JP2008525558A - 瀝青組成物の調製及び処理 - Google Patents

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Abstract

とりわけ本発明の主題は、上述の瀝青組成物を調製または処理するための、
−グリコール酸、乳酸、及びグルコン酸のエステル、並びにグルタル酸、コハク酸、アジピン酸のメチル、エチル、及びイソブチルエステル;並びに
−糖、好ましくは水素化糖の内部脱水から由来する製品のエーテルまたはエステル
からなる群から選択される少なくとも一つの化合物の使用である。

Description

本発明は、瀝青組成物を調製または処理するための特定の有機化合物の使用に関する。本発明はまた、これらの特定の有機化合物を使用して、かくして調製または処理された瀝青組成物に関する。
用語「瀝青組成物」は、特に以下のものを意味する:
a)粗石油及びビチューメン、アスファルト及び石油から由来する燃料オイル、並びにそのような製品に基づく瀝青バインダー;
b)天然起源のビチューメン及びアスファルト、並びにそのような製品に基づく瀝青バインダー;
c)いずれかの起源のビチューメン、アスファルト、及び燃料オイルからいずれかの分離技術によって得られるいずれかの分画;
d)木炭の熱分解から由来する炭素ベースの化学品;
e)石炭及び木材から特に由来するいずれかの起源のタール、並びにそれらから得られて良いいずれかの分画;
f)天然起源の樹脂(天然ロジン、ピッチ、アカロイド樹脂、バルサム樹脂、シェラック等)に基づく特にビチューメン及び瀝青バインダーの、上述の製品の流動学的アナログ;
g)変性ロジン及び変性テルペン樹脂のような前記天然樹脂を変性するためのいずれかの方法、特に化学的方法を介して得られるいずれかの誘導体に基づく、特にビチューメン及び瀝青バインダーの、上述の製品の流動学的アナログ;
h)上述のa)からg)の少なくともいずれか一つを少なくとも25重量%、好ましくは少なくとも50重量%含み、更に例えば水、鉱物オイル、動物オイル、及び植物オイル、並びに前記オイルのいずれかの誘導体、例えばメチルエステル、合成樹脂、天然または合成起源のエラストマー若しくは(サーモ)プラスチック、例えばゴム、着色物質、及び顆粒(石、砂利、破砕礫、砂等)から選択される少なくとも一つの他の成分を含んでも良いいずれかの組成物。
これらの組成物は、第一に民間建築産業(BCI)材料、特に路面構築材料を調製するために企図される。
第二にこれらの組成物は、BCIだけでなく、船舶、自動車、または航空機の分野、及び農業の分野でも、密封操作を実施するために企図される。それらは特に、以下に記載または参照されるような瀝青またはアスファルト組成物であっても良い:
−"Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry" (2003), Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KgaA, Weinheim (Germany)の第6版のVol. 4、97〜117頁の"Asphalt and Bitumen"の表題の章;または
−Kirk-Othmerの"Encyclopedia of Chemical Technology" (1992), John Wiley & Sons, Incの第4版のVo. 3、689〜724頁の"Asphalt"の表題の章;または
−上述のKirk-Othmerの文献の第4版のVol. 4、612〜618頁の"Bituminous products"の表題の章;または
−特許文献FR 2 721 043、EP 900 822 B1、FR 2 785 603、US 5 605 946、EP 1 466 878、EP 1 482 012、またはWO 2005/087869;
−スタンダードFD T 65-000、NF EN 12591、またはNF EN 12597のようなビチューメン及び瀝青バインダーに関する国際、欧州、または国内のスタンダードのいずれか。
それらは特に、エマルション、特に水性エマルションの形態を含む固体、ペースト状、または液体形態で存在するビチューメンまたは瀝青バインダーであってよく、特に例えば純粋ビチューメン、路面ビチューメン、産業ビチューメン、酸化ビチューメン、流動化ビチューメン、ポリマー変性ビチューメン、アニオン性若しくはカチオン性エマルション用のビチューメン、及びアニオン性若しくはカチオン性ビチューメンエマルションであって良い。
それらはまた、少なくとも一つの瀝青バインダーを少なくとも一つのタイプの顆粒と組み合わせた瀝青路面用ミックスのような製剤化組成物、または密封用、絶縁用(例えば熱若しくは音の絶縁)、及び/または屋根ふき用、断絶被膜用のフィルム、プレート、またはシートのような、少なくとも一つの瀝青層を含む構造を有するより複雑で成型された組成物であっても良い。
上述の通り、本発明に従って調製及び/または処理される瀝青組成物は、上述のa)からe)の製品、特にビチューメンまたは瀝青バインダーの流動学的アナログであってもよく、前記流動学的アナログは、以下に記載されるように任意に後に変性される天然起源の少なくとも一つの樹脂に基づく:
−上述の文献"Ullmann's Encyclopedia"の第6版のVol. 31、337〜355頁の"Resins, Natural"の表題の章;または
−上述のKirk-Othmerの文献の第4版の291〜302頁の"Resin, Natural"の表題の章;または
−特許文献EP 304 767、またはEP 1 466 878 A1、及び例えばピネンテルペン樹脂、変性ロジンのフェノールエステル、またはロジンのマレイン酸エステルに基づくもの。
上述のa)からe)のいずれか、特にビチューメンまたは瀝青バインダーの「流動学的アナログ」の用語は、問題となる製品、特に純粋ビチューメンまたは瀝青バインダーが、任意に変性された天然起源の樹脂で完全にまたは部分的に置換されている、本発明に従って調製または処理されたいずれかの組成物を意味し、これは前記組成物が、特に浸透度、軟化点、及び/または粘度の点で、置換されることが企図される製品、特にビチューメンまたは瀝青バインダーのものと同じまたは比較的近い流動学的特徴を有する。
それは特に、上述の特許文献EP 304 767、またはEP 1 466 878に記載されたような、歩道を含む民間建築産業(BCI)材料を調製する目的のための、瀝青バインダーで置換され得る植物起源のバインダーの場合であっても良い。
