(57)【要約】  本発明は、２０〜８０重量％の瀝青、０．１〜７重量％のエチレンとグリシジルメタクリレート又はグリシジルアクリレートとを含むモノマーから形成されるコポリマー、及び２０〜６０重量％の硫黄（全ての重量％は瀝青組成物の重量に基づく）を含む瀝青組成物を提供する。更に、この組成物の製造方法、及びかかる瀝青組成物を含むアスファルト組成物も提供する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
２０〜８０重量％の瀝青、０．１〜７重量％のエチレンとグリシジルメタクリレート又はグリシジルアクリレートとを含むモノマーから形成されるコポリマー、及び２０〜６０重量％の硫黄（全ての重量％は瀝青組成物の重量に基づく）を含む瀝青組成物。
【請求項２】
コポリマーが、エチレン、アルキルアクリレート、及びグリシジルメタクリレート又はグリシジルアクリレートを含むモノマーから形成される、請求項１に記載の瀝青組成物。
【請求項３】
コポリマーが、エチレンと、アルキルアクリレートと、グリシジルメタクリレート又はグリシジルアクリレートとから形成されるターポリマーである、請求項２に記載の瀝青組成物。
【請求項４】
瀝青組成物の重量を基準として０．１〜７重量％のポリマーを含み、瀝青組成物中の全てのポリマーの重量を基準としてポリマーの少なくとも９０重量％がエチレンとグリシジルメタクリレート又はグリシジルアクリレートとを含むモノマーから形成されるコポリマーである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の瀝青組成物。
【請求項５】
（ｉ）瀝青を加熱し；
（ｉｉ）かくして得られる高温の瀝青を硫黄と混合する；
工程を含み；
工程（ｉ）又は（ｉｉ）の少なくとも１つにおいてコポリマーを加える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の瀝青組成物の製造方法。
【請求項６】
骨材、及び請求項１〜４のいずれか一項に記載の瀝青組成物を含むアスファルト組成物。
【請求項７】
１重量％〜１０重量％の範囲の瀝青組成物を含む、請求項６に記載のアスファルト組成物。
【請求項８】
９０〜９９重量％の範囲の骨材を含む、請求項６又は７に記載のアスファルト組成物。
【請求項９】
（ｉ）瀝青を加熱し；
（ｉｉ）骨材を加熱し；
（ｉｉｉ）混合ユニット内において、高温の瀝青を高温の骨材と混合してアスファルト組成物を形成する；
工程を含み；
工程（ｉ）、（ｉｉ）、又は（ｉｉｉ）の少なくとも１つにおいて硫黄を加え；コポリマーを、工程（ｉ）、（ｉｉ）、又は（ｉｉｉ）の少なくとも１つにおいて加えるか、又は工程（ｉ）の前に瀝青中に予め含ませる、請求項６〜８のいずれか一項に記載のアスファルト組成物の製造方法。
【請求項１０】
コポリマーを加えるか又は予め含ませた後に、工程（ｉｉｉ）において硫黄を加える、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の方法によってアスファルト組成物を製造し、次に、
（ｉｖ）アスファルト組成物を層に広げ；そして
（ｖ）層を圧縮する；
工程を行う、アスファルト舗装の形成方法。
【請求項１２】
エチレンとグリシジルメタクリレート又はグリシジルアクリレートとを含むモノマーから形成されるコポリマーを含む硫黄ペレット。
【請求項１３】
０．１〜２８重量％の範囲のコポリマー、及び少なくとも５０重量％の硫黄を含む、請求項１２に記載の硫黄ペレット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、瀝青、ポリマー、及び硫黄を含む瀝青組成物に関する。本発明はまた、瀝青組成物の製造方法；硫黄ペレット；瀝青組成物を含むアスファルト組成物、アスファルト組成物の製造方法；アスファルト舗装の形成方法；及びかくして形成されたアスファルト舗装；にも関する。
【背景技術】
【０００２】
