(57)【要約】    アスファルト接着剤組成物及びその製造方法が提供される。例示的な実施形態では、自己接着性膜に有用なアスファルト接着剤は、接着剤の総重量に基づいて約４０〜約７０重量パーセントのアスファルトを含む。接着剤はまた、接着剤の総重量に基づいて約１〜約１０重量パーセントの低分子量（ＬＭＷ）ポリオレフィンを含む。ＬＭＷポリオレフィンは、約５００〜約２０，０００ダルトンの重量平均分子量（Ｍｗ）を有する。接着剤は、同等の比較接着剤の老化剥離強度よりも大きい老化剥離強度を有し、比較接着剤は、約４０〜約７０重量パーセントのアスファルトを含むが、規格Ｇｕｏｂｉａｏ（ＧＢ）２３４４１−２００９のＧｕｏｂｉａｏ推奨の（ＧＢ／Ｔ）３２８．２０−２００７（自己接着性ポリマー改質瀝青防水シート）によって決定されるように、ＬＭＷポリオレフィンを含まない。  【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
接着剤であって、
前記接着剤の総重量に基づいて約４０〜約７０重量パーセントのアスファルトと、
前記接着剤の総重量に基づいて約１〜約１０重量パーセントの低分子量（ＬＭＷ）ポリオレフィンと、を含み、前記ＬＭＷポリオレフィンが、約５００〜約２０，０００ダルトンの重量平均分子量（Ｍｗ）を有し、前記接着剤が、比較接着剤の老化剥離強度よりも大きい老化剥離強度を有し、前記比較接着剤が、前記比較接着剤の総重量に基づいて約４０〜約７０重量パーセントのアスファルトを含み、前記比較接着剤が、低分子量ポリオレフィンを含まず、前記接着剤及び比較接着剤が、規格Ｇｕｏｂｉａｏ（ＧＢ）２３４４１−２００９のＧｕｏｂｉａｏ推奨の（ＧＢ／Ｔ）３２８．２０−２００７（自己接着性ポリマー改質瀝青防水シート）によって決定されるように、膜をアルミニウムに接着させるときに比較される、接着剤。
【請求項２】
前記接着剤の総重量に基づいて約１５〜約２０重量％の可塑剤を更に含む、請求項１に記載の接着剤。
【請求項３】
前記可塑剤が、ナフテン系油である、請求項２に記載の接着剤。
【請求項４】
前記接着剤の総重量に基づいて約５〜約１５重量％の粘着付与剤を更に含む、請求項１に記載の接着剤。
【請求項５】
前記接着剤の総重量に基づいて約１０〜約２７重量パーセントの前記ＬＭＷポリオレフィン以外のポリマーを更に含む、請求項１に記載の接着剤。
【請求項６】
前記ＬＭＷポリオレフィン以外の前記ポリマーが、スチレン／ブタジエン／スチレンコポリマー（ＳＢＳ）及びスチレン／イソプレン／スチレン（ＳＩＳ）を含む、請求項５に記載の接着剤。
【請求項７】
前記接着剤が、約４ニュートン／ミリメートル以上の老化剥離強度を有する、請求項１に記載の接着剤。
【請求項８】
前記ＬＭＷポリオレフィンが、酸化ポリエチレン、マレイン化ポリプロピレン、及びポリエチレンからなる群から選択される、請求項１に記載の接着剤。
【請求項９】
前記ＬＭＷポリオレフィンが、マレイン化ポリプロピレンを含む、請求項１に記載の接着剤。
【請求項１０】
膜を更に含み、前記接着剤が、前記膜に塗布される、請求項１に記載の接着剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、アスファルト組成物並びにその作製及び使用方法に関する。より具体的には、アスファルト組成物は、瀝青と、ポリマーと、を含み、アスファルト組成物は、膜又は他の用途のための接着剤として有用である。
【背景技術】
【０００２】
アスファルト系接着剤は、舗装用、屋根用、及び防水製品用等に、建設業において、及び建材として広く使用されてきた。アスファルト屋根製品の２つの主なタイプとしては、アスファルト屋根こけら板及び改質アスファルト屋根膜が挙げられる。アスファルト系接着剤はまた、道路及び橋の建設等の他の用途でも利用される。
【０００３】
アスファルト屋根こけら板については、こけら板製造プラント等において、複数のこけら板片を接着して単一片にして積層こけら板を製造するために、アスファルト系接着剤が使用され得る。アスファルト系接着剤はまた、こけら板タブ表面に塗布され、これは、屋根上の太陽光又は周囲温度によって熱活性化されて、接着シールを形成することができる。アスファルト系接着剤は、設置中に良好な接着性を有するべきであり、その接着性能を経時的に維持するべきである。多くの現在入手可能なアスファルト系接着剤は、設置中に限られた接着性を有し、これによりこけら板は層間剥離する。更に、現在のアスファルト系接着剤及び／又はシーラントを用いたこけら板は、ルーフデッキ上にシールを適切に形成できない場合があり、そのため、屋根が雨漏りする場合があるか、又はこけら板が暴風中若しくは他の応力期間中に層間剥離する場合がある。更に、高温の夏の期間は、多くの現在のアスファルト系接着剤の接着性を低減させる傾向がある。接着性はまた、特に屋根材によって典型的に経験される交互の高温及び低温期間に曝露されたときに、経時的に劇的に低下する傾向がある。