この文脈で、およびより一般的に瀝青組成物に従来関与する活動の場(BCIだけでなく船舶、自動車、または航空機、農業等)、またはそのような組成物を処理する必要がある活動の場(構造物の脱混在化または洗浄の活動、さもなければ不活性化の活動)では、理想的には以下に記載された指標の全てを有する手段が求められている:
a)所定の応用、例えば流動化剤、即ち瀝青組成物の上昇温度(80−200℃)での粘度の低下が可能であると同時に、室温への十分に迅速な冷却の後、必要とされる機械的特徴、特に接着性の十分な増大を有するように確保する試薬としての応用が企図されるいずれかの機能が有効であること;
b)取り込まれるいずれかの組成物の調製条件および/または使用条件を悪化させない、または改善さえすること;
c)それを含む前記組成物またはいずれかの材料の性能、並びに中間及び最終物性を悪化させない、または改善さえすること;
d)ヒト及び環境保護の点で、特に永久的な制限調節に関して無害であり、最小の破壊のみ生ずること;
e)可能であれば永続的な発達のアプローチにおいて使用するように再生可能である天然起源の材料から由来すること。
民間建築産業(BCI)のセクター、例えば路面産業(路面の(再)構築、維持、及び補修)のために企図される瀝青組成物の特定の分野では、理想的には上述の指標と共に以下のことが可能な手段が特に求められている:
a)機能的なアジュバント、特に流動化剤として有利に使用できること;
b)上昇温度、即ち80から200℃の間(即ち顆粒との高温混合、及び/または顆粒を適用する前の支持体上での高温展開)で適用され、一般的に無水であることが企図されるバインダー組成物、及び加熱されず、即ち一般的に100℃未満の温度(即ち顆粒との冷却混合、及び/または顆粒を適用する前の冷却展開)で適用され、一般的に水性エマルションの形態で存在することが企図されるバインダー組成物の両者で有利に使用できること;
c)生成した製品、例えば加熱路面混合物、冷却路面混合物、及び前記バインダー組成物から得られるカバーリングが、それらを企図される使用、特にその路面での使用に適切なようにする機械的及び流動学的特徴を獲得及び保存させることができること;
d)化石起源(石油または石炭)のアジュバント、例えば流動化剤よりも経済的に許容可能であること、特に:
−いずれかの危険物質、特に発ガン性または突然変位誘発性であると認識されるいずれかの物質、例えば芳香族炭化水素、特にベンゼン及びその誘導体、ナフタレン、またはクリセンを含まないこと;
−バインダー組成物の加熱適用の間を含み、蒸気の生成が低いという特性を有すること;
−一般的に100℃未満、通常50から90℃の間である、化石起源のアジュバントのものより好ましくは高い、十分に高い引火点を有すること;
−許容可能な臭気、即ち化石起源のアジュバントのものより十分に受け入れやすくまたは刺激性でなく、好ましくは無臭である臭気を有すること;
−良好なすすぎ特性、即ち水溶液によって運搬できと同時に、環境に無害なままである(生体蓄積の欠如)という良好な性能を有すること。
ビチューメンエマルションの特定の分野では、この効果に対して、上述の特許文献FR 2 721 043に記載されている通り、ビチューメン流動化剤として、任意に他の植物オイル(特にアマニオイル)と組み合わせた菜種オイルまたは菜種オイル誘導体の使用が提案されている。
次いで、路面構築のための瀝青バインダーの特定の分野では、前述の特許文献EP 900 822 B1に記載されているように、任意に異性化されたヒマワリオイル、またはアマニオイルのメチルモノエステルからなる流動化または流体化剤を使用することが推奨された。これらのメチルモノエステルは、理論的に、バインダーを展開した後に空気と接触させて、化学的に変化、特に架橋または重合されており、前記バインダーの粘度を増大し、かくして理論的に経時的に接着の十分な増大を確保している。
実際には、乾燥化としても既知であるこの重合は一般的に不十分であり、コバルト、マンガン、またはジルコニウムの有機塩のような金属触媒(または乾燥剤)を導入することが非常に推奨されている。それは前記工程を複雑化し、コストを増大するという事実に加えて、特に接着の増大に関して十分な効力がなく、この導入は環境及び健康の観点から不満足である。
動物オイルまたは植物オイルから得られるそのようなものエステルは更に、前述の特許文献FR 2 785 603に記載されている通り、加熱することなく展開できる路面混合物を、加熱することなく調製するために、パウダー形態で最初に使用されるビチューメンで使用されている。
乾燥化触媒の導入はまた、前記文献で強調されている。
最後に、路面または民間エンジニアリング構築層の調製のために、「流動学的アナログ」、即ち植物起源のバインダーで瀝青バインダーを置換することが、特許文献EP 1 466 878 A1で提案されている。
その浸透特性について選択される特許請求の範囲に記載されたバインダーは、いずれかの天然及び合成エラストマー、またはいずれかの熱可塑性ポリマーは含まれず、植物起源で選択された軟化点を有する2から98重量%の少なくとも一つの天然または変性天然樹脂を含む。それらは特に変性ロジンまたはテルペンピネンタイプの樹脂であって良い。
更にかくして得られた樹脂ベースの組成物は、選択された粘度を有する植物起源の98から2重量%のオイルを含む。このオイルは、特にアマニオイル、ダイズオイル、ウッドオイル、または脱水ヒマシ油、または菜種オイルのメチルエステルであって良い。
"Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry" (2003), Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KgaA, Weinheim (Germany)の第6版のVol. 4、97〜117頁の"Asphalt and Bitumen"の表題の章 Kirk-Othmerの"Encyclopedia of Chemical Technology" (1992), John Wiley & Sons, Incの第4版のVo. 3、689〜724頁の"Asphalt"の表題の章;または−上述のKirk-Othmerの文献の第4版のVol. 4、612〜618頁の"Bituminous products"の表題の章 FR 2 721 043 EP 900 822 B1 FR 2 785 603 US 5 605 946 EP 1 466 878 EP 1 482 012 WO 2005/087869 "Ullmann's Encyclopedia"の第6版のVol. 31、337〜355頁の"Resins, Natural"の表題の章 Kirk-Othmerの文献の第4版の291〜302頁の"Resin, Natural"の表題の章 EP 304 767 EP 1 466 878 A1
