(57)【要約】  温熱条件を必要としないで増大した寿命を示すアスファルト配合物が開示されている。前記配合物は、以下の２つの特性を示す：１）その注入した成分、樹脂および油（芳香族および飽和）の酸化を抑制する、および２）アスファルテンのコロイド安定性を維持し、舗装の瞬間まで凝集物（穴をあけた石、砂）への吸収を抑制する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低温で、従来のアスファルト混合物は（６〜８時間）最大１８０日間持続し、混合物の有用寿命を伸ばし、舗装する場所で過熱させることができること。
【請求項２】
気象条件、高湿度または水流出により使用できない場合、低温でそれを保管することができること。
【請求項３】
このほか、製造所からの距離および時間を考慮しないで、トラックまたはボートで、従来のパッケージ（金属バレル）で、低温で、１８０日間以上継続することができる舗装する場所にそれを移動することができること。
【請求項４】
きわめて費用が高く、リスクが高いアスファルト混合物の熱を維持するための燃料の費用を節約すること。
【請求項５】
それは前記場所で加熱設備を作動すること、または輸出する場合に積み込みまたは積み降ろしの港を回避する。
【請求項６】
使用しなくてもそれを支払う必要があるが、専門作業人員、費用が高い機械を節約すること。従来のアスファルト混合物で舗装する場所まで短距離であり、製造所に近い場合、雨であるまたは湿度が高すぎる場合を含む。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
関係のある機構および現象
【０００２】
最も関係のあるアスファルト混合物で生じる現象は、樹脂および油の酸化のときに、アスファルテンとその挙動がほぼ同じ化合物に対する粘着、凝集、延性という現象である。
【０００３】
粘着は、舗装混合物中の凝集物（砂および石）に粘着するアスファルト混合物の能力について述べられるものである。
【０００４】
凝集は、最終舗装形態（ｆｉｒｍ）中で凝集物の粒子を保持するアスファルト混合物の能力である。ビチューメン中でこの現象をより強く制御する分子は、アスファルテン分子であるが、他の物質の存在がアスファルテンの特性および挙動に影響する。
【０００５】
延性は、アスファルト混合物が、比較的小さな力では（その場合が維持されなければ）破砕せず、むしろ表面に密着し、例えば、道路が沈下しても、その機械的特性（これは樹脂分によって制御される）を元に戻すと述べられるものである。
【０００６】
アスファルト混合物の最も顕著な化学的現象は、環境要因（高湿度）、特に酸素の存在下で油および樹脂にさらされる酸化工程と関係がある。この問題に関して、我々の触媒（Ｃ）の成分の１つには、主な機能として、酸化を中和することがあり、混合物の酸化を防ぎ、再燃しないよう容器内で触媒作用が及んだ混合物の燃焼および爆発を制御する。
【０００７】
この触媒は、大きな形態で、油が酸化され、それほど短時間で樹脂にならず、それ故、油がアスファルテンになること、つまり混合物がそのアスファルトを従来のもの（触媒作用が及んでいない）にし、壊れやすくなり、破砕し、亀裂が入ることを遅らせる。
【０００８】
ビチューメン中では、樹脂がアスファルテン上で分散剤の役割を果たし、これらが「溶媒和されて」アスファルテンの分子および凝集物となり、これらを覆い、アスファルテン、「極性」化合物、および油、非極性−化合物の間で平滑に転換し、その凝集を抑制または制限し、抑制されてこれが舗装に用いられるアスファルトとなる（図１）。
【０００９】
ビチューメン中の分子およびコロイド凝集物アスファルテンは、アスファルテンのナノ粒子の間の分子間力および中間凝集物に対する立体的エネルギー障壁を生じさせる樹脂分子によって安定化される。アスファルテンの表面に粘着した樹脂は、いずれの分子も分離するエネルギー障壁をもたらす。この障壁に打ち勝つと、アスファルテン分子凝集塊は、強く結合した凝集物中で、自然にすみやかに、実際に非可逆な方向に崩壊する（図２）。
【００１０】