【０００４】
改質アスファルト屋根膜（時に「ｍｏｄビット」とも呼ばれる）は、アスファルト組成物を用いて基材（ポリエステルマット、ガラス繊維マット等）を封入することによって作製され得る。アスファルト組成物は、性能を改善させるために、スチレン／ブタジエン／スチレンコポリマー（styrene/butadiene/styrene copolymer、ＳＢＳ）及び／又はアタクチックポリプロピレン（atactic polypropylene、ＡＰＰ）等のポリマーを用いて改質されてもよい。改質アスファルト屋根膜は、高温アスファルトモッピング、低温接着剤塗布プロセス、及び熱溶接によってルーフデッキ上に設置され得る。近年、「自己接着性」屋根膜と呼ばれる新たなタイプの改質アスファルト屋根膜製品が、設置の容易さにより人気を集めている。自己接着屋根膜は、屋根膜の底部にコーティングされたアスファルト接着剤化合物の薄層を含み、それにより屋根膜は、熱溶接等の追加の接着材料（高温アスファルトモッピング材料又は追加の低温接着材料等）なしで、及び追加の設置プロセスなしでルーフデッキに接着する。しかしながら、自己接着屋根膜と共に使用される現在のアスファルト系接着剤は、設置中に限られた接着性能を提供し、また、経時的な接着性能の低減も示す。
【０００５】
したがって、製造中、設置中、及び経時的に良好な接着性を有するアスファルト組成物を提供することが望ましい。加えて、高い結合強度及び変形抵抗を有するアスファルト組成物を製造することが望ましい。更に、本実施形態の他の望ましい特徴及び特性は、後続の詳細な説明及び添付の特許請求の範囲を、本背景技術と併せ読むことで明らかになるであろう。
【発明の概要】
【０００６】
アスファルト接着剤組成物及びその製造方法が提供される。例示的な実施形態では、自己接着性膜に有用なアスファルト接着剤は、接着剤の総重量に基づいて約４０〜約７０重量パーセントのアスファルトを含む。接着剤はまた、接着剤の総重量に基づいて約１〜約１０重量パーセントの低分子量（low molecular weight、ＬＭＷ）ポリオレフィンを含む。ＬＭＷポリオレフィンは、約５００〜約２０，０００ダルトンの重量平均分子量（weight average molecular weight、Ｍｗ）を有する。接着剤は、同等の比較接着剤の老化剥離強度よりも大きい老化剥離強度を有し、比較接着剤は、比較接着剤の総重量に基づいて約４０〜約７０重量パーセントのアスファルトを含むが、比較接着剤は、ＬＭＷポリオレフィンを含まず、老化剥離強度は、規格Ｇｕｏｂｉａｏ（ＧＢ）２３４４１−２００９のＧｕｏｂｉａｏ推奨の（ＧＢ／Ｔ）３２８．２０−２００７（自己接着性ポリマー改質瀝青防水シート）によって決定される。
【０００７】
別の実施形態では、接着剤が提供される。接着剤は、接着剤の総重量に基づいて約８５〜約９７．５重量パーセントのアスファルトを含む。接着剤はまた、接着剤の総重量に基づいて約２．５〜約１５重量パーセントのポリマーを含む。ポリマーは、低分子量（ＬＭＷ）ポリオレフィン及びエラストマーのうちの１つ以上を含み、ＬＭＷポリオレフィンは、約５００〜約２０，０００ダルトンの重量平均分子量（Ｍｗ）を有する。接着剤は、比較接着剤の総重量に基づいて約８５〜約９７．５重量パーセントのアスファルトを含む比較接着剤よりも大きい結合強度を有し、比較接着剤は、ＬＭＷポリオレフィンを含まない。結合強度は、摂氏２５度でＡＳＴＭ  Ｄ１９７０によって決定される。
【０００８】
アスファルト接着剤の製造方法は、更に別の実施形態で提供される。本方法は、アスファルトを低分子量（ＬＭＷ）ポリオレフィンと、かつ追加の添加剤と混合することを含み、低分子量ポリオレフィンは、約５００〜約２０，０００ダルトンの重量平均分子量（Ｍｗ）を有する。混合は、約３０分〜約８時間の期間にわたって約７５℃〜約２００℃の温度で実施される。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下の「発明を実施するための形態」は、本質的に単なる例示であり、本明細書に記載の様々な実施形態又は実施形態の用途及び使用を限定することを意図するものではない。更に、前述の「技術分野」、「背景技術」、「発明の概要」、又は以下の「発明を実施するための形態」で提示される、任意の明示又は黙示の理論によって束縛されることを意図するものではない。
