JP2023511899A - 熱硬化性反応性化合物を含むアスファルト組成物 - Google Patents

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Abstract

本発明は、熱硬化性反応性化合物を含むアスファルト組成物に関する。

Description

本発明は、熱硬化性反応性化合物を含むアスファルト組成物に関する。
一般的に、アスファルトは、アスファルテンとマルテンとに分類される様々な分子種を含むコロイド状物質である。アスファルトは粘弾性で熱可塑性であるため、温度範囲、すなわち極度の低温から極度の熱までにわたって特性の変化を受ける。アスファルトは、暑い気候には柔らかくなり、極寒時にはひび割れる傾向がある。低温ではアスファルトはもろくなり、ひび割れが発生しやすくなるが、高温では柔らかくなり、その物理的特性が失われる。
バインダーとして、より一般的な用語では改質剤として熱硬化性反応性構成要素を添加することにより、アスファルトの物理的特性をある範囲の温度にわたってより一定に保ち、及び／又はアスファルトがさらされる温度範囲にわたって物理的特性を改善することができる。
そのような改質アスファルトは、最新技術で知られている。しかし、アスファルト業界では、アスファルトの特性を改善する必要が依然として存在する。一部では、これは、現在知られているポリマー改質アスファルトにいくつかの欠陥があるためである。これらには、永久変形（わだち掘れ）、曲げ疲労、湿気、及び低温における弾性の低下に対する感受性等が含まれるが、これらに限定されない。
国際公開第２００１／３０９１１号は、組成物の総重量に基づいて、約１～８重量％のポリマーＭＤＩを含むアスファルト組成物を開示し、ここで、ポリマーＭＤＩは、少なくとも２．５の官能性を有する。それはまた、２時間未満の反応時間を使用することによって該アスファルト組成物を調製するためのプロセスに関する。生成物のＭＤＩアスファルトの形成は、生成物の粘度の増加によって、又はより好ましくは動的機械分析（ＤＭＡ）によって測定される。
国際公開第２００１／３０９１２号は、アスファルト及び水に加えて、乳化可能なポリイソシアナートを含む水性アスファルト乳剤を開示している。それはまた、該乳剤を含む骨材組成物、及び該組成物を調製するためのプロセスに関する。
国際公開第２００１／３０９１３号は、組成物の総重量に基づいて、約１～５重量％のポリマーＭＤｌベースのプレポリマーを含むアスファルト組成物を開示し、ここで、ポリマーＭＤｌは、少なくとも２．５の官能性を有する。それはまた、該アスファルト組成物を調製するためのプロセスに関する。
欧州特許第０５３７６３８号は、０．５～１０重量部の官能化ポリオクテナマーから１００重量部のビチューメン、及び任意選択で、ポリオクテナマーが主にトランスポリオクテナマーであり、カルボキシル基、並びにそれに由来する基、例えばマレイン酸を含むことを特徴とする架橋剤を含むポリマー改質ビチューメン組成物を開示している。
既存のアスファルト組成物は、ほとんどがＭＤＩベースであり、任意選択で追加の成分を含んでいる。このような組成物にはいくつかの制限があり、例えば、有用温度間隔（Ｕｓｅｆｕｌ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ：ＵＴＩ）が制限され、弾性応答が制限され、軟化点が低い。
したがって、本発明の目的は、粘度、機能温度範囲、弾性応答、有用温度間隔（ＵＴＩ）、回復不能クリープコンプライアンス（Ｊｎｒ）、定格荷重、及び交通量の増加と速度の低下中の変形、剛性構成要素、及びわだち掘れに対する抵抗等の許容可能な特性を有するアスファルト組成物を提供することであった。
驚くべきことに、モノマーＭＤＩ又はポリマーＭＤＩを除く、脂肪族イソシアナート又は芳香族イソシアナートを含むアスファルト組成物を提供することによって、上で特定された目的が満たされることが見出された。
したがって、一態様では、本特許請求される発明は、組成物の総重量に基づいて、０．１重量％～１０．０重量％の、脂肪族イソシアナート又は芳香族イソシアナートから選択される熱硬化性反応性化合物を含むアスファルト組成物に関し、芳香族イソシアナートは、モノマーＭＤＩ又はポリマーＭＤＩではない。
別の態様では、本特許請求される本発明は、上記のアスファルト組成物を調製するためのプロセスに関する。
更に別の態様では、本特許請求される発明は、アスファルト混合物組成物の調製のための上記アスファルト組成物の使用に関する。
本発明の本組成物及び配合物を説明する前に、そのような組成物及び配合物が、当然ながら変化し得るため、本発明は、説明された特定の組成物及び配合物に限定されないことを理解されたい。また、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるため、本明細書で使用される用語は限定することを意図するものではないことも理解されたい。
本明細書で使用される場合、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、及び「構成される（ｃｏｍｐｒｉｓｅｄ ｏｆ）」という用語は、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、又は「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｓ）」と同義であり、包括的又はオープンエンドであり、追加の、列挙されていない部材、要素、又は方法工程を排除しない。本明細書で使用される場合、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、及び「構成される（ｃｏｍｐｒｉｓｅｄ ｏｆ）」という用語は、「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」、「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｓ）」、及び「（からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｏｆ）」という用語を含むことが理解されるであろう。
更には、本明細書中及び特許請求の範囲中の「第１」、「第２」、「第３」又は「（ａ）」、「（ｂ）」、「（ｃ）」、「（ｄ）」等の用語は、類似した要素を区別するために使用され、必ずしも連続的又は時系列的順序を説明するために使用されるわけではない。そのように使用される用語は、適切な状況下で互換性があり、本明細書に記載される発明の実施形態は、本明細書に記載又は例示される以外の順序で実施可能であることを理解されたい。用語「第１」「第２」「第３」又は「（Ａ）」、「（Ｂ）」及び「（Ｃ）」又は「（ａ）」、「（ｂ）」、「（ｃ）」、「（ｄ）」、「ｉ」、「ｉｉ」等が、方法の工程、又は使用又は分析に関する場合、工程間で時間、又は時間間隔のまとまりは存在しない。これはすなわち、上又は以下にて本明細書において規定される用途において示されない限り、工程は同時に実施されてよく、又はこうした工程間で秒、分、時間、日、週、月又は更には年単位の時間間隔が存在し得る。
