EP2707435A1 - Polymermodifizierte bitumenhaltige zusammensetzungen - Google Patents

Polymermodifizierte bitumenhaltige zusammensetzungen

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EP2707435A1
EP2707435A1 EP12719971.9A EP12719971A EP2707435A1 EP 2707435 A1 EP2707435 A1 EP 2707435A1 EP 12719971 A EP12719971 A EP 12719971A EP 2707435 A1 EP2707435 A1 EP 2707435A1
Authority
EP
European Patent Office
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bitumen
comb polymer
group
aggregates
composition
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12719971.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jörg ZIMMERMANN
Martin Hansson
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Sika Technology AG
Original Assignee
Sika Technology AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Sika Technology AG filed Critical Sika Technology AG
Priority to EP12719971.9A priority Critical patent/EP2707435A1/de
Publication of EP2707435A1 publication Critical patent/EP2707435A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L95/00—Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L95/00—Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
    • C08L95/005—Aqueous compositions, e.g. emulsions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2555/00—Characteristics of bituminous mixtures
    • C08L2555/20—Mixtures of bitumen and aggregate defined by their production temperatures, e.g. production of asphalt for road or pavement applications
    • C08L2555/22—Asphalt produced above 140°C, e.g. hot melt asphalt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08L2555/00—Characteristics of bituminous mixtures
    • C08L2555/40—Mixtures based upon bitumen or asphalt containing functional additives
    • C08L2555/50—Inorganic non-macromolecular ingredients
    • C08L2555/52—Aggregate, e.g. crushed stone, sand, gravel or cement
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2555/00—Characteristics of bituminous mixtures
    • C08L2555/40—Mixtures based upon bitumen or asphalt containing functional additives
    • C08L2555/80—Macromolecular constituents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L51/00—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers

Definitions

  • the invention relates to the field of polymer-modified bituminous compositions, in particular asphalt compositions.
  • the invention relates to the use of polymers in bitumen-containing compositions and to a process for the preparation of polymer-modified bituminous compositions.
  • Asphalt refers to a mixture of bitumen and aggregates of natural or technical origin. Bitumen acts as a binder, which connects the aggregates to a mechanically stable and resilient body. Gravel, sand and / or aggregates are used in particular as aggregates. Asphalt is used especially in road construction or generally as a floor covering.
  • asphalt bitumen In the technical production of asphalt bitumen is liquefied, mixed with aggregates and compacted.
  • various processes are known, which differ in particular with regard to the processing temperature.
  • the best asphalt quality is generally achieved with so-called hot asphalt, which is usually processed at temperatures of 150-180 Q C. In such
  • Processing temperature as warm asphalt Processing temperature
  • Asphalt compositions generally have a number of disadvantages: for example, asphalts treated with wax or paraffin additives must be densified and discharged at sufficiently high temperatures to prevent premature crystallization of the additives.
  • Foamed asphalts which usually have a high water content of up to 30%, usually have a lower quality than hot asphalt.
  • bitumen-containing compositions improve the processability of bitumen-containing compositions and, in particular, to provide a more favorable preparation of qualitatively high-quality asphalt in terms of energy requirements.
  • a corresponding bitumen-containing compositions and a process for their preparation to be provided.
  • a flexible solution is to be found, which is also adaptable to different circumstances.
  • bituminous composition comprising the comb polymer KP according to claim 1 can be solved.
  • the comb polymer KP can significantly reduce the viscosity of bitumen, in particular liquefied bitumen. This in turn allows a significant reduction of
  • bituminous compositions Processing temperature of bituminous compositions, in particular of asphalt compositions.
  • processability of bituminous compositions can be greatly improved; on the other hand, the energy requirement in the case of processability of bituminous compositions can be reduced.
  • the comb polymers KP can also be produced in different chemical modifications and can thus be adapted to a wide variety of conditions.
  • bitumen refers in the present context in particular high molecular weight, colloid-disperse mixtures of various organic substances which are obtained in the treatment of petroleum.
  • suitable petroleum oils are, for example, high-sulfur, heavy Crude oils such as Arab Heavy, Kuwait, Iran Heavy, Urals, Kirkuk.
  • the bitumen can also come from natural deposits, eg from sedimentary rocks such as copper shale and from natural asphalt.
  • a first aspect of the invention relates to a bituminous composition
  • a bituminous composition comprising bitumen and a comb polymer KP containing
  • M is independently H + , an alkali metal ion, alkaline earth metal ion, a divalent or trivalent metal ion, an ammonium ion or an organic ammonium group,
  • each R u independently of the others for hydrogen or a
  • R 1 and R 2 independently of one another are a C 1 - to C 20 -alkyl group, -cycloalkyl group, -alkylaryl group or - [AO] n -R 4 ,
  • A is C 2 -C 4 -alkylene
  • R 4 is a C 2 -C 20 -alkyl group, cyclohexyl group or -alkylaryl group
  • n is 2-250
  • R 3 independently of one another are NH 2 , -NR 5 R 6 , -OR 7 NR 8 R 9 , where R 5 and R 6 are each independently
  • Acetoxyethyl- (CH 3 -CO-O-CH 2 -CH 2 -) or a hydroxy isopropyl- (HO-CH (CH 3 ) -CH 2 -) or a
  • Acetoxyisopropyl group (CH 3 -CO-O-CH (CH 3 ) -CH 2 -);
  • Nitrogen is a part of a morpholine or
  • R 7 is a C 2 -C 4 -alkylene group
  • R 8 and R 9 are each independently a C 1 to C 20 alkyl group, cycloalkyl group, alkylaryl group,
  • the sequence of the partial structural units S1, S2, S3 and S4 can be alternating, block-like or random. In principle, it is also possible that, in addition to the partial structural units S1, S2, S3 and S4, further structural units are present.
  • the comb polymer KP preferably has a proportion of 0.005-10 wt.%, In particular 0.05-5 wt.%, Particularly preferably 0.1-3 wt.%, Based on the bitumen present in the bitumen-containing composition. In particular, a proportion of water in the composition based on the bitumen at most 15 wt .-%, in particular at most 10 wt .-%, particularly preferably at most 5 wt .-%, even more preferably at most 3 wt .-%.
  • Composition is preferably at least 50% by weight
  • bitumen in the composition forms, in particular, the major proportion of the usual processing temperatures of
  • bituminous compositions in particular at most 200 ° C., in liquid form.
  • optional aggregates such as sand, gravel and / or aggregates are considered.
  • all liquefiable at a temperature of at most 200 C Q components of the bituminous composition are substantially homogeneously mixed with the bitumen before, this in particular when the composition is in a flowable state is present and / or at a temperature of 90-200 C.
