(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）動粘度１０〜４０ｍｍ２／ｓ（１００℃）、引火点が２４０℃以上、および芳香族分５重量％、ナフテン分２７重量％、パラフィン分６８重量％組成からなる石油系潤滑油基油が１０〜７０重量％、
（２）水添石油樹脂が８０〜１５重量％、
（３）添加する熱可塑性エラストマーのうち、水添熱可塑性エラストマーの配合割合が９５重量％以上である熱可塑性エラストマーが０．５〜１５重量％
からなることを特徴とする着色可能なバインダー組成物。
【請求項２】
（１）動粘度１０〜４０ｍｍ２／ｓ（１００℃）、引火点が２４０℃以上、および芳香族分５重量％、ナフテン分２７重量％、パラフィン分６８重量％組成からなる石油系潤滑油基油が１０〜７０重量％、
（２）水添石油樹脂が８０〜１５重量％、
（３）添加する熱可塑性エラストマーのうち、水添熱可塑性エラストマーの配合割合が９５重量％以上である熱可塑性エラストマーが０．５〜１５重量％、および
（４）酸価５０〜３００のトール油脂肪酸および／またはトール油誘導体が０．０５〜３重量％
からなることを特徴とする着色可能なバインダー組成物。
【請求項３】
水添石油樹脂が臭素価１０以下のものである請求項１または２記載の着色可能なバインダー組成物。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか記載の着色可能なバインダー組成物よりなることを特徴とする舗装用着色可能なバインダー組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規な着色可能なバインダー組成物およびそれよりなる舗装用着色可能なバインダー組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
着色可能な舗装用バインダー組成物としては、石油系溶剤抽出油、石油樹脂、熱可塑性エラストマー／ラテックスから構成される技術が提案されている（特公昭５８−１０４３５、特開昭６２−１８９２０３、特開平４−１００８６２、特開平４−３５９０６３、特開昭６１−９７３６９、特許第２６８８４４７など）。
【０００３】
これらの方法によって製造される着色可能な舗装用バインダー組成物は、それらが実際に屋外に供用された際の耐久性を、実験室内のマーシャル安定度試験、ホイールトラッキング試験といった物理性状試験、もしくは高温貯蔵試験によって得られる熱安定性の評価結果から予測していた。しかし、これらの試験結果上では優れた舗装用バインダーであっても、実際に屋外に供用した際には、特に日向部分で舗装の石飛び、クラック等が発生し、実際に満足できる耐候性を有していないのが実情である。
【０００４】
屋外に長期間暴露される材料の耐候性を向上させる手段としては、一般に、材料に酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等を添加する等の手段が考えられる。しかしこれまで着色可能な舗装用バインダー組成物に対しては、これらの耐候性向上のための手段はとくにはとられていなかった。
【０００５】
本発明者らは、着色可能な舗装用バインダー組成物に一般に使用されている各原材料の太陽光下での耐候性をそれぞれ評価したところ、材料分子中に多くの二重結合をもつ熱可塑性エラストマー、樹脂類、芳香族分を多く含有する石油系油分の耐候性が劣ることを見いだした。そこでこれらの材料の耐候性向上の手段として、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の添加を試みたが効果がなく、さらにこれら添加剤の組み合わせによっては着色可能な舗装用バインダー組成物の黒色化をもたらした。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、実際に屋外に供用された際においても、優れた耐候性を発揮できる着色可能なバインダー組成物、とくに舗装用バインダー組成物を提供する点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者らは、従来の着色可能な舗装用バインダー組成物に使用されている石油系溶剤抽出油を芳香族分および二重結合の少ない石油系潤滑油基油に変更することおよび石油樹脂、熱可塑性エラストマー分子中の二重結合に水素を添加し、二重結合を排除すること考え、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明の第一は、
