(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
石油系重質油と熱可塑性エラストマーを構成成分として含有することを特徴とする劣化した舗装用アスファルトバインダーを排水性舗装用アスファルトバインダーへ再生するための再生添加剤。
【請求項２】
石油系重質油１００重量部に対して熱可塑性エラストマーを８〜５０重量部含有することを特徴とする請求項１に記載の再生添加剤。
【請求項３】
石油系重質油の６０℃における動粘度が８０〜８００ｍｍ2／ｓであることを特徴とする請求項１又は２に記載の再生添加剤。
【請求項４】
石油系重質油が、パラフィン基原油、ナフテン基原油または混合基原油より得られる減圧蒸留残渣油、プロパンエキストラクト、フルフラールエキストラクト、フルフラールラフィネート及びメチルエチルケトンエキストラクトよりなる群から選択される重質油であることを特徴とする請求項１から３のいずれかの項に記載の再生添加剤。
【請求項５】
熱可塑性エラストマーが、スチレンと他のモノマーとの共重合体であって、スチレン単位の含量が１０〜４５質量％であることを特徴とする請求項１から４のいずれかの項に記載の再生添加剤。
【請求項６】
熱可塑性エラストマーが、スチレンとブタジエンのトリブロック共重合体、またはスチレンとブタジエンのトリブロック共重合体とスチレンとブタジエンのジブロック共重合体の混合物であることを特徴とする請求項１から５のいずれかの項に記載の再生添加剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、舗装用アスファルト系バインダーの再生添加剤に関する。詳細には、一般舗装発生材または排水性舗装発生材から得られる再生骨材の表面に付着している劣化したアスファルトバインダーを排水性舗装用アスファルトバインダーへ再生するために適した再生添加剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、骨材資源問題・廃棄物処理問題から舗装発生材の有効利用が叫ばれている。舗装発生材のリサイクルは、その多くが石油系重質油の添加によるストレートアスファルト混合物への再生が一般的である。また、特殊な再生用改質アスファルトの使用により舗装発生材を改質アスファルト混合物へと再生する方法も提案されてはいるものの、舗装発生材から得られた再生骨材と新規骨材との配合比率を限定した使用方法が一般的であり、またその施工実績の規模は小さいのが現状である。ましてや既存の石油系重質油または再生用改質アスファルトを使用して舗装発生材を排水性舗装混合物へと再生することを試みても、そのバインダー性状が排水性舗装用バインダーの規格を満たさず、満足な結果が得られないのが現状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、一般舗装発生材・排水性舗装発生材の再生時に、再生混合物中の劣化したアスファルトバインダーが新規の排水性舗装用バインダーと実質的に同等の物理性状となることを可能とする再生添加剤を提供することにある。
【０００４】
【問題を解決するための手段】
すなわち、本発明は石油系重質油と熱可塑性エラストマーを構成成分として含有することを特徴とする劣化したアスファルトバインダーを排水性舗装用アスファルトバインダーへ再生するための再生添加剤に関する。
【０００５】
本発明の再生添加剤においては、石油系重質油１００重量部に対して熱可塑性エラストマーを８〜５０重量部含有することが好ましい。
【０００６】
本発明の再生添加剤においては、石油系重質油の６０℃における動粘度が８０〜８００ｍｍ2／ｓであることが好ましい。
【０００７】
本発明の再生添加剤においては、石油系重質油が、パラフィン基原油、ナフテン基原油、混合基原油等より得られる減圧蒸留残渣油、プロパンエキストラクト、フルフラールエキストラクト、フルフラールラフィネート及びメチルエチルケトンエキストラクトよりなる群から選択される重質油であることが好ましい。
【０００８】
本発明の再生添加剤においては、熱可塑性エラストマーがスチレンと他のモノマーとの共重合体であって、スチレン単位の含量が１０〜４５質量％であることが好ましい。
【０００９】
本発明の再生添加剤においては、熱可塑性エラストマーが、スチレンとブタジエンのトリブロック共重合体、またはスチレンとブタジエンのトリブロック共重合体とスチレンとブタジエンのジブロック共重合体の混合物であることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳述する。
本発明に用いる石油系重質油は特に限定されないが、特に６０℃における動粘度が８０〜８００ｍｍ2／ｓの石油系重質油が好ましい。石油系重質油の６０℃における動粘度が８００ｍｍ2／ｓを超えると、熱可塑性エラストマー添加後の粘度が高くなり、作業性が悪くなる。一方、６０℃における動粘度が８０ｍｍ2／ｓ未満の場合、混合物の製造時に白煙が多く作業性、安全性が悪化する。
