JPH09169913A - ビチューメン組成物 - Google Patents
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L95/00—Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
- Working-Up Tar And Pitch (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ベネズエラのオリノコ・ベルトからの天然ア
スファルトの燃焼生成物とビチューメン基礎材料とを含
む向上した物理的／性能特性のビチューメン組成物と、
それらの調製法を提供する。 【解決手段】 本発明の提供する向上した特性のビチュ
ーメン組成物は、（ａ）約０．１〜約６０重量％の、ベ
ネズエラのオリノコ・ベルトからの天然アスファルトの
燃焼生成物と、（ｂ）約３〜約９９．９重量％のビチュ
ーメン基礎材料を含む。
スファルトの燃焼生成物とビチューメン基礎材料とを含
む向上した物理的／性能特性のビチューメン組成物と、
それらの調製法を提供する。 【解決手段】 本発明の提供する向上した特性のビチュ
ーメン組成物は、（ａ）約０．１〜約６０重量％の、ベ
ネズエラのオリノコ・ベルトからの天然アスファルトの
燃焼生成物と、（ｂ）約３〜約９９．９重量％のビチュ
ーメン基礎材料を含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に言って、
向上した性能特性を特徴とするビチューメン組成物に関
し、また、天然のオリノコ（Ｏｒｉｎｏｃｏ）タイプの
アスファルトの酸化生成物を利用することにより実施す
ることができる、それらの調製方法に関する。
向上した性能特性を特徴とするビチューメン組成物に関
し、また、天然のオリノコ（Ｏｒｉｎｏｃｏ）タイプの
アスファルトの酸化生成物を利用することにより実施す
ることができる、それらの調製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ビチュ
ーメンは、アスファルト、タール、ピッチ及びアスファ
ルタイトに典型的に見いだされるように、一般に高分子
量炭化水素に限定することなく構成された、天然の又は
製造された、無定形の、固体、半固体又は粘稠な、セメ
ンタイト質の物質のクラスである。ビチューメン質材料
は典型的に、アスファルト又はコールタールから得ら
れ、アスファルトは天然に見いだされあるいは原油精製
の副生物として得ることができ、またコールタールとピ
ッチは石炭の分解蒸留により製造される。石炭、コール
タールピッチ、原油及び天然アスファルトの組成は、地
質学上の起源及び／又は地理学的な産出源に応じて様々
である。結果として、天然のものであれ製造されたもの
であれ、任意の一つのビチューメン質材料の物理的特性
は別のものと著しく異なることがある。ビチューメンの
この多様性から、それは建築及び建設産業において広い
用途がある。
ーメンは、アスファルト、タール、ピッチ及びアスファ
ルタイトに典型的に見いだされるように、一般に高分子
量炭化水素に限定することなく構成された、天然の又は
製造された、無定形の、固体、半固体又は粘稠な、セメ
ンタイト質の物質のクラスである。ビチューメン質材料
は典型的に、アスファルト又はコールタールから得ら
れ、アスファルトは天然に見いだされあるいは原油精製
の副生物として得ることができ、またコールタールとピ
ッチは石炭の分解蒸留により製造される。石炭、コール
タールピッチ、原油及び天然アスファルトの組成は、地
質学上の起源及び／又は地理学的な産出源に応じて様々
である。結果として、天然のものであれ製造されたもの
であれ、任意の一つのビチューメン質材料の物理的特性
は別のものと著しく異なることがある。ビチューメンの
この多様性から、それは建築及び建設産業において広い
用途がある。
【０００３】任意のそのようなビチューメン質材料の必
要とされる性能は、その最終使用法及び／又は用途によ
って決められ、また一つ以上の測定可能な性質により評
価される。屋根ふき用の製品を製作するのに使用される
ビチューメンは、他の諸性能特性の中で、その軟化点、
針入度、引火点、粘度−温度関係により定義することが
できる。もう一つの幅広い用途のカテゴリーとして、舗
装関係の製品に関連して使用されるビチューメンはしば
しば、針入度、延性、保持針入度、複素弾性率、粘度グ
レード、老化及びそのほかの関連性能特性に関して表さ
れる。このほかの認識されたビチューメンの用途でも、
それらには性能を評価することができる様々な周知の性
質、パラメーター及び／又は物理的特性が関係してい
る。
要とされる性能は、その最終使用法及び／又は用途によ
って決められ、また一つ以上の測定可能な性質により評
価される。屋根ふき用の製品を製作するのに使用される
ビチューメンは、他の諸性能特性の中で、その軟化点、
針入度、引火点、粘度−温度関係により定義することが
できる。もう一つの幅広い用途のカテゴリーとして、舗
装関係の製品に関連して使用されるビチューメンはしば
しば、針入度、延性、保持針入度、複素弾性率、粘度グ
レード、老化及びそのほかの関連性能特性に関して表さ
れる。このほかの認識されたビチューメンの用途でも、
それらには性能を評価することができる様々な周知の性
質、パラメーター及び／又は物理的特性が関係してい
る。
【０００４】例示を目的として、建築／建設用に使用さ
れる代表的ビチューメンとしてアスファルトを検討す
る。屋根ふき材料関係で使用されるアスファルト材料
は、いくつかのいくらか別種の機能を果たすように設計
されなくてはならない。有機の又は同等の基礎材料にし
み込ませるため及び含浸させるために、屋根ふき用のア
スファルトは処理温度で非常に流動性でなければならな
い。しみ込ませるほかに、アスファルトはまた、種々の
充填剤及び／又は安定剤のための媒体として働かなくて
はならず、無機質流体の表面付着を促進しなくてはなら
ない。屋根ふき材料の一部として適用されたなら、アス
ファルトは広い温度範囲にわたりその耐久性及び／又は
耐候性を保持すべきである。その性能特性の評価が、所
定の屋根ふき用途に対する任意の一つのアスファルトの
適性を決定する。
れる代表的ビチューメンとしてアスファルトを検討す
る。屋根ふき材料関係で使用されるアスファルト材料
は、いくつかのいくらか別種の機能を果たすように設計
されなくてはならない。有機の又は同等の基礎材料にし
み込ませるため及び含浸させるために、屋根ふき用のア
スファルトは処理温度で非常に流動性でなければならな
い。しみ込ませるほかに、アスファルトはまた、種々の
充填剤及び／又は安定剤のための媒体として働かなくて
はならず、無機質流体の表面付着を促進しなくてはなら
ない。屋根ふき材料の一部として適用されたなら、アス
ファルトは広い温度範囲にわたりその耐久性及び／又は
耐候性を保持すべきである。その性能特性の評価が、所
定の屋根ふき用途に対する任意の一つのアスファルトの
適性を決定する。
【０００５】屋根ふき用組成物の総体的な性能は、種々
の成分の性質にも、またそれらの相互作用及び相互依存
性にも依存しよう。例えば、また上記のように、コーテ
ィング用アスファルトはしばしば、無機質の安定剤／充
填剤、例として重質炭酸カルシウム、スレート、あるい
はトラップロックといったもので強化される。特定の物
理的及び／又は性能要件に応じて、そのようなアスファ
ルト材料を、こけら板、ロール屋根ふき材料、下敷き材
料及び種々の膜を含めて、多数の住宅用及び業務用屋根
ふき製品のうちの任意の一つに取り入れることができ
る。
の成分の性質にも、またそれらの相互作用及び相互依存
性にも依存しよう。例えば、また上記のように、コーテ
ィング用アスファルトはしばしば、無機質の安定剤／充
填剤、例として重質炭酸カルシウム、スレート、あるい
はトラップロックといったもので強化される。特定の物
理的及び／又は性能要件に応じて、そのようなアスファ
ルト材料を、こけら板、ロール屋根ふき材料、下敷き材
料及び種々の膜を含めて、多数の住宅用及び業務用屋根
ふき製品のうちの任意の一つに取り入れることができ
る。
【０００６】舗装用セメントとして用いられるアスファ
ルトは、やはりいくつかの別種の要件を満たさなくては
ならない。アスファルト舗装は主として被覆された骨材
である。この骨材は、その単位容積当たりの表面積を比
較的大きくする寸法、カット及び多孔度のものである。
適切な被覆を保証するために、より良好な湿潤アスファ
ルトが必要とされ、一つは処理温度において容易に流動
性になるものである。これらの要件を満足する多くの舗
装用セメントは、それほど粘稠でなく、そして酸化老化
しやすいアスファルトの薄い皮膜のみで骨材表面を被覆
する。舗装の設計に対するいずれの工学的アプローチの
目標も、レオロジー特性と骨材付着力が良好で骨材の被
覆を最大にする温度安定性のアスファルトを必然的に包
含する。やはり、任意の一つのアスファルト組成物の性
能特性が、それが舗装工事に適当かどうかを決定しよ
う。
ルトは、やはりいくつかの別種の要件を満たさなくては
ならない。アスファルト舗装は主として被覆された骨材
である。この骨材は、その単位容積当たりの表面積を比
較的大きくする寸法、カット及び多孔度のものである。
適切な被覆を保証するために、より良好な湿潤アスファ
ルトが必要とされ、一つは処理温度において容易に流動
性になるものである。これらの要件を満足する多くの舗
装用セメントは、それほど粘稠でなく、そして酸化老化
しやすいアスファルトの薄い皮膜のみで骨材表面を被覆
する。舗装の設計に対するいずれの工学的アプローチの
目標も、レオロジー特性と骨材付着力が良好で骨材の被
覆を最大にする温度安定性のアスファルトを必然的に包
含する。やはり、任意の一つのアスファルト組成物の性
能特性が、それが舗装工事に適当かどうかを決定しよ
う。
【０００７】屋根ふき材料用であれ、舗装用であれ、あ
るいは他のそのような用途向けであれ、ビチューメン質
材料が最初から所望される性能特性を持っていない場合
には、更なる処理でそのビチューメンを所定の使用法／
用途向けに改良し及び／又は適合させることができる。
一例としてアスファルトを使用すれば、精製プロセスを
改変して所望のアスファルトを供給するようにすること
ができる。あるいは、舗装関係においてより典型的であ
ろうように、それほど粘稠でない、より軽質の留分を高
粘度のアスファルトとブレンドして所望の性能レベルを
得てもよい。もう一つのアプローチは、ビチューメン
を、種々のカットバック溶媒及び水性エマルション組成
物のうちの一つの形態を取ることができる常温適用系
（ｃｏｌｄ−ａｐｐｌｉｅｄ ｓｙｓｔｅｍ）に取り入
れることである。
るいは他のそのような用途向けであれ、ビチューメン質
材料が最初から所望される性能特性を持っていない場合
には、更なる処理でそのビチューメンを所定の使用法／
用途向けに改良し及び／又は適合させることができる。
一例としてアスファルトを使用すれば、精製プロセスを
改変して所望のアスファルトを供給するようにすること
ができる。あるいは、舗装関係においてより典型的であ
ろうように、それほど粘稠でない、より軽質の留分を高
粘度のアスファルトとブレンドして所望の性能レベルを
得てもよい。もう一つのアプローチは、ビチューメン
を、種々のカットバック溶媒及び水性エマルション組成
物のうちの一つの形態を取ることができる常温適用系
（ｃｏｌｄ−ａｐｐｌｉｅｄ ｓｙｓｔｅｍ）に取り入
れることである。
【０００８】共通の改質（変性）技術は、加熱した流体
ビチューメンを通して高温空気を導入することによるビ
チューメンの酸化である。機構は完全に分かってはいな
いが、熱と酸素が種々の化学反応を開始させ、ビチュー
メンの物理的性質を変更するものと考えられる。この
「空気吹き込み」法は、監視し、そして所望の性質／特
性が得られたら停止することができる。種々の触媒薬剤
の添加を含めて、他の方法を使用して酸化を行い、ビチ
ューメン材料を改質し、そしてその性能特性を変えても
よい。とは言うものの、空気吹き込み法及び関連の改質
法は、あらゆるビチューメンの性能特性を特定用途の要
件を満足するよう十分最適化することが必ずできるとは
限らず、空気吹き込み法からの副生物の放出と凝縮物を
含めて、汚染及び／又は処分の懸念を生じさせる多数の
問題を伴う。
ビチューメンを通して高温空気を導入することによるビ
チューメンの酸化である。機構は完全に分かってはいな
いが、熱と酸素が種々の化学反応を開始させ、ビチュー
メンの物理的性質を変更するものと考えられる。この
「空気吹き込み」法は、監視し、そして所望の性質／特
性が得られたら停止することができる。種々の触媒薬剤
の添加を含めて、他の方法を使用して酸化を行い、ビチ
ューメン材料を改質し、そしてその性能特性を変えても
よい。とは言うものの、空気吹き込み法及び関連の改質
法は、あらゆるビチューメンの性能特性を特定用途の要
件を満足するよう十分最適化することが必ずできるとは
限らず、空気吹き込み法からの副生物の放出と凝縮物を
含めて、汚染及び／又は処分の懸念を生じさせる多数の
問題を伴う。
【０００９】再び代表的ビチューメンとしてアスファル
トを検討すると、空気吹き込み処理されたアスファルト
は住宅用及び業務用の製品や設備向けに長年使用されて
いるが、主として周囲温度の両極端に由来する材料の破
壊を再発することを特徴とすることがよくある。予想さ
れるように、アスファルトが圧力負荷あるいは夏の太陽
熱を受けて流動することは望ましくないが、流動に抵抗
するのに十分固いアスファルトは往々にして脆く、低温
で割れやすい。逆に、良好な低温特性を示すアスファル
トは夏期の間に許容することのできない流動又は変形を
示すことがある。
トを検討すると、空気吹き込み処理されたアスファルト
は住宅用及び業務用の製品や設備向けに長年使用されて
いるが、主として周囲温度の両極端に由来する材料の破
壊を再発することを特徴とすることがよくある。予想さ
れるように、アスファルトが圧力負荷あるいは夏の太陽
熱を受けて流動することは望ましくないが、流動に抵抗
するのに十分固いアスファルトは往々にして脆く、低温
で割れやすい。逆に、良好な低温特性を示すアスファル
トは夏期の間に許容することのできない流動又は変形を
示すことがある。
【００１０】そのような問題を克服するために改質剤を
加えることが利用されている。１００年以上の間、弾性
をもたらしそして取扱い性と使用特性を向上させるため
に天然ゴムがビチューメン（しばしば乳化され、カット
バックされあるいは他の処理を施されたもの）に混入さ
れてきた。もっと最近では、粘度又は流動性、伸長性、
及び脆性に関連する種々の物理的性質を変えるため、合
成又は再生ゴムが単独で、あるいは他の改質剤、例とし
て繊維、充填剤、天然アスファルタイト、油及び他のポ
リマーといったもの、とともにアスファルトに混入され
ている。多数のポリマー系がビチューメンを改質するた
めに使用されている。例示を目的としてスチレン−ブタ
ジエン−スチレン（ＳＢＳ）系と、そしてアスファルト
ビチューメンの改質とを検討すると、多くの利点を得る
ことができるとは言うものの、いくつかの性能標準規格
