KR101712418B1 - 양이온성 유기규소 화합물을 포함하는 아스팔트-광물 조성물 - Google Patents
양이온성 유기규소 화합물을 포함하는 아스팔트-광물 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 하기로 이루어지는 하나 이상의 양이온성 유기규소 화합물을 포함하는 아스팔트 및 아스팔트-광물 조성물에 관한 것이다.
Y3-aSi(R1 a)R2N+R3R4R5X-, Y3-aSi(R1 a)R2P+R3R4R5X-,
Y3-aSi(R1 a)R2ZX-, 또는 이들의 혼합물.
상기 각 화학식들에서, Y는 OR, O(CH2CH2O)nH, (CH3OCH2CH2O) 및
(CH3CH2OCH2CH2O)로 이루어지는 군에서 독립적으로 선택되고; a는 0, 1 또는 2에서 선택되는 값이고; n은 1~10의 값이며; R은 C1-C4 알킬이고; R1은 메틸 또는 에틸이며; R2는 C1-C4 알킬렌 기이고; R3, R4 및 R5는 C1-C22 알킬 (여기서, 이러한 기 중 적어도 하나는 8개를 초과하는 C-원자를 가짐), -CH2C6H5, -CH2CH2OH, -CH2OH 및 -(CH2)yNHC(O)R6 (여기서, y는 2~10의 값이고, R6은 C1-C12 퍼플루오로알킬 라디칼임)로 이루어지는 군에서 각각 독립적으로 선택되며; X는 클로라이드, 브로마이드, 플루오라이드, 아이오다이드, 아세테이트 또는 토실레이트이고; Z는 화학식 C5H5N+의 피리디늄 고리이다.
Y3-aSi(R1 a)R2N+R3R4R5X-, Y3-aSi(R1 a)R2P+R3R4R5X-,
Y3-aSi(R1 a)R2ZX-, 또는 이들의 혼합물.
상기 각 화학식들에서, Y는 OR, O(CH2CH2O)nH, (CH3OCH2CH2O) 및
(CH3CH2OCH2CH2O)로 이루어지는 군에서 독립적으로 선택되고; a는 0, 1 또는 2에서 선택되는 값이고; n은 1~10의 값이며; R은 C1-C4 알킬이고; R1은 메틸 또는 에틸이며; R2는 C1-C4 알킬렌 기이고; R3, R4 및 R5는 C1-C22 알킬 (여기서, 이러한 기 중 적어도 하나는 8개를 초과하는 C-원자를 가짐), -CH2C6H5, -CH2CH2OH, -CH2OH 및 -(CH2)yNHC(O)R6 (여기서, y는 2~10의 값이고, R6은 C1-C12 퍼플루오로알킬 라디칼임)로 이루어지는 군에서 각각 독립적으로 선택되며; X는 클로라이드, 브로마이드, 플루오라이드, 아이오다이드, 아세테이트 또는 토실레이트이고; Z는 화학식 C5H5N+의 피리디늄 고리이다.
Description
본 발명은 도로 포장 또는 노면 처리 공사에 적합한 아스팔트 및 아스팔트-광물 조성물에 관한 것이다. 이 조성물은 하나 이상의 양이온성 유기규소 화합물을 포함하며 골재에 대한 아스팔트 결합제의 접착력 개선을 나타낸다.
아스팔트는 도로포장 재료 및 지붕공사 재료의 제조에 유용한 통상적인 재료이다. 골재에 대한 아스팔트의 접착성/습윤성을 개선하려는 시도에서 아스팔트 노면 처리 조성물에 매우 다양한 화합물이 첨가되어 왔다.
실란을 포함하는 매우 다양한 규소화합물이 폴리에스테르 수지, 에폭시드 수지 또는 페놀 포름알데히드 수지와 같은 다양한 유기 수지의 접착성을 개선시키기 위하여 유리섬유의 표면처리 및 함침, 그리고 직물, 가죽, 도자기류 및 유리 재료의 표면처리에 사용되어 왔다.
규소를 함유하는 표면에 대한 아스팔트의 접착성은 메틸클로로실란의 혼합물의 증기로 표면을 먼저 처리함으로써 현저히 개선될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 그러나 골재 표면에 실란을 도포하는 이러한 특이한 방법은 대규모 도포에서는 실용적이지 않다. 문헌 [Sanderson, F. C., "Methylchlorosilanes as Anti-stripping Agents". Proceedings, Highway Research Board, 31, 288 (1952)].
미국특허 제2,570,185호에는 6개 이상의 탄소원자를 함유하는 고분자량 지방족 1차 아민 및 아미노알콕시실란의 반응 생성물을 아스팔트에 첨가함으로써 아스팔트의 코팅 특성 및 박리방지 특성을 개선시키는 것이 개시되어 있다. 미국특허 제2,570,185호에 제시된 실란의 유일한 예는 디-t-부톡시-디아미노 실란이다. 미국 특허 제2,985,678호에는 규소화합물에서 알킬 또는 아릴 라디칼이 화합물의 안정성을 점차로 낮춘다고 개시되어 있다. 그러나, 3차 부틸 라디칼은 라우릴기와 같은 장쇄 알킬을 함유하는 규소화합물에서도 규소 화합물의 안정성을 증가시킨다고 보여진다.
독일특허 제800,685호에는 아스팔트 접착제로서 화학식 SiRm Xn (여기서, X는 할로겐 또는 알콕시이고, R은 유기 잔기이며, m 및 n은 1 내지 3의 정수임)의 실란이 제시된다. R의 구체적인 예는 메틸, 페닐 및 2-클로로에틸렌을 포함한다. 미국특허 제4,036,661호에는 아스팔트-광물 조성물의 접착 촉진제로서 다양한 유기작용성 실란을 사용하는 것이 개시되어 있으며, 미국특허 제5,130,354호에는 도로포장을 위한 아스팔트 콘크리트 혼합물의 접착 촉진제로서 실란 작용화된 중합체를 사용하는 것이 개시되어 있다. 미국특허 제4,170,484호 및 제4,038,096호에는 광물골재에 대한 아스팔트 결합제의 접착력을 개선시키기 위하여 실란을 사용하는 것이 개시되어 있다.
그러나, 규소 화합물의 열적 안정성도 또한 기본적으로 중요하다. 즉, 화합물이 광물골재에 대한 아스팔트의 접착력을 개선시킬 뿐만 아니라 넓은 온도범위에 걸쳐 장시간동안 안정하게 유지되는 것이 매우 바람직하다. 이 외에, 접착 촉진제가 특이한 도포방법을 이용하지 않고도 사용될 수 있는 것이 매우 바람직하다. 도로포장 재료에 적합하기 위하여, 아스팔트-규소 화합물 혼합물은 아스팔트에 혼합될 수 있고 후속 처리과정동안 혼합된 상태로 유지되어야 한다. 화합물은 풍화에 의한 장기 노화동안 및 처리동안 산화에 안정하여야 한다. 규소화합물로 변성된 아스팔트의 180℃ 초과 온도에서의 안정성이 주요하게 고려된다. 낮은 증기압, 높은 비점 및 150℃~180℃에서 산화 안정성이 개선된 성능에 중요하다.
유기실란을 사용하는 하나의 단점은, 아스팔트와 혼합될 경우 소모되어 골재 표면과 완전히 반응하는 것이 불가능하다는 것이다. 따라서, 접착촉진제의 소정 효능을 달성하기 위하여 실란을 이용한 골재의 전처리가 항상 필요하다. 골재의 전처리는 실용적이지 않으며 실시에 매우 비용이 든다.
실란 외에, 아스팔트 콘크리트의 접착력을 개선하기 위하여 종래 장쇄 3급 아민 및 4급 아민이 아스팔트 중 첨가제로서 사용되어 왔다. 이들 생성물은 적당하게는 아스팔트의 0.5~3 중량%로 실시된다. 그러나, 이들 화합물은 러팅이 증가하고 피로저항 및 습윤성과 물리적 결합성의 메카니즘에 의한 기능성이 불량하다는 단점이 있다. 또한, 이용성 및 지속성 문제 및 소비 최소화의 필요성 및 양호한 품질의 광물 및 아스팔트의 부족 증가로 인하여, 접착성이 더 개선되고/되거나 수분 감수성이 감소된 아스팔트-광물 조성물이 여전히 필요하다.
본 발명은 아스팔트 및 골재 사이의 접착력을 개선시키는 아스팔트 조성물 및 아스팔트-광물 조성물을 제공하는 것에 의해 상기 필요의 적어도 일부를 만족시킨다. 상기 아스팔트 조성물 및 아스팔트-광물 조성물은 1 이상의 양이온성 유기규소 화합물을 포함한다. 양이온성 유기규소 화합물은 바람직하게는 아스팔트의 0.001~5 중량% 범위이도록 조성물 중에 존재한다.
하나의 양태에서, 본 발명은 아스팔트와 혼합된 1 이상의 양이온성 유기규소 화합물을 포함하는 아스팔트 조성물을 제공한다. 이 아스팔트 조성물은 매우 다양한 골재에 대하여 개선된 접착력을 나타낸다. 특정한 구체예에서, 양이온성 유기규소 화합물은 아래에 기재된 것으로 이루어지는 군에서 선택되는 화학식을 가진다.
Y3-aSi(R1 a)R2N+R3R4R5X-,
Y3- aSi(R1 a)R2P+R3R4R5X-, 및
Y3- aSi(R1 a)R2ZX-; 또는 이의 혼합물.