（１）動粘度１０〜４０ｍｍ２／ｓ（１００℃）、引火点が２４０℃以上、および芳香族分５重量％、ナフテン分２７重量％、パラフィン分６８重量％組成からなる石油系潤滑油基油が１０〜７０重量％、
（２）水添石油樹脂が８０〜１５重量％、
（３）添加する熱可塑性エラストマーのうち、水添熱可塑性エラストマーの配合割合が９５重量％以上である熱可塑性エラストマーが０．５〜１５重量％
からなることを特徴とする着色可能なバインダー組成物に関する。
【０００９】
本発明の第二は、
（１）動粘度１０〜４０ｍｍ２／ｓ（１００℃）、引火点が２４０℃以上、および芳香族分５重量％、ナフテン分２７重量％、パラフィン分６８重量％組成からなる石油系潤滑油基油が１０〜７０重量％、
（２）水添石油樹脂が８０〜１５重量％、
（３）添加する熱可塑性エラストマーのうち、水添熱可塑性エラストマーの配合割合が９５重量％以上である熱可塑性エラストマーが０．５〜１５重量％、および
（４）酸価５０〜３００のトール油脂肪酸および／またはトール油誘導体が０．０５〜３重量％
からなることを特徴とする着色可能なバインダー組成物に関する。
【００１０】
本発明の第三は、水添石油樹脂が臭素価１０以下のものである請求項１または２記載の着色可能なバインダー組成物に関する。
【００１１】
本発明の第四は、請求項１〜３いずれか記載の着色可能なバインダー組成物よりなることを特徴とする舗装用着色可能なバインダー組成物に関する。
【００１２】
とくに、これらの発明においては、前記熱可塑性エラストマーの二重結合を排除するだけではなく、さらに他の原材料中の二重結合を排除することにより、さらに耐候性の向上に効果があることを発見した。具体的には、従来より使用されていた未水添の石油樹脂に代わり、臭素価１０以下、とくに７以下の水添石油樹脂を用いることで、一層耐候性を向上することができる。
【００１３】
特開平７−０２６１０８には、ストレートアスファルトに、部分水添のエラストマーを添加することにより、熱安定性に優れた舗装用バインダーを提供する技術が記載されているが、当該発明は一般の黒色のアスファルトに関するものであり、本発明のような着色可能な舗装用バインダー組成物に関するものではない。また、特開平７−０２６１０８では、バインダーの安定性の評価手段として、バインダーの製造、骨材との混合、運搬、施工に関わる熱劣化の程度で評価しているが、本発明では、バインダーの安定性を、施工後の供用に於ける太陽光、雨水による劣化の程度で評価するものであり、その技術思想は根本的に異なるものである。
【００１４】
本発明のバインダー組成物は着色可能な舗装用バインダー組成物として極めて有用であるが、さらに建設業でのルーフィング、シーリングおよびパイプコーティングの分野などにも利用しうる。
【００１５】
本発明の第一成分である石油系潤滑油基油は、動粘度１０〜４０ｍｍ２／ｓ（１００℃）、引火点が２４０℃以上、および芳香族分５重量％、ナフテン分２７重量％、パラフィン分６８重量％（石油学会規格ＪＰＩ−５Ｓ−２２−８３に規定される試験法）の組成からなるものが好ましい。更に好ましくは、動粘度３０〜４０ｍｍ２／ｓ（１００℃）、引火点が２６０℃以上のものである。
【００１６】
本発明の第二成分である石油樹脂は、石油精製における熱分解留分中に存在する不飽和炭化水素および炭化水素の熱分解で得られる不飽和炭化水素の重合物に水素を付加した樹脂（水添石油樹脂）でありその軟化点が９０〜１４０℃程度、臭素価１０以下、とくに好ましくは７以下のものであって、無色のものが好ましい。
【００１７】
本発明の第三成分である熱可塑性エラストマーは、水添熱可塑性エラストマーの配合割合が９５重量％以上でさえあれば、その種類に特別の制限はないが、通常スチレンやアクリロニトリルのようなビニル系モノマーの重合体鎖と、ブタジエンやイソプレンのようなジエン系モノマーの重合体鎖よりなるブロックポリマーの水添物であって、加硫しなくても使用できるタイプの重合物であり、代表的なものとしてはスチレン−ブタジエンブロック共重合体水添物、スチレン−イソプレンブロック共重合体水添物などがある。
【００１８】
本発明では、水添熱可塑性エラストマーのうち特に、その分子中のジエンブロックの二重結合に水素を付加したタイプの水添熱可塑性エラストマーが好ましい。末端セグメントとしてポリスチレンセグメントを有し、ゴム成分セグメントとしては、ポリエチレン、ポリブチレンなど二重結合を含まないセグメントを有する鎖状、または枝状ブロック共重合体が好ましい。代表的なものとしてはＳＥＢＳ（スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体）、ＳＥＰＳ（スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体）を挙げることが出来る。分子量５００００以上、メルトインデックス（２００℃、５ｋｇ）が１０ｇ／１０ｍｉｎ以下、ポリスチレン含有量が１０〜５０％、比重０．９以上のものが好ましい。