【００１０】
新規のアスファルト組成物及びその作製方法が本明細書に提供及び記載される。ある特定のポリマー（複数可）をアスファルト接着剤に添加すると、接着強度が増大し、特に、老化接着強度が増大することが見出されている。ある特定のポリマー（複数可）の添加はまた、アスファルト接着剤の結合強度及び変形抵抗を増大させることも見出されている。アスファルト組成物の改善された特性は、ポリマー（複数可）の濃度に依存し、少なすぎる又は多すぎるポリマー（複数可）は、所望の特性を低減させる。換言すれば、ポリマー（複数可）の濃度は、最大性能のために最適化され得る。より良好な性能は、製品のより長い寿命につながることができ、それは、顧客にかなりの経済的利益をもたらす。
【００１１】
例示的な実施形態では、自己接着性膜用途に有用なアスファルト接着剤は、アスファルトと、ポリマーと、を含み、ポリマーは、低分子量ポリオレフィン、並びにスチレン／ブタジエン／スチレンコポリマー（ＳＢＳ）及びスチレン／イソプレン／スチレンコポリマー（styrene/isoprene/styrene copolymer、ＳＩＳ）等の１つ以上のエラストマーを含む。屋根こけら板積層接着剤及び／又は屋根こけら板タブ接着剤に有用なアスファルト接着剤の目的（本明細書では、こけら板に有用なアスファルトと称される）は、アスファルトと、ポリマーと、を含み、ポリマーは、低分子量ポリオレフィン、及びスチレン／ブタジエン／スチレンコポリマー（ＳＢＳ）等のエラストマーのうちの１つ以上を含む。低分子量ポリオレフィンは、約５００〜約２０，０００ダルトンの重量平均分子量（Ｍｗ）を有する。
【００１２】
本明細書で使用される場合、「アスファルト」という用語は、ＡＳＴＭによって定義されるとおりであり、主要な構成成分が自然に発生するか又は石油加工で得られる瀝青である、暗褐色から黒色のセメント様材料である。アスファルトは、飽和物、芳香族類、樹脂、及びアスファルテンを特徴的に含有する。「アスファルト」及び「瀝青」という用語は、多くの場合、材料の天然形態及び製造形態の両方を意味するために互換的に使用され、これらは全て、本明細書で想到及び記載される組成物及び方法の範囲内にある。以下、「アスファルト」という用語のみが、好適なアスファルト及び瀝青材料を説明するために使用される。
【００１３】
本明細書で想到及び記載される組成物及び方法における使用に好適なアスファルトのタイプは、特に限定されず、現在又は将来的に既知の任意の天然に生じるアスファルト、合成的に製造されたアスファルト、及び改質アスファルトを含む。天然に生じるアスファルトは、天然石アスファルト、レーキアスファルト等を含む。合成的に製造されたアスファルトは、多くの場合、石油精製操作の副産物であり、エアブローンアスファルト、ブレンドアスファルト、亀裂又は残渣アスファルト、石油アスファルト、プロパンアスファルト、ストレートアスファルト、熱アスファルト等を含む。改質アスファルトとしては、エラストマー、加工油、粘着付与剤、リン酸、ポリリン酸、プラストマー、粉砕タイヤゴム（ground tire rubber、ＧＴＲ）、再生アスファルト舗装（reclaimed asphalt pavement、ＲＡＰ）、再生アスファルトこけら板（reclaimed asphalt shingle、ＲＡＳ）等、又はこれらの改質剤の様々な組み合わせを用いて改質された、ベースアスファルト（例えば、天然に生じ得るか又は合成的に製造され得る純又は未改質アスファルト）が挙げられる。
【００１４】
更に、舗装グレードのアスファルトを含むがこれに限定されない産業グレードのアスファルトは、本明細書で想到及び記載される組成物及び方法における使用に有利である。舗装グレードのアスファルトの非排他的な例としては、以下の性能グレード評価：ＰＧ  ４６−３４、ＰＧ  ５２−３４、ＰＧ  ５２−２８、ＰＧ  ５８−２８、ＰＧ  ６４−２２、ＰＧ  ６４−１６、ＰＧ  ６４−１０、ＰＧ  ６７−２２、ＰＧ  ７０−２８、ＰＧ  ７０−２２、ＰＧ  ７０−１６、ＰＧ  ７０−１０、ＰＧ  ７６−２８、ＰＧ  ７６−２２、ＰＧ  ７６−１６、及びＰＧ  ７６−１０のうちのいずれか１つを有するアスファルトが挙げられるが、これらに限定さない。加えて、本開示の範囲内の舗装グレードのアスファルトの非排他的な例としては、以下の貫通グレード：５０／７０、６０／９０、７０／１００、８０／１１０、及び１２０／１５０のうちのいずれか１つを有する舗装グレードのアスファルトが挙げられるが、これらに限定されない。
【００１５】
