(57)【要約】  骨材、瀝青、硫黄、及びアニオン界面活性剤を含み、アニオン界面活性剤の量は硫黄の重量を基準として０．０５重量％〜１０重量％であるアスファルト組成物を開示する。また、アスファルト組成物の製造方法及びアスファルト舗装を形成する方法も開示する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨材、瀝青、硫黄、及びアニオン界面活性剤を含み、アニオン界面活性剤の量は硫黄の重量を基準として０．０５重量％〜１０重量％であるアスファルト組成物。
【請求項２】
アスファルト組成物の重量を基準として１重量％〜１０重量％の瀝青を含む、請求項１に記載のアスファルト組成物。
【請求項３】
硫黄の量が瀝青の重量を基準として１０〜２００重量％である、請求項１又は２に記載のアスファルト組成物。
【請求項４】
アニオン界面活性剤が、リグニン誘導体；芳香族スルホネート、及び脂肪族スルホネート、並びにこれらのホルムアルデヒド縮合物及び誘導体；脂肪酸及びカルボキシレート；並びにアルキルフェノール−、ポリアルキルアリール−、又はアルキル−アルコキシレートのホスフェートエステル；からなる群から選択される、請求項１〜３のいずれか１項に記載のアスファルト組成物。
【請求項５】
アニオン界面活性剤がリグノスルホネートである、請求項４に記載のアスファルト組成物。
【請求項６】
（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加熱した瀝青を加熱した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；工程（ｉ）、（ｉｉ）、又は（ｉｉｉ）の少なくとも１つにおいて、硫黄の重量を基準として０．０５重量％〜１０重量％のアニオン界面活性剤を加える；請求項１〜５のいずれか１項に記載のアスファルト組成物の製造方法。
【請求項７】
硫黄をペレットの形態で加える、請求項６に記載のアスファルト組成物の製造方法。
【請求項８】
硫黄ペレット及びアニオン界面活性剤を一緒に加えて、アニオン界面活性剤を硫黄ペレット中に含ませる、請求項７に記載のアスファルト組成物の製造方法。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか１項に記載の方法によってアスファルト組成物を製造し；
（ｉｖ）アスファルトを層に広げ；そして
（ｖ）層を圧縮する；
工程を更に含む、アスファルト舗装を形成する方法。
【請求項１０】
硫黄の重量を基準として０．０５重量％〜１０重量％の量のアニオン界面活性剤を含む硫黄ペレット。
【請求項１１】
アニオン界面活性剤がリグニン誘導体である、請求項１０に記載の硫黄ペレット。
【請求項１２】
アニオン界面活性剤がリグノスルホネートである、請求項１０又は１１に記載の硫黄ペレット。
【請求項１３】
（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加熱した瀝青を加熱した骨材と混合してアスファルト組成物を形成し；
（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；工程（ｉｖ）及び／又は（ｖ）において、アニオン界面活性剤を層の上に噴霧する；アスファルト舗装を形成する方法。
【請求項１４】
工程（ｉｖ）及び／又は（ｖ）において、硫黄の重量を基準として０．０５重量％〜１０重量％のアニオン界面活性剤を層の上に噴霧する、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アスファルト組成物、及びアスファルト組成物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路建設及び道路舗装産業において、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、それが未だ高温にある状態で道床又は予め建設された道路の上に均一な層として広げ、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平滑な表面の道路を形成することはよく実施されている手順である。
【０００３】
瀝青と、砂、砂利、採石、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、及び溶剤を含む液体バインダーである。瀝青は、例えば、残油、タール、又はピッチ、或いはこれらの混合物のような石油残留物から誘導される火成混合物を含む。
【０００４】
道路建設及び道路舗装産業における用途のために、硫黄を瀝青と混合することができることは当該技術において公知である。硫黄変性瀝青は、通常のバインダー中の瀝青の一部を元素状硫黄によって置き換えることによって形成される。硫黄変性瀝青は、通常は、硫黄がポリマーのための架橋剤として含まれている瀝青組成物よりも多い量の硫黄を含む。ＥＰ １４９８４５８ Ａ１においては、硫黄を瀝青の重量を基準として１０重量％より多少低い量で架橋剤として用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＥＰ １４９８４５８ Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