は用途しだいで満足されないことがある。例えば、より
高いＳＢＳ濃度は所定の用途あるいは特定の処理／適用
技術にとっては硬直過ぎ及び／又は粘稠過ぎるアスファ
ルト材料をもたらしかねない。加熱は粘度を改良する
が、過度の加熱はポリマー及び／又はアスファルトを熱
的に劣化させかねない。充填剤材料又は表面粒体の湿潤
またはそれらへの付着も、不十分なことがある。
加えることが利用されている。１００年以上の間、弾性
をもたらしそして取扱い性と使用特性を向上させるため
に天然ゴムがビチューメン（しばしば乳化され、カット
バックされあるいは他の処理を施されたもの）に混入さ
れてきた。もっと最近では、粘度又は流動性、伸長性、
及び脆性に関連する種々の物理的性質を変えるため、合
成又は再生ゴムが単独で、あるいは他の改質剤、例とし
て繊維、充填剤、天然アスファルタイト、油及び他のポ
リマーといったもの、とともにアスファルトに混入され
ている。多数のポリマー系がビチューメンを改質するた
めに使用されている。例示を目的としてスチレン−ブタ
ジエン−スチレン（ＳＢＳ）系と、そしてアスファルト
ビチューメンの改質とを検討すると、多くの利点を得る
ことができるとは言うものの、いくつかの性能標準規格
は用途しだいで満足されないことがある。例えば、より
高いＳＢＳ濃度は所定の用途あるいは特定の処理／適用
技術にとっては硬直過ぎ及び／又は粘稠過ぎるアスファ
ルト材料をもたらしかねない。加熱は粘度を改良する
が、過度の加熱はポリマー及び／又はアスファルトを熱
的に劣化させかねない。充填剤材料又は表面粒体の湿潤
またはそれらへの付着も、不十分なことがある。
【００１１】ポリマーで改質されたアスファルトの利用
は道路建設において増加しており、重要性が増してい
る。用途は比較的様々であり、それらには強化用の膜
も、表面ドレッシング、多孔質アスファルト、マスチッ
クアスファルト及びアスファルトコンクリートのための
結合剤も含まれる。一般に、使用されるポリマーはこの
明細書のこのほかのところに記載されたものと同様であ
る。例示目的でＳＢＳ改質剤を検討すれば、そのような
系は多くの利点をもたらすとは言え、舗装用途しだいで
多数の性能標準規格が満たされないことがある。例え
ば、ＳＢＳで改質されたアスファルトは、骨材の湿潤／
被覆特性が比較的乏しくて、ポリマー濃度を上昇させる
につれて湿潤が低下する。不十分な湿潤は、他の性能特
性を向上させようとすることの帰結であることがある。
結果として、アスファルト基礎材料に特定のポリマーを
十分に取り入れるために、種々の融剤、希釈剤及び／又
は他のそのような相溶化剤が頻繁に必要とされる。同じ
及び／又は類似の問題の多くが、高温適用（融剤及び／
又は希釈剤）のアスファルトか乳化されたポリマー改質
のアスファルトを用いると起こる。
は道路建設において増加しており、重要性が増してい
る。用途は比較的様々であり、それらには強化用の膜
も、表面ドレッシング、多孔質アスファルト、マスチッ
クアスファルト及びアスファルトコンクリートのための
結合剤も含まれる。一般に、使用されるポリマーはこの
明細書のこのほかのところに記載されたものと同様であ
る。例示目的でＳＢＳ改質剤を検討すれば、そのような
系は多くの利点をもたらすとは言え、舗装用途しだいで
多数の性能標準規格が満たされないことがある。例え
ば、ＳＢＳで改質されたアスファルトは、骨材の湿潤／
被覆特性が比較的乏しくて、ポリマー濃度を上昇させる
につれて湿潤が低下する。不十分な湿潤は、他の性能特
性を向上させようとすることの帰結であることがある。
結果として、アスファルト基礎材料に特定のポリマーを
十分に取り入れるために、種々の融剤、希釈剤及び／又
は他のそのような相溶化剤が頻繁に必要とされる。同じ
及び／又は類似の問題の多くが、高温適用（融剤及び／
又は希釈剤）のアスファルトか乳化されたポリマー改質
のアスファルトを用いると起こる。
【００１２】使用する特定のビチューメン又は改質技術
にかかわりなく、建設／建築産業で用いられるビチュー
メン組成物に関連してかなりの数の性能関係の問題と欠
点が存在している。改良され及び／又は向上した性能特
性を持ち、空気吹き込みに代わる経済的で清浄な方法に
より調製することもできる、ビチューメン質材料の必要
性が証明されている。
にかかわりなく、建設／建築産業で用いられるビチュー
メン組成物に関連してかなりの数の性能関係の問題と欠
点が存在している。改良され及び／又は向上した性能特
性を持ち、空気吹き込みに代わる経済的で清浄な方法に
より調製することもできる、ビチューメン質材料の必要
性が証明されている。
【００１３】従って、本発明の目的は、改良された性能
特性を持ち、それにより上記に概説したものを含めて従
来技術の様々な欠点や短所を克服するビチューメン組成
物を提供することである。当業者には、本発明の一つあ
るいは二つ以上の側面が何らかの目的に応じることがで
き、その一方、ほかの一つ又は二つ以上の側面が何らか
の他の目的に応じることができるということが理解され
よう。おのおのの目的は、全ての場合において、本発明
のあらゆる側面に等しく当てはまるわけではない。
特性を持ち、それにより上記に概説したものを含めて従
来技術の様々な欠点や短所を克服するビチューメン組成
物を提供することである。当業者には、本発明の一つあ
るいは二つ以上の側面が何らかの目的に応じることがで
き、その一方、ほかの一つ又は二つ以上の側面が何らか
の他の目的に応じることができるということが理解され
よう。おのおのの目的は、全ての場合において、本発明
のあらゆる側面に等しく当てはまるわけではない。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、（ａ）ベネズ
エラのオリノコ・ベルト（Ｏｒｉｎｏｃｏ Ｂｅｌｔ）
からの天然アスファルトの酸化生成物を約０．１〜約６
０重量％、そして（ｂ）ビチューメン基礎材料を約３．
０〜約９９．５重量％含んでいるビチューメン組成物を
包含する。当業者に知られているように、ビチューメン
及びビチューメン質（の）という用語は、種々のアスフ
ァルト、コールタール、ピッチその他同様のものを総称
的に指すことができる。とは言え、北米、特に合衆国を
除いては、「ビチューメン」なる用語は他のアスファル
ト材料を意味するために総称的に用いられることも理解
される。本発明の組成物は、総称的な術語におけるどの
ような差異にもかかわらず、アスファルト、コールター
ル、ピッチ、アスファルタイトその他同様のものにおけ
る主成分であって且つそれらにおいて見いだされる高分
子量の炭化水素を含むものを包含する。従って、ここに
記載される発明の組成物のビチューメン成分は、純粋で
あれ、溶解されてあれ、乳化されてあれ、あるいはポリ
マーで改質されてあっても、限定なしに、アスファル
ト、コールタール及びコールタールピッチの様々な既知
の源から得ることができる。
エラのオリノコ・ベルト（Ｏｒｉｎｏｃｏ Ｂｅｌｔ）
からの天然アスファルトの酸化生成物を約０．１〜約６
０重量％、そして（ｂ）ビチューメン基礎材料を約３．
０〜約９９．５重量％含んでいるビチューメン組成物を
包含する。当業者に知られているように、ビチューメン
及びビチューメン質（の）という用語は、種々のアスフ
ァルト、コールタール、ピッチその他同様のものを総称
的に指すことができる。とは言え、北米、特に合衆国を
除いては、「ビチューメン」なる用語は他のアスファル
ト材料を意味するために総称的に用いられることも理解
される。本発明の組成物は、総称的な術語におけるどの
ような差異にもかかわらず、アスファルト、コールター
ル、ピッチ、アスファルタイトその他同様のものにおけ
る主成分であって且つそれらにおいて見いだされる高分
子量の炭化水素を含むものを包含する。従って、ここに
記載される発明の組成物のビチューメン成分は、純粋で
あれ、溶解されてあれ、乳化されてあれ、あるいはポリ
マーで改質されてあっても、限定なしに、アスファル
ト、コールタール及びコールタールピッチの様々な既知
の源から得ることができる。
【００１５】もっと具体的に言えば、本発明により使用
されるアスファルト材料は、多数の精製された原油、天
然アスファルト、及びそれらの組み合わせのうちの任意
の一つから得ることができる。精製された原油の広いカ
テゴリーに含まれるのは、様々なリサイクルされたアス
ファルト質の廃棄材料であり、米国特許第５２１７５３
０号明細書の第４〜８欄に記載された廃棄材料とそれら
の成分が包含されるが、それらに限定されず、この米国
特許明細書はその全体が参照によりここに組み入れられ
る。より詳しく言えば、アスファルト材料は、（１）舗
装工事に使用するためのＡＳＴＭ Ｄ ３３８１標準規
格を満たすか又はそれと同等の物理的性質を有するセメ
ント質アスファルト（下記の表Ａ〜Ｃ参照）、（２）舗
装工事で使用するためのＡＳＴＭ Ｄ ９４６標準規格
を満たすか又はそれと同等の物理的性質を有するセメン
ト質アスファルト（下記の表Ｄ参照）、あるいは（３）
組立屋根工事で使用するためのＡＳＴＭ Ｄ ３１２標
準規格を満たすか又はそれと同等の物理的性質を有する
屋根ふき用アスファルト（下記の表Ｅ参照）、あるいは
（４）防湿及び防水工事で使用するためのＡＳＴＭ Ｄ
４４９標準規格を満たすか又はそれと同等の物理的性
質を有するアスファルト（下記の表Ｆ参照）でよいが、
しかしそれらに限定はされない。承認されたＡＳＴＭ標
準規格においては種々の物理的性質が記載されていると
は言え、このビチューメン成分を説明するのに、相当す
る及び／又は同等の基準や規格を使用することもでき、
それらにはドイツ、英国、イタリア及びカナダで承認さ
れたそのような標準規格が含まれるが、それらに限定は
されない。これらの材料は、実質的に均質で且つ水を含
まず、そして３４７°Ｆ（１７５℃）に加熱されて発泡
しないことが好ましいが、これらは必要なことではな
い。同様に、本発明の実施により手に入れることがで
き、製造することができるビチューメン組成物は、必要
により、上記のそれぞれのＡＳＴＭ標準規格又は同等の
標準規格を満たしあるいはそれらに規定されたものと同
等の、物理的性質を有することができる。
されるアスファルト材料は、多数の精製された原油、天
然アスファルト、及びそれらの組み合わせのうちの任意
の一つから得ることができる。精製された原油の広いカ
テゴリーに含まれるのは、様々なリサイクルされたアス
ファルト質の廃棄材料であり、米国特許第５２１７５３
０号明細書の第４〜８欄に記載された廃棄材料とそれら
の成分が包含されるが、それらに限定されず、この米国
特許明細書はその全体が参照によりここに組み入れられ
る。より詳しく言えば、アスファルト材料は、（１）舗
装工事に使用するためのＡＳＴＭ Ｄ ３３８１標準規
格を満たすか又はそれと同等の物理的性質を有するセメ
ント質アスファルト（下記の表Ａ〜Ｃ参照）、（２）舗
装工事で使用するためのＡＳＴＭ Ｄ ９４６標準規格
を満たすか又はそれと同等の物理的性質を有するセメン
ト質アスファルト（下記の表Ｄ参照）、あるいは（３）
組立屋根工事で使用するためのＡＳＴＭ Ｄ ３１２標
準規格を満たすか又はそれと同等の物理的性質を有する
屋根ふき用アスファルト（下記の表Ｅ参照）、あるいは
（４）防湿及び防水工事で使用するためのＡＳＴＭ Ｄ
４４９標準規格を満たすか又はそれと同等の物理的性
質を有するアスファルト（下記の表Ｆ参照）でよいが、
しかしそれらに限定はされない。承認されたＡＳＴＭ標
準規格においては種々の物理的性質が記載されていると
は言え、このビチューメン成分を説明するのに、相当す
る及び／又は同等の基準や規格を使用することもでき、
それらにはドイツ、英国、イタリア及びカナダで承認さ
れたそのような標準規格が含まれるが、それらに限定は
されない。これらの材料は、実質的に均質で且つ水を含
まず、そして３４７°Ｆ（１７５℃）に加熱されて発泡
しないことが好ましいが、これらは必要なことではな
い。同様に、本発明の実施により手に入れることがで
き、製造することができるビチューメン組成物は、必要
により、上記のそれぞれのＡＳＴＭ標準規格又は同等の
標準規格を満たしあるいはそれらに規定されたものと同
等の、物理的性質を有することができる。
【００１６】より具体的に言うと、この発明のビチュー
メン組成物に従って使用されるコールタール及び／又は
コールタールピッチ材料は、石炭の分解蒸留及び／又は
その後の処理から得ることができる。コールタール／ピ
ッチ材料は、（１）組立屋根ふき、防湿、防水で使用す
るためのＡＳＴＭ Ｄ ４５０標準規格を満足するか又
はそれと同等の物理的性質を有するコールタールピッチ
（下記の表Ｇ参照）、（２）屋根セメントで使用するた
めのＡＳＴＭ Ｄ ４０２２標準規格を満足するか又は
それと同等の組成特性を有するコールタール（下記の表
Ｉ参照）、あるいは（３）道路／舗装に使用するための
ＡＳＴＭ Ｄ ４９０標準規格を満足するか又はそれと
同等の物理的性質を有するビチューメン質タール（下記
の表Ｈ参照）でよいが、しかしそれらに限定はされな
い。やはり、承認されたＡＳＴＭ標準規格においては種
々の物理的性質が記載されているとは言え、このビチュ
ーメン成分を説明するのに、相当する及び／又は同等の
基準や規格を使用することもでき、それらにはドイツ、
英国、イタリア及びカナダで承認されたそのような標準
規格が含まれるが、それらに限定はされない。本発明の
実施により手に入れることができ、製造することができ
るビチューメン組成物は、必要により、上記のそれぞれ
のＡＳＴＭ標準規格又は同等の標準規格を満たしあるい
はそれらに規定されたものと同等の、物理的性質を有す
ることができる。
メン組成物に従って使用されるコールタール及び／又は
コールタールピッチ材料は、石炭の分解蒸留及び／又は
その後の処理から得ることができる。コールタール／ピ
ッチ材料は、（１）組立屋根ふき、防湿、防水で使用す
るためのＡＳＴＭ Ｄ ４５０標準規格を満足するか又
はそれと同等の物理的性質を有するコールタールピッチ
（下記の表Ｇ参照）、（２）屋根セメントで使用するた
めのＡＳＴＭ Ｄ ４０２２標準規格を満足するか又は
それと同等の組成特性を有するコールタール（下記の表
Ｉ参照）、あるいは（３）道路／舗装に使用するための
ＡＳＴＭ Ｄ ４９０標準規格を満足するか又はそれと
同等の物理的性質を有するビチューメン質タール（下記
の表Ｈ参照）でよいが、しかしそれらに限定はされな
い。やはり、承認されたＡＳＴＭ標準規格においては種
々の物理的性質が記載されているとは言え、このビチュ
ーメン成分を説明するのに、相当する及び／又は同等の
基準や規格を使用することもでき、それらにはドイツ、
英国、イタリア及びカナダで承認されたそのような標準
規格が含まれるが、それらに限定はされない。本発明の
実施により手に入れることができ、製造することができ
るビチューメン組成物は、必要により、上記のそれぞれ
のＡＳＴＭ標準規格又は同等の標準規格を満たしあるい
はそれらに規定されたものと同等の、物理的性質を有す
ることができる。
【００１７】この発明の方法及び／又は組成物のアスフ
ァルト成分／構成成分は上述のＡＳＴＭ標準規格の最新
板及び／又はそれらの任意の旧板に規定された任意の一