以下の節では、本発明の様々な態様が、より詳細に定義される。そのように定義された各態様は、反対のことが明確に示されない限り、任意の他の態様又は複数の態様と組み合わせられてもよい。特に、好ましい又は有利であるとして示された任意の特徴は、好ましい又は有利であるとして示された任意の他の特徴又は複数の特徴と組み合わせられてもよい。
本明細書を通して「一実施形態」又は「実施形態」への言及は、その実施形態に関連して説明された特定の特徴、構造又は特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体にわたる様々な場所での「一実施形態」、又は「実施形態」という句の出現は、必ずしもすべて同じ実施形態を参照するとは限らないが、その可能性もある。更に、１つ又は複数の実施形態では、本開示から当業者には明らかであるように、特徴、構造、又は特性は、任意の好適な方式で組み合わせられ得る。更に、本明細書に記載されるいくつかの実施形態は、いくつかの特徴を含むが、他の実施形態に含まれる他の特徴は含まないにもかかわらず、異なる実施形態の特徴の組合わせは、本発明の範囲内であることが意図され、当業者によって理解されるように異なる実施形態を形成する。例えば、添付の特許請求の範囲では、特許請求される実施形態のいずれかを、任意の組合わせで使用することができる。
更に、本明細書全体で定義されている範囲は、末端値も含み、すなわち、１～１０の範囲は、１及び１０の両方が、範囲に含まれることを意味する。誤解を避けるために、出願人は、適用される法律に従って、任意の等価物の権利を有するものとする。
アスファルト組成物
本発明の一態様は実施形態１であり、組成物の総重量に基づいて、０．１重量％～１０．０重量％の、脂肪族イソシアナート又は芳香族イソシアナートから選択される熱硬化性反応性化合物を含むアスファルト組成物に関し、芳香族イソシアナートは、モノマーＭＤＩ又はポリマーＭＤＩではない。
本特許請求される発明の別の実施形態は、組成物の総重量に基づいて、０．１重量％～１０．０重量％の、脂肪族イソシアナート又はモノマーＭＤＩ若しくはポリマーＭＤＩではない芳香族イソシアナートから選択される熱硬化性反応性化合物と、９０重量％～９９．９重量％の出発アスファルトと、とを含むアスファルト組成物に関する。
アスファルト組成物は、組成物の総重量に基づいて、０．１重量％～１０．０重量％の、脂肪族イソシアナート又はモノマーＭＤＩ若しくはポリマーＭＤＩではない芳香族イソシアナートから選択される熱硬化性反応性化合物と、９０重量％～９９．９重量％の出発アスファルトと、とからなり、
別の実施形態では、アスファルト組成物は、組成物の総重量に基づいて、０．１重量％～９．０重量％の、脂肪族イソシアナート又はモノマーＭＤＩ若しくはポリマーＭＤＩではない芳香族イソシアナートから選択される熱硬化性反応性化合物と、９１重量％～９９．９重量％の出発アスファルトと、とからなり、
更に別の好ましい実施形態では、アスファルト組成物は、組成物の総重量に基づいて、０．１重量％～８．０重量％の、脂肪族イソシアナート又はモノマーＭＤＩ若しくはポリマーＭＤＩではない芳香族イソシアナートから選択される熱硬化性反応性化合物と、９２重量％～９９．９重量％の出発アスファルトと、とからなり、
更に別の実施形態では、アスファルト組成物は、組成物の総重量に基づいて、０．１重量％～６．０重量％の、脂肪族イソシアナート又はモノマーＭＤＩ若しくはポリマーＭＤＩではない芳香族イソシアナートから選択される熱硬化性反応性化合物と、９４重量％～９９．９重量％の出発アスファルトと、とからなる。
この理論に拘束されることなく、現在、コロイド構造の特定の形態が、結果として生じる性能を得るために必要であると考えられている。熱硬化性反応性化合物は、フェノール、カルボン酸、チオール、無水物、及び／又はピロリック基、あるいは出発アスファルト構成要素からの任意の反応性基と反応し、アスファルテンを一緒に結合して、得られるアスファルト組成物中のより大きな粒子をもたらす。
一実施形態では、実施形態１の出発アスファルトは、既知の任意のアスファルトであり得、一般に、任意のビチューメン化合物をカバーする。これは、ビチューメン又はアスファルトと呼ばれる材料のいずれかであり得る。例えば、留出物、吹き込み、高真空、及びカットバックビチューメン、及び例えば、アスファルトコンクリート、キャストアスファルト、アスファルトマスチック及び天然アスファルトである。別の実施形態では、例えば、８０／１００又は１８０／２２０の針入度を有する、直接蒸留されたアスファルトを使用することができる。別の実施形態では、実施形態１の出発アスファルトは、フライアッシュを非含有であり得る。
アスファルト組成物の異なる物理的特性は、当技術分野で知られており、実施例セクションで詳細に説明されている異なる試験及び／又は標準によって測定される。
弾性応答及び回復不能なクリープコンプライアンス（Ｊｎｒ）は、アスファルトに一定時間一定の荷重をかける多重応力クリープ回復（ＭＳＣＲ）試験で計算される。特定の期間の総変形は％で示され、バインダーの弾性の尺度に対応する。更に、位相角を測定することができ、これは、修飾されたバインダーの改善された弾性応答（減少した位相角）を示している。
曲げビームレオメータ（ＢＢＲ）は、低温におけるアスファルトの剛性を測定するために使用され、通常、アスファルトの曲げ剛性を指す。この試験では、２つのパラメータが決定され、一定の荷重に対するビチューメンの抵抗の尺度であるクリープ剛性、及び荷重が加えられた時にアスファルトの剛性がどのように変化するかを示す尺度であるクリープ速度（又はｍ値）である。クリープ剛性が高すぎると、アスファルトが脆くなり、ひび割れが発生しやすくなる。温度が変化し、熱応力が蓄積すると、剛性が比較的急速に変化するため、高いｍ値が望ましい。高いｍ値は、アスファルトが応力を分散させる傾向があることを示し、そうでなければ応力は低レベルに蓄積し、低温で亀裂が発生する可能性がある。
「出発アスファルト」という用語は、本発明による熱硬化性反応性化合物と反応する前の市販のアスファルトを指す。
