(57)【要約】アスファルト用の改質瀝青を実現するための化合物の生産法であって、以下の工程を含む方法：粒度が０．４ｍｍより小さい加硫ゴム粉を得るための加硫ゴムの粉砕工程；押出機内での前記加硫ゴム粉、ＳＢＳおよび潤滑油の混合工程で、混合物の重量に対する潤滑油の重量百分率が１〜５０％、ＳＢＳの重量に対する加硫ゴム粉の重量百分率が７０〜１００％であり；そのような方法で、前記加硫ゴム粉、ＳＢＳおよび潤滑油を含有する押出化合物を得る工程。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アスファルト用の改質瀝青を実現するための化合物の生産法であって、以下を含む方法：
−粒度が０．４ｍｍより小さい加硫ゴム粉を得るための加硫ゴムの粉砕工程；
−押出機内での加硫ゴム粉、ＳＢＳおよび潤滑油の混合工程で、混合物の重量に対する潤滑油の重量百分率が１〜５０％であり、ＳＢＳの重量に対する加硫ゴム粉の重量百分率が７０〜１００％である。
−前記加硫ゴム粉、ＳＢＳおよび潤滑油を含有する押出化合物を得るための押出工程。
【請求項２】
加硫ゴム粉の粒度が０．０９〜０．３２ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ゴム粉が再利用使用済みタイヤ（ＰＦＵ）より得られることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
加硫ゴム粉の重量百分率がＳＢＳの重量百分率に等しいことを特徴とする、請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
ＳＢＳが放射状型であることを特徴とする、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
ＳＢＳが線形型であることを特徴とする、請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
ＳＢＳが、放射状ＳＢＳおよび線形ＳＢＳの混合物であることを特徴とする、請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
化合物の総重量に対する潤滑油の重量百分率が２０〜３０％であることを特徴とする、請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
潤滑油が鉱油であることを特徴とする、請求項１〜８のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
化合物の総重量に対するゴム粉とＳＢＳの両方の重量百分率が３５〜４２％であることを特徴とする、請求項１〜９のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
押出が１６０〜２００℃の温度で行われることを特徴とする、請求項１〜１０のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
アスファルトを生産するための瀝青改質法であって、請求項１〜８のうちいずれか一項の方法より得られる押出化合物の添加を行い、前記押出化合物を、改質瀝青の総重量に対して５〜３０％の重量百分率で瀝青に添加することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本産業発明特許出願は、改質瀝青を実現するための化合物に関する。
【０００２】
以下、本明細書では主に「瀝青」という用語を使用するが、本発明はアスファルト、具体的には、路面の分野に及ぶと理解される。
【背景技術】
【０００３】
瀝青は非常に異なる要素：アスファルテンとマルテンから成る複合熱可塑性製品である。瀝青は優れた粘着性を有するが、特に、温度によっては機械的性質が不十分である。実際、瀝青は周囲温度（２５℃）での硬度が非常に低い。さらに、瀝青は０℃（低温）未満の温度では固く壊れやすいのに対し、３８℃（高温）を超える温度では可塑性で柔らかく、非常に粘着性がある。このため、瀝青は大部分の道路や建造物の用途に用いることができない。
【０００４】