  • substantially homogeneously mixed means, in particular, that the components liquefiable at a temperature of at most 200 ° C. are not present as dispersion, emulsion and / or foam.
  • bitumen-containing composition in a flowable state, in particular at a temperature of 90 - 200 Q C, a
  • bitumen-containing composition in a flowable state contains, for example, small amounts of water.
  • the comb polymer KP a glass transition temperature (T g) of -20 - 150 Q C, in particular from 40 to 140 Q C, particularly preferably 80 - 130 Q C has.
  • the comb polymer KP has one or more of the following features:
  • the radical R u is a methyl group, and / or
  • radical R v is hydrogen, and / or
  • R 2 is - [AO] n -R 4 , where A is in particular a mixture of C 2 - and C 3 -alkylene, R 4 is advantageously a methyl group and
  • n 20-70.
  • a weight-average molecular weight of the group - [AO] n -R 4 is advantageously 1 ⁇ 00 - 3 ⁇ 00 g / mol.
  • the molar ratio of the C 2 -alkylene units to the C 3 -alkylene units is in particular 25:75 to 75:25, in particular 40:60 to 60:40.
  • the comb polymer KP is in particular free of aromatic compounds and / or aromatic structural units.
  • a weight-average molecular weight (M w ) of the comb polymer KP is in particular 5 ⁇ 00 - 150 ⁇ 00 g / mol, in particular 1 0 ⁇ 00 - 100 ⁇ 00 g / mol.
  • the partial structural units S1, S2, S3, and S4 together preferably have a weight fraction of at least 50% by weight, in particular at least 90% by weight, very particularly preferably at least 95% by weight, on
  • bitumen-containing composition may optionally contain solid aggregates, the solid aggregates in particular containing sand, gravel and / or aggregates.
  • Composition in particular an asphalt composition.
  • bitumen-containing compositions in particular in a flowable state, the following composition: a proportion of bitumen of 2 - 20 wt .-%, a proportion of the comb polymer KP of 0.001 - 0.5 wt .-% and a content of aggregates of 80 - 98 wt. %, wherein in particular water has a content of at most 4 wt .-%.
  • the percentages by weight are based on the total mass of the bitumen-containing composition.
  • Asphalt compositions As has been shown, the comb polymers KP are particularly suitable for the following uses or purposes:
  • Processing temperature of a bitumen-containing composition, in particular an asphalt composition is a bitumen-containing composition, in particular an asphalt composition.
  • bitumen is in particular liquefied bitumen and / or the aggregates include or consist of sand, gravel and / or aggregates.
  • the present invention relates to a process for the preparation of a bitumen-containing composition, in particular a
  • Asphalt composition wherein in one process step a comb polymer KP, as defined above, is mixed into liquefied bitumen.
  • aggregates in particular sand, gravel and / or aggregates, can be mixed in addition to the comb polymer.
  • an asphalt composition is produced.
  • At least a portion of the comb polymer KP is premixed with the aggregates prior to mixing into the liquefied bitumen, and the premix thus produced is admixed with the bitumen.
  • Processing temperature of bituminous compositions can be further improved in some cases.
  • the comb polymer KP can thereby be optimally distributed in the bitumen-containing composition, which leads in particular to more homogeneous compositions.
  • all aggregates can be added only after the mixing of the comb polymer KP in the liquefied bitumen. As it has been shown, this may possibly facilitate the mixing of the aggregates with the bitumen, since the viscosity of the bitumen-containing composition is already reduced and, in general, the wettability of the aggregates is improved.
  • a first subset of the comb polymer KP is premixed with the aggregates before being mixed into the liquefied bitumen and a second subset
  • Subset of the comb polymer KP is mixed with the liquefied bitumen mixed. Subsequently, the aggregates are mixed with the blended first subset of comb polymer KP in the liquefied bitumen with the second subset of the blended comb polymer KP.
  • Weight ratio of the first subset of comb polymer KP to the second subset of comb polymer KP may be e.g. 5:95 - 95: 5, especially 40:60 - 60:40. Such a method may be good in terms of
  • the comb polymer KP is dissolved in an aqueous solution and / or mixed as an aqueous suspension in the liquefied bitumen and / or mixed with the aggregates.
  • the aggregates point into the liquefied bitumen during mixing
  • the preparation of the comb polymers KP is known in the art and can, for example, by free-radical polymerization of
  • the polycarboxylic acid of the formula (V) is esterified or amidated with the corresponding alcohols or amines (eg HO-R 1 , H 2 NR 2 , H-R 3 ) and then at most neutralized or partially neutralized (depending on Type of the residue M, for example with metal hydroxides or ammonia).
  • the polymer-analogous reaction Details of the polymer-analogous reaction are disclosed, for example, in EP 1 138 697 B1 on page 7 line 20 to page 8 line 50, as well as in its examples or in EP 1 061 089 B1 on page 4, line 54 to page 5 line 38 and in its the examples.
  • the comb polymer KP can be produced in a solid state of aggregation.
  • the Disclosure of these cited patents is hereby incorporated by reference in particular.
  • Corresponding comb polymers KP are also sold commercially by Sika für AG under the trade name series ViscoCrete®.
  • a comb polymer KP1 was prepared in a manner known per se by polymer-analogous reaction of polymethacrylic acid with alcohols of the HO-R 1 type and amines of the H 2 NR 2 type.
  • the structure of the comb polymer KP1 thus produced corresponds to the above-described comb polymer KP, wherein:
  • R u is a methyl group
  • the molar ratio of PEG1000-OCH 3 to PEG3000-OCH3 is 0.1 15: 0.138.
  • a first bituminous composition B1 was prepared as follows: Conventional road construction bitumen of the grade 160/200 (for example available from Skanska Sverige AB) was liquefied by heating and subsequently admixed with 5% by weight of the comb polymer KP1.
  • the comb polymer KP1 was present in the form of an aqueous solution (about 40% by weight of KP1 in water). After mixing the two components, the
  • Bituminous composition cooled to about 25 Q C.
  • a second bitumen-containing composition BV at about 25 Q C consisting of pure street burnet of the variety
  • Composition BV no comb polymer KP1.
  • the hardness of the two bituminous compositions was determined by needle penetration procedures under identical conditions.
