JP5221380B2 - 改質アスファルトバインダー組成物の製造方法、改質アスファルトバインダー組成物の形成方法、改質アスファルトバインダー組成物およびアスファルト組成物 - Google Patents
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Description
下記の方法を用いて、アスファルトバインダー組成物を調製した。163℃に予熱したアスファルトバインダー500gを1クオート缶の容器に加えた。アスファルトバインダーは、BP(ホワイティング、IN)から得られ、AASHTO M320による64−22のPG等級を有した。1クオート缶の加熱器を用いて、アスファルトバインダーを190℃に加熱し、シルバーソンハイシアーミキサー中で回転させ、その時に、アスファルトバインダーへの直接の添加によって粒子状五硫化リンを加え、アスファルトバインダーへの直接の添加によって不飽和重合体のペレットを加えた。容器内での試料のせん断を30分間継続した。容器上に蓋を軽く置いて、163℃で18時間に設定されたオーブンに該容器を置いた。オーブンから容器を取り除き、蓋を外して、存在するスキム層をいずれも取り除いた。次に、試料を攪拌し、20メッシュスクリーンを通して注ぎ、試験用試料を用意するために選別された物質を用いた。
先の試料に記載されたものと同様な方法を用いることで、追加の改質アスファルト組成物を調製したが、比較の試料(試料11、12及び13)については、飽和重合体を用いることで試料を調製した。表2は、各試料に用いた各改質剤の量、及び各試料について行った機能解析の結果を提供する。
不飽和重合体と五硫化リンとの間の重量比を、アスファルト100重量部当たり1.25重量部の重合体を維持しながら、試料を通して変化させること以外は、上記試料に用いたものと同様の方法を用いることによって、幾つかの改質アスファルト組成物を調製した。使用した不飽和重合体は、約16.5%のビニルを特徴とし、90%のテトラカップリングで、約30%のブロックスチレンを含み、約53kg/モルの基礎ピーク分子量(Mp)及び約228kg/モルのカップリング後のMpを有する放射状重合体であって、この重合体は、商標名161−BTM(LCY;中国)で得られた。表3は、重合体と五硫化リンとの間の重量比、及び各試料の試験結果を提供する。
試料14〜23と同様の方法で、追加の改質アスファルト組成物を調製し、アスファルト100重量部当たり1.25重量部の重合体を維持しながら、不飽和重合体と五硫化リンとの間の重量比を変化させた。それらの例は、使用した不飽和重合体に基づき、試料14〜23と異なり、該不飽和重合体は、約13%のビニルを特徴とし、25%のジカップリングで、約30%のブロックスチレンを含み、約50kg/モルの基礎ピーク分子量(Mp)及び約90kg/モルのカップリング後のMpを有するジッカップリングした線状重合体であって、この重合体は、商標名6320TM(LCY;中国)で得られた。
五硫化リンの効果を他の化合物と比較すること以外は、上記試料に用いたものと同様な方法を用いて、追加の改質アスファルト組成物を調製した。各試料の試験結果と共に種々の化合物の性質を表5に提供する。
先に与えられたものと同様な技術を用いて、追加の試料を調製した。この一連の試料では、アスファルト100重量部当たりの重合体の添加量を変化させた。行った試験結果と共に、各試料の重合体の量を表6に提供する。
14 ターミナル
16 加熱混合工場
22 五硫化リン
24 アスファルトバインダー
26 重合体
28 五硫化リン−バインダー濃縮物
30 不飽和重合体−バインダー濃縮物
32 容器
34 改質バインダー
36 骨材
38 舗装用組成物
Claims (14)
- アスファルトバインダー、不飽和重合体及び五硫化リンを混合して、改質アスファルト組成物を形成させる工程を含み、前記不飽和重合体の量がアスファルト100重量部当たり0.5〜10重量部であり、前記五硫化リンの量がアスファルト100重量部当たり0.001〜10重量部であり、前記不飽和重合体のビニル含有量が11〜40%であり、前記不飽和重合体のブロックスチレン含有量が10〜50重量%であり、前記不飽和重合体の五硫化リンに対する重量比が、少なくとも0.5:1でかつ8:1未満であり、前記不飽和重合体と五硫化リンの予備混合又は予備ブレンドのいずれかに先立って、該不飽和重合体と五硫化リンを前記アスファルトバインダーに直接添加することを特徴とする改質アスファルトバインダー組成物の製造方法。