つのタイプ又はグレードに限定されないことを理解すべ
きであり、そしてそれは下記の例、表及び概説から明ら
かなとおりである。好ましい態様には、向上した性能特
性が要望される規定されたタイプ及び／又はグレードが
含まれ、そしてここで考えられる改質／改良には、一つ
のタイプ又はグレードから別のものへの移ることに関連
するもの及び使用法又は用途に依存するものが含まれ
る。等しい実用性を持てば、ビチューメン組成物は、Ａ
ＳＴＭ標準規格の範囲内かあるいは範囲外の物理的性質
を持つ非空気吹き込みの又は部分的空気吹き込みのアス
ファルトを含むことができる。そのままここに組み入れ
られる前述のＡＳＴＭ標準規格のおのおので言及された
ように、また当業者には周知のように、各標準規格で規
定されたビチューメンは商業的に入手可能な原料から既
知の方法により調製される。それを本発明で使用するこ
とができ、得られた組成物は空気吹き込みに適しあるい
は特定のＡＳＴＭのタイプ又はグレードの物理的性質を
持つ。
ァルト成分／構成成分は上述のＡＳＴＭ標準規格の最新
板及び／又はそれらの任意の旧板に規定された任意の一
つのタイプ又はグレードに限定されないことを理解すべ
きであり、そしてそれは下記の例、表及び概説から明ら
かなとおりである。好ましい態様には、向上した性能特
性が要望される規定されたタイプ及び／又はグレードが
含まれ、そしてここで考えられる改質／改良には、一つ
のタイプ又はグレードから別のものへの移ることに関連
するもの及び使用法又は用途に依存するものが含まれ
る。等しい実用性を持てば、ビチューメン組成物は、Ａ
ＳＴＭ標準規格の範囲内かあるいは範囲外の物理的性質
を持つ非空気吹き込みの又は部分的空気吹き込みのアス
ファルトを含むことができる。そのままここに組み入れ
られる前述のＡＳＴＭ標準規格のおのおので言及された
ように、また当業者には周知のように、各標準規格で規
定されたビチューメンは商業的に入手可能な原料から既
知の方法により調製される。それを本発明で使用するこ
とができ、得られた組成物は空気吹き込みに適しあるい
は特定のＡＳＴＭのタイプ又はグレードの物理的性質を
持つ。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】
【表３】
【００２１】
【表４】
【００２２】
【表５】
【００２３】
【表６】
【００２４】
【表７】
【００２５】
【表８】
【００２６】
【表９】
【００２７】
【表１０】
【００２８】あるいはまた、この発明で使用することが
できるビチューメン基礎材料には、常温用途用のビチュ
ーメン組成物の配合において使用することができるであ
ろうタイプの、適当な基礎材料のカットバック溶液又は
水性エマルションが含まれる。それにもかかわらず、本
発明の組成物及び／又は方法は、アスファルト、コー
ル、タール、コールタールピッチ及びアスファルタイト
を含む成分及び／又は構成成分を適当に含み、それらか
らなり、あるいはそれらから本質的になるこができる。
それぞれのそのような組成物は、別のものと独立に且つ
別々に、組成的に区別でき、特性的に対照され、そして
本発明と関連して実施することができる。従って、ここ
に実例として開示される本発明の組成物とそれらの調製
方法は、ここに具体的に開示、言及又は推論されている
こともありあるいはそうされていないこともある任意の
一つの成分、種及び／又は工程の不存在下で調製及び／
又は実施してもよく、それらの存在しないことはここに
具体的に開示、言及又は推論されていることもありある
いはそうされていないこともある、ということを理解す
べきである。
できるビチューメン基礎材料には、常温用途用のビチュ
ーメン組成物の配合において使用することができるであ
ろうタイプの、適当な基礎材料のカットバック溶液又は
水性エマルションが含まれる。それにもかかわらず、本
発明の組成物及び／又は方法は、アスファルト、コー
ル、タール、コールタールピッチ及びアスファルタイト
を含む成分及び／又は構成成分を適当に含み、それらか
らなり、あるいはそれらから本質的になるこができる。
それぞれのそのような組成物は、別のものと独立に且つ
別々に、組成的に区別でき、特性的に対照され、そして
本発明と関連して実施することができる。従って、ここ
に実例として開示される本発明の組成物とそれらの調製
方法は、ここに具体的に開示、言及又は推論されている
こともありあるいはそうされていないこともある任意の
一つの成分、種及び／又は工程の不存在下で調製及び／
又は実施してもよく、それらの存在しないことはここに
具体的に開示、言及又は推論されていることもありある
いはそうされていないこともある、ということを理解す
べきである。
【００２９】上記のように、本発明のビチューメン組成
物はベネズエラのオリノコ・ベルトからの天然アスファ
ルトの酸化生成物を取り入れている。一般的に、また本
発明を知った当業者にはよく知られているように、その
ような酸化生成物は、いくつかの認知された方法又はそ
れらの変法のうちの任意の一つにより、アスファルト材
料を空気及び／又は別の酸素含有流と接触させて、熱、
二酸化炭素及び水といったような燃焼副生物のほかに酸
化生成物をもたらすことにより、調製することができ
る。この酸化生成物は、固形の残留物質であって、その
後燃焼／酸化の箇所から下流において集められる。
物はベネズエラのオリノコ・ベルトからの天然アスファ
ルトの酸化生成物を取り入れている。一般的に、また本
発明を知った当業者にはよく知られているように、その
ような酸化生成物は、いくつかの認知された方法又はそ
れらの変法のうちの任意の一つにより、アスファルト材
料を空気及び／又は別の酸素含有流と接触させて、熱、
二酸化炭素及び水といったような燃焼副生物のほかに酸
化生成物をもたらすことにより、調製することができ
る。この酸化生成物は、固形の残留物質であって、その
後燃焼／酸化の箇所から下流において集められる。
【００３０】本発明の酸化生成物は、放出の抑制、腐食
の減少又は操作性の向上に関連するがそれらに限定はさ
れない種々の処理又は燃焼要件を満たすよう、燃焼箇所
の上流、下流あるいは燃焼箇所でいくつかの補助処理工
程及び／又は添加剤のうちの一つを導入することを含む
ようにして、生じさせることができる。これらの添加剤
の性質に応じて、燃焼残留物又はその副生物は上記の酸
化生成物と均質に相互混合させることができ、そして適
当な場合には、本発明の一部と考えることができ、本発
明に不可欠となることができ、且つ本発明で使用するこ
とができる。
の減少又は操作性の向上に関連するがそれらに限定はさ
れない種々の処理又は燃焼要件を満たすよう、燃焼箇所
の上流、下流あるいは燃焼箇所でいくつかの補助処理工
程及び／又は添加剤のうちの一つを導入することを含む
ようにして、生じさせることができる。これらの添加剤
の性質に応じて、燃焼残留物又はその副生物は上記の酸
化生成物と均質に相互混合させることができ、そして適
当な場合には、本発明の一部と考えることができ、本発
明に不可欠となることができ、且つ本発明で使用するこ
とができる。
【００３１】補助処理工程及び／又は添加剤の実例は、
燃焼器からの下流に煙道ガス清浄装置、例えば湿式石灰
−石灰石スクラバーの如きもの、を導入することであ
る。残留するスクラバー残留物は、その残留物を酸化生
成物と混合しそれに取り入れるように、最終の粒子分離
器の上流の箇所で燃焼／酸化ラインへ戻し及び／又は再
導入することができる。多数の利用できる補助処理工程
の実例として再びスクラバープロセスを考えると、当業
者は、スクラバー残留物の種類／組成は、スクラビング
薬剤が石灰であれ石灰石であれ関連のスクラビング用薬
剤であれ、特定のスクラビング薬剤の種類、及びスクラ
バーで使用される補給水のうちの組成成分とそれらの相
対濃度のファクターであることを認識しよう。
燃焼器からの下流に煙道ガス清浄装置、例えば湿式石灰
−石灰石スクラバーの如きもの、を導入することであ
る。残留するスクラバー残留物は、その残留物を酸化生
成物と混合しそれに取り入れるように、最終の粒子分離
器の上流の箇所で燃焼／酸化ラインへ戻し及び／又は再
導入することができる。多数の利用できる補助処理工程
の実例として再びスクラバープロセスを考えると、当業
者は、スクラバー残留物の種類／組成は、スクラビング
薬剤が石灰であれ石灰石であれ関連のスクラビング用薬
剤であれ、特定のスクラビング薬剤の種類、及びスクラ
バーで使用される補給水のうちの組成成分とそれらの相
対濃度のファクターであることを認識しよう。
【００３２】酸化生成物の好ましい源は、天然のオリノ
コタイプのアスファルトの水性エマルションである。そ
のような材料は、米国フロリダ州Ｂｏｃａ Ｒａｔｏｎ
のＢｉｔｏｒ Ａｍｅｒｉｃａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏ
ｎから、Ｏｒｉｍｕｌｓｉｏｎの商標で商業的に入手で
きる。限定することなしに、この商業的な製品は現在、
最初にアスファルト組成物にスチームを、それが縦穴へ
流入するのが可能になる点まで粘度が低下するに至るま
で注入することで調製されている。アスファルトの粘度
を更に低下させそして取扱いと輸送を容易にする一次水
性エマルションを調製する。次に、この一次水性エマル
ションを破壊して水を実質的に除去し、２％未満の水を
含むアスファルト材料を残す。新しい水を再導入し、厳
格に管理されたプロトコールのもとで界面活性剤を用い
てアスファルトを乳化させる。例えば、２０ｓ-1の剪断
速度について言えば、Ｏｒｉｍｕｌｓｉｏｎ（商標）材
料を３０℃で試験することにより約４５０ｍＰａ・s の
粘度が得られる。この製造法と技術及び同等の製造法と
技術は、直径が８０μｍより大きい小滴が２％以下の水
性エマルションを提供する。Ｏｒｉｍｕｌｓｉｏｎ（商
標）材料は更に、密度（１５℃で≒１，０１０ｋｇ／ｍ
3 ）、引火点（≒１３０℃／２６６°Ｆ）、そして次の
濃度、すなわちバナジウム濃度（≒３００ｐｐｍ）、ニ
ッケル濃度（≒７３ｐｐｍ）、マグネシウム濃度（≒３
５０ｐｐｍ）、炭素濃度（≒６０．０重量％）、水素濃
度（≒７．５重量％）、硫黄濃度（≒２．７重量％）、
窒素濃度（≒０．５０重量％）及び酸素濃度（≒０．２
０重量％）を特徴とする。
コタイプのアスファルトの水性エマルションである。そ
のような材料は、米国フロリダ州Ｂｏｃａ Ｒａｔｏｎ
のＢｉｔｏｒ Ａｍｅｒｉｃａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏ
ｎから、Ｏｒｉｍｕｌｓｉｏｎの商標で商業的に入手で
きる。限定することなしに、この商業的な製品は現在、
最初にアスファルト組成物にスチームを、それが縦穴へ
流入するのが可能になる点まで粘度が低下するに至るま
で注入することで調製されている。アスファルトの粘度
を更に低下させそして取扱いと輸送を容易にする一次水
性エマルションを調製する。次に、この一次水性エマル
ションを破壊して水を実質的に除去し、２％未満の水を
含むアスファルト材料を残す。新しい水を再導入し、厳
格に管理されたプロトコールのもとで界面活性剤を用い
てアスファルトを乳化させる。例えば、２０ｓ-1の剪断
速度について言えば、Ｏｒｉｍｕｌｓｉｏｎ（商標）材
料を３０℃で試験することにより約４５０ｍＰａ・s の
粘度が得られる。この製造法と技術及び同等の製造法と
技術は、直径が８０μｍより大きい小滴が２％以下の水
性エマルションを提供する。Ｏｒｉｍｕｌｓｉｏｎ（商
標）材料は更に、密度（１５℃で≒１，０１０ｋｇ／ｍ
3 ）、引火点（≒１３０℃／２６６°Ｆ）、そして次の
濃度、すなわちバナジウム濃度（≒３００ｐｐｍ）、ニ
ッケル濃度（≒７３ｐｐｍ）、マグネシウム濃度（≒３
５０ｐｐｍ）、炭素濃度（≒６０．０重量％）、水素濃
度（≒７．５重量％）、硫黄濃度（≒２．７重量％）、
窒素濃度（≒０．５０重量％）及び酸素濃度（≒０．２
０重量％）を特徴とする。
【００３３】当業者には、本発明の組成物と方法は任意
の一つのオリノコタイプのアスファルト材料の酸化生成
物を取り入れることにより限定されないことが理解され
よう。商業的に入手可能なオリノコアスファルト材料は
非イオン界面活性剤を用いて調製された３０％水性エマ
ルションとして説明することができるであろうが、それ
に対して本発明の組成物は、そのような材料の酸化生成
物及び／又は、乳化されたあるいはほかの処理を施され
た他のオリノコタイプのアスファルトの酸化生成物を適
当に含み、それらからなり、あるいは本質的にそれらか
らなることができる。それぞれのそのような酸化生成物
は、別のものと独立に且つ別々に、組成的に区別でき、
特性的に対照され、そして本発明と関連して実施するこ
とができる。従って、ここに実例として開示される本発
明の組成物と調製方法は、ここに具体的に開示、言及又
は推論されていることもありあるいはそうされていない
こともある任意の一つの酸化生成物、種及び／又は工程
の不存在下で調製及び／又は実施してもよく、それらの
存在しないことはここに具体的に開示、言及又は推論さ
れていることもありあるいはそうされていないこともあ
る、ということを理解すべきである。
の一つのオリノコタイプのアスファルト材料の酸化生成
物を取り入れることにより限定されないことが理解され
よう。商業的に入手可能なオリノコアスファルト材料は
非イオン界面活性剤を用いて調製された３０％水性エマ
ルションとして説明することができるであろうが、それ
に対して本発明の組成物は、そのような材料の酸化生成
物及び／又は、乳化されたあるいはほかの処理を施され
た他のオリノコタイプのアスファルトの酸化生成物を適
当に含み、それらからなり、あるいは本質的にそれらか
らなることができる。それぞれのそのような酸化生成物
は、別のものと独立に且つ別々に、組成的に区別でき、
特性的に対照され、そして本発明と関連して実施するこ
とができる。従って、ここに実例として開示される本発
明の組成物と調製方法は、ここに具体的に開示、言及又
は推論されていることもありあるいはそうされていない
こともある任意の一つの酸化生成物、種及び／又は工程
の不存在下で調製及び／又は実施してもよく、それらの
存在しないことはここに具体的に開示、言及又は推論さ
れていることもありあるいはそうされていないこともあ
る、ということを理解すべきである。
【００３４】天然のオリノコタイプのアスファルトを含
む他の成分、混合物又は配合物をここで使用することが
できるとは言うものの、本発明の酸化生成物の有用な源
は、米国ペンシルバニア州Ａｌｌｅｎｔｏｗｎのエアー
・プロダクツ・アンド・ケミカルズ・インコーポレイテ
ィドのＰｕｒｅ Ａｉｒ部門からＰＣＳの商標で入手で
きる。上記のように、酸化生成物の組成プロファイル
は、任意の操作、及び／又はアスファルト及び／又は燃
焼プロセスへの補助添加剤を反映する。しかしながら、
任意のそのような酸化生成物は、組成的に区別でき、特
性的に対照され、そして独立に実施されるとは言え、ベ
ネズエラのオリノコ・ベルトからの天然アスファルトの
バナジウム及びニッケルの絶対的又は相対的な濃度特性
を反映しよう。
む他の成分、混合物又は配合物をここで使用することが
