(57)【要約】【課題】舗装面からの砕石の飛散、舗装面のひび割れなどの問題もなく、動的安定度についても新アスファルト舗装材とほぼ同等な再生アスファルトを提供することが可能なアスファルト再生添加剤組成物を提供する。  【解決手段】（Ａ）中東系原油またはナフテン系原油の減圧蒸留油を溶剤精製および／または水素化精製して得られる、６０℃動粘度８０ｍｍ２／ｓ以下の炭化水素油４０〜７０質量％、（Ｂ）中東系原油またはナフテン系原油から得られる減圧蒸留油であって、６０℃動粘度１５０ｍｍ２／ｓ以上の炭化水素油２０〜５０質量％、（Ｃ）脂肪酸および／または脂肪酸エステル５〜２０質量％、および（Ｄ）金属系清浄剤および／または無灰分散剤１〜１０質量％を混合して得られる、芳香族分１５質量％以下、多環芳香族分３質量％以下、引火点２５０℃以上、６０℃動粘度８０〜１００ｍｍ２／ｓ、アニリン点８５℃以下のアスファルト再生添加剤組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）中東系原油またはナフテン系原油の減圧蒸留油を溶剤精製および／または水素化精製して得られる、６０℃における動粘度８０ｍｍ２／ｓ以下の炭化水素油４０〜７０質量％、（Ｂ）中東系原油またはナフテン系原油の減圧蒸留油もしくは減圧蒸留残渣油であって、６０℃における動粘度１５０ｍｍ２／ｓ以上の炭化水素油２０〜５０質量％、（Ｃ）脂肪酸および／または脂肪酸エステル５〜２０質量％、および（Ｄ）金属系清浄剤および／または無灰分散剤１〜１０質量％を混合して得られる、芳香族分１５質量％以下、多環芳香族分３質量％以下、引火点２５０℃以上、６０℃における動粘度８０〜１００ｍｍ２／ｓ、アニリン点８５℃以下のアスファルト再生添加剤組成物。
【請求項２】
請求項１記載のアスファルト再生添加剤組成物を含有するアスファルト組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は再生アスファルト添加剤組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
アスファルト類の瀝青材料は道路舗装材として広く使用されている。舗装材料としては骨材や各種充填材にアスファルトを適量加熱混合したアスファルト混合物が使用される。舗装材料は経時的に紫外線、酸素、温度によって劣化した結果、アスファルトの針入度低下、軟化点上昇、粘度上昇が起こる。これはアスファルト混合物中のアスファルトの組成・性状が変化することによるものであり、これにより舗装面の亀裂、砕石の飛散等の現象が発生することになる。
【０００３】
このような現象に対応するため、舗装面の改修、敷き直しが必要になり、大量の廃アスファルト混合物が発生する。回収された廃アスファルト混合物は洗浄、粒度調整し、新アスファルト混合物と混合し舗装材として使用されるが、この際、劣化アスファルトの組成・性状を回復させるために再生添加剤が使用されている。廃アスファルト混合物の再生添加剤については、既に下記特許文献１〜３などが提案されている。しかし、これらの技術は、ストレートアスファルトの再生材に対しては、廃アスファルトに対して３〜５質量％程度添加することにより効果が認められるものの、再生材に改質アスファルトが多量に混入した場合や極度に劣化が進行した場合には再生効果が大幅に低下するため、廃アスファルトに対して１０質量％以上の添加が必要となり再生効果が大幅に低下する問題点がある。
【０００４】
かかる廃アスファルト再生添加剤としては、再生剤としての性能を確保するため低粘度、高芳香族分の石油系鉱油の混合物が使用されていたが、平成２２年１１月に改定された社団法人日本道路協会の「舗装再生便覧」で規定された「再生用添加剤の標準的性状」に準拠し、且つ、環境安全性の観点から、低芳香族化を図る必要がある。しかし、最近の廃アスファルトの状況を勘案するに、低粘度化することによる引火点の低下、低芳香族化することによる再生効果の低下等の問題点を解決することが課題となる。      
