JPH0412902B2 - - Google Patents
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- JPH0412902B2 JPH0412902B2 JP62103155A JP10315587A JPH0412902B2 JP H0412902 B2 JPH0412902 B2 JP H0412902B2 JP 62103155 A JP62103155 A JP 62103155A JP 10315587 A JP10315587 A JP 10315587A JP H0412902 B2 JPH0412902 B2 JP H0412902B2
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- vinyl aromatic
- parts
- block copolymer
- aromatic hydrocarbon
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、軟化点、針入度、伸度及び強度に優
れ、道路舗装用アスフアルト、防水シート、遮音
シート、ルーフイング等に好適な組成物に関し、
更に詳しくは、特定の組成分布を有する共役ジエ
ンとビニル芳香族炭化水素とからなるブロツク共
重合体と瀝青質物からなる瀝青質物組成物に関す
る。
〔従来の技術〕
従来、天然ゴム或いはスチレン・ブタジエン・
ゴム、ニトリルゴム等の合成ゴムを混入する事に
よつて瀝青質の低温に於いて脆く、衝撃破壊が起
り易い性質や、高温に於いて塑性変形を起し易い
性質が改良され、耐久性が増加する事は知られて
おり、既に日本及び諸外国に於いて道路用途を始
めとし、土木、建築、工業用途等に利用されてい
る。
ゴム混入瀝青質組成物の製造方法には、予めゴ
ムをオーブンロールで瀝青質物に混合して、ゴム
分の高いマスターパツチをつくり、これを加熱溶
解した瀝青質物中に投入して溶解する方法と、粉
末ないしラテツクス状のゴムをそのまま加熱溶融
した瀝青質物中に投入して溶解する方法、及び共
役ジエンとビニル芳香族炭化水素とから成るブロ
ツク共重合体ペレソト、クラム又はパウターを加
熱溶融した瀝青質物中に投入して溶解する方法と
がある。特に最近では、従来用いられてきた天然
ゴム或いは合成ゴム混入瀝青質組成物より混合時
の溶解性に優れ、高温における粘度が比較的低い
ブロツク共重合体混入瀝青質組成物が好適に用い
られる傾向にある。例えば特公昭47−17319号公
報や、特公昭47−33058号公報には、ゴム状物質
として、ビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物
のブロツク共重合体、ないしはその水素添加物を
使用した瀝青物質の組成物が示されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上記のブロツク共重合体含有瀝
青質組成物は軟化点、針入度、伸度及び強度との
バランス性能に劣り、その改良が望まれている。
これらを改良する方法としてブロツク共重合体の
分子量を上げたりビニル芳香族化合物の含有量を
多くするなどの方法が試みられているが、前者に
おいては溶融粘度が高くなり加工性が著しく悪化
したり、後者においては針入度や伸度が低下する
などの問題を生じている。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕
かかる現状に鑑み、本発明者らは瀝青質物とブ
ロツク共重合体との組成物の軟化点、針入度、伸
度等の改良について鋭意検討した結果、高速液体
クロマトグラフイーによる組成分析において、あ
る特定の組成分布を有するブロツク共重合体を使
用することによりその目的が達成されることを見
い出し本発明を完成するに到つた。即ち、本発明
(a)は少なくとも1個のビニル芳香族炭化水素を主
とする重合体セグメントと少なくとも1個の共役
ジエンを主とする重合体セグメントを有し、ビニ
ル芳香族炭化水素と共役ジエンとの重量比が10/
90以上、60/40以下であるブロツク共重合体又は
その水添物において、高速液体クロマトグラフイ
ーによる組成分析から求めた成分A(ビニル芳香
族炭化水素含有量が主ピークのビニル芳香族炭化
水素含有量より多く、かつその差が5重量%以上
である成分)と成分B(ビニル芳香族炭化水素含
有量が主ピークのビニル芳香族炭化水素含有量よ
り少なく、かつその差が5重量%以上である成
分)との合計量が20〜80%であるブロツク共重合
体。(b)瀝青質物。からなる瀝青質物組成物に関す
る。
以下本発明を詳細に説明する。
本発明で使用する成分(a)のブロツク共重合体は
少なくとも1個、好ましくは2個以上のビニル芳
香族炭化水素を主とする重合体セグメント少なく
とも1個の共役ジエンを主とする重合体セグメン
トを有し、ビニル芳香族炭化水素と共役ジエンと
の重量比が10/90以上、60/40以下、好ましくは
15〜85〜55/45のブロツク共重合体である。ビニ
ル芳香族炭化水素の含有量が10/90未満の場合に
は軟化点や強度が劣り、60/40を超える場合は針
入度、伸度が悪化するため好ましくない。本発明
においてビニル芳香族炭化水素と主とする重合体
セグメントとは、ビニル芳香族炭化水素の含有量
が50重量%以上の重合体セグメントであり、共役
ジエンとビニル芳香族炭化水素との共重合体部分
及び/又はビニル芳香族炭化水素重合体部分から
構成される。又共役ジエンを主とする重合体セグ
メントとは、ビニル芳香族炭化水素の含有量が50
重量%未満の重合体セグメントであり、共役ジエ
ンとビニル芳香族炭化水素との共重合体部分及
び/又は共役ジエン重合体部分から構成される。
共役ジエンとビニル芳香族炭化水素との共重合体
部分のビニル芳香族炭化水素はポリマー鎖中に均
一に分布していても、又テーパー状に分布してい
てもよい。又該共重合体部分はビニル芳香族炭化
水素が均一に分布している部分及び/又はテーパ
ー状に分布している部分がそれぞれ複数個共存し
てもよい。この様な場合、各共重合部分の共役ジ
エンとビニル芳香族炭化水素との割合は同一でも
異なつていてもよい。
本発明で使用する成分(a)のブロツク共重合体の
最大の特徴は、液体クロマトグラフイー(検出器
に紫外吸光光度計を用い、254nmの波長で検出)
による組成分析から求めた成分A(ビニル芳香族
炭化水素含有量が主ピークのビニル芳香族炭化水
素含有量より多く、かつその差が5重量%以上で
ある成分)と成分B(ビニル芳香族炭化水素含有
量が主ピークのビニル芳香族炭化水素含有量より
少なく、かつその差が5重量%以上である成分)
との合計量が20〜80%、好ましくは30〜70%であ
ることである。成分Aと成分Bとの合計量が上記
範囲外の場合には軟化点、針入度、伸度及び強度
のバランス性能に優れたものが得られないため好
ましくない。
本発明において高速液体クロマトグラフイーに
よる組成分析とは農工大田中教授等により開発さ
れた方法(Makromol.Chem.,Rapid Commun.