【００１９】
本発明のバインダー組成物と骨材との接着性を向上するためには、第４成分であるトール油脂肪酸および／またはトール油誘導体を使用することが好ましい。これによりバインダーの骨材からの剥離を防止し、耐久性を向上させることができる。
【００２０】
バインダー組成物の骨材との接着性の向上には、以前から無水マレイン酸、マレイン化有機化合物（特開昭６１−９７３６９、特許第２６８８４４７）、アミン系材料を用いる方法が提案されている。これらの方法に用いる無水マレイン酸は、腐食性、爆発性、引火性などの危険性があり、取り扱いに細心の注意を要すること、また、マレイン化有機化合物は、いずれもわざわざ新しく合成しなければならず、そのための新規設備を必要とする。さらにバインダーの骨材からの剥離を防止する方法として、アミン系の材料を用いる方法も知られているが、アミン系材料はバインダー組成物の製造過程中などにおいて高温にさらされたとき、アンモニア臭を含む悪臭を発生したり、場合によっては装置の腐食、爆発の危険が生じることもある。
【００２１】
前記トール油脂肪酸やトール油誘導体は、硫酸塩パルプやソーダパルプ製造の廃液から得られる。また樹脂酸や脂肪酸などからなる油状副産物からも製造することができる。トール油脂肪酸やトール油誘導体は、無水マレイン酸、マレイン化有機化合物、アミン系材料に比べ、腐食性、爆発性が低く、バインダー組成物製造の際に悪臭の発生も無い。さらに本発明に於けるトール油脂肪酸やトール油誘導体は室温で液体であり、作業性に優れる材料である。
【００２２】
これらトール油脂肪酸および／またはトール油誘導体は、酸価５０〜３００のものを選択することが必要である。酸価が５０以下の場合はバインダー組成物の骨材との接着力を十分に向上させることができず、すなわちバインダーの骨材からの剥離を充分防止することができず、舗装の耐久性を向上させることができない。また酸価が３００以上の場合は本発明のバインダー組成物との相溶性が悪く、均質なバインダー組成物を製造することが困難になる。
【００２３】
また、トール油脂肪酸および／またはトール油誘導体は、よう素価が２００以下（通常５以上）、好ましくは１０〜１８０、さらに好ましくは２０〜１５０であることが望ましい。よう素価が２００を上回るような場合には、耐熱性が悪いため加熱貯蔵中に、バインダー組成物の骨材との接着力（剥離抵抗性）が低下する傾向がある。
【００２４】
本発明において、第一成分は１０〜７０重量％、第二成分は８０〜１５重量％、第三成分は０．５〜１５重量％の割合で使用することが好ましく、また第四成分の使用量は、通常０．０５〜３重量％使用すれば充分その使用目的を達成することができる。
【００２５】
【実施例】
以下に、実施例、比較例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらにより何ら制限されるものではない。
【００２６】
各実施例および比較例は次の表に示す組成に従って調整した。配合量はいずれも重量％で示す。なお着色可能な舗装用バインダー組成物の製造は、ホモミキサーを用い、混合温度１８０℃、ホモジナイザー回転数３０００ｒｐｍ、混合時間２時間で行った。完成した着色可能な舗装用バインダー組成物は、ＪＩＳ  Ｋ  ２２０７記載の方法で針入度、軟化点を測定した。
【００２７】
このバインダーを５ｃｍ×１０ｃｍ×１ｍｍのシート状にし、ガラス板上にのせ、暴露試験片とした。暴露試験片は、アルミ板に固定し、ＪＩＳ  Ｋ  ７２１９の参考図１にある直接暴露試験装置架台に設置した。屋外暴露試験は、２０００年９月１３日より１０月６日まで、神奈川県愛甲郡愛川町中津４０５２−２で行った。
【００２８】
表中の各材料を以下に示す。なお、表中における各成分に対応する数字はいずれも重量％である。
石油系潤滑油基油：
１００℃での動粘度が３３ｍｍ２／ｓ、芳香族分５重量％、ナフテン分２７重量％、パラフィン分６８重量％、引火点３２４℃のものである｛本発明の（１）成分である｝。
石油系溶剤抽出油：
１００℃での動粘度が６８ｍｍ２／ｓ、芳香族分３３重量％、ナフテン分２６重量％、パラフィン分４１重量％、引火点２５４℃のもの。
水添石油樹脂Ａ：
ジシクロペンタジエン（ＤＣＰＤ）を原料とする石油樹脂の水素添加物で、その性状は、軟化点１３０℃、臭素価３（ＪＩＳ  Ｋ  ２５４３）、溶融粘度１７３０００ｃｐｓ（１４０℃）のものである。