상기 각 화학식들에서,
Y는 OR, O(CH2CH2O)nH, (CH3OCH2CH2O) 및 (CH3CH2OCH2CH2O)로 이루어지는 군에서 독립적으로 선택되고;
a는 0, 1 또는 2에서 선택되는 값이고;
n은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10이며;
R은 C1-C4 알킬이고;
R1은 메틸 또는 에틸이며;
R2는 C1-C4 알킬렌 기이고;
R3, R4 및 R5는 C1-C22 알킬 (여기서, 이러한 기 중 적어도 하나는 8개를 초과하는 C-원자를 가짐), -CH2C6H5, -CH2CH2OH, -CH2OH 및 -(CH2)yNHC(O)R6 (여기서, y는 2~10의 값이고, R6은 C1-C12 퍼플루오로알킬 라디칼임)로 이루어지는 군에서 각각 독립적으로 선택되며;
X는 클로라이드 (Cl-), 브로마이드 (Br-), 플루오라이드 (F-), 아이오다이드 (I-), 아세테이트 또는 토실레이트이고;
Z는 화학식 C5H5N+의 피리디늄 고리이다.
다른 양태에서, 본 발명은 광물골재, 아스팔트 및 1 이상의 양이온성 유기규소 화합물을 포함하는 아스팔트-광물 조성물을 제공한다. 한가지 구체예에서, 상기 아스팔트-광물 조성물은 100 중량부의 광물골재, 3~20 중량부의 아스팔트 및 아스팔트 중량에 대하여 0.001~5 중량%의 1 이상의 양이온성 유기규소 화합물을 포함한다. 특정한 구체예에서, 상기 아스팔트-광물 조성물 중에 존재하는 상기 양이온성 유기규소 화합물은 아래에 기재된 것으로 이루어지는 군에서 선택된다.
Y3-aSi(R1 a)R2N+R3R4R5X-,
Y3- aSi(R1 a)R2P+R3R4R5X-, 및
Y3- aSi(R1 a)R2ZX-; 또는 이의 혼합물.
상기 각 화학식들에서,
Y는 OR, O(CH2CH2O)nH, (CH3OCH2CH2O) 및 (CH3CH2OCH2CH2O)로 이루어지는 군에서 독립적으로 선택되고;
*a는 0, 1 또는 2에서 선택되는 값이고;
n은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10이며;
R은 C1-C4 알킬이고;
R1은 메틸 또는 에틸이며;
R2는 C1-C4 알킬렌 기이고;
R3, R4 및 R5는 C1-C22 알킬 (여기서, 이러한 기 중 적어도 하나는 8개를 초과하는 C-원자를 가짐), -CH2C6H5, -CH2CH2OH, -CH2OH 및 -(CH2)yNHC(O)R6 (여기서, y는 2~10의 값이고, R6은 C1-C12 퍼플루오로알킬 라디칼임)로 이루어지는 군에서 각각 독립적으로 선택되며;
X는 클로라이드 (Cl-), 브로마이드 (Br-), 플루오라이드 (F-), 아이오다이드 (I-), 아세테이트 또는 토실레이트이고;
Z는 화학식 C5H5N+의 피리디늄 고리이다.
도 1a는 비등시험 후 아스팔트-콘크리트의 대조군 샘플을 도시한 것이다.
도 1b는 비등시험 후 본 발명의 한 구체예에 따른 양이온성 유기규소 화합물을 포함하는 아스팔트-콘크리트의 샘플을 도시한 것이다.
도 2a는 6시간 비등시험 후 대조군 샘플에서 유래하는 잔류수를 도시한 것이다.
도 2b는 6시간 비등시험 후 본 발명의 한 구체예에 따른 양이온성 유기규소 화합물을 포함하는 아스팔트-콘크리트 샘플에서 유래하는 잔류수를 도시한 것이다.
도 3a는 비등시험 후 대조군 샘플에서 유래하는 잔류수를 도시한 것이다.
도 3b는 비등시험 후 본 발명의 한 구체예에 따른 양이온성 유기규소 화합물을 포함하는 아스팔트-콘크리트 샘플에서 유래하는 잔류수를 도시한 것이다.
도 1b는 비등시험 후 본 발명의 한 구체예에 따른 양이온성 유기규소 화합물을 포함하는 아스팔트-콘크리트의 샘플을 도시한 것이다.
도 2a는 6시간 비등시험 후 대조군 샘플에서 유래하는 잔류수를 도시한 것이다.
도 2b는 6시간 비등시험 후 본 발명의 한 구체예에 따른 양이온성 유기규소 화합물을 포함하는 아스팔트-콘크리트 샘플에서 유래하는 잔류수를 도시한 것이다.
도 3a는 비등시험 후 대조군 샘플에서 유래하는 잔류수를 도시한 것이다.
도 3b는 비등시험 후 본 발명의 한 구체예에 따른 양이온성 유기규소 화합물을 포함하는 아스팔트-콘크리트 샘플에서 유래하는 잔류수를 도시한 것이다.
이제 본 발명을 이하에서 더욱 상세히 설명하기로 한다. 실제로, 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있으며 본 명세서에 개시된 구체예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 되고, 오히려 이들 구체예는 본 개시내용이 적용되는 법적 규제에 부합하도록 제공된다. 명세서 및 청구범위에서 사용될 때, 문맥상 명백히 달리 의미되지 않는 한 단수 형태는 복수까지를 포함한다.
아스팔트는 골재입자를 위한 결합제 또는 접착제로서 도로포장 공사에서 통상적으로 사용된다. 즉, 아스팔트는 골재입자를 코팅하고 함께 결합시키기 위하여 사용된다. 가열시 연화되고 냉각시 경화되는 이들 유사 열가소성 물질은 또한 특정한 온도범위에 걸쳐 점탄성 특성을 나타낸다 (예컨대, 점성유동 및 탄성변형의 기계적 특성을 나타냄).
그러나, 아스팔트는 다양한 포화 및 불포화 지방족 및 방향족 화합물을 함유하는 매우 복잡하고 특징이 잘 나타나지 않는 재료이다. 이들 화합물은 흔히 150개 이하의 탄소 원자를 포함할 수 있다. 구체적인 아스팔트 조성은 원유 공급원에 따라 달라진다. 다수의 화합물은 산소, 질소, 황 및 다른 헤테로원자를 함유한다.
아스팔트는 일반적으로 약 80중량%의 탄소, 약 10%의 수소, 6% 이하의 황, 소량의 산소 및 질소 및 미량의 철, 니켈 및 바나듐과 같은 금속을 함유한다. 구성 화합물의 분자량은 수백 내지 수천 범위이다.
*본 발명에 따른 아스팔트 및 아스팔트-광물 조성물을 제조하기 위하여 매우 다양한 아스팔트를 사용할 수 있다. 일반적으로, 도로포장 조성물의 제조에 만족스러운 임의의 도로포장 등급 아스팔트 결합제가 유용한 것으로 고려된다. 도로포장 등급 아스팔트는 경질 아스팔트용으로 30 또는 40 dmm과 같은 낮은 투과율 값으로부터 연질 아스팔트용으로 25℃에서 200~300 dmm (100 g, sec.)까지 넓은 범위의 투과율 값을 가질 수 있다. 본 발명의 구체예에 따라 가장 널리 사용되는 도로포장 아스팔트는 일반적으로 25℃에서 약 60~100 dmm (예컨대, 60~70, 70~80 또는 80~100 dmm)의 투과율을 가진다. 그러나, 바람직한 구체예에서 아스팔트는 모든 기후 조건에서 점탄성으로 남아 있다.
본 발명의 특정한 구체예에서, 아스팔트는 역청, 천연 아스팔트, 포장등급 오일 잔사, 콜타르 증류에서 유래하는 플라스틱 잔사, 석유 피치 및 콜타르를 포함할 수 있다.
접착촉진제는 골재에 대한 접착력 (예컨대, 박리 내성)을 개선시키기 위하여 사용되는 첨가제 또는 변성제이다. 본 발명에 따른 접착촉진제는 이하의 화학식에 따른 양이온성 유기규소 화합물이다.
Y3-aSi(R1 a)R2N+R3R4R5X-,
Y3-aSi(R1 a)R2P+R3R4R5X-, 및
Y3-aSi(R1 a)R2ZX-; 또는 이의 혼합물.
상기 각 화학식들에서,
Y는 OR, O(CH2CH2O)nH, (CH3OCH2CH2O) 및 (CH3CH2OCH2CH2O)로 이루어지는 군에서 독립적으로 선택되고;
a는 0, 1 또는 2에서 선택되는 값이고;
n은 1~10 (예컨대, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)의 값이며;
R은 C1-C4 알킬이고;
R1은 메틸 또는 에틸이며;
R2는 C1-C4 알킬렌 기이고;
R3, R4 및 R5는 C1-C22 알킬 (여기서, 이러한 기 중 적어도 하나는 8개를 초과하는 C-원자를 가짐), -CH2C6H5, -CH2CH2OH, -CH2OH 및 -(CH2)yNHC(O)R6 (여기서, y는 2~10의 값이고, R6은 C1-C12 퍼플루오로알킬 라디칼임)로 이루어지는 군에서 각각 독립적으로 선택되며;
X는 클로라이드 (Cl-), 브로마이드 (Br-), 플루오라이드 (F-), 아이오다이드 (I-), 아세테이트 또는 토실레이트이고;
Z는 화학식 C5H5N+의 피리디늄 고리이다.
골재 또는 광물 골재는 모래, 자갈, 분쇄석, 토양, 슬래그, 재생 콘크리트 또는 이들의 혼합물을 포함하는 건축에 사용되는 조대 입자 재료이다. 광물 충전제는 또한 일반적으로 시스템에 첨가될 수 있는 백운석, 화강암, 하상 분쇄 자갈, 사암, 석회석, 현무암 및 기타 무기 광석을 포함하는 골재이다.
본 발명의 아스팔트-광물 조성물의 형성에 사용되는 입자 골재, 모래, 토양 등은 실란 알콕시기의 가수분해에 의하여 생성되는 실란올과 결합하는 작용기 또는 반응성 부위 (예컨대, 실란올기)를 표면에 갖는 한 중요하지 않다.