加えて、屋根グレードのアスファルト等の産業グレードのアスファルトは、本明細書で想到及び記載されるアスファルト組成物において有利に使用され得ることが想到される。そのような実施形態では、アスファルト結合剤組成物は、屋根用途に有用である。好適な屋根グレードのアスファルトとしては、以下の硬度グレード：５０／７０デシミリメートルの貫通（deci-millimeters penetration、ｄｍｍ  ｐｅｎ）、６０／９０ｄｍｍ  ｐｅｎ、７０／１００ｄｍｍ  ｐｅｎ、８０／１１０ｄｍｍ  ｐｅｎ、１２０／１５０ｄｍｍ  ｐｅｎ、１００／１５０ｄｍｍ  ｐｅｎ、１５０／２００ｄｍｍ  ｐｅｎ、２００／３００ｄｍｍ  ｐｅｎ、及び３００＋ｄｍｍ  ｐｅｎのうちのいずれか１つを有するアスファルトが挙げられるが、これらに限定されない。硬度グレードは、ＡＳＴＭ  Ｄ５に記載の試験方法に従って決定される。アスファルト組成物のいくつかの実施形態では、アスファルトは、アスファルト組成物の総重量に基づいて約４０〜約９８重量％（weight%、ｗｔ．％）の濃度で存在する。本明細書に記載の全ての重量パーセントは、特に明記しない限り、アスファルト組成物の総重量に基づいている。アスファルトは、本明細書に記載の異なるアスファルト接着剤組成物（即ち、（ｉ）自己接着性膜に有用なアスファルト接着剤組成物、及び（ｉｉ）こけら板に有用なアスファルト接着剤組成物）中に異なる濃度で存在し得る。例えば、自己接着性膜に有用なアスファルト接着剤組成物において、アスファルトは、約５０〜約６０重量％、又は約５１〜約５７重量％、又は約５３〜約５５重量％の濃度で存在し得る。こけら板に有用なアスファルト接着剤において、アスファルトは、約８５〜約９７．５重量％、又は約８８〜約９５重量％、又は約９２〜約９４重量％の濃度で存在し得る。
【００１６】
自己接着性膜に有用なアスファルト接着剤の「膜」は、多種多様な材料であり得る。いくつかの実施形態では、膜は、ガラス繊維マット、ポリエステルマット、又は他の材料等の基材を含んでもよい。アスファルト接着剤層は、自己接着性膜のほんの一部分であってもよいが、いくつかの実施形態では、膜は主に、アスファルト接着剤自体を含み、そのため接着剤は主に、膜を形成する。本明細書で使用される場合、材料は「主に」、その化合物が材料の約５０重量％以上である場合、化合物を含む。
【００１７】
本明細書に記載のアスファルト組成物は、アスファルト組成物の総重量に基づいて約０．５〜約１０重量％の量の１つ以上の低分子量（ＬＭＷ）ポリオレフィンを含む。「低分子量（ＬＭＷ）ポリオレフィン」は、この用語が本明細書で使用される場合、ポリオレフィン含有ポリマー、又は２つ以上のポリオレフィン含有ポリマーのブレンドを意味し、これらの各々は、約５００〜約２０，０００ダルトンの重量平均分子量（Ｍｗ）を有し、１つ以上のオレフィン性モノマーを含み、オレフィン性モノマーは、エテン、プロペン、ブテン、ヘキセン、及びオクテンから選択される。したがって、ＬＭＷポリオレフィンは、単一のタイプのオレフィンモノマーのみを含むホモポリマー、又は２つ以上のタイプのオレフィンモノマーを含むコポリマーであってもよい。更に、ＬＭＷポリオレフィンは、この用語が本明細書で使用される場合、ポリオレフィンワックス、即ち、室温又は室温付近で固体であり、それらの融点を超えたときに低い粘度を有するポリオレフィンが挙げられるが、これらに限定されない。
【００１８】
ＬＭＷポリオレフィンは、いくつかの実施形態では官能化されてもよく、ここで、ＬＭＷポリオレフィンは、官能化ホモポリマー又はコポリマーであってもよい。例示的な実施形態では、官能化ＬＭＷポリオレフィンは、例えば、酸、エステル、アミン、アミド、エーテル、及び無水マレイン酸等の無水物を含むが、これらに限定されない、１つ以上の官能基を含む。加えて、ＬＭＷポリオレフィンは、酸化されてもよい。
【００１９】
例示的な実施形態では、ＬＭＷポリオレフィンは、ＬＭＷポリオレフィンの総重量に基づいて約５０〜約１００重量％のオレフィン含有量を有する。例示的なＬＭＷポリオレフィンは、ＬＭＷポリオレフィンの総重量に基づいて、少なくとも約５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、又は９５重量％、かつ独立して、約１００、９８、９５、９２、９０、８５、８０、又は７５重量％以下のオレフィン含有量を有する。
【００２０】