凝集物の１つを添加するとき、アスファルト混合物に対する石（きわめて極性の物質）のように、その系の負荷が変わり、石の表面は樹脂の障壁に打ち勝つエネルギーを有するアスファルテンに対して引力のある状態になる。これがそれらが石に粘着する理由であり、これによりそれらはきわめて強い結合で互いに結合する（ファンデルワールス力）。初期状態に戻すためには、それらを分離する前に分子を解体することができる極限のエネルギーが必要となる。このような理由により、アスファルトが凝固した後では非可逆なものと考えられる。成分（Ａ）が低温で最大限この結合を弱くするように、それは確かに我々の触媒の成分の１つの機能の１つである。触媒作用が及んだアスファルト混合物を再加熱すると、成分（Ａ）は完全に蒸発し（それが汚染することはない）、混合物をその通常の硬さである樹脂の凝集の特性（ファンデルワールス力）に戻す。
【００１１】
従来のアスファルト混合物（触媒作用が及んでいない）を加熱しても、混合物の運動エネルギーは、一定時間までにその成分の間の粘着または強い凝集を生じさせない。しかし、舗装のときには、混合物は瞬間の熱で分散し、混合物は冷却される。これが生じると、混合物および分散したアスファルテンの粘度を維持する溶媒、これらのいずれもが蒸発し、同時にその後、粘着および凝集の現象を生じさせアスファルト混合物の成分の間で、粘弾特性を有する粘着し耐性のある舗装をもたらす。
【００１２】
我々が言及して以来、従来のアスファルト混合物の多用性によりこの材料が舗装に好ましいものとなっている。しかし、この独特な特性は、特定の現象（粘着、凝集）を非可逆で比較的高速で生じさせ、処理がきわめて短時間となり、これを遠方の場所に移動するのは困難であり、これは作業の費用の過度な増加につながる。この困難さは我々の触媒（この特許請求の目的物）を決定するものとなっており、アスファルト混合物に添加すると、前記記載の理由により寿命が１年以上となる。
【発明の概要】
【００１３】
アスファルト混合物は、これに関連するまたはこれ自体の費用、およびこの適用に必要な作業の点で、現在、舗装および道路を補修するために選択される万能材料である。しかし、この際立った材料にはいくつかの不利点がある。このうち最も重要なものはその処理が比較的高温で実施されることである。その理由は、その成分のうちいくつかは、数時間で酸化され、硬化して延性が低くなり、魅力のないものとなるためであり、そしてこれを希釈するには一度舗装した道路の蒸発を終わらせる多量の溶媒が必要となり、これは環境上の影響をもたらす。
【００１４】
その最大の不利点の１つが、一度この材料を調製したら道路比較的短時間（通常８〜１０時間未満）のうちに適用しなければならないことである。言うまでもなく、このことはアスファルト製造所が舗装する道路の付近になければならないことを意味する。
【００１５】
この不利点を減少させるために我々は温熱条件を必要とすることなくアスファルト混合物の寿命を増大する配合物を開発した。
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従来のアスファルト混合物の利点は、その特性および現象が損なわれるまたは抑制されない限り、世界の道路の大半を舗装するために最も広く用いられる材料であることである。しかし、この材料は、その作業、その費用削減、商業化、特に輸出を著しく困難にするさまざまな不利点を示す。その主な不利点の１つは、一度調製し、製造所を出たこの材料は、比較的短時間（通常６〜８時間）のうちに適用しなければならないことである。このことは、必ず、舗装する道路の付近に、アスファルト製造所、機械設備があり、作業を準備することになっている専門作業者がおり、ともかくきわめて費用がかかることを意味する。
【００１７】
さらに、アスファルトの小規模および移動可能な製造所を有することは実際的ではなく、その結果、連続的作業ロットにはその基本的特性に大きなばらつきがあることとなる。距離が適合していても、混合物アスファルトの移動、機械的欠点などに現れる可能性がある不利点だけでなく、気象条件が突然変わる可能性があることは言うまでもない。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
製造所の出発時から６〜８時間で硬化するもののように、前記に記載した従来のアスファルト混合物が示す不利点を減らすために、我々は、厳格な温熱条件を必要としないで、費用を低下させ、最終生成物（ＣＴＬ３）に従来のアスファルト配合物に対する大きな競争的利点を与えるさまざまな作業利益をもたらし、触媒作用が及んだアスファルト混合物の有効寿命を著しく増大させる配合物（触媒アスファルト混合物ＣＴＬ３）を開発した。
【００１９】