硫黄含有アスファルト、特に硫黄変性瀝青を用いて製造されるアスファルトの製造及び舗装中に遭遇する可能性がある問題は、眼及び喉の刺激である。本発明者らは、硫黄含有アスファルトの製造及び舗装中の作業者の眼及び喉の刺激を減少させようと試みた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、眼及び喉の刺激は硫黄蒸気の存在によって引き起こされる可能性があることを見出した。この認識は、可能な原因の広範囲の研究、及びより明らかな他の可能性を排除することから得られる。硫黄変性瀝青の現場試験からの産業衛生データの評価は、硫化水素及び二酸化硫黄のレベル（見られる場合）は法律的な曝露限界以内であり、それらの存在は作業者の不快症状の事例と必ずしも一致しなかったことを示した。
【０００８】
硫黄−アスファルト混合物の製造プロセス中、及び道路を硫黄含有アスファルトで舗装している間において、普及している温度は付近の作業者に対して眼及び喉の刺激を引き起こす可能性がある硫黄蒸気の量をもたらすのに十分に高い可能性があることが見出された。硫黄は容易に昇華し、したがって硫黄の融点より低い温度においても比較的多量の硫黄蒸気を生成する。高温のアスファルト混合物の上方の平衡状態の硫黄蒸気は、好適な表面と接触すると付着を起こす。
【０００９】
眼及び喉の刺激の主要な原因を確認したことに続いて、本発明者らは、更なる研究によって、硫黄含有アスファルト中にアニオン界面活性剤を導入することによって、製造及び舗装中に遭遇する硫黄蒸気の量を減少させ、それによって作業者が受ける眼及び喉の刺激の量を減少させることができることを見出した。
【００１０】
したがって、本発明は、骨材、瀝青、硫黄、及びアニオン界面活性剤を含み、アニオン界面活性剤の量は硫黄の重量を基準として０．０５重量％〜１０重量％であるアスファルト組成物を提供する。
【００１１】
他の形態においては、本発明は、
（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；硫黄の重量を基準として０．０５重量％〜１０重量％のアニオン界面活性剤を、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）の前に瀝青中に含ませる；本発明によるアスファルト組成物の製造方法を提供する。
【００１２】
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；
（ｉｖ）アスファルトを層に広げ；そして
（ｖ）層を圧縮する；
工程を更に含む、アスファルト舗装を形成する方法を提供する。
【００１３】
本発明の一態様においては、硫黄及びアニオン界面活性剤を一緒に加え；硫黄はペレットの形態であり、アニオン界面活性剤は硫黄ペレット中に含ませる。したがって、本発明は更に、硫黄の重量を基準として０．０５重量％〜１０重量％の量のアニオン界面活性剤を含む硫黄ペレットを提供する。これらのペレットは、本発明方法において有利に用いられる。
【００１４】
本発明の他の態様においては、アニオン界面活性剤は工程（ｉ）の間、又はその前に瀝青中に含ませる。したがって、本発明は更に、瀝青、及び瀝青組成物の全重量を基準として０．０５重量％〜５．０重量％の範囲のアニオン界面活性剤を含む、骨材、瀝青、及び硫黄を含むアスファルト組成物の製造において用いるための瀝青組成物を提供する。
【００１５】
本発明の別の態様においては、アスファルト組成物中にアニオン界面活性剤を含ませるのに代えて、アスファルト舗装を敷設する際にアニオン界面活性剤を雰囲気中に噴霧することができる。したがって、本発明は、
（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し；
（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；工程（ｉｖ）及び／又は（ｖ）において、好ましくは硫黄の重量を基準として０．０５重量％〜１０重量％のアニオン界面活性剤を層の上に噴霧する；アスファルト舗装を形成する方法を提供する。かかる方法も、アスファルト舗装の形成中に作業者が受ける眼及び喉の刺激を減少させる。
【００１６】
本発明はまた、（ｉ）骨材、瀝青、及び硫黄を含むアスファルト組成物の製造及び／又は舗装中に遭遇する硫黄蒸気の量を減少させ、及び／又は（ｉｉ）骨材、瀝青、及び硫黄を含むアスファルト組成物を舗装する際に作業者が受ける眼及び喉の刺激の量を減少させる目的のためのアニオン界面活性剤の使用も包含する。この使用には本明細書に記載する任意の方法を含ませることができ、及び／又は本明細書に記載する硫黄ペレット及び／又は界面活性剤含有瀝青組成物を硫黄含有アスファルト組成物中に導入することを含ませることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明のアスファルト組成物は、骨材、瀝青、硫黄、及びアニオン界面活性剤を含む。