できるとは言うものの、本発明の酸化生成物の有用な源
は、米国ペンシルバニア州Ａｌｌｅｎｔｏｗｎのエアー
・プロダクツ・アンド・ケミカルズ・インコーポレイテ
ィドのＰｕｒｅ Ａｉｒ部門からＰＣＳの商標で入手で
きる。上記のように、酸化生成物の組成プロファイル
は、任意の操作、及び／又はアスファルト及び／又は燃
焼プロセスへの補助添加剤を反映する。しかしながら、
任意のそのような酸化生成物は、組成的に区別でき、特
性的に対照され、そして独立に実施されるとは言え、ベ
ネズエラのオリノコ・ベルトからの天然アスファルトの
バナジウム及びニッケルの絶対的又は相対的な濃度特性
を反映しよう。
【００３５】水性エマルションから得られたものでもそ
うでなくても、酸化生成物は上記の重量割合の範囲にわ
たって効果的に使用することができる。上記の範囲の下
限を下回る量では、得られたビチューメン組成物の、上
昇した材料粘度を含めた種々の性能特性の向上は、十分
であり及び／又は値段にみあった生産であることができ
るレベル未満まで低下しやすい。上述の範囲を超える酸
化生成物の濃度では、ビチューメン成分との有効な反応
及び／又は相互作用が、主として過大な粘度のために、
おぼつかなくなる。とは言え、既存の技術及び処理の改
良は、本発明の酸化生成物を使用することができる効果
的で且つ有益な濃度範囲を増大させるのに役立とう。本
発明のこのほかの側面に当てはまるように、当業者によ
り認識される種々の時間、温度及び混合のパラメーター
を、所望される所定の性能特性を得るために所定濃度の
酸化生成物とともに使用し及び／又は変更することがで
きる。
うでなくても、酸化生成物は上記の重量割合の範囲にわ
たって効果的に使用することができる。上記の範囲の下
限を下回る量では、得られたビチューメン組成物の、上
昇した材料粘度を含めた種々の性能特性の向上は、十分
であり及び／又は値段にみあった生産であることができ
るレベル未満まで低下しやすい。上述の範囲を超える酸
化生成物の濃度では、ビチューメン成分との有効な反応
及び／又は相互作用が、主として過大な粘度のために、
おぼつかなくなる。とは言え、既存の技術及び処理の改
良は、本発明の酸化生成物を使用することができる効果
的で且つ有益な濃度範囲を増大させるのに役立とう。本
発明のこのほかの側面に当てはまるように、当業者によ
り認識される種々の時間、温度及び混合のパラメーター
を、所望される所定の性能特性を得るために所定濃度の
酸化生成物とともに使用し及び／又は変更することがで
きる。
【００３６】両方とも本発明の一部として別々に使用す
ることができる酸化生成物及び／又はオリノコタイプの
アスファルトの水性エマルションから得られたそれは、
性能特性を変更するのを目的としてビチューメン組成物
において使用するのに適当であるとは思われていなかっ
たであろう。これらの材料を、不活性充填剤材料として
を除く任意の目的のために、任意の濃度で有効に使用す
ることができるということはありそうもないと思われて
いたであろう。そのような材料がビチューメン組成物
を、特に、所望の粘度、針入度、安定性及び／又は耐久
性を持つ、舗装又は屋根ふきで使用するためのものを、
提供することは、やはりありそうもないと思われていた
であろう。
ることができる酸化生成物及び／又はオリノコタイプの
アスファルトの水性エマルションから得られたそれは、
性能特性を変更するのを目的としてビチューメン組成物
において使用するのに適当であるとは思われていなかっ
たであろう。これらの材料を、不活性充填剤材料として
を除く任意の目的のために、任意の濃度で有効に使用す
ることができるということはありそうもないと思われて
いたであろう。そのような材料がビチューメン組成物
を、特に、所望の粘度、針入度、安定性及び／又は耐久
性を持つ、舗装又は屋根ふきで使用するためのものを、
提供することは、やはりありそうもないと思われていた
であろう。
【００３７】そのような材料をここに開示されたように
して使用することは、従来技術と相いれないことであ
る。得られる向上した工学的性能特性は、驚くべきもの
であり、且つ全く思いもよらぬものであったし、石炭か
らのフライアッシュといったような材料を用いることに
優る実質的な改良に相当しており、それについての比較
データは下記において提示される。どのような一つの理
論あるいは作用様式にも限定されずに、ここに規定され
たような微細に分割された酸化生成物の固形粒子はビチ
ューメンと相互作用及び／又は反応し、それらはビチュ
ーメンに取り入れられて、濃度、温度及び／又はビチュ
ーメンの種類に依存する様式で、ビチューメンを酸化
し、重合させ、あるいはほかのやり方で改質するするよ
うに思われる。
して使用することは、従来技術と相いれないことであ
る。得られる向上した工学的性能特性は、驚くべきもの
であり、且つ全く思いもよらぬものであったし、石炭か
らのフライアッシュといったような材料を用いることに
優る実質的な改良に相当しており、それについての比較
データは下記において提示される。どのような一つの理
論あるいは作用様式にも限定されずに、ここに規定され
たような微細に分割された酸化生成物の固形粒子はビチ
ューメンと相互作用及び／又は反応し、それらはビチュ
ーメンに取り入れられて、濃度、温度及び／又はビチュ
ーメンの種類に依存する様式で、ビチューメンを酸化
し、重合させ、あるいはほかのやり方で改質するするよ
うに思われる。
【００３８】いろいろな態様において、本発明のビチュ
ーメン組成物及び／又はそのビチューメン成分は、エラ
ストマー、プラストマー、あるいは１種以上のエラスト
マーとプラストマーとの組み合わせのタイプの、とは言
えこれらに限定はされない、ポリマー材料を、少なくと
も約１．０重量％から最高で約４０重量％まで含有する
こともできる。先に検討した酸化生成物の場合のよう
に、有効なポリマー濃度範囲は、例えば原価効率といっ
たような考慮すべき事柄に関連して種々の所望される性
能特性の向上のファクターである。一般的な意味におい
て、エラストマーは、低応力下で破断することなく伸長
することができ、且つ応力の除去下で弾性の特性を示す
ポリマー材料として定義することができる。同様に、一
般的な意味において、プラストマーは、応力条件下にお
いて変形されると破断するタイプのポリマー材料として
定義することができる。
ーメン組成物及び／又はそのビチューメン成分は、エラ
ストマー、プラストマー、あるいは１種以上のエラスト
マーとプラストマーとの組み合わせのタイプの、とは言
えこれらに限定はされない、ポリマー材料を、少なくと
も約１．０重量％から最高で約４０重量％まで含有する
こともできる。先に検討した酸化生成物の場合のよう
に、有効なポリマー濃度範囲は、例えば原価効率といっ
たような考慮すべき事柄に関連して種々の所望される性
能特性の向上のファクターである。一般的な意味におい
て、エラストマーは、低応力下で破断することなく伸長
することができ、且つ応力の除去下で弾性の特性を示す
ポリマー材料として定義することができる。同様に、一
般的な意味において、プラストマーは、応力条件下にお
いて変形されると破断するタイプのポリマー材料として
定義することができる。
【００３９】好ましい態様では、本発明のポリマー成分
は、スチレン−ブタジエン−スチレンコポリマー、スチ
レン−ブタジエンコポリマー、スチレン−ブタジエン−
ゴムコポリマー、エチレン−ビニルアセテートコポリマ
ー、アイソタクチック及び／又はアタクチックポリプロ
ピレン、ポリエチレン、又はそれらの組み合わせでよ
い。このほかの適当なポリマー系には、限定されること
なく、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン、アタ
クチックポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、種々のポリ
塩化ビニルブレンド、例としてエチレン共重合体の如き
もの、並びに種々のクロロプレン、アクリレート、及び
ニトリルゴム系が含まれる。
は、スチレン−ブタジエン−スチレンコポリマー、スチ
レン−ブタジエンコポリマー、スチレン−ブタジエン−
ゴムコポリマー、エチレン−ビニルアセテートコポリマ
ー、アイソタクチック及び／又はアタクチックポリプロ
ピレン、ポリエチレン、又はそれらの組み合わせでよ
い。このほかの適当なポリマー系には、限定されること
なく、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン、アタ
クチックポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、種々のポリ
塩化ビニルブレンド、例としてエチレン共重合体の如き
もの、並びに種々のクロロプレン、アクリレート、及び
ニトリルゴム系が含まれる。
【００４０】各モノマー、ブロック又はほかのものの割
合は、商業的な入手の可能性、所望される性質、及び最
終の使用法又は用途に応じて、系ごとにいろいろでよ
い。限定されることなく、一例として、スチレン−ブタ
ジエン−スチレンコポリマーは約２０〜約４０重量％、
好ましくは約２５〜約３０重量％のスチレンを含有する
ことができ、一方、エチレン−ビニルアセテート系は約
２０〜約５０重量％、好ましくは約３０〜約４０重量％
のビニルアセテートを含有することができる。その他の
物理的性質、例えば分子量や構造／形態といったもの
を、特定のビチューメン組成物の性能特性又は要件を満
たすよう、本発明に従って選ぶことができる。
合は、商業的な入手の可能性、所望される性質、及び最
終の使用法又は用途に応じて、系ごとにいろいろでよ
い。限定されることなく、一例として、スチレン−ブタ
ジエン−スチレンコポリマーは約２０〜約４０重量％、
好ましくは約２５〜約３０重量％のスチレンを含有する
ことができ、一方、エチレン−ビニルアセテート系は約
２０〜約５０重量％、好ましくは約３０〜約４０重量％
のビニルアセテートを含有することができる。その他の
物理的性質、例えば分子量や構造／形態といったもの
を、特定のビチューメン組成物の性能特性又は要件を満
たすよう、本発明に従って選ぶことができる。
【００４１】ポリマーで改質されたアスファルト組成物
についてのＡＳＴＭ標準規格は現在のところないとは言
うものの、下記の例において評価される性質を含めて、
様々な性質が性能の指標として認められる。大抵の評価
についてのプロトコールは、ＡＳＴＭ Ｄ ５１４７試
験法標準規格に見いだすことあるいはそれから引き出す
ことができ、それは参照によりそのままここに組み入れ
られる。しかし、種々のコールタール及びコールタール
ピッチ組成物、例えば舗装の被覆や上層のために使用さ
れるものの如きものについて、標準規格が開発されてお
り、そしてＡＳＴＭ Ｄ ４８６６の標準性能規格と、
ＡＳＴＭ標準規格の年鑑（ＡｎｎｕａｌＢｏｏｋ）に見
られあるいはそれらから引き出される。これらの標準性
能規格と年鑑は関連部分がこの明細書に組み入れられ
る。
についてのＡＳＴＭ標準規格は現在のところないとは言
うものの、下記の例において評価される性質を含めて、
様々な性質が性能の指標として認められる。大抵の評価
についてのプロトコールは、ＡＳＴＭ Ｄ ５１４７試
験法標準規格に見いだすことあるいはそれから引き出す
ことができ、それは参照によりそのままここに組み入れ
られる。しかし、種々のコールタール及びコールタール
ピッチ組成物、例えば舗装の被覆や上層のために使用さ
れるものの如きものについて、標準規格が開発されてお
り、そしてＡＳＴＭ Ｄ ４８６６の標準性能規格と、
ＡＳＴＭ標準規格の年鑑（ＡｎｎｕａｌＢｏｏｋ）に見
られあるいはそれらから引き出される。これらの標準性
能規格と年鑑は関連部分がこの明細書に組み入れられ
る。
【００４２】ここに記載されたビチューメン組成物の種
々の態様は、少なくとも１重量％且つ最高で約８０重量
％までの量の充填剤材料を含むこともできる。充填剤
は、必要とされる濃度でもって増量剤として使用して、
適用後のビチューメン組成物を増粘し及び／又は安定化
させることもでき、また種々の組織特性を付与する、殊
に屋根ふき用途においてそうすることもできる。下記に
おいて検討される骨材材料と区別されるように、充填剤
材料は典型的に、４０〜６０メッシュ未満に大きさでグ
レード分けされ、そして部分的にあるいは全体を、種々
のケイ酸塩、ＩＩＡ族金属のハロゲン化物、水酸化物、
炭酸塩及び硫酸塩からも、ＩＡ族金属のハロゲン化物、
水酸化物、炭酸塩及び硫酸塩からも構成することができ
る。限定することなしに詳しく言うと、有効な充填剤材
料には、砂、マイカ、粉砕スレート、ケイソウ土、及び
粉砕石灰石、あるいはそれらの組成成分を含めることが
できる。そのような充填剤材料を取り入れたビチューメ
ン組成物は、上記の濃度とやり方とでもって、エラスト
マー、プラストマー又はそれらの組み合わせを含むこと
もできる。
々の態様は、少なくとも１重量％且つ最高で約８０重量
％までの量の充填剤材料を含むこともできる。充填剤
は、必要とされる濃度でもって増量剤として使用して、
適用後のビチューメン組成物を増粘し及び／又は安定化
させることもでき、また種々の組織特性を付与する、殊
に屋根ふき用途においてそうすることもできる。下記に
おいて検討される骨材材料と区別されるように、充填剤
材料は典型的に、４０〜６０メッシュ未満に大きさでグ
レード分けされ、そして部分的にあるいは全体を、種々
のケイ酸塩、ＩＩＡ族金属のハロゲン化物、水酸化物、
炭酸塩及び硫酸塩からも、ＩＡ族金属のハロゲン化物、
水酸化物、炭酸塩及び硫酸塩からも構成することができ
る。限定することなしに詳しく言うと、有効な充填剤材
料には、砂、マイカ、粉砕スレート、ケイソウ土、及び
粉砕石灰石、あるいはそれらの組成成分を含めることが
できる。そのような充填剤材料を取り入れたビチューメ
ン組成物は、上記の濃度とやり方とでもって、エラスト
マー、プラストマー又はそれらの組み合わせを含むこと
もできる。
【００４３】本発明のビチューメン組成物は、上記のポ
リマー成分を有するものを含めて、ＡＡＳＨＴＯ規格の
Ｍ６、Ｍ４３、Ｍ８０及びＭ１９５（この規格はそのま
まここに組み入れられる）で定義された、すなわち約−
２００メッシュから約４インチまでの、そして全組成物
重量を基にして約８５〜約９７重量％の量で存在する、
骨材材料と混合することができる。本発明の範囲を制限
あるいは限定することなく、そのように得られたビチュ
ーメンと骨材の組成物は、舗装用途向けのホットミック
スとして、あるいはまた舗装修理用のコールドパッチと
して使用することができる。ホットミックスの用途で
は、骨材材料は好ましくは、ビチューメン組成物の総重
量を基にして約９２〜約９６重量％の量で存在する。コ
ールドパッチの用途では、骨材材料は好ましくは、ビチ
ューメン組成物の総重量を基にして約８８〜約９４重量
％の量で存在する。
リマー成分を有するものを含めて、ＡＡＳＨＴＯ規格の
Ｍ６、Ｍ４３、Ｍ８０及びＭ１９５（この規格はそのま
まここに組み入れられる）で定義された、すなわち約−
２００メッシュから約４インチまでの、そして全組成物
重量を基にして約８５〜約９７重量％の量で存在する、
骨材材料と混合することができる。本発明の範囲を制限