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２２１３８１号公報
【特許文献２】特開２００６−２３３１３０号公報
【特許文献３】特開２００５−１５４４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような状況下、従来のものと比較し、貯蔵・取扱い安全性、環境安全性はもとより、改質アスファルトが混入した劣化アスファルトや極度に劣化したアスファルトに対しての再生効果を向上させることにより、アスファルト舗装廃材の活用を推進し、省資源化を可能にする再生添加剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは前記目標を達成するため鋭意研究を重ねた結果、特定の基材を配合することにより、動粘度、引火点、アニリン点、薄膜加熱試験後の粘度比、質量変化率等が特定の範囲内であり、且つ、芳香族分および多環芳香族分が一定量以下である再生添加剤組成物が前記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、（Ａ）中東系原油またはナフテン系原油の減圧蒸留油を溶剤精製および／または水素化精製して得られる、６０℃における動粘度８０ｍｍ２／ｓ以下の炭化水素油４０〜７０質量％、（Ｂ）中東系原油またはナフテン系原油の減圧蒸留油もしくは減圧蒸留残渣油であって、６０℃における動粘度１５０ｍｍ２／ｓ以上の炭化水素油２０〜５０質量％、（Ｃ）脂肪酸および／または脂肪酸エステル５〜２０質量％、および（Ｄ）金属系清浄剤および／または無灰分散剤１〜１０質量％を混合して得られる、芳香族分１５質量％以下、多環芳香族分３質量％以下、引火点２５０℃以上、６０℃における動粘度８０〜１００ｍｍ２／ｓ、アニリン点８５℃以下のアスファルト再生添加剤組成物に関する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のアスファルト再生添加剤組成物は、前述した日本道路協会の「舗装再生便覧」で規定された「再生用添加剤の標準的性状」に準拠していることは勿論のこと、冬季・寒冷地での取り扱いを容易にし、また、極度に劣化した廃アスファルトや改質アスファルトが混入した廃アスファルトとの相互溶解性を向上させ、再生性能を高めることができるため、添加剤の削減が図れ、経済的に優位なばかりではなく、舗装面からの砕石の飛散、舗装面のひび割れなどの問題もなく、動的安定度についても新アスファルト舗装材とほぼ同等な再生アスファルトを提供することが可能となる。  
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明について詳述する。
本発明のアスファルト再生添加剤組成物は、（Ａ）中東系原油またはナフテン系原油の減圧蒸留油を溶剤精製および／または水素化精製して得られる、６０℃における動粘度８０ｍｍ２／ｓ以下の炭化水素油４０〜７０質量％、（Ｂ）中東系原油またはナフテン系原油の減圧蒸留油もしくは減圧蒸留残渣油であって、６０℃における動粘度１５０ｍｍ２／ｓ以上の炭化水素油２０〜５０質量％、（Ｃ）脂肪酸および／または脂肪酸エステル５〜２０質量％、および（Ｄ）金属系清浄剤および／または無灰分散剤１〜１０質量％を混合することにより得られる。
【００１１】
本発明のアスファルト再生添加剤組成物における（Ａ）成分は、中東系原油またはナフテン系原油の減圧蒸留留出油を溶剤精製および／または水素化精製して得られる、６０℃における動粘度（以下、６０℃動粘度という。）が８０ｍｍ２／ｓ以下の炭化水素油である。