化学添加物および高分子添加物を用いた瀝青の改質は、瀝青の性質を本質的に改質するために極めて重要であり、そうすることで、改質瀝青を非常に多様な産業用途に合わせる。
【０００５】
有用寿命を終えたタイヤを粉砕して得られる顆粒を使用したアスファルトおよび瀝青の改質が公知である。こうした新たな取組みから得られる長所には、技術的性質と環境的性質の両方がある。
【０００６】
技術的利点は、ゴム粉を添加して改質した瀝青の性能により生じ、すなわち、騒音低減、最終製品の寿命延長、弾性の大幅な向上、破砕の低減、製造品目の拡大である。明らかに上記は、主成分が瀝青であるため、ゴム粉の湿潤能力次第である。言い換えれば、ゴム粒子は膨張する必要があり、科学的・物理的条件において、これは、２つの製品（ゴムと瀝青）の溶解性パラメータが数値的に非常に近くなければならず、その結果、瀝青の溶解部分、すなわちマルテン画分がゴム顆粒の固体粒子に浸透し、その固体粒子の外側に、残りの瀝青部分との粘着性および結合性が非常に高い、実質的にゼラチン状の相を形成することができるということを意味する。例えば、瀝青中では、ニトリルゴム（ＮＢＲ）はスチレン・ブタジエンゴム（ＳＢｒ）と比べると膨張がかなり小さい。したがって、濃度と粒度が同じ場合、ＮＢＲ顆粒を用いて改質した瀝青の性能は、ＳＢｒ顆粒を用いて改質した瀝青よりも大幅に低い。
【０００７】
環境的利点は、他の事業ではほとんど使用できない材料であり、高度に技術的な適用において、高価で高コストのエラストマー重合体に代えて大量に利用できる材料を使用する可能性により生じる。
【０００８】
見付け出されてきた瀝青の興味深い改質は、最近では、脱硫型のゴム顆粒の使用に関する。この脱硫型は、低分子量の材料の一部を生産することを可能にし、瀝青またはアスファルトに溶解性で、かつ、瀝青との結合により適した残留顆粒の表面を作り出すことができ、その結果、最終的な機械特性が改善する。しかしながら、そのような技術は高価であり、また、加硫物の分子内および分子間結合の分解に必要な温度に達するために、とりわけ機械エネルギーから熱エネルギーに変換させるように設計された熱分解装置や押出機などの特別な設備を使用する必要がある。さらに、そのような技術では、粒度が非常に大きなタイヤ粉砕物を使用する。
【０００９】
有用寿命を終えたタイヤまたはその他の類似の加硫材料、例えば靴底、ゴムホース、防振継手および洗濯機もしくは食器洗い機のガスケットなどから得られる粉砕物の粒度は、最小サイズが０．５ｍｍよりもはるかに大きいことを考慮する必要がある。それらの重合基材は、一般に、スチレン・ブタジエン（ＳＢｒ）、アクリルニトリル・ブタジエン（ＮＢｒ）、エチレン・プロピレン・ジエン（ＥＰＤＭ）、天然ゴム（ＮＲ）およびブタジエン重合体（Ｂｒ）の共重合体から成る。粒度が０．５ｍｍより大きいと、加硫粉末ゴムの、瀝青の根本的な変化をもたらす能力が大幅に低下する。
【００１０】
「乾式工程」として知られる工程は、現在、改質アスファルトの生産において公知である。前記工程では、粉砕加硫物（通常はタイヤ）から得られる、０．４ｍｍより大きな粉末を使用し、アスファルト中の鉱物砂の一部を前記粉末と置き換える。前記粉末は、（湿式相において）湿式工程から得られるゴムアスファルトを生産するのにも、また、基本的な瀝青よりもレオロジー特性に優れた瀝青を得るのにも用いられる。しかしながら、公知の工程から得られるアスファルトおよび瀝青は、道路または建造物分野における特定の適用に対する国内仕様または国際仕様により現在要求されている性能を得るのに適していない。
【００１１】
いくつかの文献では、再利用タイヤ粉末を用いて改質した瀝青について記述している：
ＳＩＮＩＳ「Ｌｉｔｅｒａｔｕｒｅ ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ｏｆ ｂｙ−ｐｒｏｄｕｃｔ ｉｎ ｒｏａｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｅｕｒｏｐｅ（欧州の道路建設における副産物の再利用の文献レビュー）」
ＡＨＭＥＤ「Ｕｓｅ ｏｆ Ｗａｓｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｉｎ Ｈｉｇｈｗａｙ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ（幹線道路建設における廃材の利用）」