  • the needle penetration was in each case carried out in accordance with the standard DIN EN 1426 at 25 ° C. using a standard needle, a standard weight of 100 g and for a period of 5 seconds. was determined thereby the
  • Comb polymer KP1 is able to significantly reduce the hardness of the bitumen. As has been shown, the sample B1 with comb polymer KP1 correspondingly has a lower softening point or a lower one
  • a first asphalt composition A1 was prepared by the asphaltene components (aggregates and bitumen of type 160/220) was heated to a temperature of 1 10 Q C in a first step. Subsequently, 5 wt .-% (based on the bitumen) were admixed comb polymer KP1 to the heated asphalt composition at a temperature of 1 10 Q C.
  • a second asphalt composition A2 was prepared substantially like the first asphalt composition A1, the
  • Asphalt components in the first step were heated up to 150 Q C.
  • the admixture of the comb polymer KP1 is carried out in accordance with a temperature of 150 C Q.
  • a fourth asphalt composition A4 was prepared. This essentially corresponds to the second one
  • Asphalt composition A2 but the addition of a comb polymer KP1 was also omitted.
  • the air content of the asphalt composition A1 corresponds approximately to the air content of the asphalt composition A4 (without KP1 and at a temperature of 150 Q C). It can be seen that the processing temperature of an asphalt composition due to the present invention comb polymers at constant

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine bitumenhaltige Zusammensetzung, insbesondere eine Asphaltzusammensetzung, umfassend Bitumen sowie ein Kammpolymer KP. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung eines Kammpolymers KP zur Verringerung der Verarbeitungstemperatur einer bitumenhaltigen Zusammensetzung, sowie zur Reduktion der Viskosität von Bitumen in einer bitumenhaltigen Zusammensetzung und zur Verbesserung der Benetzbarkeit von Aggregaten in einer bitumenhaltigen Zusammensetzung. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer bitumenhaltigen Zusammensetzung.

Description

Polymermodifizierte bitumenhaltige Zusammensetzungen
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft das Gebiet der polymermodifizierten bitumenhaltigen Zusammensetzungen, insbesondere Asphaltzusammensetzungen. Des
Weiteren bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung von Polymeren in bitumenhaltigen Zusammensetzungen und ein Verfahren zur Herstellung von polymermodifizierten bitumenhaltigen Zusammensetzungen.
Stand der Technik
Asphalt bezeichnet eine Mischung aus Bitumen und Aggregaten natürlicher oder technischer Herkunft. Bitumen fungiert dabei als Bindemittel, welches die Aggregate zu einem mechanisch stabilen und belastbaren Körper verbindet. Als Aggregate kommen insbesondere Kies, Sand und/oder Gesteinskörnungen zum Einsatz. Anwendung findet Asphalt insbesondere im Strassenbau oder allgemein als Bodenbelag.
Bei der technischen Herstellung von Asphalt wird Bitumen verflüssigt, mit Aggregaten vermischt und verdichtet. Zur Verflüssigung des Bitumens sind verschiedene Verfahren bekannt, welche sich insbesondere bezüglich der Verarbeitungstemperatur unterscheiden. Die beste Asphaltqualität wird im Allgemeinen mit sogenanntem Heissasphalt erreicht, welcher üblicherweise bei Temperaturen von 150 - 180QC verarbeitet wird. Bei derartigen
Verarbeitungstemperaturen nimmt die Viskosität des Bitumens markant ab, was eine effektive Benetzung und Vermischung mit den Aggregaten
ermöglicht. Nachteilig bei Heissasphalt ist hingegen insbesondere der relativ hohe Energiebedarf, welcher auf die hohen Verarbeitungstemperaturen zurückzuführen ist. Zur Reduktion der Verarbeitungstemperaturen von Asphalt sind heute verschiedene Techniken bekannt: So kann z.B. durch spezielle
Prozessführungen, durch das Beimischen von Viskositätsreduzierenden Zusatzstoffen, durch Aufschäumen mit Wasser oder die Verwendung von niederviskosen pflanzlichen Bindemitteln, die Verarbeitungstemperatur stark reduziert werden. Derartig hergestellter Asphalt wird je nach
Verarbeitungstemperatur als Warmasphalt (Verarbeitungstemperatur
120 - 140QC), Halbwarmasphalt (Verarbeitungstemperatur < 100QC) oder Kaltasphalt (Verarbeitungstemperatur « Umgebungstemperatur) bezeichnet. Die US 2003/0231928 A1 (Schumann Sasol GmbH) beschreibt in diesem Zusammenhang beispielsweise die Verwendung von FT-Paraffin (Paraffin aus einer Fischer-Tropsch-Synthese) als Viskositätsreduzierendes Mittel in
Asphaltzusammensetzungen.
Bekannte Techniken zur Reduktion der Verarbeitungstemperatur von
Asphaltzusammensetzungen weisen aber im Allgemeinen eine Reihe von Nachteilen auf: So müssen beispielsweise Asphalte, welche mit Wachs- oder Paraffinadditiven behandelt wurden, bei ausreichend hohen Temperaturen verdichtet und ausgetragen werden, um ein vorzeitiges Auskristallisieren der Additive zu verhindern. Aufgeschäumte Asphalte, welche üblicherweise einen hohen Wassergehalt von bis zu 30% aufweisen, verfügen meist über eine geringere Qualität als Heissasphalt.
Es besteht daher nach wie vor Bedarf nach alternativen Möglichkeiten zur Reduktion der Verarbeitungstemperatur von Bitumen- und
Asphaltzusammensetzungen. Darstellung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Verarbeitbarkeit von bitumenhaltigen Zusammensetzungen zu verbessern und insbesondere eine in Bezug auf den Energiebedarf günstigere Herstellung von qualitativ möglichst hochwertigem Asphalt bereit zu stellen. Zudem soll eine entsprechende bitumenhaltige Zusammensetzungen sowie ein Verfahren zu deren Herstellung bereit gestellt werden. Insbesondere soll eine flexible Lösung gefunden werden, welche auch an unterschiedliche Gegebenheiten anpassbar ist.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass die erfindungsgemässe Aufgabe durch Verwendung des in den Ansprüchen definierten Kammpolymers KP in bitumenhaltigen Zusammensetzungen bzw. eine entsprechende
bitumenhaltige Zusammensetzung umfassend das Kammpolymer KP gemäss Anspruch 1 gelöst werden kann.