하나의 양태에서, 본 발명은 다양한 응집체에 코팅되어 이들을 결합시킬 수 있는 아스팔트 조성물을 제공한다. 본 발명의 구체예에 따른 아스팔트 조성물은 매우 다양한 입자에 대한 개선된 접착력을 나타낸다. 즉, 본 발명의 구체예에 따르면, 수중 함침 또는 반복된 노출후 응집체의 표면에 보유되는 아스팔트 조성물의 양은 본 발명의 구체예에 따른 양이온성 이온 유기규소 화합물의 포함으로 인해 현저히 증가된다.
특정한 구체예에서, 아스팔트 조성물은 아스팔트의 중량을 기준으로 하여 0.001~5중량%의 1 이상의 양이온성 유기규소 화합물을 포함한다. 하나의 구체예에서, 양이온성 유기규소 화합물은 하기 화학식에서 선택된다.
Y3-aSi(R1 a)R2N+R3R4R5X-,
Y3-aSi(R1 a)R2P+R3R4R5X-, 및
Y3-aSi(R1 a)R2ZX-; 또는 이의 혼합물.
상기 각 화학식들에서,
Y는 OR, O(CH2CH2O)nH, (CH3OCH2CH2O) 및 (CH3CH2OCH2CH2O)로 이루어지는 군에서 독립적으로 선택되고;
a는 0, 1 또는 2에서 선택되는 값이고;
n은 1~10의 임의의 값을 가질 수 있으며;
R은 C1-C4 알킬이고;
R1은 메틸 또는 에틸이며;
R2는 C1-C4 알킬렌 기이고;
R3, R4 및 R5는 C1-C22 알킬 (여기서, 이러한 기 중 적어도 하나는 8개를 초과하는 C-원자를 가짐), -CH2C6H5, -CH2CH2OH, -CH2OH 및 -(CH2)yNHC(O)R6 (여기서, y는 2~10의 값이고, R6은 C1-C12 퍼플루오로알킬 라디칼임)로 이루어지는 군에서 각각 독립적으로 선택되며;
X는 클로라이드 (Cl-), 브로마이드 (Br-), 플루오라이드 (F-), 아이오다이드 (I-), 아세테이트 또는 토실레이트이고;
Z는 화학식 C5H5N+의 피리디늄 고리이다.
다른 구체예에서, 아스팔트 조성물은 아스팔트의 중량을 기준으로 0.01~5중량% 또는 0.01~3중량% 또는 0.02~1중량%의 1 이상의 양이온성 유기규소 화합물을 포함한다. 하나의 구체예에서, 아스팔트 조성물은 아스팔트의 중량을 기준으로 0.02~0.1중량%의 1 이상의 양이온성 유기규소 화합물을 포함한다.
다른 양태에서, 본 발명은 무기 골재, 아스팔트 및 양이온성 유기규소 화합물을 포함하는 아스팔트-광물 조성물을 제공한다. 하나의 구체예에서, 상기 조성물은 100 중량부의 광물 골재 및 아스팔트의 중량을 기준으로 0.001~5중량%의 1 이상의 양이온성 유기규소 화합물을 포함하는 3~20중량부의 아스팔트를 포함한다. 특정한 구체예에서, 조성물 중의 양이온성 유기규소 화합물은 하기로 이루어지는 군에서 선택된다.
Y3-aSi(R1 a)R2N+R3R4R5X-,
Y3-aSi(R1 a)R2P+R3R4R5X-, 및
Y3-aSi(R1 a)R2ZX-; 또는 이의 혼합물.
상기 각 화학식들에서,
Y는 OR, O(CH2CH2O)nH, (CH3OCH2CH2O) 및 (CH3CH2OCH2CH2O)로 이루어지는 군에서 독립적으로 선택되고;
a는 0, 1 또는 2에서 선택되는 값이고;
n은 1~10에서 선택되는 임의의 값이며;
R은 C1-C4 알킬이고;
R1은 메틸 또는 에틸이며;
R2는 C1-C4 알킬렌 기이고;
R3, R4 및 R5는 C1-C22 알킬 (여기서, 이러한 기 중 적어도 하나는 8개를 초과하는 C-원자를 가짐), -CH2C6H5, -CH2CH2OH, -CH2OH 및 -(CH2)yNHC(O)R6 (여기서, y는 2~10의 값이고, R6은 C1-C12 퍼플루오로알킬 라디칼임)로 이루어지는 군에서 각각 독립적으로 선택되며;
X는 클로라이드 (Cl-), 브로마이드 (Br-), 플루오라이드 (F-), 아이오다이드 (I-), 아세테이트 또는 토실레이트이고;
Z는 화학식 C5H5N+의 피리디늄 고리이다.
하나의 바람직한 구체예에서, 양이온성 유기규소 화합물은 하기 화학식으로 표시된다.
Y3-aSi(R1 a)R2N+R3R4R5X-
상기 화학식에서,
Y는 OR, O(CH2CH2O)nH, (CH3OCH2CH2O) 및 (CH3CH2OCH2CH2O)로 이루어지는 군에서 독립적으로 선택되고;
a는 0, 1 또는 2에서 선택되는 값이고;
n은 1~10에서 선택되는 임의의 값이며;
R은 C1-C4 알킬이고;
R1은 메틸 또는 에틸이며;
R2는 C1-C4 알킬렌 기이고;
R3, R4 및 R5는 C1-C22 알킬 (여기서, 이러한 기 중 적어도 하나는 8개를 초과하는 C-원자를 가짐), -CH2C6H5, -CH2CH2OH, -CH2OH 및 -(CH2)yNHC(O)R6 (여기서, y는 2~10의 값이고, R6은 C1-C12 퍼플루오로알킬 라디칼임)로 이루어지는 군에서 각각 독립적으로 선택되며;
X는 클로라이드 (Cl-), 브로마이드 (Br-), 플루오라이드 (F-), 아이오다이드 (I-), 아세테이트 또는 토실레이트이다.
다른 구체예에서, 하기 화합물 또는 이의 혼합물에서 R2는 C4 알킬렌 기이다.
Y3-aSi(R1 a)R2N+R3R4R5X-,
Y3-aSi(R1 a)R2P+R3R4R5X-, 및
Y3-aSi(R1 a)R2ZX-.
또 다른 구체예에서, 조성물중의 양이온성 유기규소 화합물은 3-(트리메톡시실릴)프로필디메틸옥타데실 염화암모늄, 3-(트리메톡시실릴)프로필메틸디데실 염화암모늄, 3-(트리메톡시실릴)프로필디메틸헥사데실 염화암모늄 및 3-[디메톡시(2-히드록시에톡시)실릴]프로필옥타데실디메틸 염화암모늄에서 선택되는 1 이상이다.
양이온성 유기규소 화합물은 아래에 개시되는 침수시험후 골재의 표면에 보유되는 아스팔트의 양을 실질적으로 증가시키기에 효과적인 양으로 노면처리 조성물 (예컨대, 아스팔트 및 아스팔트-광물 조성물)중에 존재한다. 일반적으로, 박리시험후 골재, 모래, 토양 등에 보유되는 아스팔트 코팅을 실질적으로 증가시키는데 필요한 양이온성 유기규소 화합물의 양은 아스팔트 100부당 약 0.001 ~ 약 5 중량부 범위이다. 바람직하게는, 양이온성 유기규소 화합물은 아스팔트 100부당 약 0.05 ~ 약 0.1 중량부 범위의 양으로 존재한다.
양이온성 유기규소 화합물은 노면처리 조성물 (예컨대, 아스팔트 및 아스팔트-광물 조성물)에 이의 제조동안 다양한 방식으로 도입될 수 있다. 예컨대, 양이온성 유기규소 화합물은 골재와의 혼합전에 바람직한 방법으로서 용융아스팔트 또는 아스팔트 유액에 첨가될 수 있다. 몇가지 이유에서 필요할 경우, 양이온성 유기규소 화합물은 아스팔트와 골재의 혼합전에 골재표면에 도포 또는 코팅될 수 있다. 대안으로, 양이온성 유기규소 화합물은 아스팔트 및 골재를 함유하는 예비혼합 조성물에 첨가될 수 있다.
상기 언급된 성분 외에, 본 발명의 특정한 구체예에 따르면 다수의 다른 물질이 존재할 수 있다. 이들은 피니시 처리 표면 조성물의 물리적 특성에 영향을 주는 물질을 포함할 수 있다. 일반적으로, 생성되는 노면처리 조성물을 개선시키기 위하여 통상적으로 사용되어 왔고 양이온성 유기규소 화합물과 상용성인 임의의 첨가제를 본 발명의 구체예에 따른 조성물에 첨가할 수 있다.
음이온성, 양이온성 또는 비이온성일 수 있는 유화 아스팔트의 경우, 포장 보호 및 복구를 위하여, 슬러리 밀봉제, 미세 노면 처리제, 밀봉 코팅 등에 유용한 미세 골재와 상온 혼합물을 블렌딩함으로써 제조할 수 있다. 이러한 경우, 양이온성 유기규소 화합물은 골재와의 혼합전에 유액에 첨가된다. 제안된 첨가제와 양이온성 유기규소 화합물의 상용성 시험은, 본 발명의 구체예에 따르면 간단하고 용이하게 실시된다. 예컨대, 작은 샘플을 제조하여 12~24시간동안 최소 유액 안정성에 대하여 시험할 수 있다.
다른 양태에서, 본 발명은 수중 분산된 아스팔트를 포함하는 유액 및 아스팔트 중량에 대하여 0.001~5 중량%의 1 이상의 양이온성 유기규소 화합물을 포함한 수계 아스팔트 조성물을 제공한다.
바람직한 구체예에서, 양이온성 유기규소 화합물은 이하로 이루어지는 군에서 선택된다.
Y3-aSi(R1 a)R2N+R3R4R5X-,
Y3-aSi(R1 a)R2P+R3R4R5X-,
Y3-aSi(R1 a)R2ZX-; 및 이의 혼합물.