あるいは限定することなく、そのように得られたビチュ
ーメンと骨材の組成物は、舗装用途向けのホットミック
スとして、あるいはまた舗装修理用のコールドパッチと
して使用することができる。ホットミックスの用途で
は、骨材材料は好ましくは、ビチューメン組成物の総重
量を基にして約９２〜約９６重量％の量で存在する。コ
ールドパッチの用途では、骨材材料は好ましくは、ビチ
ューメン組成物の総重量を基にして約８８〜約９４重量
％の量で存在する。
【００４４】骨材は、ビチューメン質ホットミックス舗
装の状況の範囲内であれコールドミックスの状況の範囲
内であれ二つの役割のなにがしかを果たす。それは、応
力と歪を吸収することにより舗装又はコールドパッチを
安定化させる点で、性能機能を有する。骨材の種類と等
級（グレード）の選択は性能に有意の影響を及ぼす。本
発明の好ましい態様では、多数の割れ目のある表面を持
つ砕石の骨材が必要な安定性と付着を増進する。大きさ
の等級は、ビチューメン組成物の最終用途にも必要とさ
れる厚さと密度にも依存する、選択事項であるが、適当
な骨材は典型的に、充填剤材料から舗装の設計で要求さ
れる最大の骨材寸法まで連続的にグレード分けされる。
装の状況の範囲内であれコールドミックスの状況の範囲
内であれ二つの役割のなにがしかを果たす。それは、応
力と歪を吸収することにより舗装又はコールドパッチを
安定化させる点で、性能機能を有する。骨材の種類と等
級（グレード）の選択は性能に有意の影響を及ぼす。本
発明の好ましい態様では、多数の割れ目のある表面を持
つ砕石の骨材が必要な安定性と付着を増進する。大きさ
の等級は、ビチューメン組成物の最終用途にも必要とさ
れる厚さと密度にも依存する、選択事項であるが、適当
な骨材は典型的に、充填剤材料から舗装の設計で要求さ
れる最大の骨材寸法まで連続的にグレード分けされる。
【００４５】任意のビチューメン組成物の骨材成分は必
然的に慣用的な材料に限定されるというつもりはない。
ホットミックスの舗装とコールドパッチはグレード分け
した石や砂利に関して説明されることがよくあるとは言
え、他のそれほど典型的でない骨材もこの発明により考
えられるものであり、それらにはリサイクルプラスチッ
ク、破砕ガラス、リサイクルコンクリート、及びリサイ
クルビチューメン質舗装が、限定されることなく含まれ
る。適当な骨材は、種々のリサイクルビチューメン質屋
根ふき材料廃棄物の源から、主として業務用の屋根か
ら、直接得ることもできる。
然的に慣用的な材料に限定されるというつもりはない。
ホットミックスの舗装とコールドパッチはグレード分け
した石や砂利に関して説明されることがよくあるとは言
え、他のそれほど典型的でない骨材もこの発明により考
えられるものであり、それらにはリサイクルプラスチッ
ク、破砕ガラス、リサイクルコンクリート、及びリサイ
クルビチューメン質舗装が、限定されることなく含まれ
る。適当な骨材は、種々のリサイクルビチューメン質屋
根ふき材料廃棄物の源から、主として業務用の屋根か
ら、直接得ることもできる。
【００４６】舗装用組成物として使用する場合、本発明
の組成物は、周知であり且つ普通に使用される一般に
「舗装用添加剤」と呼ばれる材料のうちの任意の一つ又
は二つ以上を含有し、あるいはこれと混合することもで
きる、ということも考えることができる。舗装用添加剤
として産業により典型的に使用される材料には、例え
ば、アンチストリップ、繊維、粉砕したタイヤゴム、酸
化防止剤、酸化剤、アスファルタイト、エキステンダー
油、カーボンブラック、リサイクルアスファルト舗装及
び他のリサイクルアスファルト材料、例として屋根の廃
棄物の如きもの、が含まれる。これらの舗装用添加剤
は、この発明の組成物中に、約０．１重量％から約５０
重量％までの範囲の割合で存在することができる。通
常、使用する場合には、舗装用添加剤は少なくとも約
０．５重量％存在する。標準的に、舗装用添加剤の使用
料は約３０重量％を超えない。当業者には、特定の舗装
用添加剤はいろいろの特定の範囲内で好ましく使用され
ることが理解されよう。従って、例えば、アンチストリ
ップは典型的により低い濃度（例として約０．１重量％
から約３重量％まで）で使用され、一方、粉砕したタイ
ヤゴムといったような舗装用添加剤はより高い濃度（例
として約５〜約３０重量％）で使用される。
の組成物は、周知であり且つ普通に使用される一般に
「舗装用添加剤」と呼ばれる材料のうちの任意の一つ又
は二つ以上を含有し、あるいはこれと混合することもで
きる、ということも考えることができる。舗装用添加剤
として産業により典型的に使用される材料には、例え
ば、アンチストリップ、繊維、粉砕したタイヤゴム、酸
化防止剤、酸化剤、アスファルタイト、エキステンダー
油、カーボンブラック、リサイクルアスファルト舗装及
び他のリサイクルアスファルト材料、例として屋根の廃
棄物の如きもの、が含まれる。これらの舗装用添加剤
は、この発明の組成物中に、約０．１重量％から約５０
重量％までの範囲の割合で存在することができる。通
常、使用する場合には、舗装用添加剤は少なくとも約
０．５重量％存在する。標準的に、舗装用添加剤の使用
料は約３０重量％を超えない。当業者には、特定の舗装
用添加剤はいろいろの特定の範囲内で好ましく使用され
ることが理解されよう。従って、例えば、アンチストリ
ップは典型的により低い濃度（例として約０．１重量％
から約３重量％まで）で使用され、一方、粉砕したタイ
ヤゴムといったような舗装用添加剤はより高い濃度（例
として約５〜約３０重量％）で使用される。
【００４７】上述のように、本発明の酸化生成物とビチ
ューメン基礎材料との独特の相互作用及び／又は反応性
が、観測される向上した性能を招くものであると信じら
れる。舗装用セメント、舗装材及び／又はコールドパッ
チに関しては、ここに記載の組成物により得ることがで
きるような向上したビチューメン粘度が各骨材粒子の周
囲により厚い皮膜を提供し、これの有益な結果は三重に
なる傾向がある。第一に、水も空気も早期に皮膜に浸透
して老化させないことから、ビチューメンは酸化過程の
影響をそれほど受けやすくない。第二に、より厚い皮膜
は骨材粒子間の間隙の含有量を効果的に減少させ、それ
により水と空気が骨材マトリックスを循環するのを減ら
し、そして更にビチューメン成分の早期の老化に対する
感受性を少なくする。第三に、より厚く、より粘稠な、
そして温度安定性のビチューメンは、高温でのフラッシ
ング、すなわちビチューメンが骨材マトリックスから分
離すること、を防止する。対照的に、舗装材、コールド
パッチ及び関連の組成物は約５重量％又はそれ未満のオ
ーダーの濃度で充填剤材料を含むことができるとは言う
ものの、充填剤材料は機械的な又は荷重に耐える機能を
少ししかあるいは全くもたらさない傾向がある。
ューメン基礎材料との独特の相互作用及び／又は反応性
が、観測される向上した性能を招くものであると信じら
れる。舗装用セメント、舗装材及び／又はコールドパッ
チに関しては、ここに記載の組成物により得ることがで
きるような向上したビチューメン粘度が各骨材粒子の周
囲により厚い皮膜を提供し、これの有益な結果は三重に
なる傾向がある。第一に、水も空気も早期に皮膜に浸透
して老化させないことから、ビチューメンは酸化過程の
影響をそれほど受けやすくない。第二に、より厚い皮膜
は骨材粒子間の間隙の含有量を効果的に減少させ、それ
により水と空気が骨材マトリックスを循環するのを減ら
し、そして更にビチューメン成分の早期の老化に対する
感受性を少なくする。第三に、より厚く、より粘稠な、
そして温度安定性のビチューメンは、高温でのフラッシ
ング、すなわちビチューメンが骨材マトリックスから分
離すること、を防止する。対照的に、舗装材、コールド
パッチ及び関連の組成物は約５重量％又はそれ未満のオ
ーダーの濃度で充填剤材料を含むことができるとは言う
ものの、充填剤材料は機械的な又は荷重に耐える機能を
少ししかあるいは全くもたらさない傾向がある。
【００４８】上述のように、ポリマー添加剤を含むビチ
ューメン組成物は、防水シートや、表面ドレッシング、
マスチックアスファルト、ビチューメン質コンクリート
及びコールドパッチ用の結合剤を含め、これらに限定さ
れない様々な舗装の状況において使用することができ
る。そのような結合剤及び／又は舗装材に取り入れる場
合、本発明の酸化生成物は、ビチューメンあるいはポリ
マー成分のどちらか一方又は両方を改質することによっ
て、より剛質の、より粘稠なビチューメン質の系を提供
する。酸化生成物の相対濃度は上記のとおりであり、所
望される性能／物理的特性と予期される最終の使用法又
は用途によって決定される。ポリマー成分に関しては、
酸化生成物は、より低い、より原価効率的なポリマー濃
度で同等の又は向上した性能特性を持つ結合剤及び／又
は舗装材を提供するための共改質剤として利用できる。
ューメン組成物は、防水シートや、表面ドレッシング、
マスチックアスファルト、ビチューメン質コンクリート
及びコールドパッチ用の結合剤を含め、これらに限定さ
れない様々な舗装の状況において使用することができ
る。そのような結合剤及び／又は舗装材に取り入れる場
合、本発明の酸化生成物は、ビチューメンあるいはポリ
マー成分のどちらか一方又は両方を改質することによっ
て、より剛質の、より粘稠なビチューメン質の系を提供
する。酸化生成物の相対濃度は上記のとおりであり、所
望される性能／物理的特性と予期される最終の使用法又
は用途によって決定される。ポリマー成分に関しては、
酸化生成物は、より低い、より原価効率的なポリマー濃
度で同等の又は向上した性能特性を持つ結合剤及び／又
は舗装材を提供するための共改質剤として利用できる。
【００４９】本発明の利用により得ることができる向上
及び／又は改良には、限定されることなしに、結合剤粘
度の上昇、熱感受性の低下、範囲の広がった弾性又は可
塑性、永久歪に対する耐性の上昇、低温での耐疲労性の
上昇、そして遅くなった老化が含まれる。このような特
質は従来技術の種々のポリマー改質系がもたらすとする
ことができるとは言え、本発明の反応性固形物及び／又
は燃焼生成物を取り入れることはそうすることなくして
認められるものを上回る有意の且つ思いもよらない結果
／向上／改良の認められるのを促進する。
及び／又は改良には、限定されることなしに、結合剤粘
度の上昇、熱感受性の低下、範囲の広がった弾性又は可
塑性、永久歪に対する耐性の上昇、低温での耐疲労性の
上昇、そして遅くなった老化が含まれる。このような特
質は従来技術の種々のポリマー改質系がもたらすとする
ことができるとは言え、本発明の反応性固形物及び／又
は燃焼生成物を取り入れることはそうすることなくして
認められるものを上回る有意の且つ思いもよらない結果
／向上／改良の認められるのを促進する。
【００５０】ホットミックス舗装材の一部として使用さ
れようとコールドパッチ材の一部として使用されよう
と、骨材成分を含むビチューメン組成物については、ポ
リマーがエラストマーである場合、そのエラストマーは
ビチューメン基礎材料の約１〜約５重量％の範囲の濃度
を有することができる。スチレン−ブタジエンコポリマ
ー、スチレン−ブタジエン−スチレンコポリマー、及び
スチレン−ブタジエン−ゴムコポリマーが、結合剤及び
／又は舗装材の状況でビチューメン組成物に関係して有
益に使用することができるエラストマー系の代表例であ
る。同様に、ポリマーがプラストマーである場合、その
プラストマーはビチューメン基礎材料の約３〜約４０重
量％の範囲内で存在することができる。そのような組成
物は、例えば橋の路床、空港の滑走路及びバスの停留所
にあるもののように、高荷重／高応力容量を持つより剛
性の結合剤が必要とされる舗装材の状況において使用す
ることができる。一例のみとして挙げれば、アタクチッ
クポリプロピレンを取り入れたチップシールビチューメ
ン組成物を有益に使用することができる。好ましくは、
必要とされる物理的性質及び性能特性に応じて、プラス
トマーはビチューメン基礎材料の約５〜約１５重量％の
範囲内で存在することができる。
れようとコールドパッチ材の一部として使用されよう
と、骨材成分を含むビチューメン組成物については、ポ
リマーがエラストマーである場合、そのエラストマーは
ビチューメン基礎材料の約１〜約５重量％の範囲の濃度
を有することができる。スチレン−ブタジエンコポリマ
ー、スチレン−ブタジエン−スチレンコポリマー、及び
スチレン−ブタジエン−ゴムコポリマーが、結合剤及び
／又は舗装材の状況でビチューメン組成物に関係して有
益に使用することができるエラストマー系の代表例であ
る。同様に、ポリマーがプラストマーである場合、その
プラストマーはビチューメン基礎材料の約３〜約４０重
量％の範囲内で存在することができる。そのような組成
物は、例えば橋の路床、空港の滑走路及びバスの停留所
にあるもののように、高荷重／高応力容量を持つより剛
性の結合剤が必要とされる舗装材の状況において使用す
ることができる。一例のみとして挙げれば、アタクチッ
クポリプロピレンを取り入れたチップシールビチューメ
ン組成物を有益に使用することができる。好ましくは、
必要とされる物理的性質及び性能特性に応じて、プラス
トマーはビチューメン基礎材料の約５〜約１５重量％の
範囲内で存在することができる。
【００５１】先に検討したように、本発明はまた、含ま
れるポリマー成分がプラストマーとエラストマーの組み
合わせであることができるビチューメン組成物も包含す
る。好ましい組み合わせは、エラストマー成分がビチュ
ーメン基礎材料の約０．１〜約３重量％の範囲で存在
し、そしてプラストマーがビチューメン基礎材料の約１
〜約１０重量％の範囲で存在するものである。このほか
のエラストマー及び／又はプラストマー濃度を、やはり
想定される最終使用法又は用途に応じて、使用すること
ができる。しかし、限定することなく一般的に言って、
大抵の用途にとって有効な、とりわけ結合剤／舗装材の
状況においてそうである、エラストマー／プラストマー
濃度の比は、上記の相対的重量割合から得られるもので
ある。ポリマー成分を含むビチューメン組成物中に存在
する酸化生成物の濃度は、約０．１〜約６０重量％の範
囲にわたることができ、特定の濃度はポリマー成分と酸
化生成物成分の両方によって付与される個々の性質によ
り決定される所望される性能特性に依存する、というこ
とを理解すべきである。
れるポリマー成分がプラストマーとエラストマーの組み
合わせであることができるビチューメン組成物も包含す
る。好ましい組み合わせは、エラストマー成分がビチュ
ーメン基礎材料の約０．１〜約３重量％の範囲で存在
し、そしてプラストマーがビチューメン基礎材料の約１
〜約１０重量％の範囲で存在するものである。このほか
のエラストマー及び／又はプラストマー濃度を、やはり
想定される最終使用法又は用途に応じて、使用すること
ができる。しかし、限定することなく一般的に言って、
大抵の用途にとって有効な、とりわけ結合剤／舗装材の
状況においてそうである、エラストマー／プラストマー
濃度の比は、上記の相対的重量割合から得られるもので
ある。ポリマー成分を含むビチューメン組成物中に存在
する酸化生成物の濃度は、約０．１〜約６０重量％の範