Weitere Aspekte der Erfindung sind Gegenstand weiterer unabhängiger Ansprüche. Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Wie sich gezeigt hat, kann durch das Kammpolymer KP die Viskosität von Bitumen, insbesondere von verflüssigtem Bitumen, signifikant verringert werden. Dies wiederum ermöglicht eine erhebliche Reduktion der
Verarbeitungstemperatur von bitumenhaltigen Zusammensetzungen, insbesondere von Asphaltzusammensetzungen. Dadurch lässt sich einerseits die Verarbeitbarkeit von bitumenhaltigen Zusammensetzungen stark verbessern, andererseits kann der Energiebedarf bei Verarbeitbarkeit von bitumenhaltigen Zusammensetzungen gesenkt werden. Darüber hinaus lässt sich die Benetzbarkeit von Aggregaten in bitumenhaltigen
Zusammensetzungen, insbesondere in Asphaltzusammensetzungen, durch die Verwendung des Kammpolymers KP verbessern. Die Kammpolymere KP sind zudem in unterschiedlichen chemischen Modifikationen herstellbar und lassen sich somit an verschiedenste Gegebenheiten anpassen.
Die erfindungsgemässe Lösung stellt daher im Vergleich mit dem Stand der Technik eine neue und vorteilhafte Alternative dar.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Der Ausdruck "Bitumen" bezeichnet im vorliegenden Zusammenhang insbesondere hochmolekulare, kolloid-disperse Gemische verschiedener organischer Substanzen, die bei der Aufbereitung von Erdölen gewonnen werden. Hierfür geeignete Erdöle sind zum Beispiel hochschweflige, schwere Rohöle, wie Arab Heavy, Kuwait, Iran Heavy, Urals, Kirkuk. Prinzipiell kann das Bitumen aber auch aus natürlichen Vorkommen, z.B. aus Sedimentgesteinen wie Kupferschiefer und aus Naturasphalt, stammen.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine bitumenhaltige Zusammensetzung, umfassend Bitumen sowie ein Kammpolymer KP, enthaltend
a) a Molanteile einer Teilstruktureinheit S1 der Formel I)
b) b Molanteile einer Teilstruktureinheit S2 der Formel (II)
c) c Molanteile einer Teilstruktureinheit S3 der Formel (III) d) d Molanteile einer Teilstruktureinheit S4 der Formel (IV)
wobei
M unabhängig voneinander H+, ein Alkalimetallion, Erdalkalimetallion, ein zwei oder dreiwertiges Metallion, ein Ammoniumion oder eine organische Ammoniumgruppe darstellt,
jedes Ru unabhängig von den anderen für Wasserstoff oder eine
Methylgruppe steht,
jedes Rv unabhängig von den anderen für Wasserstoff oder COOM steht, m = 0, 1 oder 2,
p = 0 oder 1 ,
R1 und R2 unabhängig voneinander für eine d- bis C2o-Alkylgruppe, -Cycloalkylgruppe, -Alkylarylgruppe oder für -[AO]n-R4 steht,
wobei A = C2- bis C4-Alkylen, R4 für eine C bis C2o- Alkylgruppe, -Cyclohexylgruppe oder -Alkylarylgruppe steht, und n = 2 - 250, R3 unabhängig voneinander für NH2, -NR5R6, -OR7NR8R9 stehen, wobei R5 und R6 unabhängig voneinander für
eine C bis C2o-Alkylgruppe, -Cycloalkylgruppe
-Alkylaryl-igruppe oder -Arylgruppe stehen,
oder für eine Hydroxyalkylgruppe oder für eine
Acetoxyethyl- (CH3-CO-0-CH2-CH2-) oder eine Hydroxy- isopropyl- (HO-CH(CH3)-CH2-) oder eine
Acetoxyisopropylgruppe (CH3-CO-0-CH(CH3)-CH2-) stehen;
oder R5 und R6 bilden zusammen einen Ring, von dem der
Stickstoff ein Teil ist, um einen Morpholin- oder
Imidazolinring aufzubauen;
R7 eine C2 -C4-Alkylengruppe ist,
R8 und R9 je unabhängig voneinander eine d- bis C20- Alkylgruppe, -Cycloalkylgruppe, -Alkylarygruppe,
-Arylgruppe oder eine Hydroxyalkylgruppe darstellen, und wobei a, b, c und d die Molanteile der jeweiligen
Teilstruktureinheiten S1 , S2, S3 und S4 darstellen, mit a/b/c/d/ = (0.1 - 0.9)/(0.1 - 0.9)/(0 - 0.8)/(0.0 - 0.8),
insbesondere a/b/c/d = (0.3 - 0.9)/(0.1 - 0.7)/(0 - 0.6)/(0.0 - 0.4), weiter bevorzugt a/b/c/d = (0.6 - 0.8)/(0.15 - 0.35)/(0.001 - 0.01 )/0, und der Massgabe dass a + b + c + d = 1 ist.
Die Abfolge der Teilstruktureinheiten S1 , S2, S3 und S4 kann alternierend, blockartig oder zufällig sein. Prinzipiell ist es auch möglich, dass zusätzlich zu den Teilstruktureinheiten S1 , S2, S3 und S4 weitere Struktureinheiten vorliegen.
Vorzugsweise weist das Kammpolymer KP bezogen auf das in der bitumenhaltigen Zusammensetzung vorliegende Bitumen einen Anteil von 0.005 - 10 Gew.-%, insbesondere 0.05 - 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0.1 - 3 Gew.-% auf. Insbesondere beträgt ein Anteil von Wasser in der Zusammensetzung bezogen auf das Bitumen höchstens 15 Gew.-%, insbesondere höchstens 10 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 5 Gew.-%, noch weiter bevorzugt höchstens 3 Gew.-%.
Ein Anteil des Bitumens bezogen auf sämtliche bei einer Temperatur von höchstens 200QC verflüssigbaren Komponenten der bitumenhaltigen
Zusammensetzung beträgt vorzugsweise wenigstens 50 Gew.-%,
insbesondere wenigstens 75 Gew.-%, besonders bevorzugt wenigstens 90 Gew.-% beträgt.
Mit anderen Worten bildet Bitumen in der Zusammensetzung insbesondere den Hauptanteil der bei üblichen Verarbeitungstemperaturen von
bitumenhaltigen Zusammensetzungen, insbesondere bei höchstens 200QC, in flüssiger Form vorliegenden Komponenten. Als Komponenten, welche bei üblichen Verarbeitungstemperaturen nicht verflüssigbar sind oder nicht in flüssiger Form vorliegen, werden zum Beispiel optionale Aggregate wie Sand, Kies und/oder Gesteinskörnungen betrachtet.
Weiter bevorzugt liegen sämtliche bei einer Temperatur von höchstens 200QC verflüssigbaren Komponenten der bitumenhaltigen Zusammensetzung im Wesentlichen homogen mit dem Bitumen vermischt vor, dies insbesondere wenn die Zusammensetzung in fliessfähigem Zustand vorliegt und/oder bei einer Temperatur von 90 - 200QC.