상기 각 화학식들에서,
Y는 OR, O(CH2CH2O)nH, (CH3OCH2CH2O) 및 (CH3CH2OCH2CH2O)로 이루어지는 군에서 독립적으로 선택되고;
a는 0, 1 또는 2에서 선택되는 값이고;
n은 1~10의 값이며;
R은 C1-C4 알킬이고;
R1은 메틸 또는 에틸이며;
R2는 C1-C4 알킬렌 기이고;
R3, R4 및 R5는 C1-C22 알킬 (여기서, 이러한 기 중 적어도 하나는 8개를 초과하는 C-원자를 가짐), -CH2C6H5, -CH2CH2OH, -CH2OH 및 -(CH2)yNHC(O)R6 (여기서, y는 2~10의 값이고, R6은 C1-C12 퍼플루오로알킬 라디칼임)로 이루어지는 군에서 각각 독립적으로 선택되며;
X는 클로라이드 (Cl-), 브로마이드 (Br-), 플루오라이드 (F-), 아이오다이드 (I-), 아세테이트 또는 토실레이트이고;
Z는 화학식 C5H5N+의 피리디늄 고리이다.
특정한 구체예에서, 수계 아스팔트 조성물은 임의로 또한 하나 이상의 유기 공용매를 포함할 수 있다. 적당한 유기용매는 바람직하게는 조성물중의 양이온성 유기규소 화합물의 안정성에 부정적인 영향을 주지 않아야 한다. 적당한 용매는 일반적으로 알콜 (바람직하게는 글리콜), 케톤, 에스테르계 용매 및 극성 아세테이트 용매를 포함할 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
알콜의 예로서는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 및 글리콜 등을 열거할 수 있으며, 본 발명의 특정한 구체예에 따라 사용될 수 있는 글리콜의 예로서는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 에테르 알콜 (예컨대 에틸렌 글리콜, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 및 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르); 에틸렌의 디알킬 에테르, 에틸렌 글리콜모노에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 에틸렌 글리콜 디부틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트, 에틸렌 글리콜 모노헥실 에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르, 및 프로필렌 글리콜 디부틸 에테르; 디에틸렌 글리콜의 모노- 및 디알킬 에테르 (예컨대 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디에틸 에테르, 및 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트)를 열거할 수 있으나 반드시 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 특정한 구체예에 따라 사용될 수 있는 케톤의 예로서는 아세톤, 아세토페논, 부타논, 시클로헥사논, 에틸 이소프로필 케톤, 디아세톤, 이소포론, 메틸 이소부틸 케톤, 메틸 이소프로필 케톤, 메틸에틸 케톤, 메틸아밀 케톤 및 3-펜타논을 열거할 수 있으나 반드시 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 특정한 구체예에 따라 사용될 수 있는 에스테르계 용매 및 아세테이트 용매의 예로서는 벤질 벤조에이트, 부틸 아세테이트, 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, n-프로필 아세테이트, 이소부틸 아세테이트, 이소아밀 아세테이트, 이소프로필 아세테이트, n-부틸 아세테이트, 이소부틸 아세테이트, 아밀 아세테이트, sec-부틸 아세테이트, tert-부틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 에틸 아세토아세테이트, 메틸 아세테이트 프로필 아세테이트, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트 및 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트를 열거할 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 또한 수중 분산된 아스팔트를 포함하는 유액, 1 이상의 골재 및 아스팔트의 중량에 대하여 0.001~5 중량%의 1 이상의 양이온성 유기규소 화합물을 포함한 수계 아스팔트-광물 조성물을 제공한다. 본 발명의 특정한 구체예에 따른 수계 아스팔트-광물 조성물은 임의로 또한 앞서 기재한 1 이상의 유기 용매를 포함한다. 바람직한 구체예에서, 양이온성 유기규소 화합물은 이하로 이루어지는 군에서 선택된다.
Y3-aSi(R1 a)R2N+R3R4R5X-,
Y3-aSi(R1 a)R2P+R3R4R5X-,
Y3-aSi(R1 a)R2ZX-; 및 이의 혼합물.
상기 각 화학식들에서,
Y는 OR, O(CH2CH2O)nH, (CH3OCH2CH2O) 및 (CH3CH2OCH2CH2O)로 이루어지는 군에서 독립적으로 선택되고;
a는 0, 1 또는 2에서 선택되는 값이고;
n은 1~10의 값이며;
R은 C1-C4 알킬이고;
R1은 메틸 또는 에틸이며;
R2는 C1-C4 알킬렌 기이고;
R3, R4 및 R5는 C1-C22 알킬 (여기서, 이러한 기 중 적어도 하나는 8개를 초과하는 C-원자를 가짐), -CH2C6H5, -CH2CH2OH, -CH2OH 및 -(CH2)yNHC(O)R6 (여기서, y는 2~10의 값이고, R6은 C1-C12 퍼플루오로알킬 라디칼임)로 이루어지는 군에서 각각 독립적으로 선택되며;
X는 클로라이드 (Cl-), 브로마이드 (Br-), 플루오라이드 (F-), 아이오다이드 (I-), 아세테이트 또는 토실레이트이고;
Z는 화학식 C5H5N+의 피리디늄 고리이다.
본 발명의 특정한 구체예에 따른 수계 아스팔트 유액은 수중 분산된 아스팔트의 전단 입자 또는 액적을 포함한다. 일반적으로, 아스팔트는 공지된 화학적 안정화제 (예컨대, 유화제)의 보조로 분산상으로 유지된다. 본 발명의 구체예에 따른 수계 아스팔트 유액은 용융 아스팔트를 콜로이드 밀과 같은 고전단계에서 미세 액적으로 전산시킴으로써 제공될 수 있다. 아스팔트는 본 발명의 구체예에 따른 화학적 안정화 용액과 긴밀히 접촉할 수 있다. 밀에서 배출될 때, 유액은 물과 그 안에 분산된 아스팔트의 미세 입자를 포함한다.
본 발명의 특정한 구체예에 따른 아스팔트-물 시스템 (예컨대, 유액)에 사용될 수 있는 예시적 유화제는 옥타-데실 아민, 수지 아민, 라우릴황산나트륨, 알킬 페놀 에톡실레이트 (예컨대 노닐 페놀, 에틸렌 옥시드의 옥틸 페놀 축합물)을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 특정한 구체예에 따르면, 이러한 유화제 (10~20몰)는 안정한 유액을 제공하기 위하여 본 발명의 구체예에 따른 유액의 제조에 사용될 수 있다. 특정한 구체예에서, 유화제 농도는 최종 유액의 중량을 기준으로 0.2~2.0% 범위 또는 최종 유액의 중량을 기준으로 0.2~1.0% 또는 0.2~0.5% 범위일 수 있다.
본 발명의 구체예에 따른 수계 아스팔트 유액을 이용함으로써 실현되는 몇가지 이점은, 일반적으로 사용되는 "커트백 (cutback)" 물질 (예컨대, 등유 또는 가스유 매연)의 증발을 감소시킴으로써 오염을 제어할 수 있다는 것, 그리고 조성물이 인화성 또는 폭발성이 아니므로 안전성이 증대되고 사용이 용이하다는 것 등을 포함한다. 예컨대, 본 발명의 구체예에 따른 수계 아스팔트 유액은 간단히 처리하기 위해 표면에 분무하거나 또는 손이나 도구 (예컨대, 삽 또는 배플)에 의하여 붓거나 확산시킴으로써 드럼으로부터 직접 취급할 수 있다. 또한, 유액은 수계이므로, 도포를 위해 골재를 건조할 필요가 없다.
특정한 구체예에서, 아스팔트-광물 조성물은 HMA (가열 혼합 아스팔트)이든 또는 본 발명의 구체예에 따른 유액 형태이든 아스팔트막, 루핑 싱글 또는 언더레이먼트로서 사용하기에 이상적이다. 다양한 구현예가 "캡 시트 (cap sheet)" 및/또는 "베이스 시트 (base sheet)"로서 사용하기에 이상적이다. "캡 시트"는 환경에 노출되는 하나의 표면을 가지는 반면, "베이스 시트"는 환경의 요소에 노출되도록 의도되지 않는다. 캡 시트 또는 싱글은 일반적으로 베이스 시트의 표면에 도포된다. 언더레이먼트 (일반적으로 예컨대 유리섬유 등으로 보강되지만 보강물질을 포함하지 않을 수도 있다)가 더욱 통상적으로 싱글에 사용된다.
이러한 구체예에서, 조성물은 이러한 분야에서 일반적으로 사용되는 각종 중합체 및/또는 비중합체 첨가제를 임의로 포함할 수 있다. 예컨대, 아스팔트를 개질하기 위하여 보통 사용되는 몇가지 중합체는 무정질 또는 어택틱 폴리프로필렌 (APP), 무정질 폴리알파올레핀 (APAO), 열가소성 폴리올레핀 (TPO), 스티렌-부타디엔-스티렌 (SBS), 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌 (SEBS), 합성 고무 또는 아스팔트의 특성을 증대시키는 다른 아스팔트 개질제를 포함한다. 아스팔트에 이러한 개질제의 포함은 루핑분야에서 그 작업가능 온도범위를 확장하여 기계적 특성 및 점탄성을 개선시킨다.
다른 양태에서, 본 발명은 본 발명의 하나 이상의 구체예에 따른 조성물로 코팅 및/또는 포화된 코어를 포함하는 지붕 재료를 제공한다. 코어는 일반적으로 보강재로서 부직포, 직포 또는 이 둘의 조합으로 제조된 중합체 섬유 보강 매트 또는 보강 캐리어이다. 이들 매트는 유리와 같은 무기섬유 또는 폴리에스테르, 나일론, 폴리우레탄, 폴리프로필렌 등과 같은 유기 중합체 또는 무기 중합체와 유기 중합체의 조합으로부터 제조될 수 있다.