一実施形態では、実施形態１の出発アスファルトは、２０～３０、３０～４５、３５～５０、４０～６０、５０～７０、７０～１００、１００～１５０、１６０～２２０、及び２５０～３３０から選択される針入度、又は５２－１６、５２－２２、５２－２８、５２－３４、５２－４０、５８－１６、５８－２２、５８－２８、５８－３４、５８－４０、６４－１６、６４－２２、６４－２８、６４－３４、６４－４０、７０－１６、７０－２２、７０－２８、７０－３４、７０－４０、７６－１６、７６－２２、７６－２８、７６－３４及び７６－４０から選択されるパフォーマンスグレードを有する。別の実施形態では、針入度は、３０～４５、３５～５０、４０～６０、５０～７０、７０～１００、１００～１５０、及び１６０～２２０から選択されるか、又はパフォーマンスグレードは、５２－１６、５２－２２、５２－２８、５２－３４、５２－４０、５８－１６、５８－２２、５８－２８、５８－３４、５８－４０、６４－１６、６４－２２、６４－２８、６４－３４、７０－１６、７０－２２、７０－２８、７６－１６、及び７６－２２から選択される。更に別の実施形態では、針入度は、４０～６０、５０～７０、７０～１００、及び１００～１５０から選択されるか、又はパフォーマンスグレードは、５２－１６、５２－２２、５２－２８、５２－３４、５２－４０、５８－１６、５８－２２、５８－２８、５８－３４、６４－１６、６４－２２、６４－２８、７０－１６、７０－２２、７６－１６、及び７６－２２から選択される。更なる実施形態では、針入度は、４０～６０、５０～７０、７０～１００、及び１００～１５０から選択されるか、又はパフォーマンスグレードは、５８－２８、５８－３４、６４－１６、６４－２２、６４－２８、７０－１６、７０－２２、７６－１６、及び７６－２２から選択される。更に別の実施形態では、出発アスファルトは、７０－１６、７０－２２、６４－１６、及び６４－２２から選択されるパフォーマンスグレードを有する。ＡＡＳＨＴＯ－Ｍ３２０は、パフォーマンスグレードのアスファルトの標準仕様を示している。
本発明によれば、実施形態１における出発アスファルトの量は、アスファルト組成物の総重量に基づいて、９０重量％～９９．９重量％の範囲である。別の実施形態では、この量は、９０重量％～９９．８重量％、又は９１重量％～９９．８重量％、又は９１重量％～９９．７重量％である。更に別の実施形態では、この量は、９２重量％～９９．７重量％、又は９２重量％～９９．６重量％、又は９３重量％～９９．６重量％である。更なる実施形態では、この量は、９３重量％～９９．５重量％、又は９４重量％～９９．５重量％、又は９４重量％～９９．４重量％である。更に別の実施形態では、この量は、９５重量％～９９．４重量％、又は９５重量％～９９．３重量％、又は９５重量％～９９．２重量％、又は９５重量％～９９．１重量％である。別の実施形態では、この量は、９５．１重量％～９９．１重量％、又は９９．２重量％～９９．１重量％、又は９５．３重量％～９９．１重量％、又は９５．４重量％～９９．１重量％である。
一般に、様々な供給業者からの出発アスファルトは、原油がどの貯留層からのものであるか、及び製油所での蒸留プロセスに応じて、その組成が異なる。しかし、反応基の累計量は３．１～４．５ｍｇ ＫＯＨ／ｇの範囲である。
熱硬化性反応性化合物
一般に、熱硬化性反応性化合物は、それぞれの出発アスファルトグレードのアスファルテンとマルテンに分類される様々な分子種と化学的に反応し、コロイド構造の特定の形態を生成するのに役立ち、結果として、アスファルトの物理的特性を広範囲の温度にわたってより一定に保ち、及び／又はアスファルトがさらされる温度範囲にわたって、物理的特性を改善さえする。
一実施形態では、実施形態１の熱硬化性反応性化合物は、脂肪族イソシアナート又は芳香族イソシアナートから選択することができる。芳香族イソシアナートには、モノマーＭＤＩ又はポリマーＭＤＩを除く、２つ以上のイソシアナート基が芳香環に直接及び／又は間接的に結合しているものが含まれる。更に、ここでイソシアナートは、脂肪族又は芳香族イソシアナートのモノマー形態及びポリマー形態の両方を含むことが理解される。「ポリマー」という用語は、異なるオリゴマー及びホモログを含む脂肪族又は芳香族イソシアナートのポリマーグレードを指す。
一実施形態では、実施形態１の熱硬化性反応性化合物は、脂肪族イソシアナートである。適切な脂肪族イソシアナートは、シクロブタン－１，３－ジイソシアナート、１，２－、１，３－及び１，４－シクロヘキサンジイソシアナート、２，４－及び２，６メチルシクロヘキサンジイソシアナート、４，４´－及び２，４´－ジシクロヘキシルジイソシアナート、１，３，５－シクロヘキサントリイソシアナート、イソシアナトメチルシクロヘキサンイソシアナート、イソシアナトエチルシクロヘキサンイソシアナート、ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサンジイソシアナート、４，４´－及び２，４´－ビス（イソシアナト－メチル）ジシクロヘキサン、イソホロンジイソシアナート（ＩＰＤＩ）、ジイソシアナトジシクロ－ヘキシルメタン（Ｈ１２ＭＤＩ）、テトラメチレン１，４－ジイソシアナート、ペンタメチレン１，５－ジイソシアナート、ヘキサメチレン１，６－ジイソシアナート（ＨＤＩ）、デカメチレンジイソシアナート、１，１２－ドデカンジイソシアナート、２，２，４－トリメチル－ヘキサメチレンジイソシアナート、２，４，４－トリメチル－ヘキサメチレンジイソシアナート、並びに２－メチル－１，５－ペンタメチレンジイソシアナートから選択することができる。
別の実施形態では、実施形態１の脂肪族イソシアナートは、１，３，５－シクロヘキサントリイソシアナート、イソシアナトメチルシクロヘキサンイソシアナート、イソシアナトエチルシクロヘキサンイソシアナート、ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサンジイソシアナート、４，４´－及び２，４´－ビス（イソシアナト－メチル）ジシクロヘキサン、イソホロンジイソシアナート（ＩＰＤＩ）、ジイソシアナトジシクロ－ヘキシルメタン（Ｈ１２ＭＤＩ）、テトラメチレン１，４－ジイソシアナート、ペンタメチレン１，５－ジイソシアナート、ヘキサメチレン１，６－ジイソシアナート（ＨＤＩ）、デカメチレンジイソシアナート、１，１２－ドデカンジイソシアナート、２，２，４－トリメチル－ヘキサメチレンジイソシアナート、２，４，４－トリメチル－ヘキサメチレンジイソシアナート、並びに２－メチル－１，５－ペンタメチレンジイソシアナートから選択される。