しかしながら本出願人の知見では、瀝青組成物の調製の間で、化石起源のアジュバント、特に流動化剤を置換する観点で、産業上及び商業上のスケールで今日まで使用されている有効な手段は、植物オイル、特にヒマワリオイルまたは菜種オイルのメチルモノエステルの使用からなるもののみである。
しかしながら、上記指摘したとおり、任意に乾燥剤と組み合わせたこれらの植物オイルのメチルエステルは、今日必要とされる全ての技術的、経済的、及び環境的な目的を満たすわけではない。
本出願人は、功績として、天然で再生可能な起源の物質から一般的に由来する特定の他の有機化合物が、化石起源のこれらのアジュバントを置換できるだけでなく、特に上述の指標a)からd)に関して、当該技術分野で推奨されている植物オイルのメチルモノエステルと少なくても同じくらい、または特定の観点ではより有利なものであることを見出した。
これらの同じ選択される有機化合物が、これらの同じ瀝青組成物を処理、特に洗浄するための手段、特にその表面に存在する、及び/またはいずれかの性質の材料及び目的物の構成バルクにおけるそのような組成物の残余物、跡、またはひずみを除去するための手段として有利に使用できるために、上述のメリットは更により価値のあるものである。
とりわけ本発明の主題は、上述の瀝青組成物を調製または処理するための、
−グリコール酸、乳酸、及びグルコン酸のエステル、並びにグルタル酸、コハク酸、アジピン酸のメチル、エチル、及びイソブチルエステル;並びに
−糖、好ましくは水素化糖の内部脱水から由来する製品のエーテルまたはエステル
からなる群から選択される少なくとも一つの化合物の使用である。
上述の一連のエステルに関しては、それらは潜在的にエステル化された考慮される酸のCOOH官能基の数だけでなく、前記官能基のそれぞれの有効なレベルのエステル化(全部かそうでないか)に特に依存して、モノエステル及び/またはジエステルであっても良い。
本発明の第一の変形例によれば、グリコール酸、乳酸、またはグルコン酸のエステルは、これらの酸のそれぞれと、14までの炭素原子を含むアルコール、好ましくは1から12の炭素原子を含むアルコールとのエステルである。前記エステルは特に、メチル、エチル、ブチル、イソブチル、ヘキシル、エチルヘキシル、オクチル、デシル、若しくはドデシルラクテート、またはこれらの製品の少なくともいずれか二つのいずれかの混合物であっても良い。
第二の変形例によれば、前記エステルはまた、グルタル酸、コハク酸、またはアジピン酸のメチル、エチル、及びイソブチルエステルから選択される少なくとも二つの製品の混合物であっても良い。
別の変形例によれば、瀝青組成物の調製または処理のための本発明によって使用される化合物は、糖の内部脱水から由来する製品のエーテルまたはエステルであり、前記糖はグルコース、マルトース、ラクトース、ガラクトース、スクロース、マンノース、キシロース、リボース、フルクトース、イソマルツロース、ソルボース、及びイドース、前述の糖の水素添加同等物、並びにこれらの製品の少なくとも二つの混合物から選択される。
有利には前記化合物は、ソルビトール、マンニトール、またはイジトールの内部脱水から由来する製品のエーテルまたはエステル、特にイソソルビド、ソルビタン、イソマンニド、マンニタン、イソイジド、またはイジタンのエーテルまたはエステル、あるいはこれらの製品の少なくとも二つの混合物である。
とりわけ以下のものであって良い:
−これらの製品のモノエーテル、ジエーテル、または少なくとも一つのものエーテルと少なくとも一つのジエーテルとの混合物;
−これらの製品のモノエステル、ジエステル、または少なくとも一つのものエステルと少なくとも一つのジエステルとの混合物。
好ましくは前記化合物は、主に、即ちその重量の少なくとも50%(乾燥/乾燥)の、イソソルビド、ソルビタン、イソマンニド、及び/またはイソイジドのジエーテルまたはジエステルからなる。
別の変形例によれば、前記化合物は、イソソルビド、ソルビタン、イソマンニド、及び/またはイソイジドのエチル、メチル、アセチル、ブチル、イソブチル、ヘキシル、2−エチルヘキシル、オクテニル、ラウリル、パルミチル、ステアリル、またはオレイル誘導体、及びこれらの製品の少なくとも二つの混合物を含む群から有利には選択される。
特に有利な態様では、前記化合物は、その重量の少なくとも50%、好ましくは少なくとも80%(乾燥/乾燥)の、イソソルビド、ソルビタン、イソマンニド、及び/またはイソイジドのメチル誘導体からなる。
前記化合物は特に、その重量の少なくとも50%、好ましくは少なくとも80%(乾燥/乾燥)の、ジメチルイソソルビド(DMI)からなって良い。有利には、次いでDMIは、80%より高い、好ましくは90%より高い純度を有する。
本出願人は特に、以下に記載の実施例で示されるように、本発明に従って選択された化合物、第一にイソソルビドのエステル化化合物、とりわけDMIだけでなく、上述のようなイソソルビドまたは乳酸エステルのような選択されたエステル化化合物が、瀝青組成物の調製の間で化石起源のアジュバント、特に流動化剤を有利に置換することができるだけでなく、これらの同じ瀝青化合物を処理、特に洗浄する手段として有利に使用できることを見出した。
DMIは瀝青化合物の調製及び洗浄のために、上述のa)からe)の指標の全てを満たすことができ、当該技術分野で推奨されている植物オイルのメチルモノエステルと少なくとも同じくらい有利であり、または特定の観点ではそれ以上に有利であることが特に見出された。
特定のアスファルト組成物におけるに塩基性エステルの使用は、特許文献US 3 035 930及びUS 3 594 202において30年以上前にすでに記載された。ある特定のアジピン酸エステルは、非常に長い化合物のリスト内で、これらの文献に個別的に引用されているが、実施例では全く選択されていない。これらの文献の全てにおいて考慮されているエステルは、高分子量の必須に非揮発性の長鎖脂肪エステルであり、好ましくは少なくとも6の炭素原子を含むアルコールから得られる。これは特に、個別的に引用されるアジピン酸エステルのみに当てはまるが、これら二つの特許文献では、主にそれぞれ例として以下のものは全く説明されていない:
−特許文献US 3 035 930で挙げられている、ビス(2−メチルヘプチル)アジペート、及びビス(3−エチルヘキシル)アジペート;
−特許文献US 3 594 202で挙げられているジイソオクチルアジペート、及びジイソデシルアジペート。
常に高い(全体で20%から65%/アスファルトの間)取り込みの度合いで、本質的にその使用が効果的に説明されている唯一の製品は、それぞれセバシン酸またはアジピン酸のエステル、とりわけそれぞれ一方で(US 3 035 930)ビス(2−エチルヘキシル)セバケート、他方で(US 3 594 202)ジイソセチル及びジイソデシルフタレートである。
指摘した通り、それらは高分子量の非揮発性エステルであり、この例では主に350より高い分子量を有する。それらは非常に油性の液体の形態で存在し、これらの二つの特許によれば、アスファルトを非常に可撓性に維持するだけでなく、環境温度と共に極端に低温(US 3 035 930によれば−40℃未満)であっても良い温度でもそのように維持するために使用されている。
これらの特許文献の教示によれば、そのようなエステルは、石油から由来する流動化剤を置換するために所望されるような、適用後にアスファルトの接着を良好に増大することができないため、前述の植物オイルのメチルエステルの態様と同様に流動化剤ではないことが以上より導かれる。
アジピン酸、コハク酸、及びグルタル酸のメチルエステルは、特許文献US 5 011 620によりプリント回路基盤を処理するための洗浄剤としてすでに推奨されているが、前記特許文献の教示は、瀝青化合物で特に汚された基体の洗浄のためのこれらの同じエステルの使用を想到することは、いずれの態様でも可能とするものではないことにも注意すべきである。これらの同じ教示によれば、問題となるエステルは、非常に大量の炭化水素ベースの溶媒と混合されていなければ、プリント回路基盤の洗浄に有効ではないために、このことは更により確かなことであり、前記溶媒はこれらの混合物の75%から95%を占める。更に、特許文献US 5 011 620は、瀝青組成物の調製とは全く異なる分野に関するものであるため、この分野でのとりわけ流動化剤としての前記エステルのいずれかの利点をそこから推測することは全く不可能である。
更に、ポリマー溶媒または可塑剤としての、ジアンヒドロヘキシトール誘導体(エステルまたはエーテルであるが、ポリエステル、カーボネート、チオエーテル、チオエステル、アミド、(チオ)ウレタン、ウレア、ホスフェート、及びホスホネート)の使用は、特許文献WO 99/45060に記載されているが、前記特許文献は、瀝青組成物から特になる製品の調製または処理、特に洗浄のための、エステルまたはエーテルを含むこれらの同じ誘導体の使用を想到することは、いずれの態様でも不可能である。
前記文献の詳細な説明及び実施例の両者で考慮されているポリマー、並びにそれらを含む最終製品は、ビチューメン、瀝青バインダー、またはその流動学的アナログのような瀝青組成物とは同一でも相同でもない。
更に、前記文献から洗浄方法を導くことは困難である。この理由は、前記特許文献WO 99/45060の3〜6頁の応用例は、瀝青組成物の分野に関するものではなく、「本発明に係る可塑剤」として使用されている正確なジアンヒドロヘキシトール誘導体がいずれのものかを特定していないためである。ポリマーに対する前記誘導体の正確な効果は、常に記載されまたは推定可能であるわけではなく、多くの実施例で、前記誘導体は、しばしば重大な量の一つ以上の溶媒(トルエン、イソプロピルアセテート/イソプロパノール、エタノール/イソプロピルアセテート、「鉱物スピリット」/メタノール)と組み合わせされているのである。
前記特許文献の応用例6から8は、その部分について、使用される可塑剤、特にイソソルビドまたはイソマンニドのエステルの性質を特定している。しかしながら再言すると、これらの実施例は瀝青組成物の調製の分野に関するものではなく、むしろPVCフィルム(実施例6−7)または硫化ゴム(実施例8)の調製の分野に関するものであり、それらは最も可能性のある弾性、引き出し性、柔軟性、または可撓性が所望される固形最終製品である。前記エステルによりこの場合に保証される機能は、本発明によって特に所望される機能、、即ち適用後に瀝青組成物の接着を良好に増大することを確保できる流動化剤の機能とは異なる。
更に、前記特許文献の教示は、特に瀝青組成物で汚された基体の洗浄のためのこれらの同じエステルの使用を想到することを、いずれかの態様でも可能とするものではない。
その結果として、上述の瀝青組成物の分野、特に流動化剤または洗浄剤として使用できる新規な手段がここで利用可能となる。
この手段は、本発明によって選択され、更に、とりわけ上述の特許文献US 3 035 930及び3 594 202で好ましいまたは説明される、非揮発性で非常に油性の性質の特定のエステルによって提供されるものとは絶対的に区別される一般的特徴を有する化合物によって形成される。
有利には、本発明によって使用される化合物は、前記エステルのものより有意に低い分子量及び/または引火点を有し、特に以下のものを有する:
−65℃より高く175℃未満、好ましくは90℃より高く170℃未満、より好ましくは100℃より高く165℃未満の引火点;及び/または
−100から300の間、好ましくは130から300の間、より好ましくは150から250の間の分子量。
一般的に、本発明によって使用される化合物は、粗石油、燃料オイル、タール、ビチューメン及び瀝青バインダー、特に純粋ビチューメン、路面ビチューメン、産業用ビチューメン、酸化ビチューメン、流動化ビチューメン、流体化ビチューメン、ポリマーで、特にエラストマー及び/または熱可塑性ポリマーで変性されたビチューメン、アニオン性またはカチオン性エマルションのためのビチューメン、アニオン性またはカチオン性ビチューメンエマルション、任意に後に変性される天然起源の少なくとも一つの樹脂に基づく前記ビチューメン及び瀝青バインダーの流動学的アナログ、コーティング、特に表面コーティング、路面混合物、特に加熱路面混合物及び貯蔵可能な路面混合物、及び瀝青塗料を含む群から選択される組成物の調製または処理のために特に使用されて良い手段を構成する。