米国運輸省「Ｃｒｕｍｂ Ｒｕｂｂｅｒ Ｍｏｄｉｆｉｅｒ，Ｗｏｒｋｓｈｏｐ Ｎｏｔｅｓ（ゴム粉改質剤、研究会ノート）」
ＪＥＯＮＧ「Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｃｒｕｍｂ ｒｕｂｂｅｒ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ａｓｐｈａｌｔ ｂｉｎｄｅｒｓ（ゴム粉改質アスファルト結合剤の交互作用）」
【００１２】
しかしながら、これらの文書には、アスファルトを改質する具体的な押出化合物の生産について記述されておらず、また、アスファルトの特定の性能を得るための、さまざまな成分の量が明記されていない。
【００１３】
再利用タイヤのゴム粉を用いて改質した瀝青は、瀝青とゴム粉との相溶問題により損なわれることが知られている。そのような不都合は、瀝青に触媒を混合して使用することで解決される。
【００１４】
国際公開第２０１１／０７４００３号明細書は、油、およびポリオレフィン重合体などの低分子量重合体から成るＦＣＣ（接触分解）設備のための触媒の使用を開示している。ＳＢＳは、確実に低分子量重合体ではない。
【００１５】
ＫＨＡＬＤＯＵＮの「Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｆｕｒｆｕｒａｌ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｃｒｕｍｂ ｒｕｂｂｅｒ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｒｕｂｂｅｒｉｚｅｄ ａｓｐｈａｌｔ（フルフラール活性ゴム粉の、ゴム入りアスファルトの特性に対する作用）」は、瀝青に対するゴム粉の粘着性を改善するためのフルフラール触媒の使用について記述している。
【００１６】
先行技術によれば、最高性能の改質瀝青は、瀝青の改質にもっともよく使用される高分子製品である、線形構造または放射状構造のスチレン・ブタジエン・スチレン（ＳＢＳ）熱可塑性ブロック共重合体により得られる。実際、前記熱可塑性ブロック共重合体（ＳＢＳ）は、高温軟化、周囲温度での針入度、および低温可撓性の所望の特性を実現することのできる、瀝青の改質において最高性能の製品である。
【００１７】
その他のブロック共重合体を、ＳＢＳのように瀝青の改質に用いることができる。それらには、スチレン・イソプレン・スチレン（ＳＩＳ）ブロック共重合体およびその水素化誘導体ＳＥＢＳおよびＳＥＰＳに加え、ブタジエンとイソプレンの混合物をベースにしていないエラストマー相の改質により得られるその他のブロック共重合体があるが、コストが高いため、実際にはほとんど使用されていない。
【００１８】
熱可塑性単独重合体、共重合体または三元重合体が使用され、瀝青の改質に使用可能である。それらは、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、エチレン・プロピレン（ＥＰＭ）、エチレン・プロピレン・ジエン（ＥＰＤＭ）、アタクチックおよびアイソタクチックプロピレン（ＰＰａ／ｉｓｏ）、ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ、ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ）、ポリブタジエンならびにポリブテンなどの単量体から得られるが、それらのうちのいずれも、単独でも組合せでも、ＳＢＳと類似した特性をもたらすことはできない。
【００１９】