更に別の実施形態では、実施形態１の脂肪族イソシアナートは、イソホロンジイソシアナート（ＩＰＤＩ）、ジイソシアナトジシクロ－ヘキシルメタン（Ｈ１２ＭＤＩ）、テトラメチレン１，４－ジイソシアナート、ペンタメチレン１，５－ジイソシアナート、ヘキサメチレン１，６－ジイソシアナート（ＨＤＩ）、デカメチレンジイソシアナート、１，１２－ドデカンジイソシアナート、２，２，４－トリメチル－ヘキサメチレンジイソシアナート、２，４，４－トリメチル－ヘキサメチレンジイソシアナート、及び２－メチル－１，５－ペンタメチレンジイソシアナートから選択される。
更なる実施形態では、実施形態１における脂肪族イソシアナートは、イソホロンジイソシアナート（ＩＰＤＩ）、ジイソシアナトジシクロ－ヘキシルメタン（Ｈ１２ＭＤＩ）、及びヘキサメチレン１，６－ジイソシアナート（ＨＤＩ）から選択される。
別の実施形態では、実施形態１の熱硬化性反応性化合物は、芳香族イソシアナートである。好適な芳香族イソシアナートは、トルエンジイソシアナート、ポリマートルエンジイソシアナート、ｍ－フェニレンジイソシアナート、１，５－ナフタレンジイソシアナート、１，３－フェニレンジイソシアナート、２，４，６－トルイレントリイソシアナート、１，３－ジイソプロピルフェニレン－２，４－ジイソシアナート、１－メチル－３，５－ジエチルフェニレン－２，４－ジイソシアナート、１，３，５－トリエチルフェニレン－２，４－ジイソシアナート、１，３，５－トリイソプロピル－フェニレン－２，４－ジイソシアナート、３，３´－ジエチル－ビスフェニル－４，４´－ジイソシアナート、３，５，３´，５´－テトラエチル－ジフェニルメタン－４，４´－ジイソシアナート、３，５，３´，５´－テトライソプロピルジフェニルメタン－４，４´－ジイソシアナート、１－エチル－４－エトキシ－フェニル－２，５－ジイソシアナート、１，３，５－トリエチルベンゼン－２，４，６－トリイソシアナート、１－エチル－３，５－ジイソプロピルベンゼン－２，４，６－トリイソシアナート、トリジンジイソシアナート、及び１，３，５－トリイソプロピルベンゼン－２，４，６－トリイソシアナートから選択することができる。
更に別の実施形態では、実施形態１の芳香族イソシアナートは、トルエンジイソシアナート、ポリマートルエンジイソシアナート、ｍ－フェニレンジイソシアナート、１，５－ナフタレンジイソシアナート、１，３－フェニレンジイソシアナート、２，４，６－トルイレントリイソシアナート、１，３－ジイソプロピルフェニレン－２，４－ジイソシアナート、１－メチル－３，５－ジエチルフェニレン－２，４－ジイソシアナート、１，３，５－トリエチルフェニレン－２，４－ジイソシアナート、１，３，５－トリイソプロピル－フェニレン－２，４－ジイソシアナート、３，３´－ジエチル－ビスフェニル－４，４´－ジイソシアナート、３，５，３´，５´－テトラエチル－ジフェニルメタン－４，４´－ジイソシアナート、３，５，３´，５´－テトライソプロピルジフェニルメタン－４，４´－ジイソシアナート、及び１－エチル－４－エトキシ－フェニル－２，５－ジイソシアナートから選択される。
更なる実施形態では、実施形態における芳香族イソシアナートは、トルエンジイソシアナート、ポリマートルエンジイソシアナート、ｍ－フェニレンジイソシアナート、１，５－ナフタレンジイソシアナート、１，３－フェニレンジイソシアナート、２，４，６－トルイレントリイソシアナート、１，３－ジイソプロピルフェニレン－２，４－ジイソシアナート、１－メチル－３，５－ジエチルフェニレン－２，４－ジイソシアナート、１，３，５－トリエチルフェニレン－２，４－ジイソシアナート、及び１，３，５－トリイソプロピル－フェニレン－２，４－ジイソシアナートから選択される。
更に別の実施形態では、実施形態１の芳香族イソシアナートは、トルエンジイソシアナート、ポリマートルエンジイソシアナート、及び１，５－ナフタレンジイソシアナートから選択される。
本文脈において、実施形態１の芳香族イソシアナートは、モノマーＭＤＩ又はポリマーＭＤＩを含まない。ＭＤＩとは、メチレンジフェニルジイソシアナート及びそのすべての異性体を指す。
本発明によれば、実施形態１における熱硬化性反応性化合物の量は、アスファルト組成物の総重量に基づいて、０．１重量％～１０．０重量％の範囲である。別の実施形態では、この量は、０．２重量％～１０．０重量％、又は０．２重量％～９．０重量％、又は０．３重量％～９．０重量％である。更に別の実施形態では、この量は、０．３重量％～８．０重量％、又は０．４重量％～８．０重量％、又は０．４重量％～７．０重量％である。更なる実施形態では、この量は、０．５重量％～７．０重量％、又は０．５重量％～６．０重量％、又は０．６重量％～６．０重量％である。また更に別の実施形態では、この量は、０．６重量％～５．０重量％、又は０．７重量％～５．０重量％、又は０．８重量％～５．０重量％、又は０．９重量％～５．０重量％である。別の実施形態では、この量は、０．９重量％～４．９重量％、又は０．９重量％～４．８重量％、又は０．９重量％～４．７重量％である。
一実施形態では、実施形態１の熱硬化性反応性化合物の量は、それぞれの出発アスファルトの組成に依存する。針入度が８５未満の硬質出発アスファルトの場合、必要な熱硬化性反応性化合物は少なく、針入度が８５を超える軟質出発アスファルトの場合、より多くの熱硬化性反応性化合物が必要である。この理論に拘束されることなく、現在、熱硬化性反応性化合物の量は、異なるアスファルト中のｎ－ヘプタン不溶性とも呼ばれる極性構成要素（アスファルテンを含む）の濃度が異なるため、再調整する必要があると考えられている。８５を超える針入度に対応する軟質出発アスファルトでは、アスファルテンは希釈されるため、低濃度になり、これには、より多くの熱硬化性反応性化合物及びより多くの酸化が必要であり、これはアスファルト組成物の調製プロセスの酸素雰囲気によって供給されて、より良い性能を達成することができる。
別の実施形態では、実施形態１のアスファルト組成物は、砂利、再生アスファルト舗装、砂及び充填材から選択されるいずれの粒状材料も含まない。
更に別の実施形態では、実施形態１のアスファルト組成物は、スチレン／ブタジエン／スチレンコポリマー（ＳＢＳ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ネオプレン、ポリエチレン、低密度ポリエチレン、酸化高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、酸化高密度ポリプロピエン、マレイン化ポリエチレン、エチレン－ブチル－アクリラート－グリシジル－メタクリラートターポリマー、エチルビニルアセタート（ＥＶＡ）、及びポリリン酸（ＰＰＡ）から選択されるポリマーを含まない。
別の実施形態では、実施形態１のアスファルト組成物は、エポキシ樹脂及びメラミンホルムアルデヒド樹脂等であるがこれらに限定されない他の熱硬化性反応性化合物を更に含む。