5,719〜722(1984)及び高分子学会予稿集32巻
9号2227〜2230(1983)に記載)であり、アクリ
ロニトリル−エチレングリコール・ジメタクリレ
ート共重合体ゲル(粒径2.5〜5.0μm)を充填した
カラムに溶離液組成グラジエント法(ヘキサン/
クロロホルム)を用いることによりポリマーを組
成の違いにより分離分析する方法である。検出器
には紫外吸光光度計を用い、254nmの波長で検出
する。溶出成分の組成は上記文献に記載された方
法で調整した標準サンプルを使用して作製した検
量線を用いて求められる。本発明において主ピー
クのビニル芳香族炭化水素含有量とは、上記の方
法による高速液体クロマトグラムにおいて254nm
の波長の吸光度が最大の部分に対応するビニル芳
香族炭化水素含有量(重量%)である。尚、高速
液体クロマトグラムにおいて254nmの波長の吸光
度が最大の部分が2つ以上ある場合には、ビニル
芳香族炭化水素含有量が多い方を主ピークとす
る。本発明の成分Aの割合は、高速液体クロマト
グラムにおいて、ビニル芳香族炭化水素含有量が
主ピークのビニル芳香族炭化水素含有量より5重
量%以上多い成分に対応する部分の面積を、全成
分の面積で徐すことにより求められる。同様に、
成分Bの割合は、ビニル芳香族炭化水素含有量が
主ピークのビニル芳香族炭化水素含有量より5重
量%以上少ない成分に対応する部分の面積を、全
成分の面積で徐すことにより求められる。
本発明において、主ピークのビニル芳香族炭化
水素含有量がブロツク共重合体全体のビニル芳香
族炭化水素含有量と同等もしくはそれ以下の場
合、好ましくは前者が後者より小さく、かつその
差が1重量%以上の場合にはとりわけ針入度、伸
度に優れ、逆に主ピークのビニル芳香族炭化水素
含有量がブロツク共重合体全体のビニル芳香族炭
化水素含有量を超える場合、好ましくは前者が後
者より大きく、かつその差が1重量%以上の場合
にはとりわけ軟化点に優れるため、組成分布の状
態に応じて種々の用途に活用することができる。
本発明で使用する成分(a)のブロツク共重合体
は、該ブロツク共重合体中のビニル芳香族炭化水
素重合体ブロツクの重量平均分子量(以下wと
よぶ)と数平均分子量(以下nとよぶ)の比が
1.2〜3.0、好ましくは1.3〜2.0の範囲のものが加
工性や前記諸性能加工性や前記諸性能の安定性の
点で推奨される。
ビニル芳香族炭化水素重合体ブロツクのw/
Mnは次の様にして測定できる。ブロツク共重合
体を、四酸化オスミウムを触媒としてジ・ターシ
ヤリーブチルハイドロパーオキサイドにより酸化
分解した後、分解物にメタノールを添加して得た
ビニル芳香族炭化水素重合体成分(L・M・
KOLTHOFF,et al.,J.Polym.sci.1,429
(1946)に記載の方法)をゲルパーミエーシヨン
クロマトグラフイー(GPC)で測定し、常法
(例えば、「ゲルクロマトグラフイー<基礎編>」
講談社発行に記載の方法)に従つて算出した値を
云う。GPCにおける検量線は、GPC用として市
販されている標準ポリスチレンを用いて作成した
ものを使用する。
本発明で使用する成分(a)のブロツク共重合体は
炭化水素溶媒中、有機リチウム化合物を開始剤と
して重合することにより得られる。
炭化水素溶媒としてはブタン、ペンタン、ヘキ
サン、イソペンタン、ヘプタン、オクタン、イソ
オクタン等の脂肪族炭化水素;シクロペンタン、
メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、メチル
シクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等の脂環
式炭化水素;或るいはベンゼン、トルエン、エチ
ルベンゼン、キシレン等の芳香族炭化水素などが
使用できる。有機リチウム化合物は、分子中に1
個以上のリチウム原子を結合した有機リチウム化
合物であり、例えばエチルリチウム、n−プロピ
ルリチウム、イソプロピルリチウム、n−ブチル
リチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチル
リチウム、ヘキサメチレンジリチウム、ブタジエ
ニルジリチウム、イソプレニルジリチウムなどが
あげられる。
本発明において、ビニル芳香族炭化水素として
はスチレン、o−メチルスチレン、p−メチルス
チレン、p−tert−ブチルスチレン、1,3−ジ
メチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルナ
フタレン、ビニルアントラセンなどがあるが、特
に一般的なものとしてはスチレンが挙げられる。
これらは1種のみならず2種以上混合して使用し
てもよい。共役ジエンとしては、1対の共役二重
結合を有するジオレフインであり、たとえば1,
3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエ
ン(イソプレン)、2,3−ジメチル−1,3−
ブタジエン、1,3−ペンタジエン、1,3−ヘ
キサジエンなどであるが、特に一般的なものとし
ては1,3−ブタジエン、イソプレンが挙げられ
る。これらは1種のみならず2種以上混合して使
用してもよい。
本発明で使用する成分(a)のブロツク共重合体を
製造するに際し、ビニル芳香族炭化水素と共役ジ
エンとの共重合体部分を形成する方法としては、
(i) ビニル芳香族炭化水素と共役ジエンとの混合
物を連続的に重合系に供給して重合する
及び/又は
(ii) 極性化合物或るいはランダム化剤を使用して
ビニル芳香族炭化水素と共役ジエンを共重合す
る
などの方法が採用できる。極性化合物やランダ
ム化剤としては、テトラヒドロフラン、ジエチレ
ングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリ
コールジブチルエーテルなどのエーテル類、トリ
エチルアミン、テトラメチルエチレンジアミンな
どのアミン類、チオエーテル類、ホスフイン類、
ホスホルアミド類、アルキルベンゼンスルホン酸
塩、カリウムやナトリウムのアルコキシドなどが
挙げられる。
前記の方法でビニル芳香族炭化水素と共役ジエ
ンとの共重合体部分に共重合されているビニル芳
香族炭化水素の結合状態はブロツク共重合体を農
工大田中教授等によつて開発された方法(日本ゴ
ム協会誌,54(9),564(1981))によりオゾン分解
することにより知ることができる。この方法によ
つて測定されたスチレン1量体に対応する成分か
らスチレン4量体に対応する成分までの割合がそ
のブロツク共重合体中の全ビニル芳香族炭化水素
の5重量%未満の場合には比較的軟化点の良好な
瀝青質物組成物が得られ、5〜40重量%の場合に
は比較的針入度や伸度の良好な瀝青質物組成物が
得られる。
本発明で使用する成分(a)のブロツク共重合体
は、ポリマー構造が一般式
(イ) (A−B)o+1
(ロ) A―(B−A)o
(ハ) B―(A−B)o+1
(上式において、Aはビニル芳香族炭化水素を
主とする重合体ブロツクであり、Bは共役ジエン
を主とする重合体ブロツクである。Aブロツクと
Bブロツクとの境界は必ずしも明瞭に区別される
必要はない。nは1以上の整数であり、一般には
1〜5の整数である。)
あるいは一般式、
(ニ) 〔(B−A)o〕n+1X
(ホ) 〔(A−B)o〕n+1X
(ヘ) 〔(B−A)oB〕n+1X
(ト) 〔(A−BoA〕n+1X
(上式において、A,Bは前記と同じであり、
Xは例えば四塩化ケイ素、四塩化スズ、エポキシ
化大豆油、カルボン酸のエステルなどのカツプリ
ング剤の残基または多官能有機リチウム化合物等
の開始剤の残基を示す。m及びnは1以上の整数
である。一般には1〜5の整数である。)で表さ
れるブロツク共重合体、或るいはこれらの任意の
混合物である。とりわけ好適なものはポリマー鎖
の両末端がビニル芳香族炭化水素を主とする重合
体ブロツクで形成されているブロツク共重合体で
ある。
本発明で使用する成分(a)のブロツク共重合体の
製造方法としては、製造途中で触媒を新たに添加
したり、製造途中でアルコール、カルボン酸等の
失活剤を添加するなどして活性点の一部を失活さ
せたり、トルエン、アレン類、ビニルアセチレン
類、二級アミン等の連鎖移動剤の添加で連鎖移動
反応を起こさせたり、重合系内の混合性を調整し
たり、或るいはこれらの方法を相互に併用したり
する方法などが挙げられるが、これらに限定され
るものではない。成分A及び成分Bの割合が本発
明で規定する範囲内になる方法であればいかなる
方法でもよい。
本発明で使用する成分(a)のブロツク共重合体の
分子量は10000〜1000000、好ましくは20000〜
5000000である。また、ブロツク共重合体はその
基本的な特性、例えば耐衝撃性改良効果などを損
なわない範囲内で水素添加、ハロゲン化、ハロゲ
ン化水素化、あるいは化学反応により水酸基、チ
オール基、ニトリル基、スルホン酸基、アミノ基
等の官能基の導入を行うなどの改質が行われてい
てもよい。
特に水素添加(水添)されたブロツク共重合体
は耐熱老化性や耐候性が改良されるため好ましい
改良方法である。水添する前のブロツク共重合体
としては、共役ジエンに基づく1,2−ビニル結
合含量が20〜60%、好ましくは25〜50%であるこ
とが推奨される。水添反応に使用される触媒とし
ては、(1)Ni,Pt,Pd,Ru等の金属をカーボン、
シリカ、アルミナ、ケイソウ土等の担体に担持さ
せた担持型不均一系触媒と、(2)Ni,Co,Fe,Cr
等の有機酸塩またはアセチルアセトン塩と有機
Al等の還元剤とを用いるいわゆるチーグラー型
触媒、あるいはRu,Rh等の有機金属化合物等の
いわゆる有機酸触媒等の均一触媒が知られてい
る。
具体的な方法としては特公昭42−8704号公報、