ＢＡＨＡの「Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｃｒｕｍｂ−ｒｕｂｂｅｒ ａｎｄ ＳＢＳ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｂｉｔｕｍｅｎ ａｎｄ ｈｏｔ ｍｉｘ ａｓｐｈａｌｔ（ゴム粉およびＳＢＳ改質瀝青と加熱混合アスファルトとの実験室での比較）」は、ゴム粉改質瀝青とＳＢＳ改質瀝青との比較を記述している。この文書は、ＳＢＳ改質瀝青が、ゴム粉改質瀝青よりはるかに優れた性能を有していると結論付けている。したがって、同じアスファルト性能を維持しながら、ＳＢＳをゴム粉に置き換えるためには、１：３の比率を適用する必要があり、つまり、ゴム粉の量が、ＳＢＳの少なくとも３倍でなければならないということになる。これは市販されている製品で確認される。実際、ＳＢＳ改質瀝青は一般に重量の１０％の量のＳＢＳを含有する。代わりに、ゴム粉改質瀝青は重量の３０％の量のゴム粉を含有する。
【００２０】
米国特許第６ ８１８ ６８７号明細書は、加硫および粉砕後のＳＢＳまたはＳＢｒ改質瀝青を開示しており；瀝青が、同時にＳＢＳおよびＳＢｒ改質されるとは述べていない。そのような瀝青には保管上の問題があるため、粘度調整剤（油）ならびに酸および硫黄ベースの触媒が添加される。
【００２１】
国際公開第２００８／０８３４５１号明細書は、ＳＢＳ、ゴム粉および加硫剤、可塑剤、潤滑剤、発泡剤を含有する製品を開示している。熱硬化性製品を得て、加硫処理するため、前記製品は熱可塑性アスファルト・可溶性製品ではない。実際、そのような製品は靴底を製造するために用いられ、ゴム粉は増量剤として添加される。すなわちそれは、特別な技術特性を得るという特別な理由を必要としない任意の材料であって構わない。いずれにしても、靴底は押出ではなく成形により得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０７４００３号明細書
【特許文献２】米国特許第６ ８１８ ６８７号明細書
【特許文献３】国際公開第２００８／０８３４５１号明細書
【非特許文献】
【００２３】
【非特許文献１】ＳＩＮＩＳ著、「Ｌｉｔｅｒａｔｕｒｅ ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ｏｆ ｂｙ−ｐｒｏｄｕｃｔ ｉｎ ｒｏａｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｅｕｒｏｐｅ」
【非特許文献２】ＡＨＭＥＤ著、「Ｕｓｅ ｏｆ Ｗａｓｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｉｎ Ｈｉｇｈｗａｙ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ」  米国運輸省「Ｃｒｕｍｂ ｒｕｂｂｅｒ Ｍｏｄｉｆｉｅｒ，Ｗｏｒｋｓｈｏｐ Ｎｏｔｅｓ」
【非特許文献３】米国運輸省著、「Ｃｒｕｍｂ ｒｕｂｂｅｒ Ｍｏｄｉｆｉｅｒ，Ｗｏｒｋｓｈｏｐ Ｎｏｔｅｓ」
【非特許文献４】ＪＥＯＮＧ著、「Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｃｒｕｍｂ ｒｕｂｂｅｒ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ａｓｐｈａｌｔ ｂｉｎｄｅｒｓ」
【非特許文献５】ＫＨＡＬＤＯＵＮ著、「Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｆｕｒｆｕｒａｌ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｃｒｕｍｂ ｒｕｂｂｅｒ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｒｕｂｂｅｒｉｚｅｄ ａｓｐｈａｌｔ」
【非特許文献６】ＢＡＨＡ著、「Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｃｒｕｍｂ−ｒｕｂｂｅｒ ａｎｄ ＳＢＳ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｂｉｔｕｍｅｎ ａｎｄ ｈｏｔ ｍｉｘ ａｓｐｈａｌｔ」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
本発明の目的は、先行技術の欠点を取り除いて、さらに、瀝青を改質するのに使用することのできる、ＳＢＳと同じ性能を同じ量でもたらすことが可能な、ＳＢＳと比べ、道路や建造物の屋根ふき材で使用するにあたって安価であると同時に技術特性と性能の高い化合物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