瀝青は、舗装及び屋根葺き材料を製造するために通常的に用いられている材料である。道路建設及び道路舗装産業においては、砂、砂利、砕石、又はこれらの混合物のような骨材材料を高温の流体瀝青で被覆し、被覆した材料を未だに熱いうちに均一な層として路盤又は予め建設された道路の上に広げ、重いローラーを転がすことによって均一な層を圧縮して滑らかな表面の道路を形成することは、盛んに行われている手順である。
【０００３】
瀝青と、砂、砂利、砕石、又はこれらの混合物のような骨材材料との組み合わせは、「アスファルト」と呼ばれる。「アスファルトバインダー」とも呼ばれる瀝青は、通常はアスファルテン、樹脂、及び油を含む液体のバインダーである。これは天然のものであってよいが、例えば分別、又は例えばプロパンを用いる沈殿によって原油の残渣から得ることもでき、或いはクラッキングのような原油の精製プロセスの後に得ることもできる。瀝青は通常は、高い、例えば１２重量％以上のアスファルテン含量を有する炭化水素を含む。瀝青はまた、幾つかの更なる処理、例えば瀝青成分を、酸素、例えば空気、又は化学成分、例えばリン酸による酸化に処するブローイングなどにかけることもできる。
【０００４】
ポリマーを加えることによって瀝青の特性を変性することは公知である。スチレン−ブタジエン又はスチレン−ブタジエン−スチレンを含むポリマー変性瀝青に硫黄を加えることは、Martinez-Estradaら, Journal of Applied Polymer Science, vo.115, 3409-3422 (2010)によって詳細に取り組まれている。比較的少量の硫黄を加えると、変性瀝青の熱安定性が大きく向上することが示されている。しかしながら、僅かな過剰量がゲルの形成をもたらすので、硫黄の正確な投与が非常に重要であると述べられている。当業者は、少量の硫黄を加えることは有益である可能性があることを知見しているが、ゲル化の危険性のためにより多い量を加えることには慎重になるであろう。
【０００５】
ＷＯ ２００７／００２１０４においては、エチレン、ｎ−ブチルアクリレート、及びグリシジルメタクリレートのターポリマーのようなエチレンコポリマーを含むポリマー変性瀝青が開示されている。約０．００１〜約５重量％の硫黄が組成物中に含まれている。重量％はポリマー変性瀝青の重量を基準とするものである。
【０００６】
ＵＳ ６，０１１，０９４においては、スチレン−ブタジエンコポリマーのようなエラストマーを含み、エチレン、エチルアクリレート、及びグリシジルメタクリレートのターポリマーを更に含むポリマー変性瀝青が開示されている。硫黄の量は、エラストマーの重量を基準として０．１〜２０％である。
【０００７】
硫黄及びポリマーを含む瀝青組成物がＷＯ Ａ ０３／０１４２３１に記載されている。改良された舗装用バインダーを得るために、瀝青バインダー及び骨材、砂、又は他の材料に硫黄を加えている。硫黄は所謂アスファルト添加剤として機能し、バインダーをより低流動性にするために用いる。舗装用バインダーには、更なる構成成分としてポリマー又は重合性材料を含ませることができる。重合性材料又はポリマーの例は、スチレンモノマー、ポリエチレンテレフタレート、エチルビニルアセテート、Exxon 101又はExxon 103、及び他のビニル芳香族化合物である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２００７／００２１０４号
【特許文献２】米国特許第６，０１１，０９４号明細書
【特許文献３】国際公開第０３／０１４２３１号
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Martinez-Estradaら, Journal of Applied Polymer Science, vo.115, 3409-3422 (2010)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明者らは、有利な特性を有するアスファルトを与えるために用いることができ、或いはアスファルトを製造するための改良された方法において用いることができるポリマー変性瀝青組成物を提供しようと努力した。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
