ES2958615T3 - Composición asfáltica - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a una composición asfáltica que tiene una excelente durabilidad después de secarse, una mezcla asfáltica y un método de producción para la mezcla asfáltica. [1] Esta composición asfáltica contiene asfalto, un elastómero termoplástico y un poliéster, en donde el poliéster tiene un punto de reblandecimiento de 90-140°C y un punto de transición vítrea de 40-80°C, y la proporción del poliéster es 1 -17 partes en masa respecto a 100 partes en masa del asfalto. [2] Esta mezcla asfáltica contiene un agregado y la composición asfáltica descrita en [1]. [3] Este método de producción para una mezcla asfáltica comprende una etapa para mezclar asfalto, un elastómero termoplástico y un poliéster, en donde el poliéster tiene un punto de reblandecimiento de 90-140 °C y un punto de transición vítrea de 40-80 °C. y la proporción del poliéster es de 1-17 partes en masa con respecto a 100 partes en masa del asfalto. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Composición asfáltica

Campo de la invención

La presente invención se refiere a una composición asfáltica que va a usarse para el pavimento de carreteras, a una mezcla asfáltica, ya un método para producir una mezcla asfáltica.

Antecedentes de la invención

Con frecuencia se ha realizado un pavimento asfáltico usando una composición asfáltica para pavimentar calzadas, plazas de aparcamiento, patios de carga, aceras, etc., debido a su construcción relativamente fácil y al corto periodo de tiempo desde el comienzo de los trabajos de pavimentación hasta el inicio del tráfico.

El pavimento asfáltico incluye una superficie de carretera que está formada por una mezcla asfáltica que contiene agregados unidos entre sí a través del asfalto y, por tanto, las carreteras pavimentadas presentan buena dureza y durabilidad.

Sin embargo, se genera un ahuellamiento de una rueda o una grieta en la superficie del pavimento asfáltico debido al uso prolongado. Por tanto, en un caso de este tipo, inevitablemente es necesaria la reparación del pavimento, lo que da como resultados mayores costes de mantenimiento y una influencia significativa en el tráfico de vehículos. PTL 1 describe un material de pavimentación que contiene tóner residual, que contiene 100 partes en peso de asfalto y de 1 a 10 partes en peso de tóner residual. PTL 1 describe que, según el material de pavimentación anterior, no sólo se proporciona un material de pavimentación que tiene una resistencia a la fluidez, una resistencia a la abrasión y una resistencia al agrietamiento excelentes al mezclarse con un tóner que es el residuo, sino que también se reutiliza el tóner residual que ha sido tratado hasta ahora como residuo industrial. PTL 2 divulga una composición asfáltica para pavimento que comprende: (a) del 82 % al 96 % en peso de un asfalto; (b) del 3 % al 12 % en peso de un componente (A) seleccionado del grupo que consiste en un copolímero de bloque de estirenobutadieno, un copolímero de bloque de estireno-isopreno y un caucho de estireno-butadieno; y (c) del 1 % al 6 % en peso de un componente (B) que es un polipropileno de bajo peso molecular que tiene un peso molecular promedio de 500-10.000, un punto de fusión de 80 °C a 170 °C y una viscosidad a 160 °C de menos de 500 cp. El propósito de PTL 2 es mejorar la estabilidad dinámica y la durabilidad del asfalto.

Lista de referencias

Bibliografía de patentes

PTL 1: documento JP 2000-169208 A

PTL 2: documento US 5328943 A

Sumario de la invención

Las realizaciones de la presente invención se refieren a los siguientes puntos [1] a [3].

[1] Una composición asfáltica que contiene asfalto, un elastómero termoplástico y un poliéster, en la que el poliéster tiene un punto de reblandecimiento de 90 °C o mayor y 140 °C o menor y un punto de transición vítrea de 40 °C o mayor y 80 °C o menor, y

la razón del poliéster es de 1 parte en masa o más y 17 partes en masa o menos basada en 100 partes en masa del asfalto.

[2] Una mezcla asfáltica que incluye la composición asfáltica tal como se expuso anteriormente en el punto [1] y un agregado.

[3] Un método para producir una mezcla asfáltica, que incluye una etapa de mezclar un agregado calentado, asfalto, un elastómero termoplástico y un poliéster, en el que

el poliéster tiene un punto de reblandecimiento de 90 °C o mayor y 140 °C o menor y un punto de transición vítrea de 40 °C o mayor y 80 °C o menor, y

la razón del poliéster es de 1 parte en masa o más y 17 partes en masa o menos basada en 100 partes en masa del asfalto.

Descripción detallada de la invención

Hasta ahora, en el caso de usar una composición que contiene asfalto y un poliéster, se obtiene una composición asfáltica que tiene una fuerte resistencia en seco; sin embargo, se requiere una composición asfáltica capaz de formar una superficie pavimentada que apenas forme ahuellamientos y presente una durabilidad excelente.

Entonces, las realizaciones de la presente invención se refieren a una composición asfáltica que es excelente en cuanto a durabilidad de una superficie pavimentada después de su colocación, a una mezcla asfáltica, y a un método para producir una mezcla asfáltica.

Las realizaciones de la presente invención se refieren a los puntos [1] a [3] mencionados anteriormente.

Según las realizaciones de la presente invención, es posible proporcionar una composición asfáltica que es excelente en cuanto a durabilidad de una superficie pavimentada después de su colocación, una mezcla asfáltica, y un método para producir una mezcla asfáltica.

[Composición asfáltica]

La composición asfáltica según la realización de la presente invención (también denominada simplemente a continuación en el presente documento “composición asfáltica”) contiene asfalto, un elastómero termoplástico y un poliéster.

El poliéster tiene un punto de reblandecimiento de 90 °C o mayor y 140 °C o menor y un punto de transición vitrea de 40 °C o mayor y 80 °C o menor.

Además, la razón del poliéster es de 1 parte en masa o más y 17 partes en masa o menos basada en 100 partes en masa del asfalto.

Según lo anterior, se obtiene una composición asfáltica que es excelente en cuanto a durabilidad de la superficie pavimentada después de su colocación (también denominada simplemente a continuación en el presente documento “durabilidad”). Además, aplicando esta tecnología, pueden proporcionarse una mezcla asfáltica y un método para producir una mezcla asfáltica.

Aunque no siempre se han aclarado aún los motivos por los que se obtienen los efectos de las realizaciones de la presente invención, puede considerarse lo siguiente.

Puede considerarse que, en vista del hecho de que el poliéster tiene un punto de reblandecimiento igual a o mayor que un valor predeterminado y un punto de transición vítrea igual a o mayor que un valor predeterminado, no sólo presenta una elevada fuerza intermolecular (fuerza de van der Waals) para experimentar una interacción intermolecular con el elastómero termoplástico que es un componente modificador de asfalto, sino que también se adsorbe en el agregado.

En el caso en el que el poliéster tiene un punto de reblandecimiento de un intervalo igual a o menor que el valor predeterminado y un punto de transición vítrea de un intervalo igual a o menor que el valor predeterminado, impartiendo un efecto de anclaje de un agregado sobre el asfalto, algo que no ha podido realizarse hasta la fecha cuando se usa sólo un elastómero termoplástico, se mejora la resistencia a la fluidez y se mejora la durabilidad de la superficie pavimentada después de su colocación, al tiempo que se mantiene la flexibilidad del elastómero termoplástico.

A continuación se describen definiciones y demás con respecto a las diversas terminologías en esta memoria descriptiva.

Una “mezcla aglutinante” significa una mezcla de asfalto y un elastómero termoplástico y, por ejemplo, tiene un concepto que incluye asfalto modificado con un elastómero termoplástico tal como se menciona más adelante. En el poliéster, una “unidad estructural derivada de un componente de alcohol” significa una estructura que es el resultado de eliminar un átomo de hidrógeno a partir de un grupo hidroxilo del componente de alcohol, y una “unidad estructural derivada de un componente de ácido carboxílico” significa una estructura que es el resultado de eliminar un grupo hidroxilo a partir de un grupo carboxilo del componente de ácido carboxílico.

Un “compuesto de ácido carboxílico” tiene un concepto que incluye no sólo un ácido carboxílico del mismo, sino también un anhídrido que se descompone durante la reacción para formar un ácido y un éster alquílico de ácido carboxílico (por ejemplo, el número de carbonos del grupo alquilo es de 1 o más y 3 o menos).

En el caso en el que el compuesto de ácido carboxílico es un éster alquílico de carboxílico ácido, el número de carbonos del grupo alquilo que es un residuo de alcohol del éster no se calcula para el número de carbonos del compuesto de ácido carboxílico.

