(57)【要約】      （修正有）【課題】再生骨材を含むアスファルトを改質させることを目的として、改質用ポリマーに代わりバインダーとして作用するアスファルト改質剤を提供する。【解決手段】２−メルカプトベンゾチアゾール製造時の樹脂状重合体の液体成分を分離した固体を再生アスファルトに添加すると、アスファルトの物性が新アスファルトと同程度に向上するアスファルト改質剤であり、該アスファルト改質剤をポリマー改質アスファルトおよび再生骨材に添加してなるアスファルトの改質方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
２−メルカプトベンゾチアゾール製造時の樹脂状重合体を加熱し、液体成分を分離した固体からなるアスファルト改質剤。
【請求項２】
請求項１のアスファルト改質剤をポリマー改質アスファルトおよび再生骨材に添加してなるアスファルトの改質方法。
【請求項３】
請求項１のアスファルト改質剤をポリマー改質アスファルトおよび再生骨材に添加して、ポリマー改質アスファルトと再生骨材間の相分離を抑制してなるアスファルトの改質方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はアスファルトの改質剤に関し、詳しくは再生骨材を含む再生アスファルトの使用時に適用されるアスファルト改質剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
アスファルト舗装において、省資源、廃棄物の少量化を目的として、古い舗装材を３０％程度混合して再生アスファルトとして再使用することが知られており、実際に省資源やリサイクルの見地から奨励されている。この古い舗装材は再生骨材と称して、再使用にあたってはポリマー改質アスファルト等のアスファルト混合物を部分的に置換する方法で使用される。
【０００３】
ここで、ポリマー改質アスファルトとは、ストレートアスファルト１００重量部に対して、改質用ポリマーを５〜１５重量部等を混合し、加熱して均一にしたものである。ストレートアスファルトとは、原油の減圧蒸留で得られたものであり、改質用ポリマーとは、ＳＢＳ（スチレン・ブタジエンブロック共重合体）、ＳＢＲ（スチレン・ブタジエン共重合体）、ＳＩＳ（スチレン・イソプレン共重合体）等である。これらのポリマーは、通常アスファルトの改質用に使用されており、これらのゴムでアスファルトが変成されたものをSBRまたはSBS変成アスファルトなどと称している。このストレートアスファルトとスチレン系ポリマーの分離抑制剤として２−メルカプトベンゾチアゾールなどの加硫促進剤を使用する技術が特許文献１に記載されている。
【０００４】
ところで再生骨材のアスファルト部分は新規のアスファルトに比較してアスファルトの針入度が低下し、粘度や強度が不足するなど、経年的な性状の劣化が見られる。従ってリサイクル目的で新規のアスファルトの一部を再生骨材のアスファルト部分に置換した場合、アスファルト規格の下限に近づくという状態になっている。特に高速道路や重交通道路など高規格の道路においては、再生骨材の使用は困難と判断され、新材アスファルトのみを使用して舗装しているのが現状である。
【０００５】
また出願人は特許文献２において、アスファルト組成物ならびに臭気の防止方法を提案しており、特許文献２で、この明細書で記載の、「２−メルカプトベンゾチアゾール製造時の樹脂状重合体」について言及している。
【０００６】
この「２−メルカプトベンゾチアゾール製造時の樹脂状重合体」とは、アニリン、イオウ、二硫化炭素を原料として２−メルカプトベンゾチアゾールを製造する際に副生する樹脂状重合体であり、この製造時にアルカリで抽出されない副生物またはその重合物である。この重合物は例えば特許文献３でタール状物質として記載されているものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】公開特許公報２００１年第２４０７４８号
【特許文献２】公開特許公報２００９年第２０９１８４号
【特許文献３】公開特許公報昭和５８年第２４５７６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
