JP6554147B2 - Recovery of recovered asphalt - Google Patents

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Description

本発明は、回収アスファルト組成物およびその再生に関する。   The present invention relates to recovered asphalt compositions and their regeneration.

回収アスファルトとして、数ある供給源の中でも、回収舗装アスファルト(RAP)、回収アスファルト礫(RAS)、工場廃棄物から回収されたアスファルト、および屋根フェルトから回収されたアスファルトが挙げられる。   Recovered asphalt includes, among other sources, recovered pavement asphalt (RAP), recovered asphalt gravel (RAS), asphalt recovered from factory waste, and asphalt recovered from roof felt.

舗装アスファルトは、世界で最もリサイクルされている材料の一つであり、未舗装道路上の砂利代替物としておよび舗装アスファルトにおける未使用骨材および結合剤の代替物として舗装面および橋台の肩部で使用されている。しかし、リサイクルされる舗装アスファルトは、通常、表面下の「黒い岩」としての使用、またはアスファルト基礎および表面層における限定された量の使用に限定されている。重要な表面層におけるリサイクル材料の有用性は限定的である。その理由は、アスファルトは、時間と共に劣化し、可とう性を失い、酸化および脆化し、特に応力下または低温で亀裂が生じやすいからである。この結果は、特に天候への暴露でアスファルトの有機成分、すなわち瀝青含有結合剤の老化のためである。酸化結合剤はまた、非常に高粘性でもある。したがって、回収舗装アスファルトは、未使用アスファルトと異なる特性を有し、加工が困難である。未処理のRAPは、わずかしか使用することができない;一般に、最大30重量%までのRAPを含むアスファルト混合物は、表面下の黒い岩として使用することができる。さらに、舗装面に対する要件はより高度であるために、そこでの未処理RAPの使用は、一般に、15〜25%に限定される。   Paved asphalt is one of the most recycled materials in the world, as a gravel substitute on unpaved roads and as a substitute for unused aggregates and binders on paved asphalt on paved surfaces and abutment shoulders. It is used. However, recycled pavement asphalt is usually limited to use as a “black rock” below the surface, or to a limited amount of use in asphalt foundations and surface layers. The usefulness of recycled materials in critical surface layers is limited. The reason is that asphalt degrades with time, loses flexibility, is prone to oxidation and embrittlement, and in particular cracks at stress or low temperatures. This result is due to the aging of the organic component of asphalt, i.e. the bitumen-containing binder, especially on exposure to the weather. Oxidative binders are also very viscous. Thus, recovered paving asphalt has different properties than virgin asphalt and is difficult to process. Untreated RAP can only be used in small quantities; in general, asphalt mixtures containing up to 30% by weight RAP can be used as black rock below the surface. Furthermore, the use of untreated RAP there is generally limited to 15-25%, as the requirements for pavement surfaces are more sophisticated.

回収アスファルトは、未使用アスファルト、未使用結合剤、またはその両方とブレンドすることができる(例えば、米国特許第4549834号を参照されたい)。基礎と表面層の両方に組み込める回収アスファルトの量を増加させるための再生剤が開発されてきた。再生剤は、粘弾性挙動など、舗装アスファルト特性および瀝青結合剤の物理特性の一部分を復活させるので、回収アスファルトの特性が、未使用アスファルトにより近くまで類似する。リサイクルアスファルトの特性、特にRAP中の瀝青結合剤の特性を改善することによって、最終舗装の特性および寿命を落とすことなくアスファルト混合物中で使用するRAP量を増加させることが可能になる。   The recovered asphalt can be blended with virgin asphalt, virgin binder, or both (see, eg, US Pat. No. 4,549,834). Regeneration agents have been developed to increase the amount of recovered asphalt that can be incorporated into both the base and surface layers. Because the rejuvenating agent restores some of the asphalt properties of the pavement and physical properties of the bituminous binder, such as its visco-elastic behavior, the properties of the recovered asphalt are more similar to virgin asphalt. By improving the properties of recycled asphalt, particularly the properties of bituminous binders in RAP, it is possible to increase the amount of RAP used in the asphalt mixture without degrading the properties and life of the final pavement.

RAP用の通常使用される再生剤として、原油の蒸留または他の炭化水素油系の材料によって得られる低粘度生成物が挙げられる(例えば、米国特許第5766333号または第6117227号を参照されたい)。   Commonly used regenerants for RAP include low viscosity products obtained by distillation of crude oils or other hydrocarbon oil based materials (see, eg, US Pat. Nos. 5,766,333 or 6,117,227). .

植物起源の再生剤も記載されている。例えば、米国特許第7811372号(瀝青およびパーム油を含む再生剤);米国特許第7008670号(密封または再生用に使用される大豆油、大豆油由来のアルキルエステル、およびテルペン);米国特許出願公開第2010/0034586号(大豆、ひまわり、菜種または他の植物由来の油に基づく再生剤)および米国特許出願公開第2008/0041276号(植物油から作製された植物油またはアルキルエステルであってよいリサイクルアスファルト用の可塑剤)を参照されたい。米国特許出願公開第2011/0015312号には、植物起源の樹脂、植物油、および無水物、カルボン酸、またはエポキシド官能基を有するポリマーを含む結合剤組成物が記載されているが、この結合剤は、具体的に、再生用として教示されていない。   Regeneration agents of plant origin are also described. For example, U.S. Pat. No. 7,811,372 (rejuvenating agents including bitumen and palm oil); U.S. Pat. No. 7,0086,670 (soybean oil used for sealing or rejuvenating, alkyl esters derived from soya oil, and terpenes); 2010/0034586 (regenerant based on soybean, sunflower, rapeseed or other plant-derived oils) and US 2008/0041276 (recycled asphalt, which can be vegetable oils or alkyl esters made from vegetable oils) See plasticizers). US Patent Application Publication No. 2011/015312 describes a binder composition comprising a resin of vegetable origin, a vegetable oil, and a polymer having an anhydride, a carboxylic acid, or an epoxide functional group, wherein the binder is Specifically, it is not taught for reproduction.

カシューナッツ殻の油由来の再生剤が最近紹介されており、これは、カルダノール、す
なわち、C15不飽和鎖を有するフェノール性化合物を主として含む(例えば、PCT国際公開WO第2010/077141号およびWO第2010/110651号を参照されたい)。かかる生成物は、Ventraco Chemie、B.V.から例えばRheoFalt(登録商標)HP−EMとして入手することができる。
Cashew nut shell oil-derived regenerants have recently been introduced, which mainly contain cardanol, ie, a phenolic compound having a C 15 unsaturated chain (eg, PCT International Publication Nos. WO 2010/077141 and WO No. 1). 2010/110651). Such products are described in Ventraco Chemie, B.C. V. For example as RheoFalt® HP-EM.

粗製トールオイル(CTO)の蒸留から単離される多様な画分が、アスファルト組成物で使用されている。但し、それらは、具体的に、再生用として教示されていない。例えば、米国特許出願公開第2010/0170417号(アスファルト組成物におけるカッティング溶媒用途としてのCTO蒸留画分);米国特許出願公開第2010/0147190号(アスファルト組成物で使用するための蒸留または酸化トールオイル成分)および米国特許第4479827号および第4373960号(アスファルト、トールオイルおよび恐らくはオルガノポリシロキサンを含むパッチ用組成物)を参照されたい。   Various fractions isolated from the distillation of crude tall oil (CTO) are used in asphalt compositions. However, they are not specifically taught for reproduction. For example, US Patent Application Publication No. 2010/0170417 (CTO distilled fraction as cutting solvent application in asphalt composition); US Patent Application Publication No. 2010/0147190 (distilled or oxidized tall oil for use in asphalt composition) Component) and U.S. Pat. Nos. 4,479,827 and 4,373,960 (patching compositions comprising asphalt, tall oil and possibly organopolysiloxane).

トールオイル脂肪酸(TOFA)、トールオイルロジン、トールオイルピッチまたは、モノマー酸(例えば、米国特許第7256162号に記載の独特の生成物)、ダイマー酸などCTOの下流生成物から作製されたエステルは、回収アスファルト用の再生剤としての使用について示唆されていない。   Tall oil fatty acids (TOFA), tall oil rosins, tall oil pitch or esters made from downstream products of CTO such as monomeric acids (eg unique products as described in US Pat. No. 7,256,162), dimer acids etc. It is not suggested for use as a rejuvenating agent for recovered asphalt.

米国特許第4549834号U.S. Pat. No. 4,549,834 米国特許第5766333号US Pat. No. 5,766,333 米国特許第6117227号US Pat. No. 6,117,227 米国特許第7811372号U.S. Pat. No. 7,811,372 米国特許第7008670号US Patent No. 70008670 米国特許出願公開第2010/0034586号U.S. Patent Application Publication No. 2010/0034586 米国特許出願公開第2008/0041276号U.S. Patent Application Publication No. 2008/0041276 米国特許出願公開第2011/0015312号U.S. Patent Application Publication No. 2011/015312 国際公開第2010/077141号International Publication No. 2010/077141 国際公開第2010/110651号WO 2010/110651 米国特許出願公開第2010/0170417号US Patent Application Publication No. 2010/0170417 米国特許出願公開第2010/0147190号US Patent Application Publication No. 2010/0147190 米国特許第4479827号U.S. Pat. No. 4,479,827 米国特許第4373960号U.S. Pat. No. 4,373,960 米国特許第7256162号U.S. Pat. No. 7,256,162

回収アスファルト用の改善された再生剤が必要である。詳細には、産業界は、良好な耐わだち掘れ性を維持しつつ、耐低温クラック性および耐疲労クラック性を改善できる回収アスファルト用の非結晶性添加剤を必要としている。より良好な再生剤は、新規の舗装でRAPをより多量に使用し、未使用で再生不可能な結合剤および骨材材料に対する依存を低減することを可能にすることによって道路建設のコストを低減すると思われる。好ましい再生剤は、未使用結合剤に匹敵する水準まで結合剤の粘度を低減し、また結合剤のガラス転移温度を低下させてより軟らかく、より容易に加工できるアスファルト混合物を可能にすると思われる。理想的には、再生剤は、再生可能な資源に由来し、アスファルトを混合し敷設するのに通常使用される高められた温度で良好な熱安定性を有し、結合剤に当初の性能グレードを復活させることができると思われる。   There is a need for improved rejuvenating agents for recovered asphalt. In particular, the industry needs non-crystalline additives for recovered asphalt that can improve low temperature crack resistance and fatigue crack resistance while maintaining good rutting resistance. Better regenerative agents reduce road construction costs by allowing greater use of RAP in new pavements and reducing reliance on unused and non-renewable binders and aggregate materials It seems that. The preferred rejuvenating agents are believed to reduce the viscosity of the binder to a level comparable to virgin binder and also to lower the glass transition temperature of the binder to allow for a softer, more easily processable asphalt mixture. Ideally, the rejuvenating agent is derived from renewable resources and has good thermal stability at elevated temperatures commonly used to mix and lay asphalt, with the initial performance grade of the binder It seems that you can revive.

一態様では、本発明は、回収アスファルトとエステル官能性再生剤とを含むアスファルト組成物に関する。回収アスファルトは、骨材と酸化結合剤とを含む。再生剤は、再生剤を含まない酸化結合剤のガラス転移開始温度に比較して酸化結合剤のガラス転移開始温度を少なくとも5℃低減するのに有効な量で存在する。我々の発明には、回収アスファルトと一緒に使用するのに適した結合剤組成物ならびに本発明のアスファルトおよび結合剤組成物を作製するための方法が含まれる。   In one aspect, the present invention relates to an asphalt composition comprising recovered asphalt and an ester functional rejuvenating agent. The recovered asphalt contains aggregate and an oxidation binder. The rejuvenating agent is present in an amount effective to reduce the glass transition onset temperature of the oxidative binder by at least 5 ° C. as compared to the glass transition onset temperature of the oxidative binder without regenerant. Our invention includes binder compositions suitable for use with recovered asphalt and methods for making the asphalt and binder compositions of the present invention.

別の態様では、我々の発明は、0.01〜10重量%のロジンエステルと、少なくとも15重量%の回収アスファルトとを含むアスファルト組成物に関する。ロジンエステルは、トールオイルロジンまたはトールオイルと、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセロール、ペンタエリトリトールおよびそれらの混合物から選択されるポリオールとの反応生成物である。我々の発明には、回収アスファルトを0.01〜10重量%のトールオイルエステル、ロジンエステルまたはそれらの混合物と混合することによって再生するステップを含む方法が含まれる。   In another aspect, our invention relates to an asphalt composition comprising 0.01 to 10 wt% rosin ester and at least 15 wt% recovered asphalt. The rosin ester is the reaction product of tall oil rosin or tall oil with a polyol selected from diethylene glycol, triethylene glycol, glycerol, pentaerythritol and mixtures thereof. Our invention includes a process comprising the step of regenerating recovered asphalt by mixing with 0.01 to 10% by weight of tall oil ester, rosin ester or mixtures thereof.

さらに別の態様では、本発明は、エステル官能性再生剤と、少なくとも15重量%の酸化結合剤を含む回収アスファルトとを含むアスファルト組成物に関する。再生剤は、酸化結合剤と再生剤を合わせた量に対して1〜10重量%の範囲内の量で存在する。酸化結合剤と再生剤の混合物は、60℃未満のEN1427による環球式軟化点と、20dmmを超えるEN1426による針入値とを有する再生結合剤を形成する。   In yet another aspect, the invention relates to an asphalt composition comprising an ester functional rejuvenating agent and a recovered asphalt comprising at least 15% by weight of an oxidative binder. The rejuvenating agent is present in an amount ranging from 1 to 10% by weight based on the combined amount of the oxidizing binder and the rejuvenating agent. The mixture of oxidative binder and rejuvenating agent forms a regenerative binder having a ring and ball softening point according to EN 1427 below 60 ° C. and a penetration value according to EN 1426 above 20 dmm.

我々の発明にはまた、本発明の結合剤とアスファルト組成物とを含む舗装面が含まれる。   Our invention also includes a paving surface comprising the binder of the present invention and an asphalt composition.

本発明者らは、驚くべきことに、エステル官能性再生剤を組み込むことによって、回収アスファルトの酸化瀝青結合剤を再生し、酸化する前の瀝青の元来の性能グレードの物理特性と類似の物理特性を有する、再生瀝青結合剤を生成することができることを見出した。再生結合剤は、低減したガラス転移開始温度、ならびに、動的せん断粘弾性測定(DSR)によって、改善されたクリープ剛性を示す。これらの結果は、再生アスファルトにおける耐低温クラック性の改善と言い換えられる。DSR解析によって、再生結合剤が、低下したGsinδの値を有することも判明し、このことは、改善された耐疲労クラック性と一致する。10重量%までの再生剤により再生結合剤が形成される場合、このような結合剤は、耐わだち掘れ性に関連する良好な高められた温度における性能も有する。わだち掘れは、アスファルト道路面、特に頻繁な交通量または高重量の交通のあるアスファルト道路面では普通の破損モードである。 We have surprisingly found that the incorporation of an ester functional rejuvenating agent regenerates the oxidized bituminous binder of the recovered asphalt and the physical properties are similar to the physical properties of the original performance grade of bitumen prior to oxidation. It has been found that it is possible to produce regenerated bituminous binders having properties. Regenerative binders exhibit reduced glass transition onset temperature, as well as improved creep stiffness by dynamic shear visco-elastic measurement (DSR). These results translate into improved low temperature crack resistance in recycled asphalt. The DSR analysis also shows that the regenerated binder has a reduced value of G * sin δ, which is consistent with the improved fatigue crack resistance. If up to 10% by weight of the rejuvenating agent forms a regenerated binder, such binders also have good elevated temperature performance associated with rut resistance. Rutting is a common failure mode on asphalt road surfaces, especially on asphalt road surfaces with heavy traffic or heavy traffic.

本発明者らはまた、ある種の再生剤が、許容できる針入値を維持しつつも、低添加量で望ましい軟化を復活させることを見出した。再生剤は、アスファルト組成物を圧密または混合するのに必要な温度を低減するのに有効であり、これは、エネルギーを節約し、コストを低減する。我々の再生剤のあるものは、再生結合剤の温度感受性を改善し、そのため加熱混合式アスファルト工程において使用することができる。温度感受性の低減は、150℃を超える加熱混合温度で分解する恐れがある、植物油などの従来の添加剤に優る利点である。本発明の結合剤は、良好な延性を有し、老化で極めてわずかしか特性を失わず、未使用の結合剤に類似している。   The inventors have also found that certain regenerants restore the desired softening at low additions while maintaining acceptable penetration values. The rejuvenating agent is effective to reduce the temperature required to consolidate or mix the asphalt composition, which saves energy and reduces cost. Some of our regenerants improve the temperature sensitivity of the regenerative binder and so can be used in a heated mixed asphalt process. Reduced temperature sensitivity is an advantage over conventional additives, such as vegetable oils, which may decompose at heating mixing temperatures above 150 ° C. The binders of the present invention have good ductility, lose very little properties upon aging and are similar to unused binders.

要約すれば、本発明の再生剤のために、結合剤のガラス転移温度(Tg)が低減し、それによって回収アスファルトの加工性が改善されることによってアスファルト混合物で回収アスファルトをより高水準で使用することが可能になる。道路でより多くの回収アスファルトを組み込むことによって結合剤と骨材の両方のコストが低減し、未使用で再生不可能な材料に対する道路建設業の依存度を低減するのに役立つ。   In summary, for the rejuvenating agents of the present invention, higher levels of recovered asphalt are used in asphalt mixtures by reducing the glass transition temperature (Tg) of the binder and thereby improving the processability of the recovered asphalt It becomes possible to do. Incorporating more recovered asphalt on the road reduces the cost of both the binder and aggregate and helps reduce the road construction industry's dependence on unused and non-renewable materials.

本発明は、エステル官能性再生剤によるアスファルト組成物の再生に関する。詳細には、骨材および酸化アスファルト結合剤を含む回収アスファルト、特に回収舗装アスファルト(RAP)の再生に関する。   The present invention relates to the regeneration of asphalt compositions with ester functional rejuvenating agents. In particular, it relates to the regeneration of recovered asphalt comprising aggregate and oxidized asphalt binder, in particular recovered paved asphalt (RAP).

文献では、「アスファルト」という用語は、結合剤を記述するのに使用される場合があり、結合剤プラス骨材を記述するのに使用される場合もある。本発明の説明では、「アスファルト」とは、一般に舗装用途のために使用される、瀝青結合剤と骨材とを含む複合材料を指す。かかるアスファルトはまた、「アスファルトコンクリート」としても知られる。アスファルトは通常、舗装用途向けに適格とされるグレードとする。舗装用途で使用されるアスファルトグレードの例として、密粒度アスファルト、ギャップ型アスファルト、多孔質アスファルト、およびマスチックアスファルトが挙げられる。通常、アスファルト中の瀝青結合剤の全量は、アスファルトの全重量に対して1〜10重量%、一部の場合では2.5〜8.5重量%、一部の場合では4〜7.5重量%である。   In the literature, the term "asphalt" may be used to describe binders and may also be used to describe binders plus aggregate. In the context of the present invention, "asphalt" refers to a composite material comprising bituminous binder and aggregate, which is generally used for paving applications. Such asphalts are also known as "asphalt concrete". Asphalt is usually a grade that is qualified for paving applications. Examples of asphalt grades used in paving applications include fine particle size asphalt, gap type asphalt, porous asphalt, and mastic asphalt. Typically, the total amount of bituminous binder in asphalt is 1 to 10% by weight, in some cases 2.5 to 8.5% by weight, in some cases 4 to 7.5%, based on the total weight of the asphalt It is weight%.

「回収アスファルト」として、回収舗装アスファルト(RAP)、回収アスファルト礫(RAS)、工場廃棄物からの回収アスファルト、屋根フェルトからの回収アスファルト、および他の用途からのアスファルトが挙げられる。   “Recovered asphalt” includes recovered pavement asphalt (RAP), recovered asphalt gravel (RAS), recovered asphalt from factory waste, recovered asphalt from roof felt, and asphalt from other applications.