特公昭43−6636号公報、あるいは特開昭59−
133203号公報に記載された方法により、不活性溶
媒中で水素添加触媒の存在下に水素添加して、水
添物を得、本発明に供する水添ブロツク共重合体
を合成することができる。その際、ビニル芳香族
化合物−共役ジエン化合物ブロツク共重合体の共
役ジエン化合物に基づく脂肪族二重結合は少なく
とも80%を水素添加せしめ、共役ジエン化合物を
主とする重合体ブロツクを形態的にオレフイン性
化合物重合体ブロツクに変換させることができ
る。また、ビニル芳香族化合物を主とする重合体
ブロツクAおよび必要に応じて共役ジエン化合物
を主とする重合体ブロツクBに共重合されている
ビニル芳香族化合物に基づく芳香族二重結合の水
素添加率については特に制限はないが、水素添加
率を20%以下にするのが好ましい。該水添ブロツ
ク共重合体中に含まれる未水添の脂肪族二重結合
の量は、赤外分光光度計、核磁気共鳴装置等によ
り容易に知ることができる。
本発明で使用する成分(b)の瀝青質物としては、
石油精製の際の副産物(石油アスフアルト)、ま
たは天然の産出物(天然アスフアルト)として得
られるもの、もしくはこれらと石油類を混合した
ものなどを挙げることができ、その主成分は、瀝
青(ビチユーメン)と呼ばれるものである。具体
的にはストレートアスフアルト、セミブローンア
スフアルト、ブローンアスフアルト、タール、ピ
ツチ、オイルを添加したカツトバツクアスフアル
ト、アスフアルト乳剤などを使用することができ
る。これらは混合して用いてもよい。
本発明において好ましい瀝青質物は、針入度が
30〜130、更に好ましくは45〜120のストレートア
スフアルトである。針入度がこの範囲のものを使
用すると軟化点、伸度、強度に優れた組成物が得
られる。
本発明における瀝青質物組成物中の成分(a)のブ
ロツク共重合体の配合量は改良を行なおうとする
瀝青質物の種類及び用途によつて異るが、物性及
び加工性、施工性を勘案すると、一般には成分(b)
の瀝青質物100重量部当り0.5〜500重量部、好ま
しくは1〜100重量部、更に好ましくは3〜70重
量部の範囲である。また、本発明においては、成
分(a)の特性改良を目的として成分(a)のブロツク共
重合体等100重量部当り、1重量部以上20重量部
未満、好ましくは5〜15重量部の成分(b)を配合す
ることも可能である。
本発明の組成物には、必要に応じて任意の添加
剤を任意の量で配合することができる。添加剤の
種類としては、クレー、タルク、炭酸カルシウ
ム、酸化亜鉛、ガラスビーズなどの無機充填剤、
砕石、砂利、砂などの骨材、ガラス繊維、石綿な
どの繊維状補強材、カーボンブラツクなどの有機
補強剤、クマロンインデン樹脂、テルペン樹脂な
どの粘着付与樹脂、パラフイン系、ナフテン系及
びアロマ系のオイル等の軟化剤、ポリオレフイン
系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系
樹脂等の熱可塑性樹脂、天然ゴム、ポリブタジエ
ンゴム、スチレン、ブタジエンゴム、ニトリルゴ
ム等の合成ゴムなどがあげられる。
本発明において、成分(a)と成分(b)を混合する方
法は特に限定されるものではないが、特に望まし
い方法は、成分(a)をペレツト化、或いはパウダー
化して、加熱溶融された成分(b)に添加して混合す
る方法である。
〔発明の効果〕
本発明の組成物は、軟化点、針入度、伸度及び
強度の優れたバランス特性を生かして種々の用途
に利用できる。即ち、組成物中の成分(a)の量を適
宜選択することにより、道路舗装用、防水用、防
錆用、自動車下地被覆用、ルーフイング用、パイ
プ被覆用、目地用途の瀝青質物の使用されるほと
んど全ての用途に利用する事ができ、それぞれの
用途に於いて感温性能の向上、塑性変形に対する
抵抗性の向上、耐衝撃性の向上、耐久性の向上に
寄与することができる。
本発明を更に詳細に説明するために以下に実施
例を示すが、これらの実施例は、本発明によつ
て、得られる優れた効果を示すためのものであつ
て、本発明の範囲を限定するものではない。
なお、本発明の実施例で使用するブロツク共重
合体は、次のようにして製造した。
〔ブロツク共重合体A〕
オートクレーブを窒素ガスで内部置換した後、
精製乾燥されたスチレン3重量部を含有するシク
ロヘキサン溶液とn−ブチルリチウム0.026重量
部を含有するn−ヘキサン溶液を添加して70℃で
1時間重合した。次にその重合溶液にスチレン6
重量部を含有するシクロヘキサン溶液とn−ブチ
ルリチウム0.026重量部を含有するn−ヘキサン
溶液を添加して70℃で1時間重合した。更にその
重合溶液にスチレン16重量部を含有するシクロヘ
キサン溶液とn−ブチルリチウム0.053重量部を
含有するn−ヘキサン溶液を添加して70℃で1時
間重合した。その後その重合溶液にブタジエン60
重量部を含有するシクロヘキサン溶液を添加して
70℃で2時間重合した後、更にスチレン15重量部
を含有するシクロヘキサン溶液を添加して70℃で
1時間重合した。得られたブロツク共重合体のス
チレン含有量は40重量%であつた。
〔ブロツク共重合体B〕
上記と同様のオートクレーブにスチレン10重量
部を含有するシクロヘキサン溶液とn−ブチルリ
チウム0.07重量部を含有するn−ヘキサン溶液を
添加して70℃で1時間重合した。次にその重合溶
液にスチレン15重量部を含有するシクロヘキサン
溶液とn−ブチルリチウム0.035重量部を含有す
るn−ヘキサン溶液を添加して70℃で1時間重合
した。その後その重合溶液にブタジエン60重量部
とスチレン3重量部を含有するシクロヘキサン溶
液を添加して70℃で2時間重合した後、更にスチ
レン15重量部を含有するシクロヘキサン溶液を添
加して70℃で1時間重合した。得られたブロツク
共重合体のスチレン含有量は40重量%であつた。
〔ブロツク共重合体C〕
上記と同様のオートクレーブにスチレン5重量
部を含有するシクロヘキサン溶液とn−ブチルリ
チウム0.08重量部を含有するn−ヘキサン溶液を
添加して70℃で1時間重合した。次にその重合溶
液にスチレン20重量部を含有するシクロヘキサン
溶液とn−ブチルリチウム0.08重量部を含有する
n−ヘキサン溶液を添加して70℃で1時間重合し
た。その後その重合溶液にブタジエン35重量部と
スチレン2.5重量部を添加して70℃で1時間重合
した後、更にブタジエン35重量部とスチレン2.5
重量部を添加して70℃で1時間重合した。その
後、このポリマー溶液に四塩化ケイ素0.074重量
部を添加して70℃で30分間反応させた。得られれ
たブロツク共重合体のスチレン含有量は30重量%
であつた。
〔ブロツク共重合体D〕
上記と同様のオートクレーブにスチレン15重量
部とブタジエン5重量部を含有するシクロヘキサ
ン溶液とn−ブチルリチウム0.2重量部を含有す
るn−ヘキサン溶液を添加して70℃で1時間重合
した。次にその重合溶液にスチレン2.5重量部と
ブタジエン20重量部を含有するシクロヘキサン溶
液を添加して70℃で1時間重合した後、スチレン
2.5重量部とブタジエン20重量部を含有するシク
ロヘキサン溶液を添加して70℃で1時間重合し
た。その後、スチレン10重量部とブタジエン5重
量部を含有するシクロヘキサン溶液を添加して70
℃で1時間重合した後、メタノール0.025重量部
を添加した。更にその後スチレン9重量部を含有
するシクロヘキサン溶液を添加して70℃で30分間
重合した後、メタノール0.025重量部を添加した。
その後、スチレン6重量部を含有するシクロヘ
キサン溶液を添加して70℃で30分間重合した後、
メタノール0.025重量部を添加した。最後にスチ
レン5重量部を含有するシクロヘキサン溶液を添
加して70℃で30分間重合した。得られたブロツク
共重合体はスチレン含有量が50重量%であつた。
〔比較例ブロツク共重合体E〕
上記と同様のオートクレーブにスチレン25重量
部を含有するシクロヘキサン溶液とn−ブチルリ
チウム0.105重量部を含有するn−ヘキサン溶液
を添加して70℃で1時間重合した。次にその重合
溶液にブタジエン60重量部を含有するシクロヘキ
サン溶液を添加して70℃で2時間重合した。更に
その後スチレン15重量部を含有するシクロヘキサ
ン溶液を添加して70℃で1時間重合した。得られ
たブロツク共重合体のスチレン含有量は40重量%
であつた。
〔比較例ブロツク共重合体F〕
上記と同様のオートクレーブにスチレン70重量
部を含有するシクロヘキサン溶液とn−ブチルリ
チウム0.16重量部を含有するn−ヘキサン溶液を
添加して70℃で1時間重合した。次にその重合溶
液にブタジエン30重量部を含有するシクロヘキサ
ン溶液を添加して70℃で2時間重合した。その
後、このポリマー溶液に四塩化ケイ素0.106重量
部を添加して70℃で30分間反応させた。得られた
ブロツク共重合体のスチレン含有量は30重量%で
あつた。
以上の様にして得られた各ブロツク共重合体に
は安定剤として4−メチル−2,6−ジ−tert−
ブチルフエノールとトリス−ノニルフエニルフオ
スフアイトをブロツク共重合体100重量部に対し
てそれぞれ0.5重量部添加した後、溶媒を加熱留
去した。
次に各ブロツク共重合体の組成分析を農工大田
中教授等によつて開発された前述の方法に基づい
て行つた。分析された高速液体クロマトグラムは
一般に縦軸に254nmの波長で検出した吸光度が表
示され、横軸は溶出成分のビニル芳香族炭化水素
含有量(溶出量に応じて予め作製した検量線を用
いて求められる)が表示される。その一例を第1
図に示した。
第1図において1,2はそれぞれ本発明で規定
するブロツク共重合体A,Bを、また3は比較例
のブロツク共重合体Eをあらわす。
