(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つのビチューメンおよび超分子集合体を形成することができる少なくとも一つの成分を含む、分散液または溶液の形態での、ビチューメン組成物であって、
該超分子集合体を形成することができる少なくとも一つの成分の含量が、ビチューメンに対して０．０５重量％から２０重量％の範囲であり、そして、
該超分子集合体を形成することができる少なくとも一つの成分が、
（ｉ）ａ、式（１）から（４）を有する１つの官能基：
【化１】
0005474834.tif 000015

（式中、
Ａは、酸素を表し、；
Ｘは、置換または非置換、線状または分岐アルキル鎖を表し；
Ｒは、第一アミン、第二アミンまたはヒドロキシル官能基を含む基を表す。）
または
（ｉ）ｂ、式（５）もしくは（６）を有する１つの官能基：
【化２】
0005474834.tif 000016

（式中、
Ｒは、第一アミン、第二アミンまたはヒドロキシル官能基を含む基を表す。）、
および（ｉｉ）少なくとも一つの反応性基を含む少なくとも一つの脂肪酸モノマー、および／または一つの同一のもしくは異なる脂肪酸ダイマー、および／または一つの同一のもしくは異なる脂肪酸トリマー、
との反応の結果物である、ビチューメン組成物。
【請求項２】
超分子集合体を形成することができる前記少なくとも一つの成分が、前記ビチューメン組成物中で非晶質である、請求項１に記載のビチューメン組成物。
【請求項３】
水性エマルジョンの形態であって、水の量が、前記エマルジョンの総容量の１０容量％から７０容量％にわたる、請求項１に記載のビチューメン組成物。
【請求項４】
超分子集合体を形成することができる少なくとも一つの成分が、２−アミノエチルイミダゾリジン−２−オン（ここではＵＤＥＴＡと呼ぶ）および／または３−アミノ−１，２，４−トリアゾール、および
一つもしくは幾つかの同一のもしくは異なる脂肪酸ダイマーおよび／または一つもしくは幾つかの同一のもしくは異なる脂肪酸トリマー５１から１００重量％と、
一つもしくは幾つかの同一のもしくは異なる脂肪酸モノマーおよび／または一つもしくは幾つかの同一のもしくは異なる脂肪酸高級オリゴマー０から４９重量％と
の混合物
の反応から得られる超分子ポリマーである、請求項１に記載のビチューメン組成物。
【請求項５】
超分子集合体を形成することができる少なくとも一つの成分が、従来のポリマー分子１個につき平均で１個の水素結合性官能基がグラフトされている、線状の、分岐しているまたは化学的に架橋している従来のポリマーであり、ここで、このような従来のポリマーにおけるグラフトされた水素結合性官能基が、ＵＤＥＴＡのこれに対するグラフト形成から生ずる、請求項１に記載のビチューメン組成物。
【請求項６】
剥離防止剤、パラフィン、融剤、通例のポリマー、植物または鉱物源からの油、脂肪酸のエステルおよび官能化ワックス、ジアルキルジアミド、ポリリン酸、ピロリン酸、オルトリン酸、ならびに
Ａ）式Ｒ−Ｏ−（（ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ）ａ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｂ）ｃＰ（＝Ｏ）−ＯＨｄ（式中、Ｐは、リンであり、ｃは、１と２の間であり、ｃ＋ｄは、３に等しく、ａは、０と３の間であり、ｂは、０と６の間であり、およびＲは、６から３０個の炭素原子を有する炭化水素鎖である。）を有する生成物；
Ｂ）（ジ）アルカ（エン）イルフェノールと、アルデヒドであって１から５個の炭素原子を有するアルデヒドとの反応生成物であって、後に（ポリ）オキシエチル化および／または（ポリ）オキシプロピル化され、アルカ（エン）イル基が２から２０個の炭素原子を有し、ジアルカ（エン）フェノールが、ことによると同一であり、またはことによると異なり、（ポリ）オキシエチル化および／または（ポリ）オキシプロピル化の結果として生ずる単位が、４５ｇ／ｍｏｌ以上および２０，０００ｇ／ｍｏｌ未満の分子量を有し、成分Ａにおけるフェノール単位が、３から５０個にわたる、前記反応生成物；
Ｃ）（ポリ）オキシエチル化および／または（ポリ）オキシプロピル化の結果として生ずる単位が、４５ｇ／ｍｏｌ以上および２０，０００ｇ／ｍｏｌ未満の分子量を有する、（ポリ）オキシエチル化および／または（ポリ）オキシプロピル化２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン−エピクロロヒドリンコポリマー；
Ｄ）（ポリ）オキシエチル化および／または（ポリ）オキシプロピル化の結果として生ずる単位が、４５ｇ／ｍｏｌ以上および２０，０００ｇ／ｍｏｌ未満の分子量を有する、（ポリ）オキシエチル化および／または（ポリ）オキシプロピル化ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン−エピクロロヒドリンコポリマー；
Ｅ）（ポリ）オキシエチル化および／または（ポリ）オキシプロピル化の結果として生ずる単位が、４５ｇ／ｍｏｌ以上および２０，０００ｇ／ｍｏｌ未満の分子量を有する、（ポリ）オキシエチル化および／または（ポリ）オキシプロピル化ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン−エピクロロヒドリンコポリマー；
Ｆ）アルキルジカルボン酸またはこの混合物の（ポリ）オキシエチル化および／または（ポリ）オキシプロピル化の反応生成物であって、アルキル基が、１から２０個までの炭素原子を有し、（ポリ）オキシエチル化および／または（ポリ）オキシプロピル化の結果として生ずるすべての単位が、１００ｇ／ｍｏｌ以上および２０，０００ｇ／ｍｏｌ未満の分子量を有する、前記反応生成物；
Ｇ）脂肪酸の（ポリ）オキシエチル化および／または（ポリ）オキシプロピル化の反応生成物であって、脂肪酸の炭素原子数が、１０から３０までにわたり、（ポリ）オキシエチル化および／または（ポリ）オキシプロピル化の結果として生ずる単位が、１００ｇ／ｍｏｌ以上および２０，０００ｇ／ｍｏｌ未満の分子量を有する、前記反応生成物；
Ｈ）生成物Ｂと、生成物ＦとＧの混合物との反応生成物；
Ｉ）アルカ（エン）イル（アリール）スルホン酸およびアルカ（エン）イル（アリール）アミンからの塩であって、アルカ（エン）イル（アリール）単位が、６から３０にわたる炭素原子数を有する、前記塩；
Ｊ）アルカ（エン）イル（アリール）スルホン酸およびモルホリン、ピラジン、ピラゾリン、ピラゾロン、ピリジン、ピリジン、ピリミジン、ピロール、ピロリジン、ピロリドン、ピロリン、トルイジン、イミダゾール、インドール、インドリンまたはオキシインドールからの塩であって、アルカ（エン）イル（アリール）基が、６から３０個の炭素原子を有する、前記塩；
Ｋ）１％と７０％の間の質量比（エチレンオキシド／コポリマー）を有する、５００ｇ／ｍｏｌと２０，０００ｇ／ｍｏｌの間の分子量を有するエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドのならびにこれらの混合物の統計的またはブロックコポリマー
から選択される添加剤の中から選択される、一つ以上の添加剤をさらに含む、請求項１に記載のビチューメン組成物。
【請求項７】
超分子集合体を形成することができる前記成分を固体、溶融、溶解または分散状態のいずれかで、ビチューメンに、１３０〜１５０℃の温度で添加する段階、
任意に、１つ以上の添加剤を添加する段階、
１分から数時間、任意の機械的手段により、穏やかに攪拌しながら、混合する段階、および
すぐに使えるビチューメン
組成物を得る段階       
を含む、請求項１に記載のビチューメン組成物の調製プロセス。
【請求項８】
溶融または溶解状態の超分子集合体を形成することができる少なくとも一つの成分が、直接注入または直接注入およびスタティックミキサーを使用してビチューメンの連続流に添加される、請求項７に記載のプロセス。
【請求項９】
ビチューメン組成物が、スタティックミキサーもしくは可動部を有するミキサーまたはこれらの両方を組み合わせたものを使用して、水相と混合される、請求項７に記載のプロセス。
【請求項１０】
請求項１に記載の少なくとも一つのビチューメン組成物と鉱物骨材とを含むアスファルト混合物。
【請求項１１】
固体、溶融、溶解または分散状態の超分子集合体を形成することができる少なくとも一つの前記成分が、請求項１に記載のビチューメンまたはビチューメン組成物を混合プロセスに加える前に、加えると同時に、または加えた後に、鉱物骨材に添加される、請求項１０に記載のアスファルト混合物を調製するプロセス。
【請求項１２】
ビチューメン組成物が、水性エマルジョンの形態である、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項１３】
請求項１に記載の少なくとも一つのビチューメン組成物を含む接着剤配合物。
【請求項１４】
請求項１に記載のビチューメン組成物および／または請求項１０に記載のアスファルト混合物で全部がまたは一部がコーティングされている表面。
【請求項１５】
転圧面である、請求項１４に記載の表面。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、強化された機械的特性を有するアスファルト混合物の調製に特に使用されるポリマー材料によるビチューメンの改質に関する。詳細には、本発明は、前記混合物に強化された機械的特性を付与する超分子集合体を形成することができる添加剤を有するビチューメンの組成物およびこれらの用途に関する。このような用途の例は、歩道、道路、高速道路、駐車場または滑走路および側道ならびに任意の他の転圧面の建設または維持に使用される鉱物骨材を伴うアスファルト混合物の製造である。
【背景技術】
【０００２】
（背景）
ビチューメンまたはアスファルトは、石油蒸留プロセスからの最も重質な部分である。このような石油の異なる起源および蒸留プロセスのため、結果として得られるビチューメンは、広範な特性および特徴を有する。本発明において、ビチューメンは、直接蒸留による石油からのまたは減圧での石油の蒸留からの製品ばかりでなく、タールサンドおよび瀝青砂の抽出から得られる製品、このようなビチューメン材料の酸化および／もしくは融剤処理の産物、ならびにブローンまたはセミブローンアスファルト、合成ビチューメン（例えば、ＦＲ  ２  ８５３  ６４７  Ａ１に記載されているもの）、タール、芳香族および／もしくはパラフィン系炭化水素と混合された石油樹脂またはインデン−クマロン樹脂、ならびにこのようなものの混合物も指す。
【０００３】