既に述べたように、例示的な実施形態では、ＬＭＷポリオレフィンは、約５００〜約２０，０００ダルトンのＭｗを有する。様々な実施形態では、ＬＭＷポリオレフィンは、少なくとも約５００、１，０００、２，０００、３，０００、４，０００、５，０００、６，０００、又は７，０００、かつ独立して、約２０，０００、１８，０００、１５，０００、１２，０００、又は１０，０００以下のダルトンのＭｗを有する。ＬＭＷポリオレフィンが２つ以上のタイプのポリオレフィンの組み合わせを含む場合、組み合わせ中のポリオレフィンの各タイプのＭｗは個々に、約５００〜約２０，０００ダルトンの上記範囲内であってもよい。本発明のＬＭＷポリオレフィンの分子量は、当該技術分野において一般に知られている技術であるゲル透過クロマトグラフィー（gel permeation chromatography、ＧＰＣ）によって決定され得る。ＧＰＣの目的のために、測定される試料は、約１４０℃及び約２．０ｍｇ／ｍＬの濃度で１，２，４−トリクロロベンゼン中に溶解されてもよい。溶液（２００マイクロリットル（microliter、μＬ））は、約１．０ｍＬ／分の流量で約１４０℃に保持された２つのＰＬｇｅｌ５マイクロメートル（μｍ）Ｍｉｘｅｄ−Ｄ（３００×７．５ｍｍ）カラムを含有するＧＰＣに注入される。器具は、屈折率検出器及び粘度検出器等の２つの検出器を備えてもよい。分子量（重量平均分子量、Ｍｗ）は、一組の直鎖ポリエチレンの狭いＭｗ標準から生成された検量線を使用して決定される。
【００２１】
一般に、好適なＬＭＷポリオレフィンとしては、ポリエチレンホモポリマー、ポリプロピレンホモポリマー、エチレン、プロピレン、ブテン、ヘキセン、及びオクテンのうちの２つ以上のコポリマー、上述のホモポリマーの官能化誘導体、上述のコポリマーの官能化誘導体、又は非官能化及び官能化ＬＭＷポリオレフィンの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかのフィッシャー・トロプシュワックス、即ち、ＬＭＷポリオレフィンの上記に定義された特性を満たすものもまた、本明細書で想到及び記載されるアスファルト組成物で使用され得る。好適な官能化ＬＭＷポリオレフィンの例としては、限定するものではないが、マレイン化ポリエチレン、マレイン化ポリプロピレン、エチレンアクリル酸コポリマー、エチレンビニルアセテートコポリマー、酸化高密度ポリエチレンを含む酸化ポリエチレン、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００２２】
例示的な実施形態では、ＬＭＷポリオレフィンは、本明細書に記載のアスファルト接着剤中に異なる濃度で存在する。例えば、自己接着性膜に有用なアスファルト接着剤は、アスファルト組成物の総重量に基づいて約１〜約１０重量パーセントの１つ以上のＬＭＷポリオレフィンを含んでもよい。様々な実施形態では、ＬＭＷポリオレフィンは、アスファルト組成物の総重量に基づいて、少なくとも約１、２、３、４、５、６、７、８、９、又は１０重量％、かつ独立して、約１０、９、８、７、６、５、４、３、２、又は１重量％以下の量でアスファルト接着剤組成物中に存在する。例えば、アスファルト接着剤組成物中のＬＭＷポリオレフィンの総含有量は、アスファルト組成物の総重量に基づいて約１〜約１０重量％、又は約２〜約９重量％、又は約３〜約７重量％であってもよい。こけら板に有用なアスファルト接着剤は、アスファルト組成物の総重量に基づいて約２．５〜約１５重量％の１つ以上のＬＭＷポリオレフィンを含んでもよい。様々な実施形態では、ＬＭＷポリオレフィンは、アスファルト組成物の総重量に基づいて、少なくとも約０．５、１、１．５、２、２．５、３、４、５、６、７、８、９、１０、又は１１重量％、かつ独立して、約１５、１４、１３、１２、１１、１０、９、８、７、６、５、４、３、２、又は１．５重量％以下の量でアスファルト接着剤組成物中に存在する。例えば、アスファルト接着剤組成物中のＬＭＷポリオレフィンの総含有量は、アスファルト組成物の総重量に基づいて約１〜約１０重量％、又は約１．５〜約９重量％、又は約２〜約３重量％であってもよい。
【００２３】
プラストマー、エラストマー、又はその両方等の性能向上添加剤は、アスファルト組成物で使用することで業界において周知であり、これらの添加剤は、アスファルト組成物が深刻な欠陥又は破損なしに使用され得る温度範囲を拡大し得る。プラストマー及びエラストマーは、本明細書において「ポリマー」と一緒に呼ばれる。本明細書で想到されるアスファルト組成物は、アスファルト組成物の総重量に基づいて約０．５〜約３０重量％の総量で存在する１つ以上のポリマーを含んでもよい。