実施例1〜3及び比較例1〜4
第1表に示したブロツク共重合体をストレート
アスフアルト(ストアス60/80、丸善石油製)100
重量部に対して5重量部を配合して組成物を作製
し、次の様な性能評価を行なつた。
針入度はJISK2207に準じ、恒温水浴槽で25℃
に保つた試料に規定の針が5秒間に進入する長さ
を測定した。軟化点はJISK2207に準じ、規定の
環に試料を充填し、水浴中に水平に支え、試料の
中央に3.5gの球を置き、浴温を5℃/mmの速さ
で上昇させたとき、球の重さで試料が環台の底板
に触れた時の温度を測定した。伸度はJISK2207
に準じ、試料を形砕に流し込み規定の形状にした
後、恒温水浴内で15℃に保ち、次に試料を5cm/
mmの速度で引つ張つたとき、試料が切れるまでに
伸びた距離を測定した。タフネス、テナシテイー
は日本道路協会規定の方法に準じ、直径2cmの金
属半球を球面を下にして、直径5cm、深さ2.7cm
のアルミ容器の中のアスフアルト試料中に埋め、
25℃の温度で50cm/mmの速度で引き抜くとき半球
にかかる荷重を縦軸に、変位を横軸に記録し、ト
ータルのエネルギーをタフネス、すその部分のエ
ネルギーをテナシテイーとして測定した。
これらの結果を第1表に示したが、本発明で規
定するブロツク共重合体を使用した組成物は優れ
た針入度、軟化点、伸度及び強度を示すことがわ
かる。
尚、比較例のブロツク共重合体G,Hは、スチ
レンの使用量を変える以外はブロツク共重合体A
と同様の方法で製造した。又、比較例のブロツク
共重合体は、ブロツク共重合体Aと同様の方法
で製造したスチレン含有量の異なるブロツク共重
合体を混合することにより作成した。
【表】
【表】
実施例4〜6及び比較例5,6
ストレートアスフアルト(ストアス60/80)に
第2表に示したブロツク共重合体を配合したアス
フアルト組成物を作製し、その性能を評価した。
結果を第2表に示した。
【表】
実施例 7〜10
実施例1と同様の方法で製造したスチレン含有
量が20重量%、組成分析における主ピークのスチ
レン含有量が24重量%、成分Aと成分Bの割合の
合計量が50%であるブロツク共重合体を使用し、
第3表に示した配合処法に従いアスフアルト組成
物を作製し、その性能を評価した。結果を第3表
に示した。
【表】
【表】
実施例 11
下記処方に従い、瀝青質を含む組成物を作製し
た。
Γ20/30ブローンアスフアルト 15重量部
Γブロツク共重合体B 15重量部
Γ重質炭酸カルシウム 60重量部
Γ微粉末シリカ 10重量部
得られた組成物の引張強度は12Kg/cm2、引張伸
びは200%、引裂強度は9Kg/cm2であつた。
実施例 12
実施例4の組成物5重量部と骨材95重量部とを
約200℃で混合して道路舗装用アスフアルト合材
を作製した。得られた合材は耐熱性、安定性、低
温特性、耐磨耗性に優れ、道路舗装用として好適
であつた。
実施例 13
ブロツク共重合体Aの製法において、スチレン
の全使用量を30重量%にし、ビニル化剤としてテ
トラヒドロフランを用いる他はブロツク共重合体
Aの製法と同様の方法で重合し、スチレン含有量
30重量%、ポリブタジエン部の1,2−結合量が
35%のブロツク共重合体を得た。
このブロツク共重合体を特開昭59−133203号公
報に記載された方法で水添し、水添率98%のブロ
ツク共重合体(J)を得た。該ブロツク共重合体は、
組成分析における成分Aと成分Bの合計量が55%
であつた。
次に、ブロツク共重合体J5重量部とストレート
アスフアルト(ストアス60/80)100重量部を配合
して組成物を作製した。得られた組成物の軟化点
は65℃、針入度は551/10mm、伸度は45cmであつ
た。 [Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention provides a composition that has excellent softening point, penetration, elongation, and strength, and is suitable for asphalt for road paving, waterproof sheets, sound insulation sheets, roofing, etc. Regarding things,
More specifically, the present invention relates to a bituminous composition comprising a bituminous material and a block copolymer comprising a conjugated diene and a vinyl aromatic hydrocarbon having a specific composition distribution. [Conventional technology] Conventionally, natural rubber, styrene, butadiene,
By mixing synthetic rubber such as rubber or nitrile rubber, the properties of bituminous materials, which are brittle at low temperatures and prone to impact fracture, and properties that are prone to plastic deformation at high temperatures, are improved and durability is improved. It is known that the amount of carbon dioxide increases, and it is already being used in Japan and other countries for roads, civil engineering, architecture, industrial applications, etc. A method for producing a rubber-containing bituminous composition includes a method in which rubber is mixed in advance with a bituminous material using an oven roll to create a master patch with a high rubber content, and the master patch is poured into a heated and melted bituminous material to dissolve it; A method in which rubber in the form of powder or latex is poured directly into a bituminous material heated and melted, and a block copolymer consisting of a conjugated diene and a vinyl aromatic hydrocarbon such as pellets, crumb or powder is dissolved in a bituminous material heated and melted. There is a method of dissolving it by dissolving it in water. Particularly in recent years, there has been a tendency for bituminous compositions mixed with block copolymers, which have better solubility during mixing and relatively lower viscosity at high temperatures than conventionally used bituminous compositions mixed with natural rubber or synthetic rubber, to be used favorably. It is in. For example, in Japanese Patent Publication No. 17319/1982 and Japanese Patent Publication No. 33058/1989, a bituminous material using a block copolymer of a vinyl aromatic compound and a conjugated diene compound or a hydrogenated product thereof is described as a rubber-like material. The composition is shown. [Problems to be Solved by the Invention] However, the above-mentioned block copolymer-containing bituminous compositions have poor balance performance among softening point, penetration, elongation, and strength, and improvement thereof is desired.