본 발명의 구체예에 따른 아스팔트 막은 바람직하게는 원하는 정도의 연신성 및 구조 강도를 나타낸다. 이러한 막은 방수 또는 수분 장벽 제품에 유리하게 사용될 수 있다. 이러한 구체예에서, 아스팔트 함량은 50% 이상 (예컨대, 50~100% 또는 50~90% 또는 50~70%)이다. 특정한 구체예에서, 아스팔트 조성은 60% 이상 (예컨대, 60~100% 또는 60~90% 또는 60~70%), 70% 이상 (예컨대, 70~100% 또는 70~90% 또는 70~80%), 80% 이상 (예컨대, 80~100% 또는 80~90%) 또는 90% 이상 (예컨대, 90~100% 또는 90~95%)이다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 물 또는 다른 원하는 용매 (예컨대, 필요에 따라 유기 용매)의 첨가에 의하여 희석될 수 있는 "농축" 조성물을 제공한다. 하나의 구체예에서, "농축" 조성물은 수중 본 발명에 따른 양이온성 유기규소 화합물을 포함한다. 이러한 구체예에서, 양이온성 유기규소 화합물은 일반적으로 약 0.01 ~ 약 5.0 중량%로 존재한다. 다른 구체예에서, 본 발명은 바람직하게는 앞서 언급한 용매로부터 선택되는 하나 이상의 유기 용매 중 1 이상의 양이온성 유기규소 화합물을 갖는 "농축" 조성물을 제공한다. 가장 바람직하게는, 유기 용매는 에틸렌 글리콜이다. 다른 구체예에서, "농축" 조성물은 물과 하나 이상의 유기 용매의 혼합물 (예컨대, 혼화성 또는 액체-액체 분산물) 중 1 이상의 양이온성 유기규소 화합물을 포함한다.
유익하게도, 본 발명의 구체예에 따른 "농축물" 조성물은 경제적으로 포장, 선적 및/또는 큰 보관 부피 또는 공간을 필요로 하지 않고 보관할 수 있다. "농축" 조성물은 필요하다면 예컨대 도포시에 물로 희석할 수 있다. "농축" 조성물 대 물 (또는 다른 용매)의 희석비는 1부 "농축" 조성물 대 250부 물 또는 1부 "농축물" 대 200, 150, 100, 75, 50, 25 또는 10부 물 (또는 의도하는 용도에 따라 다른 적당한 용매)범위일 수 있다. 하나의 바람직한 구체예에서, "농축" 조성물은 에틸렌 글리콜 중 1 이상의 양이온성 유기규소 화합물을 포함한다. 바람직하게는, 이 구체예의 고형분 함량은 약 35% ~ 약 55%, 또는 약 40% ~ 약 50% 범위이다. "농축" 조성물을 예컨대 물로 희석하여 본 발명의 구체예에 따라 사용될 수 있는 희석 조성물을 제공한다.
[실시예]
아스팔트-광물 접착력 시험
샘플 준비 및 수침 시험 절차 (스트립핑 내성)
3~5부의 아스팔트와 100부의 골재 또는 모래를 혼합하여 노면처리 조성물을 제조하였다. 혼합하기 전에, 아스팔트 및 골재 또는 모래 모두를 165℃로 가열하였다. 혼합물을 135℃에서 15분동안 경화하였다. 개시된 경화후, 샘플을 냉각한 다음에 수침 시험하였다. 여러가지 수침조건을 조사하였다. 이들은 1시간 내지 24시간 80℃ 물에 짧게 노출시키는 것 및 40℃에서 더 길게 (1, 2 및 5일) 노출시키는 것을 포함한다. 수침 시험의 종료시에 남아있는 아스팔트 코팅 퍼센트를 0~100%의 스케일로 눈으로 등급을 매겼다. 수침 시험 후 골재 상의 아스팔트 보유율이 95% 미만인 등급은 불량/실패로 간주된다. 이하의 실시예에서, 모든 부는 달리 표현하지 않는 한 중량에 의한다.
본 발명의 구체예를 이제 작업예로서 예시하기로 하는데, 이것은 본 발명의 구체예에 의하여 실현되는 개선된 특징을 예시하고자 하는 의도이므로 본 발명의 범위에 대한 어떠한 제한을 의미하는 것으로 해석되어서는 안된다.
실시예-1
0.0 ~ 0.1중량%의 3-[디메톡시(2-히드록시에톡시)실릴]프로필옥타데실디메틸 염화암모늄 (에틸렌 글리콜 중 42% 용액)을 함유하는 도로포장용 아스팔트 (25℃에서 60/70 투과도) 샘플을 제조하였다. 이렇게 합성된 5부의 아스팔트 조성물을 100부의 화성 골재와 혼합하였다. 혼합물을 135℃에서 15분동안 경화시킨 다음 실온으로 냉각하였다. 침수 시험 (40℃에서 24 시간 동안)을 실시하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
| % 양이온성 유기규소 화합물 | 0 | 0.02 | 0.04 | 0.06 | 0.08 | 0.1 |
| 24시간 후 접착력 % | 92 | 92 | 92 | 98.5 | 99 | 99 |
결과는 첨가제 없는 아스팔트에 비하여 현저한 개선을 나타낸다.
실시예-2
0.0% (즉, 양이온성 유기규소 화합물을 포함하지 않는 대조군) 및 0.08 중량%의 3-[디메톡시(2-히드록시에톡시)실릴]프로필옥타데실디메틸 염화암모늄 (에틸렌 글리콜 중 42% 용액)을 함유하는 도로포장용 아스팔트 (25℃에서 60/70 투과도) 샘플을 제조하였다. 이렇게 합성된 5부의 아스팔트 조성물을 100부의 화성 골재와 혼합하였다. 혼합물을 135℃에서 15분동안 경화시킨 후, 실온으로 냉각하였다. 침수 시험(40℃에서 5일 동안)을 실시하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
| 일수 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 접착력% 대조군(즉, 유기규소 불포함) |
92 | 90 | 87 | 85 | 85 |
| 양이온성 유기규소 화합물을 사용한 접착력 % | 99 | 98 | 98 | 98 | 98 |
침수 시험 후 95% 미만의 접착 % 등급을 불량/실패로 간주한다. 표 2에 나타낸 바와 같이, 0.08 중량%의 3-[디메톡시(2- 히드록시에톡시)실릴]프로필옥타데실디메틸 염화암모늄 (에틸렌 글리콜 중 42% 용액)을 포함하는 조성물은 5일 전체 동안 골재에 대한 더욱 우수한 접착력을 보였다. 따라서 이들 결과는 양이온성 유기규소 화합물의 첨가로 인하여 골재에 대한 아스팔트의 접착력이 현저히 개선됨을 명백히 나타낸다.
실시예-3
0.0% (즉, 양이온성 유기규소 화합물을 포함하지 않는 대조군) 및 0.08 중량%의 3-[디메톡시(2-히드록시에톡시)실릴]프로필옥타데실디메틸 염화암모늄 (에틸렌 글리콜 중 42% 용액)을 함유하는 도로포장용 아스팔트 (25℃에서 60/70 투과도) 샘플을 제조하였다. 이렇게 합성된 5부의 아스팔트 조성물을 100부의 화성 골재와 혼합하였다. 혼합물을 135℃에서 15분 동안 경화시킨 다음 실온으로 냉각한 후 침수 시험을 40℃에서 3일 동안 실시하였다. 결과를 표 3에 나타낸다.
| 시간 | 24 | 48 | 72 |
| 접착력% 대조군(즉, 유기규소 불포함) |
92 | 90 | 87 |
| 양이온성 유기규소 화합물을 사용한 접착력 % | 99 | 98 | 98 |
역시, 침수 시험 후 95% 미만의 접착 % 등급을 불량/실패로 간주한다.
실시예-4
0.0% (즉, 양이온성 유기규소 화합물을 포함하지 않는 대조군) 및 0.08 중량%의 3-[디메톡시(2-히드록시에톡시)실릴]프로필옥타데실디메틸 염화암모늄 (에틸렌 글리콜 중 42% 용액)을 함유하는 도로포장용 아스팔트 (25℃에서 60/70 투과도) 샘플을 제조하였다. 이렇게 합성된 5부의 아스팔트 조성물을 100부의 화성 골재와 혼합하였다. 혼합물을 135℃에서 15분 동안 경화시킨 후, 실온으로 냉각하였다. 침수 시험을 80℃에서 24시간 동안 실시하였다.
그 결과, 골재표면에 대한 아스팔트 코팅의 보유율이 대조군 샘플 (즉, 양이온성 유기규소 화합물을 포함하지 않는 아스팔트)에서 85% 미만인 데 비하여 양이온성 유기규소 화합물을 포함하는 아스팔트의 경우 98%인 것으로 나타났다.
실시예-5
0.0% (즉, 양이온성 유기규소 화합물을 포함하지 않는 대조군) 및 0.08 중량%의 3-[디메톡시(2-히드록시에톡시)실릴]프로필옥타데실디메틸 염화암모늄 (에틸렌 글리콜 중 42% 용액)을 함유하는 도로포장용 아스팔트 (25℃에서 60/70 투과도) 샘플을 제조하였다. 이렇게 합성된 3부의 아스팔트 조성물을 100부의 화성 골재와 혼합하였다. 골재를 100%가 20 mm 표준 체를 통과하고 100%가 12 mm 표준 체 위에 보유되도록 미리 그레이딩하였다. 혼합물을 135℃에서 15분 동안 경화시킨 다음 실온으로 냉각하였다. 침수 시험을 40℃에서 5일동안 실시하였다. 결과를 표 4에 나타낸다.
| 일수 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 접착력% 대조군(즉, 유기규소 불포함) |
92 | 70 | 60 | <60 | <60 |
| 양이온성 유기규소 화합물을 사용한 접착력 % | 99 | 98 | 98 | 98 | 98 |
역시, 침수 시험 후 95% 미만의 접착 % 등급을 불량/실패로 간주한다.