囲にわたることができ、特定の濃度はポリマー成分と酸
化生成物成分の両方によって付与される個々の性質によ
り決定される所望される性能特性に依存する、というこ
とを理解すべきである。
【００５２】ポリマーで改質された及び／又はビチュー
メンで改質された本発明の組成物は、当業者に知られて
いる種々の適当な方法のうちのいずれか一つにより調製
することができる。代表的に、高温のビチューメン組成
物について言えば、酸化生成物は約３２５°Ｆ（１６０
℃）から最高で約４００°Ｆ（２０５℃）までの、好ま
しくは約３５０°Ｆ（２１０℃）から最高で約３７５°
Ｆ（１９０℃）までの温度で一緒にすることができ、通
常は低剪断力の混合で十分である。混合温度は、ビチュ
ーメン成分を流動化させるのに十分で、且つ酸化生成物
の実質的に均一な分散と、完全な反応及び／又は相互作
用を確実にするのに十分でなければならない。混合の温
度と時間は、系の熱劣化を最小限にするように選ぶべき
である。
メンで改質された本発明の組成物は、当業者に知られて
いる種々の適当な方法のうちのいずれか一つにより調製
することができる。代表的に、高温のビチューメン組成
物について言えば、酸化生成物は約３２５°Ｆ（１６０
℃）から最高で約４００°Ｆ（２０５℃）までの、好ま
しくは約３５０°Ｆ（２１０℃）から最高で約３７５°
Ｆ（１９０℃）までの温度で一緒にすることができ、通
常は低剪断力の混合で十分である。混合温度は、ビチュ
ーメン成分を流動化させるのに十分で、且つ酸化生成物
の実質的に均一な分散と、完全な反応及び／又は相互作
用を確実にするのに十分でなければならない。混合の温
度と時間は、系の熱劣化を最小限にするように選ぶべき
である。
【００５３】本発明の酸化生成物及び／又はオリノコタ
イプのアスファルトの水性エマルションの酸化生成物を
上記のものの如きビチューメン中に増やしながら混入す
ると、ビチューメンの性能特性の向上を増加させていく
ことができることが観測された。下記の例のうちの一つ
以上に示したように、この向上はビチューメン中に取り
入れられる酸化生成物の量にいくらか比例する傾向があ
る。一般に、特定の性能特性の向上／改良が増していく
ことは、特定のビチューメン組成物を結合剤及び／又は
舗装材の一部として使用する場合に有利である。ベネズ
エラのオリノコ・ベルトからの天然アスファルトの水性
エマルションの酸化生成物を約２．５〜約１５重量％取
り入れることは、ビチューメン基礎材料の粘度を上昇さ
せるという効果を、そのような向上／改良をもたらすの
に十分な時間と温度で加熱することで及ぼす。
イプのアスファルトの水性エマルションの酸化生成物を
上記のものの如きビチューメン中に増やしながら混入す
ると、ビチューメンの性能特性の向上を増加させていく
ことができることが観測された。下記の例のうちの一つ
以上に示したように、この向上はビチューメン中に取り
入れられる酸化生成物の量にいくらか比例する傾向があ
る。一般に、特定の性能特性の向上／改良が増していく
ことは、特定のビチューメン組成物を結合剤及び／又は
舗装材の一部として使用する場合に有利である。ベネズ
エラのオリノコ・ベルトからの天然アスファルトの水性
エマルションの酸化生成物を約２．５〜約１５重量％取
り入れることは、ビチューメン基礎材料の粘度を上昇さ
せるという効果を、そのような向上／改良をもたらすの
に十分な時間と温度で加熱することで及ぼす。
【００５４】任意の非空気吹き込みのビチューメン又は
部分的に空気吹き込みしたビチューメン材料を使用する
ことができるとは言え、有益な結果は、ビチューメンが
ほぼＡＣ−５の初期粘度グレード、あるいは戦略交通路
研究プログラム（Ｓｔｒａｔｅｇｉｃ Ｈｉｇｈｗａｙ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｇｒａｍ）（ＳＨＲＰ）規
格による同等のＰＧグレードを有するアスファルトであ
る場合に殊に明らかである。そのような酸化生成物を約
５重量％の量でもって取り入れると、アスファルト材料
の粘度がほぼ１グレード上昇する。その酸化生成物を約
１０重量％の量でもって取り入れると、アスファルト材
料の粘度がほぼ２グレード上昇することが観測される。
部分的に空気吹き込みしたビチューメン材料を使用する
ことができるとは言え、有益な結果は、ビチューメンが
ほぼＡＣ−５の初期粘度グレード、あるいは戦略交通路
研究プログラム（Ｓｔｒａｔｅｇｉｃ Ｈｉｇｈｗａｙ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｇｒａｍ）（ＳＨＲＰ）規
格による同等のＰＧグレードを有するアスファルトであ
る場合に殊に明らかである。そのような酸化生成物を約
５重量％の量でもって取り入れると、アスファルト材料
の粘度がほぼ１グレード上昇する。その酸化生成物を約
１０重量％の量でもって取り入れると、アスファルト材
料の粘度がほぼ２グレード上昇することが観測される。
【００５５】本発明を知った当業者には、温度と混合時
間を変えることが観測される粘度の変化に影響を及ぼす
ということを理解しよう。同じように、同様の粘度の変
化及び／又は関連性能特性の改良が非アスファルトのビ
チューメン基礎材料の使用により可能である。先により
十分説明したように、本発明の酸化生成物を取り入れる
ことにより調製されたそのような組成物は充填剤材料及
び／又は安定化用の骨材を含むこともできる。
間を変えることが観測される粘度の変化に影響を及ぼす
ということを理解しよう。同じように、同様の粘度の変
化及び／又は関連性能特性の改良が非アスファルトのビ
チューメン基礎材料の使用により可能である。先により
十分説明したように、本発明の酸化生成物を取り入れる
ことにより調製されたそのような組成物は充填剤材料及
び／又は安定化用の骨材を含むこともできる。
【００５６】ある性能特性を向上／改良するものとして
の上述の組成物及び／又はやり方にもかかわらず、約
０．１〜約５重量％の酸化生成物を取り入れることを多
数の用途において有益に利用することができる。詳しく
言えば、得られたビチューメン組成物は舗装材の用途で
の結合剤として有効である。このような濃度の酸化生成
物はそのような結合剤の強制延性パラメーター又は靱性
を向上させることが認められた。ここに記載された種類
の、いろいろな充填剤材料を使用することもできること
が理解されよう。
の上述の組成物及び／又はやり方にもかかわらず、約
０．１〜約５重量％の酸化生成物を取り入れることを多
数の用途において有益に利用することができる。詳しく
言えば、得られたビチューメン組成物は舗装材の用途で
の結合剤として有効である。このような濃度の酸化生成
物はそのような結合剤の強制延性パラメーター又は靱性
を向上させることが認められた。ここに記載された種類
の、いろいろな充填剤材料を使用することもできること
が理解されよう。
【００５７】同様に、ここに記載された他の組成物及び
／又は方法にもかかわらず、本発明の酸化生成物は約２
０〜約６０重量％の濃度で利用することができる。詳し
く言えば、アスファルトビチューメンに関係してそのよ
うな濃度で使用される酸化生成物は、ビチューメン質コ
ンクリート、サンドアスファルト、ストーンマスチック
アスファルト、シートアスファルト及び種々の多孔質舗
装材といったような基礎構造材料を調製するためにより
液状のアスファルトと工業的にブレンドされるタイプの
種々の粘稠な天然アスファルトに似せた組成物を調製す
るのに使用することができる。上記の濃度において、本
発明の酸化生成物は、結合剤／舗装材の安定性、高温性
能及び耐疲労性と耐亀裂性を低温性能を低下させずに向
上させるビチューメン組成物を調製するのに使用するこ
とができる。このように、これらの組成物は、トリニダ
ード湖（Ｔｒｉｎｉｄａｄ Ｌａｋｅ）アスファルト
や、アスファルトブレンドで典型的に使用される他のそ
のような天然アスファルトの代わりに使用することがで
きる。当業者には、ビチューメン基礎材料はアスファル
トに限定されないことも理解されよう。更に、粘度及び
関連の剛化パラメーターを種々の充填剤材料及び／又は
ポリマー系の存在下において改良することができ、その
両方とも先に十分説明したとおりである。
／又は方法にもかかわらず、本発明の酸化生成物は約２
０〜約６０重量％の濃度で利用することができる。詳し
く言えば、アスファルトビチューメンに関係してそのよ
うな濃度で使用される酸化生成物は、ビチューメン質コ
ンクリート、サンドアスファルト、ストーンマスチック
アスファルト、シートアスファルト及び種々の多孔質舗
装材といったような基礎構造材料を調製するためにより
液状のアスファルトと工業的にブレンドされるタイプの
種々の粘稠な天然アスファルトに似せた組成物を調製す
るのに使用することができる。上記の濃度において、本
発明の酸化生成物は、結合剤／舗装材の安定性、高温性
能及び耐疲労性と耐亀裂性を低温性能を低下させずに向
上させるビチューメン組成物を調製するのに使用するこ
とができる。このように、これらの組成物は、トリニダ
ード湖（Ｔｒｉｎｉｄａｄ Ｌａｋｅ）アスファルト
や、アスファルトブレンドで典型的に使用される他のそ
のような天然アスファルトの代わりに使用することがで
きる。当業者には、ビチューメン基礎材料はアスファル
トに限定されないことも理解されよう。更に、粘度及び
関連の剛化パラメーターを種々の充填剤材料及び／又は
ポリマー系の存在下において改良することができ、その
両方とも先に十分説明したとおりである。
【００５８】充填剤入りの、無機質で安定化された通常
の材料の物理的特性と性能特性を、本発明の酸化生成物
を用いることにより達成することができる。単独で使用
する場合、酸化生成物はビチューメンに付随的に充填さ
れて、そうでなければ空気吹き込み法や他のそのような
酸化／重合法によってのみ得ることができる化学的及び
／又は物理的な変化をもたらすことができる。下記の例
のうちのいくつかで示されるように、改質されたビチュ
ーメンは沈降が減少することにより認められるように向
上した貯蔵安定性を有する。そのような材料はまた、よ
り低い比重を示す。実用的な観点から、本発明の酸化生
成物を使って調製されたビチューメン質コーティング／
材料は、通常の充填剤を用いて得られたものよりも容量
が大きくなる。特定の屋根ふき用製品に関しては、より
小さい比重は結果として得られるより厚い／より高い断
面形のために美観上満足な屋根用こけら板を提供するこ
とができる。
の材料の物理的特性と性能特性を、本発明の酸化生成物
を用いることにより達成することができる。単独で使用
する場合、酸化生成物はビチューメンに付随的に充填さ
れて、そうでなければ空気吹き込み法や他のそのような
酸化／重合法によってのみ得ることができる化学的及び
／又は物理的な変化をもたらすことができる。下記の例
のうちのいくつかで示されるように、改質されたビチュ
ーメンは沈降が減少することにより認められるように向
上した貯蔵安定性を有する。そのような材料はまた、よ
り低い比重を示す。実用的な観点から、本発明の酸化生
成物を使って調製されたビチューメン質コーティング／
材料は、通常の充填剤を用いて得られたものよりも容量
が大きくなる。特定の屋根ふき用製品に関しては、より
小さい比重は結果として得られるより厚い／より高い断
面形のために美観上満足な屋根用こけら板を提供するこ
とができる。
【００５９】あるいは、屋根ふき材料として有用なタイ
プのビチューメン組成物は、酸化生成物のほかに、上記
の種々の充填剤材料及び／又は部分的に空気吹き込みさ
れたビチューメンを含むことができる。そのようなブレ
ンドされた材料は、約１〜約２０重量％の範囲で存在す
る充填剤と約２５〜約５５重量％の範囲で存在する酸化
生成物を含むことができる。限定することなく、特定の
充填剤の種類については、好ましい態様は酸化生成物と
充填剤を一緒にした濃度が全組成物の約１５〜約７０重
量％であるものである。特定の最終使用法及び／又は用
途に応じて利用することができる、種々の好ましい態様
には、（１）酸化生成物と充填剤を一緒にした濃度が全
組成物の約１５〜約３０重量％であるもの、及び（２）
酸化生成物と充填剤を一緒にした濃度が全組成物の約５
０〜約７０重量％であるものが含まれる。酸化生成物を
充填剤材料を用いることなく使用する組成物の場合のよ
うに、非空気吹き込みのビチューメンか又は部分的に空
気吹き込みされたビチューメンを用いて調製されたその
ようなブレンドされた材料は、向上したレオロジー的性
質と低温安定性を有する。
プのビチューメン組成物は、酸化生成物のほかに、上記
の種々の充填剤材料及び／又は部分的に空気吹き込みさ
れたビチューメンを含むことができる。そのようなブレ
ンドされた材料は、約１〜約２０重量％の範囲で存在す
る充填剤と約２５〜約５５重量％の範囲で存在する酸化
生成物を含むことができる。限定することなく、特定の
充填剤の種類については、好ましい態様は酸化生成物と
充填剤を一緒にした濃度が全組成物の約１５〜約７０重
量％であるものである。特定の最終使用法及び／又は用
途に応じて利用することができる、種々の好ましい態様
には、（１）酸化生成物と充填剤を一緒にした濃度が全
組成物の約１５〜約３０重量％であるもの、及び（２）
酸化生成物と充填剤を一緒にした濃度が全組成物の約５
０〜約７０重量％であるものが含まれる。酸化生成物を
充填剤材料を用いることなく使用する組成物の場合のよ
うに、非空気吹き込みのビチューメンか又は部分的に空
気吹き込みされたビチューメンを用いて調製されたその
ようなブレンドされた材料は、向上したレオロジー的性
質と低温安定性を有する。
【００６０】そのような組成物及び／又は屋根ふき材料
を改良するためにポリマー系を使用することもできる。
例えば、１種以上のエラストマーを取り入れて、低温特
性を犠牲にすることなく高温でのレオロジー特性を向上
させることができる。約５〜約１５重量％の範囲のエラ
ストマーを、約２０〜約４０重量％の本発明の酸化生成
物とともに用いることができる。同じように、約５〜約
４０重量％の範囲のプラストマーを約２０〜約４０重量
％の本発明の酸化生成物とともに使用することができ
る。そのようなエラストマー性及びプラストマー性のビ
チューメン組成物はコーティングやその他の屋根用製品
に関連して使用することができ、そして通常のポリマー
改質材料のための技術に全く類似した技術を使って適用
／取り付けすることができる。例えば、本発明の酸化生
成物とアタクチックポリプロピレンとで改質したビチュ
ーメン材料はベースシート上へトーチで適用することが
できる。あるいは、例示のみを目的として言えば、本発
明の酸化生成物とスチレン−ブタジエン−スチレンブロ
ックコポリマーとで改質したビチューメンは適当なベー
スシートの上へ高温で塗り付けることができる。同様
に、本発明を限定することなしに、本発明の酸化生成物
を用いて調製された、自己付着性のスチレン−ブタジエ
ン−スチレンで改質した膜は、ベースシート上に適当な
防水層を得るために適用することができる。例外なし
に、ポリマーで及び／又はビチューメンで改質された本
発明の組成物は、通常の改質された材料にあって有効な
任意のやり方でもって使用して、この発明の酸化生成物