Attempts have been made to improve these problems by increasing the molecular weight of the block copolymer or increasing the content of vinyl aromatic compounds, but the former increases melt viscosity and significantly deteriorates processability. However, the latter poses problems such as decreased penetration and elongation. [Means and effects for solving the problems] In view of the current situation, the present inventors have conducted extensive studies on improving the softening point, penetration, elongation, etc. of the composition of bituminous material and block copolymer. As a result, the present inventors have discovered that the object can be achieved by using a block copolymer having a specific composition distribution in compositional analysis by high performance liquid chromatography, and have completed the present invention. That is, the present invention
(a) has at least one polymer segment mainly composed of a vinyl aromatic hydrocarbon and at least one polymer segment mainly composed of a conjugated diene, and the weight ratio of the vinyl aromatic hydrocarbon to the conjugated diene is is 10/
90 or more and 60/40 or less, or its hydrogenated product, component A (vinyl aromatic hydrocarbon whose main peak is vinyl aromatic hydrocarbon content) determined from composition analysis by high performance liquid chromatography. component B (the vinyl aromatic hydrocarbon content is less than the main peak vinyl aromatic hydrocarbon content and the difference is 5% by weight or more) A block copolymer whose total amount is 20 to 80%. (b) Bituminous material. A bituminous composition comprising: The present invention will be explained in detail below. The block copolymer of component (a) used in the present invention has at least one, preferably two or more polymer segments mainly composed of vinyl aromatic hydrocarbons and at least one polymer segment mainly composed of conjugated dienes. and the weight ratio of vinyl aromatic hydrocarbon to conjugated diene is 10/90 or more and 60/40 or less, preferably
It is a block copolymer of 15-85-55/45. If the vinyl aromatic hydrocarbon content is less than 10/90, the softening point and strength will be poor, and if it exceeds 60/40, the penetration and elongation will deteriorate, which is not preferable. In the present invention, a polymer segment mainly containing vinyl aromatic hydrocarbons is a polymer segment with a content of vinyl aromatic hydrocarbons of 50% by weight or more, and a copolymer segment with a conjugated diene and a vinyl aromatic hydrocarbon. It is composed of a combined portion and/or a vinyl aromatic hydrocarbon polymer portion. In addition, a polymer segment mainly composed of conjugated dienes refers to a polymer segment with a vinyl aromatic hydrocarbon content of 50%.
Less than % by weight of the polymer segment is composed of a conjugated diene and vinyl aromatic hydrocarbon copolymer portion and/or a conjugated diene polymer portion.
The vinyl aromatic hydrocarbon in the copolymer portion of the conjugated diene and the vinyl aromatic hydrocarbon may be uniformly distributed in the polymer chain or may be distributed in a tapered manner. Further, the copolymer portion may include a plurality of portions in which vinyl aromatic hydrocarbons are uniformly distributed and/or a plurality of portions in which vinyl aromatic hydrocarbons are distributed in a tapered manner. In such a case, the proportions of conjugated diene and vinyl aromatic hydrocarbon in each copolymerization portion may be the same or different. The biggest feature of the block copolymer of component (a) used in the present invention is that it is capable of being liquid chromatographed (detected at a wavelength of 254 nm using an ultraviolet absorption photometer as a detector).
Component A (component whose vinyl aromatic hydrocarbon content is higher than the vinyl aromatic hydrocarbon content of the main peak and the difference is 5% by weight or more) and component B (vinyl aromatic hydrocarbon content) determined from composition analysis by components whose hydrogen content is lower than the vinyl aromatic hydrocarbon content of the main peak and the difference is 5% by weight or more)
and the total amount is 20 to 80%, preferably 30 to 70%. If the total amount of component A and component B is outside the above range, it is not preferable because a product with excellent balance of softening point, penetration, elongation and strength cannot be obtained. In the present invention, compositional analysis by high-performance liquid chromatography is a method developed by Professor Tanaka of the University of Agriculture and Technology (Makromol.Chem., Rapid Commun.
5, 719-722 (1984) and Proceedings of the Society of Polymer Science, Vol. 32, No. 9, 2227-2230 (1983)), and acrylonitrile-ethylene glycol dimethacrylate copolymer gel (particle size 2.5-5.0 μm). The eluent composition gradient method (hexane/
This is a method of separating and analyzing polymers based on their compositional differences using chloroform). An ultraviolet absorption photometer is used as a detector, and detection is performed at a wavelength of 254 nm. The composition of the eluted component is determined using a calibration curve prepared using a standard sample prepared by the method described in the above-mentioned literature. In the present invention, the vinyl aromatic hydrocarbon content of the main peak is defined as 254 nm in the high performance liquid chromatogram obtained by the above method.