したがって、本発明は、２０〜８０重量％の瀝青、０．１〜７重量％のエチレンとグリシジルメタクリレート又はグリシジルアクリレートとを含むモノマーから形成されるコポリマー、及び２０〜６０重量％の硫黄（全ての重量％は瀝青組成物の重量基準である）を含む瀝青組成物を提供する。
【００１２】
硫黄及びコポリマーを加えることによってアスファルト組成物の特性を更に向上させることができることが見出された。本発明者らは、従来技術において言及されているゲル化を経験することなく、相当量の硫黄（２０重量％以上）をポリマー変性瀝青組成物中に導入した。本発明において用いるコポリマー（エチレンとグリシジルメタクリレート又はグリシジルアクリレートとを含むモノマーから形成される）は、発煙が減少した改良されたアスファルト製造プロセスを提供すると思われる。
【００１３】
本発明はまた、
（ｉ）瀝青を加熱し；
（ｉｉ）かくして得られる高温の瀝青を硫黄と混合する；
工程を含み；
工程（ｉ）又は（ｉｉ）の少なくとも１つにおいてコポリマーを加える、本発明の瀝青組成物を製造する方法にも関する。
【００１４】
本発明の瀝青組成物は、有利には道路及び屋根葺き用途、好ましくは道路用途において適用することができる。
【００１５】
本発明は更に、骨材、及び本発明の瀝青組成物を含むアスファルト組成物に関する。
【００１６】
本発明はまた、
（ｉ）瀝青を加熱し；
（ｉｉ）骨材を加熱し；
（ｉｉｉ）混合ユニット内において、高温の瀝青を高温の骨材と混合してアスファルト組成物を形成する；
工程を含み；
工程（ｉ）、（ｉｉ）、又は（ｉｉｉ）の少なくとも１つにおいて硫黄を加え；コポリマーを、工程（ｉ）、（ｉｉ）、又は（ｉｉｉ）の少なくとも１つにおいて加えるか、又は工程（ｉ）の前に瀝青中に予め含ませる、本発明のアスファルト組成物を製造する方法も提供する。
【００１７】
本発明はまた、エチレンとグリシジルメタクリレート又はグリシジルアクリレートとを含むモノマーから形成されるコポリマーを含む硫黄ペレットも提供する。この硫黄ペレットは、本発明の瀝青組成物又はアスファルト組成物を製造する方法において用いることができる。
【００１８】
更に、本発明はまた、
本アスファルト組成物製造方法を用いてアスファルト組成物を製造し、次に、
（ｉｖ）アスファルト組成物を層に広げ；そして
（ｖ）層を圧縮する；
工程を行う、アスファルト舗装の形成方法も提供する。
【００１９】
本発明は更に、かかる方法を用いて形成されるアスファルト舗装に関する。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の瀝青組成物は、３つの必須成分：瀝青、硫黄、及びコポリマーを含む。
【００２１】
瀝青は、広範囲の瀝青質化合物から選択することができる。従来技術の幾つかの文献においては、瀝青は舗装用途において用いる前にブローイングにかけなければならないと規定されているが、本発明による組成物においてはかかる要件は必要ない。したがって、用いることができる瀝青は、直留瀝青、例えばプロパンからの熱分解残渣又は沈殿瀝青であってよい。必須ではないが、瀝青はまたブローイングにかけることもできる。ブローイングは、瀝青を、空気、酸素富化空気、純粋酸素、又は分子酸素と二酸化炭素又は窒素のような不活性ガスとを含む任意の他の気体のような酸素含有気体で処理することによって行うことができる。ブローイング操作は、１７５〜４００℃、好ましくは２００〜３５０℃の温度で行うことができる。或いは、ブローイング処理は接触プロセスを用いて行うことができる。かかるプロセスにおける好適な触媒としては、塩化第二鉄、リン酸、五酸化リン、塩化アルミニウム、及びホウ酸が挙げられる。リン酸を用いることが好ましい。
【００２２】
本発明による瀝青組成物中の瀝青の含量は、瀝青組成物の重量を基準として２０〜８０重量％、より好ましくは３０〜７５重量％、最も好ましくは５０〜７５重量％である。２０重量％未満の瀝青を用いると、過度に堅いアスファルト組成物が得られる可能性がある。８０重量％より多い瀝青を用いると、劣った機械特性、即ち不十分な強度を有するアスファルト組成物が得られる可能性がある。