"Im Wesentlichen homogen gemischt" meint dabei insbesondere, dass die bei einer Temperatur von höchstens 200QC verflüssigbaren Komponenten nicht als Dispersion, Emulsion und/oder Schaum vorliegen.
Insbesondere weist die bitumenhaltige Zusammensetzung in fliessfähigem Zustand, insbesondere bei einer Temperatur von 90 - 200QC, ein
Phasenvolumenverhältnis einer flüssigen Bitumenphase zu allfälligen weiteren und mit dem Bitumen nicht-mischbaren fluiden Phasen > 0.8, bevorzugt > 0.9, weiter bevorzugt > 0.97, auf.
Es ist aber grundsätzlich möglich, dass die bitumenhaltige Zusammensetzung in fliessfähigem Zustand beispielsweise geringe Mengen an Wasser enthält. Wie sich gezeigt hat, ist es besonders vorteilhaft, wenn das Kammpolymer KP eine Glassüberganstemperatur (Tg) von -20 - 150QC, insbesondere 40 - 140QC, besonders bevorzugt 80 - 130QC, aufweist. Dadurch treten die
erfindungsgemässen Vorteile im besonderen Masse in Erscheinung.
Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform verfügt das Kammpolymer KP über eines oder mehrere der folgenden Merkmale:
a) Der Rest Ru ist eine Methylgruppe, und/oder
b) der Rest Rv steht für Wasserstoff, und/oder
c) R1 steht für -[AO]n-R4, wobei A insbesondere für ein C2-Alkylen steht, R bevorzugt eine Methylgruppe darstellt und mit Vorteil n = 20 - 70 ist, und/oder
d) R2 steht für -[AO]n-R4, wobei A insbesondere für eine Mischung aus C2- und C3-Alkylen steht, R4 mit Vorteil eine Methylgruppe darstellt und
insbesondere n = 20 - 70 ist. Ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht der Gruppe -[AO]n-R4 beträgt dabei mit Vorteil 1 Ό00 - 3Ό00 g/mol. Ein
Molverhältnis der C2-Alkyleneinheiten zu den C3-Alkyleneinheiten beträgt insbesondere 25:75 - 75:25, insbesondere 40:60 - 60:40.
Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Kammpolymer KP insbesondere frei von aromatischen Verbindungen und/oder aromatischen Struktureinheiten.
Ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht (Mw) des Kammpolymers KP beträgt insbesondere 5Ό00 - 150Ό00 g/mol, im Speziellen 1 0Ό00 - 100Ό00 g/mol.
Bevorzugt weisen die Teilstruktureinheiten S1 , S2, S3, und S4 zusammen einen Gewichtsanteil von wenigstens 50 Gew.-%, insbesondere wenigstens 90 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt wenigstens 95 Gew.-%, am
Gesamtsgewicht des Kammpolymers KP auf. Ebenfalls bevorzugt beträgt eine Gesamtzahl der in den Teilstruktureinheiten S1 , S2, S3 und S4 zusammen vorliegenden Atome wenigstens 50 %, insbesondere wenigstens 90 %, ganz besonders bevorzugt wenigstens 95 %, aller im Kammpolymer KP
vorliegender Atome. Weiter kann die bitumenhaltige Zusammensetzung optional feste Aggregate enthalten, wobei die festen Aggregate insbesondere Sand, Kies und/oder Gesteinskörnungen beinhalten. In diesem Fall ist die bitumenhaltige
Zusammensetzung insbesondere eine Asphaltzusammensetzung.
Prinzipiell können aber zusätzlich oder anstelle der genannten Aggregate auch andere Feststoffe und/oder Füllstoffe vorliegen.
Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die
bitumenhaltige Zusammensetzungen, insbesondere in fliessfähigem Zustand, folgende Zusammensetzung auf: Einen Anteil an Bitumen von 2 - 20 Gew.-%, einen Anteil des Kammpolymers KP von 0.001 - 0.5 Gew.-% und einen Anteil an Aggregaten von 80 - 98 Gew.-%, wobei insbesondere Wasser einen Anteil von höchstens 4 Gew.-% aufweist. Die prozentualen Gewichtsangaben sind dabei auf die Gesamtmasse der bitumenhaltigen Zusammensetzung bezogen.
Weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung betreffen verschiedene
Verwendungen eines wie vorstehend definierten Kammpolymers KP im
Zusammenhang mit bitumenhaltigen Zusammensetzungen oder
Asphaltzusammensetzungen. Wie sich gezeigt hat, sind die Kammpolymere KP insbesondere für folgende Verwendungen oder Zwecke geeignet:
- Verwendung eines Kammpolymers KP zur Reduktion der Viskosität von Bitumen in einer bitumenhaltigen Zusammensetzung, insbesondere in einer Asphaltzusammensetzung.
- Verwendung eines Kammpolymers KP zur Verbesserung der Benetzbarkeit von Aggregaten in einer bitumenhaltigen Zusammensetzung, insbesondere in einer Asphaltzusammensetzung.
- Verwendung eines Kammpolymers KP zur Verringerung der
Verarbeitungstemperatur einer bitumenhaltigen Zusammensetzung, insbesondere einer Asphaltzusammensetzung.
- Verwendung eines Kammpolymers KP zur Verbesserung der
Vermischbarkeit von Bitumen mit Aggregaten. Das Bitumen ist dabei insbesondere verflüssigtes Bitumen und/oder die Aggregate beinhalten oder bestehen aus Sand, Kies und/oder Gesteinskörnungen. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer bitumenhaltigen Zusammensetzung, im Besonderen einer
Asphaltzusammensetzung, wobei in einem Verfahrenschritt ein Kammpolymer KP, wie vorstehend definiert, in verflüssigtes Bitumen eingemischt wird.
Optional können dabei zusätzlich zum Kammpolymer KP Aggregate, insbesondere Sand, Kies und/oder Gesteinskörnungen zugemischt werden. In diesem Fall wird insbesondere eine Asphaltzusammensetzung hergestellt.
Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform wird wenigstens ein Teil des Kammpolymers KP vor dem Einmischen in das verflüssigte Bitumen mit den Aggregaten vorgemischt und die so hergestellte Vormischung dem Bitumen zugemischt. Insbesondere kann sämtliches Kammpolymer KP vor dem
Einmischen in das verflüssigte Bitumen mit den Aggregaten vorgemischt werden.