실시예-6
0.0% (즉, 양이온성 유기규소 화합물을 포함하지 않는 대조군) 및 0.08 중량%의 3-[디메톡시(2-히드록시에톡시)실릴]프로필옥타데실디메틸 염화암모늄 (에틸렌 글리콜 중 42% 용액)을 함유하는 도로포장용 아스팔트 (25℃에서 60/70 투과도) 샘플을 제조하였다. 이렇게 합성된 5부의 아스팔트 조성물을 100부의 저품질 골재와 혼합하였다 (이들 골재는 흡수성이 2% 이상이므로 일반적인 아스팔트-콘크리트 혼합물에 적합하지 않았다). 혼합물을 135℃에서 15분 동안 경화시킨 다음 실온으로 냉각하였다. 침수 시험을 40℃에서 24시간 동안 실시하였다.
결과는 양이온성 유기규소 화합물을 포함하는 아스팔트의 경우 양이온성 유기규소 화합물을 포함하지 않는 대조군 아스팔트 조성물의 50% 미만 아스팔트 코팅에 비하여 95% 이상의 아스팔트 코팅이 골재 표면에 남아있음을 나타내었다.
실시예-7
0.0% (즉, 양이온성 유기규소 화합물을 포함하지 않는 대조군) 및 0.08 중량%의 3-[디메톡시(2-히드록시에톡시)실릴]프로필옥타데실디메틸 염화암모늄 (에틸렌 글리콜 중 42% 용액)을 함유하는 도로포장용 아스팔트 (25℃에서 60/70 투과도) 샘플을 제조하였다. 이렇게 합성된 3부의 아스팔트 조성물을 100부의 모래와 혼합하였다. 혼합물을 135℃에서 15분 동안 경화시킨 다음 실온으로 냉각하였다. 침수 시험을 40℃에서 1일 동안 실시하였다.
결과는 양이온성 유기규소 화합물을 포함하는 아스팔트의 경우 양이온성 유기규소 화합물을 포함하지 않는 대조군 아스팔트 조성물로 코팅된 골재 상의 80% 미만에 비하여 모래 표면상에 아스팔트 코팅 95% 보유율을 나타내었다.
실시예-8
0.0% (즉, 양이온성 유기규소 화합물을 포함하지 않는 대조군) 및 0.1 중량%의 3-[트리메톡시실릴]프로필옥타데실디메틸 염화암모늄 (메탄올 중 42% 용액)을 함유하는 도로포장용 아스팔트 (25℃에서 60/70 투과도) 샘플을 제조하였다. 이렇게 합성된 4.5부의 아스팔트 조성물을 100부의 화성 골재와 혼합하였다. 시험 및 평가에 사용된 골재 조성물의 입도 프로필은 다음과 같았다. 입자의 약 45%가 20 mm 미만 10 mm 초과이고, 입자의 약 10%가 10 mm 미만 6 mm 초과이며, 입자의 약 45%가 6 mm 미만이었다. 즉, 100%가 20 mm 스크린을 통과하였고, 45%가 10 mm 스크린 상에 보유되었으며, 10%가 6 mm 스크린 상에 보유되고, 45%가 6 mm 스크린을 통과하였다. 혼합물을 표준 상태조절 시간으로서 120분 동안 135℃에서 경화시킨 다음 실온으로 냉각시킨 후 ASTM D3625 절차에 따라 비등수 시험을 실시하였다. 결과는 표 5에 나타낸다.
| 샘플 | 10분 | 1시간 | 6시간 |
| 접착력% 대조군(즉, 유기규소 불포함) |
40 | 10 | <5 |
| 양이온성 유기규소 화합물을 사용한 접착력 % |
98 | 96 | 95 |
비등시험 후의 아스팔트-콘크리트 샘플을 도 1a에 도시한다. 비등시험 후의 0.1중량%의 3-[트리메톡시실릴]프로필옥타데실디메틸 염화암모늄 (메탄올 중 42% 용액)을 포함하는 아스팔트-콘크리트 샘플을 도 1b에 도시한다. 도 1a 및 도 1b를 비교하면, 양이온성 유기규소를 포함시킴으로써 현저히 더 많은 아스팔트가 골재에 보유됨을 나타낸다. 즉, 도 1a에 도시된 대조군 샘플은 칙칙하며 대부분의 아스팔트가 골재로부터 제거되었다. 대조적으로, 도 1b는 아스팔트-콘크리트의 빛나는 흑색 외관으로부터 명백한 바와 같이 아스팔트가 골재 표면에 거의 전부 보유됨을 나타낸다.
비등시험 후, 잔류수를 제거하고 수중에 임의의 스트립핑된 아스팔트의 존재를 검사하였다. 도 2a는 대조군 샘플의 잔류수를 나타낸다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 대조군 샘플의 잔류수는 골재로부터 스트립핑된 아스팔트가 상당량 존재하므로 어둡다 (예컨대, 흑색). 도 2b는 양이온성 유기규소 화합물로 처리된 아스팔트를 포함하는 샘플의 잔류수를 나타낸다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 잔류수는 대체로 투명하고 골재로부터 스트립핑된 아스팔트를 상당히 덜 함유한다. 이러한 결과는 아스팔트-콘크리트 샘플을 함유하는 유기규소 4급 염은 골재 혼합물에 대한 아스팔트의 접착성이 95%를 초과하는 반면, 대조군 샘플은 골재로부터 아스팔트가 전부 또는 대부분 소실됨 (즉, 골재에 접착성이 거의 없거나 전혀 없음)을 나타낸다.
실시예-9
아스팔트 결합제 투과 지수
80-100 및 60-70 등급 아스팔트 결합제의 투과 지수를 ASTM D946-09법 (도로포장 공사용 투과등급 아스팔트 시멘트의 표준규격)에 따라 측정하였다. 0.1% 및 0.4%의 3-[디메톡시(2-히드록시에톡시)실릴]프로필-옥타데실디메틸 염화암모늄 (에틸렌 글리콜 중 42% 용액)을 포함하는 샘플 및 본 발명의 구체예에 따른 유기규소 4급 염을 포함하지 않는 대조군 샘플에 대하여 투과율 값을 얻었다. 결과는 표 6에 나타낸다.
| 아스팔트 투과 등급 | % 유기규소 4급 염 (에틸렌 글리콜 중 42%) |
투과 지수 |
| 80-100 | 0.0 | 86 |
| 80-100 | 0.1 | 67 |
| 60-70 | 0.0 | 67 |
| 60-70 | 0.1 | 65 |
| 60-70 | 0.4 | 61 |
이들 결과는 (본 발명의 구체예에 따라) 유기규소 4급 염을 아스팔트에 첨가하는 것이 투과 지수를 낮추는 것을 도와 HMA (가열 혼합 아스팔트)의 강성 및 인장 강도를 개선시킴을 나타낸다.
실시예-10
아스팔트 결합제의 안정성
0.1%의 3-[디메톡시(2-히드록시에톡시)실릴]프로필-옥타데실디메틸 염화암모늄 (에틸렌 글리콜 중 42%)을 포함/불포함하는 노화된 아스팔트 (60-70 투과 등급) 샘플은 이것을 15일 동안 160℃ 오븐에서 유지함으로써 제조하였다. 이들 열노화 아스팔트 샘플을, 33%가 20 mm 스크린을 통과하나 10 mm 스크린 상에 보유되고, 24%가 10 mm 스크린을 통과하나 6 mm 스크린 상에 보유되며, 41%가 6 mm 스크린을 통과하는 현무암 골재를 사용하여 5.1% 아스팔트를 함유하는 HMA (가열 혼합 아스팔트) 샘플의 제조에 사용하였다. 노화 없이 동일한 등급 아스팔트를 사용하여 제어된 샘플을 제조하였다. 마샬 안정성, 안정성 비 및 흐름 값은 ASTM D1075/AASHTO T165 방법 (압밀 역청 함유 혼합물의 압축강도에 미치는 물의 효과에 대한 표준 시험법)에 따라 측정하였다. 결과는 아래 표 7에 요약되어 있다.
| 샘플 |
마샬 안정성 건 Kg |
마샬 안정성 습 Kg |
안정성 비(%) 습/건 |
흐름 값 mm |
| 유기규소 4급 염을 포함하지 않는 5.1% 아스팔트 HMA; 제어됨:비노화 |
1650 | 1260 | 76.3 | 2.78 |
| 0.1% 유기규소 4급 염을 포함하는 5.1% 아스팔트 HMA; 제어됨:비노화 |
2512 | 2461 | 97.9 | 2.95 |
| 0.1% 유기규소 4급 염을 포함하는 5.1% 아스팔트 HMA; 노화됨 |
2652 | 2445 | 92.2 | 3.4 |
이들 결과는 본 발명의 구체예에 따라 HMA를 함유하는 유기규소 4급 염이 본 발명의 구체예에 따른 유기규소 4급 염을 사용하지 않는 것보다 더욱 양호한 안정성을 제공함을 나타낸다. 이들 결과는 또한 본 발명의 구체예에 따른 유기규소 4급 염을 함유하는 15일 노화된 샘플이 안정성 및 흐름 값을 보유함을 시사한다.