【００２３】
本発明において用いるコポリマーは、エチレンとグリシジルメタクリレート又はグリシジルアクリレートとを含むモノマーから形成される。一態様においては、コポリマーは、エチレン及びグリシジルメタクリレートのみから形成され、或いはエチレン及びグリシジルアクリレートのみから形成される。好ましい態様においては、コポリマーは、エチレンと、アルキルアクリレートと、グリシジルメタクリレート又はグリシジルアクリレートとを含むモノマーから形成される。最も好ましくは、コポリマーは、エチレンと、アルキルアクリレートと、グリシジルメタクリレート又はグリシジルアクリレートとから形成されるターポリマーである。アルキルアクリレートから形成される繰り返し単位の量は、好ましくは、ターポリマーの重量を基準として１〜７０重量％、より好ましくは５〜４５重量％である。グリシジルメタクリレート又はグリシジルアクリレートから形成される繰り返し単位の量は、好ましくは、ターポリマーの重量を基準として０．５〜１６重量％、より好ましくは５〜１２重量％である。Elvaloyの商標で販売されている好適なコポリマーは、DuPontから入手できる。
【００２４】
本発明の瀝青組成物中のコポリマー含量は、瀝青組成物の重量を基準として０．１〜７重量％、より好ましくは０．１〜５重量％である。瀝青組成物（及び得られるアスファルト）の必要な機械特性を達成するのに十分なコポリマーを含ませなければならないが、コポリマーは組成物中で最も高価な成分である傾向があるので、コポリマーの量を制限することが望ましい。実際には、驚くべきことに、コポリマーは硫黄が存在するために本発明において特に有効であることが見出された。したがって、瀝青組成物中のコポリマー含量は、有利には、組成物の重量を基準として最大で２重量％、好ましくは最大で１重量％、又は更には最大で０．７重量％であってよい。
【００２５】
硫黄はバインダー材料の主要部分を構成し、相当量の硫黄が用いられている。これは、架橋剤としての硫黄の使用（ここでは、通常は、瀝青、硫黄、及びコポリマーの重量を基準として２重量％より低い量を用いる）とは異なる。本発明の用途においては、硫黄は、瀝青組成物の重量を基準として２０〜６０重量％の範囲の量で存在させる。瀝青組成物中において２０重量％未満の硫黄を用いると、硫黄によって瀝青組成物に与えられる強度の向上が減少する。好ましくは、硫黄は、２５重量％から、より好ましくは３０重量からの範囲の量で存在させる。好ましくは、硫黄は５５重量％以下の量で存在させる。最も好ましくは、硫黄は３０〜５０重量％の量で存在させる。５５重量％より多い量を与えると、硫黄は過度に堅いアスファルト組成物を与える可能性がある。
【００２６】
ＷＯ Ａ ０３／０１４２３１に記載されているように、硫黄は硫黄ペレットの形態で瀝青組成物に加えることができ、好ましくは、硫黄はこの形態で本発明の組成物中に含ませる。ここでペレットとは、溶融状態からある種の規則的な寸法の粒子、例えば、小球、顆粒、小塊及びトローチ、或いは豆粒の半分の大きさの硫黄のようなフレーク、スレート、又は球体形状の硫黄にキャストした任意のタイプの硫黄材料を指す。硫黄ペレットは、通常は、硫黄ペレットの重量を基準として５０〜１００重量％、好ましくは６０重量％から、最も好ましくは７０重量％から、通常は９９重量％まで、好ましくは９５重量％まで、或いは１００重量％までの硫黄を含む。より好ましい範囲は６０〜１００重量％である。
【００２７】
これらのペレットには、カーボンブラック、及び場合によっては酢酸アミル及びワックスのような他の成分を含ませることができる。カーボンブラックは、ペレットを基準として５重量％以下、好ましくは２重量％以下の量で存在させることができる。好適には、硫黄ペレット中のカーボンブラックの含量は少なくとも０．２５重量％である。酢酸アミル及びワックスのような他の成分の含量は、通常はそれぞれ１．０重量％の量を超えない。ワックスを存在させる場合には、これは例えばスラックワックス又はフィッシャー・トロプシュプロセスから誘導されるワックスの形態であってよい。本発明において用いるのに好適なワックスの例は、Sasolから商業的に入手できるフィッシャー・トロプシュ誘導ワックスであるSasobit（登録商標）、及びShell Malaysiaからのフィッシャー・トロプシュワックスであるSX100ワックスである。