【００１８】
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／又はフィラー（６３μｍの篩を通過する）から構成することができる。
【００１９】
通常は、本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。
【００２０】
瀝青は広範囲の瀝青化合物から選択することができる。用いることができる瀝青は、直留瀝青、熱分解残渣、又は例えばプロパンからの沈殿瀝青であってよい。必須ではないが、瀝青はブローイングにかけたものであってもよい。ブローイングは、空気、酸素富化空気、純粋酸素、又は分子状酸素、及び二酸化炭素又は窒素のような不活性ガスを含む任意の他のガスのような酸素含有ガスで瀝青を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。
【００２１】
本発明において用いるための瀝青は、好ましくは、例えば９〜１０００ｄｍｍ、より好ましくは１５〜４５０ｄｍｍの針入度（ＥＮ １４２６：１９９９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 １４２７：１９９９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。
【００２２】
本発明者らは、相当量の硫黄を含む硫黄変性瀝青／アスファルトの使用における眼及び喉の刺激の問題に対処した。したがって有利には、本アスファルトには、瀝青の重量を基準として少なくとも１０重量％の硫黄、好ましくは２０重量％の硫黄、より好ましくは少なくとも４０重量％の硫黄を含ませることができる。
【００２３】
本アスファルト組成物中の硫黄の量は、好ましくは、瀝青の重量を基準として１０〜２００重量％、好ましくは２０重量％から、より好ましくは４０重量％から、好ましくは１００重量％まで、より好ましくは８０重量％までである。アスファルト舗装混合物中に硫黄を存在させると舗装混合物の強度及び轍掘れ抵抗性を向上させることができ、これらの有利性を実現するのに十分な硫黄を含ませることが重要である。更に、増加した量の硫黄を含ませると舗装混合物のコストを減少させることができる。しかしながら、過度に多い硫黄は舗装混合物の作業性を低下させる可能性がある。
【００２４】
硫黄は、硫黄ペレットの形態でアスファルト組成物中に導入することができる。ここでいうペレットとは、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、或いはエンドウ豆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。
【００２５】
これらの硫黄ペレットには、カーボンブラック、並びに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。
【００２６】
本発明において用いるのに好適な硫黄ペレットの例は、Shell Canadaから商業的に入手できるThiopave（登録商標）ペレットである。
【００２７】
アニオン界面活性剤は、好適には、リグノスルホネートのようなリグニン誘導体；芳香族スルホネート及び脂肪族スルホネート、並びにそれらのホルムアルデヒド縮合物及び誘導体；脂肪酸及びカルボキシレート（スルホン化脂肪酸を含む）；並びにアルキルフェノール−、ポリアルキルアリール−、又はアルキル−アルコキシレートのホスフェートエステル；からなる群から選択される。
【００２８】
好ましい態様においては、アニオン界面活性剤はリグニン誘導体、より好ましくはリグノスルホネートである。リグノスルホネートは公知であり、例えばRompp Chemielexikon [化学事典], 9版, vol.3, Georg-Thieme Verlag, Stuttgart, N.Y. 1990, p.2511において規定されている。特に好適なリグノスルホネートは、リグノスルホン酸のアルカリ金属塩及び／又はアルカリ土類金属塩及び／又はアンモニウム塩、例えばアンモニウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、又はマグネシウム塩である。ナトリウム、カリウム、又はカルシウム塩が好ましく用いられ、ナトリウム及び／又はカルシウム塩が最も好ましく用いられる。
【００２９】
リグノスルホネートは、植物、例えば樹木の細胞物質中に見られるリグニンから誘導される。
【００３０】
リグニンは、フェノキシ基を介して炭素骨格上の種々の位置に相互に結合しているポリマープロピルフェノール置換基を含む。リグノスルホネートは、木材のような好適な供給材料を、酸性条件において重亜硫酸カルシウムの水溶液と共に１４０〜１７０℃で消化させる亜硫酸法によってリグニンから製造することができる。規定の条件下においてベンジルカチオンが形成され、これを亜硫酸塩イオンによってクエンチしてスルホン化誘導体を生成させ、これを分離する。