실시예-11
실행 등급 아스팔트 결합제
실행 등급 (performance grade) PG 64-22 아스팔트 결합제와 0.0% (대조군), 0.05% 및 0.1% 3-[디메톡시 (2-히드록시에톡시)실릴]프로필옥타데실디메틸 염화암모늄 (에틸렌 글리콜 중 42%)을 사용하여 아스팔트 결합제 시험을 수행하였다. AASHTO 표준 방법에 따라 아스팔트 결합제를 시험하였다. 결과는 표 8에 요약한다.
| 결합제: 에틸렌 글리콜 중 42%의 유기규소 4급 염(OSiQS)을 포함하는 PG 64-22 | |||
| 135℃에서 회전 점도, AASHTO T 316, PaS | 시험 결과 | ||
| 0.1% 유기규소 4급 염(OSiQS) | 0.458 | ||
| 0.05% 유기규소 4급 염(OSiQS) | 0.468 | ||
| 대조군 | 0.470 | ||
| 동적 전단 유량계 AASHTO T315 | |||
| 시험 온도, 64℃ | G*, kPa | 위상 각도 | G*/sinδ, kPa |
| 0.1% OSiQS | 1.55 | 86.4 | 1.55 |
| 0.05% OSiQS | 1.56 | 86.4 | 1.57 |
| 대조군 | 1.44 | 86.4 | 1.44 |
| 회전 박막 가열 오븐 시험(RTFOT) 노화된 결합제 동적 전단 유량계 AASHTO T315 | |||
| 시험 온도, 64℃ | G*, kPa | 위상 각도 | G*/sinδ, kPa |
| 0.1% OSiQS | 4.00 | 82.7 | 4.02 |
| 0.05% OSiQS | 3.75 | 82.8 | 3.78 |
| 대조군 | 3.44 | 82.7 | 3.47 |
| 압력 노화 용기(PAV) 노화된 결합제, AASHTO R28 | |||
| 압력 노화 용기(PAV) 노화된 결합제 동적 전단 유량계 AASHTO T315 | |||
| 시험 온도, 25℃ | G*, kPa | 위상 각도 | G*/sinδ, kPa |
| 0.1% OSiQS | 6628 | 44.8 | 4668 |
| 0.05% OSiQS | 6001 | 44.1 | 4173 |
| 대조군 | 6373 | 43.3 | 4368 |
| 굴곡 빔 유량계(BBR) AASHTO T313 | |||
| 시험 온도, -12℃ | 강성, MPa | m-값 | |
| 0.1% OSiQS | 186 | 0.314 | |
| 0.05% OSiQS | 202 | 0.317 | |
| 대조군 | 201 | 0.312 | |
| PG 등급 | 64-22 | ||
이들 결과는 유기규소 4급 염을 포함하는 아스팔트 결합제의 135℃에서의 회전 점도는 보통의 아스팔트 결합제의 회전 점도보다 낮음을 나타낸다. 135℃에서 더 낮은 점도는 골재와 아스팔트 결합제의 혼합 및 습윤성에 양호하다.
결과는 또한 유기규소 4급 염을 함유하는 샘플의 경우, 위상 각도는 동일하게 유지되면서 복합 전단 모듈러스 G*가 더 높음을 나타낸다. 이것은 유기규소 4급 염이 동일한 점탄성 반응 (위상 각도)에서 강성을 개선시킴을 명백히 나타낸다.
유기규소 4급 염을 함유하는 아스팔트 결합제의 RFTOT 잔류물은 또한 유사한 위상 각도에서 G* 값 증가를 보였다. 이들 결과는 유기규소 4급 염을 함유하는 아스팔트 결합제가 처리시 개선된 산화 안정성을 가짐을 시사하는 것이다.
PAV 노화된 유기규소 4급 염을 함유하는 아스팔트 결합제 잔류물은 위상 각도 값이 높을수록 강성이 양호하였다. 이것은 또한 유기규소 4급 염이 장기 산화 안정성을 개선시키고 그 점탄성 반응을 유지함을 나타낸다.
굴곡 빔 유량계 결과는 아스팔트 결합제 중의 유기규소 4급 염의 존재가 저온에서 강성을 감소시켰음을 나타낸다. 이것은 저온 피로 저항을 개선시킨다.
이들 결과는 모두 본 발명의 구체예에 따른 유기규소 4급 염의 존재가 원래의 결합제 특성에 비하여 아스팔트 특성을 바람직하게 개선시킴을 명백히 나타낸다.
실시예-12
수분 감수성 시험 (AASHTO T283)
조지아주의 두 공급원에서 얻은 골재 (리토니아 및 리티아 스프링스)를 혼합물 시험을 위해 선택하였다. 공칭 골재 크기가 12.5 mm인 골재 그라데이션 (gradation)을 시험 및 평가를 위해 설계하였다. 이러한 혼합 설계의 두 샘플을 아스팔트 결합제에 첨가된 3-[디메톡시(2-히드록시에톡시)실릴]프로필-옥타데실디메틸 염화암모늄 (에틸렌 글리콜 중 42% 용액)을 포함/불포함하는 PG 64-22 결합제로 제조하였다. 아스팔트 및 골재 혼합물을 65 선회 (gyration)까지 압밀하였다.
각 혼합물의 수분 감수성의 평가는 AASHTO T 283 방법에 따라 인장강도를 측정함으로써 수행하였다. 인장강도 비는 상태조절된 샘플 및 상태조절되지 않은 샘플의 인장강도 값을 이용하여 계산하였다. 이들 시험 결과의 요약을 표 9 내지 14에 나타낸다.
| 인장 강도(PSI) 상태조절 안함 |
인장 강도(PSI) 상태조절 안함 평균 |
인장 강도(PSI) 상태조절함 |
인장 강도(PSI) 상태조절함 평균 |
인장 강도비 (TSR) |
| 195.17 | 188.08 |
133.78 | 160.32 | 0.85 |
| 188.87 | 176.64 | |||
| 180.21 | 170.56 |
| 인장 강도(PSI) 상태조절 안함 |
인장 강도(PSI) 상태조절 안함 평균 |
인장 강도(PSI) 상태조절함 |
인장 강도(PSI) 상태조절함 평균 |
인장 강도비 (TSR) |
| 165.05 | 158.21 |
143.29 | 150.08 | 0.95 |
| 153.64 | 153.47 | |||
| 155.95 | 153.47 |
| 인장 강도(PSI) 상태조절 안함 |
인장 강도(PSI) 상태조절 안함 평균 |
인장 강도(PSI) 상태조절함 |
인장 강도(PSI) 상태조절함 평균 |
인장 강도비 (TSR) |
| 178.10 | 174.79 |
181.94 | 173.52 | 0.99 |
| 179.05 | 171.13 | |||
| 167.22 | 167.50 |
| 인장 강도(PSI) 상태조절 안함 |
인장 강도(PSI) 상태조절 안함 평균 |
인장 강도(PSI) 상태조절함 |
인장 강도(PSI) 상태조절함 평균 |
인장 강도비 (TSR) |
| 182.43 | 165.87 |
131.46 | 135.59 | 0.82 |
| 153.47 | 130.56 | |||
| 161.72 | 144.78 |
| 인장 강도(PSI) 상태조절 안함 |
인장 강도(PSI) 상태조절 안함 평균 |
인장 강도(PSI) 상태조절함 |
인장 강도(PSI) 상태조절함 평균 |
인장 강도비 (TSR) |
| 170.39 | 159.99 |
154.79 | 151.56 | 0.95 |
| 159.41 | 155.95 | |||
| 150.17 | 144.20 |
| 인장 강도(PSI) 상태조절 안함 |
인장 강도(PSI) 상태조절 안함 평균 |
인장 강도(PSI) 상태조절함 |
인장 강도(PSI) 상태조절함 평균 |
인장 강도비 (TSR) |
| 155.95 | 167.55 |
164.61 | 167.40 | 1.00 |
| 170.84 | 172.98 | |||
| 175.87 | 164.61 |
리토니아 0.05% 유기규소 4급 염 및 리티아 스프링스 0.05% 유기규소 4급 염의 TSR 값은 각각 0.95인 반면, 대조군 혼합물의 TSR 값은 각각 0.85 및 0.82이었다. 0.1% 유기규소 4급 염을 포함하는 혼합물은 0.99 및 1.00의 TSR 값을 보여, 유기규소 4급 염이 HMA 혼합물의 현저히 개선된 수분 내성을 가짐을 나타내었다.
실시예-13
상온 혼합 (cold mix) 아스팔트 조성물
33%가 20 mm 스크린을 통과하나 10 mm 스크린 상에 보유되고, 24%가 10 mm 스크린을 통과하나 6 mm 상에 보유되며, 41%가 6 mm 스크린을 통과하는 입도 분포를 갖는 500g의 혼합 현무암 골재를 상온 혼합 아스팔트의 제조에 사용하였다. 대조군 샘플은 골재를 58.3g의 급속 경화 등급 아스팔트 유액 (60%의 고형분 함유)와 수동 혼합으로 혼합함으로써 제조하였다.
급속 경화 아스팔트 유액을 0.306g의 물에 용해된 0.034g의 유기규소 4급 염, 3-[디메톡시(2-히드록시에톡시)실릴]프로필옥타데실디메틸 염화암모늄 (에틸렌 글리콜 중 42% 용액)과 혼합하였다. 상온 혼합 아스팔트 조성물을 상기 개시된 바와 같이 제조하였다.
두 샘플을 모두 옥외 (대기 조건, 온도 범위 25~40℃)에서 48시간 동안 건조하였다. 샘플을 ASTM D3625 방법 (비등수를 이용하는 역청 코팅 골재에 대한 물의 효과를 위한 표준 실시)를 이용하여 평가하였다. 결과는 표 15에 요약된다.
| 샘플 | 비등 시험 시간(분) | 잔류 아스팔트 커버리지(%) |
| 대조군 | 10 | 70 |
| 유기규소 4급 염 함유 | 10 | 98 |
비등시험 후, 잔류수를 제거하여 수중의 임의의 스트립핑된 아스팔트의 존재를 검사하였다. 도 3a는 대조군 샘플의 잔류수를 나타낸다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 대조군 샘플의 잔류수는 골재로부터 스트립핑된 어두운 (예컨대, 흑색) 아스팔트의 큰 층을 포함한다. 도 3b는 양이온성 유기규소 화합물로 처리된 아스팔트를 포함하는 샘플의 잔류수를 나타낸다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 잔류수는 대체로 투명하고 육안 검사로 스트립핑된 아스팔트를 전혀 관찰할 수 없다. 이러한 결과는 유기규소 4급 염을 함유하는 샘플이 골재에 대한 아스팔트의 개선된 접합을 보임을 명백히 나타낸다. 예컨대, 당 분야의 표준 실시에 따라 육안으로 관찰할 때, 대조군 샘플은 약 30% 스트립핑 (예컨대, 약 30%의 아스팔트가 골재로부터 스트립핑됨)을 나타낸 반면 유기규소 4급 염을 함유하는 샘플은 약 2% 스트립핑 (예컨대, 약 2%의 아스팔트가 골재로부터 스트립핑됨)을 나타내었다.