この目的は、添付の独立請求項に詳述される特徴を備える本発明に従って実現される。
【００２６】
有利な実施態様は、従属請求項に記載する。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
実験的試験によって、出願者は、使用する瀝青と溶解性パラメータが過度に違いすぎない加硫ゴム粒子の粒度を小さくすることで、最終製品の改質効果を大幅に高めることができることを発見した。
【００２８】
ゴム粒子の粒度が小さいほど、かつ、使用する瀝青と溶解性パラメータが近いほど、改質作用が向上する。
【００２９】
瀝青の溶解性パラメータは、一般に、粉砕タイヤから得られる加硫高分子製品とかなり異なる。このため、この２つの成分間で、適切な結合力が生じない。技術的に言えば、瀝青が加硫ゴム粉を十分に湿潤させない。
【００３０】
粒度が０．４ｍｍより小さい、好ましくは粒度が９０〜３２０μｍの加硫ゴム粒子により、注目に値する結果が得られる。
【００３１】
前記加硫ゴム粒子を瀝青と混合し、瀝青を溶融状態にすることで、もっとも性能が優れているＳＢＳブロック共重合体のような弾性重合体のみを使用して改質した瀝青と非常に類似した、同等の特性を有する改質瀝青が得られる。加硫ゴム粒子の重量パーセントは、改質瀝青の総重量に対して４〜２０％、好ましくは１５％である。
【００３２】
良い結果を得るために、特性として瀝青に対する粘着性を必ず有している加硫エラストマー製品を選択する必要がある。ゴム粉の化学的性質の選択は実験室で行い、瀝青と、粒度が０．４ｍｍより小さな加硫ゴム粉との混合物の小規模サンプルを用意した。前記試験では、さまざまな種類のゴム粉を使用した、２５℃での針入度が１６０／２２０である標準瀝青の湿潤力を測定した。前記湿潤力は、前記サンプルの低温可撓性を評価することによって測定した。
【００３３】
サンプルの赤外分光分析により、最高の結果が、スチレン・ブタジエン、ブタジエン型、イソプレン型および関連混合物の重合体から成る再利用加硫ゴムより得られることがわかった。車両用タイヤは、前述の高分子成分から形成されているが、濃度が大幅に異なり、そうした適用に理想的である。
【００３４】
非常に効果的な冷却システムを備え、粉末を所望の粒径にふるい分けるのに適した装置を用いた粉砕、一部の例では冷凍粉砕により、粒度を調整した再利用加硫ゴム粉を得た。
【００３５】
表１には、使用済みタイヤ（ＰＦＵ）の粉砕および適切なふるい分けにより得た加硫粉末ゴムの粒度を示す。
【００３６】
【表１】
2014532790.tif 000002
【００３７】
表１に示すように、加硫粉末ゴムＰＦＵ１、ＰＦＵ２およびＰＦＵ３の３つのサンプルの粒度は、それぞれ３１８、１７２および約９９μｍである。前記粒度は、ふるい分け時に得られた分画の加重平均より得た。
【００３８】
表２には、５つのサンプル（Ｃ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃｐ）で実施した比較試験の実施例を示す：２５℃での針入度が１６０／２２０の標準（改質なし）瀝青から成る第一のサンプル（Ｃ０）；サンプルＣ０の標準瀝青と加硫粉末ゴムＰＦＵ１、ＰＦＵ２およびＰＦＵ３の３つのサンプルとを重量比（８５／１５）で混合して得た改質瀝青の３つのサンプル（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）；標準瀝青のサンプル（Ｃ０）と放射状型のＳＢＳブロック共重合体とを重量比（８５／１５）で混合して得た第５の比較サンプル（Ｃｐ）。
【００３９】
【表２】
2014532790.tif 000003
【００４０】
表に示した特性（１８０℃での粘度（ｍＰａ・ｓ）、リングボール（℃）；２５℃での針入度（ｄｍｍ）；低温可撓性（℃））は、それぞれ以下のＵＮＩ法で測定した：ＥＮ１ ３ ７０２、ＥＮ１４２７、ＥＮ１４２６およびＥＮ１１０９。
【００４１】
