JPH1121385A

JPH1121385A - 着色舗装用結合材組成物

Info

Publication number: JPH1121385A
Application number: JP19524797A
Authority: JP
Inventors: Haruo Yanase; 春雄柳瀬; Toshihiko Matsuzaki; 敏彦松崎
Original assignee: Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 1997-07-07
Filing date: 1997-07-07
Publication date: 1999-01-26

Abstract

(57)【要約】【課題】施工時の良好な流動性が保持され、且つ強度
特性が一段と改善された着色舗装用結合材組成物を提供
すること。【解決手段】（ａ）イソプレン２５〜７０重量％、芳
香族モノオレフィン２５〜７０重量％及び脂肪族モノオ
レフィン５〜４０重量％からなる単量体混合物をハロゲ
ン化アルミニウム系触媒の存在下にカチオン重合するこ
とによって得られるイソプレン系炭化水素樹脂に、
（ｂ）プロセスオイル、及び（ｃ）熱可塑性ゴムを配合
してなることを特徴とする着色舗装用結合材組成物

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アスファルトや改
質アスファルトに代わる結合剤として特定のイソプレン
系炭化水素樹脂を配合してなる着色舗装用結合材組成物
に関する。

【０００２】

【従来の技術】アスファルトや改質アスファルトを使用
しない着色舗装用結合材組成物が、車道、歩道、遊園
地、プレイグラウンド、公園や広場などの着色舗装や着
色舗床に使用されている。このような着色舗装用結合材
組成物としては、例えば、特公平３−３５５６３号公報
には、石油樹脂、クマロンインデン樹脂、アルキルベン
ゼン樹脂、ロジン及びその変性樹脂、テルペン樹脂など
の熱可塑性樹脂、石油系プロセスオイル及びこれらと相
溶性の熱可塑性高分子並びにジエン系液状ゴムのウレタ
ンプレポリマーからなる組成物が、また、特開平４−１
００８６２号公報には、Ｃ₄ 〜Ｃ₉の石油樹脂、テルペ
ンおよび／またはフェノール樹脂などの石油系樹脂、ク
マロンインデ樹脂、キシレン樹脂などの石炭樹脂、石油
系溶剤抽出油及び熱可塑性ゴムなどを含む組成物が開示
されている。

【０００３】着色舗装用結合材組成物は、アスファルト
や改質アスファルトと同様に骨材や充填剤などと加熱溶
融状態で混合され、施工場所に薄層に塗工されるため
に、溶融時の粘度が低く、流動性が良好で施工性に優れ
ていることなどの流動特性と舗装後の使用に堪えるため
の強度特性とがバランスしていることが必要である。し
かしながら、従来の着色舗装用結合材組成物では、流動
特性に優れ、施工特性が良好なものは強度特性が劣って
おり、逆に良好な強度特性を有するものは施工性が劣っ
ており、施工性と強度がバランスした該組成物が要望さ
れている。

【０００４】本発明の目的は施工時の良好な流動性が保
持され、且つ強度特性が一段と改善された着色舗装用結
合材組成物を提供することである。本発明者らは、施工
性と強度特性とがバランスした熱溶融性着色舗装用結合
材組成物を開発すべく検討を重ねた結果、従来の該組成
物に配合される石油樹脂はＣ９系石油樹脂又はジシクロ
ペンタジエン系石油樹脂であることが多く、また、Ｃ５
系石油樹脂であってもイソプレンを主成分としないもの
であり、このことが施工性と強度のバランスが不十分で
あることの原因であると判断し、これらの石油樹脂に代
えて特定のイソプレン系炭化水素樹脂を用いることが有
効であることを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かくして、本発明によれ
ば、（ａ）イソプレン２５〜７０重量％、芳香族モノオ
レフィン２５〜７０重量％及び脂肪族モノオレフィン５
〜４０重量％からなる単量体混合物をハロゲン化アルミ
ニウム系触媒の存在下にカチオン重合することによって
得られるイソプレン系炭化水素樹脂に、（ｂ）プロセス
オイル、及び（ｃ）熱可塑性ゴムを配合してなることを
特徴とする着色舗装用結合材組成物が提供される。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に発明の実施の形態を挙げて本
発明を詳細に説明する。本発明で使用するイソプレン系
炭化水素樹脂は、イソプレン２５〜７０重量％、芳香族
モノオレフィン２５〜７０重量％及び脂肪族モノオレフ
ィン５〜４０重量％からなる単量体混合物をハロゲン化
アルミニウム系触媒の存在下にカチオン重合することに
よって得られる炭化水素樹脂である。