「回収舗装アスファルト」(RAP)は、過去に舗装として使用されていたアスファルトである。RAPは、道路または他の構造物から除去され、次いで粉砕、断裂、破壊、破砕、および/または粒状化を含めた周知の方法によって処理されたアスファルトから取得することができる。使用する前に、RAPは、例えば、最終の舗装用途に応じて検査、分級および選択することができる。   “Reclaimed pavement asphalt” (RAP) is asphalt that has been used as pavement in the past. RAP can be obtained from asphalt which has been removed from roads or other structures and then treated by known methods including grinding, tearing, breaking, crushing and / or granulation. Prior to use, RAP can, for example, be inspected, classified and selected depending on the final pavement application.

「骨材」(または「建設用骨材」)は、アスファルトで使用するのに適した粒状鉱物材料である。これは、一般に、砂、砂利、砕石、およびスラグを含む。アスファルトで使用するのに適した任意の従来型の骨材を使用することができる。適切な骨材の例として、花こう岩、石灰石、砂利およびその混合物が挙げられる。   “Aggregate” (or “construction aggregate”) is a particulate mineral material suitable for use in asphalt. This generally includes sand, gravel, crushed stone, and slag. Any conventional aggregate suitable for use on asphalt can be used. Examples of suitable aggregates include granite, limestone, gravel and mixtures thereof.

「瀝青」とは、黒色であり、粘着性であり、二硫化炭素に溶解性であり、主として縮合多環式芳香族炭化水素からなる原油からの粘性の有機液体または準固体の混合物を指す。あるいは、瀝青とは、マルテンとアスファルテンの混合物を指すこともある。瀝青は、当業者に公知の任意の従来型の瀝青であってよい。瀝青は、天然起源であってよい。これは、粗製の瀝青であってもよく、原油の真空蒸留、熱分解または水添分解からの底部残渣として得られる精製瀝青であってもよい。回収舗装アスファルト中に含まれる瀝青または回収舗装アスファルトから得られる瀝青は、さらに、RAP起源の瀝青と呼ばれる。   "Bitumen" refers to a viscous, organic liquid or semi-solid mixture from a crude oil that is black, sticky, soluble in carbon disulfide, and consists primarily of fused polycyclic aromatic hydrocarbons. Alternatively, bitumen may refer to a mixture of marten and asphaltenes. The bitumen may be any conventional bitumen known to those skilled in the art. Bitumen may be of natural origin. This may be crude bitumen, or it may be refined bitumen obtained as bottom residue from vacuum distillation, pyrolysis or hydrogenolysis of crude oil. Bitumen obtained from bituminous or recovered paving asphalt contained in recovered paving asphalt is further referred to as RAP-originated bitumen.

「未使用瀝青」(「新鮮な瀝青」としても知られる)とは、使用されたことがない瀝青、例えば、道路舗装から回収されたことがない瀝青を指す。   "Unused bitumen" (also known as "fresh bitumen") refers to bitumen that has not been used, eg, bitumen that has not been recovered from road pavements.

「結合剤」とは、瀝青と任意選択で他の成分との組合せを指す。他の成分として、エラストマー、非瀝青結合剤、接着促進剤、軟化剤、追加の再生剤(本発明以外の)、または他の適切な添加剤が挙げられる。有用なエラストマーとして、例えば、エチレン−ビニルアセタートコポリマー、ポリブタジエン、エチレン−プロピレンコポリマー、エチレン−プロピレン−ジエンターポリマー、ブタジエン−スチレンブロックコポリマー、スチレン−ブタジエン−スチレン(SBS)ブロックターポリマー、イソプレン−スチレンブロックコポリマーおよびスチレン−イソプレン−スチレン(SIS)ブロックターポリマーなどが挙げられる。老化エラストマー添加剤は、粉砕タイヤゴム材料を含むことができる。
「未使用結合剤」は、道路舗装向けにこれまで使用されていない結合剤である。
"Binder" refers to a combination of bitumen and optionally other ingredients. Other ingredients may include elastomers, non bituminous binders, adhesion promoters, softeners, additional rejuvenating agents (other than the present invention), or other suitable additives. Useful elastomers include, for example, ethylene-vinyl acetate copolymer, polybutadiene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-propylene-diene terpolymer, butadiene-styrene block copolymer, styrene-butadiene-styrene (SBS) block terpolymer, isoprene-styrene. And block copolymers and styrene-isoprene-styrene (SIS) block terpolymers. The aged elastomeric additive can comprise a ground tire rubber material.
An “unused binder” is a binder that has not been used so far for road pavement.

「酸化結合剤」とは、回収アスファルト中に存在する、または回収アスファルトから回収される結合剤を指す。通常、酸化結合剤は、回収アスファルトから単離されない。酸化結合剤は、老化および戸外の天候への暴露の結果として、未使用瀝青の粘度と比較して高い粘度を有する。   "Oxidized binder" refers to a binder present in, or recovered from, recovered asphalt. In general, oxidative binders are not isolated from recovered asphalt. Oxidized binders have a higher viscosity compared to that of unused bitumen as a result of aging and exposure to outdoor weather.

「老化結合剤」とは、本明細書に記載のRTFOおよびPAV実験室老化試験方法を使用し、酸化結合剤に類似させるため老化した未使用結合剤を指す。   "Aging binder" refers to virgin binder that has been aged to be similar to an oxidative binder, using the RTFO and PAV laboratory aging test methods described herein.

「再生剤」とは、酸化結合剤または回収アスファルト(または未使用結合剤および/または未使用アスファルトとこれとの混合物)と組み合わせて酸化結合剤または回収アスファルトを再生し、未使用結合剤または未使用アスファルトの元来の特性の一部または全部を復活させる組成物または混合物を指す。「エステル官能性」再生剤は、少なくとも一つのエステル基を有し、以下でさらに説明される。   A "rejuvenating agent" is a combination of an oxidation binder or recovered asphalt (or a virgin binder and / or a mixture of virgin asphalt and / or unused asphalt) to regenerate the oxidized binder or recovered asphalt, a virgin binder or virgin A composition or mixture that restores some or all of the original properties of the asphalt used. An "ester functional" rejuvenating agent has at least one ester group and is further described below.

結合剤中の瀝青は、舗装グレード瀝青、すなわち、舗装用途に適した瀝青などの市販未使用瀝青であってよい。市販の舗装グレード瀝青の例として、例えば、針入グレード(PEN)分類系でPEN35/50、40/60および70/100と呼ばれる瀝青、または性能グレード(PG)分類系でPG64−22、58−22、70−22および64−28と呼ばれる瀝青が挙げられる。かかる瀝青は、例えば、Shell、TotalおよびBritish Petroleum(BP)から入手可能である。PEN分類では、商品番号は、ASTM D1586法で測定した場合の瀝青の針入範囲を指し、例えば、40/60PEN瀝青は、40〜60デシミリメートル(dmm)の範囲にある針入を有する瀝青に対応する。PG分類(AASHTO MP 1規格)では、商品番号の最初の値は、SuperpaveSM系として当技術分野で公知である方法によって測定した場合の高温性能を指し、第2の値は、低温性能を指す。

The bitumen in the binder may be paving grade bitumen, i.e. commercially unused bitumen such as bitumen suitable for paving applications. Examples of commercially available pavement grade bitumen include, for example, bitumen called PEN 35/50, 40/60 and 70/100 in the penetration grade (PEN) classification system, or PG64-22, 58- in the performance grade (PG) classification system. And bitumen called 22, 70-22 and 64-28. Such bitumen is available, for example, from Shell, Total, and British Petroleum (BP). The PEN classification, product number refers to penetration range of bitumen as measured by ASTM D1586 method, for example, 40 / 60PEN bitumen, bitumen having a penetration in the range of 40 to 60 decimeter millimeters (dmm) Corresponds to In the PG classification (AASHTO MP 1 standard), the first value of the product number refers to high temperature performance as measured by a method known in the art as the Superpave SM system, and the second value refers to low temperature performance. .

一態様では、本発明はアスファルト組成物に関する。アスファルト組成物は、回収アスファルトと、エステル官能性再生剤とを含む。回収アスファルトは、骨材と酸化結合剤とを含む。   In one aspect, the invention relates to an asphalt composition. The asphalt composition comprises recovered asphalt and an ester functional rejuvenating agent. The recovered asphalt contains aggregate and an oxidation binder.

別の態様では、本発明は、回収アスファルトと一緒に使用するのに適した結合剤組成物に関する。結合剤組成物は、酸化結合剤とエステル官能性再生剤の組合せを含む。本発明の組成物で使用するのに適した酸化結合剤は、RAPであってよい回収アスファルト中に存在し、または回収アスファルトから回収される。結合剤は、溶媒抽出など従来の手段によってRAPから回収することができる。好ましくは、酸化結合剤は、回収アスファルトから単離されない。代わりに、回収アスファルトは、単純に、再生剤の望ましい量と合わせられる。好ましい手法では、再生剤は、未使用結合剤、回収アスファルト、および任意選択で未使用アスファルトと合わせ、混合して再生アスファルト生成物を得る。   In another aspect, the invention relates to a binder composition suitable for use with recovered asphalt. The binder composition comprises a combination of an oxidative binder and an ester functional rejuvenating agent. Suitable oxidative binders for use in the compositions of the present invention are present in or recovered from the recovered asphalt, which can be RAP. The binder can be recovered from the RAP by conventional means such as solvent extraction. Preferably, the oxidative binder is not isolated from the recovered asphalt. Instead, the recovered asphalt is simply combined with the desired amount of rejuvenating agent. In a preferred approach, the rejuvenating agent is combined with virgin binder, reclaimed asphalt, and optionally virgin asphalt and mixed to obtain reclaimed asphalt product.

本発明のアスファルトおよび結合剤組成物は、エステル官能性再生剤を含む。結合剤組成物は、酸化結合剤と再生剤とを合わせた量に対して0.1〜15重量%、好ましくは0.5〜10重量%の再生剤を含む。本発明のアスファルト組成物および本発明の結合剤組成物の両方において、再生剤は、再生剤を含まない酸化結合剤のガラス転移開始温度と比較して酸化結合剤のガラス転移開始温度を少なくとも5℃低減するのに有効な量で存在する。   The asphalt and binder compositions of the present invention comprise an ester functional rejuvenating agent. The binder composition contains 0.1 to 15% by weight, preferably 0.5 to 10% by weight of the regenerant based on the combined amount of the oxidized binder and the regenerant. In both the asphalt composition of the present invention and the binder composition of the present invention, the regenerant has a glass transition onset temperature of the oxidized binder of at least 5 compared to the glass transition onset temperature of the oxidized binder that does not include the regenerant. Present in an amount effective to reduce temperature.

エステル官能性再生剤は、主として、カルボン酸(樹脂酸を含む)またはC〜C20脂肪酸と、C〜C18アルコールとから由来することが好ましい。この酸部分は、直鎖
、分枝、環状、芳香族またはそれらの組合せとすることができる;この酸部分は飽和、不飽和またはそれらの組合せとすることができる。樹脂酸には、3つの縮合6炭素環の核を有するC1929COOHの形態におけるモノカルボン酸が含まれ、数および位置が変化する二重結合を含む。脂肪酸は、ダイマー化脂肪酸混合物におけるような、重合形態のものとすることができる。エステル官能性再生剤のアルコール部分は、第一級、第二級または第三級であってよい;これはモノオール、ジオールまたはポリオールであってよい。アルコールはまた、トリエチレングリコールやポリエチレングリコールなどのポリエーテルに由来してもよい。フェノラートエステルもまた、適切である。
Preferably, the ester functional rejuvenating agent is derived primarily from carboxylic acids (including resin acids) or C 8 -C 20 fatty acids and C 1 -C 18 alcohols. The acid moiety can be linear, branched, cyclic, aromatic or a combination thereof; the acid moiety can be saturated, unsaturated or a combination thereof. Resin acids include monocarboxylic acids in the form of C 19 H 29 COOH with a nucleus of three fused 6 carbon rings, including double bonds of varying numbers and positions. The fatty acids can be in polymerized form, as in dimerized fatty acid mixtures. The alcohol moiety of the ester functional regenerant may be primary, secondary or tertiary; it may be a monool, a diol or a polyol. The alcohol may also be derived from a polyether such as triethylene glycol or polyethylene glycol. Phenolate esters are also suitable.

こうして、適切なカルボン酸樹脂酸には、アビエチン、ネオアビエチン、デヒドロアビエチン、ピマル、レボピマル、サンダラコピマル、イソピマルおよびパルストリン酸が含まれる。適切なC〜C20脂肪酸には、例えば、安息香酸、カプリル酸、アゼライン酸、リシノレイン酸、12−ヒドロキシステアリン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、トールオイル脂肪酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、パルミチン酸、モノマー酸(以下に定義される)、ダイマー酸、トールオイルヘッドなど、およびそれらの混合物が含まれる。適切なC〜C18アルコールとして、例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、イソブチルアルコール、2−エチルヘキサノール、オクタノール、イソデシルアルコール、ベンジルアルコール、シクロヘキサノール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトール、ソルビトール、スクロースなどおよびその混合物が挙げられる。 Thus, suitable carboxylic resin acids include abietin, neoabietin, dehydroabieticin, pimar, levopimal, sandaracopimal, isopimar, and pastric acid. Suitable C 8 -C 20 fatty acids, for example, benzoic acid, caprylic acid, azelaic acid, ricinoleic acid, 12-hydroxystearic acid, stearic acid, isostearic acid, tall oil fatty acids, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, Included are palmitic acid, monomeric acids (as defined below), dimer acids, tall oil heads and the like, and mixtures thereof. Suitable C 1 -C 18 alcohols include, for example, methanol, ethanol, 1-propanol, isobutyl alcohol, 2-ethylhexanol, octanol, isodecyl alcohol, benzyl alcohol, cyclohexanol, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol, propylene glycol , Diethylene glycol, triethylene glycol, neopentyl glycol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, sucrose and the like and mixtures thereof.

エステル官能性再生剤は、200℃を超える、より好ましくは220℃を超える、最も好ましくは250℃を超える引火点を有することが好ましい。再生剤は、好ましくは非結晶性であり、好ましくは30℃以下、より好ましくは20℃未満、また最も好ましくは0℃未満の融点またはタイターを有することが好ましい。多くの樹脂酸は固体であるので、樹脂酸を脂肪酸とブレンドして、あるいは比較的低い軟化点を有するように選択して、好ましい再生剤をもたらすことができる。   It is preferred that the ester functional regenerant has a flash point above 200 ° C, more preferably above 220 ° C, and most preferably above 250 ° C. Preferably, the rejuvenating agent is non-crystalline, preferably having a melting point or titer of 30 ° C. or less, more preferably less than 20 ° C. and most preferably less than 0 ° C. Because many resin acids are solid, they can be blended with fatty acids or selected to have a relatively low softening point to provide a preferred rejuvenating agent.

好ましい一態様では、エステル官能性再生剤は、トールオイル脂肪酸(TOFA)またはTOFA誘導体(例えば、TOFAダイマー酸)に由来する。トールオイル脂肪酸は、蒸留によって粗製トールオイル(CTO)から単離される。CTOは、クラフト木材パルプ工程の副生物である。CTOの蒸留は、トールオイル脂肪酸に加えて、「トールオイルヘッド」と呼ばれる長鎖脂肪酸(大部分はパルミチン酸)のより揮発性で高飽和度の画分をもたらす。トールオイル脂肪酸は、次の留分であり、これは、多様な程度の不飽和度を有する大部分がC18およびC20の脂肪酸(例えば、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、およびこれらの多様な異性体)を含む。蒸留トールオイルまたは「DTO」と呼ばれる別の留分は、大部分を占めるトールオイル脂肪酸と少量のトールオイルロジンの混合物である。次に単離されるトールオイルロジン(「TOR」)は、主として、C19〜C20三環式モノカルボン酸からなる。蒸留の底部留分は、「トールオイルピッチ」または単に「ピッチ」と呼ばれる。一般に、少なくともいくらかのトールオイル脂肪酸を含む任意の留分は、エステル官能性再生剤の作製で使用するのに好ましい。 In a preferred aspect, the ester functional regenerating agent is derived from tall oil fatty acid (TOFA) or a TAFA derivative (eg, TOFA dimer acid). Tall oil fatty acids are isolated from crude tall oil (CTO) by distillation. CTO is a byproduct of the craft wood pulp process. CTO distillation results in a more volatile and highly saturated fraction of long chain fatty acids (mostly palmitic acid) called “tall oil head” in addition to tall oil fatty acids. Tall oil fatty acids are the following fractions, which are mostly C 18 and C 20 fatty acids with varying degrees of unsaturation (eg, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, and a variety of these Isomers). Another fraction, called distilled tall oil or "DTO", is a mixture of mostly tall oil fatty acid and a small amount of tall oil rosin. Then tall oil rosin isolated ( "TOR") is mainly composed of C 19 -C 20 tricyclic monocarboxylic acids. The bottom fraction of the distillation is called "tall oil pitch" or simply "pitch". In general, any fraction containing at least some tall oil fatty acid is preferred for use in making the ester functional rejuvenating agent.

既に述べたように、重合脂肪酸は、エステル官能性再生剤を作製するのに使用することができる。その高い不飽和脂肪酸含量のため、TOFAは通常、酸性白土触媒を使用して重合される。この高温過程において、不飽和脂肪酸は、例えば「エン反応」による分子間付加反応を行うことによって重合脂肪酸を形成する。機構は複雑であり、十分理解されていない。しかし、生成物は、大部分がダイマー化した脂肪酸と、モノマー性脂肪酸の独特の混合物とを含む。蒸留によって、通常「ダイマー酸」と呼ばれる非常にダイマー化脂肪
酸に富む画分がもたらされる。かかるダイマー酸は、エステル官能性再生剤の作製で使用するのに適している。
As already mentioned, polymerized fatty acids can be used to make ester functional regenerants. Because of its high unsaturated fatty acid content, TOFA is usually polymerized using an acid clay catalyst. In this high temperature process, the unsaturated fatty acid forms a polymerized fatty acid by performing an intermolecular addition reaction by, for example, an “ene reaction”. The mechanism is complex and not well understood. However, the product contains mostly dimerized fatty acids and a unique mixture of monomeric fatty acids. Distillation results in a fraction enriched in highly dimerized fatty acids, usually called “dimer acid”. Such dimer acids are suitable for use in making ester functional regenerants.

重合TOFAの蒸留によっても、非常にモノマー性脂肪酸に富み、「モノマー」(大文字の「M」を有する)または「モノマー酸」と呼ばれる画分がもたらされる。独特な組成物であるモノマーは、エステル官能性再生剤を作製するための好ましい出発材料である。天然資源由来のTOFAは、大部分、直鎖C18不飽和カルボン酸、主としてオレインおよびリノール酸からなるが、モノマーは、比較的少量のオレインおよびリノール酸を含み、代わりに飽和および不飽和の相当量の分枝および環状C18酸、およびエライジン酸を含む。モノマーのより多様で相当に分枝した組成物は、重合中にTOFAに対して実施される接触工程からもたらされる。当技術分野では、モノマーがアルコールと反応して「モノメラート」エステルを作製することによって、対応するTOFA系エステルと異なる独特の誘導体がもたらされることが認められている。モノマーは、CAS Registry Number 68955−98−6として指定された。モノマー生成物の例は、Arizona Chemical Companyの製品であるCentury(登録商標)MO5およびMO6脂肪酸である。モノマーの組成物およびその多様なエステルへの変換に関するさらなる情報については、その教示が参照により本明細書に組み込まれている米国特許第7256162号を参照されたい。 Distillation of polymerized TOFA is also very rich in monomeric fatty acids, resulting in a fraction called “monomer” (with uppercase “M”) or “monomer acid”. Monomers that are unique compositions are preferred starting materials for making ester functional regenerants. Naturally derived TOFA consists mostly of linear C 18 unsaturated carboxylic acids, mainly olein and linoleic acid, but the monomers contain relatively small amounts of olein and linoleic acid, instead of saturated and unsaturated equivalents. Quantities of branched and cyclic C18 acids, and elaidic acid. A more diverse and substantially branched composition of monomers results from the contacting step being performed on the TOFA during polymerization. It is recognized in the art that monomers react with alcohols to make “monomelate” esters, resulting in unique derivatives that differ from the corresponding TOFA-based esters. The monomer was designated as CAS Registry Number 68955-98-6. Examples of monomeric products are Century® MO5 and MO6 fatty acids, products of Arizona Chemical Company. For further information on the composition of the monomers and their conversion to the various esters, reference is made to US Pat. No. 7,256,162, the teaching of which is incorporated herein by reference.