ビチューメンの主な用途は、異なるサイズ、形状および化学的性質のものであり得る鉱物骨材とビチューメンが混合されるアスファルト混合物における用途である。これらのアスファルト混合物は、歩道、道路、高速道路、駐車場または滑走路および側道ならびに任意の他の転圧面の建設および維持に特に使用される。本発明において、鉱物骨材は、採石場からの産物、ならびに（ｔｈｅ  ＡＦＮＯＲ  ＸＰ  Ｐ９８−１３５，Ｄｅｃｅｍｂｅｒ  ２００１に記載されているような）以前のアスファルト混合物から回復させた骨材、建築物解体からの産物ならびにこれらの混合物である。アスファルト混合物中の他の一般的な成分は、有機および無機繊維、例えばガラス、金属または炭素繊維、ならびにセルロース、綿、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリビニルアルコールおよびポリアミド繊維である。
【０００４】
本発明に記載する組成物を使用するアスファルト混合物の製造のための混合プロセスは、種々の方法によって行うことができ、これらの方法は、これらの製造温度に基づいてこれらを３つの主要カテゴリーにグループ分けすることができる：室温でのプロセス、１００℃より上の製造温度を伴うプロセス、および室温と１００℃の間の温度でのプロセス。
【０００５】
室温で行われるアスファルト混合物製造プロセスは、このような温度でビチューメンに十分な流動性をもたらす方法に依存する。このような方法の一つは、例えば、ビチューメンへの揮発性溶剤の添加に基づくものであり得る。この方法は、室温での可溶化ビチューメンによる骨材の適切な被覆、ならびにこの適切な敷設および締固めを可能にする。しかし、蒸発すると環境を汚染する揮発性溶剤を大量に必要とする。揮発性溶剤の使用を他の技術の使用によって回避することができるので、この技術は、ほとんど見られなくなっている。
【０００６】
室温条件でのアスファルト混合物の生成を可能にするもう一つのプロセスは、これを流動性にする手段として水中のビチューメンのエマルジョンまたは分散液を使用するものである。このプロセスによって製造されたアスファルト混合物は、骨材の熱処理を必要としないおよび特に汚染性排出物を発生しないという利点を有する。このプロセスは、乳化または分散前にビチューメンに添加される揮発性溶剤を使用する上述の技術と併用することができる。それにもかかわらず、この方法によって得られる機械的特性は、１００℃より上の熱処理後に乾燥した骨材を使用する熱間混合法によって得られるものより一般には低い。ビチューメンエマルジョンおよび分散液は、例えば、重エマルジョン（ｇｒａｖｅ  ｅｍｕｌｓｉｏｎ）、保管可能な常温混合物、常温表層、例えばマイクロサーフェシングまたは例えばパグミルを用いて製造され、ホウルトラックで輸送され、ローラーで締固められるもの、を製造するために、ならびに表面を防水加工するために、一般に使用される。
【０００７】
アスファルト混合物の製造に最も一般に用いられる方法は、１００℃より上の温度で行われるものである。これらの温度で、ビチューメンは、室温での前の方法とは対照的に加熱プロセス中に乾燥される骨材を適切に被覆するために十分流動性であり得る。得られた高温アスファルト混合物の敷設および締固めも、これらの流動性を保証するために、高温で行わなければならない。骨材を加熱する温度は、これらの水分の適切な蒸発を達成するように、および使用されるビチューメンに適する製造温度を確保するように選択される。製造温度は、利用されるビチューメンの粘度によって主として設定され、ビチューメンが粘稠であるほど、加工温度は高くなる。
【０００８】
例えば、フランスでは、３５／５０の針入度を有するビチューメンを使用するアスファルト混合物は、（Ｅｕｒｏｂｉｔｕｍｅによって推奨されているように）１５０℃から１７０℃の温度で一般に製造され、１４０℃で敷設される。この熱間アスファルト混合プロセスは、制御する主なパラメータが製造温度であるので、この単純さおよび頑強性のため、広く用いられている。しかし、相当な熱量が骨材（アスファルト混合物の約９０から９６重量％）の加熱および乾燥に当てられ、このことが、このプロセスを、望ましくない排出物の有意な量も放出する、エネルギー的に費用のかかるプロセスにする。
【０００９】
最近、室温より高いが１００℃未満の温度でのアスファルト混合物製造が幾つか開発された。このようなプロセスの例は、（ＷＯ  ９７／２０８９０におけるような）製造中のビチューメンの２つの異なるタイプの使用、（ＥＰ  １  ４６９  ０３８およびＥＰ  １  ７１２  ６８０におけるような）流動性ビチューメンフォームを作るための混合段階中のほんのわずかな低温湿潤骨材の導入、または（ＷＯ  ２００７／１１２３３５におけるような）骨材被覆を遂行するための混合中に、フォームも生成するためのビチューメン／水エマルジョンの使用である。これらのプロセスは、特に、消費されるエネルギーおよび生成される汚染性排出物の低減に関して、幾つかの利点を有するが、標準的なアスファルト熱間混合装置の相当な変更を必要とする。
【００１０】
無水ビチューメンバインダーまたはビチューメンエマルジョンを用いる、タックコート、チープシール、表面化粧仕上げのような他の技術が存在し、当業者に公知である。無水ビチューメンバインダーまたはビチューメンエマルジョンは、機械的作用によって骨材が追い出されないように、処理する表面に対して噴霧され次第、非常に急速に粘着を達成しなければならない。一つの従来の解決法は、溶剤蒸発によって粘着を増進できるようにビチューメンと混合される揮発性溶剤の使用である。これは、関連有機排出物のため、もはや長期的な解決法とは見られていない。ＦＲ  ２  ７６８  １５０は、確かなビチューメン粘着力を得るために、空気の酸素との接触で化学反応する不揮発性溶剤を、ビチューメンと混合して、使用することを提案している。しかし、粘着力増加動態を制御することは依然として困難であり、および金属触媒を使用する。
【００１１】
ポリマーをビチューメンに添加して、強化された機械的特性を有するアスファルト混合物を製造できることは、いずれの当業者にも公知である。ポリマーは、幾つかの繰り返し単位またはモノマーの化学的連結によって形成される大きな分子である。ビチューメンの機械的特性は温度変化に敏感であるので、アスファルト混合物の機械的挙動を改善するために、（約１０，０００ｇ／ｍｏｌ超の）高分子量のポリマーでのビチューメンの改質が、一般に必要とされる。
【００１２】
例えば、パラフィンまたはポリリン酸を添合することによるような、ビチューメンを硬化させる、即ち、高い使用温度でビチューメンの剛性を増加させてわだち掘れを回避する、解決法は存在するが、これらの解決法は、部分的なものにすぎない。改質されたビチューメンの高い感受性は依然として存在し、低温では例えば可撓性の欠如のような問題を生じるまたは増進させることさえあるからである。
【００１３】
それ故、ビチューメンの改質は、周囲温度より低く、下は−４０℃に至る、この低温可撓性を増加させるために非常によく用いられ、この同じポリマー改質が、ビチューメンの軟化点を上昇させる。これは、高い使用温度でのビチューメンの、およびその結果、これを用いて作られたアスファルト混合物の、粘着力および剛性も増加させて、わだち掘れに対するこの耐性を向上させることができる。ビチューメンの改質に一般に使用されるポリマーの例は、スチレンブタジエンゴム、スチレン／ブタジエンブロックコポリマー、エチレン酢酸ビニルコポリマー、ポリエチレンおよび他のアルファ−オレフィン（「Ａｓｐｈａｌｔ  ｂｉｎｄｅｒ  ｔｅｓｔｉｎｇ  ｍａｎｕａｌ」，Ａｓｐｈａｌｔ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ２００７参照）である。オリゴマーとしても公知である非架橋低分子量ポリマー、または他の小分子の使用は、大きなポリマーと同様にビチューメンを改質することはできない。
【００１４】
ビチューメンへのポリマーの添合は、一般に用いられる低い含量（ポリマー２％から６％）ででさえ、容易な仕事ではない。ポリマーおよびビチューメンは、時間の経過と共にポリマーをビチューメンから通常は相分離させる不完全な相溶性しかせいぜい有さない。加えて、溶融ポリマーの高い粘度のため、ビチューメン中のポリマーの良好な分散液を獲得するための混合プロセスは、高温、および激しい攪拌下での長い混合を必要とする。ビチューメンへのポリマーの分散を達成するための必要温度は、ビチューメンの性質に従って通常の保管および製造温度より一般には高い。
【００１５】
例えば、ＵＳ  ５，６１８，８６２は、１００，０００ダルトンの分子量を有するスチレンブタジエンコポリマーのビチューメン中３．５％での分散が、１７５℃で２．５時間かかることを例として示している。ビチューメンのこの種についての典型的な保管温度は、１４０℃と１６０℃の間である。このビチューメンへのポリマーへの分散に必要なより温度が、ビチューメンの特性に対して有害であることもわかるであろう。これは、この酸化を促進するであろうからである。既存のポリマー分子間の化学的網目構造を形成することにより分散ポリマーの分子量をさらに増加せるために、ポリマー改質ビチューメンでは硫黄含有化合物などの架橋剤の添加も一般に用いられる。このような網目構造は、相分離の発生を防止するが、ビチューメンの粘度をさらにいっそう上昇させる。加えて、混合を達成するために必要な高温と併用されるこのような硫黄化合物は、改質ビチューメン製造プロセス中の重要な安全性の問題を提起する。ポリマーを用いて改質されたビチューメンを作製する難しさは、このプロセスを、適する混合装置に相当な投資を行うことができる唯一のものであるビチューメン精製業者または大きな建設会社にしか手の届かないものにする。
【００１６】
アスファルト混合物を製造するための改質ビチューメンの使用は、未改質ビチューメンに比べて製造プロセスを変更させる結果に一般にはなる。エマルジョンの場合、例えば、ポリマーの添加は、使用するビチューメンの等級を制限することがある。水での乳化プロセスは、ビチューメンを添加することができる温度を限定するからである。ビチューメンのより粘稠な等級を使用して、大気圧より高い圧で水中エマルジョンを製造することができる。しかし、これは、エマルジョン製造プロセスに一定の複雑さを加える。ホットミックスアスファルト製造の場合、改質ビチューメンを使用すると、敷設および締固めのためにより高い温度が必要とされる。純粋なビチューメンのものと比較して高いポリマー改質ビチューメンの粘度も、アスファルト混合物全体の流動性を低下させることで、１００℃より低く、室温より高い温度での処理法に問題をもたらすことがある。