石油樹脂Ｂ：
Ｃ５留分を原料とする石油樹脂で、その性状は、軟化点１４０℃、臭素価５５（ＪＩＳ  Ｋ  ２５４３）、平均分子量約５００（ＧＰＣ法、ポリエチレン換算）のものである。
水添熱可塑性エラストマーＡ：
スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン・ブロック共重合体の熱可塑性エラストマーであり、その性状は、比重０．９２、硬度（ショアＡ）７５、３００％モジュラス６２ｋｇ／ｃｍ２（ＡＳＴＭ  Ｄ４１２）、引っ張り強度２４ＭＰａ（ＡＳＴＭ  Ｄ４１２）、溶液粘度３７０ｃｐｓ（ポリマー濃度１０ｗｔ％トルエン溶液、２５℃）である。
熱可塑性エラストマーＢ：
スチレン−ブタジエン−スチレン・ブロック共重合体の熱可塑性エラストマーであり、その性状は、比重０．９４、硬度（ショアＡ）７２、３００％モジュラス２９ｋｇ／ｃｍ２（ＡＳＴＭ  Ｄ４１２）、引っ張り強度３３ＭＰａ（ＡＳＴＭ  Ｄ４１２）、溶液粘度４０００ｃｐｓ（ポリマー濃度２５ｗｔ％トルエン溶液、２５℃）である。
剥離防止剤：
酸価１９０（ｍｇＫＯＨ：ＪＩＳ  Ｋ  ００７０）、よう素価１１０で、炭素数１８のモノマー酸７重量％、炭素数３６のダイマー酸７６重量％、炭素数５４のトリマー酸７重量％よりなる混合物で、平均分子量は約５９０であるトール油誘導体である。
【００２９】
実施例１〜７
実施例１〜７は、石油系潤滑油基油、水添石油樹脂と水添熱可塑性エラストマーの組み合わせを調製して、種々のバインダー組成物をつくり、それぞれのバインダー組成物の屋外暴露試験を行った。その結果を表１に示す。
これより、水添石油樹脂と水添熱可塑性エラストマーを用いたバインダー組成物は、屋外暴露による総合評価は０ときわめて良好であり、舗装体として実用に供した場合、耐候性に優れていることを示している。
なお、表中の屋外暴露による評点は、以下の通りである。
表面のしわ：０；無し、
１；微細なしわが一部分に入る、
２；微細なしわが一面に入り、梨地になるが、平滑性は保たれる
３；しわが一面に入り、表面の平滑性が保たれない
クラック：  ０；無し、
１；１本存在、
２；２本存在、
３；３本存在
透明性：    ０；暴露前と変わらず、
１；やや曇る、
２；透明性を失う（失透）
総合評価：  上記３項目の合計点。
０であれば耐候性良しとする。
【００３０】
比較例１〜４
比較例１〜４は、石油系潤滑油基油と非水添石油樹脂（石油樹脂Ｂ）および水添熱可塑性エラストマーＡの組み合わせを調製して、種々のバインダー組成物をつくり、それぞれのバインダー組成物の屋外暴露試験を行った。その結果を表２に示す。
これより、非水添石油樹脂を用いたバインダー組成物は、石油系潤滑油基油および水添熱可塑性エラストマーＡとを組み合わせた場合でも、屋外暴露による総合評価は５であり、舗装体として実用に供した場合、耐候性に問題があることを示している。
【００３１】
比較例５〜６
比較例５〜６は、石油系潤滑油基油と水添石油樹脂Ａおよび非水添熱可塑性エラストマーＢの組み合わせを調製して、種々のバインダー組成物をつくり、それぞれのバインダー組成物の屋外暴露試験を行った。その結果を表２に示す。
これより、水添石油樹脂Ａを用いたバインダー組成物は、石油系潤滑油基油と組み合わせた場合でも、非水添熱可塑性エラストマーＢを用いたときは屋外暴露による総合評価は４であり、舗装体として実用に供した場合、耐候性に問題があることを示している。
【００３２】
比較例７〜９
比較例７〜９は、石油系溶剤抽出油と水添石油樹脂Ａまたは非水添石油樹脂（石油樹脂Ｂ）並びに水添熱可塑性エラストマーＡまたは非水添熱可塑性エラストマーＢの組み合わせを調製して、種々のバインダー組成物をつくり、それぞれのバインダー組成物の屋外暴露試験を行った。その結果を表３に示す。
これより、石油系溶剤抽出油を配合したバインダー組成物では、石油系溶剤抽出油のみでは、油中の芳香族分とナフテン分の量が多すぎるので、屋外暴露による総合評価は１以上であり、舗装体として実用に供した場合、耐候性に問題があることを示している。
【００３３】
【表１】
0004471503.tif 000002
【００３４】
【表２】
0004471503.tif 000003
【００３５】
【表３】
0004471503.tif 000004
【００３６】
【発明の効果】
（１）本発明により、実際に屋外で使用したときに従来品に比べて優れた耐候性を発揮    できる着色可能なバインダー組成物を提供することができた。
（２）本発明のバインダー組成物は、舗装用のほか、ルーフィング、シーリングおよび      パイプコーティング用としても有用である。