一般に、エポキシ樹脂は当技術分野で知られている。一実施形態では、実施形態１のアスファルト組成物は、任意選択で、１つ又は複数の芳香族エポキシ樹脂及び／又は脂環式エポキシ樹脂を含む。適切なエポキシ樹脂は、ビスフェノールＡビスグリシジルエーテル（ＤＧＥＢＡ）、ビスフェノールＦビスグリシジルエーテル、環水素化ビスフェノールＡビスグリシジルエーテル、環水素化ビスフェノールＦビスグリシジルエーテル、ビスフェノールＳビスグリシジルエーテル（ＤＧＥＢＳ）、テトラグリシジルメチレンジアニリン（ＴＧＭＤＡ）、エポキシノボラック（エピクロロヒドリン及びフェノール樹脂（ノボラック）からの反応生成物）、脂環式エポキシ樹脂、例えば、３，４－エポキシシクロヘキシルメチル、３，４－エポキシシルコヘキサンカルボキシラート、及びジグリシジルヘキサヒドロフタラートから選択され得る。
メラミンホルムアルデヒド樹脂は、主にメラミン及びホルムアルデヒドの縮合生成物である。所望の用途に応じて、それらは、例えば、多価アルコールとの反応によって改変することができる。一実施形態では、メラミンホルムアルデヒド樹脂は、水性メラミン樹脂混合物に基づいて、５０重量％～７０重量％の範囲の樹脂含有量を有する水性メラミン樹脂混合物に関連し、メラミン及びホルムアルデヒドは、１．０：３．０～１．０：１．０の範囲のモル比で樹脂に存在する。
別の実施形態では、メラミンホルムアルデヒドは、１～１０重量％の多価アルコール、例えば、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ペンタンジオール及びヘキサンジオールを含み得る。更なる添加剤として、メラミンホルムアルデヒド樹脂は、水性メラミン樹脂混合物に基づいて、８重量％未満のカプロラクタム及び０．５～１０重量％の２－（２－フェノキシエトキシ）－エタノール及び／又はポリエチレングリコールを含み得、各重量％で、平均分子量は２００～１５００ｇ／ｍｏｌであり得る。
更に別の実施形態では、実施形態１のアスファルト組成物は、添加剤を更に含む。アスファルト組成物のための一般的に知られている添加剤は当業者に知られており、それぞれの用途に応じてアスファルト組成物の特性を適合させるために実施形態１に添加することができる。添加剤は、例えば、ワックスであり得る。これらのワックスは、実施形態のアスファルト組成物の添加剤として使用される場合、官能化又は合成ワックス、あるいは天然に存在するワックスであり得る。更に、ワックスは酸化されていても酸化されていなくてもよい。合成ワックスの非排他的な例には、エチレンビスステアラミドワックス（ＥＢＳ）、フィッシャー・トロプシュワックス（ＦＴ）、酸化フィッシャー・トロプシュワックス（ＦＴＯ）、ポリオレフィンワックス、例えばポリエチレンワックス（ＰＥ）、酸化ポリエチレンワックス（ＯｘＰＥ）、ポリプロピレンワックス、ポリプロピレン／ポリエチレンワックス、アルコールワックス、シリコーンワックス、微結晶ワックス又はパラフィン等の石油ワックス、及び他の合成ワックスが含まれる。官能化ワックスの非排他的な例には、アミンワックス、アミドワックス、エステルワックス、カルボン酸ワックス、及び微結晶性ワックスが含まれる。天然に存在するワックスは、植物、動物、鉱物、又は他の供給源に由来し得る。天然ワックスの非独占的な例には、カンデリラワックス、カルナウバロウ、ライスワックス、木蝋、及びホホバ油等の植物ワックス、蜜蝋、ラノリン及びクジラワックス等の動物ワックス、モンタン蝋、オゾケライト、及びセレシン等の鉱物ワックスが含まれる。前述のワックスの混合物も適切であり、例えば、ワックスには、フィッシャー・トロプシュ（ＦＴ）ワックス及びポリエチレンワックスの混合物が含まれ得る。
可塑剤はまた、実施形態１のアスファルト組成物の可塑性又は流動性を高めるために、従来の量で添加剤として使用され得る。適切な可塑剤には、他の可塑剤の中でも、炭化水素油（例えば、パラフィン、芳香族及びナフテン油）、長鎖炭素ジエステル（例えば、フタル酸ジオクチル等のフタル酸エステル、及びアジピン酸ジオクチル等のアジピン酸エステル）、セバシン酸エステル、グリコール、脂肪酸、リン及びステアリン酸エステル、エポキシ可塑剤（例えば、エポキシ化大豆油）、ポリエーテル及びポリエステル可塑剤、アルキルモノエステル（例えば、オレイン酸ブチル）、長鎖部分エーテルエステル（例えば、オレイン酸セロソルブブチル）が含まれる。
一実施形態では、実施形態１のアスファルト組成物は、組成物の総重量に基づいて、脂肪族イソシアナート又は芳香族イソシアナートから選択される熱硬化性反応性化合物を０．１重量％～１０．０重量％含み、芳香族イソシアナートは、モノマーＭＤＩ又はポリマーＭＤＩではない。
本明細書に記載の実施形態１のアスファルト組成物は、粘度、機能的温度範囲、弾性応答、有用温度間隔（ＵＴＩ）、回復不能クリープコンプライアンス（Ｊｎｒ）、定格荷重、及び交通量の増加と速度の低下中の変形、剛性構成要素、及びわだち掘れに対する抵抗等の許容可能な特性を有し、これにより、塗料及びコーティング、割れ目を埋め、亀裂をシールするためのマスチック、グラウトを詰めされ、熱間注入された表面、骨材を提供するための石との混合物、表面仕上げ用のホットコーティング、表面仕上げ用の表面コーティング、ウォームミックスアスファルト及びホットミックスアスファルト等であるがこれらに限定されない様々な用途に有用にする。
プロセス
本発明の別の態様は、実施形態１のアスファルト組成物を調製するためのプロセスに関する実施形態２であり、当該プロセスは、
（Ａ） 出発アスファルトを１１０℃～１９０℃の範囲の温度に加熱する工程と、
（Ｂ） アスファルト組成物の総重量に基づいて、工程（Ａ）の出発アスファルトに、０．１重量％～１０．０重量％の熱硬化性反応性化合物を添加して、反応混合物を得る工程と、
（Ｃ） 工程（Ｂ）の反応混合物を、酸素雰囲気で少なくとも２．５時間、１１０℃～１９０℃の範囲の温度で撹拌する工程と、とを含む。
一実施形態では、実施形態２の工程（Ａ）及び／又は工程（Ｂ）の温度は、互いに独立して、１１０℃～１８０℃、又は１１０℃～１６０℃、又は１１０℃～１５０℃の範囲である。
別の実施形態では、工程（Ｂ）の熱硬化性反応性化合物は、撹拌下で添加される。実施形態２における熱硬化性反応性化合物の適切な量はまた、電位差滴定によって決定され得、ここで、出発アスファルト中の反応性基の量が決定され、熱硬化性反応性化合物の反応性基の当量と相関する。
一実施形態では、実施形態２において、工程（Ｃ）は、工程（Ｂ）の後に実行される。反応混合物を、１１０～１９０℃の範囲の温度で、少なくとも２．５時間、又は少なくとも３時間、又は更には少なくとも４時間撹拌する。混合時間は、最大２０時間、１５時間以下、又は１２時間未満にすることができる。