【００１７】
ポリマー材料によるビチューメンの改質により、純粋なビチューメンと比較してこの製造温度を実質的に上昇させることなく行うことができ、その上、結果として得られるアスファルトミックスに関する機械的特性の強化をなお達成できるかどうかが、実際の関心事である。
【００１８】
また、ポリマー分散およびアスファルト混合物製造プロセス中の温度低下は、幾つかの利点をもたらすので、実際の関心事である。分散温度および／または時間の減少は、ビチューメンの酸化および老化の量を減少させ、その結果、道路のためのアスファルトミックスの場合などの最終用途の寿命を延長する。このような温度低下をアスファルト混合物製造プロセスに移すと、これは、分散中におよび最も重要なことにはアスファルト混合物製造プロセス中に消費されるエネルギーの量を減少させることとなる。アスファルト混合物製造プロセス中の骨材およびビチューメン温度を低下させることは、ＣＯ２および他の温室効果ガスをはじめとする汚染性排出物の量も有意に減少させるであろう。
【００１９】
ビチューメンへのポリマーの分散に必要な時間および温度を減少させるには幾つかのアプローチがある。このようなアプローチの一つは、混合中の溶剤の添加であり、このアプローチを用いて、ビチューメンの添加前にポリマーを分散させることもできる。上で論じたように、揮発性溶剤の使用は、汚染作用、および高温でこれらを使用する難しさのため、実用的な選択肢ではない。植物油またはこれらの誘導体などの他の溶剤が使用されることがある。アスファルト混合物用の改質ビチューメンの生産におけるこのような溶剤の使用は、材料の軟化およびわだち掘れの増加をもたらすことが多い。
【００２０】
ＷＯ  ２００５／０８７８６９には、混合を助長する溶剤として植物油のモノアルキルエステルを使用するポリマー改質ビチューメンの組成物が記載されている。加えて、このアルキルエステルの添加による機械的特性の減少分を克服するためにアミド添加剤も添加される。しかし、実施例の一つにおいて述べられているようなポリマーを事前に溶解するための菜種油メチルエステル約６％の添加は、この混合物をさらにいっそう軟化させ、その結果、より軟質のアスファルト混合物が生ずる。加えて、１６０／２２０の針入度を有するビチューメンにポリマー溶液を添合するために、１６０℃より高い温度および攪拌３０分がなお必要とされる。純粋であるときのこの種のビチューメンについての典型的な保管温度は、１３０℃と１５０℃の間である。
【００２１】
ＵＳ  ６，１５６，１１３には、製造温度で低い粘度を維持しながら最終ビチューメン組成物の機械的特性を強化するもう一つのアプローチが記載されている。この特許の場合、金属触媒の添加により、このようなエステルの架橋を適用条件下で発生させながら、脂肪酸モノエステルをビチューメンに添加して、製造条件での溶媒和効果により粘度を減少させる。このプロセスには数日かかることがある。この方法は、製造条件での低い粘度および最終アスファルト混合物の強化された機械的特性を見込んでいるが、一定の金属触媒の使用は、環境および人間に対するこれらの負の影響のため、制限されることがある。
【００２２】
ＦＲ  ２  ８７１  ８０４は、マスターバッチと呼ばれる、高いポリマーレベルを含有するポリマー−ビチューメン混合物の使用を提案している。押出装置でこの混合物を調製し、その後、ビチューメンで希釈して、短時間で正確なポリマー適用量を得る。この溶液の欠点は、ポリマーとビチューメンを混合してマスターバッチを生産するために特別な装置がさらに必要であり、その結果、相当な経済投資となる点である。
【００２３】
ビチューメンへの通例のまたは従来のポリマーの添加に伴う主な問題は、これらの高い粘度であるので、一つの解決法は、高温（１００℃超）で非常に低い粘度を有しながらアスファルト混合物適用温度（約−２０℃から７０℃）で良好な機械的特性を有するポリマーを手に入れることであろう。より高い温度でのこのような低い粘度は、より低い温度、より穏やかな混合条件およびより短い混合時間のもとで、ビチューメンへのこのようなポリマーの分散をかなり容易にするであろう。これは、より低い温度およびまたはより少ないプロセス継続期間のおかげで、改質ビチューメンの使用をより容易にする結果にもなる。
【００２４】
このような特性を有するポリマー材料は、高温で解離するが低温での非共有結合での超分子ポリマー様構造への集合よりオリゴマーまたはモノマーを用いることによって獲得することができる。
【００２５】
ＷＯ  ０１／０７３９６には、特定のカルボン酸官能基とアルコール官能基との水素結合によって大きな構造に会合することができるオリゴマーからなるポリマー様材料が記載されている。結果として得られる材料は、原モノマーのものよりはるかに優れた機械的特性を示し、この特性は、会合した機能的オリゴマーの数に伴って増大する。このテキストではビチューメンの適用は論じられていない。
【００２６】
ＷＯ  ０３／０５９９６４には、異なる化学現象に基づく別の超分子ポリマーが記載されている。この場合、ポリマー様特性は、より小さな分子の水素結合による相互接続によっても達成される。このテキストではビチューメンの適用は論じられていない。
【００２７】
ＷＯ  ２００６／０８７４７５には、より小さい分子の超分子的集合によって形成された弾性材料が記載されている。この発明のゴム様材料は、水素結合の解離のため、一定の温度より上では液体になる。弾性ポリマーから液体への遷移は、温度で逆行させることができる。このテキストではビチューメンの適用は論じられていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２８】
【特許文献１】仏国特許出願公開第２  ８５３  ６４７号明細書
【特許文献２】国際公開第９７／２０８９０号
【特許文献３】欧州特許出願公開第１  ４６９  ０３８号明細書
【特許文献４】欧州特許出願公開第１  ７１２  ６８０号明細書
【特許文献５】国際公開第２００７／１１２３３５号
【特許文献６】仏国特許出願公開第２  ７６８  １５０号明細書
【特許文献７】米国特許第５，６１８，８６２号明細書
【特許文献８】国際公開第２００５／０８７８６９号
【特許文献９】米国特許第６，１５６，１１３号明細書
【特許文献１０】仏国特許出願公開第２  ８７１  ８０４号明細書
【特許文献１１】国際公開第０１／０７３９６号
【特許文献１２】国際公開第０３／０５９９６４号
【特許文献１３】国際公開第２００６／０８７４７５号
【非特許文献】
【００２９】
【非特許文献１】ｔｈｅ  ＡＦＮＯＲ  ＸＰ  Ｐ９８−１３５，Ｄｅｃｅｍｂｅｒ  ２００１
【非特許文献２】「Ａｓｐｈａｌｔ  ｂｉｎｄｅｒ  ｔｅｓｔｉｎｇ  ｍａｎｕａｌ」，Ａｓｐｈａｌｔ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ２００７
【発明の概要】
【００３０】
（発明の要旨）
第一の態様によると、最終適用条件で従来のポリマー改質ビチューメンで達成されるものに類似した機械的特性を有するビチューメン組成物であって、超分子集合体を形成することができる少なくとも一つの成分を含み、分散液または溶液の形態である前記ビチューメン組成物が、本発明の要旨である。前記成分は、好ましくは、超分子ポリマーである。
【００３１】
驚くべきことに、本発明のビチューメン組成物は、ビチューメンのものと比較して強化された機械的特性を有し、従って、この最終用途、例えば、一般に、道路、駐車場または滑走路、タックコート、チープシール、表面化粧仕上げ、表面含浸、屋根コーティング、またはルーフィング膜、および防水加工、ならびにビチューメン接着剤組成物のための強化された機械的特性を有する。
【００３２】
本発明は、超分子集合体を形成することができる成分をビチューメンに添加するプロセスを、純粋なビチューメンが保管される温度に類似した温度で行うという利点を有する。ビチューメンへのこのような成分の添合は、高温でのこの低い粘度のため、従来のポリマー改質ビチューメンの場合より相当容易である。ビチューメンへのこの分散のために、従来のポリマー改質ビチューメンと比較して、実質的により低い温度、中から低剪断条件下でのより短い混合時間を必要とする。本発明は、適用条件での機械的特性の強化を達成するために触媒または可溶剤などのいずれの他の化合物も必要としないが、必要な場合には多少添加してもよく、他の従来の添加剤も同様である。
【００３３】
本発明のビチューメン組成物は、超分子集合体を形成することができる成分を含有する。これは、孤立した物体として上で述べた成分が、物理的結合で互いに保持された分子の集合体を含有することを意味する。本発明において、前記物理的結合は、超分子集合体を形成することができる成分に、ポリマーの性質、ガラス転移温度、および１％以上の変形での弾性挙動をもたらす。これらの特性は、上述の成分のみに関して測定される。従って、本発明では、超分子集合体を超分子ポリマーと呼ぶ。本発明のビチューメン組成物は、分散液または溶液の構造を有する。分散液とは、屈折率の差のおかげで光学顕微鏡で見ることができる二相構造であって、一方の相が他方の相中に球の形状で分配されており、光学顕微鏡下で二相間の界面が鮮明である構造を意味する。溶液とは、内部に屈折率の鮮明な変化を示さない、および従って、内部に鮮明な形を示さない単相の物体を意味する。
【００３４】
本発明のビチューメン組成物が分散液の構造を有するとき、二つの状態が可能である。第一の分散状態では、超分子集合体を形成することができる成分が、本質的に分散相中に存在する。分散相は、上述の成分を膨潤させるビチューメンの多少の成分も含有する可能性がある。第二の分散状態では、超分子集合体を形成することができる成分が、本質的に連続相中に存在する。ビチューメンの多少の成分が、上述の成分を膨潤させる可能性がある。この状態では、分散相が本質的にビチューメンである。上述の成分の適用量およびビチューメンの性質に依存して、これら二つの状態に遭遇することがある。ビチューメン組成物の構造をこの用途に合わせてこの性能を最適化することが重要である。例えば、ルーフィング用途に有効であるビチューメン組成物は、連続相中の膨潤ポリマーの分散液を含むと有利である。例えば、均一に分配されていない分散物を有する分散液は、劣った保管安定性を表す。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、分散液の形態のビチューメン組成物の典型的な組織形態を示す。
【図２】図２は、組成物２、３および純粋なビチューメンについてのＩＲ吸収を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