（Ａ）成分の炭化水素油は、中東系原油またはナフテン系原油を常圧蒸留して得られる残渣油を減圧蒸留して留出する潤滑油留分を溶剤精製および／または水素化精製して得られる精製油である。
溶剤精製は、上記潤滑油留分を、ケトン類、フルフラール等の芳香族抽出溶剤に接触させることにより行われる。
水素化精製は、上記潤滑油留分を、水素化触媒の存在下、水素化処理条件下で水素と接触させることにより行われる。水素化精製触媒としては、コバルト、モリブデン、ニッケル、クロム、タングステン、白金、パラジウム等の酸化物および／または硫化物、あるいはさらに還元ニッケル等の水素化活性成分をアルミナ、シリカ−アルミナ等の無機酸化物に担持したものが用いられる。
（Ａ）成分の炭化水素油の６０℃動粘度は８０ｍｍ２／ｓ以下であり、好ましくは７０ｍｍ２／ｓ以下である。下限については特に限定はないが、３０ｍｍ２／ｓ以上であることが好ましく、４０ｍｍ２／ｓ以上がより好ましい。
本発明のアスファルト再生添加剤組成物における（Ａ）成分の配合割合は、添加剤全量基準で４０〜７０質量％であり、好ましくは５０〜６０質量％である。（Ａ）成分の配合割合が４０質量％未満の場合は粘度および流動点が高くなり冬季・寒冷地においての作業性が低下するため好ましくない。さらに、アニリン点も上昇し再生アスファルトとの相溶性が低下することになる。一方、７０質量％を超えると引火点が低下し、消防法に定められた危険物としての取り扱いの必要があり、さらに、再生合材の安定度が低下することになり好ましくない。
【００１２】
本発明のアスファルト再生添加剤組成物における（Ｂ）成分は、中東系原油またはナフテン系原油から得られる減圧蒸留油もしくは残渣油であって、６０℃動粘度１５０ｍｍ２／ｓ以上の炭化水素油である。
（Ｂ）成分の炭化水素油は、中東系原油またはナフテン系原油を常圧蒸留して得られる残渣油を減圧蒸留することにより得られる。
（Ｂ）成分の炭化水素油の６０℃動粘度は１５０ｍｍ２／ｓ以上であり、好ましくは２００ｍｍ２／ｓ以上である。上限については特に限定はないが、２０００ｍｍ２／ｓ以下であることが好ましく、１５００ｍｍ２／ｓ以下がより好ましい。
本発明のアスファルト再生添加剤組成物における（Ｂ）成分の配合割合は、添加剤全量基準で２０〜５０質量％であり、好ましくは２０〜４０質量％である。（Ｂ）成分の配合割合が２０質量％未満の場合は引火点が低下し、消防法に定められた危険物としての取り扱いの必要があり、さらに、再生合材の安定度が低下することになり好ましくない。さらに、アニリン点も上昇し再生アスファルトとの相溶性が低下することになる。一方、５０質量％を超えると粘度および流動点が高くなり冬季・寒冷地においての作業性が低下することになり作業効率上好ましくない。
【００１３】
本発明のアスファルト再生添加剤組成物における（Ｃ）成分は、脂肪酸および／または脂肪酸エステルであり、合成のものでも、または天然のものでも良い。
脂肪酸としては、炭素数１２〜２４の飽和もしくは不飽和脂肪酸が好ましく、例えば、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等が挙げられる。また、これらを含有する菜種油、綿実油、大豆油、ゴマ油、パーム油等を用いることができる。
脂肪酸エステルとしては、脂肪酸モノエステル、ジエステル、ポリオールエステル等が挙げられ、これらの中でも、再生アスファルトの針入度、粘度再生の点からポリオールエステルが好ましい。
ポリオールエステルとしては、例えば、トリメチロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンペラルゴネート、ペンタエリスリトール２−エチルヘキサノエート、ペンタエリスリトールペラルゴネート等が挙げられる。