さまざまな不都合のため、我々は道路を舗装するのに理想的な特性を有するように、配合アスファルト混合物を用いることができる技術（この特許請求の目的）を開発した。この技術では、最初の調製（従来のアスファルトと触媒作用が及んだアスファルト混合物を混合する）から最大１８０日間、得られたアスファルト混合物中で、あらゆる法的要件およびこの活性を制御する水準を満たすように従来のアスファルト混合物の物理的−化学的および機械的特性を損なわないで、依然として触媒作用が及んだアスファルト混合物となる。
【００２０】
このような意味では、我々の考えは、２つの方法で目標に向けた技術（この請求の目的）を開発することとなる。１）注入した成分、樹脂および油（芳香族および飽和）の酸化を抑制する方法、および２）アスファルテンのコロイド安定性を維持し、舗装の瞬間まで凝集物（穴をあけた石、砂）に吸収されるのを抑制し、不安定になるとすぐに吸収を促進する方法。
【００２１】
これに対して、我々はアスファルト混合物の触媒による我々の技術を開発した。これは、３つの成分（Ａ、Ｂ、Ｃ）の混合物からなり（表１を参照）、前記記載の２つの方法および我々が次に説明する他の要件を全体として満たす。したがって、我々は多くの試験によりそれを確認した。我々はアスファルト混合物に用いられる凝集物だけでなく、その性能を改善し、最適化することを可能とするため、この特許請求の目的物である触媒の調製方法に細心の注意を払っている。
【００２２】
【表１】
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表１：量および各成分によって与えられる効果を記載する。
【発明の効果】
【００２３】
次の数件の試験は、特許請求の目的である生成物によって提供される利点を裏付けるために実施することができたことを示している。この試験は、従来のアスファルト混合物と同じように触媒ＣＴＬ３の配合を実施しなければならない。
【００２４】
浸透：この試験はアスファルトの稠度または剛性（粘度）を測定する。これは、針プロトタイプを放置する、円筒形支持体内で自由に滑る棒の範囲の下限に設置する、垂直を維持する、アスファルト混合物の試料に浸透させる、２５℃まで事前に冷却することからなる。最初の試験では１００グラムおよびもう１つの試験では１５０グラムのおもりを棒の範囲の上限に設置した。
【００２５】
延性：従来のアスファルト混合物および触媒作用が及んだアスファルト混合物の試料とも、それ自体が破損しないで到達した長さを観察する、２５℃までの水浴を維持する、この試験用に特に設計された装置によって１分当たり５センチメートルという固定した速度まで引き伸ばすことからなる。
【００２６】
軟化点：我々の触媒作用が及んだアスファルト混合物の稠度は、鋼球がその内部にアスファルトの試料を設置した青銅リングを通過した温度を測定することによる。
【００２７】
粘度：アスファルト混合物を充填した円筒形チューブの上部に金属球を設置し、特定の温度であふれ出ること、および球は落ちることを試験する。その結果、この球は重力により落下する。チューブ内で特定の距離を移動するのにかかる時間がアスファルトの粘度の測定値となる。
【００２８】
機械的耐性：アスファルト混合物の試料の上に平均的ポンドの球を落とす。試料が破砕した高さが、高く正確な精度で、瞬間の破砕に対する機械的耐性の測定値である。
【００２９】
注記：引火点以下、３００℃以下の温度で、アスファルトを処理することが望ましい。
【００３０】
クロマトグラフィー試験：アスファルテンを溶解する溶媒（ｎ−ヘプタン）にアスファルトの溶液を「滴定する」。この手順を実施しながら、滴下し、濾紙に添加し、アスファルテンを不安定化したことを示すクロマトグラフィースポットを現す容量を記録する。ｎ−ヘプタンの容量が多いほど、処理は安定している。この試験により与える配合物がアスファルトコロイド安定性をどのくらい保護するかがわかる。
【００３１】
残留物含有量：四塩化炭素、トルエンまたはベンゼン、アスファルトの全成分を溶解する溶媒にアスファルトを溶解する。残留物の重量を測定し、アスファルト以外の成分（無機および金属）の重量がわかる。
【００３２】
アスファルテン、樹脂および油の含有量：ナフサ８６°ＡＰＩを越える原油またはｎ−ヘプタン中の原油を溶解し、沈殿した残留物を濾過し、乾燥させ、重量を測定する。この重量が、アスファルテンの含有量であり、アスファルトおよびアスファルテンの試料重量間の差が樹脂および油の含有量である。
【００３３】
