末加硫ゴムは、加硫ゴムを
粉砕することによつて得られるものである。通
常、加硫ゴムを液体空気あるいは液化天然ガスな
どで深冷した後、粉砕することにより容易に得る
ことができるものである。また、常温で粉砕ある
いは摩砕して得られたものであつてもよい。原料
となる加硫ゴムは特に制限されるものではない
が、廃タイヤ、廃ホース、廃ベルトなどの各種加
硫ゴム製品の廃棄物を有効に利用することがで
き、公害防止の点からもすぐれたものである。粉
末加硫ゴムの粒子についても特に制限はなく、組
成物の用途に適したものを任意に選定すればよい
が、通常は0.02〜２mmの範囲のものが用いられ
る。この粉末加硫ゴムには、加硫ゴム製品に含ま
れる架橋剤、カーボンブラツク、シリカ、炭酸カ
ルシウムなどの充てん剤、安定剤など、さらには
タイヤコードなどの繊維類が含まれてよいことは
もちろんである。 (C)成分である粉末加硫ゴムの配合量は、(A)成分
であるアスフアルト100重量部に対して通常５〜
300重量部、好ましくは10〜100重量部の範囲で決
定される。５重量部未満では賦形性、成形性、硬
化性が十分でなく、300重量部をこえると混練が
不十分となるとともに成形性も低下するので好ま
しくない。 本発明のアスフアルト組成物は、以上詳述した
三成分からなる組成物で十分ではあるが、必要に
応じて粘度低下のために可塑剤、プロセスオイ
ル、重質油などや炭酸カルシウム、マイカ、アス
ベスト、ガラス繊維、有機繊維などの充てん剤、
補強剤、各種安定剤などを添加することができ
る。 本発明のアスフアルト組成物は、上記(A)，(B)，
(C)成分および必要に応じて各種の添加剤を加えて
十分混練することによつて得られる。この際の混
練温度は、アスフアルトの種類、成分の配合率に
よつても異なるが、通常は50〜160℃、好適には
70〜130℃で行なわれる。 この際、(C)成分である粉末加硫ゴムが組成物中
で均一に分散することと、(B)成分であるポリイソ
シアネートの粘性とにより本発明のアスフアルト
組成物はすぐれた樹脂的性質を有し、押出機、カ
レンダーロールなどを用いて賦形性よくシート状
物を連続的に製造することができる。得られたシ
ート状物は室温で放置することによつて徐々に硬
化反応が進みゴム変性アスフアルトシートが得ら
れる。本発明のアスフアルト組成物にあつてはこ
のシート製造において、反応は急激には進まず、
製品のトリミングで生じた廃物を２〜３回までは
再生使用ができる。しかも、後の試験例において
述べるように、粉末加硫ゴムを配合することによ
り、未配合物と比較してその硬化反応速度はおよ
そ10倍早くなるという驚くべき結果が得られた。 本発明のアスフアルト組成物は、反応型ゴムを
用いて従来まつたく不可能であつた混練、成形時
のゲル化防止、賦形性、連続成形性、速硬化性と
いう相反する問題点を一挙に解決したものであ
る。 したがつて、本発明のアスフアルト組成物から
得られるゴム変性アスフアルト製品は、ゴムの架
橋反応により高温時の流動、変形性、低温ぜい化
性、耐水性を著しく改良すると共に、粉末加硫ゴ
ムの配合によりよりすぐれたゴム弾性を有するも
ので、耐久性にきわめてすぐれたものである。し
かも、連続生産を可能にし、生産性よく安価に製
造できるため、配合の選択によつて各種性能の製
品を得ることができる。 本発明のアスフアルト組成物は、緩衝材、防振
材、防水材、防音材、吸音材などに巾広く用いら
れるものである。 次に本発明を実施例によりさらに詳しく説明す
る。 実施例 下記配合からなる混合物を約100℃で10分間混
練後、脱泡装置付押出機を用いて押出部50℃、Ｔ
ダイ部100℃の条件下で押出成形を行ない厚み２
mmのシートを得た。このシートは表面性良好なも
のであつた。このシートを室温で24時間養生後、
各種物性を測定した結果を第１表に示す。 配合：ブローンアスフアルト（10/20）100重量部 ストレートアスフアルト（60/80）
60 〃 プロセスオイル 40 〃 粉末加硫ゴム（0.07〜0.3mm） 60 〃 水酸基末端液状ポリプタジエン^*―粗MDI
（４，4′―ジフエニルメタンジイソシアネ
ート）プレポリマー（粘度850ポイズ／35
℃、NCO含量 ９重量％） 40 〃 ＊ 数平均分子量：2800、粘度：50ポイズ／30
℃、水酸基含有量：0.83meq／ｇ、微細構
造：トランス―１，４：60％、シス―１，
４：20％、ビニル―１，２：20％第１表 引張強度 16Kg・ｆ／cm² 引裂強度 10Kg・ｆ／cm 伸び 150％ 耐寒性 −40℃折り曲げ可 試験例 下記配合からなる混合物ＡおよびＢの150℃に
おける硬化時間を測定した。結果を第２表に示
す。 【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ (A)アスフアルト100重量部に、(B)１，４結合
   が50％以上の活性水素基含有液状ジエン系重合体
   と有機ポリイソシアネート化合物との反応により
   得られる、分子鎖中にポリジエン鎖を含むイソシ
   アネート基含有ウレタンプレポリマーまたは該イ
   ソシアネート基をマスクするブロツク剤が結合し
   たブロツク化ポリイソシアネート３〜100重量部
   および(C)粉末加硫ゴム５〜300重量部を配合して
   なるアスフアルト組成物。