これらの組成物は、特に交通路、密封スクリード、側道被覆、アートワークの被覆、建物または住宅の被覆、熱及び音の絶縁材、腐食または湿気に対する保護のための密封または被覆材料、作業、貯蔵、または移動の表面または閉塞部、例えば研究室の作業台、タンク、ポンプ、及び水槽、または砂、礫、若しくは生体生物のような混在物質の(再)構築、維持、補修、及び/または洗浄のために企図されて良い。
これらの組成物は、民間建築産業材料、特に路面構築材料の調製のために有利には使用されて良い。
これらの組成物は、鉱物ベースの材料(例えば顆粒またはコンクリート表面またはブロック)または木製材料を製剤化または被覆するために有利には使用されて良い。
それらは特に、ビチューメン、天然または合成エラストマー、特にポリブタジエンタイプのもの、天然ラテックス、ラバー、スチレン−ブタジエン(SBR)、スチレン−ブタジエン−スチレン(SBS)、またはエチレンコポリマー、例えばエチレン/ビニルアセテート(EVA)またはエチレン/ブチルアセテート(EBA)、熱可塑性ポリマー、特にポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリラクテート、ポリヒドロキシアルカノエート、またはポリブチルスクシネートタイプのもの、天然または変性天然樹脂、鉱物、動物、及び植物オイル、並びに前記オイルの誘導体、界面活性剤、接着剤、流動学的剤、架橋剤、例えばポリマー、顔料、染料、及び顆粒、例えば石、礫、破砕礫、及び/または砂を含む群から選択される少なくとも一つの製品を、単独でまたは混合物として含んで良い。
本発明の主題は本質的に、
−グリコール酸、乳酸、及びグルコン酸のエステル、並びにグルタル酸、コハク酸、及びアジピン酸のメチル、エチル、及びイソブチルエステル;並びに
−糖、好ましくは水素添加糖の内部脱水から由来する製品のエーテルまたはエステル
からなる群から選択される少なくとも一つの化合物と瀝青組成物を接触させて配置することを特徴とする、瀝青組成物の調製または処理方法である。
前記化合物は特に、前述の化合物のファミリーの一つまたは他のものからとりわけ選択されて良い。それは、上述のような範囲内である引火点及び/または分子量の特徴を有するように、とりわけ選択されて良い。
瀝青組成物は、路面または路面以外の構築物のための前述の使用のいずれかのために企図されてよく、上述の製品(特に天然または合成エラストマー、天然または変性天然樹脂、鉱物、動物、及び植物オイル、並びに前記オイルの誘導体、界面活性剤、接着剤、流動学的剤、架橋剤、顔料、染料、及び顆粒)の少なくともいずれか一つを、前記化合物と共に含んで良い。
本発明の進歩的な概念は更に、
−グリコール酸、乳酸、及びグルコン酸のエステル、並びにグルタル酸、コハク酸、及びアジピン酸のメチル、エチル、及びイソブチルエステル;並びに
−糖、好ましくは水素添加糖の内部脱水から由来する製品のエーテルまたはエステル
からなる群から選択される少なくとも一つの化合物を、いずれかの割合、好ましくは0.1から95重量%、より好ましくは0.5から50重量%の割合で含むことを特徴とする瀝青組成物を包含する。
前記化合物は特に、前述の化合物のファミリーの一つまたは他のものからとりわけ選択されて良い。それはまた、前述のような範囲内である引火点及び/または分子量の特徴を有するように、とりわけ選択されて良い。
瀝青組成物は特に、1から30重量%の前述の化合物の少なくとも一つを含んで良い。これらの化合物の高い効力のため、特に有利な態様では、それは1から18重量%のみを含む。
特に前述の割合で前記瀝青組成物で使用される化合物は、特にジメチルイソソルビド(DMI)であって良い。
瀝青組成物は、路面または路面以外の構築物のための前述の使用のいずれかのために企図されてよく、上述の製品(特に天然または合成エラストマー、天然または変性天然樹脂、鉱物、動物、及び植物オイル、並びに前記オイルの誘導体、界面活性剤、接着剤、流動学的剤、架橋剤、顔料、染料、及び顆粒)のいずれかの少なくとも一つを、前記化合物と共に含んで良い。
本発明の主題は更に、
−グリコール酸、乳酸、及びグルコン酸のエステル、並びにグルタル酸、コハク酸、及びアジピン酸のメチル、エチル、及びイソブチルエステル;並びに
−糖、好ましくは水素添加糖の内部脱水から由来する製品のエーテルまたはエステル
からなる群から選択される少なくとも一つの化合物の、瀝青組成物のための流動化剤としての使用である。
瀝青組成物のためのこの新規な流動化剤は、とりわけジメチルイソソルビド(DMI)であって良い。この化合物は特に、植物オイルのメチルエステルと共に、事前に構成された混合物の形態を含む組み合わせで考慮されて良い。
本出願人は特に、DMIが植物オイルのメチルエステルと全ての割合で混和できることを見出した。その結果、特に事前に構成された混合物の形態で、一方でDMI、他方で前記メチルエステルを組み合わせることが可能であり、これらの混合物は流動化剤として使用可能である。
本発明の主題は更に、
−グリコール酸、乳酸、及びグルコン酸のエステル、並びにグルタル酸、コハク酸、及びアジピン酸のメチル、エチル、及びイソブチルエステル;並びに
−糖、好ましくは水素添加糖の内部脱水から由来する製品のエーテルまたはエステル
からなる群から選択される少なくとも一つの化合物の、瀝青組成物のための洗浄剤としての使用である。
瀝青組成物のためのこの新規な洗浄剤は、単独でまたは組合せとして、特に他の製品、例えばテルペン化合物との混合物として、特にジメチルイソソルビド(DMI)であって良い。
有利には、本発明に係る瀝青組成物のための新規な流動化剤または洗浄剤は、
−65℃より高く175℃未満、好ましくは90℃より高く170℃未満、より好ましくは100℃より高く165℃未満の引火点;及び/または
−100から300の間、好ましくは130から300の間、より好ましくは150から250の間の分子量
を有する。
本発明は、以下の実施例の補助の下でより詳細に記載されるが、この実施例はいずれの態様でも制限的なものではない。
実施例1
この試験は、瀝青組成物の調製の分野における、本発明によって選択された有機化合物の、特に流動化剤としての利点を調査する。
Eurovia社により提供される"20/30"タイプのビチューメンを、オーブンで100℃の温度で軟化する。軟化したビチューメンを、135℃に加熱したRheomixブランドのバッチミキサー内に導入する。