別の実施形態では、酸素雰囲気が実施形態２で維持される。一実施形態では、酸素濃度は、１体積％～２１体積％、又は５体積％～２１体積％、又は１０体積％～２１体積％の範囲である。
更に別の実施形態では、実施形態２のアスファルト組成物の調製は、撹拌下で実行されて、出発アスファルトと熱硬化性反応性化合物との集中的な混合を可能にし、酸素との接触を最大にすることができる。一実施形態では、撹拌エネルギーは、１Ｗ／ｌ～１４Ｗ／ｌ、又は２Ｗ／ｌ～１２Ｗ／ｌ、又は更には４Ｗ／ｌ～１０Ｗ／ｌの範囲である。
一般に、実施形態２のプロセスは、１つの反応容器、例えば、コンテナ内で実施されることに限定されない。それぞれの出発アスファルトは、上記の条件下で、第１の工程において熱硬化性反応性化合物と反応させることができる。次に、アスファルト組成物を冷却し、別の反応容器に移送し、移送後に加熱して、酸素下の総反応時間を少なくとも２．５時間にすることができる。実施形態２の工程（Ａ）及び（Ｂ）（第１の工程）は、反応混合物が均質化され、出発アスファルトの反応性基と熱硬化性反応性化合物の反応性基との間の反応が誘導されるようなものである。熱硬化性反応性化合物は、アスファルテン表面にロードすることができる。工程（Ｃ）と呼ばれる第２の又は追加の加熱工程は、酸化による架橋反応を支援することである。
本発明の別の態様は、アスファルト混合物組成物の調製のための、実施形態１又は実施形態２から得られたアスファルト組成物の使用に関する実施形態３である。
一実施形態では、実施形態３のアスファルト混合物組成物は、以下から選択される。
－特に防水用の塗料及びコーティング、
－割れ目を埋め、亀裂をシールするためのマスチック、
－道路、飛行場、運動場等の表面仕上げ用のグラウト及び熱間注入面、
－骨材（アスファルト組成物の約５～２０％を構成する）を提供するために石と混合したもの、例えばアスファルト混合物、
－アスファルト乳剤、
－上記のように表面仕上げするためのホットコーティング、
－表面仕上げ用の表面コーティング、
－ウォームミックスアスファルト、及び
－ホットミックスアスファルト。
本発明の例示的な実施形態を以下に列挙するが、本発明を限定するものではない。特に、本発明はまた、依存性参照、したがって以下に特定される組合わせから生じるそれらの実施形態を包含する。より具体的には、以下の実施形態の範囲の命名の場合、例えば、「実施形態１～４のいずれかに記載のプロセス」という表現は、この範囲内の実施形態の任意の組合わせが明示的に当業者に開示されるように理解されるべきであり、その表現は、「実施形態１、２、３及び４のいずれかに記載のプロセス」と同義であると見なされるべきであることを意味する。
Ｉ． 組成物の総重量に基づいて、０．１重量％～１０．０重量％の、脂肪族イソシアナート又は芳香族イソシアナートから選択される熱硬化性反応性化合物を含む、アスファルト組成物であって、芳香族イソシアナートが、モノマーＭＤＩ又はポリマーＭＤＩではない、アスファルト組成物。
ＩＩ． 熱硬化性反応性化合物が、組成物の総重量に基づいて、１．０重量％～５．０重量％の量で存在する、実施形態Ｉに記載のアスファルト組成物。
ＩＩＩ． 出発アスファルトが、ＡＡＳＨＴＯ－Ｍ３２０に従って決定される、５２－１６、５２－２２、５２－２８、５２－３４、５２－４０、５８－１６、５８－２２、５８－２８、５８－３４、５８－４０、６４－１６、６４－２２、６４－２８、６４－３４、６４－４０、７０－１６、７０－２２、７０－２８、７０－３４、７０－４０、７６－１６、７６－２２、７６－２８、７６－３４、及び７６－４０から選択されるパフォーマンスグレードを有する、実施形態Ｉ又はＩＩに記載のアスファルト組成物。
ＩＶ． 出発アスファルトが、ＡＡＳＨＴＯ－Ｍ３２０に従って決定される、５８－２８、５８－３４、６４－１６、６４－２２、６４－２８、７０－１６、７０－２２、７６－１６及び７６－２２から選択されるパフォーマンスグレードを有する、実施形態Ｉ～ＩＩＩの１つ又は複数に記載のアスファルト組成物。
Ｖ． 脂肪族イソシアナートが、シクロブタン－１，３－ジイソシアナート、１，２－、１，３－及び１，４－シクロヘキサンジイソシアナート、２，４－及び２，６メチルシクロヘキサンジイソシアナート、４，４´－及び２，４´－ジシクロヘキシルジイソシアナート、１，３，５－シクロヘキサントリイソシアナート、イソシアナトメチルシクロヘキサンイソシアナート、イソシアナトエチルシクロヘキサンイソシアナート、ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサンジイソシアナート、４，４´－及び２，４´－ビス（イソシアナト－メチル）ジシクロヘキサン、イソホロンジイソシアナート（ＩＰＤＩ）、ジイソシアナトジシクロ－ヘキシルメタン（Ｈ１２ＭＤＩ）、テトラメチレン１，４－ジイソシアナート、ペンタメチレン１，５－ジイソシアナート、ヘキサメチレン１，６－ジイソシアナート（ＨＤＩ）、デカメチレンジイソシアナート、１，１２－ドデカンジイソシアナート、２，２，４－トリメチル－ヘキサメチレンジイソシアナート、２，４，４－トリメチル－ヘキサメチレンジイソシアナート、並びに２－メチル－１，５－ペンタメチレンジイソシアナートから選択される、実施形態Ｉ～ＩＶの１つ又は複数に記載のアスファルト組成物。
ＶＩ． 脂肪族イソシアナートが、イソホロンジイソシアナート（ＩＰＤＩ）、ジイソシアナトジシクロ－ヘキシルメタン（Ｈ１２ＭＤＩ）、及びヘキサメチレン１，６－ジイソシアナート（ＨＤＩ）から選択される、実施形態Ｉ～Ｖの１つ又は複数に記載のアスファルト組成物。
ＶＩＩ． 芳香族イソシアナートが、トルエンジイソシアナート、ポリマートルエンジイソシアナート、ｍ－フェニレンジイソシアナート、１，５－ナフタレンジイソシアナート、１，３－フェニレンジイソシアナート、２，４，６－トルイレントリイソシアナート、１，３－ジイソプロピルフェニレン－２，４－ジイソシアナート、１－メチル－３，５－ジエチルフェニレン－２，４－ジイソシアナート、１，３，５－トリエチルフェニレン－２，４－ジイソシアナート、１，３，５－トリイソプロピル－フェニレン－２，４－ジイソシアナート、３，３´－ジエチル－ビスフェニル－４，４´－ジイソシアナート、３，５，３´，５´－テトラエチル－ジフェニルメタン－４，４´－ジイソシアナート、３，５，３´，５´－テトライソプロピルジフェニルメタン－４，４´－ジイソシアナート、１－エチル－４－エトキシ－フェニル－２，５－ジイソシアナート、１，３，５－トリエチルベンゼン－２，４，６－トリイソシアナート、１－エチル－３，５－ジイソプロピルベンゼン－２，４，６－トリイソシアナート、トリジンジイソシアナート、及び１，３，５－トリイソプロピルベンゼン－２，４，６－トリイソシアナートから選択される、実施形態Ｉ～ＶＩの１つ又は複数に記載のアスファルト組成物。