（発明の詳細な記述）
本発明のビチューメン組成物は、分散液または溶液の形態であり、ならびに少なくとも一つのビチューメンと超分子集合体を形成することができる少なくとも一つの成分とを含む。超分子集合体を形成することができる少なくとも一つの成分の含量は、このビチューメンに対して、好ましくは、０．０５重量％から２０重量％の範囲である。超分子集合体を形成することができる少なくとも一つの成分０．０５％未満は、期待される効果をもたらさないであろう。超分子集合体を形成することができる少なくとも一つの成分の２０％を超える量は、本発明の目的に矛盾しない。２０％のこの上限は、単に経済的な意図で設定したものである。期待される効果は、２０％を超える量でも達成され、３０％または４０％を超える量ででさえも達成れるであろう。
【００３７】
ビチューメンとは、大気圧または減圧下での石油の蒸留から得られるビチューメン材料、タールサンドおよび瀝青砂の抽出から得られる製品、このようなビチューメン材料の酸化および／もしくは融剤処理の産物、ならびにブローンまたはセミブローンアスファルト、合成ビチューメン（例えば、ＦＲ  ２  ８５３  ６４７に記載されているもの）、タール、芳香族および／もしくはパラフィン系炭化水素と混合された石油樹脂またはインデン−クマロン樹脂、ならびにこのようなものの混合物を意味する。
【００３８】
本明細書において前に説明したように、超分子集合体（超分子ポリマー）を形成することができる成分をビチューメンに添合して、本発明のビチューメン組成物を形成する。
【００３９】
超分子ポリマーは、ポリマー様特性を有する超分子集合体である：これは、一般に−１００℃と＋５０℃の間の、少なくとも一つのガラス転移温度を有し、および１％以上の変形での引張りまたは剪断時に２０℃で弾性挙動を一般に有する。ガラス転移温度は、幾つかの方法で測定することができる（例えば、Ｂｒａｎｄｒｕｐ，「Ｔｈｅ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ」４ｔｈ  ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｗｉｌｅｙ（１９９９；２００５）参照）。
【００４０】
弾性挙動は、応力増加および減少に基づく変形の可逆性を意味し、例えば、Ｗａｒｄ  ａｎｄ  Ｈａｄｌｅｙ，「Ａｎ  ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｔｏ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  ｓｏｌｉｄ  ｐｏｌｙｍｅｒｓ」，Ｗｉｌｅｙに記載されている実験に従って特性付けすることができる。
【００４１】
加えて、超分子集合体は、化学結合ではなく物理的結合によるより小さな分子（即ち、前記超分子集合体を形成することができる成分）の連結によって形成される。このような連結は、高温（典型的には１００℃超）での少なくとも部分的な解離を見込んでおり、これによって、典型的な保管温度でのビチューメンへのより容易な分散が可能となる。
【００４２】
詳細には、このような物理的結合は、低分子量分子中に存在する類似したまたは異なる官能基間での水素結合であり得る。これらの水素結合性官能基は、この低分子量分子上で、１回または多数回、共有結合していることがある。
【００４３】
好ましい実施形態によると、ビチューメン組成物中に存在する超分子集合体を形成することができる成分は、このビチューメン組成物が溶液であろうと、分散液であろうと、非晶質状態である。
【００４４】
この非晶質状態は、例えば、Ｌ．Ｃ．Ｓａｗｙｅｒらによって「Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ」，Ｃｈａｐｍａｎ  ＆  Ｈａｌｌ，Ｓｅｃｏｎｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ  １９９６の２４から２５頁および８３から８４頁に開示されているものなどの様々な技術によって証明することができ：超分子集合体を形成することができる成分（褐色環境に近い未着色のまたはわずかに着色された領域）が見える透過型光学顕微鏡のもとでプローブを検査する。その後、９０°の角度に配置された２つの直線偏光子（可視光、４００から７００ｎｍ）を使用してこのプローブを照らす。非晶質状態の場合、光を透過しないので、超分子集合体を形成することができる成分をもう見ることはできない。この現象は、これらの領域の内部に存在する成分の複屈折の不在に起因する。前記成分は、非晶質または等方性であるからである。
【００４５】
好ましくは、本発明に記載するビチューメン組成物は、超分子集合体を形成することができる少なくとも一つの成分を含み、この成分は、
（ｉ）ａ、式（１）から（４）を有する官能基：
【００４６】
【化１】
0005474834.tif 000002
（式中、
Ａは、酸素、硫黄またはＮＨから選択され、好ましくは酸素であり；
Ｘは、炭化水素基、好ましくは置換または非置換、線状または分岐アルキル鎖を表し；
Ｒは、第一アミン、第二アミンまたはヒドロキシル官能基を含む基を表す。）
または
（ｉ）ｂ、式（５）もしくは（６）を有する官能基：
【００４７】
【化２】
0005474834.tif 000003
（式中、
Ｒは、第一アミン、第二アミンまたはヒドロキシル官能基を含む基を表す。）、
および（ｉｉ）少なくとも一つの反応性基を含む少なくとも一つの脂肪酸モノマー、および／または一つの同一のもしくは異なる脂肪酸ダイマー、および／または一つの同一のもしくは異なる脂肪酸トリマー、または脂肪酸の誘導体、例えば脂肪酸エステルもしくは脂肪酸塩化物
との反応の成果である。
【００４８】
好ましくは、本発明に記載するビチューメン組成物は、超分子集合体を形成することができる少なくとも一つの成分を含み、この成分は、２−アミノエチルイミダゾリジン−２−オン（本明細書ではＵＤＥＴＡと呼ぶ）および／または３−アミノ−１，２，４−トリアゾール、および
一つもしくは幾つかの同一のもしくは異なる脂肪酸ダイマーおよび／または一つもしくは幾つかの同一のもしくは異なる脂肪酸トリマー５１から１００重量％と、
一つもしくは幾つかの同一のもしくは異なる脂肪酸モノマーおよび／または一つもしくは幾つかの同一のもしくは異なる脂肪酸高級オリゴマー０から４９重量％と
の混合物
の反応から得られる超分子ポリマーである。
【００４９】
本明細書において用いる場合、高級脂肪酸オリゴマーは、対応する脂肪酸トリマーより大きい分子量を有する。概して、これらは、この脂肪酸のテトラマー、ペンタマーなどである。
【００５０】
超分子ポリマーにおける水素結合は、（１）から（６）に示したものの間で選択される二つの同一のまたは異なる官能基間で発生する。構造（１）から（６）における炭素原子は、置換されていることがある。
【００５１】
（１）から（４）の官能基を少なくとも有する一定の分子は、２または３個の炭素原子によって隔てられたＮＨ２またはＮＨを含む成分と尿素の反応物、さらに正確には、アルキレンアミン、アミン、アミノアルコールまたはアミドアミンと尿素の反応からのものに対応する。尿素とポリアルキルアミンの反応の結果の例は、
ＵＤＥＴＡ：尿素とジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）の反応から得られる、２−アミノエチルイミダゾリジン−２−オンまたは１−（２−アミノエチル）イミダゾリジン−２−オン；
ＵＴＥＲＡ：尿素とトリエチレンテトラアミン（ＴＥＴＡ）の反応から得られる、１−（２−［（２−アミノエチル）アミノ］エチル）イミダゾリジン−２−オン；
ＵＴＥＰＡ：尿素とテトラエチレンペンタアミン（ＴＥＰＡ）の反応から得られる、１−（２−｛２−［（２−アミノエチルアミノ］エチル｝アミノ）エチル］イミダゾリジン−２−オン
である。
【００５２】
（１）から（４）に示したもののような構造を有する分子の他の例は、尿素またはチオ尿素と、
異なるポリアミン、例えば、ジイソプロピレントリアミン、ジ（１，２−ブチレン）トリアミン、ジ（２，３−ブチレン）トリアミン、Ｎ−メチルジエチレントリアミン、Ｎ−エチルジエチレントリアミンおよびトリプロピレンテトラアミン；
アミノアルコール、例えば、２−［（２−アミノエチル）アミノ］エタノール
との反応からのものである。
【００５３】
（５）に示したような構造を有する分子の中で、一例は、４−アミノ−１，２，４−トリアゾールである。（６）に示したような構造を有する分子の中で、一例は、３−アミノ−１，２，４−トリアゾールである。
【００５４】
この反応に用いることができる脂肪酸の例は、少なくとも５個の炭素原子を有する飽和または不飽和カルボン酸、例えば、線状一塩基酸、例えばラウリン酸、ミリスチン酸、オレイン酸、ステアリン酸、リノール酸またはリノレイン酸、分岐一塩基酸、例えば２−エチルヘキサン酸、線状二塩基酸、例えばグルタル酸、アジピン酸、ピメル酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、ブラシル酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、タプス酸またはオクタデカン二酸、分岐二塩基酸、例えば３，３−ジメチルグルタル酸、ならびにさらに好ましくは、（マツ、トウモロコシ、ヒマワリ、大豆、レーズン種子、リネンもしくはホホバにおいて見つけられる）植物起源の不飽和脂肪酸、例えばウンデシレン酸、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレイン酸、リシノール酸、エイコセン酸もしくはドコセン酸、または（魚油において見つけられる）動物起源の不飽和脂肪酸、例えばエイコサペンタエン酸もしくはドコサヘキサエン酸、のオリゴマー化の結果として得られる脂肪酸混合物を含有するダイマーおよびトリマーである。
【００５５】
脂肪酸の好ましい例として、不飽和分子を含む脂肪酸、例えば、二重結合の縮合反応によってオリゴマー化されているオレイン酸タイプのものを挙げることができる。この反応は、ダイマーおよびトリマーを本質的に含むブレンドを生じさせる結果となる。脂肪酸ダイマーおよびトリマーとは、２または３個の同一のまたは異なるモノマーのオリゴマーと解釈する。有利には、飽和されているまたは不飽和であるこれらの脂肪酸は、１２から１００個およびさらに有利には２４から９０個の炭素原子を含む。
【００５６】