[Asfalto]

Como asfalto, por ejemplo, pueden usarse diversas clases de asfaltos. Los ejemplos de los mismos incluyen, además del asfalto puro que es un asfalto de petróleo para pavimento, asfalto insuflado.

El asfalto puro se refiere a un material bituminoso residual obtenido tratando un petróleo crudo con un aparato de destilación atmosférica, un aparato de destilación a vacío, o similares.

El asfalto insuflado significa asfalto obtenido calentando una mezcla de asfalto puro y un petróleo pesado y luego soplando aire para experimentar oxidación.

De éstos, desde el punto de vista de la versatilidad, se prefiere el asfalto puro.

La penetración del asfalto es preferiblemente de más de 40, y es preferiblemente de 120 o menos, más preferiblemente 80 o menos y todavía más preferiblemente 60 o menos. Un método de medición de la penetración es conforme al método prescrito en la norma JIS K2207:2006. Cuando una aguja prescrita penetra verticalmente en una muestra en las condiciones de ensayo descritas en la norma JIS K2207:2006, una longitud de 0,1 mm de la aguja penetrada en la muestra se expresa como 1.

El contenido del asfalto en la composición asfáltica es preferiblemente del 60 % en masa o más, más preferiblemente el 70 % en masa o más, todavía más preferiblemente el 75 % en masa o más y aún todavía más preferiblemente el 80 % en masa o más, y es preferiblemente del 98 % en masa o menos, más preferiblemente el 96 % en masa o menos y todavía más preferiblemente el 95 % en masa o menos.

[Elastómero termoplástico]

Los ejemplos del elastómero termoplástico incluyen un copolímero de bloque de estireno/butadieno (también denominado simplemente a continuación en el presente documento “SB”), un copolímero de bloque de estireno/butadieno/estireno (también denominado simplemente a continuación en el presente documento “SBS”), un copolímero al azar de estireno/butadieno (también denominado simplemente a continuación en el presente documento “SBR”), un copolímero de bloque de estireno/isopreno (también denominado simplemente a continuación en el presente documento “SI”), un copolímero de bloque de estireno/isopreno/estireno (también denominado simplemente a continuación en el presente documento “SIS”), un copolímero al azar de estireno/isopreno (también denominado simplemente a continuación en el presente documento “SIR”), un copolímero de etileno/acetato de vinilo y un copolímero de etileno/éster de ácido acrílico.

Los ejemplos de un producto disponible comercialmente del copolímero de etileno/éster de ácido acrílico incluyen “Elvaroy” (fabricado por DuPont de Nemours, Inc.).

De estos elastómeros termoplásticos, desde el punto de vista de mejorar más la durabilidad, se prefieren un copolímero de bloque de estireno/butadieno, un copolímero de bloque de estireno/butadieno/estireno, un copolímero al azar de estireno/butadieno, un copolímero de bloque de estireno/isopreno, un copolímero de bloque de estireno/isopreno/estireno y un copolímero al azar de estireno/isopreno; y se prefieren más un copolímero al azar de estireno/butadieno y un copolímero de bloque de estireno/butadieno/estireno.

Desde el punto de vista de mejorar más la durabilidad, el contenido del elastómero termoplástico en la composición asfáltica es preferiblemente del 0,1 % en masa o más, más preferiblemente el 0,5 % en masa o más, todavía más preferiblemente el 1 % en masa o más y aún todavía más preferiblemente el 2 % en masa o más, y es preferiblemente del 30 % en masa o menos, más preferiblemente el 20 % en masa o menos, todavía más preferiblemente el 10 % en masa o menos y aún todavía más preferiblemente el 5 % en masa o menos.

En la composición asfáltica, desde el punto de vista de mejorar más la durabilidad, la razón del elastómero termoplástico es preferiblemente de 0,1 partes en masa o más, más preferiblemente 0,5 partes en masa o más, todavía más preferiblemente 1 parte en masa o más y aún todavía más preferiblemente 2 partes en masa o más, y es preferiblemente de 30 partes en masa o menos, más preferiblemente 20 partes en masa o menos, todavía más preferiblemente 10 partes en masa o menos y aún todavía más preferiblemente 5 partes en masa o menos basada en 100 partes en masa del asfalto.

Se prefiere que el asfalto y el elastómero termoplástico se usen como mezcla aglutinante que es una mezcla de estos materiales. Los ejemplos de la mezcla aglutinante incluyen asfalto puro que es asfalto modificado con un elastómero termoplástico (el asfalto puro también se denominará a continuación en el presente documento “asfalto modificado”).

[Poliéster]

Desde el punto de vista de mejorar más la durabilidad de la superficie pavimentada después de su colocación, el poliéster contiene preferiblemente una unidad estructural derivada de un componente de alcohol que contiene el 60 % en mol o más de un aducto de óxido de alquileno de bisfenol A y una unidad estructural derivada de un componente de ácido carboxílico.

Desde el punto de vista de mejorar más la durabilidad, el poliéster según una primera realización contiene el 50 % en mol o más de un compuesto de ácido dicarboxílico aromático basado en el componente de ácido carboxílico. Desde el punto de vista de mejorar más la durabilidad, el poliéster según una segunda realización contiene el 50 % en mol o más de un compuesto de ácido dicarboxílico alifático basado en el componente de ácido carboxílico.

<Componente de alcohol>

Los ejemplos del componente de alcohol incluyen dioles y alcoholes trihidroxilados o más hidroxilados y octahidroxilados o menos hidroxilados.

Los ejemplos del componente de alcohol incluyen dioles alifáticos, dioles aromáticos y alcoholes trihidroxilados o más hidroxilados. Estos componentes de alcohol pueden usarse solos o en combinación de dos o más de los mismos.

Desde el punto de vista de obtener una durabilidad excelente, el componente de alcohol contiene preferiblemente un aducto de óxido de alquileno de bisfenol A, y contiene más preferiblemente un aducto de óxido de alquileno de bisfenol A representado por la siguiente fórmula (I):

en la que OR1 y R1O representan, cada uno, un óxido de alquileno; R1 representa un grupo alquileno que tiene 2 ó 3 átomos de carbono; x e y representan, cada uno, un número positivo que expresa un número molar de adición promedio del óxido de alquileno; y la suma total de x e y es de 1 o más y preferiblemente 1,5 o más, y es de 16 o menos, preferiblemente 8 o menos y más preferiblemente 4 o menos.

Puede considerarse que, en vista del hecho de que el poliéster contiene una unidad estructural derivada de un componente de alcohol que contiene el 60 % en mol o más de un aducto de óxido de alquileno de bisfenol A, el poliéster no sólo experimentar una interacción intermolecular con el elastómero termoplástico que es un componente modificador de asfalto, sino que también se adsorbe en el agregado. Según esto, puede considerarse que impartiendo un efecto de anclaje de un agregado sobre el asfalto, algo que no ha podido realizarse hasta la fecha cuando se usa sólo un elastómero termoplástico, se mejora la resistencia a la fluidez y se mejora la durabilidad de la superficie pavimentada después de su colocación, al tiempo que se mantiene la flexibilidad del elastómero termoplástico. En particular, entre los elastómeros termoplásticos, SBS y SBR revelan fácilmente este efecto tal como se menciona más adelante.

Los ejemplos del aducto de óxido de alquileno de bisfenol A representado por la fórmula (I) incluyen un aducto de óxido de propileno de bisfenol A [2,2-bis(4-hidroxifenil)propano] y un aducto de óxido de etileno de bisfenol A. De éstos, se prefiere una combinación de un aducto de óxido de propileno de bisfenol A y un aducto de óxido de etileno de bisfenol A.

Desde el punto de vista de no sólo potenciar la dispersabilidad en estado fundido en el asfalto, sino también potenciar la afinidad con el elastómero termoplástico y obtener una durabilidad excelente, la cantidad del aducto de óxido de alquileno de bisfenol A en el componente de alcohol es preferiblemente del 65 % en mol o más y más preferiblemente el 80 % en mol o más, y es del 100 % en mol o menos.

La razón molar del aducto de óxido de propileno de bisfenol A con respecto al aducto de óxido de etileno de bisfenol A en el componente de alcohol es preferiblemente de 5/95 o más y más preferiblemente 10/90 o más, y desde el punto de vista de no sólo potenciar la dispersabilidad en estado fundido en el asfalto, sino también potenciar la afinidad con el elastómero termoplástico y obtener una durabilidad excelente, la razón molar anterior es preferiblemente de 50/50 o menos, más preferiblemente 40/60 o menos y todavía más preferiblemente 30/70 o menos.