適切な再生剤として、例えば、エチレングリコールタラート(すなわち、トールオイル脂肪酸のエチレングリコールエステル)、プロピレングリコールタラート、トリメチロールプロパンタラート、ネオペンチルグリコールタラート、メチルタラート、エチルタラート、グリセリンタラート、オレイルタラート、オクチルタラート、ベンジルタラート、2−エチルヘキシルタラート、ポリエチレングリコールタラート、トールオイルピッチエステル、エチレングリコールモノメラート、グリセリンモノメラート、トリメチロールプロパンモノメラート、ネオペンチルグリコールモノメラート、2−エチルヘキシルモノメラート、エチレングリコールジメラート、2−エチルヘキシルジメラート、2−エチルヘキシルトリメラート、トリメチロールプロパンイソステアラート、ベンジル12−ヒドロキシステアラート、ベンジルリシノレアート、オクチルカプリラート、オクチルアゼラート、オクチルベンゾアートなどが挙げられる。特に好ましい再生剤は、タラートおよびモノメラート、特にトリメチロールプロパンタラート、エチレングリコールモノメラート、およびグリセリンモノメラートである。   Suitable regenerants include, for example, ethylene glycol tartrate (ie ethylene glycol ester of tall oil fatty acid), propylene glycol tartrate, trimethylolpropane tartrate, neopentyl glycol tartrate, methyl tartrate, ethyl tartrate, glycerin tartrate, oleyl tartrate, octyl Talate, Benzyl Talate, 2-Ethylhexyl Talate, Polyethylene Glycol Talate, Tall Oil Pitch Ester, Ethylene Glycol Monomerate, Glycerol Monomerate, Trimethylol Propane Monomerate, Neopentyl Glycol Monomerate, 2-Ethylhexyl Monomerate , Ethylene glycol dimerate, 2-ethylhexyl dimerate, 2-ethylhexyl trimerate, trimethylo Le propane isostearate, benzyl 12-hydroxy stearate, benzyl ricinoleate, octyl dicaprylate, octyl azelate, and the like octyl benzoate is. Particularly preferred regenerants are tartrates and monomaleates, especially trimethylolpropane taleate, ethylene glycol monomaleate, and glycerin monomaleate.

エステル官能性再生剤は、他の再生剤または補助剤と組み合わせて使用することができる。例えば、エステル官能性再生剤は、トールオイルロジンエステル、テルペンフェノール、ポリテルペン、アルキル化フェノールなどと組み合わせて使用することができる。下記の実施例は、トールオイル脂肪酸エステルおよびロジンエステルの組合せ(実施例38、ロジン酸およびTOFAの混合物からのトリメチロールプロパンエステル)またはテルペンフェノールの組合せ(実施例47、Sylvares(登録商標)TP96と組み合わせたエチレングリコールモノメラート)を例示する。   The ester functional rejuvenating agent can be used in combination with other rejuvenating agents or adjuvants. For example, ester functional regenerants can be used in combination with tall oil rosin esters, terpene phenols, polyterpenes, alkylated phenols, and the like. The examples below show a combination of tall oil fatty acid ester and rosin ester (Example 38, trimethylolpropane ester from a mixture of rosin acid and TOFA) or terpene phenol combination (Example 47, Sylvares® TP96). (Combined ethylene glycol monomers).

本発明のアスファルトおよび結合剤組成物では、再生剤は、再生剤を含まない酸化アスファルト結合剤のガラス転移開始温度に比較して酸化アスファルト結合剤のガラス転移開始温度を少なくとも5℃、好ましくは、少なくとも10℃低減するのに有効な量で存在する。ガラス転移開始温度は、任意の所望の方法によって測定することができるが、好都合には、示差走査熱量測定(DSC)によって測定される。試料が温度の上昇および/または下降プログラムによって循環される場合のDSC曲線の推移が記録される。熱流(W/g)対温度のプロットにおいて、変曲点が、ガラス転移の開始および終点を示す。開始温度と終点の間の温度範囲は、「広がり」である。望ましい再生剤は、ガラス転移の開始温度を下げ、また広がりを狭くする。DSCは、これまで、アスファルト組成物を評価する
ための診断道具として使用されてきた;例えば、Asphalt Science and Technology、A.M.Usnami編、Marcel Dekker、Inc.、NY(1997)頁59〜101中のR.F.TurnerおよびJ.F.Branthaven、「DSC Studies of Asphalts and Asphalt Components」を参照されたい。
In the asphalt and binder compositions of the present invention, the rejuvenating agent preferably has a glass transition onset temperature of the oxidized asphalt binder at least 5 ° C., preferably, compared to the glass transition onset temperature of the oxidized asphalt binder without the regenerant. Present in an amount effective to reduce by at least 10 ° C. The glass transition onset temperature can be measured by any desired method, but is conveniently measured by differential scanning calorimetry (DSC). The course of the DSC curve is recorded as the sample is circulated by the temperature rise and / or fall program. In the heat flow (W / g) versus temperature plot, the inflection points indicate the beginning and end of the glass transition. The temperature range between the start temperature and the end point is “spread”. Desirable rejuvenating agents lower the onset temperature of the glass transition and also narrow the spread. DSC has so far been used as a diagnostic tool to evaluate asphalt compositions; see, for example, Asphalt Science and Technology, A.A. M. Edited by Usnami, Marcel Dekker, Inc. NY (1997) pages 59-101. F. Turner and J.A. F. See Branthaven, “DSC Studios of Asphalts and Asphalt Components”.

驚くべきことに、本発明者らは、低から中レベルで導入された場合、エステル官能性再生剤は、酸化アスファルト結合剤のガラス転移開始温度を少なくとも5℃低減するのに有効であり得ることを見出した。低減は、舗装アスファルトにおける耐低温クラック性の予期された改善と相関性があるので重要である。表1および2(以下)の結果が示唆するように、多様なエステル誘導体が、酸化アスファルト結合剤に対して2.5〜10重量%で使用されると、ガラス転移開始温度を少なくとも5℃低減するのに有効である。エステル官能性再生剤の多くは、ガラス転移の開始温度を少なくとも10℃低減し、一部のものは、その温度を20℃も低減することができる。他方では、他の試験された組成物は、10重量%の水準でTg開始温度を少なくとも5℃低減するのに有効ではない。例えば、表1に示されるように、数ある中でも高ヒドロキシルロジンエステル(C16)、テルペンフェノール(C18)、ポリテルペン(C23)、およびフェノール性ロジンエステル(C24)は、Tg開始温度を低減するのに有効ではない(「Δ開始」欄を参照されたい)。回収舗装アスファルトを再生するのに現在使用される炭化水素フラックスオイルであるTudalen(登録商標)65は、10%添加剤水準でTg開始を所望の5℃低減しないことに留意されたい。別の市販の再生剤(Ventraco Chemie、B.V.の製品であるRheoFalt(登録商標)HP−EM)の有効成分であるカルダノールは、Tg開始温度を有効に低減するが、カルダノールは、フェノールの長鎖不飽和アルキラートであり、エステル官能基を持たない。   Surprisingly, we have found that when introduced at low to medium levels, ester functional regenerants can be effective in reducing the glass transition onset temperature of oxidized asphalt binders by at least 5 ° C. Found out. The reduction is important as it correlates with the expected improvement in cold crack resistance in paving asphalt. As the results in Tables 1 and 2 (below) suggest, a variety of ester derivatives reduce the glass transition onset temperature by at least 5 ° C when used at 2.5 to 10 wt% relative to the oxidized asphalt binder It is effective to do. Many of the ester functional regenerants reduce the onset temperature of the glass transition by at least 10 ° C, and some can reduce that temperature by as much as 20 ° C. On the other hand, other tested compositions are not effective in reducing the Tg onset temperature by at least 5 ° C. at the 10 wt% level. For example, as shown in Table 1, among others, high hydroxyl rosin esters (C16), terpene phenols (C18), polyterpenes (C23), and phenolic rosin esters (C24) reduce the Tg onset temperature. Not valid (see “ΔStart” column). Note that Tudalen® 65, a hydrocarbon flux oil currently used to regenerate recovered pavement asphalt, does not reduce the desired 5 ° C. Tg onset at the 10% additive level. Cardanol, the active ingredient of another commercially available rejuvenating agent (Ventraco Chemie, RheoFalt® HP-EM, a product of B.V.), effectively reduces the Tg onset temperature, but cardanol is a phenolic It is a long chain unsaturated alkylate and has no ester functional group.

本発明の好ましいアスファルトおよび結合剤組成物では、エステル官能性再生剤は、ガラス転移温度の広がり(または溶融範囲)を少なくとも5℃、好ましくは、少なくとも10℃低減するのに有効な量で存在する。表1および2(「Δ広がり」欄を参照されたい)に示されるように、例えば、トリメチロールプロパンタラート、エチレングリコールモノメラート、グリセリンモノメラート、オレイルタラート、ネオペンチルグリコールモノメラート、およびその他を含めてこの能力を有するエステル官能性再生剤の膨大な例が存在する。Tg開始温度の低減よりいくらか診断性が劣るが、結合剤のTg広がりがより狭いことは、一般に、均一性がより大きいことを示し、これによって、周囲温度においてアスファルト組成物の耐疲労クラック性がより良好になり得る。   In preferred asphalt and binder compositions of the present invention, the ester functional regenerant is present in an amount effective to reduce the glass transition temperature broadening (or melting range) by at least 5 ° C, preferably at least 10 ° C. . As shown in Tables 1 and 2 (see “Δ Spread” column), for example, trimethylolpropane tartrate, ethylene glycol monomaleate, glycerin monomaleate, oleyl tartrate, neopentyl glycol monomaleate, and There are numerous examples of ester functional rejuvenating agents with this ability, including others. Although somewhat less diagnostic than the reduction of the Tg onset temperature, narrower Tg spread of the binder generally indicates greater uniformity, which results in fatigue crack resistance of the asphalt composition at ambient temperature. It can be better.

アスファルトおよび結合剤組成物は、任意の所望の順序で成分を合わせることによって作製することができる。好都合な一手法では、アスファルト組成物は、再生剤を未使用結合剤と合わせ、次いで生成混合物をRAPとブレンドすることによって作製される。別の手法では、アスファルト組成物は、再生剤をRAPと、任意選択で未使用アスファルトと合わせることによって作製される。   Asphalt and binder compositions can be made by combining the components in any desired order. In one convenient approach, asphalt compositions are made by combining the rejuvenating agent with virgin binder and then blending the resulting mixture with RAP. In another approach, asphalt compositions are made by combining the rejuvenating agent with RAP and optionally virgin asphalt.

本発明のアスファルト組成物は、好ましくは、再生剤と、5〜95重量%のRAPと、少なくともいくらかの未使用結合剤とを含む。より好ましいアスファルト組成物は、10〜90重量%のRAP、最も好ましくは、30〜70重量%のRAPを含む。他の好ましい組成物は、1〜99重量%、好ましくは、10〜90重量%、より好ましくは、30〜70重量%の未使用結合剤を含む。   The asphalt composition of the present invention preferably comprises a rejuvenating agent, 5-95% by weight RAP and at least some virgin binder. More preferred asphalt compositions comprise 10-90% by weight RAP, most preferably 30-70% by weight RAP. Other preferred compositions comprise 1 to 99% by weight, preferably 10 to 90% by weight, more preferably 30 to 70% by weight virgin binder.

供給源、材令、履歴、任意の前処理、および他の因子に応じて、RAPは、通常、2〜8重量%、より通常には、3〜6重量%の酸化アスファルト結合剤を含む。したがって、再生剤の有効量は、アスファルト源によって変動してよい。一般に、再生剤は、好ましく
は、酸化アスファルト結合剤の量に対して0.1〜15重量%、より好ましくは、0.5〜10重量%、さらにより好ましくは、2〜8重量%、最も好ましくは、3〜6重量%で使用される。
Depending on the source, age, history, optional pretreatment, and other factors, the RAP typically contains 2-8 wt%, more usually 3-6 wt% of an oxidized asphalt binder. Thus, the effective amount of rejuvenating agent may vary with the asphalt source. In general, the rejuvenating agent is preferably 0.1 to 15% by weight, more preferably 0.5 to 10% by weight, even more preferably 2 to 8% by weight, based on the amount of oxidized asphalt binder Preferably, it is used at 3 to 6% by weight.

エステル官能性再生剤の価値のさらなる証拠は、動的せん断粘弾性測定(DSR)データから得られる。表3は、低温性能、特に−15℃におけるm−値およびクリープ剛性の改善を示す。例えば、EGモノメラート、トリメチロールプロパンタラート、およびグリセリンモノメラートは全て、テルペンフェノールおよび他の中性添加剤と比較して良好に働く。周囲温度で、エステル官能性再生剤は、究極のアスファルト組成物における改善された疲労クラック特性の指標であるRAP結合剤のG*sinδの明白な低減を提供する。低および周囲温度の性能における利点は、顕著であるが、かかる利点は、耐わだち掘れ性などの高められた温度の特性を犠牲にすることによってのみ得られることがあまりにも頻発する。しかし、表3に示されるように、70℃で測定されたG*/sinδの低い値(対照に対して)は、エステル官能性再生剤を含む結合剤もまた高められた温度で良好に働くことが期待されることを示す。試験の結果は、特定の結合剤の使用によって期待されるわだち掘れの形成量を推測するのに使用される。表3の結果は、再生剤による結合剤の軟化が、究極のアスファルト組成物におけるわだち掘れ問題を、暑い夏の日でも創出しないことを示唆する。   Further evidence of the value of ester functional regenerant is obtained from dynamic shear visco-elastic measurement (DSR) data. Table 3 shows the improvement of the low temperature performance, in particular the m-value and the creep stiffness at -15 ° C. For example, EG monomer, trimethylol propane tallate, and glycerine monomerate all work well compared to terpene phenols and other neutral additives. At ambient temperatures, ester functional regenerants provide a clear reduction in the RAP binder G * sinδ, which is an indicator of improved fatigue crack properties in the ultimate asphalt composition. The benefits in low and ambient temperature performance are significant, but such benefits too often occur only at the expense of elevated temperature properties such as rutting resistance. However, as shown in Table 3, low values of G * / sin δ (relative to the control) measured at 70 ° C. work well at elevated temperatures with binders containing ester functional regenerant as well It shows what is expected. The results of the test are used to estimate the amount of rut formation expected by the use of a specific binder. The results in Table 3 suggest that binder softening by the rejuvenating agent does not create rutting problems in the ultimate asphalt composition, even on hot summer days.

一態様では、本発明は、再生方法に関する。この方法は、回収アスファルトを0.01〜10重量%、好ましくは0.025〜5重量%、より好ましくは0.05〜2重量%のロジンエステルと混合することによって、回収アスファルトを再生するステップを含む。適切なロジンエステルは、少なくとも1種のロジン酸を、少なくとも1種のアルコールでエステル化することによって作製される。   In one aspect, the invention relates to a method of regeneration. This method regenerates the recovered asphalt by mixing the recovered asphalt with 0.01 to 10 wt%, preferably 0.025 to 5 wt%, more preferably 0.05 to 2 wt% rosin ester including. Suitable rosin esters are made by esterifying at least one rosin acid with at least one alcohol.

エステル化に適したアルコールには、メタノール、エタノール、ブタノール、C〜C18イソアルコール(イソデシルアルコールおよび2−エチルヘキサノールなど)などのモノアルコール、ならびにジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセロール、ペンタエリトリトール、ソルビトール、ネオペンチルグリコールおよびトリメチロールプロパンなどのポリオールが含まれる。容易に得られる有用なアルコールには、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールおよびペンタエリトリトールが含まれる。 The alcohols suitable for esterification, methanol, ethanol, butanol, C 1 -C 18 monoalcohols, such as iso-alcohols (such as isodecyl alcohol and 2-ethylhexanol), and diethylene glycol, triethylene glycol, glycerol, pentaerythritol, Included are polyols such as sorbitol, neopentyl glycol and trimethylolpropane. Useful alcohols that are easily obtained include diethylene glycol, triethylene glycol and pentaerythritol.

ロジン酸には、3つの縮合6炭素環の核を有し、数および位置が変化する二重結合を含む、一般式C1929COOHを有するモノカルボン酸が含まれる。ロジン酸の例には、アビエチン酸、ネオアビエチン酸、デヒドロアビエチン酸、ピマル酸、レボピマル酸、サンダラコピマル酸、イソピマル酸およびパルストリン酸が含まれる。 Rosin acids include monocarboxylic acids having the general formula C 19 H 29 COOH, which have three fused six-carbon rings and contain double bonds of varying numbers and positions. Examples of rosin acids include abietic acid, neoabietic acid, dehydroabietic acid, pimaric acid, levopimaric acid, sandaracopimaric acid, isopimaric acid and palustric acid.

ロジン酸は、単離形態で、または複数のロジン酸を含むことができる組成物の一部として使用できる。詳細には、ロジンは、ロジン酸の供給源として使用できる。ロジンは、多くの植物、特にダイオウマツ(Pinus palustris)およびカリブマツ(Pinus caribaera)などの針葉樹の炭化水素分泌物である。天然ロジンは、典型的には、7もしくは8種のロジン酸の混合物、および他の少量成分からなる。ロジンは、市販され、またマツの木から、オレオレシンの蒸留によって(蒸留の残渣であるガムロジン)、マツ切株の抽出によって(ウッドロジン)、またはトールオイルの分別によって(トールオイルロジン)得ることができる。トールオイルロジン、ガムロジンおよびウッドロジンを含む、任意の型のロジンが使用できる。トールオイルロジンが、その入手性のため、通例使用される。適切な市販ロジンの例には、トールオイルロジン(例えば、Arizona ChemicalからのSylvaros(登録商標)85、Sylvaros(登録商標)90またはSylvaros(登録商標)95)が含まれる。   The rosin acid can be used in isolated form or as part of a composition that can include more than one rosin acid. In particular, rosin can be used as a source of rosin acid. Rosin is a hydrocarbon secretion of many plants, especially conifers such as Pinus palustris and Pinus caribaera. Natural rosin typically consists of a mixture of 7 or 8 rosin acids, and other minor components. Rosin is commercially available and can be obtained from pine trees by distillation of oleoresin (distillation residue gum rosin), by extraction of pine stumps (wood rosin), or by tall oil fractionation (tall oil rosin) . Any type of rosin can be used, including tall oil rosin, gum rosin and wood rosin. Tall oil rosin is commonly used because of its availability. Examples of suitable commercially available rosins include tall oil rosins (e.g. Sylvaros (R) 85, Sylvaros (R) 90 or Sylvaros (R) 95 from Arizona Chemical).

ロジン酸は、エステル化の前に、例えば、水素化、不均化、オリゴマー化、ディールス−アルダー反応、異性化またはこれらの組合せによって、改質することができる。ロジンエステルは、改質されて、不均化ロジンエステルを形成することができる。例えば、デヒドロアビエチン酸が有用であろう。   The rosin acid can be modified prior to esterification, for example, by hydrogenation, disproportionation, oligomerization, Diels-Alder reaction, isomerization or a combination thereof. Rosin esters can be modified to form disproportionated rosin esters. For example, dehydroabietic acid may be useful.

ロジンエステルは、当技術分野で公知である方法(例えば、その教示が参照により本明細書に組み込まれるUS5,504,152を参照されたい)によって、ロジン酸とアルコールとから得ることができる。一般に、ロジンは、ロジン酸の、アルコールとの熱反応によってエステル化することができる。エステル化反応を完結するまで進めるために、蒸留、真空の適用などの方法および当業者に公知の他の方法によって、反応器から水を除去することができる。   Rosin esters can be obtained from rosin acids and alcohols by methods known in the art (see, eg, US Pat. No. 5,504,152, the teachings of which are incorporated herein by reference). In general, rosin can be esterified by the thermal reaction of rosin acids with alcohols. The water can be removed from the reactor by methods such as distillation, application of vacuum and other methods known to those skilled in the art to drive the esterification reaction to completion.