This is the vinyl aromatic hydrocarbon content (% by weight) corresponding to the portion with maximum absorbance at the wavelength of . In addition, when there are two or more parts with the maximum absorbance at a wavelength of 254 nm in the high-performance liquid chromatogram, the part with the higher vinyl aromatic hydrocarbon content is determined to be the main peak. The proportion of component A in the present invention is determined by calculating the area of the part corresponding to the component whose vinyl aromatic hydrocarbon content is 5% by weight or more higher than the vinyl aromatic hydrocarbon content of the main peak in a high-performance liquid chromatogram. It is found by dividing by the area of . Similarly,
The proportion of component B is determined by dividing the area of the portion corresponding to the component whose vinyl aromatic hydrocarbon content is 5% by weight or more less than the vinyl aromatic hydrocarbon content of the main peak by the area of all components. . In the present invention, when the vinyl aromatic hydrocarbon content of the main peak is equal to or lower than the vinyl aromatic hydrocarbon content of the entire block copolymer, the former is preferably smaller than the latter, and the difference is preferably 1 weight. % or more, the penetration and elongation are particularly excellent; conversely, when the vinyl aromatic hydrocarbon content of the main peak exceeds the vinyl aromatic hydrocarbon content of the entire block copolymer, the former is preferable. If it is larger than the latter and the difference is 1% by weight or more, it has a particularly excellent softening point and can be used for various purposes depending on the state of the composition distribution. The block copolymer of component (a) used in the present invention has a weight average molecular weight (hereinafter referred to as w) and a number average molecular weight (hereinafter referred to as n) of the vinyl aromatic hydrocarbon polymer block in the block copolymer. ) ratio is
A value in the range of 1.2 to 3.0, preferably 1.3 to 2.0 is recommended in terms of workability and the stability of the above-mentioned properties. Vinyl aromatic hydrocarbon polymer block w/
Mn can be measured as follows. A vinyl aromatic hydrocarbon polymer component (L, M,
KOLTHOFF, et al., J.Polym.sci.1, 429
(1946)) using gel permeation chromatography (GPC), and using a conventional method (for example, the method described in "Gel Chromatography (Basic Edition)").
This refers to the value calculated according to the method described in the publication by Kodansha. The calibration curve for GPC is created using standard polystyrene commercially available for GPC. The block copolymer of component (a) used in the present invention can be obtained by polymerization in a hydrocarbon solvent using an organolithium compound as an initiator. Hydrocarbon solvents include aliphatic hydrocarbons such as butane, pentane, hexane, isopentane, heptane, octane, isooctane; cyclopentane,
Alicyclic hydrocarbons such as methylcyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, and ethylcyclohexane; or aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, ethylbenzene, and xylene can be used. Organolithium compounds have 1 in the molecule.
It is an organic lithium compound containing two or more lithium atoms, such as ethyllithium, n-propyllithium, isopropyllithium, n-butyllithium, sec-butyllithium, tert-butyllithium, hexamethylene dilithium, butadienyl dilithium. Examples include lithium and isoprenyl dilithium. In the present invention, vinyl aromatic hydrocarbons include styrene, o-methylstyrene, p-methylstyrene, p-tert-butylstyrene, 1,3-dimethylstyrene, α-methylstyrene, vinylnaphthalene, vinylanthracene, etc. However, styrene is a particularly common one.
These may be used not only alone, but also as a mixture of two or more. The conjugated diene is a diolefin having a pair of conjugated double bonds, such as 1,
3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene (isoprene), 2,3-dimethyl-1,3-
Examples include butadiene, 1,3-pentadiene, 1,3-hexadiene, and particularly common ones include 1,3-butadiene and isoprene. These may be used not only alone, but also as a mixture of two or more. When producing the block copolymer of component (a) used in the present invention, the method for forming a copolymer portion of vinyl aromatic hydrocarbon and conjugated diene is as follows: (i) Vinyl aromatic hydrocarbon and conjugated diene (ii) Copolymerizing a vinyl aromatic hydrocarbon and a conjugated diene using a polar compound or a randomizing agent. Can be adopted. As polar compounds and randomizing agents, ethers such as tetrahydrofuran, diethylene glycol dimethyl ether, and diethylene glycol dibutyl ether, amines such as triethylamine and tetramethylethylenediamine, thioethers, phosphines,
Examples include phosphoramides, alkylbenzene sulfonates, and potassium and sodium alkoxides. The bonding state of the vinyl aromatic hydrocarbon copolymerized into the copolymer portion of the vinyl aromatic hydrocarbon and conjugated diene by the above method is determined by a method developed by Professor Tanaka et al. of the University of Agriculture and Technology to form a block copolymer. (Japan Rubber Association Journal, 54(9), 564 (1981)) can be determined by ozone decomposition. If the proportion of the component corresponding to styrene monomer to the component corresponding to styrene tetramer measured by this method is less than 5% by weight of the total vinyl aromatic hydrocarbon in the block copolymer, A bituminous composition with a relatively good softening point can be obtained, and a bituminous composition with relatively good penetration and elongation can be obtained when the amount is 5 to 40% by weight. The block copolymer of component (a) used in the present invention has a polymer structure of the general formula (a) (A-B) o+1 (b) A-(B-A) o (c) B-(A -B) o+1 (In the above formula, A is a polymer block mainly composed of vinyl aromatic hydrocarbons, and B is a polymer block mainly composed of conjugated diene. The boundary between A block and B block do not necessarily have to be clearly distinguished. n is an integer of 1 or more, generally an integer of 1 to 5.) Or the general formula, (d) [(B-A) o ] n+1 X (e) [(A-B) o ] n+1 X (f) [(B-A) o B] n+1 X (g) [(A-B o A] n+1 , A, B are the same as above,
X represents, for example, a residue of a coupling agent such as silicon tetrachloride, tin tetrachloride, epoxidized soybean oil, or an ester of carboxylic acid, or a residue of an initiator such as a polyfunctional organolithium compound. m and n are integers of 1 or more. Generally, it is an integer from 1 to 5. ) or any mixture thereof. Particularly preferred is a block copolymer in which both ends of the polymer chain are formed of polymer blocks containing mainly vinyl aromatic hydrocarbons. The method for producing the block copolymer of component (a) used in the present invention involves adding a new catalyst during production, or adding a deactivator such as alcohol or carboxylic acid during production to activate the copolymer. Deactivating some of the dots, causing a chain transfer reaction by adding a chain transfer agent such as toluene, allenes, vinyl acetylenes, or secondary amines, adjusting the miscibility within the polymerization system, or Alternatively, there may be a method in which these methods are used in combination, but the method is not limited to these. Any method may be used as long as the ratio of component A and component B falls within the range defined by the present invention. The molecular weight of the block copolymer of component (a) used in the present invention is 10,000 to 1,000,000, preferably 20,000 to 1,000,000.
5000000. In addition, block copolymers can be treated with hydroxyl groups, thiol groups, nitrile groups, sulfonate groups, etc. by hydrogenation, halogenation, hydrohalogenation, or chemical reaction within a range that does not impair their basic properties, such as the effect of improving impact resistance. Modifications such as introduction of functional groups such as acid groups and amino groups may also be performed. In particular, a hydrogenated block copolymer is a preferred method of improvement because it improves heat aging resistance and weather resistance. It is recommended that the block copolymer before hydrogenation has a 1,2-vinyl bond content of 20 to 60%, preferably 25 to 50%, based on the conjugated diene. As catalysts used for hydrogenation reactions, (1) metals such as Ni, Pt, Pd, Ru, etc. are combined with carbon,
A supported heterogeneous catalyst supported on a carrier such as silica, alumina, diatomaceous earth, etc., and (2) Ni, Co, Fe, Cr.