El diol alifático es, por ejemplo, un diol alifático que tiene 2 o más y 20 o menos átomos de carbono. Los ejemplos del diol alifático incluyen etilenglicol, 1,2-propanodiol, 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6hexanodiol, 1,4-butenodiol, 1,3-butanodiol, neopentilglicol, 1,10-decanodiol y 1,12-dodecanodiol.

El alcohol trihidroxilado o más hidroxilado es, por ejemplo, un alcohol trihidroxilado. Los ejemplos del alcohol trihidroxilado o más hidroxilado incluyen glicerina.

<Componente de ácido carboxílico>

Los ejemplos del componente de ácido carboxílico incluyen compuestos de ácido dicarboxílico alifático, compuestos de ácido dicarboxílico aromático, compuestos de ácido carboxílico trivalente o de mayor valencia y hexavalente o de menor valencia. Estos componentes de ácido carboxílico pueden usarse solos o en combinación de dos o más de los mismos.

A continuación se describe el componente de ácido carboxílico en el poliéster de la primera realización.

Desde el punto de vista de mejorar más la durabilidad, el número de carbonos de la cadena principal del ácido dicarboxílico alifático es preferiblemente de 3 o más y más preferiblemente 4 o más, y es preferiblemente de 10 o menos y más preferiblemente 8 o menos.

Los ejemplos del compuesto de ácido dicarboxílico alifático incluyen ácido fumárico, ácido maleico, ácido oxálico, ácido malónico, ácido citracónico, ácido itacónico, ácido glutacónico, ácido succínico, ácido adípico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido dodecanodioico y un ácido succínico sustituido con un grupo alquilo que tiene 1 o más y 20 o menos átomos de carbono o un grupo alquenilo que tiene 2 o más y 20 o menos átomos de carbono, y anhídridos o ésteres alquílicos (por ejemplo, el número de carbonos del grupo alquilo es de 1 o más y 3 o menos) de los mismos. Los ejemplos del ácido succínico sustituido incluyen ácido dodecilsuccínico, ácido dodecenilsuccínico y ácido octenilsuccínico.

De los compuestos de ácido dicarboxílico alifático anteriores, se prefieren el ácido fumárico, el ácido maleico y el ácido adípico, y se prefiere más el ácido adípico.

Desde el punto de vista de potenciar la flexibilidad del poliéster para mejorar más la durabilidad, el contenido del compuesto de ácido dicarboxílico alifático basado en el componente de ácido carboxílico es preferiblemente del 1 % en mol o más, más preferiblemente el 5 % en mol o más y todavía más preferiblemente el 10 % en mol o más, y es preferiblemente del 30 % en mol o menos y más preferiblemente el 25 % en mol o menos.

Los ejemplos del compuesto de ácido dicarboxílico aromático incluyen ácido tereftálico, ácido ftálico, ácido isoftálico y ácido naftalenodicarboxílico, y anhídridos o ésteres alquílicos (por ejemplo, el número de carbonos del grupo alquilo es de 1 o más y 3 o menos) de los mismos.

De los ácidos dicarboxílicos aromáticos anteriores, se prefieren el ácido tereftálico y el ácido isoftálico. De éstos, desde el punto de vista de mejorar más la durabilidad, se prefiere el ácido tereftálico.

Desde el punto de vista de potenciar la afinidad entre el elastómero termoplástico y el poliéster y obtener una durabilidad excelente, el contenido del compuesto de ácido dicarboxílico aromático basado en el componente de ácido carboxílico es preferiblemente del 65 % en mol o más y más preferiblemente el 70 % en mol o más, y es preferiblemente del 99 % en mol o menos, más preferiblemente el 95 % en mol o menos y todavía más preferiblemente el 90 % en mol o menos.

El compuesto de ácido carboxílico trivalente o de mayor valencia y hexavalente o de menor valencia es preferiblemente un ácido carboxílico trivalente.

Los ejemplos del compuesto de ácido carboxílico trivalente o de mayor valencia y hexavalente o de menor valencia incluyen ácido trimelítico, ácido 2,5,7-naftalenotricarboxílico y ácido piromelítico.

Desde el punto de vista de controlar las propiedades físicas, puede estar contenido de manera apropiada un alcohol monohidroxilado en el componente de alcohol, y puede estar contenido de manera apropiada un compuesto de ácido carboxílico monovalente en el componente de ácido carboxílico.

A continuación se describe el componente de ácido carboxílico en el poliéster de la segunda realización. Se omiten las partes comunes a aquellas en el componente de ácido carboxílico del poliéster de la primera realización, y sólo se describen los modos preferidos en el poliéster de la segunda realización.

Desde el punto de vista de mejorar más la durabilidad, el número de carbonos de la cadena principal del ácido dicarboxílico alifático es preferiblemente de 3 o más, y es preferiblemente de 10 o menos, más preferiblemente 6 o menos y todavía más preferiblemente 4 o menos.

De los compuestos de ácido dicarboxílico alifático, se prefieren el ácido fumárico, el ácido maleico y el ácido adípico, y se prefiere más el ácido fumárico.

Desde el punto de vista de mejorar más la durabilidad, el contenido del compuesto de ácido dicarboxílico alifático basado en el componente de ácido carboxílico es preferiblemente del 65 % en mol o más, más preferiblemente el 70 % en mol o más y todavía más preferiblemente el 75 % en mol o más, y es preferiblemente del 99 % en mol o menos, más preferiblemente el 95 % en mol o menos y todavía más preferiblemente el 90 % en mol o menos.

Desde el punto de vista de obtener una durabilidad excelente, el contenido del compuesto de ácido dicarboxílico aromático basado en el componente de ácido carboxílico es preferiblemente del 1 % en mol o más, más preferiblemente el 5 % en mol o más y todavía más preferiblemente el 10 % en mol o más, y es preferiblemente del 30 % en mol o menos y más preferiblemente el 25 % en mol o menos.

(Razón molar de la unidad estructural derivada de un componente de ácido carboxílico con respecto a la unidad estructural derivada de un componente de alcohol)

Desde el punto de vista de controlar el índice de acidez, la razón molar de la unidad estructural derivada de un componente de ácido carboxílico con respecto a la unidad estructural derivada de un componente de alcohol [(componente de ácido carboxílico)/(componente de alcohol)] es preferiblemente de 0,7 o más y más preferiblemente 0,8 o más, y es preferiblemente de 1,5 o menos, más preferiblemente 1,3 o menos y todavía más preferiblemente 1,1o menos.

(Propiedades físicas del poliéster)

Desde el punto de vista de obtener la durabilidad, el punto de reblandecimiento del poliéster es de 90 °C o mayor, preferiblemente 95 °C o mayor y más preferiblemente 100 °C o mayor, y es preferiblemente de 140 °C o menor, más preferiblemente 130 °C o menor, todavía más preferiblemente 125 °C o menor, aún todavía más preferiblemente 120 °C o menor e incluso aún todavía más preferiblemente 115 °C o menor.

Desde el punto de vista de fomentar la absorción sobre el agregado y mejorar más la durabilidad, el índice de acidez del poliéster es preferiblemente de 2 mg de KOH/g o más, más preferiblemente 3 mg de KOH/g o más y todavía más preferiblemente 5 mg de KOH/g o más, y desde el punto de vista de potenciar la resistencia al agua de la superficie pavimentada, el índice de acidez del poliéster es preferiblemente de 30 mg de KOH/g o menos, más preferiblemente 20 mg de KOH/g o menos y todavía más preferiblemente 18 mg de KOH/g o menos.

Desde el punto de vista de mejorar más la durabilidad, el índice de hidroxilo del poliéster es preferiblemente de 1 mg de KOH/g o más, más preferiblemente 2 mg de KOH/g o más, todavía más preferiblemente 5 mg de KOH/g o más y aún todavía más preferiblemente 10 mg de KOH/g o más, y es preferiblemente de 70 mg de KOH/g o menos, más preferiblemente 50 mg de KOH/g o menos, todavía más preferiblemente 30 mg de KOH/g o menos, aún todavía más preferiblemente 20 mg de KOH/g o menos, incluso aún todavía más preferiblemente de menos de 20 mg de KOH/g e incluso todavía más preferiblemente 18 mg de KOH/g o menos.