本明細書で想到されるアスファルト組成物を改質するのに好適なポリマーの非限定的な例としては、粉砕タイヤゴム（ＧＴＲ）、脱硫ＧＴＲ、ブチルゴム、スチレン／ブタジエンゴム（styrene/butadiene rubber、ＳＢＲ）、スチレン／エチレン／ブタジエン／スチレンターポリマー（styrene/ethylene/butadiene/styrene、ＳＥＢＳ）、ポリブタジエン、ポリイソプレン、エチレン／プロピレン／ジエン（ethylene/propylene/diene、ＥＰＤＭ）ターポリマー、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、及びスチレン／共役ジエンブロック又はランダムコポリマー、例えば、スチレン／ブタジエン／スチレンコポリマー（ＳＢＳ）、スチレン／イソプレン、スチレン／イソプレン／スチレン（ＳＩＳ）、及びスチレン／イソプレン−ブタジエンブロックコポリマーを含むスチレン／ブタジエン等を含む、天然又は合成ゴムが挙げられる。ブロックコポリマーは、分枝状又は直鎖状であってもよく、ジブロック、トリブロック、テトラブロック、又はマルチブロックであってもよい。ＬＭＷポリオレフィンはまた、ポリマーであり、上記のようにアスファルト組成物中に存在する。
【００２４】
本明細書で想到及び記載されるアスファルト組成物のいくつかの実施形態では、ポリマーは、アスファルト組成物の総重量に基づいて約０．５〜約３０重量％の量で存在し得る。自己接着性膜に有用なアスファルト接着剤のポリマーの量は、こけら板に有用なアスファルト接着剤中のポリマーの量とは異なり得る。自己接着性膜に有用な接着剤は、アスファルト接着剤組成物全体に基づいて約１０〜約３０重量％のポリマーの総量を含んでもよい。自己接着性膜に有用な接着剤に使用され得る例示的なポリマーは、上記のＬＭＷポリオレフィンを含み、また、約１０〜約２０重量％の１つ以上の追加のポリマーも含む。例えば、いくつかの実施形態では、ポリマー（複数可）（ＬＭＷポリオレフィンを除く）は、アスファルト組成物の総重量に基づいて少なくとも約１０、１２、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２３、２５、又は２７、かつ独立して、約３０、２７、２５、２３、２１、２０、１９、１８、１７、１６、１５、又は１４以下の重量％の量で、自己接着性膜に有用なアスファルト接着剤組成物中に存在する。例示的な実施形態では、ＬＭＷポリオレフィンを除くポリマー（複数可）は、ＳＢＳコポリマー及びＳＩＳコポリマーを含む。ＳＢＳ及びＳＩＳコポリマーは、アスファルト接着剤組成物の総重量に基づいて、例えば、約１０〜約２７重量％、又は約１４〜約２０重量％、又は約１６〜約１８重量％であるが、これらに限定されない量で存在し得る。
【００２５】
こけら板に有用なアスファルト接着剤組成物は、ＬＭＷポリオレフィンに加えてポリマーを含んでもよく、ポリマー（ＬＭＷポリオレフィンを含む）の総濃度は、接着剤の総重量に基づいて約２．５〜約１５重量％、又は約４〜約１２重量％、又は約５〜約１０重量％、又は約６〜約８重量％、又は約７重量％である。例示的な実施形態では、こけら板に有用なアスファルト接着剤組成物中のポリマーとしては、ＬＭＷポリオレフィン及びＳＢＳコポリマーが挙げられるが、いくつかの実施形態では、ＳＢＳコポリマー以外のポリマーが、ＬＭＷポリオレフィンと共に使用され得る。更に他の実施形態では、こけら板に有用なアスファルト接着剤組成物中のポリマーの総濃度は、ＬＭＷポリオレフィン及び２つ以上の他のポリマーを含む。アスファルト接着剤組成物中の総ポリマーは、いくつかの実施形態では、アスファルト接着剤組成物中のポリマーの総重量に基づいて約１０〜約４５重量パーセントのＬＭＷポリオレフィンであってもよいが、様々な実施形態では、ＬＭＷポリオレフィンは、約１２〜約３５重量％、又は約１３〜約３０重量％、又は約１４〜約２９重量％の濃度で存在し得る。
【００２６】
本明細書で想到されるアスファルト組成物は、いくつかの実施形態では、追加の添加剤を含んでもよい。本明細書で想到及び記載されるアスファルト組成物に含むのに好適なそのような添加剤の非排他的な例としては、プラストマー、ワックス（ワックスもポリマーであり得る場合）、ポリリン酸、フラックス油、可塑剤、抗酸化剤、粘着付与剤、加工助剤、ＵＶ保護添加剤等が挙げられるが、これらに限定されない。例示的なワックスとしては、エチレンビス−ステアルアミドワックス（ethylene bis-stearamide、ＥＢＳ）、フィッシャー・トロプシュワックス（Fischer-Tropsch、ＦＴ）、酸化フィッシャー・トロプシュワックス（oxidized Fischer-Tropsch、ＦＴＯ）、ポリオレフィンワックス、例えば、ポリエチレンワックス（polyethylene wax、ＰＥ）、酸化ポリエチレンワックス（oxidized polyethylene、ＯｘＰＥ）、ポリプロピレンワックス、ポリプロピレン／ポリエチレンワックス、アルコールワックス、シリコーンワックス、石油ワックス、例えば、微結晶ワックス又はパラフィン、及び他の合成ワックスが挙げられる。