Wie sich gezeigt hat, kann durch diese Massnahmen die Wirkung des
Kammpolymers KP bezüglich Viskositätsreduktion und Reduktion der
Verarbeitungstemperatur von bitumenhaltigen Zusammensetzungen teilweise weiter verbessert werden. Zudem kann das Kammpolymer KP dadurch optimal in der bitumenhaltigen Zusammensetzung verteilt werden, was im Besonderen zu homogeneren Zusammensetzungen führt.
Weiter kann es vorteilhaft sein, wenn wenigstens ein Teil der Aggregate nach dem Einmischen des Kammpolymers KP in das verflüssigte Bitumen
zugemischt werden. Insbesondere können sämtliche Aggregate erst nach dem Einmischen des Kammpolymers KP in das verflüssigte Bitumen zugegeben werden. Wie sich gezeigt hat, kann dadurch unter Umständen das Vermischen der Aggregate mit dem Bitumen erleichtern werden, da die Viskosität der bitumenhaltigen Zusammensetzung bereits reduziert ist und im Allgemeinen die Benetzbarkeit der Aggregate verbessert wird.
Ebenso kann folgendes Verfahren vorteilhaft sein: In einem erste Schritt wird eine erste Teilmenge des Kammpolymers KP vor dem Einmischen in das verflüssigte Bitumen mit den Aggregaten vorgemischt und eine zweite
Teilmenge des Kammpolymers KP wird mit dem verflüssigten Bitumen vermischt. Anschliessend werden die Aggregate mit der eingemischten ersten Teilmenge an Kammpolymer KP in das verflüssigte Bitumen mit der zweiten Teilmenge des eingemischten Kammpolymers KP gegeben. Ein
Gewichtsverhältnis der ersten Teilmenge an Kammpolymers KP zur zweiten Teilmenge an Kammpolymer KP kann z.B. 5:95 - 95:5, insbesondere 40:60 - 60:40, betragen. Ein solches Verfahren kann im Hinblick auf eine gute
Wirkung des Kammpolymers KP bei zugleich guter Vermischbarkeit der Komponenten der bitumenhaltigen Zusammensetzung vorteilhaft sein.
Prinzipiell sind aber auch andere Arten der Vermischung möglich.
Bevorzugt wird das Kammpolymer KP in einer wässrigen Lösung gelöst und/oder als wässrige Suspension in das verflüssigte Bitumen eingemischt und/oder mit den Aggregaten vermischt.
Mit Vorteil weist das verflüssigte Bitumen beim Einmischen des
Kammpolymers KP eine Temperatur von 90 - 160QC, insbesondere
100 - 130QC, auf.
Die Aggregate weisen beim Zumischen in das verflüssigtes Bitumen
vorteilhafterweise eine Temperatur von 90 - 160QC, insbesondere 90 - 130QC, auf.
Die Herstellung der Kammpolymere KP ist dem Fachmann an sich bekannt und kann beispielsweise durch radikalische Polymerisation der
entsprechenden Monomere der Formel (lm), (llm), (lllm) bzw. (IVm) erfolgen, was zu einem Kammpolymer KP mit den Teilsstruktureinheiten S1 , S2, S3 und S4 führt. Die Reste Ru, Rv, R1 , R2, R3, M, m und p sind dabei wie vorstehend beschreiben definiert.
(Im) (Um) (U lm) (IVm)
Ebenfalls möglich ist die Herstellung der Kammpolymere KP durch polymeranaloge Umsetzung einer Polycarbonsaure der Formel (V).
Bei der polymer-analogen Umsetzung wird die Polycarbonsaure der Formel (V) mit den korrespondierenden Alkoholen oder Aminen (z.B. HO-R1, H2N-R2, H- R3) verestert bzw. amidiert und dann allenfalls neutralisiert oder teilneutralisiert (je nach Art des Rests M z.B. mit Metallhydroxiden oder Ammoniak). Details zur polymer-analogen Umsetzung sind offenbart beispielsweise in EP 1 138 697 B1 auf Seite 7 Zeile 20 bis Seite 8 Zeile 50, sowie in dessen Beispielen oder in EP 1 061 089 B1 auf Seite 4, Zeile 54 bis Seite 5 Zeile 38 sowie in dessen den Beispielen. In einer Abart davon, wie sie in EP 1 348 729 A1 auf Seite 3 bis Seite 5 sowie in dessen Beispielen beschrieben sind, kann das Kammpolymer KP in festem Aggregatszustand hergestellt werden. Die Offenbarung dieser genannten Patentschriften wird hiermit insbesondere durch Bezugnahme eingeschlossen.
Entsprechende Kammpolymere KP werden auch von Sika Schweiz AG unter der Handelsnamenreihe ViscoCrete® kommerziell vertrieben.
Aus den nachfolgenden Ausführungsbeispielen und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung.
Ausführungsbeispiele
1 . Verwendete Kammpolvmere
Für die nachfolgenden Versuche wurde ein Kammpolymer KP1 in an sich bekannter weise durch polymer-analoge Umsetzung von Polymethacrylsäure mit Alkoholen vom Typ HO-R1 und Aminen vom Typ H2N-R2 hergestellt. Die Struktur des so hergestellten Kammpolymers KP1 entspricht dabei dem vorgängig beschriebenen Kammpolymer KP, wobei:
- Ru eine Methylgruppe ist;
- Rv für Wasserstoff steht;
- m = 0 und p = 1 sind;
- R1 für eine Mischung aus einem methoxy-terminierten Polyethylenglykol mit Masse Mn = 1000 g/mol (PEG1000-OCH3) und einem methoxy- terminierten Polyethylenglykol mit Masse Mn = 3000 g/mol (PEG3000-
OCH3) steht. Das Molverhältnis von PEG1000-OCH3 zu PEG3000- OCH3 beträgt dabei 0.1 15:0.138.
- R2 ein methoxy-terminiertes Ethylenoxid-/Porpylenoxid-Copolymer mit Masse Mn = 2000 g/mol, wobei das Ethylenoxid- und Porpylenoxid- Einheiten in einem Molverhältnis von 50:50 vorliegen;
- a:b:c:d = 0.745:0.253:0.002:0 ist, und
- das Molekulargewicht des Kammpolymers (Mw) ca. 60Ό00 g/mol
beträgt. 2. Bitumenhaltiqe Zusammensetzungen
Eine erste bitumenhaltige Zusammensetzung B1 wurde wie folgt hergestellt: Herkömmliches Strassenbaubitumen der Sorte 160/200 (z.B. erhältlich bei Skanska Sverige AB) wurde durch Erwärmen verflüssigt und anschliessend mit 5 Gew.-% des Kammpolymers KP1 versetzt. Da Kammpolymer KP1 wurde dabei in Form einer wässrigen Lösung (ca. 40 Gew.-% KP1 in Wasser) zugegen. Nach Vermischen der beiden Komponenten wurde die
bitumenhaltige Zusammensetzung auf ca. 25QC abgekühlt.