Desde el punto de vista de obtener la durabilidad y el punto de vista de mejorar la resistencia a la fluidez a alta temperatura, el punto de transición vítrea del poliéster es de 40 °C o mayor y más preferiblemente 45 °C o mayor, y es de 80 °C o menor, más preferiblemente 70 °C o menor y todavía más preferiblemente 60 °C o menor.

El punto de reblandecimiento, el índice de acidez, el índice de hidroxilo y el punto de transición vítrea pueden medirse mediante los métodos descritos en la sección de ejemplos. El punto de reblandecimiento, el índice de acidez, el índice de hidroxilo y el punto de transición vítrea pueden controlarse según la composición de monómeros de materia prima, el peso molecular, la cantidad de catalizador o las condiciones de reacción.

(Método de producción del poliéster)

Aunque el método para producir el poliéster no está particularmente limitado, por ejemplo, el poliéster puede producirse sometiendo el componente de alcohol y el componente de ácido carboxílico tal como se mencionaron anteriormente a policondensación.

Aunque la temperatura de la reacción de policondensación no está particularmente limitada, es preferiblemente de 160 °C o mayor y 260 °C o menor desde el punto de vista de la reactividad.

Para la reacción de policondensación, como catalizador puede usarse un compuesto de estaño(II) que no tiene ningún enlace Sn-C, tal como di(2-etilhexanoato) de estaño(II), en una cantidad de preferiblemente 0,01 partes en masa o más y más preferiblemente 0,2 partes en masa o más, y es preferiblemente de 1,5 partes en masa o menos y más preferiblemente 0,6 partes en masa o menos, basada en 100 partes en masa de la cantidad total del componente de alcohol y el componente de ácido carboxílico.

Para la reacción de policondensación, además del catalizador, como catalizador de esterificación puede usarse un compuesto de pirogalol, tal como ácido gálico, en una cantidad de preferiblemente 0,001 partes en masa o más, más preferiblemente 0,005 partes en masa o más y todavía más preferiblemente 0,01 partes en masa o más, y es preferiblemente de 0,15 partes en masa o menos, más preferiblemente 0,10 partes en masa o menos y todavía más preferiblemente 0,05 partes en masa o menos, basada en 100 partes en masa de la cantidad total del componente de alcohol y el componente de ácido carboxílico.

(Razón de poliéster)

En la composición asfáltica, desde el punto de vista de mejorar la durabilidad, la razón del poliéster es de 1 parte en masa o más, preferiblemente 2 partes en masa o más y más preferiblemente 3 partes en masa o más, y es de 17 partes en masa o menos, preferiblemente 15 partes en masa o menos, más preferiblemente 12 partes en masa o menos, todavía más preferiblemente 10 partes en masa o menos, aún todavía más preferiblemente 7 partes en masa o menos, incluso aún todavía más preferiblemente 5 partes en masa o menos e incluso todavía más preferiblemente 4 partes en masa o menos, basada en 100 partes en masa del asfalto.

[Dispersante]

La composición asfáltica puede contener un dispersante.

El dispersante es preferiblemente uno capaz de disolverse en el asfalto y tener afinidad con el poliéster.

Los ejemplos del dispersante incluyen dispersantes poliméricos y tensioactivos, tales como alcanolaminas y alquilaminas de polioxietileno.

Los ejemplos del dispersante polimérico incluyen un poliamida-amina y una sal de la misma, aun ácido policarboxílico y una sal del mismo, un éster de ácido insaturado de alto peso molecular, un poliuretano modificado, un poliéster modificado, un poli(met)acrilato modificado, un copolímero (met)acrílico y un condensado de ácido naftalenosulfónico-formalina. Estos dispersantes pueden usarse solos o en combinación de dos o más de los mismos.

Desde el punto de vista de mejorar la estabilidad en almacenamiento a alta temperatura, el dispersante es preferiblemente un dispersante polimérico. Cabe señalar que el “dispersante polimérico” al que se hace referencia en la presente invención significa un dispersante que tiene un peso molecular promedio en peso de 1.000 o más. Aunque el peso molecular promedio en peso varía con la especie de polímero, es preferiblemente de 2.000 o más y más preferiblemente 4.000 o más, y es preferiblemente de 80.000 o menos y más preferiblemente 40.000 o menos. El dispersante tiene preferiblemente un grupo funcional básico. El grupo funcional básico significa un grupo de manera que el pKa de un ácido conjugado es de -3 o más.

Los ejemplos del grupo funcional básico incluyen un grupo amino, un grupo imino y un grupo amonio cuaternario. El índice de basicidad del dispersante es preferiblemente de 10 mg de KOH/g o más, más preferiblemente 20 mg de KOH/g o más y todavía más preferiblemente 30 mg de KOH/g o más, y es preferiblemente de 150 mg de KOH/g o menos, más preferiblemente 120 mg de KOH/g o menos y todavía más preferiblemente 100 mg de KOH/g o menos. En cuanto al método de medición del índice de basicidad, la medición se realiza mediante el método prescrito en la norma JIS K7237:1995.

Los ejemplos del dispersante disponible comercialmente incluyen la serie “DISPER” “byk-101”, “byk-130”, “byk-161”, “byk-162”, “byk-170”, “byk-2020”, “byk-2164” y “byk-LPN21324” (todos ellos fabricados por BYK Additives & Instruments; la serie “SOLSPERSE” “9000”, “11200”, “13240”, “13650”, “13940”, “17000”, “18000”, “24000”, “28000”, “32000”, “38500” y “71000” (todos ellos fabricados por Lubrizol Corp.); la serie “AJISPER” “PB821”, “PB822”, “PB880” y “PB881” (todos ellos fabricados por Ajinomoto Fine-Techno Co., Inc.); la serie “EFKA” “46”, “47”, “48”, “49”, “4010”, “4047”, “4050”, “4165” y “5010” (todos ellos fabricados por BASF SE); “FLOWLEN TG-710” (fabricado por Kyoeisha Chemical Co., Ltd.); y “TAMN-15” (fabricado por Nikko Chemicals Co., Ltd.).

El contenido del dispersante es preferiblemente de 1 parte en masa o más, más preferiblemente 3 partes en masa o más y todavía más preferiblemente 4 partes en masa o más, y es preferiblemente de 80 partes en masa o menos, más preferiblemente 60 partes en masa o menos, todavía más preferiblemente 40 partes en masa o menos, aún todavía más preferiblemente 30 partes en masa o menos e incluso aún todavía más preferiblemente 20 partes en masa o menos, basado en 100 partes en masa del poliéster.

[Mezcla asfáltica]

La mezcla asfáltica según la realización de la presente invención contiene la composición asfáltica mencionada anteriormente y el agregado. Concretamente, la mezcla asfáltica contiene el asfalto, el elastómero termoplástico, el poliéster y el agregado.

Desde el punto de vista de mejorar más la durabilidad, el contenido de la composición asfáltica en la mezcla asfáltica es preferiblemente del 2 % en masa o más, más preferiblemente el 3 % en masa o más y todavía más preferiblemente el 4 % en masa o más, y es preferiblemente del 15 % en masa o menos, más preferiblemente el 10 % en masa o menos y todavía más preferiblemente el 8 % en masa o menos.

(Agregado)

Por ejemplo, el agregado puede seleccionarse opcionalmente de piedra triturada, adoquines, grava, arena, agregado recuperado y cerámica, y usarse.

Como agregado, pueden usarse la totalidad de un agregado grueso que tiene un diámetro de partícula de 2,36 mm o más y un agregado fino que tiene un diámetro de partícula de menos de 2,36 mm.

Los ejemplos del agregado grueso incluyen piedra triturada que tiene un intervalo de diámetro de partícula de 2,36 mm o más y 4,75 mm o menos, piedra triturada que tiene un intervalo de diámetro de partícula de 4,75 mm o más y 12,5 mm o menos, piedra triturada que tiene un intervalo de diámetro de partícula de 12,5 mm o más y 19 mm o menos y piedra triturada que tiene un intervalo de diámetro de partícula de 19 mm o más y 31,5 mm o menos. El agregado fino es preferiblemente un agregado fino que tiene un diámetro de partícula de 0,075 mm o más y menos de 2,36 mm. Los ejemplos del agregado fino incluyen arena de río, arena de monte, arena de montaña, arena de mar, arena triturada, arena fina, granza, polvo de piedra triturada, arena de sílice, arena artificial, vidrio triturado, arena de moldeo y arena triturada con agregado recuperado.

El diámetro de partícula mencionado anteriormente es un valor prescrito en la norma JIS 5001:1995.

De éstos, se prefiere una combinación del agregado grueso y el agregado fino.