先に記載のとおり、再生骨材を混合したアスファルト混合物に市販の改質用ポリマーを添加して、アスファルト混合物の性状を回復させる手法はよく知られているが、再生骨材の品質は履歴により様々であり一定の品質を確保することは大変煩雑な作業となる。このため、再生骨材の使用にあたっては、その添加量を少なくするか使用場面を選別する必要があるなどの問題があった。従来の問題点である再生骨材の使用にあたり、ポリマーを使用することなく改質ポリマーアスファルトと再生骨材間のバインダーとして作用するアスファルト改質剤が求められている。この発明の課題は、改質用ポリマーに代わりバインダーとして作用するアスファルト改質剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明のアスファルト改質剤は、具体的には以下の方法で製造される。アニリン、イオウ、二硫化炭素をオートクレーブで反応させて２−メルカプトベンゾチアゾールを製造する際に副生する、アルカリに不溶の樹脂状重合体を分離する。この樹脂状重合体を加熱し、液体成分を蒸留分離した残渣の固体を単離し、粉砕する。この粉砕したものがこの発明でアスファルト改質剤として使用され、このアスファルト改質剤をポリマー改質アスファルトおよび再生骨材に添加してなるアスファルトの改質方法をも提示する。
【００１０】
この発明のアスファルト改質剤は、上記の副生重合物である固体あるいは粘性固体を粉砕することにより、簡便で安定的に製造される。
【００１１】
特許文献１にはアスファルトの分離抑制剤として２−メルカプトベンゾチアゾールの記載があるが、本発明の「２−メルカプトベンゾチアゾール製造時の樹脂状重合体」とは、アルカリへの溶解性や物性が相違する。
【００１２】
この「２−メルカプトベンゾチアゾール製造時の樹脂状重合体」の組成は単一ではなく、その成分は 炭素分 ３０〜４０パーセント 水素分 ０．５〜３パーセント
窒素分 ３〜７パーセント 硫黄分 ５０〜６６．５パーセントの重量比成分からなるものである。
【００１３】
また、この発明は上記に記載の樹脂状重合体をポリマー改質アスファルトおよび再生骨材に添加することで再生骨材のアスファルト機能を復活させる作用を見出したものである。樹脂状重合体を加える目的は、再生骨材由来のアスファルトの多孔質表面に浸透しやすく均一な耐水性の高い皮膜を形成させるためである。そしてこの有効性の理由は、タフネス値の上昇からして、成分中の硫黄分子および重合している硫黄化合物がポリマー改質アスファルトのゴム表面に架橋点を形成してアスファルト全体の結合を良好なものとするため、ならびに樹脂状重合体が再生骨材にコーティングされて再生骨材の親油性を増加させるためと推定される。
【００１４】
このアスファルト改質剤の添加量は、再生アスファルト１００重量部に対して、０．１〜３０重量部、更に効果の発現の点から１〜２０重量部の比率で用いられる。０．１重量部未満では、ほとんど改質効果がなく、３０重量部を越えると改質剤が反応を起こすので好ましくない。なお、アスファルトの再生工程で通常使用されるオイル類を必要に応じて添加することも好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
この発明で開示した、耐水性の高い皮膜を形成させるバインダーとして作用するアスファルト改質剤によると、簡易な手法で従来、再生骨材を使用することで問題とされるアスファルト混合物の強度を上昇させることができる。また、このアスファルト改質剤を使用してアスファルト再生骨材の配合比率を高めることで、アスファルト資源のリサイクルが可能となり、またこの改質剤自体も、２−メルカプトベンゾチアゾールを製造する際の副生物を原料としているところから、双方の廃棄物の低減が期待されるという有利な効果がある。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明の実施例を示すが、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。
【実施例】
【００１７】
製造例
本発明の、バインダーとして作用するアスファルト改質剤を調製する。