【０００７】単量体混合物中のイソプレンの使用比率は
上記の通りであり、その使用比率が２５重量％未満では
重合反応中に液状低分子成分が多量に生成し、樹脂の機
械特性を著しく低下させ、また、使用比率が７０重量％
を越えると熱可塑性ゴムとの相溶性に悪影響を及ぼす高
分子量成分を生成し易くなる。好ましい使用比率は３０
〜６５重量％である。

【０００８】一方、芳香族モノオレフィンとしては、ス
チレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、イソプ
ロペニルトルエンなどが例示されるが、なかでも炭素数
が１０以下のものが賞用される。単量体混合物中の使用
比率は上記の通りであり、この範囲外では熱可塑性ゴム
に対する相溶性が低下する。好ましい使用比率は３０〜
６５重量％である。

【０００９】脂肪族モノオレフィンとしては、イソブチ
レン、ブテン−１、シス−ブテン−２、トランス−ブテ
ン−２、ペンテン−１、シス−ペンテン−２、トランス
−ペンテン−２、２−メチル−ブテン−１、２−メチル
−ブテン−２、ジイソブチレン、シクロペンテン、シク
ロヘキセンなどが例示され、とくに炭素数が４〜８のも
のが賞用される。このような脂肪族モノオレフィンを用
いることによって熱可塑性ゴムとの相溶性が改良され、
樹脂の強度特性が向上する。単量体混合物中の使用比率
が５重量％未満では液状低分子量成分の生成が多くな
り、樹脂の強度特性が著しく低下し、４０重量％を超え
ると樹脂の収率が低下する。好ましい使用比率は１０〜
３０重量％である。

【００１０】なお、本発明の効果を本質的に阻害しない
範囲であれば、さらに、１，３−ブタジエン、１，３−
ペンタジエン、シクロペンタジエン、ジシクロペンタジ
エン、メチルシクロペンタジエン、インデン、メチルイ
ンデンなどの前記の各単量体と共重合可能なたの単量体
成分を含んでいてもよいが、その含有比率はできるだけ
小さいことが望ましく、通常１０重量％以下、好ましく
は５重量％以下である。

【００１１】本発明で使用するイソプレン系炭化水素樹
脂は、上記の単量体混合物をハロゲン化アルミニウム系
触媒の存在下に常法に従ってカチオン重合することによ
って得ることができる。使用される触媒の例としては、
塩化アルミニウム、臭化アルミニウムなどのハロゲン化
アルミニウム、これらと塩酸、ハロゲン化炭化水素、芳
香族炭化水素などの配位子とからなる錯体が挙げられ
る。

【００１２】上記単量体混合物のカチオン重合は、通
常、無溶剤あるいは反応に不活性な溶剤中で行われる。
反応溶剤としては、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、
脂環族炭化水素及びハロゲン化炭化水素のいずれの溶剤
も有効に使用できるが、なかでも芳香族炭化水素が好ま
しい。この溶剤は、通常、単量体混合物１００重量部に
対して２０〜１０００重量部、好ましくは５０〜５００
重量部の割合で使用される。重合は、通常、０〜１２０
℃、好ましくは２０〜１００℃の温度で行われ、反応系
の圧力は大気圧以上もしくはそれ以下であってもよい。
反応時間は、一般に、数秒〜１２時間もしくはそれ以上
にわたって変化させることができる。重合終了後、情報
に従って処理し、乾燥することによって目的とするイソ
プレン系炭化水素樹脂が得られる。

【００１３】本発明で使用するプロセスオイルは、組成
物に適度の流動性を付与し、良好な施工性を確保するた
めに不可欠な成分である。プロセスオイルとしては、石
油系プロセスオイル、潤滑油、重質鉱油、石油または石
油分解生成物の不飽和炭化水素を重合して得られる液状
物などを用いることができる。これらとともにクレオソ
ート油、アンスラセン油、パイン油、可塑剤、油脂（乾
性油、半乾性油、不乾性油及びこれらの誘導体）などを
併用することもできる。