この添加剤を含まないビチューメンベースの組成物(「ビチューメンT1」)を使用して、それぞれ8重量/重量%のビチューメンを導入することにより、以下の瀝青組成物を調製する(ビチューメンT2、T3、及びT4は本発明の範囲外であり、ビチューメンA、B、及びCは本発明の範囲内である):
−ビチューメンT2:非常に強い臭気、褐色、芳香性、60から65℃の間の引火点、約190℃の蒸留温度、及び0.97に近い密度を有する、ビチューメン流動化剤として一般的に使用される石油化学起源の市販品;
−ビチューメンT3:生の植物オイルに特徴的な臭気、淡黄色、約188℃の引火点、350℃に近い蒸留温度、及び約0.88の密度を有する、ヒマワリオイルのメチルエステルに基づく組成物;
−ビチューメンT4:乾燥剤として0.15%(重量/ビチューメンの重量の%)のマンガンオクタノエートが導入されていることを除き、ビチューメンT3と同一;
−ビチューメンA:本出願人によって調製された無臭のジメチルイソソルビド(DMI)組成物;
−ビチューメンB:Sigma社によって市販されている、特徴的な臭気のブチルラクテート;
−ビチューメンC:Invista社によって市販されている、グルタル酸、コハク酸、及びアジピン酸のジメチルエステルに基づく、比較的無臭の「DBE(登録商標)二塩基性エステル」。
ビチューメンT1からT4及びAからCのそれぞれを、バッチミキサーで30分間混合し、前記ミキサーから取り出した後、環境温度に供する。
前記ビチューメンのそれぞれのサンプルを100℃の再加熱した後に採取し、新たな冷却工程の過程で、その温度が40℃に達した際に、ビチューメンの粘度をAR 2000粘度計で測定する(以下で「粘度1」と称する)。
ビチューメンT1からT4及びAからCのぞれぞれについて、開口フラスコで50℃で3週間前記ビチューメンのそれぞれを貯蔵した後、40℃での粘度を同じ態様で再び測定する。かくして測定されたこの粘度(以下で「粘度2」と称する)は、流動学的挙動、特に「接着の増大」の変化を示すことが可能であり、路面産業におけるエイジングの真の条件下での適用の後に考慮されるビチューメンの挙動とみなせる。
以下の表は、非流動化コントロールビチューメン(ビチューメンT1)、本発明の範囲外であるビチューメンT2からT4、本発明の範囲内であるビチューメンAからCについて、かくして見出された粘度1及び粘度2(単位:mPa.s)と、粘度2/粘度1の非に等しいこれらの粘度の変化率の値(以下で「V指数」と証する)を集約している。
Figure 2008525558
これらの結果は概略として以下の事柄を示す:
1)添加剤を含まないビチューメンT1は、粘性(79400mPa.sの粘度1)であるだけでなく、エイジングの後の非常に顕著に粘度の増加を続ける(粘度2=110000mPa.s);
2)ビチューメンT2からT4及びAからCのそれぞれで使用される添加剤は、ビチューメンの初期粘度を非常に有意に減少することができ、これらにはビチューメンA、B、及びCのそれぞれで本発明によって使用されるDMI、ブチルラクテート、及びDBE(登録商標)二塩基性エステル組成物が含まれる;
3)ヒマワリオイルのメチルエステルに基づく従来品の組成物は、実際にビチューメン流動化効果を有する(ビチューメンT3及びT4を参照)。他方で、この場合と乾燥剤と組み合わされた場合(ビチューメンT4)では、石油化学起源の標準的な流動化剤で得られるものと同じオーダーの「接着の増大」を得ることは不可能である(ビチューメンT2:粘度1=9500mPa.s;粘度2=33300mPa.sを参照)。それ故この組成物は、全ての所望される応用の目的を満たすことはできず、特に交通量の多い路面の構築で使用する場合に顕著である;
4)本発明によって使用されて良い化合物、第一にDMI(ビチューメンA)、それだけでなく二塩基性エステル(ビチューメンC)、より少ない度合いではあるがブチルラクテート(ビチューメンB)では、石油化学起源の前記の標準的な試薬で観察されたものに(ずっと)近い、特に「接着の増大」の挙動を得ることが可能である。
DMIのようなイソソルビド誘導体の値は、ここで強調されるほど特に価値のあるものであり、それ故ビチューメン及び/または樹脂組成物についての流動化剤として、化石起源のものを含む当該技術分野でアジュバントを有効に置換することができ、同時に特に以下のものを含むとりわけ有利な固有の特徴を有することができる:
−比較的高い引火点、即ち120℃;
−無臭で皮膚や眼に対する刺激効果がないこと;
−非常に低い蒸気圧、即ち20℃で10−5パスカル;
−水中環境を含む環境に対する負の影響がないこと、特に生体蓄積性のないこと;
−高い化学的安定性;
−金属に対する腐食力のないこと;
−全ての割合で水中に完全に溶解し、良好なすすぎ能力を有すること。
本出願人によって実施された別の試験では、イソソルビドエステルまたは他の乳酸エステル、特に主にイソソルビドジエステルに基づく組成物、例えばイソソルビドジオクタノエート、またはヘキシル、ブチル、またはドデシルラクテートは、植物オイルのメチルエステルと対照的に、非常に柔らかいビチューメンを生ずるビチューメン流動化剤として使用されても良いことが示された。
実施例2
この実施例は、瀝青組成物の処理、とりわけそのような組成物で汚れた表面、この場合ガラスプレートの洗浄における溶媒としての、本発明によって使用されても良い化合物の利点を評価する。
溶融形態である、Eurovia社により提供される"70/100"タイプのビチューメンを、ガラスプレート上に約0.5から1mmの厚みのフィルムとして広げる。
かくして広げたビチューメンを室温で放置してから、試験溶媒化合物で浸したコットンウールの断片をその上に配置する。このコットンウールをガラスドームでカバーし、溶媒の蒸発を制限する。
化合物のそれぞれを、特に以下の二つの試験によって評価する:
−試験1:ビチューメンと浸したコットンウールの間の接触後一時間で、コットンウールを取り出してビチューメン溶媒としての化合物の作用を観察する。
この試験1については、以下の基準を採用する:
0:コットンウールはそのまま;
1:コットンウールにビチューメンの跡が残る:
2:コットンウールが全表面で汚れる;
3:溶媒によってビチューメンが溶け、コットンウールに移動する。
−試験2:次いでコットンウールでビチューメンを拭き取り、機械的作用での洗浄を評価する。
この試験2については、以下の基準を採用する:
0:コットンウールはそのまま;