例示的な可塑剤としては、炭化水素油（例えば、パラフィン、芳香油及びナフテン系油）、長鎖アルキルジエステル（例えば、フタル酸ジオクチル等のフタル酸エステル、及びアジピン酸ジオクチル等のアジピン酸エステル）、セバシン酸エステル、グリコール、脂肪酸、リン及びステアリン酸エステル、エポキシ可塑剤（例えば、エポキシ化大豆油）、ポリエーテル及びポリエステル可塑剤（ポリマーであってもよい）、アルキルモノエステル（例えば、オレイン酸ブチル）、長鎖部分エーテルエステル（例えば、オレイン酸ブチルセロソルブオ）、並びにその他が挙げられる。例示的な粘着付与剤としては、ロジン及びそれらの誘導体；テルペン及び改質テルペン；脂肪族、脂環式、及び芳香族樹脂（Ｃ５脂肪族樹脂、Ｃ９芳香族樹脂、及びＣ５／Ｃ９脂肪族／芳香族樹脂）；水素添加炭化水素樹脂；テルペン−フェノール樹脂；並びにこれらの組み合わせが挙げられる。
【００２７】
例示的な実施形態では、本明細書で想到される自己接着性膜に有用なアスファルト接着剤組成物は、少なくとも粘着付与剤と、可塑剤と、を含み、ポリマーを除く添加剤は、様々な実施形態において、アスファルト接着剤組成物の約５〜約３５重量％、又は約１５〜約３０重量％、又は約２５〜約２８重量％を含む。他の濃度も可能である。他の添加剤も可能である。例示的な実施形態では、自己接着性膜に有用なアスファルト接着剤は、全て接着剤の総重量に基づいて約１５〜約２０重量％、又は約１６〜１９重量％、又は約１６〜１８重量％の可塑剤と、約５〜約１５重量％、又は約７〜１３重量％、又は約８〜約１０重量％の粘着付与剤と、を含む。例示的な一実施形態では、可塑剤は、ナフテン系油であり、粘着付与剤は、テルペン樹脂である。いくつかの実施形態では、本明細書で想到されるこけら板に有用なアスファルト接着剤組成物は、ポリマーを除いて、アスファルト組成物の総重量に基づいて約０〜約１０重量％、又は約０〜約５重量％、又は約０〜約２重量％の添加剤を含む。
【００２８】
本明細書で想到される自己接着性膜に有用なアスファルト接着剤組成物は、摂氏２３度（degrees Celsius、℃）で測定され、ニュートン／ミリメートル（Newtons per millimeter、Ｎ／ｍｍ）で報告される、強い未老化剥離強度を提供する。しかしながら、アスファルト接着剤組成物はまた、強い老化剥離強度を提供する。例示的な実施形態では、アルミニウム表面に接着した膜について剥離強度を測定した。未老化剥離強度及び老化剥離強度を、規格ＧＢ２３４４１−２００９のＧＢ／Ｔ  ３２８．２０−２００７（自己接着性ポリマー改質瀝青防水シート）によって決定した。いくつかの実施形態では、４Ｎ／ｍｍ以上の老化剥離強度、並びに上記のアスファルト接着剤の異なる実施形態で４．５Ｎ／ｍｍ以上及び５Ｎ／ｍｍ以上の老化剥離強度が決定された。上記の自己接着性膜に有用なアスファルト接着剤組成物は、比較接着剤の総重量に基づいて約４０〜約７０重量パーセントのアスファルトを含む比較アスファルト接着剤よりも高い老化剥離強度を有し、比較接着剤は、低分子量ポリオレフィンを含まず、接着剤及び比較接着剤は、規格Ｇｕｏｂｉａｏ（ＧＢ）２３４４１−２００９のＧｕｏｂｉａｏ推奨の（ＧＢ／Ｔ）３２８．２０−２００７（自己接着性ポリマー改質瀝青防水シート）によって決定されるように、膜をアルミニウムに接着するときに比較される。本明細書で使用される場合、「を含まない」という用語は、指定された構成成分が、組成物の総重量に基づいて約０．０１重量パーセントの最大濃度で存在することを意味する。
【００２９】
本明細書で想到されるこけら板に有用なアスファルト接着剤組成物は、許容可能な粘度で強い結合強度を提供し、粘度は、１６３℃で測定された。本明細書で想到される組成物は、６００センチポアズ（centipoise、ｃＰｓ）以下の粘度で、２．０キログラム／平方センチメートル（kilograms per square centimeter、Ｋｇ／ｃｍ２）以上の測定された結合強度を有する。例示的な実施形態では、こけら板に有用なアスファルト接着剤組成物は、２５℃でＡＳＴＭ  Ｄ１９７０によって決定したとき、様々な実施形態において少なくとも約２．２Ｋｇ／ｃｍ２、又は約２．０Ｋｇ／ｃｍ２、又は約１．７Ｋｇ／ｃｍ２、又は約１．５Ｋｇ／ｃｍ２の結合強度を有する。上記のこけら板に有用なアスファルト接着剤組成物は、比較接着剤の総重量に基づいて約８５〜約９７．５重量パーセントのアスファルトを含む比較アスファルト接着剤の結合強度よりも少なくとも高い結合強度を有し、比較接着剤は、低分子量ポリオレフィンを含まず、結合強度は、摂氏２５度でＡＳＴＭ  Ｄ１９７０によって決定される。