organic acid salts or acetylacetone salts and organic
Homogeneous catalysts are known, such as a so-called Ziegler type catalyst using a reducing agent such as Al, or a so-called organic acid catalyst such as an organometallic compound such as Ru or Rh. For specific methods, see Japanese Patent Publication No. 42-8704,
Special Publication No. 43-6636 or JP-A-59-
According to the method described in Japanese Patent No. 133203, hydrogenation is performed in an inert solvent in the presence of a hydrogenation catalyst to obtain a hydrogenated product, and the hydrogenated block copolymer used in the present invention can be synthesized. At this time, at least 80% of the aliphatic double bonds based on the conjugated diene compound of the vinyl aromatic compound-conjugated diene compound block copolymer are hydrogenated, and the polymer block mainly composed of the conjugated diene compound is transformed into an olefin in morphology. The compound can be converted into a polymer block. In addition, hydrogenation of aromatic double bonds based on vinyl aromatic compounds copolymerized into polymer block A mainly composed of vinyl aromatic compounds and, if necessary, polymer block B mainly composed of conjugated diene compounds. Although there is no particular restriction on the hydrogenation rate, it is preferable that the hydrogenation rate is 20% or less. The amount of unhydrogenated aliphatic double bonds contained in the hydrogenated block copolymer can be easily determined using an infrared spectrophotometer, nuclear magnetic resonance apparatus, or the like. The bituminous material of component (b) used in the present invention is as follows:
Examples include by-products of petroleum refining (petroleum asphalt), natural products (natural asphalt), or mixtures of these with petroleum, the main component of which is bitumen. It is called. Specifically, straight asphalt, semi-blown asphalt, blown asphalt, cutback asphalt containing tar, pitch, or oil, asphalt emulsion, and the like can be used. These may be used in combination. The preferred bituminous material in the present invention has a penetration degree of
30-130, more preferably 45-120 straight asphalt. When a material having a penetration degree within this range is used, a composition having excellent softening point, elongation, and strength can be obtained. The amount of the block copolymer (component (a)) in the bituminous material composition of the present invention varies depending on the type and use of the bituminous material to be improved, but takes into account physical properties, processability, and workability. Then, generally component (b)
The amount ranges from 0.5 to 500 parts by weight, preferably from 1 to 100 parts by weight, and more preferably from 3 to 70 parts by weight, per 100 parts by weight of the bituminous material. In addition, in the present invention, for the purpose of improving the properties of component (a), 1 part by weight or more and less than 20 parts by weight, preferably 5 to 15 parts by weight, of the component per 100 parts by weight of the block copolymer, etc. of component (a). It is also possible to incorporate (b). The composition of the present invention may contain any additive in any amount as required. Types of additives include clay, talc, calcium carbonate, zinc oxide, inorganic fillers such as glass beads,
Aggregates such as crushed stone, gravel, and sand, fibrous reinforcing materials such as glass fiber and asbestos, organic reinforcing agents such as carbon black, tackifying resins such as coumaron indene resin and terpene resin, paraffinic, naphthenic, and aromatic materials. Examples include softening agents such as oil, thermoplastic resins such as polyolefin resins, polystyrene resins, and polyvinyl chloride resins, and synthetic rubbers such as natural rubber, polybutadiene rubber, styrene, butadiene rubber, and nitrile rubber. In the present invention, the method of mixing component (a) and component (b) is not particularly limited, but a particularly desirable method is to pelletize or powder component (a) and heat-melt the component. This is a method of adding it to (b) and mixing it. [Effects of the Invention] The composition of the present invention can be used for various purposes by taking advantage of its excellent balance of softening point, penetration, elongation, and strength. That is, by appropriately selecting the amount of component (a) in the composition, the bituminous material can be used for road paving, waterproofing, rust prevention, automobile base coating, roofing, pipe coating, and joint applications. It can be used in almost all applications, and in each application, it can contribute to improved temperature sensing performance, improved resistance to plastic deformation, improved impact resistance, and improved durability. Examples are shown below to explain the present invention in more detail, but these examples are intended to demonstrate the excellent effects obtained by the present invention, and do not limit the scope of the present invention. It's not something you do. The block copolymers used in the examples of the present invention were produced as follows. [Block copolymer A] After purging the autoclave internally with nitrogen gas,
A cyclohexane solution containing 3 parts by weight of purified and dried styrene and an n-hexane solution containing 0.026 parts by weight of n-butyllithium were added and polymerized at 70°C for 1 hour. Next, add styrene 6 to the polymerization solution.
A cyclohexane solution containing 0.026 parts by weight of n-butyllithium and an n-hexane solution containing 0.026 parts by weight were added and polymerized at 70°C for 1 hour. Furthermore, a cyclohexane solution containing 16 parts by weight of styrene and an n-hexane solution containing 0.053 parts by weight of n-butyllithium were added to the polymerization solution, and polymerization was carried out at 70 DEG C. for 1 hour. Then add butadiene 60 to the polymerization solution.
By adding a cyclohexane solution containing parts by weight
After polymerization at 70°C for 2 hours, a cyclohexane solution containing 15 parts by weight of styrene was further added and polymerization was performed at 70°C for 1 hour. The styrene content of the obtained block copolymer was 40% by weight. [Block copolymer B] A cyclohexane solution containing 10 parts by weight of styrene and an n-hexane solution containing 0.07 parts by weight of n-butyllithium were added to an autoclave similar to the above, and polymerized at 70°C for 1 hour. Next, a cyclohexane solution containing 15 parts by weight of styrene and an n-hexane solution containing 0.035 parts by weight of n-butyllithium were added to the polymerization solution, and polymerization was carried out at 70°C for 1 hour. Thereafter, a cyclohexane solution containing 60 parts by weight of butadiene and 3 parts by weight of styrene was added to the polymerization solution, and the polymerization was carried out at 70°C for 2 hours. Polymerized for hours. The styrene content of the obtained block copolymer was 40% by weight. [Block Copolymer C] A cyclohexane solution containing 5 parts by weight of styrene and an n-hexane solution containing 0.08 parts by weight of n-butyllithium were added to the same autoclave as above and polymerized at 70°C for 1 hour. Next, a cyclohexane solution containing 20 parts by weight of styrene and an n-hexane solution containing 0.08 parts by weight of n-butyllithium were added to the polymerization solution, and polymerization was carried out at 70 DEG C. for 1 hour. Thereafter, 35 parts by weight of butadiene and 2.5 parts by weight of styrene were added to the polymerization solution and polymerized at 70°C for 1 hour.
Parts by weight were added and polymerized at 70°C for 1 hour. Thereafter, 0.074 parts by weight of silicon tetrachloride was added to this polymer solution, and the mixture was reacted at 70°C for 30 minutes. The styrene content of the obtained block copolymer was 30% by weight.
It was hot. [Block copolymer D] A cyclohexane solution containing 15 parts by weight of styrene and 5 parts by weight of butadiene and an n-hexane solution containing 0.2 parts by weight of n-butyllithium were added to an autoclave similar to the above and heated at 70°C. Polymerized for hours. Next, a cyclohexane solution containing 2.5 parts by weight of styrene and 20 parts by weight of butadiene was added to the polymerization solution and polymerized at 70°C for 1 hour.
A cyclohexane solution containing 2.5 parts by weight and 20 parts by weight of butadiene was added and polymerized at 70°C for 1 hour. Then, a cyclohexane solution containing 10 parts by weight of styrene and 5 parts by weight of butadiene was added to
After polymerization for 1 hour at °C, 0.025 parts by weight of methanol was added. Further, a cyclohexane solution containing 9 parts by weight of styrene was added and polymerized at 70°C for 30 minutes, and then 0.025 parts by weight of methanol was added. Then, after adding a cyclohexane solution containing 6 parts by weight of styrene and polymerizing at 70°C for 30 minutes,
0.025 parts by weight of methanol was added. Finally, a cyclohexane solution containing 5 parts by weight of styrene was added and polymerized at 70°C for 30 minutes. The resulting block copolymer had a styrene content of 50% by weight. [Comparative Example Block Copolymer E] A cyclohexane solution containing 25 parts by weight of styrene and an n-hexane solution containing 0.105 parts by weight of n-butyllithium were added to the same autoclave as above and polymerized at 70°C for 1 hour. . Next, a cyclohexane solution containing 60 parts by weight of butadiene was added to the polymerization solution, and polymerization was carried out at 70°C for 2 hours. Further, a cyclohexane solution containing 15 parts by weight of styrene was added thereto, and polymerization was carried out at 70°C for 1 hour. The styrene content of the obtained block copolymer was 40% by weight.