表２に示すように、粒度の小さいゴム粉を用いて改質した瀝青のサンプル（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）を用いた試験では、ＳＢＳを用いて改質した試験サンプル（Ｃｐ）と比べて異なる特性が示された。
【００４２】
ゴム粉の粒度が小さいほど、瀝青に対する総露出表面が大きくなり、したがって、接触により、瀝青と固体粒子との間に生じる総合的な結合力が向上し、その結果、本明細書の以下に記載するように、改質製品の主要な物理的特性が改善する。
【００４３】
改質瀝青の高温耐性も、粉末の粒度が小さくなると向上する。リングボール試験では、改質瀝青（Ｃ１）のサンプルが１０５℃で変形し始めること；粉末の粒度が小さくなると、改質瀝青が変形する温度が高くなることが示された。
【００４４】
同様に、改質瀝青の低温耐性も、粉末の粒度が小さくなると改善する。低温可撓性試験では、改質瀝青（Ｃ１）のサンプルが−１５℃で硬化し、壊れ始めること；粉末の粒度が小さくなると、改質瀝青が壊れる温度が低くなることが示された。
【００４５】
代わりに、改質瀝青の硬度（２５℃で測定）は、粉末の粒度が小さくなると、わずかに低下する。
【００４６】
２５℃での針入度試験では、改質瀝青（Ｃ１）のサンプルの針入度が２７ｄｍｍであること；粉末の粒度が小さくなると、針入度がわずかに向上することが示された。いずれの場合も、粉末の粒度が９９μｍよりも小さなサンプルＣ３においても、硬度はＳＢＳを用いて改質した比較サンプル（Ｃｐ）よりも優れており、標準の非改質瀝青サンプル（Ｃ０）よりもはるかに優れている。
【００４７】
しかしながら、粒度の小さなゴム粉を用いて改質した瀝青のサンプル（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）は、低温可撓性に関して満足のいく結果を、またはＳＢＳ改質瀝青である試験サンプル（Ｃｐ）と同等の結果をもたらさない。ゴム粉（ＰＦＵ３）の粒度を最小限に抑えたにもかかわらず、サンプルＣ３は比較サンプルＣｐと同等ではない。したがって、ゴム粉自体は同量のＳＢＳと置き換えることができない。
【００４８】
低温可撓性を高めるために、ゴム粉改質瀝青のサンプル（Ｃ４）を、表３に示すように、ＳＢＳと鉱油を添加して試験した。サンプル（Ｃ４）では、有用寿命を終えたタイヤから再利用した加硫ゴム（ＰＦＵ１）の量を減らし、潤滑油と放射状ＳＢＳを添加した。ゴム粉（ＰＦＵ１）、ＳＢＳおよび潤滑油は別々に添加し、瀝青と混合した。
【００４９】
【表３】
2014532790.tif 000004
【００５０】
表３に示すように、サンプル（Ｃ４）も、低温可撓性に関して所望の性能を示さなかった。
【００５１】
したがって、出願者は、改質瀝青の新たなサンプル（Ｃ５）を、ゴム粉（ＰＦＵ１）およびＳＢＳの量をそれぞれ５重量部から７．５重量部に、すなわち活性物質（ＰＦＵ１＋ＳＢＳ）を１５重量部に増やし、潤滑油を５重量部に、瀝青は８５重量部のままにして試験した。その結果、ここでは、ＳＢＳ １５重量部、潤滑油５重量部、瀝青８５重量部を含有する改質瀝青から成る比較サンプル（Ｃｐ１）を使用した。
【００５２】
表４は、サンプル（Ｃ５）と比較サンプル（Ｃｐ１）との比較を示す。
【００５３】
【表４】
2014532790.tif 000005
【００５４】
図４に示すように、サンプルＣ５の性能はサンプルＣ４と比べて改善した。しかしながら、サンプルＣ５の性能は、それでも比較サンプルＣｐ１と同等ではない。このため、ＳＢＳ改質瀝青と同じ性能は、ＰＦＵとＳＢＳを瀝青に添加することによって得られないと結論付けられた。
【００５５】
これらの不満足な結果を考慮し、出願者は、以下の３つの製品の混合物から成る押出化合物（ＣＭＰ）を作ろうと試みた：
Ａ）３７．５重量％のゴム粉ＰＦＵ１
Ｂ）３７．５重量％の放射状ＳＢＳ
Ｂ）２５重量％の潤滑油
【００５６】
その後に、押出化合物（ＣＭＰ）を用いて改質した瀝青のサンプル（Ｃ６）を作った。サンプル（Ｃ６）は、瀝青８５重量部および押出化合物（ＣＭＰ）２０重量部を含有する。押出化合物（ＣＭＰ）２０重量部は、ＰＦＵ１ ７．５重量部、放射状ＳＢＳ ７．５重量部および潤滑油５重量部で構成される。
【００５７】