1:コットンウールにビチューメンの跡が残る:
2:コットンウールが黒くなる
3:ビチューメンが明らかに剥がれる;
4:ビチューメンが容易に除去される。
以下の各種の溶媒化合物を、試験1及び試験2に供した:
・化合物T1:"red"タイプのガスオイル;
・化合物T2:Prodasynthe社により市販されるD-limonene;
・化合物T3:実施例1に記載されたヒマワリオイルメチルエステル組成物;
・化合物A:本出願人によって合成されたヘキシルラクテート;
・化合物B:75重量%の化合物Aと25重量%の化合物T3の混合物;
・化合物C:50重量%の化合物Aと50重量%の化合物T2の混合物;
・化合物D:75重量%の化合物Aと25重量%の化合物T2の混合物;
・化合物E:ソルビトール及びオクタン酸から本出願人によって得られた、約60重量%のイソソルビドジオクタノエートとソルビタンジオクタノエートとの混合物に基づく組成物であって、更に本質的にイソソルビド及びソルビタンモノオクタノエートと、ソルビタントリ及びテトラオクタノエートとを含む組成物;
・化合物F:50重量%の化合物Eと50重量%の化合物T2の混合物;
・化合物G:65重量%の化合物T1と35重量%の実施例1に記載されたジメチルイソソルビド(DMI)の混合物。
以下の表は、化合物T1からT3及びAからGのそれぞれについて、試験1及び試験2の試験のそれぞれについて得られた評価を集約している。
Figure 2008525558
この表は概略として、本発明によって使用されて良い化合物が、瀝青組成物の処理、特にそのような組成物で混在化または汚れた表面または材料の洗浄のための共溶媒を含む溶媒として使用されて良いことを示す。
これは例えばヘキシルラクテートの場合に当てはまり、ガスオイル、D-limonene、または植物オイルのメチルエステルのような製品を、有利には完全にまたは部分的に置換することができる。
これはまた、イソソルビドエステルまたはエーテル、たとえばイソソルビドジオクタノエート、およびジメチルイソソルビド(DMI)についても当てはまる。
特に、実施例1で指摘されたこの化合物の数多くの特性と組み合わせて、ビチューメン溶媒としてのDMIの機能性のここで見られた観察は、閉塞部(例えばタンク)、表面(例えば研究室の作業台)、または材料(砂または礫)の産業用の洗浄のためにこの製品を使用することを考慮することが可能であり、ガスオイルのような化石起源の化合物に対する少なくとも部分的な置換品として使用できる。
実施例3
この試験では、ビチューメンの流動学的アナログからなり、重量ベースで以下のものを含む瀝青組成物のための流動化剤としての、イソソルビドジオクタノエートの利点の研究が実施された:
−DRT社により市販されている、78%のロジンのペンタエリスリトールエステルに基づく組成物"Dertoline P2L";
−Arkema社により市販されている、4%の20/20 EVAタイプのポリマー;及び
−本出願人によって調製された、18%のイソソルビドジオクタノエート。
本発明に係るこの瀝青組成物について、以下の特徴が測定された:
−スタンダードNF EN 1427による、リングアンドボール温度;
−スタンダードNF EN 1426により、特に25℃での浸透度;及び
−浸透率。
これを、以下のコントロール組成物「T1」及び「T2」と比較した。
−T1:Eurovia社により提供される、"50/70"タイプの路面ビチューメン;
−T2:85%のDertoline P2Lエステル、4%の20/20 EVAポリマー、及び11%のビチューメン3及び4で上記実施例1で使用されたヒマワリオイルメチルエステルに基づくビチューメン組成物。
本発明に係るビチューメン組成物は、以下の特徴を有することが見出される:
−コントロール組成物T1(50℃)及びT2(55.4℃)で得られるものより高い、55.8℃のリングアンドボール温度;
−コントロール組成物T1(52)及びT2(47)で得られるものより高い、59のミリメーターの10分の1で表される25℃での浸透値;
−組成物T1(−0.91)及びT2(−0.96)について約−1である一方、0(−0.03)の領域のLCPC浸透率。
これらから概略として、本発明に係る組成物の流動学的特性は、コントロール組成物のものより有利であることが導かれる。これは特に、温度変化に対する低い感受性のためであり、広範囲の応用の分野を考慮することが可能である。

Claims (25)

  1. −グリコール酸、乳酸、及びグルコン酸のエステル、並びにグルタル酸、コハク酸、アジピン酸のメチル、エチル、及びイソブチルエステル;並びに
    −糖、好ましくは水素化糖の内部脱水から由来する製品のエーテルまたはエステル
    からなる群から選択される少なくとも一つの化合物の、瀝青組成物を調製または処理するための使用。
  2. 前記化合物が、メチル、エチル、ブチル、イソブチル、ヘキシル、エチルヘキシル、オクチル、デシル、若しくはドデシルラクテート、またはこれらの製品の少なくとも二つの混合物から選択される製品であることを特徴とする請求項1に記載の使用。
  3. 前記化合物が、グルタル酸、コハク酸、またはアジピン酸のメチル、エチル、及びイソブチルエステルから選択される少なくとも二つの製品の混合物であることを特徴とする請求項1に記載の使用。
  4. 前記化合物が、糖の内部脱水から由来する製品のエーテルまたはエステルであり、前記糖がグルコース、マルトース、ラクトース、ガラクトース、スクロース、マンノース、キシロース、リボース、フルクトース、イソマルツロース、ソルボース、及びイドース、前述の糖の水素添加同等物、並びにこれらの製品の少なくとも二つの混合物から選択されることを特徴とする請求項1に記載の使用。
  5. 前記化合物が、ソルビトール、マンニトール、またはイジトールの内部脱水から由来する製品のエーテルまたはエステル、特にイソソルビド、ソルビタン、イソマンニド、マンニタン、イソイジド、またはイジタンのエーテルまたはエステル、あるいはこれらの製品の少なくとも二つの混合物であることを特徴とする請求項4に記載の使用。
  6. 前記化合物が、イソソルビド、ソルビタン、イソマンニド、及び/またはイソイジドのエチル、メチル、アセチル、ブチル、イソブチル、ヘキシル、2−エチルヘキシル、オクテニル、ラウリル、パルミチル、ステアリル、またはオレイル誘導体、及びこれらの製品の少なくともいずれか二つのいずれかの混合物によって形成される群から選択されることを特徴とする請求項4または5に記載の使用。