樹脂および油の酸化：アスファルト−溶媒溶液上で滴定を実施し、アスファルテンの濃度を測定する。異なる処理で、調製した後異なる時間で、アスファルト混合物の試料にこの試験を実施することによって、我々はアスファルテンの含有量と関連づけることによってアスファルトの酸化度がわかる。これは、両者とも特定の配合物により酸化工程のアスファルト混合物を保護することを測定する。
【００３４】
我々のアスファルト混合物触媒により実施した試験：
【００３５】
１．表１に記載した割合の物質（Ａ、Ｂ、Ｃ）と触媒をバケット数個分、すなわち従来のアスファルト混合物２５０ｋｇのバレルに添加するのに十分な量を調製した。表１の容量を参照。
【００３６】
２．２５０ｋｇのそれぞれのバレル（８ユニット）それぞれに、事前に最大８０℃に加熱した、それぞれのバケットの内容物を添加し、製造所のアスファルトと混合した。
【００３７】
３．除去しないで、水の侵入を防ぐために密封形態で８バレルに封をするように処理した。
【００３８】
４．３ヵ月後、８個の触媒作用が及んだバレルを開けると、許容可能な粘度の触媒作用が及んだ混合物の内容物となった。
【００３９】
５．最大１３５℃まで触媒作用が及んだアスファルト混合物のバレルを再加熱し、その温度で舗装するために準備した区域にバレルの内容物を排出した。
【００４０】
６．その後、アスファルトホルダーの中の材料を設置する区域を形成および準備するための仕上げ機械内で適切に約１１８℃となっていることを棒型温度計で確認し、および、準備した区域で触媒作用が及んだアスファルト混合物に重量１０トンの軽量ローラーコンパクターを適用し、および、好適な圧縮度に達するまで重量ローラーをすぐに適用し、触媒作用が及んだアスファルト混合物を伸ばした。ホルダー透過係数を測定するために試験を実施し、７，９８％であった。その後、ホルダーに水が浸入しないように、摩耗しないように、およびすべり現象、横すべりまたは「ハイドロプレーニング（ａｃｕａｐｌａｎｅｏ）」を避けるために適切な手順で従来の混合物にそれぞれ封をした。
【００４１】
７．２４時間後、触媒作用が及んだアスファルト混合物で舗装したところは、従来の混合物の硬さ、圧縮、耐性および弾性を越える許容可能な状態を示し、競合組織によって要求される要件および制限のレベル内にあることを示した。
【００４２】
８．７ヵ月後、他の２個のバレルを開け、触媒作用が及んだアスファルト混合物は実際最初の３ヵ月に開けた４個のバレルと同等であり、準備した場所にまき散らした。結果も満足するものであった。
【００４３】
９．２９ヵ月後、残りに２個のバレルを開け、および触媒作用が及んだアスファルト混合物は実際これまでの６個のバレルと同じ状態であった。
【００４４】
最終観察：我々はこの時点でアスファルト混合物事業への触媒の混入のための方法または工業エザインを確立するために大規模で適切な試験を確認している。加えて、もう１つの要求であり、工業工程のデザインの１つであるキャスティングおよびパッケージングについても確認している。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
１）成分Ｂ、樹脂が相互作用を抑制するアスファルテンの分子を覆っており、これにより分子の凝集を回避している。
【００４６】
２）アスファルト混合物、石（極性が高い物質）を投入すると、系の負荷が変わり、同時にアスファルテンの分子はその表面に引き寄せられ、それらがともに群がり、当初の状態に戻るにはきわめて高レベルのエネルギーを必要とする（非常に高いため非可逆な工程と考えられる）きわめて大きな力で結合するまで、樹脂によって負ったエネルギー障壁を破る。我々がすでに説明したように、我々の触媒の凝集物（Ａ）は低温でこの凝集力を無効にする。触媒作用が及んだ混合物中の（Ａ）を蒸発させると、これはその特性を戻す（ファンデルワールス力）（図３）。
【００４７】
化合物（Ａ）は、アスファルテンおよびアスファルト混合物の凝集物の間の相互作用を抑制し、混合物は長時間粘性のある状態のままでいる。さらに、触媒中の化合物Ｃは、アスファルト混合物の化合物の酸化を回避する。この仮説を立証するため、それらは関係のある材料を受け入れた（樹脂のない材料を含む異なる濃度のＣＴＬ３樹脂に対して、アスファルテンの凝集の得られた粘度および事後評価の変化を立証した）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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