El agregado fino puede contener una carga que tiene un diámetro de partícula de menos de 0,075 mm (por ejemplo, arena). El valor de límite inferior del diámetro de partícula promedio de la carga es, por ejemplo, de 0,001 mm o más. Desde el punto de vista de mejorar la resistencia en seco, el diámetro de partícula promedio de la carga es preferiblemente de 0,001 mm o más, y es preferiblemente de 0,05 mm o menos, más preferiblemente 0,03 mm o menos y todavía más preferiblemente 0,02 mm o menos. El diámetro de partícula promedio de la carga puede medirse mediante un analizador de distribución de tamaño de partícula por difracción láser. En este caso, el diámetro de partícula promedio significa un diámetro de partícula promedio del 50 % del volumen acumulado.

[Método de medición del diámetro de partícula promedio de la carga]

El diámetro de partícula promedio de la carga es un valor medido mediante un analizador de distribución de tamaño de partícula por difracción láser (LA-950, fabricado por HORIBA, Ltd.) en las siguientes condiciones.

• Método de medición: método de flujo

• Medio de dispersión: etanol

• Preparación de muestra: 2 mg/l00 ml

• Método de dispersión: agitación y 1 minuto de ondas ultrasónicas incorporadas

Los ejemplos de la carga incluyen arena, ceniza volante, carbonato de calcio y cal hidratada. De éstos, se prefiere el carbonato de calcio desde el punto de vista de mejorar la resistencia en seco.

La razón en masa del agregado grueso con respecto al agregado fino es preferiblemente de 10/90 o más, más preferiblemente 20/80 o más y todavía más preferiblemente 30/70 o más, y es preferiblemente de 90/10 o menos, más preferiblemente 80/20 o menos y todavía más preferiblemente 70/30 o menos.

El contenido del agregado es preferiblemente de 1.000 partes en masa o más, más preferiblemente 1.200 partes en masa o más y todavía más preferiblemente 1.400 partes en masa o más, y es preferiblemente de 3.000 partes en masa o menos, más preferiblemente 2.500 partes en masa o menos y todavía más preferiblemente 2.000 partes en masa o menos, basado en 100 partes en masa de la suma total del asfalto, el elastómero termoplástico y el poliéster.

Ejemplos de combinación adecuados de la mezcla asfáltica son los siguientes.

(1) Un ejemplo de la mezcla asfáltica incluye, por ejemplo, el 30%en volumen o más y menos del 45%en volumen del agregado grueso, el 30 % en volumen o más y el 50 % en volumen o menos del agregado fino y el 5 % en volumen o más y el 10 % en volumen o menos de la composición asfáltica (asfalto de calidad fina).

(2) Un ejemplo de la mezcla asfáltica incluye, por ejemplo, el 45 % en volumen o más y menos del 70 % en volumen del agregado grueso, el 20 % en volumen o más y el 45 % en volumen o menos del agregado fino y el 3 % en volumen o más y el 10 % en volumen o menos de la composición asfáltica (asfalto de calidad densa).

(3) Un ejemplo de la mezcla asfáltica incluye, por ejemplo, el 70 % en volumen o más y el 80 % en volumen o menos del agregado grueso, el 10 % en volumen o más y el 20 % en volumen o menos del agregado fino y el 3 % en volumen o más y el 10 % en volumen o menos de la composición asfáltica (asfalto poroso).

En la mezcla asfáltica, pueden combinarse adicionalmente otros componentes, según sea necesario.

La razón de combinación del asfalto en las mezclas asfálticas convencionales que contienen el agregado y el asfalto se adopta en general haciendo referencia a una cantidad óptima de asfalto obtenida a partir de “Formulación y diseño de mezcla asfáltica” tal como se describe en la “Guía para el diseño y la construcción de pavimentos” publicada por Japan Road Association.

En esta memoria descriptiva, la cantidad óptima de asfalto mencionada anteriormente corresponde a la cantidad total del asfalto, el elastómero termoplástico y el poliéster. En consecuencia, en general, la cantidad de combinación total del asfalto, el elastómero termoplástico y el poliéster se determina preferiblemente a partir de la cantidad óptima de asfalto mencionada anteriormente.

Sin embargo, no es necesario limitar la cantidad óptima de asfalto al método tal como se describe en “Guía para el diseño y la construcción de pavimentos”, y también puede determinarse mediante cualquier otro método.

[Método de producción de la mezcla asfáltica]

Desde el punto de vista de mejorar más la durabilidad, un método para producir la mezcla asfáltica según la realización de la presente invención incluye una etapa de mezclar el agregado calentado, el asfalto, el elastómero termoplástico y el poliéster tal como se mencionaron anteriormente.

Como método de producción específico, se ejemplifica el método de producción convencional de una mezcla asfáltica que se denomina método de mezcla en planta, método de premezcla, o similares. Todos estos métodos se refieren a un método de añadir el asfalto, el elastómero termoplástico y el poliéster al agregado calentado. Los ejemplos del método de adición incluyen un método de premezcla en el que el asfalto, el elastómero termoplástico y el poliéster se disuelven previamente; y un método de mezcla en planta en el que se añade asfalto modificado que tiene el elastómero termoplástico disuelto en el asfalto y, luego, se carga el poliéster. De éstos, se prefiere el método de premezcla.

Más específicamente, en el método de producción de la mezcla asfáltica, la etapa de mezclado es preferiblemente (i) un método en el que el asfalto y el elastómero termoplástico se añaden a y se mezclan con el agregado calentado y, luego, se añade y se mezcla el poliéster; o

(ii) un método en el que el asfalto, el elastómero termoplástico y el poliéster se añaden simultáneamente a y se mezclan con el agregado calentado.

De éstos, se prefiere el método (i).

En la etapa de mezclado, desde el punto de vista de la durabilidad, la temperatura del agregado calentado es preferiblemente una temperatura mayor que el punto de reblandecimiento del poliéster. La temperatura del agregado calentado es preferiblemente de 130 °C o mayor, más preferiblemente 150 °C o mayor, todavía más preferiblemente 170 °C o mayor y aún todavía más preferiblemente 180 °C o mayor, y desde el punto de vista de impedir que se produzca la degradación térmica del asfalto, la temperatura del agregado calentado es preferiblemente de 230 °C o menor, más preferiblemente 210 °C o menor y todavía más preferiblemente 200 °C o menor.

En la etapa de mezclado, la temperatura de mezclado es preferiblemente una temperatura mayor que el punto de reblandecimiento del poliéster. La temperatura de mezclado es preferiblemente de 130 °C o mayor, más preferiblemente 150 °C o mayor, todavía más preferiblemente 170 °C o mayor y aún todavía más preferiblemente 180 °C o mayor, y desde el punto de vista de impedir que se produzca la degradación térmica del asfalto, la temperatura de mezclado es preferiblemente de 230 °C o menor, más preferiblemente 210 °C o menor y todavía más preferiblemente 200 °C o menor.

En la etapa de mezclado, el tiempo de mezclado es, por ejemplo, de 30 segundos o más, preferiblemente 1 minuto o más, más preferiblemente 2 minutos o más y todavía más preferiblemente 5 minutos o más. Aunque el límite superior del tiempo no está particularmente limitado, es, por ejemplo, de aproximadamente 30 minutos.

Desde el punto de vista de mejorar más la durabilidad, el método de producción de la mezcla asfáltica incluye preferiblemente, después de la etapa de mezclado, una etapa de mantener la mezcla resultante a una temperatura igual a o mayor que el punto de reblandecimiento del poliéster.

En la etapa de mantenimiento, aunque la mezcla puede mezclarse adicionalmente, la mezcla puede mantenerse a una temperatura igual a o mayor que la temperatura mencionada anteriormente.

En la etapa de mantenimiento, la temperatura de mezclado es preferiblemente una temperatura mayor que el punto de reblandecimiento del poliéster, más preferiblemente 130 °C o mayor, todavía más preferiblemente 150 °C o mayor, aún todavía más preferiblemente 170 °C o mayor e incluso aún todavía más preferiblemente 180 °C o mayor, y desde el punto de vista de impedir que se produzca la degradación térmica de la composición asfáltica, la temperatura de mezclado es preferiblemente de 230 °C o menor, más preferiblemente 210 °C o menor y todavía más preferiblemente 200 °C o menor.

El tiempo de mantenimiento en la etapa de mantenimiento es preferiblemente de 0,5 horas o más, más preferiblemente 1 hora o más y todavía más preferiblemente 1,5 horas o más. Aunque el límite superior del tiempo no está particularmente limitado, es, por ejemplo, de aproximadamente 5 horas.