Zu Vergleichszwecken wurde eine zweite bitumenhaltige Zusammensetzung BV bei ca. 25QC, bestehend aus reinem Strassenbaubitumen der Sorte
160/200, bereitgestellt. Entsprechend enthielt die zweite bitumenhaltige
Zusammensetzung BV kein Kammpolymer KP1 .
Die Härte der beiden bitumenhaltigen Zusammensetzungen wurde durch Nadelpenetrationsverfahren unter identischen Bedingungen bestimmt. Die Nadelpenetration wurde jeweils entsprechend der Norm DIN EN 1426 bei 25QC mit einer genormten Nadel, einem Normgewicht von 100 g und während einer Zeitdauer von 5 Sekunden durchgeführt. Bestimmt wurde dabei die
Eindringtiefe der Nadel in 1 /10-mm. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse der Tests.
Tabelle 1 :
Aus Tabelle 1 ist insbesondere ersichtlich, dass die Zugabe des
Kammpolymers KP1 die Härte des Bitumens signifikant zu reduzieren vermag. Wie sich gezeigt hat, weist die Probe B1 mit Kammpolymer KP1 entsprechend einen geringeren Erweichungspunkt bzw. eine geringere
Verflüssigungstemperatur auf, als die Probe BV ohne KP1 . Entsprechend ermöglicht die erfindungsgemässe Verwendung von Kammpolymeren eine Reduktion der Verarbeitungstemperatur von Bitumen. 3. Asphaltzusammensetzunqen
Weiter wurden verschiedene Asphaltzusammensetzungen vom Typ ABT 1 1 160/220 (Standardstrassenasphalt, z.B. erhältlich bei Skanska Sverige AB) wie folgt hergestellt:
Eine erste Asphaltzusammensetzung A1 wurde hergestellt indem in einem ersten Schritt die Asphaltkomponenten (Aggregate und Bitumen der Sorte 160/220) auf eine Temperatur von 1 10QC erhitzt wurden. Anschliessend wurden zur erhitzten Asphaltzusammensetzung bei einer Temperatur von 1 10QC 5 Gew.-% (bezogen auf das Bitumen) Kammpolymer KP1 zugemischt. Eine zweite Asphaltzusammensetzung A2 wurde im Wesentlichen wie die erste Asphaltzusammensetzung A1 hergestellt, wobei die
Asphaltkomponenten im ersten Schritt jedoch bis auf 150QC erhitzt wurden. Die Beimischung des Kammpolymers KP1 ist entsprechend bei einer Temperatur von 150QC erfolgt.
Zu Vergleichszwecken wurde eine dritte Asphaltzusammensetzung A3
hergestellt, welche im Wesentlichen wie die erste Asphaltzusammensetzung A1 hergestellt wurde. Im Gegensatz zur ersten Asphaltzusammensetzung A1 wurde bei der dritten Asphaltzusammensetzung A3 aber kein Kammpolymer KP1 zugegeben.
Ebenfalls zu Vergleichszwecken wurde eine vierte Asphaltzusammensetzung A4 hergestellt. Diese entspricht im Wesentlichen der zweiten
Asphaltzusammensetzung A2, auf die Zugabe eines Kammpolymers KP1 wurde aber ebenfalls verzichtet.
Die vier Asphaltzusammensetzungen A1 - A4 wurden entsprechend dem standardisierten Marshallverfahren verdichtet. Anhand der so hergestellten Marshall-Probenkörper wurde anschliessend in an sich bekannter Weise der Luftporengehalt der Probenkörper bestimmt. Tabelle 2 gibt einen Überblick über die Testergebnisse. Tabelle 2:
Aus den in Tabelle 2 dargestellten Daten ist erkennbar, dass die beiden Asphaltzusammensetzungen A1 und A2, welche beide das Kammpolymer KP1 enthalten, gegenüber den Asphaltzusammensetzungen A3 und A4 (ohne Kammpolymer KP1 ) einen signifikant geringeren Luftporengehalt aufweisen. Entsprechend lassen sich die Asphaltzusammensetzungen A1 und A2 im Vergleich mit den anderen beiden Asphaltzusammensetzungen A3 und A4 auch leichter verdichten.
Der Luftporengehalt der Asphaltzusammensetzung A1 (enthaltend KP1 und hergestellt bei einer Temperatur von 1 10QC) entspricht dabei in etwa dem Luftporengehalt der Asphaltzusammensetzung A4 (ohne KP1 und hergestellt bei einer Temperatur von 150QC). Daraus wird ersichtlich, dass sich die Verarbeitungstemperatur einer Asphaltzusammensetzung aufgrund der erfindungsgemäss vorliegenden Kammpolymere bei gleichbleibendem
Luftporengehalt signifikant verringern lässt. Dies ohne dass die
Verarbeitbarkeit der Asphaltzusammensetzung wesentlich beeinträchtigt würde.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind jedoch lediglich als illustrative Beispiele zu verstehen, welche im Rahmen der Erfindung beliebig abgewandelt werden können.
Insbesondere ist es zum Beispiel möglich, anstelle des Kammpolymers KP1 andere erfindungsgemässe Kammpolymere KP einzusetzen. Ebenso ist es möglich andere Bitumensorten oder andere Typen von Asphaltzusammensetzungen vorzusehen.