【００１４】
（Ｃ）成分の６０℃動粘度は１５ｍｍ２／ｓ以上であることが好ましく、より好ましくは２０〜３０ｍｍ２／ｓである。
本発明のアスファルト再生添加剤組成物における（Ｃ）成分の配合割合は、添加剤全量基準で５〜２０質量％であり、好ましくは１０〜１５質量％である。（Ｃ）成分の配合割合が５質量％未満の場合はアニリン点も上昇し再生アスファルトとの相互溶解性が低下することになり、２０質量％を超えると前述した再生添加剤の標準性状に適合しないことになる。
【００１５】
本発明のアスファルト再生添加剤組成物における（Ｄ）成分は、金属系清浄剤および／または無灰分散剤である。
金属系清浄剤としては、例えば、アルカリ金属スルホネート又はアルカリ土類金属スルホネート、アルカリ金属フェネート又はアルカリ土類金属フェネート、及びアルカリ金属サリシレート又はアルカリ土類金属サリシレート等が挙げられる。本発明では、これらからなる群より選ばれる１種又は２種以上のアルカリ金属又はアルカリ土類金属清浄剤、特にアルカリ土類金属清浄剤を好ましく使用することができる。
アルカリ土類金属スルホネートとしては、分子量が３００〜１５００、好ましくは４００〜７００のアルキル芳香族化合物をスルホン化することによって得られるアルキル芳香族スルホン酸のアルカリ土類金属塩、特にマグネシウム塩及び／又はカルシウム塩が挙げられ、カルシウム塩が好ましく用いられる。
アルカリ土類金属フェネートとしては、例えば、アルキルフェノール、アルキルフェノールサルファイド、アルキルフェノールのマンニッヒ反応物のアルカリ土類金属塩、特にマグネシウム塩及びカルシウム塩が挙げられる。
アルカリ土類金属サリシレートとしては、例えば、アリキルサリチル酸のアルカリ土類金属塩、特にマグネシウム塩及びカルシウム塩が挙げられる。
本発明において、金属系清浄剤としては、スルホネート系、フェネート系が好ましく採用される。
無灰分散剤としては、例えば、炭素数４０〜４００のアルキル基又はアルケニル基を分子中に少なくとも１個有する窒素化合物又はその誘導体、あるいはアルケニルコハク酸イミドの変性品等が挙げられる。
上記アルキル基又はアルケニル基としては、直鎖状でも分枝状でもよく、好ましいものとしては、具体的には、プロピレン、１−ブテン、イソブチレン等のオレフィンのオリゴマーやエチレンとプロピレンのコオリゴマーから誘導される分枝状アルキル基や分枝状アルケニル基等が挙げられる。
本発明のアスファルト再生添加剤組成物において（Ｄ）成分を配合することにより、劣化アスファルト中のアスファルテンミセルの分散性を向上させ、廃アスファルトの針入度回復効果を向上させることができる。
（Ｄ）成分の含有量は１〜１０質量％であり、好ましくは２〜８質量％である。（Ｄ）成分の含有量が１質量％未満の場合は劣化アスファルト中のアスファルテンの分散性が不十分となり、再生効果の向上を実現することができない。一方、１０質量％を超えると再生アスファルト合材の水浸抵抗性が低下するため好ましくない。
【００１６】
本発明のアスファルト再生添加剤組成物は、前記（Ａ）〜（Ｄ）成分を混合することによって得られる、芳香族分１５質量％以下、多環芳香族分３質量％以下、引火点２５０℃以上、６０℃動粘度８０〜１００ｍｍ２／ｓ、アニリン点８５℃以下の性状を有するものである。
【００１７】
本発明のアスファルト再生添加剤組成物の芳香族分は１５質量％以下であり、多環芳香族分は３質量％以下である。
芳香族分が１５質量％を超えると作業環境安全性の観点から好ましくない。特にＥＵ基準におけるＩＰ３４６法による多環芳香族成分については、発がん性の問題があり、３質量％以下にすることが好ましい。
【００１８】