を取り入れることにより誘起される物理的性質及び／又
は特性の変更を可能にすることができる。
を改良するためにポリマー系を使用することもできる。
例えば、１種以上のエラストマーを取り入れて、低温特
性を犠牲にすることなく高温でのレオロジー特性を向上
させることができる。約５〜約１５重量％の範囲のエラ
ストマーを、約２０〜約４０重量％の本発明の酸化生成
物とともに用いることができる。同じように、約５〜約
４０重量％の範囲のプラストマーを約２０〜約４０重量
％の本発明の酸化生成物とともに使用することができ
る。そのようなエラストマー性及びプラストマー性のビ
チューメン組成物はコーティングやその他の屋根用製品
に関連して使用することができ、そして通常のポリマー
改質材料のための技術に全く類似した技術を使って適用
／取り付けすることができる。例えば、本発明の酸化生
成物とアタクチックポリプロピレンとで改質したビチュ
ーメン材料はベースシート上へトーチで適用することが
できる。あるいは、例示のみを目的として言えば、本発
明の酸化生成物とスチレン−ブタジエン−スチレンブロ
ックコポリマーとで改質したビチューメンは適当なベー
スシートの上へ高温で塗り付けることができる。同様
に、本発明を限定することなしに、本発明の酸化生成物
を用いて調製された、自己付着性のスチレン−ブタジエ
ン−スチレンで改質した膜は、ベースシート上に適当な
防水層を得るために適用することができる。例外なし
に、ポリマーで及び／又はビチューメンで改質された本
発明の組成物は、通常の改質された材料にあって有効な
任意のやり方でもって使用して、この発明の酸化生成物
を取り入れることにより誘起される物理的性質及び／又
は特性の変更を可能にすることができる。
【００６１】上記のビチューメン組成物は、温度、混合
時間、成分濃度、そして成分を取り入れる順番及び／又
は速度を、限定することなく含めた、広い範囲の処理条
件にわたって調製することができる。処理条件の選定及
び／又は組み合わせが、結果として得られるビチューメ
ン組成物の物理的及び／又は性能特性と、そして結局は
最も有益な使用法又は用途を大部分決定することができ
る。周知のブレンド又は混合法を、ここに記載された屋
根ふき用、舗装用又は産業用組成物の調製のために使用
することができる。当業者に理解されるように、結合剤
反応室、アトリッションミル、注入装置、高剪断ブレン
ド処理装置といったような装置やその他同様のものを使
用すことができる。とは言え、均質性を達成し且つ所望
される性能特性の改良／向上を最大限にするために、好
ましい全ての成分／構成成分が完全且つ完璧に取り入れ
られる。
時間、成分濃度、そして成分を取り入れる順番及び／又
は速度を、限定することなく含めた、広い範囲の処理条
件にわたって調製することができる。処理条件の選定及
び／又は組み合わせが、結果として得られるビチューメ
ン組成物の物理的及び／又は性能特性と、そして結局は
最も有益な使用法又は用途を大部分決定することができ
る。周知のブレンド又は混合法を、ここに記載された屋
根ふき用、舗装用又は産業用組成物の調製のために使用
することができる。当業者に理解されるように、結合剤
反応室、アトリッションミル、注入装置、高剪断ブレン
ド処理装置といったような装置やその他同様のものを使
用すことができる。とは言え、均質性を達成し且つ所望
される性能特性の改良／向上を最大限にするために、好
ましい全ての成分／構成成分が完全且つ完璧に取り入れ
られる。
【００６２】一般に、本発明の組成物は約４０°Ｆ（４
℃）から約８５０°Ｆ（４５０℃）までの範囲の温度で
酸化生成物をビチューメン基礎材料と混合することで調
製することができる。周囲温度以上で処理を行う場合、
ビチューメンは好ましくは約２００°Ｆ（９０℃）〜約
８５０°Ｆ（４５０℃）に加熱されて、酸化生成物及び
その他の任意の成分とビチューメンとを十分混合する間
を通じてそのような温度に維持される。この発明を知っ
た当業者には、有効な処理温度は、使用される特定の処
理圧力のファクターであり、利用できる技術によっての
み制限され、そして酸化生成物を取り入れるのを不当に
妨げないものである、ということが理解されよう。
℃）から約８５０°Ｆ（４５０℃）までの範囲の温度で
酸化生成物をビチューメン基礎材料と混合することで調
製することができる。周囲温度以上で処理を行う場合、
ビチューメンは好ましくは約２００°Ｆ（９０℃）〜約
８５０°Ｆ（４５０℃）に加熱されて、酸化生成物及び
その他の任意の成分とビチューメンとを十分混合する間
を通じてそのような温度に維持される。この発明を知っ
た当業者には、有効な処理温度は、使用される特定の処
理圧力のファクターであり、利用できる技術によっての
み制限され、そして酸化生成物を取り入れるのを不当に
妨げないものである、ということが理解されよう。
【００６３】本発明によれば、酸化生成物は、アスファ
ルト又はコールタールを基にした材料を精製し、蒸留
し、あるいは他の方法で製造することができる様々な温
度でビチューメンに取り入れることができる。例えば、
約３００°Ｆ（１４０℃）から約５００°Ｆ（２６０
℃）までの範囲の温度で約０．２〜６０重量％の酸化生
成物をビチューメン基礎材料へ取り入れることができ
る。得られた組成物は、当該ビチューメン基礎材料を上
回る向上した硬さと粘度を示す傾向があり、そして屋根
ふきの状況において効果的に使用することができる。更
に別の例として、約３００°Ｆ（１４０℃）から約４５
０°Ｆ（２４０℃）までの温度において約２．５〜１２
重量％の酸化生成物をビチューメンに取り入れることが
でき、その結果得られるビチューメン組成物は舗装用材
料として有用である。例えば上記においてより十分に説
明したもののような、種々の充填剤材料も、ビチューメ
ン基礎材料と混合することができる。
ルト又はコールタールを基にした材料を精製し、蒸留
し、あるいは他の方法で製造することができる様々な温
度でビチューメンに取り入れることができる。例えば、
約３００°Ｆ（１４０℃）から約５００°Ｆ（２６０
℃）までの範囲の温度で約０．２〜６０重量％の酸化生
成物をビチューメン基礎材料へ取り入れることができ
る。得られた組成物は、当該ビチューメン基礎材料を上
回る向上した硬さと粘度を示す傾向があり、そして屋根
ふきの状況において効果的に使用することができる。更
に別の例として、約３００°Ｆ（１４０℃）から約４５
０°Ｆ（２４０℃）までの温度において約２．５〜１２
重量％の酸化生成物をビチューメンに取り入れることが
でき、その結果得られるビチューメン組成物は舗装用材
料として有用である。例えば上記においてより十分に説
明したもののような、種々の充填剤材料も、ビチューメ
ン基礎材料と混合することができる。
【００６４】ビチューメン組成物がポリマー成分を含む
場合、処理温度は約４５０°Ｆ（２３０℃）未満である
べきである。高温でのビチューメン基礎材料との混合
は、ポリマー成分に有害な影響を及ぼしかねない。特定
のポリマーの化学的及び／又は物理的特性に応じて、よ
り高い温度は、そうでなければポリマーを取り入れるこ
とにより得ることができる利益を無効にしかねない熱劣
化、架橋、あるいはそのほかの構造的変化をもたらすこ
とがある。上述の処理温度にかかわらず、ある種のポリ
マー成分をそれらの熱安定性に応じて有効に使用するこ
とができる。ポリマーで改質した組成物が所望される場
合、好ましい方法は、アスファルト、ポリマー、酸化生
成物、そして充填剤材料を、順番に、先により十分説明
した濃度で混ぜ合わせることである。
場合、処理温度は約４５０°Ｆ（２３０℃）未満である
べきである。高温でのビチューメン基礎材料との混合
は、ポリマー成分に有害な影響を及ぼしかねない。特定
のポリマーの化学的及び／又は物理的特性に応じて、よ
り高い温度は、そうでなければポリマーを取り入れるこ
とにより得ることができる利益を無効にしかねない熱劣
化、架橋、あるいはそのほかの構造的変化をもたらすこ
とがある。上述の処理温度にかかわらず、ある種のポリ
マー成分をそれらの熱安定性に応じて有効に使用するこ
とができる。ポリマーで改質した組成物が所望される場
合、好ましい方法は、アスファルト、ポリマー、酸化生
成物、そして充填剤材料を、順番に、先により十分説明
した濃度で混ぜ合わせることである。
【００６５】好ましくは、選定された処理及び／又は混
合温度において、ビチューメン基礎材料は、酸化生成物
及びどんなものであれ追加の充填剤、ポリマー成分そし
て所望される他の改質剤を容易且つ均質に取り入れるの
を可能にするのに十分な流動特性を有する。上述の範囲
の上限に接近する温度では、ビチューメン基礎材料は常
に流動性である。しかし、基礎材料を適当な溶媒と混合
して「カットバック溶液」を作るかあるいは水を使って
エマルションを作ることにより、基礎材料に流動特性を
付与することもできる。
合温度において、ビチューメン基礎材料は、酸化生成物
及びどんなものであれ追加の充填剤、ポリマー成分そし
て所望される他の改質剤を容易且つ均質に取り入れるの
を可能にするのに十分な流動特性を有する。上述の範囲
の上限に接近する温度では、ビチューメン基礎材料は常
に流動性である。しかし、基礎材料を適当な溶媒と混合
して「カットバック溶液」を作るかあるいは水を使って
エマルションを作ることにより、基礎材料に流動特性を
付与することもできる。
【００６６】このようにして調製されるビチューメン組
成物は、広い範囲の気象条件及び適用条件にわたり外部
熱源を用いずに、特定の性能基準をなおも満たしながら
使用されるように設計される。上記の成分のほかに、ビ
チューメン溶液又はエマルションに種々の他の材料を取
り入れて一つ以上の性能特性を獲得し及び／又は向上さ
せることができ、他の材料というのは、繊維（剛性の及
びそうでないもの）、顔料、及び、数ある中でも分散剤
と界面活性剤を含めたその他の種々の化学添加剤であ
る。
成物は、広い範囲の気象条件及び適用条件にわたり外部
熱源を用いずに、特定の性能基準をなおも満たしながら
使用されるように設計される。上記の成分のほかに、ビ
チューメン溶液又はエマルションに種々の他の材料を取
り入れて一つ以上の性能特性を獲得し及び／又は向上さ
せることができ、他の材料というのは、繊維（剛性の及
びそうでないもの）、顔料、及び、数ある中でも分散剤
と界面活性剤を含めたその他の種々の化学添加剤であ
る。
【００６７】ビチューメンのカットバック材料を調製す
るためには、周囲温度又は高温で、本発明の酸化生成物
を基礎材料と単純にブレンドすればよい。当業者に周知
の技術を利用して、最高で約１６０°Ｆ（７０℃）まで
の温度でビチューメンカットバックに約１〜４０重量％
の酸化生成物を取り入れることができる。用いられる温
度は、いくらかは選ばれた特定の溶媒系、酸化生成物の
量及び具体的なビチューメンに依存するであろうが、好
ましい態様は、周囲温度から約１４０°Ｆ（６０℃）ま
での範囲の温度でアスファルト基礎材料に約１〜２０％
の酸化生成物を取り入れるものである。充填剤、骨材の
取り入れと成分を混合及び／又は加熱する時間とに応じ
て、得られた組成物は屋根ふきの状況かあるいは舗装の
状況において用途を見いだすことができる。ほかの態様
ついて検討したように、本発明のカットバック系の一部
として取り入れることは向上した性能に経済的な利点を
結びつける。値段が安く、それほど適当でないビチュー
メン基礎材料を改質して硬さ、粘度、及び／又は温度安
定性を上昇させることができ、また、含まれるどのよう
な充填剤及び／又は繊維成分からもそれほど分離しやす
くない最終製品を供給することができる。同じように、
結果として得られるビチューメン組成物は、低温での割
れと高温での流動変形に対する耐性がより大きい。より
高い粘度は、適用された最終製品の剪断感受性に不利な
影響を及ぼすことなしに、処理加工、輸送及び貯蔵中に
おける均一性を高めることもできる。
るためには、周囲温度又は高温で、本発明の酸化生成物
を基礎材料と単純にブレンドすればよい。当業者に周知
の技術を利用して、最高で約１６０°Ｆ（７０℃）まで
の温度でビチューメンカットバックに約１〜４０重量％
の酸化生成物を取り入れることができる。用いられる温
度は、いくらかは選ばれた特定の溶媒系、酸化生成物の
量及び具体的なビチューメンに依存するであろうが、好
ましい態様は、周囲温度から約１４０°Ｆ（６０℃）ま
での範囲の温度でアスファルト基礎材料に約１〜２０％
の酸化生成物を取り入れるものである。充填剤、骨材の
取り入れと成分を混合及び／又は加熱する時間とに応じ
て、得られた組成物は屋根ふきの状況かあるいは舗装の
状況において用途を見いだすことができる。ほかの態様
ついて検討したように、本発明のカットバック系の一部
として取り入れることは向上した性能に経済的な利点を
結びつける。値段が安く、それほど適当でないビチュー
メン基礎材料を改質して硬さ、粘度、及び／又は温度安
定性を上昇させることができ、また、含まれるどのよう
な充填剤及び／又は繊維成分からもそれほど分離しやす
くない最終製品を供給することができる。同じように、
結果として得られるビチューメン組成物は、低温での割
れと高温での流動変形に対する耐性がより大きい。より
高い粘度は、適用された最終製品の剪断感受性に不利な
影響を及ぼすことなしに、処理加工、輸送及び貯蔵中に
おける均一性を高めることもできる。
【００６８】本発明の方法とともに使用することができ
るカットバック基礎材料は、得られたビチューメン組成
物の硬化速度を管理するために選ばれた溶媒を含む、中
速硬化種、高速硬化種又は低速硬化種のものであること
ができる。適当なカットバック溶液は、当業者によく知
られた供給元から購入されるプレブレンドでよい。ある
いは、限定することなしに言って、カットバック溶液
は、留出物のいろいろな周知の供給者により供給され
る、商業的に入手できる溶媒、限定されずに例を挙げる
とルール（Ｒｕｌｅ）及びノンルール（Ｎｏｎ−Ｒｕｌ
ｅ）６６ミネラルスピリット、灯油／２号燃料油（Ｎ
ｏ．２ ｆｕｅｌ ｏｉｌ）、等の如きものを用いた溶
液の種々の石油アスファルト、コールタール又はピッチ
から調製することができる。
るカットバック基礎材料は、得られたビチューメン組成
物の硬化速度を管理するために選ばれた溶媒を含む、中
速硬化種、高速硬化種又は低速硬化種のものであること
ができる。適当なカットバック溶液は、当業者によく知
られた供給元から購入されるプレブレンドでよい。ある
いは、限定することなしに言って、カットバック溶液
は、留出物のいろいろな周知の供給者により供給され
る、商業的に入手できる溶媒、限定されずに例を挙げる
とルール（Ｒｕｌｅ）及びノンルール（Ｎｏｎ−Ｒｕｌ
ｅ）６６ミネラルスピリット、灯油／２号燃料油（Ｎ
ｏ．２ ｆｕｅｌ ｏｉｌ）、等の如きものを用いた溶
液の種々の石油アスファルト、コールタール又はピッチ
から調製することができる。
【００６９】ビチューメン基礎材料が水性エマルション
である場合、そのような材料は溶解していないビチュー
メンか又はそのカットバック溶液のいずれかから調製す
ることができる。本発明の酸化生成物は、乳化する前に
周囲温度又は高温でビチューメンへブレンドすることが
できる。周知の方法と技術を利用して、最高で約２００