- 前記アスファルトバインダーに、前記五硫化リンを固形粒子状五硫化リンの形態で添加することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記不飽和重合体が線状重合体であり、前記不飽和重合体の量がアスファルト100重量部当たり5重量部未満であり、前記五硫化リンの量がアスファルト100重量部当たり0.05〜5重量部であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記不飽和重合体が放射状重合体であり、前記不飽和重合体の量がアスファルト100重量部当たり5重量部未満であり、前記五硫化リンの量がアスファルト100重量部当たり0.05〜5重量部であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記不飽和重合体を第一アスファルトバインダー組成物に直接添加し、前記五硫化リンを第二アスファルトバインダー組成物に直接添加し、前記第一アスファルトバインダー組成物及び前記第二アスファルトバインダー組成物を混合して前記改質アスファルトバインダー組成物を形成させることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記不飽和重合体及び前記五硫化リンを単一のアスファルトバインダー組成物に直接添加して混合し、前記改質アスファルトバインダー組成物を形成させることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記五硫化リンをニート状の五硫化リンとして前記アスファルトバインダーに添加し、前記混合により改質アスファルト組成物を形成させる工程は前記五硫化リン以外の硫黄含有硬化剤を混合する工程がないことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記混合の工程がせん断することを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記混合の工程が、均一混合物である改質アスファルト組成物を形成させることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記不飽和重合体の五硫化リンに対する重量比が少なくとも1.3:1で且つ5:1未満であり、前記改質アスファルトバインダー組成物がアスファルトバインダー100重量部当たり不飽和重合体を2.5重量部未満含み、前記不飽和重合体が該不飽和重合体中100個の炭素原子当たり少なくとも7個の非共役の二重結合を含み、前記五硫化リンを前記アスファルトバインダーに導入する工程が、2重量%より少ない炭化水素物質又は不純物を含む五硫化リン組成物を添加する工程を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 五硫化リン及びアスファルトバインダーを導入して混合することによって五硫化リン−バインダー濃縮物を調製する工程であって、該五硫化リン−バインダー濃縮物が、アスファルト100重量部当たり五硫化リンを0.5重量部を超えて含む工程と、
不飽和重合体及びアスファルトバインダーを導入して混合することによって不飽和重合体−バインダー濃縮物を調製する工程であって、該不飽和重合体−バインダー濃縮物が、アスファルト100重量部当たり不飽和重合体を5重量部を超えて含む工程と、
前記五硫化リン−バインダー濃縮物を前記不飽和重合体−バインダー濃縮物と共に導入して混合し、改質アスファルトバインダー組成物を形成する工程と、
を含み、
前記不飽和重合体のビニル含有量が11〜40%であり、前記不飽和重合体のブロックスチレン含有量が10〜50重量%であり、前記不飽和重合体の五硫化リンに対する重量比が、少なくとも0.5:1でかつ8:1未満である、
ことを特徴とする改質アスファルトバインダー組成物の形成方法。 - 請求項1に記載の方法により得られ、アスファルト、五硫化リン及び不飽和重合体の組み合わせ又は反応生成物を含むことを特徴とする改質アスファルトバインダー組成物。
- 請求項1に記載の方法により得られ、アスファルト、不飽和重合体、リン源及び硫黄源の反応生成物を含むアスファルト組成物であって、前記リン源及び前記硫黄源が、アスファルトと不飽和重合体との成分間に反応性の架橋を形成し、前記リン源及び前記硫黄源が五硫化リンを含むことを特徴とするアスファルト組成物。
- 前記量の選択により前記改質アスファルトバインダー組成物の25℃での弾性回復率が72.5%以上であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
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