市販のロジンエステル、例えば、全てArizona ChemicalからのSylvatac(登録商標)RE103、Sylvatac(登録商標)RE55、Sylvatac(登録商標)RE85、Sylvatac(登録商標)RE12およびSylvatac(登録商標)RE5;全てEastmanからのEastman(登録商標)エステルGum 15D−M、Permalyn(登録商標)3100、Permalyn(登録商標)5110−CおよびStaybelite(商標)エステル3−E;全てDRT(les Derives Resiniques&Terpeniques)からのDertoline(登録商標)G2L、Dertoline(登録商標)SG2、Dertoline(登録商標)P105、Dertoline(登録商標)P110、Dertoline(登録商標)P2L、Dertoline(登録商標)PL5、Dertopoline P125、Granolite SG、Granolite P、Granolite P118およびGranolite TEG;ならびにGeorgia PacificからのNovaRes(登録商標)1100なども使用することができる。   Commercially available rosin esters such as Sylvatac® RE103, Sylvatac® RE55, Sylvatac® RE85, Sylvatac® RE12 and Sylvatac® RE5, all from Arizona Chemical; all from Eastman Eastman (R) ester Gum 15D-M, Permalyn (R) 3100, Permalyn (R) 5110-C and Staybelite (R) ester 3-E; all from DRT (Dertores Resiniques & Terpeniques) ) G2L, Dertoline (R) SG2, Dertoline (R) P 05, Dertoline® P110, Dertoline® P2L, Dertoline® PL5, Dertopoline P125, Granolite SG, Granolite P, Granolite P118 and Granolite TEG; and NovaRes® 1100 from Georgia Pacific etc. Can also be used.

ロジンエステルは、いくらかの残留未反応の酸およびアルコールを含む可能性がある。典型的には、ロジンエステルは、酸価20mgKOH/g未満、詳細には15mgKOH/g未満を有する。酸価は、呈色指示薬滴定を用いるASTM D974標準方法などの、当業者に公知の方法によって測定できる。   The rosin ester may contain some residual unreacted acid and alcohol. Typically, the rosin ester has an acid number of less than 20 mg KOH / g, in particular less than 15 mg KOH / g. The acid number can be measured by methods known to those skilled in the art, such as ASTM D 974 standard method using color indicator titration.

適切なロジンエステルは液体ロジンエステルであり、または30〜120℃の間、30〜80℃の間、または40〜60℃の間の軟化点を有する固体ロジンエステルとしてもよい。軟化点は、当業者に公知の方法、例えば、「環球」法として知られる方法を用いるASTM28−99標準方法により測定できる。適切なロジンエステルには、トールオイルロジンのエステル、ガムロジンのエステルおよびウッドロジンのエステルが含まれる。1種または複数のロジンと反応するには、いくつかのアルコールおよびグリコールが適しており、C〜C11アルキルおよびイソアルキルアルコールならびにグリコール、ペンタエリトリトール、グリセロール、トリエチレングリコール、ジエチレングリコールを含む。その結果得られる適切なロジンエステルには、例えば、ペンタエリトリトールロジンエステル、グリセロールロジンエステル、トリエチレングリコール、ジエチレングリコールロジンエステル、C〜C11イソアルキルロジンエステルおよびこれらの混合物の少なくとも1つが含まれる。詳細には、ロジンエステルは、ジエチレングリコールロジンエステル、トリエチレングリコールロジンエステルおよびペンタエリトリトールロジンエステルの混合物とすることができる。 Suitable rosin esters are liquid rosin esters or may be solid rosin esters having a softening point between 30-120 ° C, 30-80 ° C, or 40-60 ° C. The softening point can be measured by methods known to those skilled in the art, for example, the ASTM 28-99 standard method using a method known as the “ring and ball” method. Suitable rosin esters include tall oil rosin esters, gum rosin esters and wood rosin esters. Several alcohols and glycols are suitable for reacting with one or more rosins, including C 8 -C 11 alkyl and isoalkyl alcohols and glycols, pentaerythritol, glycerol, triethylene glycol, diethylene glycol. The result Suitable rosin esters obtained, for example, pentaerythritol rosin esters, glycerol rosin esters, triethylene glycol, diethylene glycol rosin esters, at least one C 8 -C 11 isoalkyl rosin esters, and mixtures thereof. In particular, the rosin ester can be a mixture of diethylene glycol rosin ester, triethylene glycol rosin ester and pentaerythritol rosin ester.

アスファルト組成物中のロジンエステルの量は、回収アスファルト中に存在する結合剤の量に対して調節できる。ロジンエステルの量は、例えば、回収アスファルト中に存在する結合剤の全量の1〜10重量%、もしくは2.5〜7.5重量%、または3〜6重量%
とすることができる。RAP中に存在する結合剤の量に対してより高いもしくはより低いロジンエステルの量も、使用できる。一般に、1重量%未満の相対的量は、より低い程度までであっても、依然として再生効果をもたらすことができる。他方、10重量%を超える相対的量の使用は、このようなより高い量の使用が、再生を著しく増進させることはないにしても、最終のRAP含有アスファルト組成物の性能にマイナス効果を及ぼすことはない。
The amount of rosin ester in the asphalt composition can be adjusted relative to the amount of binder present in the recovered asphalt. The amount of rosin ester is, for example, 1 to 10% by weight, or 2.5 to 7.5% by weight, or 3 to 6% by weight of the total amount of binder present in the recovered asphalt
It can be done. Higher or lower amounts of rosin ester relative to the amount of binder present in the RAP can also be used. In general, relative amounts of less than 1% by weight can still bring about a regenerative effect, even to a lower extent. On the other hand, the use of relative amounts above 10% by weight has a negative effect on the performance of the final RAP-containing asphalt composition, even though the use of such higher amounts does not significantly enhance regeneration. There is nothing to do.

回収アスファルト組成物中の結合剤の量は、一般に、供給者から知らされているが、当業者に公知の方法によっても決定することができる。例えば、RAPの既知量は、適切な溶媒、例えば、ジクロロメタンで処理して結合剤を抽出することができる。抽出画分中の結合剤の重量は、測定することができ、それによってRAP中の結合剤含量を決定する。RAP中の結合剤量は、通常、RAPの全重量に対して1〜10重量%、詳細には、2.5〜8.5重量%、より詳細には、4〜7.5重量%の範囲であってよい。   The amount of binder in the recovered asphalt composition is generally known from the supplier, but can also be determined by methods known to those skilled in the art. For example, known amounts of RAP can be treated with a suitable solvent such as dichloromethane to extract the binding agent. The weight of binder in the extract fraction can be measured, thereby determining the binder content in RAP. The amount of binder in RAP is usually 1 to 10% by weight, specifically 2.5 to 8.5% by weight, more specifically 4 to 7.5% by weight, based on the total weight of RAP. It may be a range.

一態様では、本発明は、0.01〜10重量%、好ましくは0.025〜5重量%のロジンエステルと、少なくとも15重量%の回収アスファルトとを含むアスファルト組成物に関する。ロジンエステルは、トールオイルロジンと、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセロール、ペンタエリトリトールおよびこれらの混合物からなる群から選択されるポリオールとの反応生成物である。アスファルト組成物は、さらなる結合剤および/または骨材をさらに含むことが好ましい。回収アスファルトは、RAPであることが好ましい。本発明者らは、トールオイルロジンと、ポリオールの組合せとから作製したロジンエステルが、有利な全体的特性バランスを有することを見出した。特に、以下の表7における実施例64であるロジンエステルLを参照されたい。再生剤として使用される場合、この生成物は、結合剤の環球式軟化点およびガラス転移温度、ならびに、貯蔵弾性率および損失弾性率を含むレオロジー特性に有利な影響を及ぼす。   In one aspect, the invention relates to an asphalt composition comprising 0.01 to 10 wt%, preferably 0.025 to 5 wt% rosin ester and at least 15 wt% recovered asphalt. The rosin ester is the reaction product of tall oil rosin and a polyol selected from the group consisting of diethylene glycol, triethylene glycol, glycerol, pentaerythritol and mixtures thereof. The asphalt composition preferably further comprises additional binders and / or aggregates. The recovered asphalt is preferably RAP. The inventors have found that rosin esters made from tall oil rosin and a combination of polyols have an advantageous overall property balance. In particular, see Rosin Ester L, Example 64 in Table 7 below. When used as a rejuvenating agent, this product has a beneficial effect on the ring and ball softening point and glass transition temperature of the binder as well as on the rheological properties including storage modulus and loss modulus.

別の態様では、本発明は、エステル官能性再生剤と、少なくとも15重量%の、酸化結合剤を含む回収アスファルトとを含むアスファルト組成物に関する。再生剤は、酸化結合剤と再生剤とを合わせた量に対して1〜10重量%、好ましくは3〜8重量%、より好ましくは4〜6重量%の範囲内の量で存在する。さらに、酸化結合剤と再生剤の混合物は、60℃未満のEN1427による環球式軟化点および20dmmを超えるEN1426による針入値を有する再生結合剤を形成する。   In another aspect, the invention relates to an asphalt composition comprising an ester functional rejuvenating agent and at least 15% by weight of recovered asphalt comprising an oxidation binder. The rejuvenating agent is present in an amount ranging from 1 to 10% by weight, preferably 3 to 8% by weight, more preferably 4 to 6% by weight, based on the combined amount of the oxidizing binder and the regenerating agent. Furthermore, the mixture of oxidative binder and rejuvenating agent forms a regenerative binder having a ring and ball softening point according to EN 1427 below 60 ° C. and a penetration value according to EN 1426 over 20 dmm.

適切なエステル官能性再生剤は、既に記述されている。特に好ましい再生剤は、トリメチロールプロパンタラート、エチレングリコールモノメラート、ネオペンチルグリコールモノメラート、2−エチルヘキシルモノメラートおよびグリセロールモノメラートである。エチレングリコールモノメラートおよびトリメチロールプロパン(TMP)タラートが特に好ましい(以下の表8〜18を参照されたい)。   Suitable ester functional rejuvenating agents have already been described. Particularly preferred rejuvenating agents are trimethylolpropane tartrate, ethylene glycol monomelate, neopentyl glycol monomelate, 2-ethylhexyl monomelate and glycerol monomelate. Ethylene glycol monomethylate and trimethylolpropane (TMP) tartrate are particularly preferred (see Tables 8-18 below).

あるロジンエステル、ロジン酸、またはこれらの混合物も、適している。一態様では、再生剤は、50℃未満のEN1427による環球式軟化点を有するロジンエステルを含む。別の態様では、再生剤は、ロジンエステル、ロジン酸もしくはこれらの混合物のほかに、脂肪酸エステル、植物油、または石油フラックスオイルを含む(以下の表13〜14を参照されたい)。本発明者らは、驚くべきことに、ロジンエステル、ロジン酸、もしくはそれらの混合物を含む再生結合剤が、ロジン酸、ロジンエステルもしくはそれらの混合物を含まずに作製された類似の再生結合剤の温度感受性と比較して、低減した温度感受性を有し得ることを見出した(表14を参照されたい)。   Certain rosin esters, rosin acids, or mixtures thereof are also suitable. In one aspect, the rejuvenating agent comprises a rosin ester having a ring and ball softening point according to EN 1427 less than 50 ° C. In another embodiment, the regenerant comprises a fatty acid ester, vegetable oil, or petroleum flux oil in addition to rosin ester, rosin acid or mixtures thereof (see Tables 13-14 below). We have surprisingly found that a regenerated binder comprising rosin ester, rosin acid, or a mixture thereof is similar to that of a regenerated binder produced without rosin acid, rosin ester or a mixture thereof. It has been found that it may have a reduced temperature sensitivity as compared to the temperature sensitivity (see Table 14).

回収アスファルト中に再生剤を含ませることによって一つまたは複数の工場の運転でアスファルト組成物の取り扱いを容易にすることができる。したがって、一態様では、再生
剤は、200mPa/s以下の粘度で混合するのに必要な温度を少なくとも5℃、好ましくは、少なくとも10℃低減する。200mPa/sの粘度に到達するのに高温が必要である場合、その工程は、あまりにも多くのエネルギーを消費するのでコスト効率が悪くなる恐れがある。したがって、混合するための妥当な粘度に到達するために必要な温度を少しでも低減することは貴重である。別の態様では、再生剤は、3000mPa/s以下の粘度で圧密するのに必要な温度を少なくとも5℃、好ましくは、少なくとも10℃低減する。3000mPa/sの粘度に到達するのに高温が必要である場合、その工程は、あまりにも多くのエネルギーを消費するのでコスト効率が悪くなる恐れがある。したがって、圧密するための妥当な粘度に到達するために必要な温度を少しでも低減することは貴重である。表10に示されるように、エステル官能性再生剤は、混合と圧密の両方に必要な最低温度を低減するのに有効である。
Inclusion of the regenerant in the recovered asphalt can facilitate handling of the asphalt composition in one or more factory operations. Thus, in one aspect, the rejuvenating agent reduces the temperature required to mix at a viscosity of 200 mPa / s or less by at least 5 ° C., preferably at least 10 ° C. If a high temperature is required to reach a viscosity of 200 mPa / s, the process can be cost effective because it consumes too much energy. Therefore, it is valuable to reduce any temperature required to reach a reasonable viscosity for mixing. In another aspect, the rejuvenating agent reduces the temperature necessary to consolidate at a viscosity of 3000 mPa / s or less by at least 5 ° C, preferably at least 10 ° C. If a high temperature is required to reach a viscosity of 3000 mPa / s, the process can be cost inefficient as it consumes too much energy. Therefore, it is valuable to reduce any temperature needed to reach a reasonable viscosity for consolidation. As shown in Table 10, ester functional rejuvenating agents are effective to reduce the minimum temperature required for both mixing and consolidation.

別の態様では、本発明は、再生結合剤に関する。再生結合剤は、酸化結合剤とエステル官能性再生剤とを含む。再生剤は、酸化結合剤と再生剤を合わせた量に対して1〜10重量%の範囲内の量で存在する。再生結合剤は、60℃未満のEN1427による環球式軟化点および20dmmを超えるEN1426による針入値を有する。適切な再生剤はすでに説明された。特に好ましい再生剤は、トリメチロールプロパンタラート、エチレングリコールモノメラート、ネオペンチルグリコールモノメラート、2−エチルヘキシルモノメラートおよびグリセリンモノメラート、特にエチレングリコールモノメラートおよびトリメチロールプロパン(TMP)タラートである。   In another aspect, the invention relates to a regenerative binder. The regenerative binder comprises an oxidative binder and an ester functional regenerative agent. The rejuvenating agent is present in an amount ranging from 1 to 10% by weight based on the combined amount of the oxidizing binder and the rejuvenating agent. The regenerative binder has a ring and ball softening point with EN 1427 of less than 60 ° C. and a penetration value with EN 1426 of more than 20 dmm. Suitable regenerating agents have already been described. Particularly preferred regenerants are trimethylolpropane taleate, ethylene glycol monomaleate, neopentyl glycol monomaleate, 2-ethylhexyl monomaleate and glycerin monomaleate, especially ethylene glycol monomaleate and trimethylolpropane (TMP) tartrate. It is.

好ましい再生結合剤は、AASHTO T−300によって測定された場合、15℃〜25℃の範囲内のいずれかの温度で1.0J/cmの強制延性に到達する。また60℃未満の環球式軟化点を有する再生結合剤が特に好ましい(表15および以下のさらなる議論を参照されたい)。 The preferred regenerative binder achieves a 1.0 J / cm 2 forced ductility at any temperature within the range of 15 ° C. to 25 ° C. as measured by AASHTO T-300. Also particularly preferred are regenerated binders having a ring and ball softening point less than 60 ° C. (see Table 15 and the further discussion below).

好ましい結合剤は、結合剤が、EN12607−1による回転薄膜オーブン(RTFO)試験による短期の老化、およびEN14769による加圧老化ベッセル(PAV)試験による長期の老化を受けた場合に安定性を実際に示す。表18に示されるように、本発明の再生結合剤は、アスファルト組成物の短期または長期の老化をシミュレートするように設計された実験室条件に暴露された場合に安定である。   Preferred binders actually demonstrate stability when subjected to short-term aging by the rotating thin film oven (RTFO) test according to EN 12607-1 and long-term aging by the pressurized aging vessel (PAV) test according to EN 14769. Show. As shown in Table 18, the regenerated binder of the present invention is stable when exposed to laboratory conditions designed to simulate short or long-term aging of asphalt compositions.

本発明は、本発明のアスファルト組成物または結合剤のための使用を含む。アスファルト組成物および結合剤は、例えば、舗装面、道路面および表面の下部、肩部、橋梁、橋台、未舗装道路用の砂利代替物などのために使用することができる。一態様では、本発明は、本発明のアスファルトまたは結合剤組成物を含む舗装面に関する。   The present invention comprises the use for the asphalt composition or binder of the present invention. Asphalt compositions and binders can be used, for example, for paved surfaces, road surfaces and lower surfaces, shoulders, bridges, abutments, gravel substitutes for unpaved roads, and the like. In one aspect, the invention relates to a pavement comprising the asphalt or binder composition of the invention.

以下の実施例は、本発明を単に例示するのみである;当業者は、本発明の趣旨および特許請求の範囲内にある多数の変形形態を認識している。
パート1:回収舗装アスファルト中のエステル官能性再生剤の評価:酸化結合剤におけるTg開始温度の低減
再生剤を用いてRAP結合剤を調製するための方法
RAPを18.1kg(40ポンド)袋で受け取る。材料を袋から取り出し、眼に見える水分が残らずなくなるまで空気乾燥させる。複数の針金ゲージを備えた篩台を利用して材料を異なる大きさ:大、中、微細に分ける。
The following examples merely illustrate the invention; those skilled in the art will recognize numerous variations that are within the spirit of the invention and scope of the claims.
Part 1: Evaluation of ester functional regenerant in recovered pavement asphalt: Reducing Tg onset temperature in oxidized binders Method for preparing RAP binder using regenerant RAP in 18.1 kg (40 lb) bag receive. Remove material from bag and air dry until no visible moisture remains. Divide the materials into different sizes: large, medium and fine using a sieve bed with multiple wire gauges.

「大」として分級された材料を一次ろ過として使用されるグラスウールを備えた大型フリットカラム内に入れる。トルエン/エタノール(85:15)をRAP上に注ぎ、重力ろ過が完結するまで静置する。溶媒ブレンドがほとんど無着色になり、清澄になるまでこの工程を複数回反復する。「中」および「微細」材料を大型エーレンマイヤーフラスコ内
に入れた後に、同じ溶媒ブレンドを一定水準まで添加する。材料を撹拌し、生成した溶媒/アスファルトミックスをデカンテーションする。この工程をやはり同じ目標まで反復する。
The material classified as "large" is placed in a large frit column equipped with glass wool used as primary filtration. Toluene / ethanol (85:15) is poured onto the RAP and allowed to stand until gravity filtration is complete. This process is repeated several times until the solvent blend is almost colorless and clear. After the “medium” and “fine” materials are placed in a large Erlenmeyer flask, the same solvent blend is added to a certain level. Stir ingredients and decant the resulting solvent / asphalt mix. This process is again repeated to the same goal.

合わせた抽出液を18.9l(5ガロン)容器に装入し、24時間静置して泥/岩の微細物を沈降させる。材料を中グレードフィルター(Whatman #4)で注意深くデカンテーションする。ろ液をバッチごとに5Lフラスコに装入し、溶媒を40〜50℃に暖めつつ、真空下で揮散させる。材料が固形分の目標である〜20〜25%に到達するまで濃縮を継続する。濃縮した材料をすべて合わせて単一容器内に入れ、溶媒を回収し、リサイクルする。   The combined extract is placed in a 18.9 l (5 gallon) container and allowed to settle for 24 hours to settle mud / rock fines. Carefully decant the material with a medium grade filter (Whatman # 4). The filtrate is charged batchwise to a 5 L flask and the solvent is stripped under vacuum while warming to 40-50 ° C. Continue to concentrate until the material reaches the target of -20-25% solids. Combine all the concentrated material into a single container, recover the solvent and recycle.

ガイドラインとして固体含量を使用して、濃縮材料を目標2gで50mL丸底フラスコに装入する。評価すべき添加剤をトルエンで最小50%まで稀釈し、全添加量0.2gを目標に同じ丸底に装入する。次いで150℃の油浴を使用して溶液を0.5時間真空下で揮散させる。冷却するまで濃縮生成物を窒素パージ下に保持する。   Charge the concentrated material to a 50 mL round bottom flask at a target of 2 g using solid content as a guideline. The additive to be evaluated is diluted with toluene to a minimum of 50% and a total addition of 0.2 g is charged to the same round bottom. The solution is then stripped under vacuum for 0.5 hours using a 150 ° C. oil bath. The concentrated product is kept under nitrogen purge until cooling.