[Método de pavimentación de carreteras]

La mezcla asfáltica se usa para el pavimento de carreteras.

El método pavimentación de carreteras incluye preferiblemente una etapa de colocar la mezcla asfáltica mencionada anteriormente, formando de ese modo una capa de material de pavimentación de asfalto.

La capa de material de pavimentación de asfalto es preferiblemente una capa base o una capa superficial.

La mezcla asfáltica puede someterse a colocación por compactación usando una máquina de colocación conocida y el mismo método de colocación. En el caso de usar la mezcla asfáltica como mezcla asfáltica calentada, la temperatura de compactación de la misma es preferiblemente una temperatura mayor que el punto de reblandecimiento del poliéster. La temperatura de compactación es preferiblemente de 100 °C o mayor, más preferiblemente 120 °C o mayor y todavía más preferiblemente 130 °C o mayor, y es preferiblemente de 200 °C o menor y más preferiblemente 180 °C o menor.

Con respecto a las realizaciones mencionadas anteriormente, la memoria descriptiva divulga además las siguientes composición asfáltica, mezcla asfáltica, y así sucesivamente. Debe entenderse que es posible reemplazar los términos “que contiene” y “que incluye” por “que comprende”.

<1> Una composición asfáltica que contiene asfalto, un elastómero termoplástico y un poliéster, en la que el poliéster tiene un punto de reblandecimiento de 90 °C o mayor y 140 °C o menor y un punto de transición vítrea de 40 °C o mayor y 80 °C o menor, y

la razón del poliéster es de 1 parte en masa o más y 17 partes en masa o menos basada en 100 partes en masa del asfalto.

<2> La composición asfáltica tal como se expuso en el punto <1>, en la que el poliéster contiene una unidad estructural derivada de un componente de alcohol que contiene el 60 % en mol o más de un aducto de óxido de alquileno de bisfenol A y una unidad estructural derivada de un componente de ácido carboxílico.

<3> La composición asfáltica tal como se expuso en el punto <2>, en la que el poliéster contiene el 50 % en mol o más de un compuesto de ácido dicarboxílico aromático basado en el componente de ácido carboxílico.

<4> La composición asfáltica tal como se expuso en el punto <2>, en la que el poliéster contiene el 50 % en mol o más de un compuesto de ácido dicarboxílico alifático basado en el componente de ácido carboxílico.

<5> La composición asfáltica tal como se expuso en cualquiera de los puntos <1> a <4>, en la que el poliéster tiene un índice de hidroxilo de 1 mg de KOH/g o más y 70 mg de KOH/g o menos.

<6> La composición asfáltica tal como se expuso en cualquiera de los puntos <1> a <5>, en la que el elastómero termoplástico es al menos uno seleccionado del grupo que consiste en un copolímero de bloque de estireno/butadieno, un copolímero de bloque de estireno/butadieno/estireno, un copolímero al azar de estireno/butadieno, un copolímero de bloque de estireno/isopreno, un copolímero de bloque de estireno/isopreno/estireno, un copolímero al azar de estireno/isopreno, un copolímero de etileno/acetato de vinilo y un copolímero de etileno/éster de ácido acrílico.

<7> La composición asfáltica tal como se expuso en cualquiera de los puntos <1> a <6>, en la que el elastómero termoplástico es al menos uno seleccionado del grupo que consiste en un copolímero de bloque de estireno/butadieno, un copolímero de bloque de estireno/butadieno/estireno, un copolímero al azar de estireno/butadieno, un copolímero de bloque de estireno/isopreno, un copolímero de bloque de estireno/isopreno/estireno y un copolímero al azar de estireno/isopreno.

<8> Una mezcla asfáltica que incluye la composición asfáltica tal como se expuso anteriormente en cualquiera de los puntos <1> a <7> y un agregado.

<9> Un método para producir una mezcla asfáltica, que incluye una etapa de mezclar un agregado calentado, asfalto, un elastómero termoplástico y un poliéster, en el que

el poliéster tiene un punto de reblandecimiento de 90 °C o mayor y 140 °C o menor y un punto de transición vítrea de 40 °C o mayor y 80 °C o menor, y

la razón del poliéster es de 1 parte en masa o más y 17 partes en masa o menos basada en 100 partes en masa del asfalto.

<10> El método para producir una mezcla asfáltica tal como se expuso en el punto <9>, en el que, en la etapa de mezclado,

(i) el asfalto y el elastómero termoplástico se añaden a y se mezclan con el agregado calentado y, luego, se añade y se mezcla el poliéster; o

(ii) el asfalto, el elastómero termoplástico y el poliéster se añaden simultáneamente a y se mezclan con el agregado calentado.

<11> El método para producir una mezcla asfáltica tal como se expuso en el punto <9> o <10>, en el que el poliéster contiene una unidad estructural derivada de un componente de alcohol que contiene el 60 % en mol o más de un aducto de óxido de alquileno de bisfenol A y una unidad estructural derivada de un componente de ácido carboxílico. <12> El método para producir una mezcla asfáltica tal como se expuso en el punto <11>, en el que el poliéster contiene el 50 % en mol o más de un compuesto de ácido dicarboxílico aromático basado en el componente de ácido carboxílico.

<13> El método para producir una mezcla asfáltica tal como se expuso en el punto <11>, en el que el poliéster contiene el 50 % en mol o más de un compuesto de ácido dicarboxílico alifático basado en el componente de ácido carboxílico.

<14> El método para producir una mezcla asfáltica tal como se expuso en cualquiera de los puntos <9> a <13>, en el que el poliéster tiene un índice de hidroxilo de 1 mg de KOH/g o más y 70 mg de KOH/g o menos.

<15> El método para producir una mezcla asfáltica tal como se expuso en cualquiera de los puntos <9> a <14>, en el que el elastómero termoplástico es al menos uno seleccionado del grupo que consiste en un copolímero de bloque de estireno/butadieno, un copolímero de bloque de estireno/butadieno/estireno, un copolímero al azar de estireno/butadieno, un copolímero de bloque de estireno/isopreno, un copolímero de bloque de estireno/isopreno/estireno, un copolímero al azar de estireno/isopreno, un copolímero de etileno/acetato de vinilo y un copolímero de etileno/éster de ácido acrílico.

<16> El método para producir una mezcla asfáltica tal como se expuso en cualquiera de los puntos <9> a <15>, en el que el elastómero termoplástico es al menos uno seleccionado del grupo que consiste en un copolímero de bloque de estireno/butadieno, un copolímero de bloque de estireno/butadieno/estireno, un copolímero al azar de estireno/butadieno, un copolímero de bloque de estireno/isopreno, un copolímero de bloque de estireno/isopreno/estireno y un copolímero al azar de estireno/isopreno.

<17> Uso de la composición asfáltica tal como se expuso en cualquiera de los puntos <1> a <7>, para el pavimento de carreteras.

<18> Uso de la mezcla asfáltica tal como se expuso en el punto <8>, para el pavimento de carreteras.

Ejemplos

Los valores físicos respectivos de las resinas y similares se midieron y evaluaron mediante los siguientes métodos.

[Método de medición]

[Índice de acidez e índice de hidroxilo del poliéster]

Cada uno del índice de acidez y el índice de hidroxilo del poliéster se midieron basándose en el método de la norma JIS K0070:1992. Sin embargo, sólo se cambió el disolvente de medición de un disolvente mixto de etanol y éter tal como se prescribe en la norma JIS K0070:1992 a un disolvente mixto de acetona y tolueno (acetona/tolueno = 1/1 (razón en volumen)).

[Punto de reblandecimiento y punto de transición vítrea del poliéster]

(1) Punto de reblandecimiento

Usando un caudalímetro “CFT-500D” (fabricado por Shimadzu Corporation), mientras se calentaba 1 g de una muestra a una velocidad de aumento de temperatura de 6°C/min, se aplicó una carga de 1,96 MPa mediante un émbolo, y se extruyó la muestra a través de una boquilla que tenía un diámetro de 1 mm y una longitud de 1 mm. Se representó gráficamente la cantidad de descenso del émbolo del caudalímetro frente a la temperatura, y la temperatura a la que fluyó hacia el exterior la mitad de la cantidad de la muestra se definió como el punto de reblandecimiento de la muestra.