  7. 前記化合物が、その重量の少なくとも50%(乾燥/乾燥)の、イソソルビド、ソルビタン、イソマンニド、及び/またはイソイジドのジエーテルまたはジエステルからなることを特徴とする請求項4から6のいずれか一項に記載の使用。
  8. 前記化合物が、その重量の少なくとも50%(乾燥/乾燥)のジメチルイソソルビドからなることを特徴とする請求項5から7のいずれか一項に記載の使用。
  9. 前記化合物が、その重量の少なくとも80%(乾燥/乾燥)のジメチルイソソルビドからなることを特徴とする請求項8に記載の使用。
  10. 前記化合物が、65℃より高く175℃未満、好ましくは90℃より高く170℃未満、より好ましくは100℃より高く165℃未満の引火点を有することを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の使用。
  11. 前記化合物が、100から300の間、好ましくは130から300の間、より好ましくは150から250の間の分子量を有することを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の使用。
  12. 前記化合物が、粗石油、ビチューメン及び瀝青バインダー、特に純粋ビチューメン、路面ビチューメン、産業用ビチューメン、酸化ビチューメン、流動化ビチューメン、流体化ビチューメン、ポリマーで、特にエラストマー及び/または熱可塑性ポリマーで変性されたビチューメン、アニオン性またはカチオン性エマルションのためのビチューメン、アニオン性またはカチオン性ビチューメンエマルション、任意に後に変性される天然起源の少なくとも一つの樹脂に基づく前記ビチューメン及び瀝青バインダーの流動学的アナログ、コーティング、特に表面コーティング、路面混合物、特に加熱路面混合物及び貯蔵可能な路面混合物、及び瀝青塗料を含む群から選択される組成物の調製または処理のために使用されることを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の使用。
  13. 前記瀝青組成物が、交通路、密封スクリード、側道被覆、アートワークの被覆、建物または住宅の被覆、熱及び音の絶縁材、腐食または湿気に対する保護のための密封または被覆材料、作業、貯蔵、または移動の表面または閉塞部、例えば研究室の作業台、タンク、ポンプ、及び水槽、または砂、礫、若しくは生体生物のような混在物質の(再)構築、維持、補修、及び/または洗浄のために企図されることを特徴とする請求項1から12のいずれか一項に記載の使用。
  14. 前記瀝青組成物が、ビチューメン、天然または合成エラストマー、特にポリブタジエンタイプのもの、天然ラテックス、ラバー、スチレン−ブタジエン(SBR)、スチレン−ブタジエン−スチレン(SBS)、またはエチレンコポリマー、熱可塑性ポリマー、特にポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリラクテート、ポリヒドロキシアルカノエート、またはポリブチルスクシネートタイプのもの、天然または変性天然樹脂、鉱物、動物、及び植物オイル、並びに前記オイルの誘導体、界面活性剤、接着剤、流動学的剤、架橋剤、顔料、染料、及び顆粒、例えば石、礫、破砕礫、及び/または砂によって形成される群から選択される少なくとも一つの製品を含むことを特徴とする請求項1から13のいずれか一項に記載の使用。
  15. 民間建築産業材料、特に路面構築材料の調製のための請求項1から14のいずれか一項に記載の使用。
  16. −グリコール酸、乳酸、及びグルコン酸のエステル、並びにグルタル酸、コハク酸、及びアジピン酸のメチル、エチル、及びイソブチルエステル;並びに
    −糖、好ましくは水素添加糖の内部脱水から由来する製品のエーテルまたはエステル
    からなる群から選択される少なくとも一つの化合物と瀝青組成物を接触させて配置することを特徴とする、瀝青組成物の調製または処理方法。
  17. −グリコール酸、乳酸、及びグルコン酸のエステル、並びにグルタル酸、コハク酸、及びアジピン酸のメチル、エチル、及びイソブチルエステル;並びに
    −糖、好ましくは水素添加糖の内部脱水から由来する製品のエーテルまたはエステル
    からなる群から選択される少なくとも一つの化合物を、好ましくは0.1から95重量%、より好ましくは0.5から50重量%の割合で含むことを特徴とする瀝青組成物。
  18. 1から30重量%の少なくとも一つの前記化合物を含むことを特徴とする請求項17に記載の瀝青組成物。
  19. 1から18重量%の少なくとも一つの前記化合物を含むことを特徴とする請求項18に記載の瀝青組成物。
  20. −グリコール酸、乳酸、及びグルコン酸のエステル、並びにグルタル酸、コハク酸、及びアジピン酸のメチル、エチル、及びイソブチルエステル;並びに
    −糖、好ましくは水素添加糖の内部脱水から由来する製品のエーテルまたはエステル
    からなる群から選択される少なくとも一つの化合物の、瀝青組成物のための流動化剤としての使用。
  21. 前記化合物がジメチルイソソルビドであることを特徴とする請求項20に記載の使用。
  22. 前記ジメチルイソソルビドが植物オイルのメチルエステルと組み合わせて使用されることを特徴とする請求項21に記載の使用。
  23. −グリコール酸、乳酸、及びグルコン酸のエステル、並びにグルタル酸、コハク酸、及びアジピン酸のメチル、エチル、及びイソブチルエステル;並びに
    −糖、好ましくは水素添加糖の内部脱水から由来する製品のエーテルまたはエステル
    からなる群から選択される少なくとも一つの化合物の、瀝青組成物のための洗浄剤としての使用。
  24. 前記化合物がジメチルイソソルビドであることを特徴とする請求項23に記載の使用。
  25. 前記化合物が、
    −65℃より高く175℃未満、好ましくは90℃より高く170℃未満、より好ましくは100℃より高く165℃未満の引火点;及び/または
    −100から300の間、好ましくは130から300の間、より好ましくは150から250の間の分子量
    を有することを特徴とする請求項20から24のいずれか一項に記載の使用。
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