試料の示差走査熱量測定(DSC)分析
示差走査熱量測定分析を、以下の条件:試料重量:4〜6mgのRAP;試料容器:TA Inc.製標準アルミニウム皿および蓋(TA Inc.の部品番号900786.901および900779.901);装置のパージ:窒素、50mL/分を使用してThermal Analysis Inc.モデルQ2000装置で実施する。
Differential Scanning Calorimetry (DSC) Analysis of the Sample Differential Scanning Calorimetric Analysis, under the following conditions: sample weight: 4 to 6 mg RAP; sample container: TA Inc. Standard aluminum pans and lids (TA Inc. part numbers 900786.901 and 900779.901); Purge instrument: Thermal Analysis Inc. using nitrogen, 50 mL / min. Performed on model Q2000 equipment.

温度プログラム:Tgに対する測定基準を以下の方法ログのセグメント(23)からのデータに適用する:(1)試料採取間隔0.60sec/pt;(2)0.0℃におけるゼロ熱流;(3)165.00℃において平衡化させる;(4)データの保存オフ;(5)5.00分間等温;(6)サイクル1のエンドマーク;(7)データの保存オン;(8)−45.00℃まで5.00℃/分の傾斜;(9)データの保存オフ;(10)5.00分間等温;(11)サイクル2のエンドマーク;(12)データの保存オン;(13)165.00℃まで10.00℃/分の傾斜;(14)データの保存オフ;(15)5.00分間等温;(16)サイクル3のエンドマーク;(17)データの保存オン;(18)−85.00℃まで5.00℃/分の傾斜;(19)データの保存オフ;(20)5.00分間等温;(21)サイクル4のエンドマーク;(22)データの保存オン;(23)165.00℃まで10.00℃/分の傾斜;(24)サイクル5のエンドマーク;(25)方法の終了。   Temperature program: The metric for Tg is applied to the data from segment (23) of the following method log: (1) sampling interval 0.60 sec / pt; (2) zero heat flow at 0.0 ° C .; (3) Equilibrate at 165.00 ° C; (4) Data storage off; (5) 5.00 minutes isothermal; (6) Cycle 1 end mark; (7) Data storage on; (8)-45.00 (9) Data storage off; (10) 5.00 minutes isothermal; (11) Cycle 2 end mark; (12) Data storage on; (13) 165. (14) Data storage off; (15) 5.00 minutes isothermal; (16) Cycle 3 end mark; (17) Data storage on; (18)- Up to 85.00 ° C 5.00 (19) Data storage off; (20) 5.00 minutes isothermal; (21) Cycle 4 end mark; (22) Data storage on; (23) 15.00 to 15.00 ° C ° C / min slope; (24) cycle 5 end mark; (25) end of method.

−80℃〜80℃の範囲にわたり温度(℃)の関数として熱流(W/g)をプロットすることによって曲線を作成する。ガラス転移の開始およびガラス転移の終点を表す変曲点を記入し、中間点を決定する。「広がり」は、ガラス転移の終点の温度とガラス転移開始温度の差である。したがって−36℃に開始Tgおよび10℃に終点を有する試料では、広がりを46℃として報告する。各試料に対する開始のΔおよび広がりのΔ(それぞれ℃で)の値を、酸化アスファルト結合剤の対照試料の複数試行に対して得た平均値と比較して報告する。試験試料は、表1および2において別段の指示のない限り90重量%の酸化アスファルト結合剤と10重量%の潜在的再生剤添加剤とを含む。   Curves are generated by plotting heat flow (W / g) as a function of temperature (° C) over the range -80 ° C to 80 ° C. The inflection point representing the onset of glass transition and the end point of glass transition is entered, and the midpoint is determined. "Spread" is the difference between the temperature at the end of the glass transition and the onset temperature of the glass transition. Thus, for samples with an onset Tg at -36 ° C and an end point at 10 ° C, the spread is reported as 46 ° C. The starting Δ and spread Δ (each at ° C.) values for each sample are reported as compared to the average values obtained for multiple runs of the oxidized asphalt binder control sample. Test samples contain 90% by weight oxidized asphalt binder and 10% by weight potential regenerant additive unless otherwise indicated in Tables 1 and 2.

ガラス転移の開始を少なくとも5℃低減できれば、RAPの低温特性に対するかなり重要な効果が期待され、実施例1〜12(表1)および実施例27〜63(表2)はそれぞれ、この要件を満たす。市販の再生剤の主成分であるRheofalt(登録商標)蒸留物(カルダノール)、すなわち長鎖アルキル化フェノールが比較のために提供される。   If the onset of glass transition can be reduced by at least 5 ° C., a fairly significant effect on the low temperature properties of RAP is expected, and Examples 1-12 (Table 1) and Examples 27-63 (Table 2) each meet this requirement. . The main component of commercial regenerant, Rheofalt® distillate (cardanol), ie long chain alkylated phenol, is provided for comparison.

疲労クラックの低減は、通常、ガラス転移温度のより狭い広がりと相関する均一性の改
善から推論される。したがって、疲労クラックの改善は、対照試料に比べてTg広がりを少なくとも5℃狭くすることに由来する場合がある。表1および2に報告した多数の試料は、やはりこの試験を満足し、より好ましいと考えられる。
The reduction in fatigue cracking is usually inferred from the improvement in uniformity that correlates with the narrower spread of the glass transition temperature. Thus, improvement in fatigue cracking may result from narrowing the Tg spread by at least 5 ° C. as compared to the control sample. The large number of samples reported in Tables 1 and 2 still satisfy this test and are considered more preferred.

動的せん断粘弾性測定(DSR)によるRAP結合剤の再生剤の低、中、および高温性能の評価
上記のように調製した10重量%の再生剤A〜Gを含むRAP結合剤の試料を、動的せん断粘弾性測定(DSR)を使用して低、中、および高温性能を評価するために独立の実験室に提出した。試料Eを除いて試料はそれぞれ、再生剤によって顕著に軟化することが判明する。レオロジー特性を使用してRAPに富む熱いおよび暖かいミックスアスファルトで使用するための再生生成物を評価する。
Evaluation of low, medium and high temperature performance of RAP binder regenerant by dynamic shear viscoelasticity measurement (DSR) A sample of RAP binder containing 10 wt% of regenerants A-G prepared as described above, Submitted to an independent laboratory to evaluate low, medium, and high temperature performance using dynamic shear viscoelasticity measurement (DSR). Each sample, except sample E, is found to be significantly softened by the regenerant. Rheological properties are used to evaluate the regenerated product for use on RAP rich hot and warm mixed asphalts.

動的せん断弾性率を、Malvern Kinexus(登録商標)回転式動的せん断粘弾性測定器により直径4mmの平行板構造を使用して測定する。−30℃〜60℃の温度範囲および0.1〜100ラジアン/sec(一部の場合、0.1〜50ラジアン/secを使用する)の角周波数範囲にわたり15℃間隔で周波数掃引を実施する。   The dynamic shear modulus is measured using a parallel plate structure 4 mm in diameter with a Malvern Kinexus® rotary dynamic shear viscoelasticity tester. Perform a frequency sweep at 15 ° C intervals over a temperature range of -30 ° C to 60 ° C and an angular frequency range of 0.1 to 100 radians / sec (in some cases using 0.1 to 50 radians / sec) .

対照試料は、添加の再生剤を含まない抽出した結合剤である。低歪み水準を保証し、かつ試験結果が線形粘弾性範囲内にあることを保証するために、各周波数掃引の前に応力掃引を実施する。   The control sample is an extracted binder without added regenerant. A stress sweep is performed before each frequency sweep to ensure low strain levels and to ensure that the test results are within the linear visco-elastic range.

G*/sinδなどの高温(70℃)および一部の場合の低温(−15℃)性能パラメーター用のマスター曲線を、Christensen Anderson(CA)モデル(D.W.Christensenら、J.Assoc.Asphalt Paving
Technologists、61(1992) 67)を使用することによって外挿する。CAモデルは、複素弾性率の周波数依存度をガラス弾性率(G)、クロスオーバー周波数(ω)およびレオロジーインデックス(R)に関連づける。数学的関数の形は、
Master curves for high temperature (70 ° C.) and in some cases low temperature (−15 ° C.) performance parameters, such as G * / sin δ, are described in Christensen Anderson (CA) model (D.W. Christensen et al., J. Assoc. Asphalt. Paving
Technologies, 61 (1992) 67) are extrapolated. The CA model relates the frequency dependence of complex modulus to the glass modulus (G g ), the crossover frequency (ω c ) and the rheological index (R). The form of the mathematical function is

Figure 0006554147
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である。 It is.

Christensenの近似法(Christensen,R.M.、Theory
of Viscoelasticity(1971)Academic Press、New Yorkを参照されたい)を使用して貯蔵弾性率(G’(ω))を相互変換することによってG(t)マスター曲線を作成する。
Christensen approximation (Christensen, RM, Theory)
of Viscoelasticity (1971) Academic Press, New York) is used to create a G (t) master curve by interconverting storage modulus (G ′ (ω)).

1.低温特性
低温特性を4mm板粘弾性測定法を用いて測定する。曲げビーム粘弾性測定計(BBR)によるm−値およびクリープ剛性(S(t))をSuiらが開発した相関関係(「A New Low−temperature Performance Grading Method using 4−mm Parallel Plates on a DSR」、Transportation Research Record 2207 (2011)43〜48.)によって評価する。
1. Low temperature properties Low temperature properties are measured using a 4 mm plate visco-elasticity measurement method. Correlation developed by Sui et al. ("A New Low-Performance Methodology using 4-mm Parallel Plates on a DSR") by m-value and creep stiffness (S (t)) measured by a bending beam viscoelasticity meter (BBR) , Transportation Research Record 2207 (2011) 43-48.).

m−値は、60秒における性能グレード温度プラス10℃のクリープ剛性曲線の傾斜である。これは、応力を緩和するアスファルトの能力の指標である。最小のm−値0.3を、通常、実験室RTFO/PAV(回転薄膜オーブン/加圧老化ベッセル)老化アスファルトに対して指定する。クリープ剛性を使用して高熱応力発生に対する潜在力を評価する。より高いクリープ剛性値は、舗装内のより高い潜在熱応力発生を示し、最大値300MPaを通常指定する。クリープ剛性をm−値として同じ時間および温度で測定する。試験用試料A〜Gの結果は、表3にある。   The m-value is the slope of the performance grade temperature at 60 seconds plus the creep stiffness curve at 10 ° C. This is an indicator of the asphalt's ability to relieve stress. A minimum m-value of 0.3 is usually specified for laboratory RTFO / PAV (rotary thin-film oven / pressure aged vessel) aged asphalt. The creep stiffness is used to assess the potential for high thermal stress development. A higher creep stiffness value indicates a higher latent thermal stress generation in the pavement and usually specifies a maximum value of 300 MPa. The creep stiffness is measured as m-value at the same time and temperature. The results of test samples A to G are in Table 3.

2.中温特性
RTFO/PAV老化アスファルト結合剤の耐疲労クラック性は、通常、G*sinδ(疲労因子)を使用して評価する。G*は、結合剤の複素せん断弾性率を表し、δは、位相角を表す。G*は、剛性を近似し、δは、結合剤の粘弾性応答を近似する。結合剤購入規格では、通常、その因子が5MPa未満であることが必要である。因子は、疲労損傷に関係するエネルギー消散の評価基準であるとみなされる。疲労損傷に対する臨界温度範囲は、最高使用温度と最低使用温度の間の中間温度に近い。試験温度25℃が使用される。試験用試料A〜Gの結果は、表3にある。
2. Medium Temperature Properties The fatigue crack resistance of RTFO / PAV aged asphalt binders is usually evaluated using G * sin δ (fatigue factor). G * represents the complex shear modulus of the binder and δ represents the phase angle. G * approximates the stiffness and δ approximates the viscoelastic response of the binder. Binder purchase specifications generally require that the factor be less than 5 MPa. The factor is considered to be a measure of energy dissipation related to fatigue damage. The critical temperature range for fatigue damage is close to an intermediate temperature between the maximum service temperature and the minimum service temperature. A test temperature of 25 ° C. is used. The results of test samples A to G are in Table 3.

3.高温特性
高温機械特性はパラメーターG*/sinδによって評価される。この因子は、結合剤の耐わだち掘れ性の指標である。結合剤購入規格では、通常、この因子がRTFOの老化アスファルトについて2.2kPa超であることが必要である。試験試料の全てにおいて、G*/sinδは、再生剤の添加で顕著に減少する。
3. High temperature properties High temperature mechanical properties are evaluated by the parameter G * / sinδ. This factor is an indicator of the rutability of the binder. Binder purchase specifications usually require this factor to be greater than 2.2 kPa for RTFO aged asphalt. In all of the test samples, G * / sin δ decreases significantly with the addition of the regenerant.

表3に示すように、試料A、B、C、およびFは、m−値の最大の改善を示し、この改善は、熱クラックをもたらす恐れのある熱応力発生を緩和および防止する材料能の改善に直接関連する。G*sinδは、疲労性能の指標を提供する。試料F(グリセリンモノメラート)およびA(EGモノメラート)は、(m−値)と(G*sinδ)両方の改善の点で最高ランクとして卓越している。試料B、C、およびDは、いくらか有効である。比較例G(ステロールからのリターン中立)およびE(テルペンフェノール)は、最下位にランクされ、Eは、特に無効である。   As shown in Table 3, Samples A, B, C, and F show the greatest improvement in m-value, which is the ability of the material to mitigate and prevent thermal stress generation that may lead to thermal cracking. Directly related to improvement. G * sin δ provides an indicator of fatigue performance. Samples F (glycerine monomelate) and A (EG monomelate) dominate as the highest ranks in terms of both (m-value) and (G * sin δ) improvement. Samples B, C and D are somewhat effective. Comparative examples G (return neutral from sterols) and E (terpene phenol) are ranked at the bottom, with E being particularly ineffective.

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パート2:再生剤としてのロジンエステルの評価
ロジンエステルHの調製
温度計、オーバーヘッド撹拌機、窒素パージライン、ディーン−スタークトラップ、冷却器、収集容器および試料採取口を取付けた1Lフラスコに、ロジンのペンタエリトリトールモノエステルとロジンのグリセロールモノエステルとの組合せ(酸価:107mgKOH/g、合計83.5g)を装入する。この2種のモノエステルを200℃に加熱する。4,4’−チオビス(2−t−ブチル−5−メチルフェノール)(0.1g)および酢
酸マグネシウム(0.2g)を、約3℃を超えて温度が低下しないことを確保するのに十分な遅い速度で添加する。次いで、約3℃を超えて温度が低下しないことを確保するのに十分な遅い速度でトリエチレングリコール(16.2g)を添加する。270〜280℃の間の温度まで1時間当り10〜15℃の速度で、温度を上昇させる。制御測定として酸価をチェックする。酸価仕様20mgKOH/gが満たされるまで反応を継続する。真空を適用して、軽質油、すなわちモノエステル化副生物を除去する。軽質油除去後ロジンエステルHが得られ、ロジンエステルHは40℃における最大粘度6000mPa.sを有する。
ロジンエステルJの調製
上述の装置に、トールオイルロジン(Arizona ChemicalからのSylvaros(登録商標)90、軟化点66℃、酸価171mgKOH/g、11.3g)を装入する。このロジンを160℃に加熱し、撹拌機が回転するのに十分なだけロジンが溶融すると、撹拌する。約3℃を超えて温度が低下しないことを確保するのに十分な遅い速度でフマル酸(5g)を添加する。次いで反応器温度を200℃まで上げ、この温度で反応器を3時間保持する。反応器を160℃まで冷却する。3℃を超えて温度が低下しないことを確保する速度でヨウ素(0.38g)を添加する。160℃で1時間温度を保持する。ペンタエリトリトール(5g)を添加し、250℃まで1時間当り10〜15℃の速度で、温度を上昇させる。反応器温度を250℃で4時間保持する。2時間後、温度は220℃まで低下し、トリエタノールアミン(1.22g)を添加する。220℃で1時間温度を保持する。生成物ロジンエステルJが、酸価120mgKOH/gおよび軟化点53℃を有するまで、反応を継続する。
ロジンエステルKの調製
通常の装置に、トールオイルロジン(Sylvaros(登録商標)90,95g)を装入する。反応器を180℃に加熱し、ロジンが十分に溶融して撹拌が可能になるまで加熱する。4,4’−チオビス(2−t−ブチル−5−メチルフェノール)(0.1g)および酢酸マグネシウム(0.13g)を、3℃を超えて温度が低下しないことを確保するのに十分な遅い速度で添加する。トリエチレングリコール(12.8g)およびジエチレングリコール(13.7g)を、3℃を超えて温度が低下しないことを確保するのに十分な遅い速度で添加する。反応器温度を約160℃で1時間保持し、次いで270〜280℃の間の温度まで1時間当り10〜15℃の速度で、温度を上昇させる。生成物であるロジンエステルKが、酸価<25mgKOH/gおよび60℃における最大粘度2000mPa.sを有するまで、反応を継続する。
ロジンエステルLの調製
通常の装置に、ロジンエステルJ(10.5g)、ロジンエステルK(8.4g)、およびトリエチレングリコールジベンゾアート(2.1g)を装入する。混合物を撹拌し、160℃まで加熱する。温度に達すると、混合物は2時間保持し、その後冷却する。最終ロジンエステルブレンドであるロジンエステルLは、酸価70mgKOH/gおよび60℃における粘度2500mPa.sを有する。
Part 2: Evaluation of Rosin Esters as Regeneration Preparation of Rosin Ester H A 1 L flask fitted with a thermometer, overhead stirrer, nitrogen purge line, Dean-Stark trap, cooler, collection vessel and sampling port, rosin A combination of pentaerythritol monoester and glycerol monoester of rosin (acid number: 107 mg KOH / g, 83.5 g in total) is charged. The two monoesters are heated to 200 ° C. 4,4′-thiobis (2-tert-butyl-5-methylphenol) (0.1 g) and magnesium acetate (0.2 g) sufficient to ensure that the temperature does not drop above about 3 ° C. Add at a slow rate. Then triethylene glycol (16.2 g) is added at a slow enough rate to ensure that the temperature does not drop above about 3 ° C. The temperature is increased at a rate of 10-15 ° C. per hour to a temperature between 270-280 ° C. The acid value is checked as a control measurement. The reaction is continued until an acid number specification of 20 mg KOH / g is met. A vacuum is applied to remove the light oil, ie the monoesterified by-product. After removal of the light oil, rosin ester H is obtained, which has a maximum viscosity of 6000 mPa.s at 40 ° C. have s.
Preparation of Rosin Ester J The above-mentioned apparatus is charged with tall oil rosin (Sylvaros® 90 from Arizona Chemical, softening point 66 ° C., acid number 171 mg KOH / g, 11.3 g). The rosin is heated to 160 ° C. and stirred once the rosin has melted enough for the stirrer to rotate. Add fumaric acid (5 g) at a slow enough rate to ensure that the temperature does not drop above about 3 ° C. The reactor temperature is then raised to 200 ° C. and held at this temperature for 3 hours. Cool the reactor to 160 ° C. Add iodine (0.38 g) at a rate to ensure that the temperature does not drop above 3 ° C. Hold the temperature at 160 ° C. for 1 hour. Pentaerythritol (5 g) is added and the temperature is raised at a rate of 10-15 ° C. per hour to 250 ° C. The reactor temperature is held at 250 ° C. for 4 hours. After 2 hours, the temperature drops to 220 ° C. and triethanolamine (1.22 g) is added. Hold the temperature at 220 ° C. for 1 hour. The reaction is continued until the product rosin ester J has an acid value of 120 mg KOH / g and a softening point of 53 ° C.
Preparation of Rosin Ester K To a conventional apparatus is charged tall oil rosin (Sylvaros® 90, 95 g). The reactor is heated to 180 ° C. and heated until the rosin is fully melted and stirring is possible. 4,4′-thiobis (2-tert-butyl-5-methylphenol) (0.1 g) and magnesium acetate (0.13 g) sufficient to ensure that the temperature does not drop above 3 ° C. Add at a slow rate. Triethylene glycol (12.8 g) and diethylene glycol (13.7 g) are added at a slow rate sufficient to ensure that the temperature does not drop above 3 ° C. The reactor temperature is held at about 160 ° C. for 1 hour, then raised to a temperature between 270-280 ° C. at a rate of 10-15 ° C. per hour. The product, rosin ester K, has an acid number <25 mg KOH / g and a maximum viscosity of 2000 mPa.s at 60 ° C. The reaction is continued until it has s.
Preparation of Rosin Ester L A conventional apparatus is charged with rosin ester J (10.5 g), rosin ester K (8.4 g), and triethylene glycol dibenzoate (2.1 g). The mixture is stirred and heated to 160 ° C. When the temperature is reached, the mixture is held for 2 hours and then cooled. The final rosin ester blend, rosin ester L, has an acid value of 70 mg KOH / g and a viscosity at 60 ° C. of 2500 mPa.s. have s.