ＶＩＩＩ． 芳香族イソシアナートが、トルエンジイソシアナート、ポリマートルエンジイソシアナート、及び１，５－ナフタレンジイソシアナートから選択される、実施形態Ｉ～ＶＩＩの１つ又は複数に記載のアスファルト組成物。
ＩＸ． 出発アスファルトが、ＡＡＳＨＴＯ－Ｍ３２０に従って決定される、６４－２２のパフォーマンスグレードを有する、実施形態Ｉ～ＶＩＩＩの１つ又は複数に記載のアスファルト組成物。
Ｘ． 砂利、再生アスファルト舗装、砂及び充填材から選択されるいずれの粒状材料も含まない、実施形態Ｉ～ＩＸの１つ又は複数に記載のアスファルト組成物。
ＸＩ．（Ａ） 出発アスファルトを１１０℃～１９０℃の範囲の温度に加熱する工程と、
（Ｂ） アスファルト組成物の総重量に基づいて、工程（Ａ）の出発アスファルトに、０．１重量％～１０．０重量％の熱硬化性反応性化合物を添加して、反応混合物を得る工程と、
（ Ｃ） 工程（Ｂ）の反応混合物を、酸素雰囲気下で少なくとも２．５時間、１１０℃～１９０℃の範囲の温度で撹拌する工程と、とを含む、実施形態Ｉ～Ｘの１つ又は複数に記載のアスファルト組成物を調製するプロセス。
ＸＩＩ． 工程（Ａ）及び（Ｂ）の温度が、互いに独立して、１１０℃～１５０℃の範囲である、実施形態ＸＩに記載のプロセス。
ＸＩＩＩ． 工程（Ｃ）における撹拌が少なくとも４時間実施される、実施形態ＸＩ又はＸＩＩに記載のプロセス。
ＸＩＶ． アスファルト混合物組成物の調製のための、実施形態Ｉ～Ｘの１つ又は複数に記載の組成物、あるいは実施形態ＸＩ～ＸＩＩＩの１つ又は複数に従って得られた組成物の使用。
実施例
本特許請求される発明は、以下のような非限定的な実施例によって例示される。
Figure 2023511899000001
アスファルト試験
軟化点 ＤＩＮ ＥＮ１４２７
肩付きの黄銅環に鋳造された２つのビチューメンの水平ディスクを、それぞれが鋼球を支持している間、液体浴内で制御された速度で加熱する。軟化点は、２つのディスクが十分に軟化して、ビチューメンに包まれた各ボールを（２５±０．４）［ｍｍ］の距離を落下させる温度の平均として報告する。
回転式薄膜加熱（Ｒｏｌｌｉｎｇ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｏｖｅｎ：ＲＴＦＯ）試験 ＤＩＮ ＥＮ １２６０７－１
ビチューメンは、１６３［℃］で８５［分］オーブン内のボトルで加熱する。ボトルは１５［ｒｐｍ］で回転し、加熱された空気を４０００［ｍＬ／ｍｉｎ］の最低移動点で各ボトルに吹き込む。熱及び空気の影響は、加熱処理の前後に測定された物理的試験値の変化から決定する。
動的せん断レオメータ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｓｈｅａｒ Ｒｈｅｏｍｅｔｅｒ：ＤＳＲ）ＤＩＮ ＥＮ１４７７０－ＡＳＴＭ Ｄ７１７５
動的せん断レオメータ試験システムは、平行板、試験片の温度を制御するための手段、ローディング装置、並びに制御及びデータ取得システムからなる。
多重応力クリープ回復試験ＤＩＮ ＥＮ１６６５９－ＡＳＴＭ Ｄ７４０５
この試験方法は、せん断クリープ下のアスファルトバインダーの弾性応答、並びに２つの応力レベル（０．１と３．２［ｋＰａ］）及び指定された温度（５０［℃］）における回復の存在を決定するために使用する。この試験では、ＤＳＲを使用して２５［ｍｍ］を一定の応力で１［ｓ］負荷し、その後９［ｓ］回復させる。０．１００［ｋＰａ］のクリープ応力で１０回のクリープ及び回復サイクルを実行し、続いて３．２００［ｋＰａ］のクリープ応力で１０回のサイクルを実行する。
アスファルト中の反応性基を決定するための電位差滴定法：
酸価
約０．５～１ｇのサンプルを５０ｍｌのトルエンに溶解し、０．１ｍｏｌ／ｌの水酸化テトラブチルアンモニウム溶液で電位差滴定した。十分な導電率を確保するために、滴定溶液に数滴の水を添加することができる。ブランク値も決定した。
基準値
約０．５～１ｇのサンプルを５０ｍｌのトルエンに溶解し、０．１ｍｏｌ／ｌのトリフルオロメタンスルホン酸溶液で電位差滴定した。十分な導電率を確保するために、滴定溶液に数滴の水を添加することができる。ブランク値も決定した。
実施例及び比較例
アスファルト組成物の調製手順
本発明の実施例１（Ａ１）について、パフォーマンスグレード６４－２２を有する２．５ｋｇのアスファルトを、酸素雰囲気下で１５０℃まで加熱し、加熱マントル（温度を１５０℃に設定）中で６００ｒｐｍで撹拌した。次に、９５．７５ｇのＴＤＩ（３．８３重量％）を溶融アスファルトに添加した。反応物を更に１５０℃で２時間撹拌した後、室温で冷却した。
本発明の実施例２（Ａ２）について、パフォーマンスグレード６４－２２を有する２．５ｋｇのアスファルトを、酸素雰囲気下で１５０℃まで加熱し、加熱マントル（温度を１５０℃に設定）中で６００ｒｐｍで撹拌した。次に、９６ｇのＮＤＩ（３．８４重量％）を溶融アスファルトに添加した。反応物を更に１５０℃で２時間撹拌した後、室温で冷却した。
本発明の実施例３（Ａ３）について、パフォーマンスグレード６４－２２を有する２．５ｋｇのアスファルトを、酸素雰囲気下で１５０℃まで加熱し、加熱マントル（温度を１５０℃に設定）中で６００ｒｐｍで撹拌した。次に、９８．５０ｇのＨＤＩ（３．９４重量％）を溶融アスファルトに添加した。反応物を更に１５０℃で２時間撹拌した後、室温で冷却した。
本発明の実施例４（Ａ４）について、パフォーマンスグレード６４－２２を有する２．５ｋｇのアスファルトを、酸素雰囲気下で１５０℃まで加熱し、加熱マントル（温度を１５０℃に設定）中で６００ｒｐｍで撹拌した。次に、１００ｇのＩＰＤＩ（４．０重量％）を溶融アスファルトに添加した。反応物を更に１５０℃で２時間撹拌した後、室温で冷却した。
本発明の実施例５（Ａ５）について、パフォーマンスグレード６４－２２を有する２．５ｋｇのアスファルトを、酸素雰囲気下で１５０℃まで加熱し、加熱マントル（温度を１５０℃に設定）中で６００ｒｐｍで撹拌した。次に、９５ｇのＨ１２ＭＤＩ（３．８重量％）を溶融アスファルトに添加した。反応物を更に１５０℃で２時間撹拌した後、室温で冷却した。
本発明の実施例６（Ａ６）について、パフォーマンスグレード６４－２２を有する２．５ｋｇのアスファルトを、酸素雰囲気下で１５０℃まで加熱し、加熱マントル（温度を１５０℃に設定）中で６００ｒｐｍで撹拌した。次に、２５ｇのＴＤＩ（１．０重量％）を溶融アスファルトに添加した。反応物を更に１５０℃で２時間撹拌した後、室温で冷却した。