【００３１】
【化１】
2014516100.tif 000002
【００３２】
このプロセスの詳細は、例えばMonomers, Polymers, and Composites from Renewable Resources; M.N. Belgacem, A. Gandini; Elsevier, 2008, 225-241に記載されている。
【００３３】
反応条件の性質によって、生成するリグノスルホネートは、リグノスルホネート分子骨格に化学的に結合している炭水化物成分を含む可能性がある。この物質は糖化リグノスルホネートとしての商業的な用途が見出され、例えば製造条件によって３５重量％という高い炭水化物含量を有する可能性がある。糖化リグノスルホネート混合物のアルコール発酵又は限外濾過による選択的化学処理を用いて、糖含有物を除去して脱糖カルシウムリグノスルホネートを生成させることができる。
【００３４】
本発明の関連でアニオン界面活性剤として有用なリグノスルホネートは、糖化リグノスルホネート又は脱糖リグノスルホネートであってよく、軟材又は硬材供給材料から誘導することができる。
【００３５】
例えば、硬材から誘導される糖化リグノスルホネート、及び軟材から誘導される脱糖リグノスルホネートは、特に有用であることが分かった。
【００３６】
好ましくは、ＴＡＰＰＩ試験法Ｔ２４９ｃｍ−８５（酸処理、及びそれに続くガスクロマトグラフィー分析を伴う）によって求められるリグノスルホネートの炭水化物含量は、最大で３５重量％、より好ましくは最大で１５重量％、更により好ましくは最大で５重量％であってよい。
【００３７】
本発明の幾つかの態様においては、リグノスルホネートは、４〜８重量％の範囲の硫黄含量、及び／又は４〜８重量％の範囲の＋６（スルホネート）の酸化状態の硫黄含量を有していてよい。リグノスルホネートの分子量は相当に変化してよく、例えば７０００〜３５０００ダルトン、好ましくは１２，０００〜２８，０００ダルトンの範囲であってよい。
【００３８】
リグノスルホネートという用語はまた、カリウム／ナトリウムリグノスルホネート、カリウム／カルシウムリグノスルホネートなど、特にナトリウム／カルシウムリグノスルホネートのような異なる複数のイオンの混合塩も包含する。
【００３９】
他の態様においては、アニオン界面活性剤は芳香族スルホネートである。芳香族スルホネートの例は、アルキルナフタレンスルホネート及びその縮合物であり、好ましくはアルキル基は１〜１０個の炭素原子を含む。通常の対イオンは、プロトン、ナトリウム、カリウム、カルシウム、イソプロピルアンモニウム、アンモニウム、アルカノールアミン等である。代表的なアルキルナフタレンスルホネートとしては、ナトリウムジイソプロピルナフタレンスルホネート、ブチルナフタレンナトリウムスルホネート、ノニルナフタレンナトリウムスルホネート、ナトリウムジブチルナフタレンスルホネート、及びナトリウムジメチルナフタレンスルホネートのようなアルキルナフタレンスルホネートの金属塩及び有機塩が挙げられる。
【００４０】
また、特にアルキルが１〜２０個の炭素原子、例えば１〜１２個の炭素原子を含むアルキルベンゼンスルホネートが好ましい。好適なアルキルベンゼンスルホネートは、一定範囲のアルキル炭素原子、好ましくは１０〜１６個の炭素原子を有するアルキルベンゼンスルホネートと、炭素原子の平均数が好ましくは１〜１２個の範囲であるアルキルベンゼンスルホネートの混合物として与えることができる。アルキルベンゼンスルホネートは線状又は分岐であってよく、向上した生物分解性のためには線状アルキルが好ましい。特に好ましいアルキルベンゼンスルホネートは、例えばそのナトリウム塩としてのドデシルベンゼンスルホネートである。
【００４１】
脂肪族スルホネートは、例えば、式：Ｒ−ＳＯ２−Ｏ−Ｒ’（式中、ＲはＣ８〜Ｃ１６アルキル又はアルケニルであり、Ｒ’は、プロトン、ナトリウム、カリウム、カルシウム、イソプロピルアンモニウム、アンモニウム、アルカノールアミンから選択される対イオンである）のスルホネートから選択することができる。
【００４２】
脂肪酸及びカルボキシレートは、例えば、式：ＲＣＯＯＨ（式中、ＲはＣ８〜Ｃ２２アルキル又はアルケニルである）のカルボキシル化合物、及び場合によってはそれらのカルボキシレート又は塩から選択することができる。好ましくは、Ｒはアルキル基である。Ｒは、Ｃ１５〜Ｃ２０アルキル又はアルケニル基、より好ましくはＣ１５〜Ｃ１８アルキル又はアルケニル基、特にＣ１５〜Ｃ１８アルキル基であることが好ましい。例えば、脂肪酸はステアリン酸であってよい。或いは、ＲはＣ２１〜Ｃ２２アルキル基であってよく、例えばカルボン酸添加剤はベヘン酸であってよい。脂肪酸はスルホン化されていてよい。
【００４３】