酸価は、ASTM D465により測定される。公知の重量の試料をイソプロピルアルコール中に溶解する。次いで、この溶液を、水酸化カリウムのアルコール溶液で滴定する。酸価は、測定量の試料を中和するのに使用される水酸化カリウムの量に対応する(一般に、試料の1グラム当り水酸化カリウムのミリグラムで表される:mgKOH/g)。   The acid number is measured by ASTM D465. A sample of known weight is dissolved in isopropyl alcohol. The solution is then titrated with an alcohol solution of potassium hydroxide. The acid number corresponds to the amount of potassium hydroxide used to neutralize the measured amount of sample (generally expressed in milligrams of potassium hydroxide per gram of sample: mg KOH / g).

粘度は、ASTM D2196により測定され、ブルックフィールド装置を使用し、回転粘度測定値を提供する。   Viscosity is measured according to ASTM D2196 and a Brookfield apparatus is used to provide rotational viscosity measurements.

軟化点は、環球法(ASTM E28−99)により測定される。生成物の試料を、まだ温かいうちに、金属環に注入し、次いで冷却する。材料を環に嵌めるような形にして環を清浄にし、鋼球を置き、環の上面に載せておく。この環および球を、水を入れたビーカ
ー中に沈め、撹拌しながら水を1分当り5℃で加熱する。環を貫通して球が完全に落下するとき、水の温度を記録する。温度値は、環球式軟化点として報告される。
試験試料の調製
RAP由来の瀝青は、RAP(BAM Wegen、オランダから)をジクロロメタンで洗浄することによって調製される。抽出した瀝青は、ジクロロメタンの蒸発によって乾燥される。
The softening point is measured by the ring and ball method (ASTM E28-99). A sample of the product is poured into the metal ring while still warm and then cooled. Clean the ring in such a way as to fit the material into the ring, place a steel ball and place it on top of the ring. The rings and spheres are submerged in a beaker containing water and the water is heated at 5 ° C. per minute with stirring. The water temperature is recorded as the ball is completely dropped through the ring. Temperature values are reported as ring and ball softening points.
Preparation of test samples: Bitumen from RAP is prepared by washing RAP (from BAM Wegen, The Netherlands) with dichloromethane. The extracted bitumen is dried by evaporation of dichloromethane.

表4の実施例64〜67および比較例70および71の組成物は次のように調製される:RAP由来の瀝青(19.95g)と未使用瀝青(PEN40/60、Total、オランダから、9g)とを合わせて、50mLビーカー内で100℃まで加熱する。添加剤(1.05g)を、次いで完全に混ぜ合わせる。100℃で30分間温度を保持し、次いで混合物を冷却する。   The compositions of Examples 64-67 of Table 4 and Comparative Examples 70 and 71 are prepared as follows: bitumen (19.95 g) from RAP and virgin bitumen (PEN 40/60, Total, 9 g from The Netherlands) ) And heat to 100 ° C. in a 50 mL beaker. The additives (1.05 g) are then combined thoroughly. The temperature is maintained at 100 ° C. for 30 minutes and then the mixture is cooled.

添加剤を含まない対照組成物は、比較例68についてはPEN40/60(30g)から、また比較例69についてはRAP由来の瀝青(21g)とPEN40/60(9g)との混合物から同様に調製される。
測定および結果
環球式軟化点、ガラス転移温度およびレオロジープロファイルを測定するため、それぞれの瀝青組成物の試料を取る(表4、5および6)。
Control compositions without additives were similarly prepared from PEN 40/60 (30 g) for Comparative Example 68 and from a mixture of RAP-derived bitumen (21 g) and PEN 40/60 (9 g) for Comparative Example 69. Is done.
Measurements and Results Samples of the respective bituminous compositions are taken to determine the ring and ball softening point, the glass transition temperature and the rheological profile (Tables 4, 5 and 6).

環球式軟化点は、ロジンエステルについて上述した環球法(ASTM E28−99)により水中で測定される。温度値は、環球式軟化点として表4中に報告される。瀝青の環球式軟化点は、瀝青が使用されるアスファルトの剛性の指標である。   The ring and ball softening point is measured in water by the ring and ball method (ASTM E28-99) described above for rosin esters. The temperature values are reported in Table 4 as ring and ball softening points. The bitumen ring and ball softening point is an indicator of the stiffness of the asphalt in which the bitumen is used.

ガラス転移温度(Tg)は、下記のパラメーターにより、Mettlerからの示差走査熱量測定(DSC)装置で測定される:
−ガス:窒素65mL/分、
−皿:蓋上に小孔を有する標準アルミニウム40μL皿、
−温度:1分当り10℃の速度で25.0℃〜−60.0℃、および1分当り10℃の速度で−60.0℃〜25.0℃。
The glass transition temperature (Tg) is measured with a differential scanning calorimetry (DSC) instrument from Mettler with the following parameters:
-Gas: nitrogen 65 mL / min,
-Dish: Standard aluminum 40 μL dish with small holes on the lid,
Temperature: 25.0 ° C. to −60.0 ° C. at a rate of 10 ° C. per minute, and −60.0 ° C. to 25.0 ° C. at a rate of 10 ° C. per minute.

瀝青のガラス転移温度は、瀝青が使用されるアスファルトの脆性の指標である。   The glass transition temperature of bitumen is an indicator of the brittleness of asphalt in which bitumen is used.

瀝青試料の貯蔵弾性率および損失弾性率は、Anton Paar物理的レオメーターMCR101により測定される。1分当り5℃の速度における−20℃〜80℃の温度プロファイルが使用される。周波数1.592s−1により歪みが0.1%に設定される。使用されるスピンドルは、1mmギャップおよびペルティエプレートを有するPP25mmである。垂直抗力は0Nに設定される。 The storage and loss moduli of the bitumen sample are measured by the Anton Paar physical rheometer MCR101. A temperature profile of -20 DEG C. to 80 DEG C. at a rate of 5 DEG C. per minute is used. The distortion is set to 0.1% by the frequency 1.592 s −1 . The spindle used is PP25mm with 1mm gap and Peltier plate. The normal force is set to 0N.

温度15℃未満における瀝青の粘弾性挙動は、瀝青を含むアスファルトの低温における亀裂傾向の指標である。粘弾性挙動は、貯蔵弾性率および損失弾性率に関して表すことができる。貯蔵弾性率および損失弾性率が低いほど、亀裂傾向が低くなる。   The visco-elastic behavior of bitumen at temperatures below 15 ° C. is an indicator of the cracking tendency of asphalt containing bitumen at low temperatures. Viscoelastic behavior can be expressed in terms of storage modulus and loss modulus. The lower the storage and loss moduli, the lower the tendency to crack.

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表7は、未使用瀝青(比較例68)すなわち目標性能を有する試料、および未使用瀝青とRAP由来瀝青の混合物(比較例69)すなわち改善前の性能を有する試料に対する、使用したそれぞれの添加剤の性能の総括である。負記号(−)は、比較例69に対して全く改善がないこと、もしくは有意な改善がないことを示し、また正記号(+)は、改善を示す。正記号の数がより多いほど、改善はより大きい。N.a.は対応するデータが入手できないことを示す。   Table 7 shows the respective additives used for virgin bitumen (comparative example 68), ie a sample having target performance, and a mixture of virgin bitumen and RAP derived bitumen (comparative example 69), ie a sample having performance before improvement Is a summary of the performance of A negative sign (-) indicates no improvement or no significant improvement with respect to Comparative Example 69, and a positive sign (+) indicates an improvement. The greater the number of plus signs, the greater the improvement. N. a. Indicates that the corresponding data is not available.

表4〜7中に提供される結果から見ることができるように、ロジンエステル(実施例64〜67)は、老化過程で失われた特性の少なくとも一部を復活させる再生剤として作用する。詳細には、それらの全てについて軟化点およびガラス転移温度が改変される。ロジンエステルL(実施例64)はまた、測定した温度の大部分で貯蔵弾性率および損失弾性
率も改変する(表5および6を参照されたい)。
As can be seen from the results provided in Tables 4-7, the rosin ester (Examples 64-67) acts as a regenerant that restores at least some of the properties lost during the aging process. In particular, the softening point and the glass transition temperature are modified for all of them. Rosin ester L (Example 64) also modifies the storage and loss moduli at most of the measured temperatures (see Tables 5 and 6).

パーム油は、US2010/0041798において再生剤として作用することが記述されている。しかし、添加剤としてパーム油を含む組成物(比較例70)について有意な改変は観察されなかった。   Palm oil is described in US 2010/0041798 to act as a regenerating agent. However, no significant modification was observed for the composition containing palm oil as an additive (Comparative Example 70).

アルキル置換フェノールは、WO2010/077141において再生剤として作用することが記述されている。比較例71のC15−アルキルm−置換フェノール、すなわち、ヒドロキシル基に対してメタ位に炭素原子15個を有するアルキル基を有するフェノールは、例えば、Rheofalt(商標)HCP−22(Ventraco、オランダから)の名称のもとに市販され、改善された軟化点およびガラス転移温度を提供する。この添加剤はまた、いくつかの試験温度について損失弾性率および貯蔵弾性率を改善することも見られる。 Alkyl-substituted phenols are described in WO 2010/077141 as acting as regenerants. The C 15 -alkyl m-substituted phenol of Comparative Example 71, ie a phenol having an alkyl group having 15 carbon atoms in the meta-position to the hydroxyl group, is obtained, for example, from Rheofalt® HCP-22 (Ventraco, The Netherlands) ), Which provides improved softening point and glass transition temperature. This additive is also seen to improve loss modulus and storage modulus for some test temperatures.

パート3:エステル官能性再生剤の追加の評価
数種のエステル官能性再生剤、特にエチレングリコール(EG)モノメレート、トリメチロールプロパン(TMP)タラート、およびそれぞれ約5、25、40および55℃の環球式軟化点を有するArizona Chemicalの製品であるSylvatac(登録商標)ロジンエステルRE5、RE25、RE40およびRE55をさらに評価する。
Part 3: Additional evaluation of ester functional regenerants Several ester functional regenerants, in particular ethylene glycol (EG) monomethylate, trimethylolpropane (TMP) tartrate, and ring balls at about 5, 25, 40 and 55 ° C., respectively. Further evaluate Sylvatac® rosin esters RE5, RE25, RE40 and RE55, which are products of Arizona Chemical having a formula softening point.

試験した結合剤は、回収アスファルトから回収される酸化結合剤(「RA」)、または実験室で老化した結合剤(「AB」)である。   The binders tested are oxidized binders ("RA") recovered from recovered asphalt or laboratory aged binders ("AB").

老化した結合剤を2段階で調製する。第1の段階は、回転薄膜オーブン(RTFO)試験であり、これは、EN12607−1に従って実施される。これは、アスファルトの製造、輸送、および敷設中に通常行われる短期老化を反映する。RTFO試験には、空気吹
き込みオーブン内の回転式コンベヤ上のガラス円筒中で結合剤を163℃で50分間加熱することが必要である。試験後に、質量損失を記録し、結合剤特性を測定する。
An aged binder is prepared in two steps. The first step is the rotary thin film oven (RTFO) test, which is performed according to EN 12607-1. This reflects the short-term aging normally performed during asphalt manufacturing, transportation, and laying. The RTFO test requires heating the binder at 163 ° C. for 50 minutes in a glass cylinder on a rotary conveyor in an air-blowing oven. After the test, the mass loss is recorded and the binder properties are measured.

第2の段階は、EN14769に従う加圧老化ベッセル(PAV)試験である。PAV試験では、結合剤試料を、圧力2.07MPa下で20時間90〜110℃のオーブン中で加熱する。   The second stage is the pressure aging vessel (PAV) test according to EN 14769. In the PAV test, the binder sample is heated in an oven at 90-110 ° C. for 20 hours under a pressure of 2.07 MPa.

一調査では、再生結合剤の基礎特性が調査される。EN1427によって測定される結合剤の環球式軟化点は、高温の結合剤のコンシステンシーを反映する。軟化点が高いほど、それを軟化しまたは流動を誘発するのに必要な熱が多くなる。EN1426によって測定される結合剤の25℃における針入値は、周囲温度における結合剤のコンシステンシーを反映する。より高い値がより軟らかな結合剤に対応する。90、135、150、および180℃での粘度をEN13302に従って測定する。結果は、毎日の運転でアスファルトを貯蔵し、ポンプ輸送し、混合し、圧密し、敷設し、または取り扱うことの容易さを示す。針入指数(PI)は、アスファルトのコンシステンシーが温度とともに変化する様子を定量化する。これは、   In one study, the basic properties of the regenerative binder are investigated. The ring and ball softening point of the binder measured by EN 1427 reflects the consistency of the high temperature binder. The higher the softening point, the more heat required to soften or induce flow. The penetration value at 25 ° C. of the binder measured by EN 1426 reflects the consistency of the binder at ambient temperature. Higher values correspond to softer binders. The viscosities at 90, 135, 150 and 180 ° C. are measured according to EN 13302. The results show the ease of storing, pumping, mixing, compacting, laying or handling asphalt in daily operation. Penetration Index (PI) quantifies how asphalt consistency changes with temperature. this is,

Figure 0006554147
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によって計算され、式中、Penは、25℃における針入値であり、Tは、環球式軟化温度(℃で)である。未使用結合剤は、通常、負のPIを有するが、酸化は、PIを正の値に押し込む傾向がある。したがって、PIの負の値はより望ましい。 Where Pen is the penetration value at 25 ° C. and T is the ring and ball softening temperature (in ° C.). Unused binders usually have a negative PI, but oxidation tends to push PI to a positive value. Therefore, negative values of PI are more desirable.

表8は、本研究からの結果を要約する。理想的には、再生剤は、酸化結合剤の特性を復活させて、酸化結合剤を未使用結合剤により近い性能を示すようにする。したがって、再生剤の軟化点は、60℃未満とすべきであり、また25℃における再生剤の針入値は少なくとも20dmmとすべきである。表中に示したように、TMPタラートは、老化結合剤およびTMPタラートを合わせた量に対して僅か5重量%で、それらの結果を効果的に達成する。液体もしくはより融点の低いロジンエステル、Sylvatac(登録商標)RE5およびSylvatac(登録商標)RE25も、最適の結果を得るには幾分より高いレベル(約10重量%)を必要とするが、再生効果を有する。興味深いことに、より高い軟化点を有するロジンエステルであるSylvatac(登録商標)RE55は、老化結合剤の基礎特性を、未使用結合剤において見出される基礎特性まで復活させるのに有効でない。   Table 8 summarizes the results from this study. Ideally, the rejuvenating agent restores the properties of the oxidative binder so that the oxidative binder performs more like a virgin binder. Therefore, the softening point of the regenerant should be less than 60 ° C. and the penetration value of the regenerant at 25 ° C. should be at least 20 dmm. As indicated in the table, TMP Talate effectively achieves these results with only 5% by weight based on the combined amount of aged binder and TMP Talate. Liquid or lower melting rosin esters, Sylvatac® RE 5 and Sylvatac® RE 25, also require somewhat higher levels (about 10% by weight) to obtain optimum results, but the regeneration effect Have. Interestingly, Sylvatac® RE 55, a rosin ester with a higher softening point, is not effective in restoring the basic properties of aging binders to those found in virgin binders.

表9は、許容される低い針入値を維持しつつ、望ましい軟化を実現するのに必要な再生剤の量を決定するために実施された実験の結果を要約する。EGモノメラートおよびTMPタラートでは、約4〜5重量%の再生剤で軟化点が所望値<60℃に達する一方で、未使用結合剤35/50の針入値に匹敵する25℃における針入値を維持している。対照的に、Sylvatac(登録商標)RE55は、10重量%の添加剤でも酸化結合剤のこうした特性を復活させない。   Table 9 summarizes the results of experiments conducted to determine the amount of rejuvenating agent needed to achieve the desired softening while maintaining an acceptably low penetration value. For EG Monomerate and TMP Talate, Penetration value at 25 ° C comparable to that of virgin binder 35/50, while the softening point reaches the desired value <60 ° C with about 4 to 5% by weight of regenerant Maintain. In contrast, Sylvatac® RE55 does not restore these properties of oxidized binders even with 10 wt% additive.

再生結合剤に対する粘度曲線は、アスファルトの圧密、混合、および他のハンドリング特性を容易にするための再生剤の能力を特定する助けになる。表10は、粘度が圧密(<3000mPa・s)に適している最低温度が、酸化結合剤をエステル官能性再生剤と合わせることによって20℃も低減することができることを示す。さらに、粘度が混合(<200mPa・s)に適している最低温度もまた、20℃も低減することができる。   The viscosity curve for the regenerative binder helps to identify the ability of the regenerant to facilitate asphalt compaction, mixing, and other handling characteristics. Table 10 shows that the minimum temperature at which the viscosity is suitable for compaction (<3000 mPa · s) can be reduced as much as 20 ° C. by combining the oxidative binder with the ester functional regenerant. Furthermore, the minimum temperature at which the viscosity is suitable for mixing (<200 mPa · s) can also be reduced by 20 ° C.

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特に米国では、動的せん断粘弾性測定(DSR)を使用してアスファルト生成物を評価することによって低、周囲、および高められた温度における期待の性能を検定する。低温では(例えば、−10℃)、道路面には耐クラック性が必要である。周囲温度下では、剛性および疲労特性が重要である。高められた温度では、道路には、アスファルトが過剰に軟化する場合、耐わだち掘れ性が必要である。3種の通常の組の温度条件にわたり期待される舗装道路面特性と相関する結合剤のレオロジー特性を特定するためにアスファルト工業によって基準が確立された。   In the United States in particular, dynamic shear visco-elastic measurements (DSR) are used to assess the asphalt product at low, ambient, and elevated temperatures to test expected performance. At low temperatures (e.g. -10 <0> C), the road surface needs to be crack resistant. Under ambient temperature, stiffness and fatigue properties are important. At elevated temperatures, the road should be ruth-proof if the asphalt becomes too soft. Standards were established by the asphalt industry to identify binder rheological properties that correlate with the expected pavement surface properties over three common sets of temperature conditions.

したがって、低温では、−10℃で測定する再生結合剤の複素弾性率(G*)は、未使用結合剤に対する値以下であるべきである。30/50グレード未使用結合剤では、−10℃におけるG*は、理想的には、2.8×10Pa以下である(表11を参照された
い)。酸化結合剤は、この特性では、未使用結合剤と劇的に異なっておらず、低温基準は、EGモノメラートまたはTMPタラートの1重量%で満足される(しかし、Sylvatac(登録商標)RE55による結果を参照されたい、これは、10重量%でもこのパラメーターを改善しない)。
Therefore, at low temperatures, the complex modulus (G *) of the regenerated binder measured at −10 ° C. should be less than or equal to the value for the unused binder. For 30/50 grade virgin binders, G * at -10 ° C. is ideally less than or equal to 2.8 × 10 8 Pa (see Table 11). Oxidized binders are not dramatically different in this property from virgin binders, and the low temperature criterion is met with 1% by weight of EG monomerate or TMP tartrate (but results with Sylvatac® RE55) See, this does not improve this parameter even at 10 wt%).

周囲温度では、再生結合剤の複素弾性率は、未使用結合剤に対する値以下であるべきである。30/50グレード未使用結合剤では、20℃におけるG*は、理想的には、6.0×10Pa以下である。この剛性基準は、EGモノメラートまたはTMPタラートの約4重量%で満足することができる(表11)。やはり、Sylvatac(登録商標)RE55は、10重量%でもこのパラメーターを改善しない。 At ambient temperature, the complex modulus of the regenerated binder should be less than or equal to the value for the unused binder. For 30/50 grade virgin binder, G * at 20 ° C. is ideally less than or equal to 6.0 × 10 6 Pa. This stiffness criterion can be met with about 4% by weight of EG monomer or TMP tarate (Table 11). Again, Sylvatac® RE55 does not improve this parameter even at 10% by weight.