(2) Punto de transición vítrea

Usando un calorímetro diferencial de barrido “Q-100” (fabricado por TA Instruments Japan Inc.), se pesaron de 0,01 a 0,02 g de una muestra en una bandeja de aluminio, se sometieron a un aumento de temperatura hasta 200 °C y luego se enfriaron desde esa temperatura hasta 0°C a una velocidad de disminución de temperatura de 10 °C/min. Posteriormente, se realizó la medición mientras se aumentaba la temperatura hasta 150 °C a una velocidad de aumento de temperatura de 10°C/min. La temperatura a la que una extensión de la línea base no mayor que la temperatura de pico endotérmico máximo se cruzó con una línea tangencial que tenía una inclinación máxima de la curva en una región de desde una porción ascendente del pico hasta un vértice del pico se leyó como el punto de transición vítrea de la muestra.

[Evaluación]

[Durabilidad]

Usando un dispositivo de ensayo de rodadura Hamburg (carga: 705 N, anchura de rueda de hierro: 47 mm, presión lineal: 150 N/cm) tal como se usa para el ensayo de durabilidad, se sumergió una probeta de ensayo en agua templada ajustada a 60 °C y se midió para determinar un desplazamiento en el número de pases de neumático de 10.000 y 20.000, respectivamente. Las condiciones de medición siguieron la norma AASHTO T-324-04 (2008), exceptuando la temperatura de inmersión.

Aunque no puede decirse inequívocamente en función del estado del tráfico, el desplazamiento de 0,5 mm en el número de pases de neumático de 20.000 corresponde a de 1 a 2 años en cuanto a vida útil y es una diferencia significativa que puede distinguirse en cuanto a durabilidad práctica.

Ejemplos de producción A1 a A3 (resinas A-1 a A-3)

En un matraz de cuatro bocas de 5 l de volumen equipado con un termómetro, una varilla de agitación fabricada de acero inoxidable, un condensador de tipo flujo descendente y un tubo de entrada de nitrógeno, se cargaron un componente de alcohol y ácido tereftálico para un poliéster, que se muestran en la tabla 1, y se añadieron 20 g de di(2-etilhexanoato) de estaño(II) y 2 g de ácido gálico en una atmósfera de nitrógeno. Se aumentó la temperatura hasta 235 °C durante 3 horas en un calentador de manta y, después de que la temperatura alcanzara 235 °C, se mantuvo el contenido durante 7 horas. Luego, se realizó la reacción a presión reducida a 8,0 kPa durante 1 hora. Después de eso, se enfrió el resultante hasta 180 °C, se cargó el ácido residual y luego se aumentó la temperatura hasta 210 °C durante 2 horas. Se mantuvo la temperatura a 210 °C durante 1 hora, y se realizó adicionalmente la reacción a presión reducida a 8,0 kPa, seguido de realizar la reacción hasta alcanzar el punto de reblandecimiento mostrado en la tabla. De ese modo se obtuvieron las resinas A-1 a A-3 objetivo.

Ejemplos de producción A4, A6 y A7 (resinas A-4, A-6 y A-7)

En un matraz de cuatro bocas de 5 l de volumen equipado con un termómetro, una varilla de agitación fabricada de acero inoxidable, un condensador de tipo flujo descendente y un tubo de entrada de nitrógeno, se cargaron un componente de alcohol y un componente de ácido carboxílico para un poliéster, que se muestran en la tabla 1, y se añadieron 20 g de di(2-etilhexanoato) de estaño(II), 2 g de ácido gálico y 2 g de t-butilcatecol en una atmósfera de nitrógeno. Se aumentó la temperatura hasta 210 °C durante 5 horas en un calentador de manta y, después de que la temperatura alcanzara 210 °C, se mantuvo el contenido durante 2 horas. Luego, se realizó la reacción a presión reducida a 8,0 kPa, seguido de realizar la reacción hasta alcanzar el punto de reblandecimiento mostrado en la tabla. De ese modo se obtuvieron las resinas A-4, A-6 y A-7 objetivo.

Ejemplo de producción A5 (resina A-5)

En un matraz de cuatro bocas de 5 l de volumen equipado con un termómetro, una varilla de agitación fabricada de acero inoxidable, un condensador de tipo flujo descendente y un tubo de entrada de nitrógeno, se cargaron un componente de alcohol y ácido tereftálico para un poliéster, que se muestran en la tabla 1, y se añadieron 20 g de di(2-etilhexanoato) de estaño(II) y 2 g de ácido gálico en una atmósfera de nitrógeno. Se aumentó la temperatura hasta 235 °C durante 10 horas en un calentador de manta y, después de que la temperatura alcanzara 235 °C, se mantuvo el contenido durante 5 horas. Luego, se realizó la reacción a presión reducida a 8,0 kPa durante 1 hora. Después de eso, se enfrió el resultante hasta 180 °C y, luego, se cargaron ácido fumárico, ácido adípico y 2 g de tbutilcatecol. Se aumentó la temperatura hasta 210 °C durante 2 horas, y se mantuvo la temperatura a 210 °C durante 1 hora. Luego, se realizó la reacción a presión reducida a 8,0 kPa, seguido de realizar la reacción hasta alcanzar el punto de reblandecimiento mostrado en la tabla. De ese modo se obtuvo la resina A-5 objetivo.

Tabla 1(1/2)

*1: BPA-PO: Aducto de polioxipropileno (2,2) de bisfenol A

*2: BPA-EO: Aducto de polioxietileno (2,2) de bisfenol A

*3: Cantidad molar basada en 100 mol de componente de alcohol (razón molar)

Tabla 1(2/2)

*1: BPA-PO: Aducto de polioxipropileno (2,2) de bisfenol A

*2: BPA-EO: Aducto de polioxietileno (2,2) de bisfenol A

*3: Cantidad molar basada en 100 mol de componente de alcohol (razón molar)

Ejemplo A1

En un recipiente de acero inoxidable de 3 l, se cargaron 2.200 g de asfalto modificado que contenía el 3 % en masa de SBS (fabricado por FESPA, Méjico) calentado hasta 180 °C como mezcla aglutinante y se agitaron a 100 rpm, a lo que luego se le añadieron 3,4 g de un dispersante “SOLSPERSE 11200” (fabricado por Lubrizol Corp., un dispersante polimérico que tiene un grupo funcional básico, índice de basicidad: 37 mg de KOH/g). Después de eso, se añadieron gradualmente 68 g del poliéster y se agitó el contenido a 500 rpm durante 2 horas, preparando de ese modo la composición asfáltica AS-1. La razón de componentes de la composición asfáltica AS-1 preparada se muestra en la tabla 2.

Posteriormente, se cargó un agregado producido en La Vega (Méjico) calentado hasta 190 °C (véase la composición del agregado tal como se muestra a continuación) en una mezcladora para asfalto y se mezcló a 190 °C durante 30 segundos.

Posteriormente, se añadieron 552 g de la composición asfáltica AS-1 mencionada anteriormente y se mezclaron en la mezcladora para asfalto durante 2 minutos. Se almacenó la mezcla asfáltica resultante a 180 °C durante 2 horas y luego se cargó en un compactador giratorio (una máquina de moldeo circular, fabricada por Cooper Research Technology, carga: 600 kPa, presión de rotación de 100), obteniendo de ese modo una probeta. Se realizaron los diversos ensayos de evaluación, y los resultados se muestran en la tabla 3.

<Composición del agregado producido en La Vega (Méjico)>

% en masa de los pases:

Abertura de tamiz de 19 mm: 100 % en masa

Abertura de tamiz de 12,5 mm: 81.3 % en masa

Abertura de tamiz de 9,5 mm: 68.1 % en masa

Abertura de tamiz de 4,75 mm: 45.1 % en masa

Abertura de tamiz de 2,36 mm: 31.3 % en masa

Abertura de tamiz de 1,18 mm: 18.5 % en masa

Abertura de tamiz de 0,6 mm: 11.5 % en masa

Abertura de tamiz de 0,3 mm: 8.1 % en masa

Abertura de tamiz de 0,15 mm: 6.1 % en masa

Abertura de tamiz de 0,075 mm: 4,5 % en masa

Ejemplos A2 a A6 y A8 y ejemplos comparativos A1 a A4

Se obtuvieron probetas de la misma manera que en el ejemplo A1, excepto porque se usaron componentes que tenían la clase y cantidad mostradas en las tablas 2 y 3. Se realizaron los diversos ensayos de evaluación, y los resultados de los mismos se muestran en la tabla 3.