【００１４】石油系プロセス油は、ゴムの軟化剤、加工
助剤などの配合剤として、塩化ビニル系樹脂等の補助可
塑剤などに通常使用されているものであり、炭化水素中
のパラフィン系、ナフテン系、芳香族系などの成分の割
合によって、パラフィン系、ナフテン系、芳香族系プロ
セス油などの種類に分類されるが、本発明においてはい
ずれも使用することができる。

【００１５】好ましい石油系プロセス油は、昭和４６年
１１月３０日石油連盟発行の「石油製品のできるまで」
第１０１頁、図６−１の「一般的な潤滑油製造工程」に
記載されているとおりの、原油から潤滑油を製造する過
程で溶剤抽出によって得られる芳香族及びナフテン分に
富んだ油状物質であり、一般に沸点（大気圧）が３５０
℃以上、粘度が５〜１００ｃｓｔ（１００℃におけ
る）、針入度（ＪＩＳＫ２２０７による）が１０００
以上、軟化点（環球法による）が２０℃以下のものであ
る。

【００１６】本発明で使用する熱可塑性ゴムとしては、
前記の炭化水素樹脂及びプロセスオイルと相溶性のある
ものが好ましく、例えば、スチレン−ブタジエン共重合
ゴム、スチレン−イソプレン共重合ゴム、イソプレン−
ブタジエン共重合ゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソ
プレンゴム、天然ゴム、ブチルゴム、塩素化または臭素
化ブチルゴム、エチレン−プロピレン共重合ゴム（ＥＰ
Ｍ）、エチレン−プロピレン−ジエンモノマー三元共重
合ゴム（ＥＰＤＭ）、塩素化ポリエチレン、クロロプレ
ンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンなどが用いられ
る。

【００１７】特に好ましい熱可塑性ゴムは、ポリブタジ
エン（Ｂ）またはポリイソプレン（Ｉ）などのゴム成分
セグメントの両端にポリスチレンセグメント（Ｓ）を有
する線状及び分岐状ブロック共重合体であって、代表的
なものはＳＢＳ、ＳＩＳ、ＳＥＢＳ（ポリスチレン−ポ
リエチレン／ブチレン−ポリスチレン：ＳＢＳのブタジ
エン単位を水素化したもの）などを挙げることができ
る。分子量は、ＧＰＣで測定した標準ポリスチレン換算
の重量平均分子量が８×１０⁴ 以上、スチレン含有量が
１０〜５０重量％、比重が０．９以上のものが好まし
い。

【００１８】本発明の着色舗装用結合材組成物は、以上
の成分を含有するものであり、通常、イソプレン系炭化
水素樹脂１００重量部に対して、プロセスオイルが１０
〜１００重量部、好ましくは３０〜８０重量部、熱可塑
性ゴムが１０〜１００重量部、好ましくは２０〜８０重
量部の割合である。プロセスオイルが少な過ぎると所望
の流動性が得られず、施工性が悪くなり、多過ぎると施
工性が低下する。また、熱可塑性ゴムが少な過ぎると骨
材や充填剤などとの結合力（粘結力）が低下し、多過ぎ
ると組成物の溶融温度（軟化温度）が上昇し、溶融物の
粘度も上昇して流動性が低下する。

【００１９】本発明の着色舗装用結合材組成物は、従来
の着色舗装用組成物と同様に、骨材、着色顔料、充填剤
などを配合することにより着色舗装用の組成物とするこ
とができる。本発明の該組成物は、従来使用されている
Ｃ９系やシクロペンタジエン系石油樹脂に代えてイソプ
レン系炭化水素樹脂を使用することにより、施工性と強
度のバランスを改良することができる。

【００２０】本発明の着色舗装用結合材組成物は、上記
のイソプレン系炭化水素樹脂、プロセスオイル及び熱可
塑性ゴムなどを所定の割合で加熱混合して調整すること
ができる。各成分の混合順序は格別限定されるものでは
なく、例えば、イソプレン系炭化水素樹脂とプロセスオ
イルを混合し、これに熱可塑性ゴムを加えて混合する方
法、該炭化水素樹脂、プロセスオイル及び熱可塑性ゴム
の三者を同時に混合する方法などのいずれの方法を採る
こともできる。また、上記のようにして調製した該結合
材組成物を骨材などの他の添加剤を加えて加熱混合して
もよく、あるいは、プラントで着色舗装用混合物を調整
する際に、該結合材組成物の各成分と骨材などと同時に
混合することもできる。