Figure 0006554147
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疲労基準はまた、周囲温度性能と関連する。複素弾性率(G*)と10rad/sで測定した位相角(δ)の正弦との積を決定する。10rad/sにおけるG*sinδの値が、5000MPaに等しい温度は、再生結合剤では35/50グレード未使用結合剤に匹敵する20℃以下であるべきである。表12に示すように、疲労基準は、少なくとも約4重量%のEGモノメラートまたはTMPタラートを使用する場合に、満足することができるが、Sylvatac(登録商標)RE55は、酸化結合剤に対して全く改善をもたらさない。   Fatigue criteria are also associated with ambient temperature performance. The product of the complex modulus (G *) and the sine of the phase angle (δ) measured at 10 rad / s is determined. The temperature at which the value of G * sin δ at 10 rad / s is equal to 5000 MPa should be below 20 ° C. comparable to the 35/50 grade virgin binder in the regenerated binder. As shown in Table 12, fatigue criteria can be satisfied when using at least about 4% by weight EG Monomerate or TMP Talate, but Sylvatac® RE 55 is totally against oxidation binders. Does not bring about improvement.

高温では、商G*/sinδが、重要である。10rad/sにおけるG*/sinδが1000Paに等しい温度は、老化結合剤と比較して再生結合剤で低減すべきである。30/50グレード未使用結合剤では、10rad/sにおけるG*/sinδが1000Paに等しい温度は、約70℃(表12を参照されたい)である。高温基準は、一般に、最大約10重量%のエステル官能性再生剤で満足される。   At high temperatures, the quotient G * / sin δ is important. The temperature at which G * / sin δ at 10 rad / s equals 1000 Pa should be reduced with the regenerated binder as compared to the aged binder. For a 30/50 grade virgin binder, the temperature at which G * / sin δ at 10 rad / s equals 1000 Pa is approximately 70 ° C. (see Table 12). High temperature standards are generally satisfied with up to about 10% by weight ester functional regenerant.

Figure 0006554147
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別のレオロジー試験で、本発明者らは、等温周波数掃引から20℃で生じたGのマスター曲線を作成した(表13)。本発明者らが、石油フラックスオイル、植物油、脂肪酸エステル、カルダノールおよびロジンエステルで再生した試験用結合剤からの結果を比較した場合、とりわけ高温および疲労基準を比較するデータを解析した場合、本発明者らは、いくつかの興味深い挙動に気付いた。 In another rheological test, we generated a master curve for G * that occurred at 20 ° C. from an isothermal frequency sweep (Table 13). When we compare results from test binders regenerated with petroleum flux oil, vegetable oil, fatty acid ester, cardanol and rosin ester, especially when analyzing data comparing high temperature and fatigue criteria, the present invention They noticed some interesting behaviors.

これらの再生剤の全てが、老化結合剤をある程度まで軟化させ、あるものは同一の用量において他のものよりもそうである。したがって、植物油および脂肪酸エステルは、高度の軟化をもたらし、一方石油フラックスオイルおよびカルダノールはより少ない程度までそのようにする。これに反して、ロジンエステルなどの環状エステルは、あまり効果的に軟化させない。   All of these rejuvenating agents soften the aging binder to some extent, some at the same dose than others at the same dose. Thus, vegetable oils and fatty acid esters provide a high degree of softening while petroleum flux oils and cardanol do so to a lesser extent. In contrast, cyclic esters such as rosin esters do not soften very effectively.

その上、酸化結合剤および未使用結合剤は、温度に対して比較的敏感ではない疲労特性を有するが、大部分の再生剤は、再生結合剤をより温度感受性とする傾向がある。理想的には、再生結合剤は、より未使用結合剤同様に挙動するであろう、すなわち再生結合剤は温度に対してあまり敏感でないことが好ましいであろう。   Moreover, while oxidative and virgin binders have fatigue properties that are relatively insensitive to temperature, most rejuvenating agents tend to make regenerated binders more temperature sensitive. Ideally, the regenerative binder will behave more like the virgin binder, ie it will be preferable that the regenerative binder be less sensitive to temperature.

驚くべきことに、本発明者らは、ロジンエステル、ロジン酸またはそれらの混合物などの環状化合物を含有する再生結合剤が、酸化結合剤または未使用結合剤に類似して、温度変化に比較的耐える疲労特性を有することを見出した。しかし、環状化合物は通常十分な軟化を付与する能力に欠けるので、それらの環状化合物を、脂肪酸エステルまたは植物油などの他の再生剤と組み合わせることが好ましい。したがって、他の再生剤との組合せにおけるロジンエステル、ロジン酸またはそれらの混合物の使用は、結合剤を軟化させる一方、低温感受性を望ましく維持する。表14を参照されたい。   Surprisingly, we have found that regenerative binders containing cyclic compounds such as rosin esters, rosin acids or mixtures thereof are relatively resistant to temperature changes, similar to oxidized or unused binders. It was found to have acceptable fatigue properties. However, it is preferred to combine those cyclic compounds with other regenerants such as fatty acid esters or vegetable oils, as cyclic compounds usually lack the ability to impart sufficient softening. Thus, the use of rosin esters, rosin acids or mixtures thereof in combination with other rejuvenating agents, while softening the binder, desirably maintains low temperature sensitivity. See Table 14.

Figure 0006554147
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表15は、延性調査の結果を要約する。一般に、強制延性は、所与の温度で結合剤試料を200または400mm延伸するのに必要なエネルギーに関連し、強度および可とう性の指標である。より低いエネルギーは、より大きい可とう性の試料に対応する。延性は、所与の温度、通常5℃(より軟らかい結合剤に対して)または15℃の際の破壊時の延伸に関連する。より大きい延伸は、通常より良好である。こうした実験では、TMPタラート、Sylvatac(登録商標)RE5(液体)およびSylvatac(登録商標)RE40(軟化点約40℃)を比較する。強制延性を各試料について3つの温度で測定す
る。使用する試験法は、AASHTO T−300である。
Table 15 summarizes the results of the ductility study. In general, forced ductility is related to the energy required to stretch a binder sample 200 or 400 mm at a given temperature and is a measure of strength and flexibility. Lower energy corresponds to a larger flexible sample. Ductility is related to stretching at break at a given temperature, usually 5 ° C. (for softer binders) or 15 ° C. Larger stretches are better than usual. In these experiments, TMP tarate, Sylvatac® RE5 (liquid) and Sylvatac® RE40 (softening point about 40 ° C.) are compared. Forced ductility is measured at three temperatures for each sample. The test method used is AASHTO T-300.

一般に、再生剤は、未使用結合剤が老化中に失う延性の少なくとも一部を復活させる。表15における結果を比較すると、TMPタラート(5重量%)およびSylvatac(登録商標)RE5(10重量%)は、Sylvatac(登録商標)RE40(5重量%)よりも良好であるSylvatac(登録商標)RE5(5重量%)よりも、良好に機能する。1J/cmなどのベースラインのエネルギー水準における結果を比較し、この強制延性値が実現する温度を求めることが有用である。表に示すように、この値は、老化結合剤で28℃であり、未使用結合剤で17℃である。再生剤は、結合剤が17℃という標的値に匹敵するのを助ける。 In general, regenerants restore at least some of the ductility that unused binders lose during aging. Comparing the results in Table 15, TMP tarate (5 wt%) and Sylvatac® RE5 (10 wt%) are better than Sylvatac® RE40 (5 wt%) Sylvatac® Works better than RE5 (5 wt%). It is useful to compare the results at baseline energy levels such as 1 J / cm 2 to determine the temperature at which this forced ductility value is achieved. As shown in the table, this value is 28 ° C. for the aging binder and 17 ° C. for the unused binder. The regenerant helps the binder compare to the target value of 17 ° C.

表16は、旋回圧密調査(EN12697−31による)の結果を提供する。その調査では、75重量%の回収舗装アスファルト(RAP)を、再生剤ありまたはなしで未使用結合剤および骨材と合わせる。RAP中に存在する酸化結合剤の量に対して6重量%でTMPタラートを使用する。10回の旋回後の結果は、混合がどの程度まで良好に行われたかを示す。60または100回の旋回後の空隙含量もまた、重要である。圧密調査は、200回の旋回後に終了する。一般に、本発明者らは、RAPを含まない対照混合物と比較してRAPを使用することによって低い空隙含量実現することが容易になることを見出した。加えて、TMPタラートを再生剤として含ませる場合に、空隙含量は、望ましくは、低くとどまる。ASTM D6925を使用することもできる。   Table 16 provides the results of the turn consolidation survey (according to EN 12697-31). In that study, 75% by weight recovered paving asphalt (RAP) is combined with virgin binder and aggregate with or without rejuvenating agent. The use of TMP tartrate at 6% by weight with respect to the amount of oxidation binder present in RAP. The results after 10 turns show how well the mixing was done. The void content after 60 or 100 revolutions is also important. The consolidation survey ends after 200 turns. In general, the inventors have found that using RAP makes it easier to achieve a low void content compared to a control mixture without RAP. In addition, when TMP Talate is included as a rejuvenating agent, the void content desirably remains low. ASTM D6925 can also be used.

また、75重量%のRAPを含むアスファルト混合物についてEN12697−12による感水性を評価する。この結果は、表17に存在する。対照混合物と比較して、間接引張強度の湿潤時と乾燥時の比(湿潤ITS/乾燥ITS)は、RAPとともに減少するが、これは、感水性が顕著であることを示す。しかし、6重量%のTMPタラートを含ませることによって、RAP含有混合物は、対照により類似した挙動をするようになる、すなわち、このTMPタラートは、アスファルト混合物の感水性を低減する。   Also, the water sensitivity according to EN 12697-12 is evaluated for asphalt mixtures containing 75% by weight RAP. The results are in Table 17. Compared to the control mixture, the wet to dry ratio of indirect tensile strength (wet ITS / dry ITS) decreases with RAP, which indicates that the water sensitivity is significant. However, the inclusion of 6% by weight of TMP Talate makes the RAP-containing mixture behave more like the control, ie it reduces the water sensitivity of the asphalt mixture.

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回収アスファルト中に見出された酸化結合剤により似た挙動をするために結合剤を老化させるのに使用する実験室の方法は、既に議論された。記載されたように、RTFO試験、または回転薄膜オーブン試験を使用して、短期老化効果を評価し、PAV(加圧老化ベッセル)試験は、長期老化を評価する。   The laboratory method used to age the binder to behave more like the oxidative binder found in recovered asphalt has already been discussed. As described, the RTFO test, or rotating thin film oven test, is used to assess short-term aging effects, and the PAV (Pressure Aging Bessel) test assesses long-term aging.

表18は、最初にRTFO試験、次いでPAV試験を使用して老化の前後の再生結合剤の基本特性を比較する。再生結合剤の全ての場合において、累積質量損失は、約1重量%
以下であり、これは、未使用結合剤を使用して得られた結果と一致する。したがって、再生剤を使用する場合、質量損失に対する有害な影響は存在しない。
Table 18 compares the basic properties of the regenerated binder before and after aging using RTFO test followed by PAV test first. In all cases of the regenerative binder, the cumulative mass loss is about 1% by weight
The following is consistent with the results obtained using virgin binder. Thus, there is no detrimental effect on mass loss when using a regenerant.

老化ステップに続いて、試験結合剤の全ての環球式軟化点はいくらか増加する。しかし、全体の増加(かなり右の欄、ΔR&Bを参照されたい)は、未使用結合剤で見られた増加と一致する。換言すれば、エステル官能性再生剤は、結合剤の短または長期老化を加速するように思われない。同様に、針入値は、老化によって悪い影響を受けない。むしろ、未使用結合剤と比較すると、再生剤が存在する場合、結合剤の元来の針入値のより大きい割合が維持される(表18のかなり右にあるRet.Pen.%値を比較されたい)。   Following the aging step, all ring and ball softening points of the test binders are increased somewhat. However, the overall increase (see fairly right column, ΔR & B) is consistent with the increase seen with virgin binder. In other words, ester functional rejuvenating agents do not appear to accelerate short or long term aging of the binder. Likewise, penetration values are not adversely affected by aging. Rather, a greater percentage of the binder's original penetration value is maintained when regenerant is present when compared to the unused binder (compare Ret.Pen.% Values on the far right of Table 18). I want to be

これまでの実施例は、例示としての意味のみを有する;以下の特許請求の範囲は、本発明の範囲を定義する。
本発明の具体的態様は以下のとおりである。
[1]
回収アスファルトと、エステル官能性再生剤とを含み、回収アスファルトが、骨材と酸化アスファルト結合剤とを含み、再生剤が、再生剤を含まない酸化アスファルト結合剤のガラス転移開始温度に比較して酸化アスファルト結合剤のガラス転移開始温度を少なくとも5℃低減するのに有効な量で存在するアスファルト組成物。
[2]
未使用結合剤と酸化アスファルト結合剤とを合わせた量に対して1〜99重量%の未使用結合剤をさらに含む、[1]に記載の組成物。
[3]
酸化アスファルト結合剤および再生剤を合わせた量に対して0.1〜15重量%の再生剤を含む、[1]に記載の組成物。
[4]
再生剤が、C〜C18モノオール、ジオールもしくはトリオール、およびC〜C20脂肪酸またはそのダイマー酸に由来する、[1]に記載の組成物。
[5]
再生剤が、酸化アスファルト結合剤のガラス転移開始温度を少なくとも10℃低減するのに有効な量で存在する、[1]に記載の組成物。
[6]
再生剤が、再生剤を含まない場合のガラス転移温度の広がりに比較して酸化アスファルト結合剤のガラス転移温度の広がりを少なくとも5℃狭くするのに有効な量で存在する、[1]に記載の組成物。
[7]
再生剤が、トリメチロールプロパンタラート、エチレングリコールモノメラート、ネオペンチルグリコールモノメラート、2−エチルヘキシルモノメラートおよびグリセリンモノメラートからなる群から選択される、[1]に記載の組成物。
[8]
再生剤が、トールオイル脂肪酸、モノマー酸、ダイマー酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、12−ヒドロキシステアリン酸、リシノレイン酸、アゼライン酸、カプリル酸または安息香酸に由来するエステルである、[1]に記載の組成物。
[9]
(a)酸化アスファルト結合剤と、
(b)酸化アスファルト結合剤と再生剤を合わせた量に対して0.1〜15重量%のエステル官能性再生剤とを含み、
再生剤が、再生剤を含まない酸化アスファルト結合剤のガラス転移開始温度に比較して酸化アスファルト結合剤のガラス転移開始温度を少なくとも5℃低減するのに有効な量で存在する、回収アスファルトと一緒に使用するのに適した再生結合剤。
[10]
未使用結合剤と酸化アスファルト結合剤を合わせた量に対して1〜99重量%の未使用結合剤をさらに含む、[9]に記載の結合剤。
[11]
0.5〜10重量%の再生剤を含む、[9]に記載の結合剤。
[12]
再生剤が、C〜C18モノオール、ジオールもしくはトリオールおよびC〜C20脂肪酸またはそのダイマー酸に由来する、[9]に記載の結合剤。
[13]
回収アスファルトをエステル官能性再生剤と合わせるステップを含み、回収アスファルトが、骨材と酸化アスファルト結合剤とを含み、再生剤が、再生剤を含まない酸化アスファルト結合剤のガラス転移開始温度に比較して酸化アスファルト結合剤のガラス転移開始温度を少なくとも5℃低減するのに有効な量で使用される方法。
[14]
回収アスファルト、再生剤またはそれらの混合物が、未使用結合剤と酸化アスファルト結合剤とを合わせた量に対して1〜99重量%の未使用結合剤と組み合わされる、[13]に記載の方法。
[15]
回収アスファルト、再生剤またはそれらの混合物が、未使用結合剤と酸化アスファルト結合剤とを合わせた量に対して30〜70重量%の未使用結合剤と組み合わされる、[13]に記載の方法。
[16]
酸化アスファルト結合剤と再生剤を合わせた量に対して0.1〜15重量%の再生剤が使用される、[13]に記載の方法。
[17]
再生剤が、酸化アスファルト結合剤のガラス転移開始温度を少なくとも10℃低減するのに有効な量で使用される、[13]に記載の方法。
[18]
再生剤が、酸化アスファルト結合剤のガラス転移温度の広がりを少なくとも5℃狭くするのに有効な量で使用される、[13]に記載の方法。
[19]
再生剤が、トリメチロールプロパンタラート、エチレングリコールモノメラート、ネオペンチルグリコールモノメラート、2−エチルヘキシルモノメラートおよびグリセリンモノメラートからなる群から選択される、[13]に記載の方法。
[20]
酸化アスファルト結合剤を含む結合剤組成物をエステル官能性再生剤と合わせるステップを含み、再生剤が、再生剤を含まない酸化アスファルト結合剤のガラス転移開始温度に比較して酸化アスファルト結合剤のガラス転移開始温度を少なくとも5℃低減するのに有効な量で使用される方法。
[21]
0.01〜10重量%のロジンエステルおよび少なくとも15重量%の回収アスファルトを含むアスファルト組成物であって、ロジンエステルが、トールオイルロジンまたはトールオイルと、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセロール、ペンタエリトリトールおよびそれらの混合物からなる群から選択されるポリオールとの反応生成物であるアスファルト組成物。
[22]
結合剤および/または骨材をさらに含む、[21]に記載の組成物。
[23]
回収アスファルトが、回収舗装アスファルトである、[21]に記載の組成物。
[24]
回収アスファルトを、0.01〜10重量%のトールオイルエステル、ロジンエステルまたはそれらの混合物と混合することによって再生するステップを含む方法。
[25]
ロジンエステルが、トールオイルロジンと、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセロール、ペンタエリトリトールおよびそれらの混合物からなる群から選択されるポリオールとの反応生成物である、[24]に記載の方法。
[26]
(a)酸化結合剤を含む少なくとも15重量%の回収アスファルトと、
(b)エステル官能性再生剤とを含み、
再生剤が、酸化結合剤と再生剤を合わせた量に対して1〜10重量%の範囲内の量で存在し、
再生剤および酸化結合剤が、60℃未満のEN1427による環球式軟化点と、20dmmを超えるEN1426による針入値とを有する再生結合剤を形成するアスファルト組成物。
[27]
追加の骨材および/または結合剤をさらに含む、[26]に記載の組成物。
[28]
再生剤が、トリメチロールプロパンタラート、エチレングリコールモノメラート、ネオペンチルグリコールモノメラート、2−エチルヘキシルモノメラートおよびグリセリンモノメラートからなる群から選択される、[26]に記載の組成物。
[29]
再生剤が、50℃未満のEN1427による環球式軟化点を有するロジンエステルを含む、[26]に記載の組成物。
[30]
再生剤が、ロジンエステル、ロジン酸またはそれらの混合物を含む、[26]に記載の組成物。
[31]
再生剤が、脂肪酸エステル、植物油、または石油フラックスオイルをさらに含む、[30]に記載の組成物。
[32]
再生結合剤が、ロジン酸、ロジンエステルまたはそれらの混合物を含まずに作製された類似の再生結合剤の温度感受性と比較して、低減された温度感受性を有する、[30]に記載の組成物。
[33]
再生剤が、200mPa・s以下の粘度で混合するのに必要な温度を少なくとも5℃低減する、[26]に記載の組成物。
[34]
再生剤が、3000mPa・s以下の粘度で圧密するのに必要な温度を少なくとも5℃低減する、[26]に記載の組成物。
[35]
(a)酸化結合剤と、
(b)エステル官能性再生剤とを含み、
再生剤が、酸化結合剤と再生剤を合わせた量に対して1〜10重量%の範囲内の量で存在し、
60℃未満のEN1427による環球式軟化点と、20dmmを超えるEN1426による針入値とを有する再生結合剤。
[36]
AASHTO T−300によって測定された場合、強制延性が、15℃〜25℃の範囲内の温度で1.0J/cmである、[35]に記載の結合剤。
[37]
再生剤が、トリメチロールプロパンタラート、エチレングリコールモノメラート、ネオペンチルグリコールモノメラート、2−エチルヘキシルモノメラートおよびグリセリンモノメラートからなる群から選択される、[35]に記載の結合剤。
[38]
EN12607−1による回転薄膜オーブン試験による短期の老化、およびEN14769による圧力老化ベッセル試験による長期の老化を受けた場合に安定性を実際に示す、[35]に記載の結合剤。
[39]
[1]に記載のアスファルト組成物を含む舗装面。
[40]
[9]に記載の結合剤を含む舗装面。
[41]
[21]に記載のアスファルト組成物を含む舗装面。
[42]
[26]に記載のアスファルト組成物を含む舗装面。
[43]
[35]に記載の結合剤を含む舗装面。
The previous examples are for illustrative purposes only; the following claims define the scope of the present invention.
Specific embodiments of the present invention are as follows.
[1]
Recovery asphalt and ester functional regenerating agent, wherein the recovery asphalt includes aggregate and oxidized asphalt binder, wherein the regenerating agent is compared to the glass transition onset temperature of the oxidized asphalt binder without regeneration agent An asphalt composition present in an amount effective to reduce the glass transition onset temperature of the oxidized asphalt binder by at least 5 ° C.
[2]
The composition according to [1], further comprising 1 to 99% by weight of an unused binder based on the combined amount of the unused binder and the oxidized asphalt binder.
[3]
The composition according to [1], comprising 0.1 to 15% by weight of regenerant based on the combined amount of the oxidized asphalt binder and the regenerant.
[4]
The composition according to [1], wherein the regenerating agent is derived from a C 1 to C 18 monool, diol or triol, and a C 8 to C 20 fatty acid or a dimer acid thereof.
[5]
The composition according to [1], wherein the rejuvenating agent is present in an amount effective to reduce the glass transition onset temperature of the oxidized asphalt binder by at least 10 ° C.
[6]
[1] The regenerant is present in an amount effective to narrow the glass transition temperature broadening of the oxidized asphalt binder by at least 5 ° C. compared to the glass transition temperature broadening without the regenerant. Composition of
[7]
The composition according to [1], wherein the rejuvenating agent is selected from the group consisting of trimethylol propanetalate, ethylene glycol monomelate, neopentyl glycol monomelate, 2-ethylhexyl monomelate and glycerin monomelate.
[8]
The regenerating agent is an ester derived from tall oil fatty acid, monomeric acid, dimer acid, stearic acid, isostearic acid, 12-hydroxystearic acid, ricinoleic acid, azelaic acid, caprylic acid or benzoic acid, according to [1]. Composition.
[9]
(A) an oxidized asphalt binder;
(B) 0.1 to 15% by weight of an ester functional regenerant based on the combined amount of the oxidized asphalt binder and the regenerant,
Along with the recovered asphalt, the regenerant is present in an amount effective to reduce the glass transition onset temperature of the oxidized asphalt binder by at least 5 ° C compared to the glass transition onset temperature of the oxidized asphalt binder without regenerant. Regenerative binder suitable for use in.
[10]
The binder according to [9], further comprising 1 to 99% by weight of an unused binder based on the combined amount of the unused binder and the oxidized asphalt binder.
[11]
The binder according to [9], comprising 0.5 to 10% by weight of a regenerant.
[12]
The binder according to [9], wherein the regenerating agent is derived from a C 1 to C 18 monool, diol or triol and a C 8 to C 20 fatty acid or a dimer acid thereof.
[13]
Combining the recovered asphalt with the ester functional rejuvenating agent, wherein the recovered asphalt comprises aggregate and oxidized asphalt binder, wherein the rejuvenating agent is compared to the glass transition onset temperature of the oxidized asphalt binder without the regenerated agent. A process used in an amount effective to reduce the glass transition onset temperature of the oxidized asphalt binder by at least 5 ° C.
[14]
The method according to [13], wherein the recovered asphalt, the regenerant or a mixture thereof is combined with 1 to 99% by weight of the unused binder with respect to the combined amount of the unused binder and the oxidized asphalt binder.
[15]
The method of [13], wherein the recovered asphalt, regenerant or mixture thereof is combined with 30 to 70% by weight of unused binder, based on the combined amount of unused binder and oxidized asphalt binder.
[16]
The method according to [13], wherein 0.1 to 15% by weight of regenerant is used, based on the combined amount of oxidized asphalt binder and regenerant.
[17]
The method according to [13], wherein the rejuvenating agent is used in an amount effective to reduce the glass transition onset temperature of the oxidized asphalt binder by at least 10 ° C.
[18]
The method according to [13], wherein the rejuvenating agent is used in an amount effective to narrow the spread of the glass transition temperature of the oxidized asphalt binder by at least 5 ° C.
[19]
The method according to [13], wherein the rejuvenating agent is selected from the group consisting of trimethylol propanetalate, ethylene glycol monomelate, neopentyl glycol monomelate, 2-ethylhexyl monomelate and glycerin monomelate.
[20]
Combining a binder composition comprising an oxidized asphalt binder with an ester functional regenerant, wherein the regenerant is compared to the glass transition onset temperature of the oxidized asphalt binder without the regenerant. A method used in an amount effective to reduce the transition onset temperature by at least 5 ° C.
[21]
An asphalt composition comprising 0.01 to 10 wt% rosin ester and at least 15 wt% recovered asphalt, wherein the rosin ester is tall oil rosin or tall oil and diethylene glycol, triethylene glycol, glycerol, pentaerythritol and An asphalt composition that is a reaction product with a polyol selected from the group consisting of mixtures thereof.
[22]
The composition according to [21], further comprising a binder and / or aggregate.
[23]
The composition according to [21], wherein the recovered asphalt is recovered pavement asphalt.
[24]
A method comprising regenerating the recovered asphalt by mixing with 0.01 to 10 wt% tall oil ester, rosin ester or mixtures thereof.
[25]
The method according to [24], wherein the rosin ester is a reaction product of tall oil rosin and a polyol selected from the group consisting of diethylene glycol, triethylene glycol, glycerol, pentaerythritol and mixtures thereof.
[26]
(A) at least 15% by weight of recovered asphalt containing an oxidizing binder;
(B) an ester functional regenerant,
The regenerant is present in an amount in the range of 1 to 10% by weight relative to the combined amount of the oxidizing binder and the regenerant
An asphalt composition wherein the regenerant and oxidative binder form a regenerative binder having a ring and ball softening point according to EN 1427 of less than 60 ° C. and a penetration value according to EN 1426 of greater than 20 dmm.
[27]
The composition according to [26], further comprising an additional aggregate and / or a binder.
[28]
The composition according to [26], wherein the rejuvenating agent is selected from the group consisting of trimethylol propanetalate, ethylene glycol monomelate, neopentyl glycol monomelate, 2-ethylhexyl monomelate and glycerin monomelate.
[29]
The composition according to [26], wherein the rejuvenating agent comprises a rosin ester having a ring and ball softening point according to EN 1427 less than 50 ° C.
[30]
The composition according to [26], wherein the regenerant comprises a rosin ester, rosin acid or a mixture thereof.
[31]
The composition according to [30], wherein the regenerant further comprises a fatty acid ester, a vegetable oil, or a petroleum flux oil.
[32]
The composition according to [30], wherein the regenerated binder has a reduced temperature sensitivity compared to the temperature sensitivity of similar regenerated binders made without rosin acid, rosin ester or mixtures thereof. .
[33]
The composition according to [26], wherein the regenerant reduces the temperature required for mixing at a viscosity of 200 mPa · s or less by at least 5 ° C.
[34]
[26] The composition according to [26], wherein the regenerant reduces the temperature necessary for consolidation at a viscosity of 3000 mPa · s or less by at least 5 ° C.
[35]
(A) an oxidation binder,
(B) an ester functional regenerant,
The regenerant is present in an amount in the range of 1 to 10% by weight relative to the combined amount of the oxidizing binder and the regenerant
A regenerative binder having a ring and ball softening point with EN 1427 of less than 60 ° C. and a penetration value with EN 1426 of more than 20 dmm.
[36]
The binder according to [35], which has a forced ductility of 1.0 J / cm 2 at a temperature in the range of 15 ° C. to 25 ° C., as measured by AASHTO T-300.
[37]
The binder according to [35], wherein the regenerant is selected from the group consisting of trimethylolpropane tartrate, ethylene glycol monomaleate, neopentyl glycol monomaleate, 2-ethylhexyl monomaleate and glycerin monomaleate.
[38]
The binder according to [35], which actually exhibits stability when subjected to short-term aging by a rotating thin film oven test according to EN 12607-1 and long-term aging by a pressure aging vessel test according to EN 14769.
[39]
A paved surface comprising the asphalt composition according to [1].
[40]
A pavement surface containing the binder according to [9].
[41]
A pavement surface comprising the asphalt composition according to [21].
[42]
A pavement surface comprising the asphalt composition according to [26].
[43]
A pavement surface comprising the binder as described in [35].