石油系重質油としては、例えばパラフィン基原油、ナフテン基原油、または混合基原油より得られる減圧蒸留残渣油、プロパンエキストラクト、フルフラールエキストラクト、フルフラールラフィネート及びメチルエチルケトンエキストラクトよりなる群から選択される重質油が好ましい例として挙げることができる。
【００１１】
本発明に用いられる熱可塑性エラストマーとしては、スチレンと他のモノマーを共重合して得られる熱可塑性エラストマーが好ましい。熱可塑性エラストマー中のスチレン単位の含量は１０〜４５質量％であることが好ましく、より好ましくは２０〜３０質量％である。熱可塑性エラストマー中のスチレン単位の含量が１０質量％未満であると再生後のアスファルトバインダーの６０℃粘度が新規排水性舗装用バインダーの規格を満足しないおそれがある。一方、熱可塑性エラストマー中のスチレン単位の含量が４５質量％を超えると再生後のアスファルトバインダーのフラース脆化点が上昇するおそれがある。
【００１２】
本発明に用いられる熱可塑性エラストマーの好ましい例としては、スチレン−ブタジエン−スチレンのトリブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−ブタジエン−スチレンのトリブロック共重合体とスチレン−ブタジエンのジブロック共重合体との混合物を挙げることができる。また、これらはスチレン−ブタジエンのランダム共重合体を含んでいても良い。
本発明に用いられる熱可塑性エラストマーの他の好ましい例としては、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレンのブロック共重合体（ＳＥＢＳ）及びスチレン−ブタジエン−ブチレン−スチレンのブロック共重合体（ＳＢＢＳ）を挙げることができる。
これらは、単独もしくは混合して使用することができる。
【００１３】
さらに、前記した本発明に用いられる熱可塑性エラストマーには、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴムおよび天然ゴム等のゴム、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）などのエチレン系共重合体、あるいは脂肪族炭化水素樹脂、脂環族系炭化水素樹脂および芳香族炭化水素樹脂等の石油樹脂類を混合して用いることができる。この場合の混合割合は、熱可塑性エラストマー１００重量部に対して１００重量部以下が好ましい。
【００１４】
本発明において用いられる熱可塑性エラストマーのメルトフローレート（ＭＦＲ：２００℃・５ｋｇにて測定）は、好ましくは２０以下、より好ましくは１５以下である。熱可塑性エラストマーのメルトフローレートが２０を超えると再生後の排水性舗装用アスファルトバインダーの６０℃粘度が新規排水性舗装用バインダーの規格を満足しないおそれがある。
【００１５】
本発明の再生添加剤は、石油系重質油と熱可塑性エラストマーを構成成分として含有する組成物であり、石油系重質油と熱可塑性エラストマーの含有割合は石油系重質油１００重量部に対して、熱可塑性エラストマーが好ましくは８〜５０重量部、より好ましくは１５〜３０重量部である。熱可塑性エラストマーが８重量部未満では、再生後のアスファルトバインダーの６０℃粘度が新規排水性舗装用バインダーの規格を満足しないおそれがある。一方、熱可塑性エラストマーが５０重量部を超えると再生添加剤の粘度が高くなり、作業性および骨材との混合性が悪くなるなどの問題がある。
本発明の再生添加剤は、石油系重質油に熱可塑性エラストマーを添加し、好ましくは温度１５０〜２００℃で、通常２〜５時間攪拌することにより調製できる。
【００１６】
本発明の再生添加剤は、再生骨材に付着している劣化アスファルトバインダー１００重量部に対して、通常５〜３０重量部、好ましくは１０〜２０重量部を添加する（以降、この劣化アスファルトバインダーと再生添加剤の混合物を再生排水性舗装用バインダーと呼ぶ。）。
この再生排水性舗装用バインダーは単体だけでも使用可能であるが、劣化アスファルトバインダーの劣化の程度により新規の排水性舗装用バインダーを添加して使用することもできる。新規排水性舗装用バインダーの混合割合は、再生排水性舗装用バインダー１００重量部に対して、０〜９００重量部、好ましくは５０〜９００重量部、より好ましくは１００〜９００重量部である。
劣化アスファルトバインダーに再生添加剤を添加混合する時の温度は、通常の排水性舗装用アスファルトを製造する時の温度である１６０℃〜１９０℃程度で良く、また再生添加剤自体は室温〜１８０℃程度に加熱しておくこともできる。また再生添加剤を添加する時の混合時間は、通常の排水性舗装用アスファルト混合物を製造する時の混合時間程度で良く、通常４０秒から２分程度で十分である。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の再生添加剤は、舗装発生材から得た再生骨材に付着した劣化アスファルトバインダーを新規排水性舗装用バインダーと実質的に同等の物性性状へと回復させることが可能である。