Ejemplo A7

En un recipiente de acero inoxidable de 3 l, se cargaron 2.200 g de asfalto modificado que contenía el 2,2 % en masa de SBS (fabricado por ARO, Méjico) calentado hasta 180 °C como mezcla aglutinante y se agitaron a 100 rpm, a lo que luego se le añadieron 3,4 g de un dispersante “SOLSPERSE 11200” (fabricado por Lubrizol Corp.). Después de eso, se añadieron gradualmente 68 g del poliéster (resina A-1) y se agitó el contenido a 500 rpm durante 2 horas, preparando de ese modo la composición asfáltica AS-7. La razón de componentes de la composición asfáltica AS-7 preparada se muestra en la tabla 2.

En una máquina de mezclado para asfalto, se cargaron 9.200 g de un agregado producido en Carretera (agregado Grava: 2.300 g, agregado Sello: 2.300 g, agregado Arena: 4.600 g (véase la composición del agregado tal como se muestra a continuación)) que se había calentado previamente hasta 190 °C y se mezclaron a 190 °C durante 30 segundos. Posteriormente, se añadieron 640 g de la composición asfáltica mencionada anteriormente y se mezclaron en la mezcladora para asfalto durante 2 minutos. Se almacenó la mezcla asfáltica resultante a 180 °C durante 2 horas y luego se cargó en un compactador giratorio (una máquina de moldeo circular, fabricada por Cooper Research Technology, carga: 600 kPa, presión de rotación de 100), obteniendo de ese modo una probeta. Se realizaron los diversos ensayos de evaluación, y los resultados se muestran en la tabla 3.

<Composición del agregado producido en Carretera (Méjico)>

% en masa de los pases:

Abertura de tamiz de 19 mm: 98.7 % en masa

Abertura de tamiz de 12.5 mm: 84.4 % en masa

Abertura de tamiz de 9.5 mm: 76.7 % en masa

Abertura de tamiz de 4,75 mm: 57.5 % en masa

Abertura de tamiz de 2,36 mm: 34.3 % en masa

Abertura de tamiz de 1,18 mm: 22.6 % en masa

Abertura de tamiz de 0,6 mm: 13.8 % en masa

Abertura de tamiz de 0,3 mm: 10.3 % en masa

Abertura de tamiz de 0,15 mm: 7.8 % en masa

Abertura de tamiz de 0,075 mm: 4.6 % en masa

Tabla 2

*1: MAS-1: Asfalto modificado que contiene el 3%en masa de SBS

MAS-2: Asfalto modificado que contiene el 2,2 % en masa de SBS

SAS-1: Asfalto puro

*2: Razón basada en 100 partes en masa del asfalto (partes en masa)

*3: Proporción relativa a toda la composición asfáltica

Tabla 3

*1: MAS-1: Asfalto modificado que contiene el 3%en masa de SBS

MAS-2: Asfalto modificado que contiene el 2,2 % en masa de SBS

SAS-1: Asfalto puro

*2: Razón basada en 100 partes en masa del asfalto (partes en masa)

*3: Proporción relativa a todo el agregado

*4: AGG-1: Agregado producido en La Vega (Méjico)

AGG-2: Agregado producido en Carretera (Méjico)

Ejemplo B1

En una máquina de mezclado para asfalto, se cargaron un agregado producido en Carretera (agregado grueso Grava: 2.300 g, agregado grueso Sello: 2.300 g, agregado fino Arena: 4.600 g (la composición del agregado es la misma tal como se mencionó anteriormente)) que se había calentado previamente hasta 190 °C y se mezclaron a 190 °C durante 30 segundos. Posteriormente, se añadieron 640 g de asfalto modificado que contenía el 2,2 % en masa de SBS (fabricado por ARO, Méjico) y se mezclaron en la mezcladora para asfalto durante 1 minuto. Posteriormente, se añadieron 20 g de la resina A-1 y se mezclaron durante 1 minuto. Se almacenó la mezcla asfáltica resultante a 180 °C durante 2 horas y luego se cargó en un compactador giratorio (una máquina de moldeo circular, fabricada por Cooper Research Technology, carga: 600 kPa, presión de rotación de 100), obteniendo de ese modo una probeta. Se realizó el ensayo de durabilidad. Como resultado, el desplazamiento en el número de pases de neumático de 20.000 fue de 6 mm.

Ejemplo comparativo B1

En una máquina de mezclado para asfalto, se cargaron un agregado producido en Carretera (agregado grueso Grava: 2.300 g, agregado grueso Sello: 2.300 g, agregado fino Arena: 4.600 g (la composición del agregado es la misma tal como se mencionó anteriormente)) calentado hasta 190 °C y se mezclaron a 190 °C durante 30 segundos. Posteriormente, se añadieron 660 g de asfalto modificado que contenía el 2,2 % en masa de SBS y se mezclaron en la mezcladora para asfalto durante 1 minuto. Se almacenó la mezcla asfáltica resultante a 180 °C durante 2 horas y luego se cargó en un compactador giratorio (una máquina de moldeo circular, fabricada por Cooper Research Technology, carga: 600 kPa, presión de rotación de 100), obteniendo de ese modo una probeta. Se realizó el ensayo de durabilidad. Como resultado, el desplazamiento en el número de pases de neumático de 20.000 fue de 10 mm. Puede entenderse que los ejemplos son excelentes en cuanto a la durabilidad en comparación con los ejemplos comparativos.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Composición asfáltica que comprende asfalto, un elastómero termoplástico y un poliéster, en la que el poliéster tiene un punto de reblandecimiento de 90 °C o mayor y 140 °C o menor y un punto de transición vitrea de 40 °C o mayor y 80 °C o menor, en la que el punto de reblandecimiento y el punto de transición vitrea se determinan tal como se indica en la memoria descriptiva, y

la razón del poliéster es de 1 parte en masa o más y 17 partes en masa o menos basada en 100 partes en masa del asfalto.

2. Composición asfáltica según la reivindicación 1, en la que el poliéster comprende una unidad estructural derivada de un componente de alcohol que contiene el 60 % en mol o más de un aducto de óxido de alquileno de bisfenol A y una unidad estructural derivada de un componente de ácido carboxílico.

3. Composición asfáltica según la reivindicación 2, en la que el poliéster comprende el 50 % en mol o más de un compuesto de ácido dicarboxílico aromático basado en el componente de ácido carboxílico.

4. Composición asfáltica según la reivindicación 2, en la que el poliéster comprende el 50 % en mol o más de un compuesto de ácido dicarboxílico alifático basado en el componente de ácido carboxílico.

5. Composición asfáltica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que el poliéster tiene un índice de hidroxilo de 1 mg de KOH/g o más y 70 mg de KOH/g o menos, en la que el índice de hidroxilo se determina tal como se indica en la memoria descriptiva.

6. Composición asfáltica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que el elastómero termoplástico es al menos uno seleccionado del grupo que consiste en un copolímero de bloque de estireno/butadieno, un copolímero de bloque de estireno/butadieno/estireno, un copolímero al azar de estireno/butadieno, un copolímero de bloque de estireno/isopreno, un copolímero de bloque de estireno/isopreno/estireno, un copolímero al azar de estireno/isopreno, un copolímero de etileno/acetato de vinilo y un copolímero de etileno/éster de ácido acrílico.

7. Composición asfáltica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que el elastómero termoplástico es al menos uno seleccionado del grupo que consiste en un copolímero de bloque de estireno/butadieno, un copolímero de bloque de estireno/butadieno/estireno, un copolímero al azar de estireno/butadieno, un copolímero de bloque de estireno/isopreno, un copolímero de bloque de estireno/isopreno/estireno y un copolímero al azar de estireno/isopreno.

8. Mezcla asfáltica que comprende la composición asfáltica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 y un agregado.

9. Método para producir una mezcla asfáltica, que comprende una etapa de mezclar un agregado calentado, asfalto, un elastómero termoplástico y un poliéster, en el que

el poliéster tiene un punto de reblandecimiento de 90 °C o mayor y 140 °C o menor y un punto de transición vítrea de 40 °C o mayor y 80 °C o menor, en el que el punto de reblandecimiento y el punto de transición vítrea se determinan tal como se indica en la memoria descriptiva, y

la razón del poliéster es de 1 parte en masa o más y 17 partes en masa o menos basada en 100 partes en masa del asfalto.

10. Método para producir una mezcla asfáltica según la reivindicación 9, en el que, en la etapa de mezclado, (i) el asfalto y el elastómero termoplástico se añaden a y se mezclan con el agregado calentado y, luego, se añade y se mezcla el poliéster; o

(ii) el asfalto, el elastómero termoplástico y el poliéster se añaden simultáneamente a y se mezclan con el agregado calentado.