アルキルフェノール−、ポリアルキルアリール−、又はアルキル−アルコキシレートのホスフェートエステルは、例えば１〜３０個の範囲の炭素原子、例えば５〜２５個の範囲の炭素原子、又は１０〜２０個の範囲の炭素原子を含むように選択することができる。
【００４４】
アニオン界面活性剤の量は、硫黄の重量を基準として０．０５重量％〜１０重量％である。好ましくは、アニオン界面活性剤の量は、０．１〜８重量％、より好ましくは０．２〜５重量％、最も好ましくは０．７〜３重量％である。硫黄蒸気並びに眼及び喉の刺激の所望の減少を達成するのに十分なアニオン界面活性剤を含ませなければならないが、より多い量はより過剰な費用の負担になる。誤解を避けるために、「アニオン界面活性剤」とは、本明細書においては、本明細書において言及する１以上のアニオン界面活性剤のタイプ又はアニオン界面活性剤を含ませることができるか又はこれから構成することができる成分として示される。好ましくは、アニオン界面活性剤は関連する記載において示すアニオン界面活性剤の全部を示すことができるが、これは必須ではない。例えば、例示として、本発明の幾つかの態様においては、硫黄の重量を基準として０．０５重量％〜１０重量％（又は上記に規定する好ましい範囲）の、スルホネート基を含むアニオン界面活性剤、例えばカルシウムリグノスルホネートを、アスファルト組成物又はペレット中に存在させることができ、存在する他のアニオン界面活性剤の量については制限はない。
【００４５】
アニオン界面活性剤は、数多くの異なる形態で、例えば粉末、液体、水性溶媒中の溶液、又はグリコールのような有機溶媒中の溶液として導入することができる。
【００４６】
本発明のアスファルト組成物には、好適には更なる成分を含ませることができる。本発明の一態様においては、アスファルト組成物はポリマーを含む。好ましいタイプのポリマーは、アスファルト組成物の重量を基準として０．１〜７重量％の量の、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を含むコポリマーである。より好ましくは、ポリマーは、式：ＡＢＡ（式中、Ａはポリスチレンブロックであり、Ｂはポリブタジエンブロックである）の線状スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマーである。他の好ましいタイプのポリマーは、アスファルト組成物の重量を基準として０．１〜７重量％の量の、エチレン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などの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、ポリマーは、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から形成されるターポリマーである。
【００４７】
アスファルト組成物には、カルバミド、チオカルバミド、カルバメート、及びチオカルバメート、並びにこれらの混合物から選択されるアミン化合物を含ませることができる。アスファルト組成物は、好ましくは０．０１重量％〜１０重量％のアミン化合物を含む。好ましいアミン化合物としては、尿素、Ｎ，Ｎ’−（ビスヒドロキシメチル）尿素、Ｎ，Ｎ’−ジメチル尿素、Ｎ，Ｎ’−トリメチル尿素、１，１−ジメチル尿素、１，３−ジエチル尿素、１，３−ジメチル−１，３−ジフェニル尿素、ベンジル尿素、ｔｅｒｔ−ブチル尿素、フェニル尿素、１，３−ジフェニル尿素、１，３−カルボニルジピペリジン、１，３−ジプロピル尿素、１，３−ジブチル尿素、１−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］尿素、メチルカルバメート、エチルカルバメート（ウレタンとしても知られる）、ｔｅｒｔ−ブチルカルバメート、フェニルカルバメート、及びプロピルカルバメートが挙げられる。
【００４８】
本アスファルト組成物の製造方法の工程（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℃の温度で加熱する。１２０℃より高い温度で作業することは、硫黄が液体であって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秒間であってよい。
【００４９】
本アスファルト組成物の製造方法の工程（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℃の温度で加熱する。
【００５０】
アスファルト製造方法の工程（ｉｉｉ）においては、工程（ｉ）からの高温の瀝青と、工程（ｉｉ）からの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℃の温度で行う。通常は、混合時間は１０〜６０秒間、好ましくは２０〜４０秒間である。
【００５１】
硫黄は、好ましくはプロセスの可能な限り後段で、好ましくは工程（ｉｉｉ）において加える。硫黄は、好ましくはペレットの形態で加える。
【００５２】