【００１８】
【実施例】
以下に実施例を挙げ、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１９】
なお、実施例および比較例で用いた試験法は以下の通りである。
（１）動粘度：「舗装試験法便覧」（社団法人日本道路協会編、丸善（株）発行）に記載の「高温粘度試験方法」に準じた。
（２）薄膜加熱試験：ＪＩＳ  Ｋ２２０７に記載の「薄膜加熱試験方法」に準じた。
（３）加圧促進劣化試験：「舗装試験法便覧別冊」（社団法人日本道路協会編）に記載の「加圧劣化容器を用いた舗装用バインダーの促進劣化試験方法」に準じた。
（４）針入度：ＪＩＳ  Ｋ２２０７に準じた。
（５）軟化点：ＪＩＳ  Ｋ２２０７に準じた。
（６）伸度：ＪＩＳ  Ｋ２２０７に準じた。
（７）６０℃粘度：「舗装試験法便覧別冊」（社団法人日本道路協会編）に記載の「６０℃粘度試験方法」に準じた。
（８）タフネス：「舗装試験法便覧」（社団法人日本道路協会編）に記載の「タフネステナシティ試験法」に準じた。
（９）テナシティ：「舗装試験法便覧」（社団法人日本道路協会編）に記載の「タフネステナシティ試験法」に準じた。
【００２０】
（実施例１）
６０℃における動粘度が１００ｍｍ2／ｓのフルフラールエキストラクト１００重量部に対し、スチレン単位含量が３０質量％のＳＢＳを３０重量部添加し、１８０℃の加熱状態で３時間攪拌し、ＳＢＳを溶解分散して再生用添加剤Ａを調整した。
次に、市販の排水性舗装用バインダーに薄膜加熱試験（ＴＦＯＴ）を実施し、さらに米国ＳＨＲＰ規格試験である加圧促進劣化試験（ＰＡＶ）を実施することにより劣化排水性舗装用バインダーを得た。
市販の新規排水性舗装用バインダー７０重量部、前記劣化排水性舗装用バインダー３０重量部、および再生添加剤Ａ３重量部をステンレスビーカーにとり、１８０℃で９０秒間攪拌混合した。
得られたバインダーの性状は表１に示すように、日本改質アスファルト協会が定める排水性バインダー規格を全て満足し、十分な性状が得られた。
【００２１】
（実施例２）
６０℃における動粘度が１００ｍｍ2／ｓのフルフラールエキストラクト１００重量部に対し、スチレン単位含量が３０質量％のＳＢＳを５０重量部添加し、１８０℃の加熱状態で３時間攪拌し、ＳＢＳを溶解分散して再生用添加剤Ｂを調整した。
市販の新規排水性舗装用バインダー５０重量部、実施例１で得た劣化排水性舗装用バインダー５０重量部、および再生添加剤Ｂ５重量部をステンレスビーカーにとり、１８０℃で９０秒間攪拌混合した。
得られたバインダーの性状は表１に示すように、日本改質アスファルト協会が定める排水性バインダー規格を全て満足し、十分な性状が得られた。
【００２２】
（実施例３）
市販のストレートアスファルト６０／８０に薄膜加熱試験（ＴＦＯＴ）を実施し、さらに米国ＳＨＲＰ規格試験である加圧促進劣化試験（ＰＡＶ）を実施することにより劣化ストレートアスファルトバインダーを得た。
市販の新規排水性舗装用バインダー８０重量部、前記劣化ストレートアスファルトバインダー２０重量部、および再生添加剤Ｂ２重量部をステンレスビーカーにとり、１８０℃で９０秒間攪拌混合した。
得られたバインダーの性状は表１に示すように、日本改質アスファルト協会が定める排水性バインダー規格を全て満足し、十分な性状が得られた。
【００２３】
（比較例１）
市販の新規排水性舗装用バインダー７０重量部、および実施例１で得た劣化排水性舗装用バインダー３０重量部をステンレスビーカーにとり、１８０℃で９０秒間攪拌混合した。
得られたバインダーは針入度が３７、１５℃における伸度が４５ｃｍであり、日本改質アスファルト協会が定める排水性バインダー規格を満足せず、十分な性状が得られなかった。
【００２４】
（比較例２）
市販の新規排水性舗装用バインダー５０重量部、実施例１で得た劣化排水性舗装用バインダー５０重量部、および再生添加剤としてフルフラールエキストラクト（再生添加剤Ｃ）５重量部をステンレスビーカーにとり、１８０℃で９０秒間攪拌混合した。
得られたバインダーは軟化点が７３℃、６０℃粘度が１７ｋＰａ・ｓ、タフネスが１９Ｎ・ｍであり、日本改質アスファルト協会が定める排水性バインダー規格を満足せず、十分な性状が得られなかった。
（比較例３）
市販の新規排水性舗装用バインダー８０重量部、実施例３で得た劣化ストレートアスファルトバインダー２０重量部、および再生添加剤Ｃ２重量部をステンレスビーカーにとり、１８０℃で９０秒間攪拌混合した。
得られたバインダーは６０℃粘度が１ｋＰａ・ｓ、タフネス１７Ｎ・ｍ、テナシティ１３Ｎ・ｍであり、日本改質アスファルト協会が定める排水性バインダー規格を満足せず、十分な性状が得られなかった。
【００２５】
【表１】
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