本発明のアスファルト再生添加剤組成物の６０℃動粘度は８０〜１００ｍｍ２／ｓであり、好ましくは８５〜９５ｍｍ２／ｓである。また、引火点は２５０℃以上であり、好ましくは２８０℃以上である。
一般に石油系鉱油は粘度が低下すると引火点も低下する傾向であるが、本発明においては、（Ａ）成分および（Ｂ）成分を基材とし、さらに低粘度で高引火点の（Ｃ）脂肪酸および／または脂肪酸エステルを配合することにより、この課題を解決したものである。
【００１９】
本発明のアスファルト再生添加剤組成物のアニリン点は８５℃以下である。
一般にアニリン点を低下させるためには、芳香族分含量が２０質量％を超えることになり、多環芳香族分を３質量％以下にすることが困難であり、環境安全性の問題が生ずる。この問題を解決するために本発明者等は（Ｃ）脂肪酸および／または脂肪酸エステルを配合することにより、芳香族分１５質量％以下であるにもかかわらず、アニリン点８５℃以下とすることを実現したものである。
アニリン点を８５℃以下にすることにより、極度に劣化した廃アスファルトや改質アスファルトが混入した廃アスファルトとの相互溶解性を向上させ、再生性能を高めることができ、再生効果の向上により、添加剤の削減が図れ、経済的に優位なばかりではなく、製造したアスファルト合材の動的安定度低下防止に効果がある。
【００２０】
また、本発明のアスファルト再生添加剤組成物のＪＩＳ−Ｋ−２２０７に準拠した薄膜加熱試験後の質量変化は±３％以内であり、６０℃の粘度変化は２以下である。
【００２１】
なお、本発明において、動粘度、引火点、アニリン点、芳香族分、多環芳香族分、針入度については、それぞれＪＩＳ−Ｋ−２２８３、ＪＩＳ−Ｋ−２２６５、ＪＩＳ−Ｋ−２２５６、ＡＳＴＭＤ−３２３８、ＩＰ３４６／９２およびＪＩＳ−Ｋ−２２０７に準拠し測定したものである。
【００２２】
本発明のアスファルト再生添加剤組成物は、舗装材から回収された廃アスファルトの再生に供される。この廃アスファルト舗装材中のアスファルトは、近年、再生材を使用したものや改質アスファルトが混入しているため、新アスファルトと比較し大幅に針入度が低下している。すでに提案されている再生添加剤は、一般に、廃アスファルトの針入度が２０以上に適しており、２０未満では、廃アスファルトに対しての添加量１０質量％以上必要となり、舗装材としての性能が低下することになる。しかし、本発明の添加剤は、針入度２０以上はもとより、針入度２０未満の廃アスファルトの再生をも可能としたものである。
【実施例】
【００２３】
以下に実施例を挙げて本発明を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。  
【００２４】
（実施例１）
（ａ）ナフテン系原油を常圧蒸留して得られた沸点３５０℃以上の常圧残渣油をさらに３０〜１００ｍｍＨｇの減圧下で減圧蒸留して留出した油をフルフラール処理および水素化精製して得られた６０℃動粘度が４７．７ｍｍ２／ｓの炭化水素油（ａ−１）を６０質量％、（ｂ）中東系原油の常圧蒸留により得られた沸点３５０℃以上の常圧残渣油をさらに３０〜１００ｍｍＨｇの減圧下で減圧蒸留して得られた６０℃動粘度が１０５０ｍｍ２／ｓの残渣油（ｂ−１）を２７質量％、（ｃ）６０℃動粘度２４．５ｍｍ２／ｓのポリオールエステルを１０質量％、および（ｄ）カルシウムスルフォネートを３質量％混合した。
混合により得られた組成物の６０℃動粘度は８７．１ｍｍ２／ｓ、引火点２５４℃、アニリン点８０℃であった。
【００２５】
（実施例２）
（ａ）ナフテン系原油を常圧蒸留して得られた沸点３５０℃以上の常圧残渣油をさらに３０〜１００ｍｍＨｇの減圧下で減圧蒸留した留出油を水素化精製して得られた６０℃動粘度が６０．５ｍｍ２／ｓの炭化水素油（ａ−２）を５５質量％、（ｂ）ナフテン系原油を常圧蒸留して得られた常圧残渣油を減圧蒸留して得られた６０℃動粘度が３１０ｍｍ２／ｓの残渣油（ｂ−２）を３２質量％、（ｃ）６０℃動粘度２４．５ｍｍ２／ｓのポリオールエステルを１０質量％、および（ｄ）アルケニルコハク酸イミドを３質量％混合した。