硫黄及びアニオン界面活性剤は、一緒に、即ち工程（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。第１の態様においては、高温の骨材を硫黄及びアニオン界面活性剤と混合する。次に、高温の瀝青を高温の骨材−硫黄−アニオン界面活性剤の混合物に加える。第２の態様においては、高温の骨材を高温の瀝青と混合し、硫黄及びアニオン界面活性剤を高温の瀝青−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。第３の態様においては、高温の瀝青を硫黄及びアニオン界面活性剤と混合し、得られる高温の瀝青−硫黄−アニオン界面活性剤の混合物を高温の骨材と混合して硫黄含有アスファルト混合物を得る。
【００５３】
或いは、アスファルト製造プロセスにおいてアニオン界面活性剤を別に加えることができる。例えば、アニオン界面活性剤を工程（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。
【００５４】
本発明の一態様においては、硫黄及びアニオン界面活性剤を一緒に加え；硫黄はペレットの形態であり、アニオン界面活性剤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、硫黄の重量を基準として０．０５〜１０重量％のアニオン界面活性剤を含む。硫黄ペレットは、好適には、液体の硫黄を、アニオン界面活性剤、並びに場合によってはカーボンブラック及び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。
【００５５】
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：アニオン界面活性剤を含む第１のタイプの硫黄ペレット、及びアニオン界面活性剤を含まない第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、アニオン界面活性剤を第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。
【００５６】
本発明の一態様においては、アニオン界面活性剤は工程（ｉ）の前に瀝青に加える。而して、瀝青を例えば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℃の温度に加熱し、それをアニオン界面活性剤と混合することによって、アニオン界面活性剤を瀝青中に予め含ませて瀝青組成物を形成する。瀝青組成物は、本アスファルト組成物を製造するために用いる前にその加熱した温度で貯蔵することができる。瀝青組成物は、例えば少なくとも１２時間、２４時間、３６時間、又は４８時間、例えば７２時間以下、又は９６時間以下貯蔵することができる。好都合には、瀝青組成物のアニオン界面活性剤含量は、瀝青組成物の全重量を基準として０．０５〜５．０重量％の範囲になるように調節することができる。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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℃の温度で行う。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、アスファルトが耐久性で耐水性であ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。
【００６０】
別の態様においては、本発明は、
（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し；
（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；工程（ｉｖ）及び／又は（ｖ）において、硫黄の重量を基準として０．０５重量％〜１０重量％のアニオン界面活性剤を層の上に噴霧する；アスファルト舗装を形成する方法を提供する。好ましいアニオン界面活性剤などのこの方法のために好ましい配合及び条件は、実質的に上に記載の通りである。層の上の雰囲気中にアニオン界面活性剤を噴霧することは、任意の好適な手段によって行うことができる。界面活性剤は、好ましくは水溶液として用い、或いは有機溶媒中の溶液として用いることができる。
【実施例】
【００６１】
ここで以下の実施例によって本発明を例示するが、これらは本発明を限定することは意図しない。
【００６２】
実施例１：
元素状硫黄と瀝青のブレンドを１４５〜１４８℃に加熱した。瀝青は６０／７０の針入度級瀝青であり、硫黄：瀝青の重量比は３０：７０であった。リグノスルホネート添加剤を加え、一方で撹拌を３時間継続した。蒸発した硫黄を３時間の間濾紙上に回収し、その重量を重量測定で測定して硫黄の損失量を求めた。
【００６３】