【００２８】
本発明の一態様においては、コポリマーは硫黄ペレット中に存在させる。硫黄ペレットは、好ましくは、硫黄ペレットの重量を基準として０．１〜２８重量％のコポリマーを含む。ペレットの残りは、好ましくは少なくとも５０重量％（より好ましくは６０重量％又は更には７０重量％）の量の硫黄、及び場合によっては例えば上述したような１種類以上の他の成分から形成することができる。
【００２９】
本発明の瀝青組成物には、エチレンとグリシジルメタクリレート又はグリシジルアクリレートとを含むモノマーから形成されるコポリマーに加えて、ポリマーを含ませることができる。例えば、瀝青組成物に、１種類以上のビニル芳香族化合物及び１種類以上の共役ジエンから形成されるコポリマー、例えばスチレンブタジエンラバー又はスチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマーを含ませることができる。しかしながら、本発明の好ましい態様においては、瀝青組成物は、瀝青組成物の重量を基準として０．１〜７重量％のポリマーを含み、瀝青組成物中の全てのポリマーの重量を基準としてポリマーの少なくとも９０重量％、より好ましくは少なくとも９５重量％は、エチレンとグリシジルメタクリレート又はグリシジルアクリレートとを含むモノマーから形成されるコポリマーである。より好ましくは、エチレンとグリシジルメタクリレート又はグリシジルアクリレートとを含むモノマーから形成されるコポリマーは、瀝青組成物中の唯一のポリマーである。
【００３０】
本発明による瀝青組成物にはまた、例えばＥＰ ２１８５６４０に開示されているもののような臭気抑制剤を含ませることもできる。
【００３１】
本発明の瀝青及びアスファルト組成物にはまた、ワックス、例えばスラックワックス、又はフィッシャー・トロプシュプロセスから誘導されるワックスを含ませることもできる。本発明において用いるのに好適なワックスの例は、Sasolから商業的に入手できるフィッシャー・トロプシュ誘導ワックスであるSasobit（登録商標）、及びShell Malaysiaからのフィッシャー・トロプシュワックスであるSX100ワックスである。
【００３２】
本発明の瀝青及びアスファルト組成物にはまた剥離防止剤を含ませることもできる。好適な剥離防止剤としては、石灰（例えば、消石灰、生石灰、又はドロマイト石灰）、又は獣脂ジアミン（tallow diamine）若しくはビスヘキサメチレントリアミンのようなアミンが挙げられる。剥離防止剤は、好適には瀝青組成物の重量を基準として０．１〜３重量％の間、より好ましくは約１重量％で含ませる。
【００３３】
本発明による瀝青組成物は、瀝青組成物、並びにフィラー及び／又は骨材を含むアスファルト組成物の形態で有利に用いられる。フィラーの例はＵＳ Ａ ５８６３９７１に記載されており、カーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウム、安定剤、酸化防止剤、顔料、及び溶媒が含まれる。骨材の例としては、砂、岩石、砂利、石、小石等が挙げられる。これらの骨材材料は道路を舗装するために特に有用である。
【００３４】
通常は、アスファルト組成物は、アスファルト組成物の重量を基準として少なくとも１重量％の瀝青を含む。アスファルト組成物の重量を基準として約１重量％〜約１０重量％の瀝青を含むアスファルト組成物が好ましく、約３重量％〜約７重量％の瀝青を含むアスファルト組成物が特に好ましい。而して、アスファルト組成物には、好ましくは、約９０重量％〜約９９重量％の骨材、より好ましくは約９３重量％〜約９９重量％の骨材を含ませることができる。
【００３５】