脂肪酸オリゴマーのブレンドは、所与の脂肪酸ダイマー：トリマー比を一般に含む。脂肪酸モノマーと高級オリゴマー（テトラマー、ペンタマーなど）の比率は、脂肪酸ダイマーとトリマーの比率と比較して低い。加えて、脂肪酸ブレンドのダイマー／トリマー比は、本発明において使用する超分子ポリマー、例えば結晶性の量および結晶化動態、に対して影響を及ぼす。
【００５７】
１８個の炭素原子、Ｃ１８、を有する脂肪酸からの環式ダイマーおよびトリマーを代表する、脂肪酸ダイマーおよびトリマーの例を下に示す。市販の製品は、部分的にまたは完全に水素化されている構造も含む、このような組成物の異性体のブレンドであることに、留意しなければならない。
【００５８】
【化３】
0005474834.tif 000004
【００５９】
【化４】
0005474834.tif 000005
【００６０】
脂肪酸オリゴマーの好ましいブレンドは、（環式のものの線状の）Ｃ１８脂肪酸のダイマー、トリマーおよびモノマーを含有し、ダイマーおよびトリマーが主要組成物であり、モノマーが副次的組成物である。
【００６１】
さらに好ましいブレンドは、
同一のまたは異なる脂肪酸モノマー０．１から４０重量％、さらに好ましくは０．１から１０重量％；
同一のまたは異なる脂肪酸ダイマー０．１から９９．８重量％、さらに好ましくは１８から９８重量％；および
同一のまたは異なる脂肪酸トリマー０．１から８５重量％、さらに好ましくは２から７０重量％
を含む。
【００６２】
このようなダイマーおよびトリマー脂肪酸混合物の市販の例は、Ｕｎｉｑｕｅｍａ製品Ｐｒｉｐｏｌ（登録商標）１０１７、Ｐｒｉｐｏｌ（登録商標）１０４８、Ｐｒｉｐｏｌ（登録商標）１０１３、Ｐｒｉｐｏｌ（登録商標）１０４０、Ｐｒｉｐｏｌ（登録商標）１００９およびＰｒｉｐｏｌ（登録商標）１００６、Ａｒｉｚｏｎａ  ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製品Ｕｎｉｄｙｍｅ（登録商標）６０、Ｕｎｉｄｙｍｅ（登録商標）４０およびＵｎｉｄｙｍｅ（登録商標）１４、Ｃｏｇｎｉｓ製品Ｅｍｐｏｌ（登録商標）１００８、Ｅｍｐｏｌ（登録商標）１０１８、Ｅｍｐｏｌ（登録商標）１０４３、Ｅｍｐｏｌ（登録商標）１０４５、Ｅｍｐｏｌ（登録商標）１０１６、およびＯｌｅｏｎからの製品、例えば、Ｒａｄｉａｃｉｄ（登録商標）０９８０である。これらの製品、Ｐｒｉｐｏｌ（登録商標）、Ｕｎｉｄｙｍｅ（登録商標）、Ｅｍｐｏｌ（登録商標）およびＲａｄｉａｃｉｄ（登録商標）は、Ｃ１８の脂肪酸モノマーおよびＣ１８の脂肪酸オリゴマー多数を含む。
【００６３】
本発明において使用する超分子ポリマーは、構造（１）から（６）と脂肪酸誘導体、例えば脂肪酸エステルまたは脂肪酸塩化物、との反応の結果として得ることもできる。好ましい脂肪酸エステルは、脂肪酸メチルエステル、詳細には、上で説明したような脂肪酸ダイマーまたは脂肪酸オリゴマー混合物の脂肪酸メチルエスエルである。脂肪酸塩化物の一例は、塩化セバコイルである。
【００６４】
本発明において使用する半結晶質超分子ポリマーの例として、脂肪酸ダイマーとＵＤＥＴＡの反応から得られる、以下の構造を有するポリマーを挙げることができる：
【００６５】
【化５】
0005474834.tif 000006
【００６６】
本発明において使用する超分子ポリマーの他の例は、
Ｅｍｐｏｌ（登録商標）１００８とＵＤＥＴＡの反応から得られる、Ｓｕｐｒａ  １００８；
Ｕｎｉｄｙｍｅ（登録商標）とＵＤＥＴＡの反応から得られる、Ｓｕｐｒａ  １０６０；
Ｅｍｐｏｌ（登録商標）１００８とＵｎｉｄｙｍｅ（登録商標）６０とＵＤＥＴＡの反応から得られる、Ｓｕｐｒａ  １００８／１０６０；
Ｐｒｉｐｏｌ（登録商標）１０１７とＵＤＥＴＡの反応から得られる、Ｓｕｐｒａ  １０１７；
Ｐｒｉｐｏｌ（登録商標）１０４０とＵＤＥＴＡの反応から得られる、Ｓｕｐｒａ  １０４０；
Ｐｒｉｐｏｌ（登録商標）１０４８とＵＤＥＴＡの反応から得られる、Ｓｕｐｒａ  １０４８；
Ｕｎｉｄｙｍｅ（登録商標）１４とＵＤＥＴＡの反応から得られる、Ｓｕｐｒａ  １０１４；
Ｒａｄｉａｄｉｃ（登録商標）０９８０とＵＤＥＴＡの反応から得られる、Ｓｕｐｒａ  ０９８０
である。
【００６７】
超分子ポリマーならびにこれを含有するビチューメン組成物の熱機械的特性に一般に影響を及ぼす、本発明において使用する超分子ポリマーの合成におけるもう一つの変数は、分子（１）から（６）と脂肪酸ブレンドとの化学量論比である。例えば、ＵＤＥＴＡ分子の場合、脂肪酸と反応性アミンの数を、脂肪酸中のそれぞれの酸基につき１個のアミン（もしくはＵＤＥＴＡ分子）を意味する、化学量論比になるように調整することができ、またはそれぞれの酸基についてのアミン（ＵＤＥＴＡ分子）の過剰もしくは不足を意味する、非化学量論比になるように調整することができる。一例として、（１）構造の数と脂肪酸モノマー、ダイマーまたはトリマー中の酸基の数との比は、０．２と２の間である。
【００６８】
ＵＤＥＴＡと（ダイマーおよびトリマーを含有する）脂肪酸の混合物との反応の結果として得られる、本発明に記載するビチューメン組成物のための好ましい超分子ポリマーは、一般に、約３０℃から１５０℃の融解温度および−５０℃と３０℃の間のガラス転移温度を有する半結晶性のものである。
【００６９】
ＷＯ  ２００６／０８７４７５に記載されているものなどの弾性特性を有する非結晶質超分子ポリマーを含むビチューメン組成物も、本発明の一部である。
【００７０】
本発明のもう一つの実施形態によると、超分子集合体を形成することができる少なくとも一つの成分は、従来のポリマー分子１個あたり平均で水素結合性官能基少なくとも１個で改質された従来のポリマーから選択される。前記従来のポリマーは、線状であることもあり、分岐していることもあり、または化学的に架橋していることもある。本発明のために、従来のポリマーとは、共有結合によって連結された、同一あろうとなかろうと２つ以上の繰り返し単位を含む分子によって構成されているおよび少なくとも５００ダルトンの分子量を有するものと解釈する。従来のポリマーの非限定的な例は、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレンおよびこれらの水素化型、ポリイソブチレン、スチレンとポリブタジエンおよびイソプレンのブロックコポリマー、およびこれらの水素化型、例えばポリスチレン−ｂ−ブタジエン（ＳＢ）、ポリスチレン−ｂ−ブタジエン−ｂ−スチレン（ＳＢＳ）、ポリスチレン−ｂ−イソプレン−ｂ−スチレン（ＳＩＳ）、ポリスチレン−ｂ−（イソプレン−ｓｔａｔ−ブタジエン）−ｂ−スチレンまたはポリスチレン−ｂ−イソプレン−ｂ−ブタジエン−ｂ−スチレン（ＳＩＢＳ）、水素化ＳＢＳ（ＳＥＢＳ）、ポリスチレン−ｂ−ブタジエン−ｂ−メチルメタクリラート（ＳＢＭ）、この水素化型（ＳＥＢＭ）、ポリメチルメタクリラート−ｂ−ブチルアクリラート−ｂ−メチルメタクリラート（ＭＡＭ）、ポリスチレン−ｂ−ブチルアクリラート−ｂ−スチレン（ＳＡＳ）、スチレンとブタジエンの統計的コポリマー（ＳＢＲ）およびアクリロニトリルとブタジエンの統計的コポリマー（ＮＢＲ）ならびにこれらの水素化型、ブチルゴムまたは水素化されたもの、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−ビニルアルコールコポリマー、エチレン−プロピレンコポリマーおよびエチレン−プロピレン−ジエンコポリマー（ＥＰＤＭ）、アクリル酸モノマーとエチレンのコポリマー、エチレンとアクリル酸エステルのコポリマー、エチレン、アクリル酸エステル、無水マレイン酸のコポリマー、ＡＲＫＥＭＡ社から商標名ＬＯＴＡＤＥＲ（登録商標）で入手できる、エチレン、アクリル酸エステル、官能化アクリル酸エステル、例えばグリシジルアクリラートまたはメタクリラート、のコポリマー、アクリル酸またはメタクリル酸ポリマーまたはコポリマー、例えば、（メタ）アクリル酸エステルに基づく樹脂、例えばポリブチルアクリラートおよびスチレン、メチルメタクリラートまたは他のアクリル酸モノマーとのこのコポリマー、ならびにこれらの混合物である。
【００７１】
好ましくは、このような従来のポリマー中に存在する水素結合性官能基は、この従来のポリマー上の直接反応を受ける、またはこの従来のポリマーのモノマーと共重合することができるモノマー上の反応を受ける、本明細書において前で説明した官能基１から６から選択される。
【００７２】
本発明のビチューメン組成物は、水性エマルジョンの形態である場合があり、この水分量は、一般にこのエマルジョンの全容量の１０から７０容量％にわたる。
【００７３】
本発明のビチューメン組成物は、これらの調製プロセスにおいて通例のポリマー改質ビチューメンに勝る固有の利点をもたらす。通常、ビチューメンへの通例のポリマーの分散は、このビチューメンをこれらの通常の保管温度（約２０℃まで）より高い温度に加熱すること、および中から高剪断条件下での長い混合時間（通常は数時間）を必要とする。対照的に、本発明の調製プロセスは、純粋なビチューメンが通例保管される温度にかなり近い温度で、および中から低剪断条件下で有意に短い時間（数分）で、行うことができる。相分離を回避するために架橋剤を必要としない。
【００７４】
本発明のビチューメン組成物は、１つまたは幾つかの他の成分、例えば、ビチューメンおよびアスファルトの分野において一般に使用されているもの、も含むことがある。このような他の成分の例は、剥離防止剤（粘着強化剤）である。このような剥離防止剤の非限定的な例は、アルキルカルボン酸、式Ｒ−Ｏ−（（ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ）ａ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｂ）ｃＰ（＝Ｏ）−ＯＨｄ（式中、Ｐは、リンであり、ｃは、１と２の間であり、ｃ＋ｄは、３に等しく、ａは、０と３の間であり、ｂは、０と６の間であり、およびＲは、６から３０個の炭素原子を有する炭化水素鎖である。）の化合物を有する生成物（本明細書では、以後、生成物Ａと呼ぶ）、第四級アルカノールアミン、アルキルアミドポリアミン、アルキルイミダゾリンおよびアルキルイミダゾポリアミンの脂肪酸エステル、ポリアミンと脂肪カルボン酸との反応からの生成物、アルキルポリアミンと脂肪カルボン酸との反応からの生成物、および同様に、脂肪酸または植物油とジエタノールアミンとの反応、その後のポリアミンとの反応からの生成物である。
【００７５】
第四級アルカノールアミンの非限定的な例は、例えば（メタン）スルホン酸などの、強有機または無機酸との、ベタイン塩およびＮ，Ｎ，Ｎ−トリアルキルコリン塩である。ポリアミンは、非限定的な例として、ジメチルアミノプロピルアミン、Ｎ−アミノエチルピペラジン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミンおよびテトラエチレンペンタミンである。
【００７６】
ビチューメン組成物中の可能な追加成分の他の例は、パラフィン、例えば、ＵＳ  ６，５８８，９７４に記載されているＦｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈパラフィン、剥離防止剤、脂肪酸および官能化ワックスのエステル、例えばＷＯ  ２００７／０７３３７８に列挙されているもののようなジアルキルジアミド、融剤、通例のポリマー、例えばポリエチレン、スチレン／ブタジエンコポリマー、またはエチル酢酸ビニルコポリマー、植物または鉱物源からの油およびこれらの誘導体、ポリリン酸、オルトリン酸、ピロリン酸である。さらなる例は、以下の添加剤である：
Ａ）本明細書において前に説明した生成物Ａ；
Ｂ）（ジ）アルカ（エン）イルフェノールと、アルデヒドであって１から１０個の炭素原子およびさらに詳細には１から５個の炭素原子を有するアルデヒド、およびさらにいっそう詳細にはパラホルムアルデヒドまたはアセトアルデヒドとの反応生成物であって、後に（ポリ）オキシエチル化および／または（ポリ）オキシプロピル化され、アルカ（エン）イル基が、１から５０個の炭素原子、好ましくは２から２０個の炭素原子、およびさらに好ましくは３から１２個の炭素原子を有し、ジアルカ（エン）フェノールが、ことによると同一であり、またはことによると異なり、（ポリ）オキシエチル化および／または（ポリ）オキシプロピル化の結果として生ずる単位が、４５ｇ／ｍｏｌ以上および２０，０００ｇ／ｍｏｌ未満の分子量を有し、成分Ａにおけるフェノール単位が、３から５０個にわたる、前記反応生成物；
Ｃ）（ポリ）オキシエチル化および／または（ポリ）オキシプロピル化の結果として生ずる単位が、４５ｇ／ｍｏｌ以上および２０，０００ｇ／ｍｏｌ未満の分子量を有する、（ポリ）オキシエチル化および／または（ポリ）オキシプロピル化２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン−エピクロロヒドリンコポリマー；
Ｄ）（ポリ）オキシエチル化および／または（ポリ）オキシプロピル化の結果として生ずる単位が、４５ｇ／ｍｏｌ以上および２０，０００ｇ／ｍｏｌ未満の分子量を有する、（ポリ）オキシエチル化および／または（ポリ）オキシプロピル化ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン−エピクロロヒドリンコポリマー；
Ｅ）（ポリ）オキシエチル化および／または（ポリ）オキシプロピル化の結果として生ずる単位が、４５ｇ／ｍｏｌ以上および２０，０００ｇ／ｍｏｌ未満の分子量を有する、（ポリ）オキシエチル化および／または（ポリ）オキシプロピル化ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン−エピクロロヒドリンコポリマー；
Ｆ）アルキルジカルボン酸またはこの混合物の（ポリ）オキシエチル化および／または（ポリ）オキシプロピル化の反応生成物であって、アルキル基が、１から２０個までの炭素原子、好ましくは１から１０個の炭素原子を有し、（ポリ）オキシエチル化および／または（ポリ）オキシプロピル化の結果として生ずるすべての単位が、１００ｇ／ｍｏｌ以上および２０，０００ｇ／ｍｏｌ未満の分子量を有する、前記反応生成物；
Ｇ）脂肪酸の（ポリ）オキシエチル化および／または（ポリ）オキシプロピル化の反応生成物であって、脂肪酸の炭素原子数が、１０から３０までにわたり、前記脂肪酸が、好ましくはタル油脂肪酸であり、（ポリ）オキシエチル化および／または（ポリ）オキシプロピル化の結果として生ずる単位が、１００ｇ／ｍｏｌ以上および２０，０００ｇ／ｍｏｌ未満の分子量を有する、前記反応生成物；
Ｈ）生成物Ｂと、生成物ＦとＧの混合物との反応生成物；
Ｉ）アルカ（エン）イル（アリール）スルホン酸およびアルカ（エン）イル（アリール）アミンからの塩であって、アルカ（エン）イル（アリール）単位が、６から３０にわたる炭素原子数を有する、好ましくは、ドデシルベンゼンスルホン酸と獣脂アミンの塩またはドデシルベンゼンスルホン酸とシクロヘキシルアミンとの塩である、前記塩；
Ｊ）アルカ（エン）イル（アリール）スルホン酸およびモルホリン、ピラジン、ピラゾリン、ピラゾロン、ピリジン、ピリジン、ピリミジン、ピロール、ピロリジン、ピロリドン、ピロリン、トルイジン、イミダゾール、インドール、インドリンまたはオキシインドールからの塩であって、アルカ（エン）イル（アリール）基が、６から３０個の炭素原子を有する、好ましくは、ドデシルベンゼンスルホン酸とモルホリンの塩である、前記塩；
Ｋ）１％と７０％の間の質量比（エチレンオキシド／コポリマー）を有する、５００ｇ／ｍｏｌと２０，０００ｇ／ｍｏｌの間の分子量を有するエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドのならびにこれらの混合物の統計的またはブロックコポリマー。
【００７７】
すべてのこれらの他の成分および添加剤を任意の公知手段によってビチューメン組成物に添加することができる。一般に、前記他の成分および添加剤の量は、本発明のビチューメン組成物中に、このビチューメン組成物の全質量の０．０１重量％から２０重量％にわたる総量で存在する。前段落で述べた１つまたは幾つかの成分を含有するビチューメン組成物への、超分子集合体を形成することができる少なくとも一つの成分の添加は、例えば、弾性特性、剛性、耐疲労性、耐低温亀裂性、わだち掘れ抵抗性、低温での可撓性、１００℃より上での流動性、１００℃より上での保管安定性、疎水性のような該組成物の１つまたは幾つかの特性を増大させることができる。
【００７８】
もう一つの態様において、本発明は、超分子集合体を形成することができる少なくとも一つの成分を含むビチューメン組成物の調製のためのプロセスに関し、このプロセスは、
超分子集合体を形成することができる前記成分を固体、溶融、溶解または分散状態のいずれかで、ビチューメンに、これが通例保管される温度と類似した温度またはこれより低い温度で添加する段階、
１つ以上の添加剤、例えば本明細書において前に説明したもの、を任意に添加する段階（これらと超分子集合体を形成することができる前記成分との間の添加順序は、問題とされない。）、
均質混合物を得るために十分な時間であって、一般には１分から数時間、典型的には１分から６０分にわたる期間、任意の機械的手段により、好ましくは穏やかに攪拌しながら、混合する段階、および
すぐに使えるビチューメン組成物を得る段階
を含む。
【００７９】
上のプロセスに従って得られるビチューメン組成物をこのままで使用して、または鉱物骨材と混合して、アスファルト混合物を得ることができる。
【００８０】
もう一つの実施形態によると、溶融または溶解状態の、超分子集合体を形成することができる少なくとも一つの成分を、例えば直接注入の使用または直接注入およびスタティックミキサーの使用などの、任意の公知手段によって、ビチューメンの連続流に添加することができる。
【００８１】
もう一つの態様では、本明細書における上のプロセスを行って、超分子集合体を形成することができる少なくとも一つの成分を含むビチューメンの水性エマルジョンを生じさせる。このような場合、スタティックミキサーもしくは可動部を有するミキサーまたはこれら両方を組み合わせたものを使用して、ビチューメン組成物を水相と混合する。
【００８２】
もう一つの態様によると、本発明は、超分子ポリマーを形成することができる少なくとも一つの成分と、少なくとも一つ以上の添加剤、例えば、本明細書において前に列挙したものであって、剥離防止剤、パラフィン、例えばＵＳ  ６，５８８，９７４に記載されているＦｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈパラフィン、脂肪酸および官能化ワックスのエステル、例えばＷＯ  ２００７／０７３３７８に列挙されているもののようなジアルキルジアミド、融剤、通例のポリマー、植物または鉱物源からの油およびこれらの誘導体、ポリリン酸、オルトリン酸、ピロリン酸の中から、ならびに上でＡからＫに属しているとした添加剤の１つ以上の中から概して選択されるものとを含む配合物に関し、この配合物は、上で説明したものなどの分散液または溶液の形態である。
【００８３】
このような配合物は、１パック成分の形態である場合もあり、２パック成分の形態である場合もある。１パック成分の形態の場合、超分子集合体を形成することができる少なくとも一つの成分と上で定義したような少なくとも一つの添加剤とを混合することによって、前記配合物を得ることができる。
【００８４】
本発明において提示するビチューメン組成物についての主な用途は、道路、駐車場、滑走路または任意の類似の転圧面の建設のための、ルーフィングおよびより一般的には防水加工のための、アスファルト混合物の製造である。本発明に記載するようなビチューメン組成物を用いて製造される、結果として得られるアスファルト混合物は、驚くほど強化された機械的特性を有する。
【００８５】
従って、およびさらにもう一つの態様によると、本発明は、前に説明したとおりのビチューメン組成物および／または上で定義したとおりのアスファルト混合物で全体がまたは一部がコーティングされている表面に関し、前記表面は、一般に、転圧面、例えば、道路、駐車場、橋、車道、高速道路、滑走路または任意の類似した転圧面、ならびにまた、ビチューメンまたはアスファルトコーティングを必要とする任意の表面、例えば舗道、歩道、運動場、屋根、壁およびこれらに類するものである。
【００８６】
アスファルト混合物を製造するために本発明のビチューメン組成物と共に使用する鉱物骨材は、化学的性質、形状またはサイズに関して制限はなく、ならびに採石場からの製品、以前のアスファルト混合物（例えばｔｈｅ  Ｆｒｅｎｃｈ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ＡＦＮＯＲ  ＸＰ  Ｐ９８−１３５  ｆｒｏｍ  Ｄｅｃｅｍｂｅｒ  ２００１において定義されている、再生アスファルト舗道、ＲＡＰ）から回復させた骨材、建築物解体からの産物および上のものの任意の混合物であり得る。本発明において提示するビチューメン組成物を用いて調製されるアスファルト混合物は、アスファルト混合物の他の一般的な成分、例えば、有機繊維（例えば、セルロース、綿、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリビニルアルコールおよびポリアミド繊維）および無機繊維（例えば、ガラス、金属または炭素繊維）を含有することがある。