より詳しくは、６０／７０の針入度級の瀝青を、オーブン内において１４５℃で１時間予め加熱した。ステンレススチール製のビーカー（１２５ｍＬ、ネック上にリップを有しない）に、予め加熱した瀝青（４７ｇ）及び元素状硫黄の顆粒（２０ｇ）を加えて、瀝青：硫黄の比が７０：３０になることを確保した。次に、表１に規定する量のリグノスルホネート添加剤を加えた。容器を断熱加熱ジャケット内に配置し、Heidolphマグネチックホットプレートを用いて加熱し、温度を１４５〜１４８℃に維持しながら、マグネチックニードル（０．５インチの十字型）を用いて６５０ｒｐｍの一定の速度で撹拌した。硫黄蒸気を凝縮して回収するために、反応容器を、予め秤量した濾紙（Whatman濾紙：cat. no: 1005, 150）、ペトリ皿、及び氷水を満たしたビーカーで覆い、実験の進行中はこれを維持した。３時間後、装置を雰囲気温度に冷却し、濾紙上に回収された硫黄を重量分析によって評価した。それぞれの実験変数に関して手順を３回繰り返して、平均の結果をとった。
【００６４】
これを、添加剤を用いない対照実験と比較して、硫黄の損失量（％）を測定した。
【００６５】
対照実験の間で硫黄の損失量が変化したことが観察されたが、これは不均一な撹拌又は瀝青の経時変化効果のためであった可能性がある。実験例と対照例との間の正確な比較を行うことができることを確保するために、対照実験はそれぞれの実験例と並行して行った。
【００６６】
３種類の異なるリグノスルホネート添加剤を用いた。添加剤１は、Flambeau River Papers LLC,米国から入手できるカルシウムリグノスルホネート水溶液であるFlambinder NXであり；添加剤２は、Lignotech,米国から入手できるカルシウムリグノスルホネート粉末であるMarasperse CBOS-4であり；添加剤３は、Borregaard Lignotech USAから入手できるナトリウムリグノスルホネート粉末であるBorresperse NAであった。添加剤の量は硫黄の重量を基準とする重量％として報告し、重量は固体のリグノスルホネートの重量（即ち、溶媒の重量は含まない）である。結果を表１に示す。
【００６７】
【表１】
2014516100.tif 000003
【００６８】
これらの実験は本発明のアスファルト組成物に関するものではない（実験ブレンドは、瀝青、硫黄、アニオン界面活性剤を含むが、骨材を含んでいない）が、本発明者らは、これらの結果は元素状硫黄蒸気の大きな減少を示し、これは、瀝青、硫黄、骨材、及びアニオン界面活性剤をブレンドする際にも経験するであろうと考える。全ての実験は、最も少ない量の界面活性剤を用いた実験（実験２：０．１７重量％の界面活性剤しか用いなかった）を除いて、硫黄蒸気の大きな減少（３９重量％〜７０重量％）を示した。
【００６９】
実施例２：
リグノスルホネート添加剤に代えて添加剤として今度は他の添加剤を用いて、実施例１の手順を繰り返した。
【００７０】
添加剤４は、Merckから入手できるナトリウムドデシルベンゼンスルホネート（ＤＤＢＳＡ）であり；添加剤５はステアリン酸であり；添加剤６は、Stepanから入手できるタローアミンエトキシレートであるToximul TA-5（登録商標）であった。
【００７１】
添加剤の量は、それぞれの場合において硫黄の重量を基準として１．５重量％であった。それぞれの実験変数に関して手順を３回繰り返し、平均の結果をとった。結果を表２に示す。
【００７２】
【表２】
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【００７３】
これらの実験は本発明のアスファルト組成物に関するものではない（実験ブレンドは、瀝青、硫黄、及び界面活性剤を含むが、骨材を含んでいない）が、本発明者らは、アニオン界面活性剤によって示される結果は元素状硫黄蒸気の大きな減少を示し、これは、瀝青、硫黄、骨材、及びアニオン界面活性剤をブレンドする際にも経験するであろうと考える。これらの結果は、アルキルベンゼンスルホネート及び脂肪酸が、元素状硫黄蒸気の大きな減少を達成するのに有用であることを示す。
【００７４】
実施例３：
アニオン界面活性剤を含む瀝青組成物の貯蔵安定性を調べた。ＶＧ３０（６０／７０のグレード）舗装グレード瀝青（４７ｇ）を、１５０〜１５５℃の温度において、粉末の形態のカルシウムリグノスルホネート（使用の際の最終硫黄含量に対して１．５重量％の濃度）（３００ｍｇ）と予めブレンドすることによって、瀝青組成物を製造した。瀝青組成物を、実施例１の手順にしたがう硫黄減少試験の前に、１４０〜１４５℃において下表３に示す時間貯蔵した。結果を表３に示す。
【００７５】
【表３】
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【００７６】
これらの結果は、４８時間後に性能の低下が見られるが、瀝青組成物を７２時間貯蔵した後に達成された硫黄減少量（４６％）も、硫黄−瀝青混合物における硫黄蒸気の大きな低下をなお示すことを示している。
【国際調査報告】
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