本発明の実施例７（Ａ７）について、パフォーマンスグレード６４－２２を有する２．５ｋｇのアスファルトを、酸素雰囲気下で１５０℃まで加熱し、加熱マントル（温度を１５０℃に設定）中で６００ｒｐｍで撹拌した。次に、２５ｇのＩＰＤＩ（１．０重量％）を溶融アスファルトに添加した。反応物を更に１５０℃で２時間撹拌した後、室温で冷却した。
比較例１（ＣＥ１）は、パフォーマンスグレード６４－２２の未改質アスファルトであった。
Figure 2023511899000002
 ＣＥ１と比較した場合、本発明のアスファルト組成物（Ａ１～Ａ７）は、レオロジー特性の増加（ブルックフィールド粘度を参照）、弾性応答の増加（３．２ｋＰａにおける回復率の低下を参照）、剛性の増加（３．２ｋＰａにおけるＪｎｒ値の増加を参照）、耐亀裂性の向上（クリープ剛性値の上昇を参照）、及び許容可能なＵＴＩ値が生じる。

Claims (14)

  1. 組成物の総重量に基づいて、０．１重量％～１０．０重量％の、脂肪族イソシアナート又は芳香族イソシアナートから選択される熱硬化性反応性化合物を含む、アスファルト組成物であって、前記芳香族イソシアナートが、モノマーＭＤＩ又はポリマーＭＤＩではない、アスファルト組成物。
  2. 前記熱硬化性反応性化合物が、前記組成物の総重量に基づいて、１．０重量％～５．０重量％の量で存在する、請求項１に記載のアスファルト組成物。
  3. 前記出発アスファルトが、ＡＡＳＨＴＯ－Ｍ３２０に従って決定される、５２－１６、５２－２２、５２－２８、５２－３４、５２－４０、５８－１６、５８－２２、５８－２８、５８－３４、５８－４０、６４－１６、６４－２２、６４－２８、６４－３４、６４－４０、７０－１６、７０－２２、７０－２８、７０－３４、７０－４０、７６－１６、７６－２２、７６－２８、７６－３４、及び７６－４０から選択されるパフォーマンスグレードを有する、請求項１又は２に記載のアスファルト組成物。
  4. 前記出発アスファルトが、ＡＡＳＨＴＯ－Ｍ３２０に従って決定される、５８－２８、５８－３４、６４－１６、６４－２２、６４－２８、７０－１６、７０－２２、７６－１６及び７６－２２から選択されるパフォーマンスグレードを有する、請求項１～３の１つ又は複数に記載のアスファルト組成物。
  5. 前記脂肪族イソシアナートが、シクロブタン－１，３－ジイソシアナート、１，２－、１，３－及び１，４－シクロヘキサンジイソシアナート、２，４－及び２，６メチルシクロヘキサンジイソシアナート、４，４´－及び２，４´－ジシクロヘキシルジイソシアナート、１，３，５－シクロヘキサントリイソシアナート、イソシアナトメチルシクロヘキサンイソシアナート、イソシアナトエチルシクロヘキサンイソシアナート、ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサンジイソシアナート、４，４´－及び２，４´－ビス（イソシアナト－メチル）ジシクロヘキサン、イソホロンジイソシアナート（ＩＰＤＩ）、ジイソシアナトジシクロ－ヘキシルメタン（Ｈ１２ＭＤＩ）、テトラメチレン１，４－ジイソシアナート、ペンタメチレン１，５－ジイソシアナート、ヘキサメチレン１，６－ジイソシアナート（ＨＤＩ）、デカメチレンジイソシアナート、１，１２－ドデカンジイソシアナート、２，２，４－トリメチル－ヘキサメチレンジイソシアナート、２，４，４－トリメチル－ヘキサメチレンジイソシアナート、並びに２－メチル－１，５－ペンタメチレンジイソシアナートから選択される、請求項１～４の１つ又は複数に記載のアスファルト組成物。
  6. 前記脂肪族イソシアナートが、イソホロンジイソシアナート（ＩＰＤＩ）、ジイソシアナトジシクロ－ヘキシルメタン（Ｈ１２ＭＤＩ）、及びヘキサメチレン１，６－ジイソシアナート（ＨＤＩ）から選択される、請求項１～５の１つ又は複数に記載のアスファルト組成物。
  7. 前記芳香族イソシアナートが、トルエンジイソシアナート、ポリマートルエンジイソシアナート、ｍ－フェニレンジイソシアナート、１，５－ナフタレンジイソシアナート、１，３－フェニレンジイソシアナート、２，４，６－トルイレントリイソシアナート、１，３－ジイソプロピルフェニレン－２，４－ジイソシアナート、１－メチル－３，５－ジエチルフェニレン－２，４－ジイソシアナート、１，３，５－トリエチルフェニレン－２，４－ジイソシアナート、１，３，５－トリイソプロピル－フェニレン－２，４－ジイソシアナート、３，３´－ジエチル－ビスフェニル－４，４´－ジイソシアナート、３，５，３´，５´－テトラエチル－ジフェニルメタン－４，４´－ジイソシアナート、３，５，３´，５´－テトライソプロピルジフェニルメタン－４，４´－ジイソシアナート、１－エチル－４－エトキシ－フェニル－２，５－ジイソシアナート、１，３，５－トリエチルベンゼン－２，４，６－トリイソシアナート、１－エチル－３，５－ジイソプロピルベンゼン－２，４，６－トリイソシアナート、トリジンジイソシアナート、及び１，３，５－トリイソプロピルベンゼン－２，４，６－トリイソシアナートから選択される、請求項１～６の１つ又は複数に記載のアスファルト組成物。
  8. 前記芳香族イソシアナートが、トルエンジイソシアナート、ポリマートルエンジイソシアナート、及び１，５－ナフタレンジイソシアナートから選択される、請求項１～７の１つ又は複数に記載のアスファルト組成物。
  9. 前記出発アスファルトが、ＡＡＳＨＴＯ－Ｍ３２０に従って決定される、７０－１６、７０－２２、６４－１６、及び６４－２２から選択されるパフォーマンスグレードを有する、請求項１～８の１つ又は複数に記載のアスファルト組成物。
  10. 砂利、再生アスファルト舗装、砂及び充填材から選択されるいずれの粒状材料も含まない、請求項１～９の１つ又は複数に記載のアスファルト組成物。
  11. （Ａ） 前記出発アスファルトを１１０℃～１９０℃の範囲の温度に加熱する工程と、
    （Ｂ） 前記アスファルト組成物の総重量に基づいて、工程（Ａ）の前記出発アスファルトに、０．１重量％～１０．０重量％の前記熱硬化性反応性化合物を添加して、反応混合物を得る工程と、
    （Ｃ） 工程（Ｂ）の前記反応混合物を、酸素雰囲気下で少なくとも２．５時間、１１０℃～１９０℃の範囲の温度で撹拌する工程と、とを含む、請求項１～１０の１つ又は複数に記載のアスファルト組成物を調製するプロセス。
  12. 前記工程（Ａ）及び（Ｂ）の温度が、互いに独立して、１１０℃～１５０℃の範囲である、請求項１１に記載のプロセス。
  13. 工程（Ｃ）における前記撹拌が少なくとも４時間実施される、請求項１１又は１２に記載のプロセス。
  14. アスファルト混合物組成物の調製のための、請求項１～１０の１つ又は複数に記載の組成物、あるいは請求項１１～１３の１つ又は複数に従って得られた組成物の使用。
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