【００８７】
本発明の一実施形態において、ビチューメン組成物を、無水ビチューメン組成物を利用してまたはエマルジョンとして利用して、タックコートの、チープシールの、表面化粧仕上げ材における、表面含浸の、屋根材コーティングまたはルーフィング膜の、防水加工の、公知の技術のために使用する。
【００８８】
本発明のもう一つの実施形態では、ビチューメン組成物を接着剤配合物に含める。
【００８９】
本発明に記載するビチューメン組成物は、任意のアスファルト混合物製造方法、例えば、ビチューメンエマルジョン添加、無水ビチューメン添加、または温間もしくは準温間混合物製造（この場合、製造温度は、通例の熱間混合プロセスにおけるものより低いが室温より高い。）のための幾つかのプロセスのうちのいずれかを利用するもの、において使用することができ、例えば、ビチューメン発泡技術、例えば多段階加熱および乾燥および混合装置を伴う特別な発泡装置を使用するＵＳ  ２００８／０２２５９７１４、軟質ビチューメンバインダーと骨材の混合物に併せた硬質ビチューメンバインダーを使用するＵＳ  ５，９１０，２１２およびＷＯ  ９７／２０８９０、または高分散能添加剤を使用するＵＳ  ２００５／００７６８１０、または骨材の一部を加熱し、乾燥させ、ビチューメンと混合し、その後、湿潤骨材と混合するＥＰ  １  ４６９  ０３８、または骨材を乾燥させ、ビチューメンと混合するが、骨材の初期湿度が少し残るような乾燥段階を伴うＵＳ  ２００６／００２３６６１４、または選択された界面活性剤を伴う油中水型ビチューメン分散液を使用するＷＯ  ０７／１１２３３５、またはビチューメンに添加されたＦｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈパラフィンを使用するＵＳ  ６，５８８，９７４、において、これらの言及したビチューメンと併用することができ、または部分的もしくは完全な代替で使用することができる。
【００９０】
本発明に記載するビチューメン組成物は、通例のポリマー改質ビチューメンでの従来の水／ビチューメンまたはビチューメン／水エマルジョン製造プロセスに勝る利点を提供する。より低い温度および圧力での本発明に帰する、より低い温度での同じ粘度により、改質ビチューメンでのエマルジョンの調製が可能となる。ビチューメンのより低い針入度級を用いることができる。
【００９１】
もう一つの態様によると、本発明は、アスファルト混合物の調製のためのプロセスに関し、このプロセスでは、請求項１に記載のビチューメンまたはビチューメン組成物を混合プロセスに加える前、加えると同時にまたは加えた後に、超分子集合体を形成することができる少なくとも前記成分を固体、溶融、溶解または分散状態で鉱物骨材に添加する。
【００９２】
これは、アスファルト組成物に添加することができる他の成分および添加剤：剥離防止剤、パラフィン、例えばＵＳ  ６，５８８，９７４に記載されているＦｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈパラフィン、脂肪酸および官能化ワックスのエステル、例えばＷＯ  ２００７／７３３７８に列挙されているもののようなジアルキルジアミド、融剤、通例のポリマー、植物または鉱物源からの油およびこれらの誘導体、ポリリン酸、オルトリン酸、ピロリン酸、成分ＡからＫにもあてはまる。
【００９３】
アスファルト混合物の調製のための上のプロセスは、本発明のビチューメン組成物が水性エマルジョンの形態である場合、有利に行うことができる。
【００９４】
本発明は、熱間混合によって生成されるアスファルト混合物の製造、敷設および締固めにも幾つかの利点をもたらす。熱間混合による本発明でのアスファルト混合物の製造は、純粋なビチューメンで通常用いられるものに類似した温度で行うことができる。これは、通例のポリマー改質ビチューメンでは一般に実行できない。これを調製温度から純粋なビチューメンが通常保管される温度に冷却すると（約２０℃の差）、粘度の少なからぬ上昇が発生するからである。粘度の上昇は、改質ビチューメンによる鉱物骨材の被覆困難または不完全被覆をもたらす。この粘度上昇は、アスファルト混合物の敷設および締固めに対しても負の影響を及ぼすであろう。本発明において提示するビチューメン組成物を用いて製造したアスファルト混合物の場合、この粘度が、製造、敷設および締固め温度で、純粋なビチューメンのものに類似したままであるので、粘度の上昇に関連した特別な問題は発生しないであろう。加えて、本発明において提示するビチューメン組成物でのアスファルト混合物製造は、純粋なビチューメンで通常実施される温度よりさらに低い温度、例えば、純粋なビチューメンが通常保管される温度より低い温度で行うことができる。このようなアスファルト混合物は、通例のポリマー改質ビチューメンを用いて製造されたものより良好な流動性を提示し、その上さらに、最終適用条件でこの混合物の機械的特性を強化することから、より低い温度で敷設および締固めすることもできる。
【００９５】
本発明のビチューメン組成物を使用することによる製造温度の低下は、通例の改質ビチューメンを用いる製造の場合ほど無機骨材を加熱する必要がないので、結果として、アスファルトミックス製造中の消費エネルギーも低下させるであろう。加えて、エネルギーのこの低下は、ＣＯ２および他の温室効果ガス排出物の低減、ならびにビチューメンおよびポリマー酸化の低減も意味する。
【００９６】
アスファルト混合物を製造するために用いたときの本発明のもう一つの利点は、通例のポリマー改質ビチューメンを用いて製造されたもの、特に、化学的に架橋しているものと比較して、この再循環の容易さである。再加熱すると、本発明のビチューメン組成物を含むアスファルト混合物は、同じ温度でより良好な流動性を有し、その結果、処理、流し、混合および締固め段階が助長されるからである。
【００９７】
（実施例）
超分子ポリマーＳｕｐｒａ  １０１７の調製例
この実施例に超分子ポリマーＳｕｐｒａ  １０１７の調製を提示する。
【００９８】
変速攪拌モーターと、反応物を導入するための入口と、窒素などの不活性ガスを導入するための入口と、測定プローブ（例えば、温度プローブ）のための入口と、真空発生システム（真空ポンプ、真空トラップなど）に接続することができる蒸気凝縮／抽出システムと、恒温槽から来る電熱流体、例えば油、をこの内部に循環させることによって反応器の内容物を加熱／冷却することができるジャケットとを装備したガラス反応器の中に、１９３．４の酸価数（ｍｇ  ＫＯＨ／（酸基を中和するために必要な生成物のｇ））のＰＲＩＰＯＬ（登録商標）１０１７酸ダイマー／トリマー１４５ｇを導入し、この混合物を攪拌しながら６０から８０℃に加熱した。その後、（約６０℃に）予熱したモル純度約８８％の２−アミノエチルイミダゾリジノン（ＵＤＥＴＡ）１６１ｇをゆっくりと導入し、攪拌によって均質にした。その後、具体的にはこの反応器の頂部に窒素を勢いよく流す（ｆｌｕｓｈ）ことにより、凝結水を抽出しながら、反応媒質を１６０℃にして（ＵＤＥＴＡの）アミン−（脂肪酸ダイマー／トリマー混合物の）酸の反応を生じさせた。
【００９９】
反応を放置して１６時間進行させ、その後、反応媒質を冷却した。その後、超分子ポリマーＳｕｐｒａ  １０１７を得た。この生成物の凝固点が６１℃であることを突き止め、得られた残留酸価数は、１．４９であり、ＴＡ  ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓからのＤＳＣ  Ｑ１０マシンを使用して−１５から１０℃のＴｇを測定した。
【０１００】
類似した方法に従って、他の超分子ポリマーを得た。
【実施例１】
【０１０１】
ＵＤＥＴＡとダイマーおよびトリマー脂肪酸の異なる混合物との反応から得た２つの異なる超分子ポリマー、Ｓｕｐｒａ  １０１７およびＳｕｐｒａ  １０４０、の複素粘度、貯蔵弾性率、Ｇ’、および損失弾性率、Ｇ’’、を、動的剪断レオメーターを使用して測定した。１４０℃および２５℃で０．２Ｈｚでのこのようなパラメータの値を表１に提示する。１６０／２２０の針入度級を有する純粋なＴＯＴＡＬビチューメンの値も比較のために示す。超分子ポリマーの粘度がこれらを容易に混合できる高温で純粋なビチューメンのものと然程異ならないことを認めることができる。室温での弾性率の値がビチューメンのものより少なくとも一桁大きいことも認めることができる。
【０１０２】
【表１】
0005474834.tif 000007
【実施例２】
【０１０３】
１６０／２２０の針入度を有するＴＯＴＡＬビチューメン１００部に固体形態のＳｕｐｒａ  １０１７  ５部を添加することによって、超分子ポリマー改質ビチューメンの調製を行った。ビチューメンを前以て１４０℃に加熱し、Ｓｕｐｒａ  １０１７の添加中、弱攪拌条件（約１００ＲＰＭ）下でこの温度で保持した。Ｓｕｐｒａ  １０１７を添加したら、この混合物を１５分間攪拌して均質混合物を得た。
【実施例３】
【０１０４】
実施例２におけるように調製した２つの異なる超分子ポリマー改質ビチューメンの貯蔵弾性率、Ｇ’、および損失弾性率、Ｇ’’、を、動的剪断レオメーターを使用して測定した。６０、４０および２５℃で、０．２Ｈｚでのこのようなパラメータの値を表２に示す。組成物１、２および３は、Ｓｕｐｒａ  １０１７  ２％、５％および１０％を１６０／２２０ビチューメンにそれぞれ添加することによって調製した。組成物４、５および６は、Ｓｕｐｒａ  １０４０  ２％、５％および１０％を１６０／２２０ビチューメンにそれぞれ添加することによって調製した。比較としての、Ｍａｌｅｔ社によって提供された市販ポリマー改質ビチューメン（ＰＭＢ−ＳＢＳ）は、硫黄架橋スチレン−ブタジエンブロックコポリマー２％で改質された１６０／２２０の針入度級を有するＴＯＴＡＬからのビチューメンである。
【０１０５】
Ｓｕｐｒａ  １０１７およびＳｕｐｒａ  １０４０組成物により、純粋なビチューメンに対して弾性率値が改善されることを認めることができる。Ｓｕｐｒａ  １０１７の最高濃度、組成物３、では、組成物２に対して２５℃での弾性率値の低下があることも認めることができる。これは、Ｓｕｐｒａ  １０４０を有する組成物についての場合ではないが、２５℃での弾性率値の５％から１０％への増加は、より低いＳｕｐｒａ  １０４０量で観察されたもの（例えば、０％から２％）より有意に低い。これは、機械的特性強化のためにビチューメン組成物に添加することができる超分子ポリマーの実際の量が、上限で制限されることを示している。この組成の限界は、使用するビチューメン等級および超分子ポリマーに応じて変化し得る。
【０１０６】