表５は、比較サンプル（Ｃｐ１）（ＳＢＳおよび潤滑油を用いて改質した瀝青）、サンプル（Ｃ５）（ゴム粉、ＳＢＳおよび潤滑油を別々に添加して改質した瀝青）およびサンプル（Ｃ６）（押出化合物ＣＭＰを用いて改質した瀝青）を比較している。
【００５８】
【表５】
2014532790.tif 000006
【００５９】
表５に示すように、サンプル（Ｃ６）の性能は注目に値する。サンプル（Ｃ６）が示す特性は、サンプル（Ｃ５）よりはるかに優れており、比較サンプル（Ｃｐ１）と同等か、またはこれよりも優れている。その結果、サンプル（Ｃ６）は本発明の目的を達成すること、すなわち、瀝青を改質するために使用されるＳＢＳを、ＳＢＳと同じ性能を有する同じ量の安価な製品と置き換えることを可能にした。
【００６０】
物理的特性におけるサンプルＣ５とＣ６との大きな違いは、改質瀝青の調製手順の違いから生じる：サンプルＣ５では、活性成分（ＰＦＵ１およびＳＢＳ）を前処理なしで個々に添加したのに対し、サンプルＣ６では、同じ活性成分（ＰＦＵ１およびＳＢＳ）を混合して押し出してから添加した。
【００６１】
サンプルＣ６の物理的特性は、Ｃ５よりも確実に優れており：低温可撓性は４℃低く、リングボールは１９℃高く、針入度は１７ｄｍｍ低く；これは、瀝青改質に通常望まれるものであった。
【００６２】
以下に、得られた結果を説明する。
【００６３】
サンプルＣ５では、ゴム粉ＰＦＵを瀝青と直接混合すると、粉末状態にもかかわらず、固体ＰＦＵは、１６０〜１９０℃にされた液状瀝青とは密度が非常に異なる。所望の特性の最終結果に影響を及ぼすＰＦＵの適切で効果的な分散が確実でないため、前記混合物の均質化には、瀝青液中に固体（ＰＦＵ）を混ぜ入れるために、瀝青の混合に特別な形状の撹拌機を使用する必要がある。
【００６４】
実際的に、ＰＦＵは不活性充填剤として働くが、本質的に弾性に優れており、瀝青に対して特定の弾力特性を示し、これは確実に同一置換量のＳＢＳと同等ではない。さらに、ＰＦＵ顆粒は、ＰＦＵと同等でない、異なる溶解性パラメータを有する瀝青成分に囲まれている。このため、十分な結合力が生じず、その結果、相の分断が生じる。
【００６５】
ＳＢＳは、高温の瀝青に直接混入すると溶解する。しかしながら、低温で相分離が起こり、瀝青がＳＢＳブロック共重合体の三次元網目構造に取り込まれる。ポリスチレンブロックは瀝青に溶解せず、さまざまなＳＢＳ分子間で結合要素として働き、三次元構造、すなわち、改質瀝青に弾性と抵抗性をもたらす高分子網目の形成を促す。床張り材に用いられるコンクリートで起こる現象とおおよそ同じであり：金属骨格、例えば網が内側に挿入されていないと、床は弱く、容易に壊れやすくなる。
【００６６】
代わりに、ＳＢＳを寸法の小さな（４００μｍ未満）ＰＦＵと混ぜ合わせることにより（可塑潤滑油は押出の補助）、ＳＢＳとＰＦＵの溶解性パラメータが相溶性であるため、これらの間に密結合が得られる。ＰＦＵは、一般に不飽和重合鎖とスチレン基から成り、これらは、ＳＢＳ、オレフィン不飽和と同種の重合体およびスチレン基により完全に相溶性かつ湿潤可能である。したがって、ＳＢＳとＰＦＵ固体顆粒との間に生じる結合は強く、顆粒のサイズが小さいと、接触に利用可能な表面が増大する結果、この結合が増す。この場合には、ＳＢＳ高分子マトリクス中の固体ＰＦＵの最大分散活性が得られる。
【００６７】
これは、ＴＰＶ（動的加硫された熱可塑性重合体）エラストマーの基礎となる原理であり、これによりポリプロピレンなどの硬質重合体から高性能ゴムが調製できる。
【００６８】
マイクロメータおよびサブマイクロメータサイズの加硫ＥＰＤＭ粒子がＰＰに取り込まれ、ＥＰＤＭがポリプロピレンと近い溶解性パラメータを有する場合、加硫ＥＰＤＭ固体粒子が湿潤して、硬質製品であるＰＰと結び付き、この組合せにより、非常に多様で興味深い用途に適したエラストマーが得られる。
【００６９】
上記を考慮して、ＰＦＵとＳＢＳ化合物を混合して瀝青に溶解するが、冷却後、ＳＢＳと固体ＰＦＵで形成される三次元網目構造が、瀝青相に混ざりながらも、本発明で開示される物理的特性を備えた弾性構造が保持される。高分子の分野において、この現象はＩＰＮ（相互貫入高分子網目）として知られており、ＴＰＶ工程で記載された現象と結び付くと、本発明に従ったサンプルＣ５とサンプルＣ６との性能の違いを説明するのに役立つ。