【００２１】

【実施例】次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明す
る。以下においては、部及び％は特に断りのない限り重
量基準である。

【００２２】実施例１〜５、比較例１、２反応容器にベンゼン１００部及び塩化アルミニウム１．
２部を仕込んだ後、表１に記載の単量体混合物１００部
を加え、６５℃で重合して種々の組成の炭化水素樹脂を
得た。

【００２３】次に、表２に記載の配合処方に従って着色
舗装用結合材組成物を調製した。該組成物は、容器に各
成分を入れ、窒素気流中、１８０℃に加熱して溶融させ
攪拌下に３０分間混合して調製した。得られた各組成物
の特性を下記の試験法に従って評価した。評価結果を表
２に示す。

【００２４】（１）伸度（ｍｍ）ＪＩＳＫ２５３０に従って２５℃で測定した。（２）炭化水素樹脂の軟化点（℃）ＪＩＳＫ２５３１に従って環球法により測定した。（３）針入度ＪＩＳＫ２５３０に従って２５℃、１００ｇの荷重を
５秒間掛けた後の値を求めた。（４）引張り試験ＪＩＳＫ６３０１に従って、強度が降伏値を示すとき
の伸び率（最大点）及び破断時の伸び率（％）並びに破
断時の強度（引張り強度）（ｋｇｆ／ｃｍ² ）を求め
た。（５）ＨＢ粘度（ｐｓ）Ｂ型粘度計を使用し、１６０℃及び１８０℃における溶
融粘度を測定した。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【表２】

【００２７】（注）(*1)シェル化学社製ナフテン系プロ
セスオイル (*2)出光興産社製芳香族系プロセスオイル (*3)スチレン−ブタジエン（ＳＢＳ）ブロックコポリマ
ー（スチレン含有量４３％） (*4)スチレン−ブタジエン（ＳＢＳ）ブロックコポリマ
ー（スチレン含有量３５％） (*5)住友化学社製フェノール系老化防止剤

【００２８】表２の結果は、従来の炭化水素系樹脂を用
いた比較例１、２の組成物では、強度特性が優れている
ものは粘度が高く（比較例１）、粘度が低いものは強度
特性が劣っている（比較例２）。一方、イソプレン系炭
化水素樹脂を用いた本発明の組成物（実施例１〜５）で
は、いずれも強度特性は優れているが、粘度は上昇せ
ず、両特性がバランスしていることを示している。

【００２９】

【発明の効果】以上の本発明によれば、アスファルトを
使用しない強度特性と粘度特性とがバランスした施工性
に優れた着色舗装用結合剤が提供される。

【００３０】以下に実施例１の好ましい実施態様を記
す。（１）イソプレン系炭化水素樹脂１００重量部に対し
て、プロセスオイルを１０〜１００重量部、好ましくは
３０〜８０重量部、熱可塑性ゴムを１０〜１００重量
部、好ましくは２０〜８０重量部の割合で使用する。（２）イソプレン系炭化水素樹脂は、イソプレン３０〜
６５重量％、芳香族モノオレフィン３０〜６５重量％及
び脂肪族モノオレフィン１０〜３０重量％からなる単量
体混合物を重合して得られるものである。（３）プロセスオイルは、石油系プロセスオイル、潤滑
油、重質鉱油、可塑剤から選択される少なくとも一種で
ある。（４）熱可塑性ゴムは、重量平均分子量が８×１０⁴ 以
上、スチレン含有量が１０〜５０重量％であるＳＢＳ、
ＳＩＳ、ＳＥＢＳから選択される少なくとも一種であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）イソプレン２５〜７０重量％、芳
香族モノオレフィン２５〜７０重量％及び脂肪族モノオ
レフィン５〜４０重量％からなる単量体混合物をハロゲ
ン化アルミニウム系触媒の存在下にカチオン重合するこ
とによって得られるイソプレン系炭化水素樹脂に、
（ｂ）プロセスオイル、及び（ｃ）熱可塑性ゴムを配合
してなることを特徴とする着色舗装用結合材組成物。