本発明による瀝青組成物は、３つの必須成分を適当な量で混合することによって製造することができる。
【００３６】
したがって、本発明は、
（ｉ）瀝青を加熱し；
（ｉｉ）かくして得られる高温の瀝青を硫黄と混合する；
工程を含み；
コポリマーを、工程（ｉ）又は（ｉｉ）の少なくとも１つにおいて加えるか、又は工程（ｉ）の前に瀝青中に予め含ませる、本発明による瀝青組成物の製造方法を提供する。
【００３７】
本発明はまた、
（ｉ）瀝青を加熱し；
（ｉｉ）骨材を加熱し；
（ｉｉｉ）混合ユニット内において、高温の瀝青を高温の骨材と混合してアスファルト組成物を形成する；
工程を含み；
工程（ｉ）、（ｉｉ）、又は（ｉｉｉ）の少なくとも１つにおいて硫黄を加え；コポリマーを、工程（ｉ）、（ｉｉ）、又は（ｉｉｉ）の少なくとも１つにおいて加えるか、又は工程（ｉ）の前に瀝青中に予め含ませる、本発明によるアスファルト組成物の製造方法も提供する。
【００３８】
本瀝青又はアスファルト組成物を製造する方法の工程（ｉ）においては、瀝青を、好ましくは、６０〜２００℃、好ましくは８０〜１５０℃、より好ましくは１００〜１４５℃、更により好ましくは１２５〜１４５℃の温度において加熱する。１２０℃より高い温度で運転することは、硫黄が液体であって、これにより混合プロセスが容易になるという有利性を有する。当業者であれば最適の混合時間を容易に決定することができるが、混合時間は比較的短くてよく、例えば１０〜６００秒であってよい。
【００３９】
瀝青は、好ましくは、例えば９〜１０００ｄｍｍ、より好ましくは１５〜４５０ｄｍｍの針入度（ＥＮ １４２６：２００７にしたがって２５℃において試験）、及び２５〜１００℃、より好ましくは２５〜６０℃の軟化点（ＥＮ １４２７：２００７にしたがって試験）を有する、道路用途のために好適な舗装グレードの瀝青である。
【００４０】
本アスファルト組成物を製造する方法の工程（ｉｉ）においては、骨材を、好ましくは、６０〜２００℃、好ましくは８０〜１７０℃、より好ましくは１００〜１６０℃、更により好ましくは１００〜１４５℃の温度において加熱する。骨材は、好適には、道路用途のために好適な任意の骨材である。骨材は、粗骨材（４ｍｍの篩上に残留する）、細骨材（４ｍｍの篩を通過するが、６３μｍの篩上に残留する）、及びフィラー（６３μｍの篩を通過する）の混合物から構成することができる。
【００４１】
アスファルト製造方法の工程（ｉｉｉ）においては、高温の瀝青及び高温の骨材を混合ユニット内で混合する。好適には、混合は、８０〜２００℃、好ましくは９０〜１５０℃、より好ましくは１００〜１４５℃の温度において行う。通常は、混合時間は１０〜６０秒間、好ましくは２０〜４０秒間である。
【００４２】
瀝青及び骨材を加熱し、次に混合する温度は、望ましくは、硫黄を加える際の硫化水素の放出を減少させるために可能な限り低く維持する。しかしながら、温度は、瀝青が骨材を有効に被覆することができるように十分に高くする必要がある。本発明によれば、アスファルト混合物から発生する臭気を抑制して、瀝青、骨材、及び硫黄の混合物を製造することが可能である。
【００４３】
アスファルトの製造方法においては、硫黄は、好ましくはプロセスにおいて可能な限り後段で、好ましくは工程（ｉｉｉ）において加える。
【００４４】
本発明の一態様においては、硫黄は上記に記載したような硫黄ペレットの形態で加える。
【００４５】
硫黄及びコポリマーは、一緒に、即ち本瀝青及びアスファルト組成物を製造するためのそれぞれのプロセスの工程（ｉ）、工程（ｉｉ）、又は工程（ｉｉｉ）において両方を加えることができる。或いは、アスファルト製造プロセスにおいてコポリマーを別に加えることができる。例えば、コポリマーを工程（ｉ）において瀝青に加えることができ、硫黄を工程（ｉｉｉ）において加えることができる。
【００４６】
第１の好ましい態様においては、高温の瀝青をコポリマーと混合し、次にこれを高温の骨材及び硫黄と混合する。第２の好ましい態様においては、高温の骨材を高温の瀝青と混合し、硫黄及びコポリマーを高温の瀝青−骨材混合物に加える。この態様は、より強い硫黄アスファルト混合物の強度を生成させる有利性を与える。