【００７０】
本発明に従った化合物の生産工程は、以下の工程から成る：
−粒度が０．４ｍｍより小さい加硫ゴム粉を得るための加硫ゴムの粉砕工程；
−押出機内での加硫ゴム粉、ＳＢＳおよび潤滑油の混合工程で、混合物の重量に対する潤滑油の重量百分率が１〜５０％であり、ＳＢＳの重量に対する加硫ゴム粉の重量百分率が７０〜１００％である。
−前記加硫ゴム粉、ＳＢＳおよび潤滑油を含有する化合物の押出工程。
【００７１】
有利には：
−加硫ゴム粉の粒度が０．０９〜０．３２ｍｍである；
−ゴム粉が再利用使用済みタイヤ（ＰＦＵ）より得られる；
−ＳＢＳの重量百分率が加硫ゴム粉の重量百分率に等しい；
−ＳＢＳが、好ましくは放射状型であるが、線形または放射状ＳＢＳおよび線形ＳＢＳの混合物であってもよい；
−化合物の総重量に対する潤滑油の重量百分率が２０〜３０％である；
−潤滑油が鉱油である；
−化合物の総重量に対するゴム粉とＳＢＳの両方の重量百分率が３５〜４２％である；
−押出が、１６０〜２００℃の温度で行われる。
【００７２】
押出機から得られた化合物は、任意のサイズの小片に切断する。押出化合物の前記小片を使用して瀝青を改質する。瀝青は、改質瀝青の総重量に対して重量百分率が５〜３０％の押出化合物を添加して改質する。押出化合物を用いて改質した前記瀝青は、ＳＢＳと押出化合物の量が同じで、ＳＢＳ改質瀝青と類似の性能を有するが、押出化合物の費用はＳＢＳよりも大幅に低減する。
【手続補正書】
【提出日】平成25年12月18日(2013.12.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アスファルト用の改質瀝青を実現するための化合物の生産法であって、以下を含む方法：
‐粒度が０．４ｍｍより小さい加硫ゴム粉を得るための加硫ゴムの粉砕工程；
‐押出機内での加硫ゴム粉、ＳＢＳおよび潤滑油の混合工程で、混合物の重量に対する潤滑油の重量百分率が１〜５０％であり、加硫ゴム粉の重量百分率が、ＳＢＳの重量百分率に等しい。
‐前記加硫ゴム粉、ＳＢＳおよび潤滑油を含有する押出化合物を得るための押出工程であり、前記押出工程が１６０〜２００℃の温度で行われる。
【請求項２】
加硫ゴム粉の粒度が０．０９〜０．３２ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ゴム粉が再利用使用済みタイヤ（ＰＦＵ）より得られることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
ＳＢＳが放射状型であることを特徴とする、請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
ＳＢＳが線形型であることを特徴とする、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
ＳＢＳが、放射状ＳＢＳおよび線形ＳＢＳの混合物であることを特徴とする、請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
化合物の総重量に対する潤滑油の重量百分率が２０〜３０％であることを特徴とする、請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
潤滑油が鉱油であることを特徴とする、請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
化合物の総重量に対するゴム粉とＳＢＳの両方の重量百分率が３５〜４２％であることを特徴とする、請求項１〜８のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
アスファルトを生産するための瀝青改質法であって、請求項１〜９のうちいずれか一項の方法より得られる押出化合物の添加を提供し、前記押出化合物を、改質瀝青の総重量に対して５〜３０％の重量百分率で瀝青に添加することを特徴とする方法。
【国際調査報告】
2014532790.tif 000007
2014532790.tif 000008
2014532790.tif 000009
2014532790.tif 000010