【表２】
0005474834.tif 000008
【実施例４】
【０１０７】
組成物２を使用して１４０℃でアスファルト混合物を調製した。舗道の建設のための標準粒度分布（ｇｒａｎｕｌｏｍｅｔｒｙ）を有する鉱物骨材を使用した：
石灰石フィラー      １．５％
砂  ０／２          ３２．５％
骨材  ２／６        ２５％
骨材  ６／１０      ４１％
【０１０８】
組成物２を調製し、通例の熱間混合アスファルト製造プロセスの場合のように、１４０℃で鉱物骨材に混入した。アスファルト混合物中の組成物２の含量は、骨材に対して５．６％であった。得られたアスファルト混合物を、ジャイレトリープレスを使用して１４０℃で締固めた。その後、この締固めたサンプルを冷却し、試験前に２４時間、一定温度（２０℃）で保持した。
【０１０９】
純粋な１６０／２２０ビチューメンを使用する同じ参照サンプル、および硫黄架橋ＳＢＳ  ２％を有するポリマー改質ビチューメンを使用する比較サンプルも同じようにした。Ｉｎｓｔｒｏｎ汎用試験機を使用して５０ｍｍ／分の速度での圧縮ですべてのサンプルに関して間接引張試験測定を行った。
【０１１０】
圧縮曲線から得た弾性率の値を表３に示す。この場合、組成物２は、純粋なビチューメンよりおよびまた２％スチレン／ブタジエン比較対照より有意に高い弾性率を驚くべきことに有することがはっきりとわかる。２％スチレン／ブタジエン改質ビチューメンがこの条件で純粋なビチューメンの機械的性能を向上させないことに留意しなければならない。
【０１１１】
【表３】
0005474834.tif 000009
【実施例５】
【０１１２】
超分子ポリマー改質ビチューメンを使用するアスファルト混合を非標準条件で行った。超分子ポリマーの３つの異なるタイプ、Ｓｕｐｒａ  １０１７、Ｓｕｐｒａ  １０４０およびＳｕｐｒａ  １０４８（ダイマーおよびトリマー含量に関して異なる）５％をそれぞれ添加することによって、ビチューメン組成物７、８および９を調製した。調製プロセスは、実施例２の場合と類似していたが、１３０℃（Ｅｕｒｏｂｉｔｕｍｅによって推奨されているとおりの１６０／２２０ビチューメンの保管についての下限温度）でであった。実施例５の場合と同じ鉱物骨材および粒度を用いた。
【０１１３】
標準熱間混合アスファルト製造プロセスより十分低い１００℃でビチューメン組成物を鉱物骨材に混入した。アスファルト混合物中のビチューメン組成物の含量は、骨材に対して５．６％であった。得られたアスファルト混合物を、ジャイレトリープレスを使用して８０℃で締固めた。その後、この締固めたサンプルを冷却し、試験前に２４時間、一定温度（２０℃）で保持した。
【０１１４】
純粋な１６０／２２０ビチューメンを使用する参照サンプルも同じようにした。Ｉｎｓｔｒｏｎ汎用試験機を使用して５０ｍｍ／分の速度での締固めですべてのサンプルに関して間接引張試験測定を行った。圧縮曲線から得た弾性率の値を表４に示す。３つの組成物すべてが参照より高い弾性率を有することを認めることができる。３つの組成物の弾性率の値は、この過酷な製造および締固め条件下ででさえ、１４０℃で行った純粋なものおよび硫黄架橋スチレン／ブタジエン２％の参照についての値より高い。
【０１１５】
【表４】
0005474834.tif 000010
【実施例６】
【０１１６】
より小さな骨材（フィラーおよび０／２）が湿潤しており（含水量約４％）、２０℃である、非従来的混合プロセスを用いて、別のアスファルト混合を行った。骨材のうちの残りのものは、熱間アスファルト混合についてのように、標準アスファルト製造温度より下の一定温度に加熱する。ビチューメンと高温骨材の混合中に湿潤骨材を添加する。
【０１１７】
水蒸発により製造温度を低下させている間でさえ、骨材の良好な被覆が達成される。この製造技術の目的は、混合温度を低下させること、消費されるエネルギーおよび発生する汚染性排出物を減少させることである。この実施例では、３５／５０の針入度を有するビチューメンにＳｕｐｒａ  １０１７わずか０．３％を添加することにより、ビチューメン組成物、１０、を調製した。
【０１１８】
調製プロセスは、実施例２に類似していたが、３５／５０の針入度を有するビチューメンについての一般的な製造温度である１６０℃で行った。アスファルト混合物中のビチューメン組成物の含量は、骨材に対して５．６％であった。  用いた骨材粒度は、
石灰石フィラー      １．５％（湿潤）
砂  ０／２          ３２．５％（湿潤）
骨材  ２／６        ２５％
骨材  ６／１０      ４１％
であった。
【０１１９】
１２０℃に加熱した鉱物骨材（２／６および６／１０）にビチューメン組成物１０を混入し、同時に湿潤骨材と混合した。得られたアスファルト混合物を、ジャイレトリープレスを使用して１００℃で締固めた。その後、この締固めたサンプルを冷却し、試験前に２４時間、一定温度（２０℃）で保持した。
【０１２０】
純粋な３５／５０ビチューメンを使用する参照サンプルも同じようにした。Ｉｎｓｔｒｏｎ汎用試験機を使用して５０ｍｍ／分の速度での締固めですべてのサンプルに関して間接引張試験測定を行った。圧縮曲線から得た弾性率の値を表５に示す。超分子添加剤のこのような低い濃度、０．３％、および非標準製造条件ででさえ、本発明において提示する組成物を使用することにより弾性係数に関する増加があることを認めることができる。
【０１２１】
【表５】
0005474834.tif 000011
【実施例７】
【０１２２】
実施例２におけるように調製した２つの異なる超分子ポリマー改質ビチューメン組成物の貯蔵弾性率、Ｇ’、および損失弾性率、Ｇ’’、を、動的剪断レオメーターを使用して測定した。８０、６０および４０℃で、１．６Ｈｚでのこのようなパラメータの値を表６に示す。組成物１１は、Ｓｕｐｒａ  １０４０  ５％を５０／７０ビチューメンに添加することによって調製した。組成物１２は、ＵＤＥＴＡと脂肪酸との化学量論比が１００％でないＳｕｐｒａ  １０４０に基づく分子５つを５０／７０ビチューメンにそれぞれ添加することによって調製した。この超分子ポリマー、Ｓｕｐｒａ  １０４０ＮＳは、脂肪酸中の酸基に対して３０％  ＵＤＥＴＡ基の不足を有する。比較として、純粋なビチューメンの貯蔵弾性率および損失弾性率も示す。
【０１２３】
非化学量論的超分子ポリマーで作った組成物１２は、組成物１１、化学量論的超分子ポリマー、より高い温度で貯蔵弾性率に対して大きな効果を有することを認めることができる。より低い温度では、組成物１１は、損失弾性率に対して小さな効果を有する一方で、組成物１２は、事実上、効果がなかった。この実施例は、本発明において使用する超分子ポリマーの合成に関するこの変数が、これを含有するビチューメン組成物をプラスに改質できることを示している。
【０１２４】
【表６】
0005474834.tif 000012
【実施例８】
【０１２５】
超分子ポリマーで改質したビチューメンの異なる切片の貯蔵弾性率、Ｇ’、および損失弾性率、Ｇ’’、を、動的剪断レオメーターを使用して測定した。６０、４０および２５℃で０．２Ｈｚでのこのようなパラメータの値を表７に示す。（実施例３におけるような）組成物４を、１６０℃の炉内の垂直な状態の直径２ｃｍおよび長さ２０ｃｍの密閉管状容器の中で３日間保管して、ポリマーの任意の分離を調べた。３日後、この管を冷却し、３つの異なる区画、底部、中央部および頂部、で切断し、レオロジー挙動の任意の差について測定した。認めることができるように、すべての切片についての弾性率は非常に類似しており、ビチューメン中の超分子ポリマーが数日の保管後の単純な混合後に依然として十分に分散されていることを示している。超分子ポリマーがビチューメンの中に分散している（鮮明な界面を有する明瞭な円形）、分散液の形態のビチューメン組成物の典型的な組織形態を、図１に示す（光学顕微鏡法）。９０°の角度に配置された２つの直線偏光子を加えると、かつて明瞭だった円形をもはや見ることができず、このことがこれらの非晶質状態を裏付ける。
【０１２６】
【表７】
0005474834.tif 000013
【実施例９】
【０１２７】
赤外分光分析により、実施例２に記載したようなビチューメンに分散されたＳｕｐｒａ  １０１７の定性的および定量的測定が可能となる。改質ビチューメンをＫＢｒ窓板上に塗布し、４０００ｃｍ−１から５００ｃｍ−１の間の波長での吸収について測定した。実施例３におけるような組成物２および３に関して測定を行った。図２は、これら２つの組成物および純粋な１６０／２２０ビチューメンについてのそれぞれの波長でのＩＲ吸収を示すものである。組成物２および３における超分子ポリマーＳｕｐｒａ  １０１７の幾つかの特性シグナルを、例えば３２８３、１６５０、１６０１および１２２７ｃｍ−１で同定することができる。
【実施例１０】
【０１２８】
この実施例では、５０／７０の針入度を有するビチューメンにＳｕｐｒａ  １０１７  ０．５％を添加することによって、ビチューメン組成物、１３、を調製した。調製プロセスは、実施例２に類似したものであった。組成物１３を使用して１４０℃でアスファルト混合物を調製した。舗道の建設のための標準粒度を有する鉱物骨材を使用した：
石灰石フィラー      １．５％
砂  ０／２          ３５．５％
骨材  ２／６        ２２％
骨材  ６／１０      ４１％
【０１２９】
組成物１３を、通例の熱間混合アスファルト製造プロセスの場合のように、１４０℃で鉱物骨材に混入した。アスファルト混合物中の組成物１３の含量は、骨材に対して５．５％であった。得られたアスファルト混合物を、ジャイレトリープレスを使用して１４０℃で締固めた。その後、この締固めたサンプルを冷却し、試験前に２４時間、一定温度（２０℃）で保持した。
【０１３０】
純粋な５０／７０ビチューメンを使用する同じ参照サンプル、およびエチレン／ビニルアクリラートコポリマー（ＥＶＡ）５％を有するポリマー改質ビチューメンを使用する比較サンプルも同じようにした。Ｉｎｓｔｒｏｎ汎用試験機を使用して５０ｍｍ／分の速度での圧縮ですべてのサンプルに関して間接引張試験測定を行った。
【０１３１】
圧縮曲線から得られる、破面試験中に得た最大力についての値を表８に示す。この場合、Ｓｕｐｒａ  １０１７を０．５％しか有さない組成物１３は、ＥＶＡ  ５％で達成されるものに匹敵する、純粋なビチューメンより有意に高い破断までの力を驚くべきことに有することがはっきりとわかる。
【０１３２】
【表８】
0005474834.tif 000014
【図１】
0005474834.tif 000017
【図２】
0005474834.tif 000018