加硫促進剤MBT（２−メルカプトベンゾチアゾール）の製造時の副生物またはその重合物で、例えば公開特許公報昭和５８-２４５７６にタール状物質として記載されているものを、アニリン、二硫化炭素、硫黄を原料として生成した粗２−メルカプトベンゾチアゾールからアルカリ抽出することで分離する。このタール状物質を加熱して、液体成分を分離後、室温に冷却することで  茶色の固体樹脂状の重合体が得られる。この樹脂状重合体を粉砕したものをアスファルト改質剤として使用した。
【００１８】
配合例１
本発明のバインダー特性の説明のために、まず比較例として、市販のポリマー改質アスファルトII型の物性  ならびに括弧書きでその標準規格の値を記載する。
軟化点（℃）：６０．５（５６以上）
伸度（１５℃、ｃｍ）：５１（４０以上）
タフネス（２５℃、Ｎ・ｍ）：３２（８以上）
テナシティ（２５℃、Ｎ・ｍ）：２５．７（４以上）
針入度（１５℃、ｃｍ）：５１（４０以上）
薄膜加熱質量変化率（％）：０．０４（０．６以下）
薄膜加熱後針入度残留率（％）：７６．５（６５以上）
引火点（℃）：３３９（２６０以上）
密度（１５℃、ｇ／ｃｍ3）：１．０３５（１．０００以上）
【００１９】
配合例２
次にこれも比較例として、市販のポリマー改質アスファルトII型  ７０％  再生骨材３０％を公知の方法で混合して再生率３０％のアスファルトを調製した。この物性を記載する。
軟化点（℃）：６１．０
伸度（１５℃、ｃｍ）：５５
タフネス（２５℃、Ｎ・ｍ）：１０
テナシティ（２５℃、Ｎ・ｍ）：５
針入度（１５℃、ｃｍ）：４４
薄膜加熱質量変化率（％）：０．０２
薄膜加熱後針入度残留率（％）：６７．２
引火点（℃）：３２８
密度（１５℃、ｇ／ｃｍ3）：１．０４０
【００２０】
配合例３
実施例として、市販のポリマー改質アスファルトII型  ６８％  再生骨材２８％  製造例で製造したアスファルト改質剤  ４％を公知の方法で混合して再生率３０％のアスファルトを調製した。この物性を記載する。
軟化点（℃）：６３．０
伸度（１５℃、ｃｍ）：１００
タフネス（２５℃、Ｎ・ｍ）：３４
テナシティ（２５℃、Ｎ・ｍ）：２９
針入度（１５℃、ｃｍ）：４５
薄膜加熱質量変化率（％）：−０．０９
薄膜加熱後針入度残留率（％）：７４．１
引火点（℃）：３３６
密度（１５℃、ｇ／ｃｍ3）：１．０４１
【００２１】
配合例４
比較例として、上記配合例３の「製造例で製造したアスファルト改質剤」に代えて２−メルカプトベンゾチアゾールを使用した以外は配合例３に準じてアスファルトを調製した。この物性を記載する。
軟化点（℃）：６２．０
伸度（１５℃、ｃｍ）：６５
タフネス（２５℃、Ｎ・ｍ）：１３
テナシティ（２５℃、Ｎ・ｍ）：８
針入度（１５℃、ｃｍ）：４５
薄膜加熱質量変化率（％）：０．０１
薄膜加熱後針入度残留率（％）：６９．３
引火点（℃）：３３５
密度（１５℃、ｇ／ｃｍ3）：１．０４１
【００２２】
配合例５
比較例として、上記配合例３の「製造例で製造したアスファルト改質剤」に代えて２−ベンゾチアゾリルジスルフィドを使用した以外は配合例３に準じてアスファルトを調製した。この物性は配合例４に近似した。
【００２３】
以上から、配合例２の再生率３０％のアスファルトは、標準規格内ではあるものの、規格値に近くなっており、高規格の道路への使用は疑問視されるところ、本発明のアスファルト改質剤を添加した配合例３では再生率３０％相当にもかかわらず、配合例１の市販のポリマー改質アスファルトII型の物性と同程度の物性をもたらしている。また、本発明のアスファルト改質剤に代えて２−メルカプトベンゾチアゾールまたは２−ベンゾチアゾリルジスルフィドを添加した再生率３０％のアスファルトは配合例４、５に記載のとおり双方とも規格値に近くなっており、有効ではない。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
この発明のアスファルト改質剤を添加した再生アスファルトは市販のポリマー改質アスファルトII型と同程度の物性をもたらしているので、再生骨材を原料とする再生アスファルトの道路、特に高規格道路への使用に有効であり、省資源、廃棄物の有効利用という効果をもたらす。