混合により得られた組成物の６０℃動粘度は８１．９ｍｍ２／ｓ、引火点２５２℃、アニリン点８１℃であった。
【００２６】
（実施例３）
（ａ）ナフテン系原油の常圧蒸留により得られた沸点３５０℃以上の常圧残渣油をさらに３０〜１００ｍｍＨｇの減圧下で減圧蒸留した留出油を水素化精製して得られた６０℃動粘度が５９．５ｍｍ２／ｓの炭化水素油（ａ−３）を６５質量％、（ｂ）ナフテン系原油を常圧蒸留して得られた常圧残渣油を減圧蒸留して得られた６０℃動粘度が１３９０ｍｍ２／ｓの残渣油（ｂ−２）を２２質量％、（ｃ）６０℃動粘度２１．０ｍｍ２／ｓの工業用菜種油を１０質量％、および（ｄ）アルケニルコハク酸イミドを３質量％混合した。
混合により得られた組成物の６０℃動粘度は８８．３ｍｍ２／ｓ、引火点２５６℃、アニリン点８２℃であった。
【００２７】
（比較例１）
（ａ）ナフテン系原油を常圧蒸留して得られた沸点３５０℃以上の常圧残渣油をさらに３０〜１００ｍｍＨｇの減圧下で減圧蒸留して留出した油をフルフラール処理および水素化精製して得られた６０℃動粘度が４７．７ｍｍ２／ｓの炭化水素油（ａ−１）を２９質量％、（ｂ）中東系原油の常圧蒸留により得られた３５０℃以上の常圧残渣油をさらに３０〜１００ｍｍＨｇの減圧下で減圧蒸留して得られた６０℃動粘度が１５３．５ｍｍ２／ｓの残渣油（ｂ−１）を６８質量％、および（ｄ）アルケニルコハク酸イミドを３質量％混合した。
混合により得られた組成物の６０℃動粘度は１１９ｍｍ２／ｓ、引火点２３６℃、アニリン点１０５℃であった。
【００２８】
（比較例２）
（ａ）ナフテン系原油を常圧蒸留して得られた沸点３５０℃以上の常圧残渣油をさらに３０〜１００ｍｍＨｇの減圧下で減圧蒸留した留出油を水素化精製して得られた６０℃動粘度が６０．５ｍｍ２／ｓの炭化水素油（ａ−２）を６５質量％、（ｂ）ナフテン系原油を常圧蒸留して得られた常圧残渣油を減圧蒸留して得られた６０℃動粘度が１０５０ｍｍ２／ｓの残渣油（ｂ−２）を２５質量％、および（ｃ）６０℃動粘度２４．５ｍｍ２／ｓのポリオールエステルを１０質量％混合した。
混合により得られた組成物の６０℃動粘度は９６．１ｍｍ２／ｓ、引火点２３８℃、アニリン点８５℃であった。
【００２９】
（添加剤の再生効果の確認試験１）
廃アスファルト混合物より溶剤回収した針入度１７、軟化点７１．５のアスファルト１００質量部に実施例１〜３および比較例１〜２で製造した再生添加剤組成物を５質量部添加し、針入度および軟化点を測定した。その結果を表１に示す。
【００３０】
（添加剤の再生効果の確認試験２）
改質II型アスファルトを１６５℃で９６時間撹拌し、加熱劣化させた。針入度は１３、軟化点８１℃のアスファルト１００質量部に実施例１〜３および比較例１〜２で製造した再生添加剤組成物を５質量部添加し、針入度および軟化点を測定した。その結果を表１に併記した。
【００３１】
【表１】
2015054865.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の再生添加剤組成物は社団法人日本道路協会が定めた「再生添加剤の標準性状」に合致しており、且つ、従来提案されている再生添加剤と比較し、廃舗装材中のアスファルトの再生能力に優れている。また、本発明の再生添加剤組成物により再生した再生アスファルト舗装材は、舗装面からの砕石の飛散、舗装面のひび割れなどの問題もなく、更に添加量の低減により動的安定度についても新アスファルト舗装材とほぼ同等な結果が得られており、各種廃アスファルトの再生に好適であり、産業上きわめて有用である。