【００４７】
本発明の一態様においては、硫黄及びコポリマーを一緒に加え；硫黄はペレットの形態であり、コポリマーは硫黄ペレット中に含ませる。硫黄ペレットは、好ましくは、硫黄ペレットの重量を基準として０．１〜２８重量％のコポリマーを含む。硫黄ペレットは、好適には、液体の硫黄を、コポリマー、及び場合によってはカーボンブラック又は酢酸アミルのような更なる成分と混合するプロセスによって製造する。次に、混合物を成形及び／又はペレット化する。
【００４８】
本発明の一態様においては、硫黄は２つのタイプの硫黄ペレット：コポリマーを含む第１のタイプの硫黄ペレット、及びコポリマーを含まない第２のタイプの硫黄ペレット；の形態で加えることができる。これは、コポリマーを第１のタイプの硫黄ペレット中に実質的に濃縮し、通常の硫黄ペレットを用いて硫黄の必要量の残りを補うことができるという有利性を有する。
【００４９】
本発明の好ましい態様においては、コポリマーは、アスファルト組成物を製造するプロセスの工程（ｉｉ）において加える。特に好ましい態様においては、液体分散液の形態のコポリマーを、高温の骨材上に噴霧してポリマー被覆骨材を製造し、次にポリマー被覆骨材を高温の瀝青と混合し、次に好ましくはペレットの形態の硫黄を加える。
【００５０】
本発明は更に、本発明方法によってアスファルトを製造し、更に、
（ｉｖ）アスファルトを層に広げ；そして
（ｖ）層を圧縮する；
工程を含む、アスファルト舗装を形成する方法を提供する。
【００５１】
本発明は更に、本発明方法によって形成されるアスファルト舗装を提供する。
【００５２】
工程（ｖ）における圧縮は、好適には、８０〜２００℃、好ましくは９０〜１５０℃、より好ましくは１００〜１４５℃の温度において行う。圧縮の温度は、望ましくは、硫化水素の放出を減少させるために可能な限り低く維持する。しかしながら、圧縮の温度は、得られるアスファルトの空隙含量がアスファルトを耐久性及び耐水性にするのに十分に低くなるように十分に高くする必要がある。
【実施例】
【００５３】
ここで、以下の２組の実施例によって本発明を示すが、これらは発明を限定することを意図しない。
【００５４】
アスファルト組成物の製造−第１組：
北バージニアからの輝緑岩骨材を用いてアスファルト組成物の第１の組を製造した。表１は、この研究における混合物を製造するための骨材の分布を示す。
【００５５】
【表１】
2014511925.tif 000002
【００５６】
両方の組成物において用いた瀝青は、NuStarからのPG 64-22グレードの瀝青であった。比較例１において用いた瀝青の連続グレードはPG 69.9-22.1であり、これに対して実施例１において用いた瀝青の連続グレードはPG 65.4-25.82であった。
【００５７】
対照試料（比較例１）として、（AASHTO T312にしたがうSuperpave混合デザインに基づく）標準的な方法にしたがって、硫黄もポリマーも含まない加熱混合アスファルトを製造した。９４．７重量％の輝緑岩骨材を１５０℃において５．３重量％の舗装グレード瀝青（PG 64-22）と混合することによって、加熱混合アスファルトを製造した。これを、Superpave旋回圧縮機を用いて、１４０℃において７．０±０．５％の目標空隙含量で圧縮して試験片を与えた。
【００５８】
本発明にしたがって、（AASHTO T312にしたがう）Superpave混合デザインに基づいて、硫黄及びポリマーを含む中温化アスファルト混合物を製造した（実施例１）。９２．９重量％の輝緑岩骨材及び１．０重量％の消石灰を、１３５℃において、４．２重量％の瀝青成分、次に１．９重量％のShell Thiopave（登録商標）ペレット（約９８〜９９．５重量％の元素状硫黄、及び残余量のカーボンブラックから構成される）と混合することによって、中温化アスファルト混合物を製造した。瀝青成分は、９９．５重量％の舗装グレード瀝青（PG 64-22）、及び０．５重量％のDuPontからのElvaloy AM（エチレン／ｎ−ブチルアクリレート／グリシジルメタクリレートターポリマー）から構成されていた。本実施例においては、Elvaloy AMポリマーは、硫黄の前に瀝青組成物中に導入した。混合物を、Superpave旋回圧縮機内で、１１５℃において７．０±０．５％の目標空隙含量で圧縮して試験片を与えた。試験片を６０℃に設定したオーブン内に配置し、２４時間硬化させて、性能試験のために好適な試料を与えた。