Claims (24)

回収アスファルトと、エステル官能性再生剤とを含むアスファルト組成物であって、該回収アスファルトが、骨材と酸化アスファルト結合剤とを含み、該エステル官能性再生剤が、該酸化アスファルト結合剤および該エステル官能性再生剤を合わせた量に対して0.1〜15重量%の量で存在して、該エステル官能性再生剤を含まない該酸化アスファルト結合剤のガラス転移開始温度に比較して該酸化アスファルト結合剤のガラス転移開始温度を少なくとも5℃低減し、該エステル官能性再生剤が、ジオール及びトリオールからなる群から選ばれるアルコールに由来するエステルである、
前記アスファルト組成物。
An asphalt composition comprising recovered asphalt and an ester functional regenerator, the recovered asphalt comprising aggregate and an oxidized asphalt binder, wherein the ester functional regenerant comprises the oxidized asphalt binder and the oxide asphalt binder. Present in an amount of 0.1 to 15% by weight relative to the combined amount of ester functional regenerant and compared to the glass transition onset temperature of the oxidized asphalt binder without the ester functional regenerator. Reducing the glass transition onset temperature of the oxidized asphalt binder by at least 5 ° C., the ester functional regenerating agent being an ester derived from an alcohol selected from the group consisting of diols and triols,
The asphalt composition.
該エステル官能性再生剤が、C〜C20脂肪酸またはそのダイマー酸に由来する、請求項1に記載のアスファルト組成物。 The ester functional regenerant are derived from C 8 -C 20 fatty acid or dimer acid, the asphalt composition of claim 1. 該エステル官能性再生剤が、該酸化アスファルト結合剤のガラス転移開始温度を少なくとも10℃低減する、請求項1に記載のアスファルト組成物。   The asphalt composition of claim 1, wherein the ester functional regenerant reduces the glass transition onset temperature of the oxidized asphalt binder by at least 10 ° C. 該エステル官能性再生剤が、トールオイル脂肪酸、モノマー酸、ダイマー酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、12−ヒドロキシステアリン酸、リシノレイン酸、アゼライン酸、カプリル酸または安息香酸に由来するエステルである、請求項1に記載のアスファルト組成物。   The ester functional regenerant is an ester derived from tall oil fatty acid, monomeric acid, dimer acid, stearic acid, isostearic acid, 12-hydroxystearic acid, ricinoleic acid, azelaic acid, caprylic acid or benzoic acid. The asphalt composition as described in 1. 回収アスファルトと一緒に使用するのに適した、再生された結合剤であって、
(a)酸化アスファルト結合剤と、
(b)エステル官能性再生剤、ここで該エステル官能性再生剤の量は該酸化アスファルト結合剤と該エステル官能性再生剤を合わせた量に対して0.1〜15重量%である、と
を含み、
該エステル官能性再生剤が、該エステル官能性再生剤を含まない該酸化アスファルト結合剤のガラス転移開始温度に比較して該酸化アスファルト結合剤のガラス転移開始温度を少なくとも5℃低減し、該エステル官能性再生剤が、ジオール及びトリオールからなる群から選ばれるアルコールに由来するエステルである、
前記再生された結合剤。
A regenerated binder suitable for use with recovered asphalt,
(A) an oxidized asphalt binder;
(B) the amount of the ester functional regenerator, wherein the amount of the ester functional regenerant is 0.1 to 15% by weight based on the combined amount of the oxidized asphalt binder and the ester functional regenerator. Including
The ester functional regenerator reduces the glass transition onset temperature of the oxidized asphalt binder by at least 5 ° C compared to the glass transition onset temperature of the oxidized asphalt binder that does not include the ester functional regenerator; The functional rejuvenating agent is an ester derived from an alcohol selected from the group consisting of diols and triols,
Said regenerated binder.
0.5〜10重量%の該エステル官能性再生剤を含む、請求項5に記載の再生された結合剤。   6. A regenerated binder as claimed in claim 5, comprising 0.5 to 10% by weight of the ester functional regenerating agent. 該エステル官能性再生剤が、C〜C20脂肪酸またはそのダイマー酸に由来する、請求項5に記載の再生された結合剤。 The ester functional regenerant are derived from C 8 -C 20 fatty acid or dimer acid, regenerated binding agent according to claim 5. 回収アスファルトをエステル官能性再生剤と合わせるステップを含む方法であって、該回収アスファルトが、骨材と酸化アスファルト結合剤とを含み、該エステル官能性再生剤が、該酸化アスファルト結合剤および該エステル官能性再生剤を合わせた量に対して0.1〜15重量%の量で使用されて、該エステル官能性再生剤を含まない該酸化アスファルト結合剤のガラス転移開始温度に比較して該酸化アスファルト結合剤のガラス転移開始温度を少なくとも5℃低減し、該エステル官能性再生剤が、ジオール及びトリオールからなる群から選ばれるアルコールに由来するエステルである、
前記方法。
Combining the recovered asphalt with an ester functional rejuvenating agent, the recovered asphalt comprising aggregate and an oxidized asphalt binder, the ester functional rejuvenating agent comprising the oxidized asphalt binder and the ester Used in an amount of 0.1 to 15% by weight relative to the combined amount of functional regenerant, and the oxidation compared to the glass transition onset temperature of the oxidized asphalt binder without the ester functional regenerator. Reducing the glass transition onset temperature of the asphalt binder by at least 5 ° C., the ester functional regenerating agent being an ester derived from an alcohol selected from the group consisting of diols and triols,
Said method.
該エステル官能性再生剤が、該酸化アスファルト結合剤のガラス転移開始温度を少なくとも10℃低減する、請求項8に記載の方法。   9. The method of claim 8, wherein the ester functional regenerant reduces the glass transition onset temperature of the oxidized asphalt binder by at least 10 <0> C. 酸化アスファルト結合剤を含む結合剤組成物をエステル官能性再生剤と合わせるステップを含む方法であって、該エステル官能性再生剤が、該酸化アスファルト結合剤および該エステル官能性再生剤を合わせた量に対して0.1〜15重量%の量で使用されて、該エステル官能性再生剤を含まない該酸化アスファルト結合剤のガラス転移開始温度に比較して該酸化アスファルト結合剤のガラス転移開始温度を少なくとも5℃低減し、該エステル官能性再生剤が、ジオール及びトリオールからなる群から選ばれるアルコールに由来するエステルである、
前記方法。
A method comprising combining a binder composition comprising an oxidized asphalt binder with an ester functional regenerant, wherein the ester functional regenerator is a combined amount of the oxidized asphalt binder and the ester functional regenerator. Glass transition initiation temperature of the oxidized asphalt binder compared to the glass transition initiation temperature of the oxidized asphalt binder that is used in an amount of 0.1 to 15% by weight relative to the ester functional regenerant. Is reduced by at least 5 ° C., and the ester functional regenerating agent is an ester derived from an alcohol selected from the group consisting of diols and triols,
Said method.
回収アスファルトを0.01〜10重量%のトールオイルエステル、ロジンエステルまたはそれらの混合物と混合することによって、該回収アスファルトを再生するステップを含む方法であって、該トールオイルエステル又は該ロジンエステルが、ジオール及びトリオールからなる群から選ばれるアルコールに由来するエステルである、
前記方法。
A method comprising the step of regenerating the recovered asphalt by mixing the recovered asphalt with 0.01 to 10 wt% tall oil ester, rosin ester or mixtures thereof, wherein the tall oil ester or rosin ester comprises An ester derived from an alcohol selected from the group consisting of: diols and triols,
Said method.
アスファルト組成物であって、
(a)酸化結合剤を含む少なくとも15重量%の回収アスファルトと、
(b)エステル官能性再生剤とを含み、
該エステル官能性再生剤が、該酸化結合剤と該エステル官能性再生剤を合わせた量に対して1〜10重量%の範囲内の量で存在し、該エステル官能性再生剤が、ジオール及びトリオールからなる群から選ばれるアルコールに由来するエステルであり、
該エステル官能性再生剤および該酸化結合剤が、60℃未満のEN1427による環球式軟化点と、20dmmを超えるEN1426による針入値とを有する再生された結合剤を形成する、
前記アスファルト組成物。
An asphalt composition comprising:
(A) at least 15% by weight recovered asphalt comprising an oxidation binder,
(B) an ester functional regenerant,
The ester functional regenerant is present in an amount in the range of 1 to 10% by weight relative to the combined amount of the oxidative binder and the ester functional regenerator, the ester functional regenerant comprising a diol and An ester derived from an alcohol selected from the group consisting of triols;
The ester functional regenerant and the oxidative binder form a regenerated binder having a ring and ball softening point with EN 1427 of less than 60 ° C. and a penetration value with EN 1426 of greater than 20 dmm;
Said asphalt composition.
追加の骨材および/または追加の結合剤をさらに含む、請求項12に記載のアスファルト組成物。   The asphalt composition according to claim 12, further comprising an additional aggregate and / or an additional binder. 該エステル官能性再生剤が、50℃未満のEN1427による環球式軟化点を有するロジンエステルを含む、請求項12に記載のアスファルト組成物。   The asphalt composition according to claim 12, wherein the ester functional rejuvenating agent comprises a rosin ester having a ring and ball softening point according to EN 1427 less than 50C. 該エステル官能性再生剤が、ロジンエステル、ロジン酸またはそれらの混合物を含む、請求項12に記載のアスファルト組成物。   The asphalt composition of claim 12, wherein the ester functional regenerant comprises a rosin ester, rosin acid or mixtures thereof. 該エステル官能性再生剤が、脂肪酸エステル、植物油、または石油フラックスオイルをさらに含む、請求項15に記載のアスファルト組成物。   16. The asphalt composition of claim 15, wherein the ester functional regenerant further comprises a fatty acid ester, vegetable oil, or petroleum flux oil. 該エステル官能性再生剤が、200mPa・s以下の粘度で混合するのに必要な温度を少なくとも5℃低減する、請求項12に記載のアスファルト組成物。   The asphalt composition according to claim 12, wherein the ester functional rejuvenating agent reduces the temperature required to mix at a viscosity of 200 mPa · s or less by at least 5 ° C. 該エステル官能性再生剤が、3000mPa・s以下の粘度で圧密するのに必要な温度を少なくとも5℃低減する、請求項12に記載のアスファルト組成物。   The asphalt composition according to claim 12, wherein the ester functional rejuvenating agent reduces the temperature required to consolidate at a viscosity of 3000 mPa · s or less by at least 5 ° C. 再生された結合剤であって、
(a)酸化結合剤と、
(b)エステル官能性再生剤とを含み、
該エステル官能性再生剤が、該酸化結合剤と該エステル官能性再生剤を合わせた量に対して1〜10重量%の範囲内の量で存在し、該エステル官能性再生剤が、ジオール及びトリオールからなる群から選ばれるアルコールに由来するエステルであり、
該再生された結合剤が、60℃未満のEN1427による環球式軟化点と、20dmmを超えるEN1426による針入値とを有する、
前記再生された結合剤。
A regenerated binder,
(A) an oxidizing binder;
(B) an ester functional regenerant,
The ester functional regenerant is present in an amount in the range of 1 to 10% by weight relative to the combined amount of the oxidative binder and the ester functional regenerator, the ester functional regenerant comprising a diol and An ester derived from an alcohol selected from the group consisting of triols;
The regenerated binder has a ring and ball softening point according to EN 1427 less than 60 ° C. and a penetration value according to EN 1426 more than 20 dmm,
The regenerated binder.
AASHTO T−300によって測定された場合、強制延性が、15℃〜25℃の範囲内の温度で1.0J/cmである、請求項19に記載の再生された結合剤。 20. The regenerated binder of claim 19, wherein the forced ductility is 1.0 J / cm < 2 > at a temperature in the range of 15 [deg.] C to 25 [deg.] C as measured by AASHTO T-300. 請求項1に記載のアスファルト組成物を含む舗装面。   A pavement surface comprising the asphalt composition according to claim 1. 請求項5に記載の再生された結合剤を含む舗装面。   A paved surface comprising the regenerated binder according to claim 5. 請求項12に記載のアスファルト組成物を含む舗装面。   A pavement surface comprising the asphalt composition according to claim 12. 請求項19に記載の再生された結合剤を含む舗装面。   A pavement surface comprising the regenerated binder according to claim 19.
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