【００３０】
また、本明細書に記載のアスファルト組成物の作製及び使用方法も提供される。一般に、アスファルト組成物を作製するための方法は、（ｉ）アスファルトと、（ｉｉ）アスファルト組成物中に存在する全ての添加剤を、上記のアスファルト組成物の実施形態のいずれかを形成するのに適切な量で混合することを含む。あるいは、アスファルト組成物は、異なる添加順序で個々に成分を添加することによって製造され得る。混合は、構成成分を十分に混合するために好適な温度及び撹拌で実施される。本方法のいくつかの実施形態では、混合は、例えば、約３０分〜約８時間の時間にわたって約７５℃〜約２００℃の温度で実施される。更に、混合は、例えば、約５回転／分（revolutions per minute、ＲＰＭ）〜約５，０００ＲＰＭの速度で、低剪断ミキサー又は高剪断ミキサーを使用して実施されてもよい。
【実施例】
【００３１】
自己接着性膜に有用な例示的なアスファルト接着剤を上記のように調製及び試験した。結果が以下に列挙され、全ての試験は、１７６グラムのベース組成物を含み、「ベース組成物」は、１００グラム（gram、ｇ）のベースアスファルト５０／７０ｐｅｎ；３０グラム（ｇ）のナフテン系油；２１グラムのＳＢＳ７９２；９グラムのＳＩＳ１１０５；及び１６グラムのテルペン樹脂を含む。
【表１】
2021507029.tif 000002
自己接着性膜に有用なアスファルト接着剤の試験結果
【００３２】
こけら板に有用な例示的なアスファルト接着剤を上記のように調製及び試験した。結果が以下に列挙され、全ての試験は、９３重量％のＰＧ６４−２２ベースアスファルト、及び７重量パーセントのポリマーを含む。ポリマーは、列挙されたＬＭＷポリオレフィン（ＰＯ（ｏｘｉｄｉｚｅｄ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）と略される酸化ポリエチレン）及びＳＢＳ（Ｋｒａｔｏｎ（登録商標）Ｄ１１０１）（Ｋｒａｔｏｎは登録商標である）を含んだ。
【表２】
2021507029.tif 000003
こけら板に有用なアスファルト接着剤の試験結果
【００３３】
前述の詳細な説明で、いくつかの実施形態が提示されてきたが、膨大な数の変更例が存在することを理解されたい。実施形態（複数可）は、あくまで例であり、いかなるようにも本開示の範囲、適用性、又は構成を制限することを意図しないこともまた理解されるべきである。むしろ、前述の詳細な説明は、アスファルト組成物の様々な実施形態を実装するための便利な指針を当業者に提供し、添付の特許請求の範囲及びそれらの法的均等物に記載される範囲から逸脱することなく、説明される要素の機能及び配置において様々な変更がなされ得ることが理解される。
【手続補正書】
【提出日】令和2年6月18日(2020.6.18)
【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】
接着剤であって、
前記接着剤の総重量に基づいて約４０〜約７０重量パーセントのアスファルトと、
前記接着剤の総重量に基づいて約１〜約１０重量パーセントの低分子量（ＬＭＷ）ポリオレフィンと、を含み、前記ＬＭＷポリオレフィンが、約５００〜約２０，０００ダルトンの重量平均分子量（Ｍｗ）を有し、前記接着剤が、比較接着剤の老化剥離強度よりも大きい老化剥離強度を有し、前記比較接着剤が、前記比較接着剤の総重量に基づいて約４０〜約７０重量パーセントのアスファルトを含み、前記比較接着剤が、低分子量ポリオレフィンを含まず、前記接着剤及び前記比較接着剤が、規格Ｇｕｏｂｉａｏ（ＧＢ）２３４４１−２００９のＧｕｏｂｉａｏ推奨の（ＧＢ／Ｔ）３２８．２０−２００７（自己接着性ポリマー改質瀝青防水シート）によって決定されるように、膜をアルミニウムに接着させるときに比較される、接着剤。
【請求項２】
前記接着剤の総重量に基づいて約１０〜約２７重量パーセントの前記ＬＭＷポリオレフィン以外のポリマーを更に含み、前記ＬＭＷポリオレフィン以外の前記ポリマーが、スチレン／ブタジエン／スチレンコポリマー（ＳＢＳ）及びスチレン／イソプレン／スチレン（ＳＩＳ）を含む、請求項１に記載の接着剤。
【請求項３】
前記ＬＭＷポリオレフィンが、酸化ポリエチレン、マレイン化ポリプロピレン、及びポリエチレンからなる群から選択される、請求項１に記載の接着剤。
【国際調査報告】
2021507029.tif 000004
2021507029.tif 000005