【００５９】
性能試験及び比較−第１組：
Hamburgホイールトラッキング試験（AASHTO T324）、AMPTフロー値試験（AASHTO TP62）、及び動弾性係数測定（AASHTO TP62）を用いて、比較例１及び実施例１のアスファルトの轍掘れ抵抗性を測定した。結果を表２に示す。
【００６０】
【表２】
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【００６１】
本発明（実施例１）の瀝青組成物に基づくアスファルトに関するホイールトラッキング及びフロー値の結果は、比較例１（硫黄又はポリマーを含まない加熱混合アスファルト）に関するものよりも相当に良好であり、これは向上した轍掘れ抵抗性を示す。本発明（実施例１）の瀝青組成物に基づくアスファルトに関する動弾性係数の結果は、特により高い温度において比較例１（硫黄又はポリマーを含まない加熱混合アスファルト）に関するものよりも高く、これは硫黄及びポリマーの相乗効果を示す。
【００６２】
アスファルト組成物の製造−第２組：
２５ｍｍの見かけ骨材寸法を有するSuperpave混合デザインを用いて、アスファルト組成物の第２の組を製造した。両方の組成物において用いた瀝青は、舗装グレード瀝青（PG 64-22）であった。
【００６３】
対照試料（比較例２）として、硫黄を含むがポリマーを含まない中温化アスファルト混合物を製造した。連続対向流ドラムミックスプラントにおいて、９５．４重量％の骨材のアスファルト組成物を、１３０±５℃において、３．２重量％の瀝青成分及び１．４重量％の元素状硫黄ペレット（GX rotoformペレット）と混合した。瀝青成分は、１．０重量％（瀝青の重量基準）のSarawax SX100を含んでいた。このアスファルトの試料を評価のために実験室に送った。
【００６４】
瀝青成分が０．５重量％（瀝青の重量基準）のDuPontからのElvatory AMのエチレン／ｎ−ブチルアクリレート／グリシジルメタクリレートターポリマー）を含んでいた他は、比較例２と同じようにして本発明（実施例２）による中温化アスファルト混合物を製造した。而して本実施例においては、Elvatory AMポリマーも、硫黄の前に瀝青組成物中に導入した。
【００６５】
比較例２及び実施例２の混合物を、実験室内で１３０±５℃に再加熱し、Superpave旋回圧縮機を用いて圧縮して、評価用の円筒形の試験片を与えた。試験片は、試験の前に雰囲気温度において１４日間貯蔵した。
【００６６】
性能試験及び比較−第２組：
Hamburgホイールトラッキング試験（AASHTO T324）、AMPTフロー値試験（AASHTO TP62）、及び動弾性係数測定（AASHTO TP62）を用いて、比較例２及び実施例２のアスファルトの轍掘れ抵抗性を測定した。結果を表３に示す。
【００６７】
【表３】
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【００６８】
本発明（実施例２）の瀝青組成物に関するホイールトラッキング及びフロー値の結果は、比較例２（ポリマーを含まない）に関するものよりも相当に良好であり、これは向上した轍掘れ抵抗性を示す。本発明（実施例２）及び比較例２のアスファルト組成物に関する動弾性係数の結果は、４℃及び２０℃において匹敵する値のものであった。しかしながら、４０℃においては、実施例２の動弾性係数は４０℃における比較例２（ポリマーを含まない）に関するものよりも高く、これはポリマーによる向上した強度を示す。
【国際調査報告】
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