본 발명이 속하는 분야의 당업자라면 앞의 상세한 설명에서의 개시내용을 이용하여 본 명세서에 개시된 본 발명의 다수의 변형 및 다른 구체예를 생각해 낼 것이다. 따라서, 본 발명은 개시된 특정한 구체예에 한정되지 않으며 특허청구범위의 범위 내에 변형 및 다른 구체예가 포함되는 것으로 의도됨을 이해하여야 한다. 본 명세서에 특정 용어가 사용될지라도, 이것은 제한의 목적이 아니라 포괄적이고 서술적인 의미로만 사용된다.
Claims (9)
- (a) 100 중량부의 광물 골재; 및
(b) 아스팔트 중량에 대하여 0.001~5 중량%의 적어도 하나의 하기 식의 양이온성 유기규소 화합물
Y3-aSi(R1 a)R2N+R3R4R5X-,
(식중, Y는 독립적으로 OR, O(CH2CH2O)nH, (CH3OCH2CH2O), 및 (CH3CH2OCH2CH2O)로 이루어지는 군에서 선택되고,
a는 0, 1 또는 2에서 선택되는 값이고,
n은 1~10의 값이며,
R은 C1-C4 알킬이고,
R1은 메틸 또는 에틸이며,
R2는 C1-C4 알킬렌 기이고,
R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로 C1-C22 알킬 (여기서, 이들 기 중 적어도 하나는 8개를 초과하는 C-원자를 가짐), -CH2C6H5, -CH2CH2OH, -CH2OH 및 -(CH2)yNHC(O)R6 (여기서, y는 2~10의 값이고, R6은 C1-C12 퍼플루오로알킬 라디칼임)로 이루어지는 군에서 선택되며,
X는 클로라이드 (Cl-), 브로마이드 (Br-), 플루오라이드 (F-), 아이오다이드 (I-), 아세테이트 또는 토실레이트임)
을 포함하는 3~20 중량부의 아스팔트
를 포함하는, 아스팔트-광물 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 양이온성 유기규소 화합물이 0.01 내지 3 중량%의 적어도 하나의 양이온성 유기규소 화합물을 포함하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 양이온성 유기규소 화합물이 3-(트리메톡시실릴)프로필디메틸옥타데실 염화암모늄, 3-(트리메톡시실릴)프로필메틸디데실 염화암모늄, 3-(트리메톡시실릴)프로필디메틸헥사데실 염화암모늄 및 3-[디메톡시(2-히드록시에톡시)실릴]프로필옥타데실디메틸 염화암모늄에서 하나 이상을 선택하여 이루어진 조성물.
- 제1항에 있어서, R2가 C4-알킬렌 기인 조성물.
- (a) 아스팔트; 및
(b) 아스팔트의 중량에 대하여 0.001~5 중량%의 적어도 하나의 하기 식의 양이온성 유기규소 화합물
Y3-aSi(R1 a)R2N+R3R4R5X-,
(식중,
Y는, 독립적으로, OR, O(CH2CH2O)nH, (CH3OCH2CH2O) 및 (CH3CH2OCH2CH2O)로 이루어지는 군에서 선택되고,
a는 0, 1 또는 2에서 선택되는 값이고,
n은 1~10의 값이며,
R은 C1-C4 알킬이고,
R1은 메틸 또는 에틸이며,
R2는 C1-C4 알킬렌 기이고,
R3, R4 및 R5는, 각각 독립적으로, C1-C22 알킬 (여기서, 이들 기 중 적어도 하나는 8개를 초과하는 C-원자를 가짐), -CH2C6H5, -CH2CH2OH, -CH2OH 및 -(CH2)yNHC(O)R6 (여기서, y는 2~10의 값이고, R6은 C1-C12 퍼플루오로알킬 라디칼임)로 이루어지는 군에서 각각 선택되며,
X는 클로라이드 (Cl-), 브로마이드 (Br-), 플루오라이드 (F-), 아이오다이드 (I-), 아세테이트 또는 토실레이트임)
를 포함하는 아스팔트 조성물.
- (a) 수중 분산된 아스팔트를 포함하는 유액; 및
(b) 아스팔트의 중량에 대하여 0.001~5 중량%의 적어도 하나의 하기 식의 양이온성 유기규소 화합물
Y3-aSi(R1 a)R2N+R3R4R5X-,
(식중,
Y는, 독립적으로, OR, O(CH2CH2O)nH, (CH3OCH2CH2O) 및 (CH3CH2OCH2CH2O)로 이루어지는 군에서 선택되고,
a는 0, 1 또는 2에서 선택되는 값이고,
n은 1~10의 값이며,
R은 C1-C4 알킬이고,
R1은 메틸 또는 에틸이며,
R2는 C1-C4 알킬렌 기이고,
R3, R4 및 R5는, 각각 독립적으로, C1-C22 알킬 (여기서, 이들 기 중 적어도 하나는 8개를 초과하는 C-원자를 가짐), -CH2C6H5, -CH2CH2OH, -CH2OH 및 -(CH2)yNHC(O)R6 (여기서, y는 2~10의 값이고, R6은 C1-C12 퍼플루오로알킬 라디칼임)로 이루어지는 군에서 각각 선택되며,
X는 클로라이드 (Cl-), 브로마이드 (Br-), 플루오라이드 (F-), 아이오다이드 (I-), 아세테이트 또는 토실레이트임)
을 포함하는 수계 아스팔트 조성물.
- (a) 수중 분산된 아스팔트를 포함하는 유액;
(b) 광물 골재; 및
(c) 아스팔트의 중량에 대하여 0.001~5 중량%의 적어도 하나의 하기 식의 양이온성 유기규소 화합물
Y3-aSi(R1 a)R2N+R3R4R5X-,
(식중,
Y는, 독립적으로, OR, O(CH2CH2O)nH, (CH3OCH2CH2O) 및 (CH3CH2OCH2CH2O)로 이루어지는 군에서 선택되고,
a는 0, 1 또는 2에서 선택되는 값이고,
n은 1~10의 값이며,
R은 C1-C4 알킬이고,
R1은 메틸 또는 에틸이며,
R2는 C1-C4 알킬렌 기이고,
R3, R4 및 R5는, 각각 독립적으로, C1-C22 알킬 (여기서, 이들 기 중 적어도 하나는 8개를 초과하는 C-원자를 가짐), -CH2C6H5, -CH2CH2OH, -CH2OH 및 -(CH2)yNHC(O)R6 (여기서, y는 2~10의 값이고, R6은 C1-C12 퍼플루오로알킬 라디칼임)로 이루어지는 군에서 각각 선택되며,
X는 클로라이드 (Cl-), 브로마이드 (Br-), 플루오라이드 (F-), 아이오다이드 (I-), 아세테이트 또는 토실레이트임)
을 포함하는 수계 아스팔트-광물 조성물.
- (a) 아스팔트;
(b) 광물 충전제; 및
(c) 아스팔트의 중량에 대하여 0.001~5 중량%의 적어도 하나의 하기 식의 양이온성 유기규소 화합물
Y3-aSi(R1 a)R2N+R3R4R5X-,
(식중,
Y는, 독립적으로, OR, O(CH2CH2O)nH, (CH3OCH2CH2O) 및 (CH3CH2OCH2CH2O)로 이루어지는 군에서 선택되고,
a는 0, 1 또는 2에서 선택되는 값이고,
n은 1~10의 값이며,
R은 C1-C4 알킬이고,
R1은 메틸 또는 에틸이며,
R2는 C1-C4 알킬렌 기이고,
R3, R4 및 R5는, 각각 독립적으로, C1-C22 알킬 (여기서, 이들 기 중 적어도 하나는 8개를 초과하는 C-원자를 가짐), -CH2C6H5, -CH2CH2OH, -CH2OH 및 -(CH2)yNHC(O)R6 (여기서, y는 2~10의 값이고, R6은 C1-C12 퍼플루오로알킬 라디칼임)로 이루어지는 군에서 각각 선택되며,
X는 클로라이드 (Cl-), 브로마이드 (Br-), 플루오라이드 (F-), 아이오다이드 (I-), 아세테이트 또는 토실레이트임)
을 포함하는 아스팔트막.
- (a) 아스팔트;
(b) 광물 충전제;
(c) 섬유 보강 매트; 및
(d) 아스팔트의 중량에 대하여 0.001~5 중량%의 적어도 하나의 하기 식의 양이온성 유기규소 화합물
Y3-aSi(R1 a)R2N+R3R4R5X-,
(식중,
Y는, 독립적으로, OR, O(CH2CH2O)nH, (CH3OCH2CH2O) 및 (CH3CH2OCH2CH2O)로 이루어지는 군에서 선택되고,
a는 0, 1 또는 2에서 선택되는 값이고,
n은 1~10의 값이며,
R은 C1-C4 알킬이고,
R1은 메틸 또는 에틸이며,
R2는 C1-C4 알킬렌 기이고,
R3, R4 및 R5는, 각각 독립적으로, C1-C22 알킬 (여기서, 이들 기 중 적어도 하나는 8개를 초과하는 C-원자를 가짐), -CH2C6H5, -CH2CH2OH, -CH2OH 및 -(CH2)yNHC(O)R6 (여기서, y는 2~10의 값이고, R6은 C1-C12 퍼플루오로알킬 라디칼임)로 이루어지는 군에서 각각 선택되며,
X는 클로라이드 (Cl-), 브로마이드 (Br-), 플루오라이드 (F-), 아이오다이드 (I-), 아세테이트 또는 토실레이트임)
을 포함하는, 아스팔트 루핑 시스템용 조성물.
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