It was hot. [Comparative Example Block Copolymer F] A cyclohexane solution containing 70 parts by weight of styrene and an n-hexane solution containing 0.16 parts by weight of n-butyllithium were added to the same autoclave as above and polymerized at 70°C for 1 hour. . Next, a cyclohexane solution containing 30 parts by weight of butadiene was added to the polymerization solution, and polymerization was carried out at 70°C for 2 hours. Thereafter, 0.106 parts by weight of silicon tetrachloride was added to this polymer solution, and the mixture was reacted at 70°C for 30 minutes. The styrene content of the obtained block copolymer was 30% by weight. Each of the block copolymers obtained as described above contained 4-methyl-2,6-di-tert- as a stabilizer.
After adding 0.5 parts by weight of each of butylphenol and tris-nonylphenyl phosphate to 100 parts by weight of the block copolymer, the solvent was distilled off under heating. Next, the composition of each block copolymer was analyzed based on the aforementioned method developed by Professor Tanaka et al. of the University of Agriculture and Technology. The analyzed high-performance liquid chromatogram generally shows the absorbance detected at a wavelength of 254 nm on the vertical axis, and the horizontal axis shows the vinyl aromatic hydrocarbon content of the eluted component (using a calibration curve prepared in advance according to the elution amount). ) will be displayed. The first example is
Shown in the figure. In FIG. 1, 1 and 2 represent block copolymers A and B defined in the present invention, respectively, and 3 represents block copolymer E as a comparative example. Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 Straight asphalt (Stoas 60/80, manufactured by Maruzen Sekiyu Co., Ltd.) 100%
A composition was prepared by adding 5 parts by weight to 5 parts by weight, and the following performance evaluations were performed. Penetration is according to JISK2207, 25℃ in a constant temperature water bath.
The length that a specified needle penetrates into the sample kept at 5 seconds was measured. The softening point is determined according to JISK2207, when a specified ring is filled with a sample, supported horizontally in a water bath, a 3.5g ball is placed in the center of the sample, and the bath temperature is increased at a rate of 5℃/mm. The temperature was measured when the sample touched the bottom plate of the ring stand using the weight of the ball. Elongation is JISK2207
According to
When the sample was pulled at a speed of mm, the distance it stretched until it broke was measured. Toughness and tenacity are measured according to the method specified by the Japan Road Association, using a metal hemisphere with a diameter of 2 cm with the spherical surface facing down, and a diameter of 5 cm and a depth of 2.7 cm.
buried in an asphalt sample in an aluminum container,
When pulled out at a speed of 50 cm/mm at a temperature of 25°C, the load applied to the hemisphere was recorded on the vertical axis and the displacement on the horizontal axis, and the total energy was measured as toughness and the energy at the hem as tenacity. These results are shown in Table 1, and it can be seen that the composition using the block copolymer defined by the present invention exhibits excellent penetration, softening point, elongation, and strength. In addition, block copolymers G and H of comparative examples are the same as block copolymers A except that the amount of styrene used is changed.
Manufactured in the same manner as. Further, a block copolymer of a comparative example was prepared by mixing block copolymers having different styrene contents produced in the same manner as block copolymer A. [Table] [Table] Examples 4 to 6 and Comparative Examples 5 and 6 Asphalt compositions were prepared by blending the block copolymers shown in Table 2 with straight asphalt (Stoas 60/80), and their performance was evaluated. did.
The results are shown in Table 2. [Table] Examples 7 to 10 Styrene content produced by the same method as Example 1 is 20% by weight, styrene content in the main peak in composition analysis is 24% by weight, total amount of ratio of component A and component B using a block copolymer with 50%
Asphalt compositions were prepared according to the formulation shown in Table 3, and their performance was evaluated. The results are shown in Table 3. [Table] [Table] Example 11 A composition containing bituminous material was prepared according to the following formulation. Γ20/30 blown asphalt 15 parts by weight Γ Block copolymer B 15 parts by weight Γ Ground calcium carbonate 60 parts by weight Γ Finely powdered silica 10 parts by weight The tensile strength of the obtained composition was 12 Kg/cm 2 and the tensile elongation was 200. %, and the tear strength was 9 Kg/cm 2 . Example 12 5 parts by weight of the composition of Example 4 and 95 parts by weight of aggregate were mixed at about 200°C to prepare an asphalt mixture for road paving. The resulting composite material had excellent heat resistance, stability, low-temperature properties, and abrasion resistance, and was suitable for use in road paving. Example 13 In the production method of block copolymer A, polymerization was carried out in the same manner as the production method of block copolymer A, except that the total amount of styrene used was 30% by weight and tetrahydrofuran was used as the vinylizing agent.
30% by weight, the amount of 1,2-bonds in the polybutadiene part is
A 35% block copolymer was obtained. This block copolymer was hydrogenated by the method described in JP-A-59-133203 to obtain a block copolymer (J) with a hydrogenation rate of 98%. The block copolymer is
The total amount of component A and component B in composition analysis is 55%
It was hot. Next, a composition was prepared by blending 5 parts by weight of block copolymer J and 100 parts by weight of straight asphalt (Stoas 60/80). The resulting composition had a softening point of 65°C, a penetration of 551/10 mm, and an elongation of 45 cm.
第1図は本発明のブロツク共重合体A,1,
B,2及び比較例のブロツク共重合体E,3の吸
光度−スチレン含有量(wt%)の関係を示す。
Figure 1 shows the block copolymer A,1, of the present invention.
The relationship between absorbance and styrene content (wt%) of block copolymers B, 2 and comparative example block copolymers E, 3 is shown.
Claims (1)
を主とする重合体セグメントと少なくとも1個
の共役ジエンを主とする重合体セグメントを有
し、ビニル芳香族炭化水素と共役ジエンとの重
量比が10/90以上、60/40以下であるブロツク
共重合体又はその水添物において、高速液体ク
ロマトグラフイーによる組成分析から求めた成
分A(ビニル芳香族炭化水素含有量が主ピーク
のビニル芳香族炭化水素含有量より多く、かつ
その差が5重量%以上である成分)と成分B
(ビニル芳香族炭化水素含有量が主ピークのビ
ニル芳香族炭化水素含有量より少なく、かつそ
の差が5重量%以上である成分)との合計量が
20〜80%であるブロツク共重合体 (b) 瀝青質物 からなる瀝青質物組成物[Scope of Claims] 1 (a) having at least one polymer segment mainly composed of vinyl aromatic hydrocarbon and at least one polymer segment mainly composed of conjugated diene; Component A (vinyl aromatic hydrocarbon content is higher than the vinyl aromatic hydrocarbon content of the main peak and the difference is 5% by weight or more) and component B
(components whose vinyl aromatic hydrocarbon content is less than the vinyl aromatic hydrocarbon content of the main peak and the difference is 5% by weight or more)
a bituminous composition comprising a block copolymer (b) of 20 to 80% bituminous material;
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10315587A JPS63268766A (en) | 1987-04-28 | 1987-04-28 | Bituminous composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10315587A JPS63268766A (en) | 1987-04-28 | 1987-04-28 | Bituminous composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63268766A JPS63268766A (en) | 1988-11-07 |
| JPH0412902B2 true JPH0412902B2 (en) | 1992-03-06 |
Family
ID=14346614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10315587A Granted JPS63268766A (en) | 1987-04-28 | 1987-04-28 | Bituminous composition |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63268766A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5118733A (en) * | 1991-06-06 | 1992-06-02 | Shell Oil Company | Asphalt-block copolymer paving composition |
| US5308676A (en) * | 1991-09-20 | 1994-05-03 | Shell Oil Company | Torchable roll roofing membrane |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5837044A (en) * | 1981-08-31 | 1983-03-04 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Block copolymer resin |
-
1987
- 1987-04-28 JP JP10315587A patent/JPS63268766A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63268766A (en) | 1988-11-07 |
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