Claims

Patentansprüche
1 . Bitumenhaltige Zusammensetzung, insbesondere eine
Asphaltzusammensetzug, umfassend Bitumen sowie ein Kammpoly KP, enthaltend
a) a Molanteile einer Teilstruktureinheit S1 der Formel (I)
b) b Molanteilen einer Teilstruktureinheit S2 der Formel (II)
c) c Molanteilen einer Teilstruktureinheit S3 der Formel
d) d Molanteilen einer Teilstruktureinheit S4 der Formel (IV)
wobei
M unabhängig voneinander H+, ein Alkalimetallion, Erdalkalimetallion, ein zwei oder dreiwertiges Metallion, ein Ammoniumion oder eine organische Ammoniumgruppe darstellt,
jedes Ru unabhängig von den anderen für Wasserstoff oder eine
Methylgruppe steht,
jedes Rv unabhängig von den anderen für Wasserstoff oder COOM steht, m = 0, 1 oder 2,
p = 0 oder 1 ,
R1 und R2 unabhängig voneinander für eine d- bis C2o-Alkylgruppe, -Cycloalkylgruppe, -Alkylarylgruppe oder für -[AO]n-R4 steht,
wobei A = C2- bis C -Alkylen, R4 für H, eine d- bis C20- Alkylgruppe, -Cyclohexylgruppe oder -Alkylarylgruppe steht, und n = 2 - 250,
R3 unabhängig voneinander für NH2, -NR5R6, -OR7NR8R9 stehen,
wobei R5 und R6 unabhängig voneinander für
eine d- bis C20-Alkylgruppe, -Cycloalkylgruppe
-Alkylary gruppe oder -Arylgruppe stehen, oder für eine Hydroxyalkylgruppe oder für eine Acetoxyethyl- (CH3-CO-O-CH2-CH2-) oder eine Hydroxy- isopropyl- (HO-CH(CH3)-CH2-) oder eine Acetoxyisopropylgruppe (CH3-CO-0-CH(CH3)-CH2-) stehen;
oder R5 und R6 bilden zusammen einen Ring, von dem der
Stickstoff ein Teil ist, um einen Morpholin- oder
Imidazolinring aufzubauen;
R7 eine C2 -C4-Alkylengruppe ist,
R8 und R9 je unabhängig voneinander eine C bis C20- Alkylgruppe, -Cycloalkylgruppe, -Alkylarygruppe,
-Arylgruppe oder eine Hydroxyalkylgruppe darstellen, und wobei a, b, c und d Molanteile der jeweiligen Teilstruktureinheiten
S1 , S2, S3 und S4 darstellen, mit
a/b/c/d/ = (0.1 - 0.9) / (0.1 - 0.9) / (0 - 0.8) / (0.0 - 0.8),
insbesondere a/b/c/d = (0.3 - 0.9) / (0.1 - 0.7) / (0 - 0.6) / (0.0 - 0.4) und der Massgabe dass a + b + c + d = 1 ist.
2. Bitumenhaltige Zusammensetzung nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kammpolymer KP bezogen auf das Bitumen einen Anteil von 0.005 - 10 Gew.-%, insbesondere 0.05 - 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0.1 - 3 Gew.-% aufweist.
3. Bitumenhaltige Zusammensetzung nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anteil von Wasser in der Zusammensetzung bezogen auf das Bitumen höchstens 1 5 Gew.-%, insbesondere höchstens 10 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 5 Gew.-%, beträgt.
4. Bitumenhaltige Zusammensetzung nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anteil des Bitumens bezogen auf sämtliche bei einer Temperatur von höchstens 200QC verflüssigbaren Komponenten der bitumenhaltigen Zusammensetzung wenigstens 50 Gew.-%, insbesondere wenigstens 75 Gew.-%, besonders bevorzugt wenigstens 90 Gew.-% beträgt.
5. Bitumenhaltige Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kammpolymer KP eine Glassüberganstemperatur (Tg) von -20 - 150QC, insbesondere 40
- 140QC, besonders bevorzugt 80 - 130 QC, aufweist.
6. Bitumenhaltige Zusammensetzung nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass im Kammpolymer KP der Rest Ru eine Methylgruppe ist, der Rest Rv für Wasserstoff steht, m = 0 ist, p = 1 ist und R1 für -[AO]n-R4 mit n = 20 - 70 steht.
7. Bitumenhaltige Zusammensetzung nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass feste Aggregate enthalten sind, wobei die festen Aggregate insbesondere Sand, Kies und/oder Gesteinskörnungen beinhalten.
8. Bitumenhaltige Zusammensetzung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet dass ein Anteil an Bitumen 2 - 20 Gew.-%, ein Anteil des Kammpolymers KP 0.001 - 0.5 Gew.-% und ein Anteil an Aggregaten 80 -
98 Gew.-% beträgt, wobei insbesondere Wasser einen Anteil von höchstens 4 Gew.-% aufweist.
9. Verwendung eines Kammpolymers, welches wie das Kammpolymer KP in einem der Ansprüche 1 - 8 definiert ist, zur Reduktion der Viskosität von Bitumen in einer bitumenhaltigen Zusammensetzung, insbesondere in einer Asphaltzusammensetzung.
10. Verwendung eines Kammpolymers, welches wie das Kammpolymer KP in einem der Ansprüche 1 - 8 definiert ist, zur Verbesserung der
Benetzbarkeit von Aggregaten in einer bitumenhaltigen
Zusammensetzung, insbesondere in einer Asphaltzusammensetzung.
1 1 . Verwendung eines Kammpolymers, welches wie das Kammpolymer KP in einem der Ansprüche 1 - 8 definiert ist, zur Verringerung der
Verarbeitungstemperatur einer bitumenhaltigen Zusammensetzung, insbesondere einer Asphaltzusammensetzung.
12. Verfahren zur Herstellung einer bitumenhaltigen Zusammensetzung, insbesondere einer bitumenhaltigen Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass in einem
Verfahrenschritt ein Kammpolymer KP, welches wie das Kammpolymer KP gemäss einem der Ansprüche 1 - 8 definiert ist, in verflüssigtes Bitumen eingemischt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zum Kammpolymer KP Aggregate, insbesondere Sand, Kies und/oder Gesteinskörnungen, zugemischt werden.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Kammpolymer KP vor dem Einmischen in das verflüssigte Bitumen wenigstens teilweise oder vollständig mit den Aggregaten vorgemischt und die so hergestellte Vormischung dem Bitumen zugemischt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 - 14, dadurch gekennzeichnet, dass das verflüssigte Bitumen beim Einmischen des Kammpolymers KP eine Temperatur von 90 - 160QC, insbesondere 100 - 130QC, aufweist.
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Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PT1017760E (pt) 1997-08-29 2003-04-30 Schumann Sasol Gmbh Betume ou asfalto para produzir um pavimento pavimento e um processo para o fabrico de betume ou asfalto
DK1061089T3 (da) * 1999-06-15 2004-07-12 Sika Schweiz Ag Cementdispergerende polymerer med multiple formål til beton med stor flydeevne og stor styrke
EP1138696A1 (de) 2000-03-29 2001-10-04 Sika AG, vorm. Kaspar Winkler &amp; Co. Polymere für Zementdipergierende Zusammensetzungen
EP1348729A1 (de) 2002-03-25 2003-10-01 Sika Schweiz AG Polymere in festem Aggregatzustand
US20030187104A1 (en) * 2002-04-01 2003-10-02 Guilbault Lawrence James Polymer-modified asphalt
EP2251376A1 (de) * 2009-05-15 2010-11-17 Sika Technology AG Wässrige Polymerdispersionen

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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