°Ｆ（９３℃）までの温度でビチューメンエマルション
へ約１〜４０重量％の酸化生成物を取り入れることがで
きる。使用する温度はいくらかは、選ばれた特定の乳化
剤系、酸化生成物の量、及び具体的なビチューメンに依
存するであろうが、好ましい態様は、周囲温度から約１
４０°Ｆ（６０℃）までの範囲の温度でアスファルト質
基礎材料へ約１〜２０％の酸化生成物を取り入れるもの
である。充填剤、骨材の取り入れと成分を混合及び／又
は加熱する時間とに応じて、得られた組成物は屋根ふき
の状況かあるいは舗装の状況において用途を見いだすこ
とができる。こうして製造されたエマルションは、先に
説明した性質と特性を持つ様々なビチューメン組成物を
調製するのに使用することができる。
である場合、そのような材料は溶解していないビチュー
メンか又はそのカットバック溶液のいずれかから調製す
ることができる。本発明の酸化生成物は、乳化する前に
周囲温度又は高温でビチューメンへブレンドすることが
できる。周知の方法と技術を利用して、最高で約２００
°Ｆ（９３℃）までの温度でビチューメンエマルション
へ約１〜４０重量％の酸化生成物を取り入れることがで
きる。使用する温度はいくらかは、選ばれた特定の乳化
剤系、酸化生成物の量、及び具体的なビチューメンに依
存するであろうが、好ましい態様は、周囲温度から約１
４０°Ｆ（６０℃）までの範囲の温度でアスファルト質
基礎材料へ約１〜２０％の酸化生成物を取り入れるもの
である。充填剤、骨材の取り入れと成分を混合及び／又
は加熱する時間とに応じて、得られた組成物は屋根ふき
の状況かあるいは舗装の状況において用途を見いだすこ
とができる。こうして製造されたエマルションは、先に
説明した性質と特性を持つ様々なビチューメン組成物を
調製するのに使用することができる。
【００７０】エマルションでよりももっと典型的にはカ
ットバック溶液で用いられるとは言え、両方の基礎材料
とも、界面活性剤を用いあるいは用いずに、いくつかの
粘土（クレー）成分のうちの一つ、例としてアタパルジ
ャイト、ベントナイト、及びボール種（ｂａｌｌ ｖａ
ｒｉｅｔｉｅｓ）といったもの、を取り入れて、そうで
なければアスベスト材料を用いることにより得ることが
できる、様々な組織、強度及びチキソトロープ性を提供
することができる。
ットバック溶液で用いられるとは言え、両方の基礎材料
とも、界面活性剤を用いあるいは用いずに、いくつかの
粘土（クレー）成分のうちの一つ、例としてアタパルジ
ャイト、ベントナイト、及びボール種（ｂａｌｌ ｖａ
ｒｉｅｔｉｅｓ）といったもの、を取り入れて、そうで
なければアスベスト材料を用いることにより得ることが
できる、様々な組織、強度及びチキソトロープ性を提供
することができる。
【００７１】ここで検討される種類のエマルションは、
粘土及びビチューメンが不連続相をもたらすものを包含
するということを理解すべきである。水を不連続相とす
る転相エマルションも考えられる。同様に、上記のよう
に、水に乳化されたビチューメン／溶媒スラリーから調
製された、水かあるいはスラリー成分のどちらかを不連
続相とする種々のカットバックエマルションを使用する
こともできる。
粘土及びビチューメンが不連続相をもたらすものを包含
するということを理解すべきである。水を不連続相とす
る転相エマルションも考えられる。同様に、上記のよう
に、水に乳化されたビチューメン／溶媒スラリーから調
製された、水かあるいはスラリー成分のどちらかを不連
続相とする種々のカットバックエマルションを使用する
こともできる。
【００７２】上述のように、ビチューメン組成物は様々
な方法及び／又は混合順序により調製することができ
る。例えば、本発明の酸化生成物を最初に、充填剤材料
又はその構成成分のうちの、いずれか一つあるいはそれ
らの組み合わせと一緒にすることができ、そのように一
緒にされた酸化生成物と充填剤を適当なビチューメンと
混合するために利用することができる。そのような態様
においては、充填剤材料は約１重量％ほどの低い濃度
で、あるいはまた５５重量％もしくはほぼ５５重量％の
濃度で存在することができる。同様にして、適当な濃度
の酸化生成物を単独であるいは充填剤とともに、後にビ
チューメン、限定されない例としてアスファルトの如き
もの、へ添加するための繊維材料に混入することができ
る。同じように、酸化生成物を、ビチューメン基礎材料
と混合するための骨材とドライブレンドすることができ
る。加熱したビチューメンが必要とされる場合には、そ
のような態様は、酸化生成物／骨材ブレンドを予熱して
骨材表面の凝固しているビチューメンを最小限にするこ
とを含むこともできよう。
な方法及び／又は混合順序により調製することができ
る。例えば、本発明の酸化生成物を最初に、充填剤材料
又はその構成成分のうちの、いずれか一つあるいはそれ
らの組み合わせと一緒にすることができ、そのように一
緒にされた酸化生成物と充填剤を適当なビチューメンと
混合するために利用することができる。そのような態様
においては、充填剤材料は約１重量％ほどの低い濃度
で、あるいはまた５５重量％もしくはほぼ５５重量％の
濃度で存在することができる。同様にして、適当な濃度
の酸化生成物を単独であるいは充填剤とともに、後にビ
チューメン、限定されない例としてアスファルトの如き
もの、へ添加するための繊維材料に混入することができ
る。同じように、酸化生成物を、ビチューメン基礎材料
と混合するための骨材とドライブレンドすることができ
る。加熱したビチューメンが必要とされる場合には、そ
のような態様は、酸化生成物／骨材ブレンドを予熱して
骨材表面の凝固しているビチューメンを最小限にするこ
とを含むこともできよう。
【００７３】
【実施例】下記の非限定の例とデータは、本発明のビチ
ューメン組成物、方法、そして酸化生成物に関連する様
々な側面と特徴を、改良され及び／又は向上した性能特
性を有する種々のビチューメン組成物の調製とともに、
そのような酸化生成物の反応性及び／又は相互作用の有
用性を含めて、説明するものである。
ューメン組成物、方法、そして酸化生成物に関連する様
々な側面と特徴を、改良され及び／又は向上した性能特
性を有する種々のビチューメン組成物の調製とともに、
そのような酸化生成物の反応性及び／又は相互作用の有
用性を含めて、説明するものである。
【００７４】〔例１〕この例は、天然のオリノコタイプ
のアスファルトの酸化生成物（ＯＰＯＴＡ）を上記のよ
うにいくつかのアスファルトへ混入することにより調製
される、改良された物理的特性と性能特性を有するいく
つかのビチューメン組成物を示す。アスファルトフラッ
クス「Ａ」はミッドコンチネンタル（混合ベース）原油
から得られ、その一方アスファルトフラックス「Ｂ」は
ガルフコーストアスファルト質原油から得られる。両方
のフラックスとも商業的に入手できる。ＯＰＯＴＡを、
上記の技術を使い４００〜４５０°Ｆ（２００〜２３０
℃）で加熱して、予備乾燥しそしてアスファルトフラッ
クスＡ及びＢのおのおのへ混入する。このＯＰＯＴＡは
吸湿性であり、高温のアスファルトとともに使用すると
混合の不足を引き起こすことがある、ということに注目
すべきである。表１ｃは、ＯＰＯＴＡを使用し、部分的
に空気吹き込みされたアスファルトへ取り入れて調製さ
れた、種々のアスファルトを示しており、また通常の不
活性な充填剤材料を用いて調製されたアスファルトとの
比較を示している。このような材料の性能特性も提示さ
れている。表１ａ〜１ｃのアスファルト組成物は、屋根
ふき用アスファルトの温度安定化されたコーティンググ
レードの性質／特性を有するが、当業者には、ここに提
示された原理と概念は、ＡＳＴＭ Ｄ ３３８１及び／
又はＤ ９７６の規格を満足するアスファルトセメント
／結合剤に容易に拡張することができ、舗装用組成物と
ともに、あるいはまた産業用のコーティングとともに使
用することができることが理解されよう。同様に、この
例及びこのほかの例のデータと情報は、コールタールや
コールタールピッチ材料といったような多数の他のビチ
ューメンを包含するように拡張することができる。
のアスファルトの酸化生成物（ＯＰＯＴＡ）を上記のよ
うにいくつかのアスファルトへ混入することにより調製
される、改良された物理的特性と性能特性を有するいく
つかのビチューメン組成物を示す。アスファルトフラッ
クス「Ａ」はミッドコンチネンタル（混合ベース）原油
から得られ、その一方アスファルトフラックス「Ｂ」は
ガルフコーストアスファルト質原油から得られる。両方
のフラックスとも商業的に入手できる。ＯＰＯＴＡを、
上記の技術を使い４００〜４５０°Ｆ（２００〜２３０
℃）で加熱して、予備乾燥しそしてアスファルトフラッ
クスＡ及びＢのおのおのへ混入する。このＯＰＯＴＡは
吸湿性であり、高温のアスファルトとともに使用すると
混合の不足を引き起こすことがある、ということに注目
すべきである。表１ｃは、ＯＰＯＴＡを使用し、部分的
に空気吹き込みされたアスファルトへ取り入れて調製さ
れた、種々のアスファルトを示しており、また通常の不
活性な充填剤材料を用いて調製されたアスファルトとの
比較を示している。このような材料の性能特性も提示さ
れている。表１ａ〜１ｃのアスファルト組成物は、屋根
ふき用アスファルトの温度安定化されたコーティンググ
レードの性質／特性を有するが、当業者には、ここに提
示された原理と概念は、ＡＳＴＭ Ｄ ３３８１及び／
又はＤ ９７６の規格を満足するアスファルトセメント
／結合剤に容易に拡張することができ、舗装用組成物と
ともに、あるいはまた産業用のコーティングとともに使
用することができることが理解されよう。同様に、この
例及びこのほかの例のデータと情報は、コールタールや
コールタールピッチ材料といったような多数の他のビチ
ューメンを包含するように拡張することができる。
【００７５】
【表１１】
【００７６】上に示したように、本発明の酸化生成物
は、軟化点、針入度及び粘度パラメーターの思いもよら
ぬ劇的な向上によって例示されるとおり、より硬質のア
スファルトを含む組成物を提供する。軟化点と針入度の
評価の試験方法は、それぞれＡＳＴＭ標準規格のＤ ３
６とＤ ５に見られる。これらの組成物とそれらの性能
特性は、ＯＰＯＴＡの濃度／量及びアスファルトの源及
び／又はタイプによっていろいろとなることができる。
ＯＰＯＴＡの反応性あるいはアスファルトフラックスＡ
又はＢの改質に対する感受性にかかわりなく、等しい濃
度のＯＰＯＴＡを用いてアスファルトＢはより硬質の組
成物をもたらす。軟化点が２３０°Ｆ（１１０℃）より
高い組成物（７〜１０）は、住宅用の屋根ふき用製品、
すなわち屋根用こけら板についての温度安定性の要件を
満たすことに注目すべきである。
は、軟化点、針入度及び粘度パラメーターの思いもよら
ぬ劇的な向上によって例示されるとおり、より硬質のア
スファルトを含む組成物を提供する。軟化点と針入度の
評価の試験方法は、それぞれＡＳＴＭ標準規格のＤ ３
６とＤ ５に見られる。これらの組成物とそれらの性能
特性は、ＯＰＯＴＡの濃度／量及びアスファルトの源及
び／又はタイプによっていろいろとなることができる。
ＯＰＯＴＡの反応性あるいはアスファルトフラックスＡ
又はＢの改質に対する感受性にかかわりなく、等しい濃
度のＯＰＯＴＡを用いてアスファルトＢはより硬質の組
成物をもたらす。軟化点が２３０°Ｆ（１１０℃）より
高い組成物（７〜１０）は、住宅用の屋根ふき用製品、
すなわち屋根用こけら板についての温度安定性の要件を
満たすことに注目すべきである。
【００７７】
【表１２】
【００７８】ここに記載された組成物は、アスファルト
Ａ及びＯＰＯＴＡの５０：５０（ｗｔ％／ｗｔ％）組成
物に加えることで上に示したとおり、追加のＯＰＯＴＡ
を増やしながら取り入れることで更に改質することがで
きる。１００％の５０：５０組成物を対照として使用す
ると、有益な性能特性がしだいに向上することは実験番
号１、２及び４に示されたとおりである。増加させてい
くことの効果は調製された組成物に後から加えたＯＰＯ
ＴＡの量に関係していることも認められる。（番号１、
２及び４参照）。組成物番号３に関しては、前もって調
製した組成物を再加熱及び再混合することで表に指示さ
れた性質は実質的に変わらなかったことが認められる。
ＯＰＯＴＡ及び／又は反応性固形物とアスファルトとの
反応及び／又は相互作用が完了し、そして本発明のＯＰ
ＯＴＡ及び組成物を従来技術から区別する。
Ａ及びＯＰＯＴＡの５０：５０（ｗｔ％／ｗｔ％）組成
物に加えることで上に示したとおり、追加のＯＰＯＴＡ
を増やしながら取り入れることで更に改質することがで
きる。１００％の５０：５０組成物を対照として使用す
ると、有益な性能特性がしだいに向上することは実験番
号１、２及び４に示されたとおりである。増加させてい
くことの効果は調製された組成物に後から加えたＯＰＯ
ＴＡの量に関係していることも認められる。（番号１、
２及び４参照）。組成物番号３に関しては、前もって調
製した組成物を再加熱及び再混合することで表に指示さ
れた性質は実質的に変わらなかったことが認められる。
ＯＰＯＴＡ及び／又は反応性固形物とアスファルトとの
反応及び／又は相互作用が完了し、そして本発明のＯＰ
ＯＴＡ及び組成物を従来技術から区別する。
【００７９】
【表１３】
【００８０】認められるように、本発明のＯＰＯＴＡ成
分の希釈は、そうでなければ本発明の組成物にあって認
められる性能特性に不利な影響を及ぼす。この例のＯＰ
ＯＴＡとこの明細書のほかのところに例示されたそれ
は、米国ペンシルバニア州Ａｌｌｅｎｔｏｗｎのエアー
・プロダクツ・アンド・ケミカルズ・インコーポレイテ
ィドのＰｕｒｅ Ａｉｒ部門から入手できる。表１ｃの
データは、本発明の組成物は、初期の軟化点が１３８°
Ｆ（５９℃）の、部分的に空気吹き込みされたアスファ
ルトと上に示したタイプの通常の充填剤を使って調製す
ることができることも示している。
分の希釈は、そうでなければ本発明の組成物にあって認
められる性能特性に不利な影響を及ぼす。この例のＯＰ
ＯＴＡとこの明細書のほかのところに例示されたそれ
は、米国ペンシルバニア州Ａｌｌｅｎｔｏｗｎのエアー
・プロダクツ・アンド・ケミカルズ・インコーポレイテ
ィドのＰｕｒｅ Ａｉｒ部門から入手できる。表１ｃの
データは、本発明の組成物は、初期の軟化点が１３８°
Ｆ（５９℃）の、部分的に空気吹き込みされたアスファ
ルトと上に示したタイプの通常の充填剤を使って調製す
ることができることも示している。
【００８１】〔例２〕この例は、ＯＰＯＴＡが未精製の
コールタールに及ぼす効果を示し、そしてコールタール
の空気引き込みに関してＯＰＯＴＡ材料を用いることを
評価する。使用した未精製のコールタール残留物は、低
温での炭化の副生物であって、炭化装置からのガスを水
で急冷しその後分離して調製された。検討した空気吹き
込み法は、石炭ダストの練炭のために使用するのに十分
な軟化点及び針入度パラメーターを持つコールタールを
提供するために典型的に使用されるタイプのものであっ
た。
コールタールに及ぼす効果を示し、そしてコールタール
の空気引き込みに関してＯＰＯＴＡ材料を用いることを
評価する。使用した未精製のコールタール残留物は、低
温での炭化の副生物であって、炭化装置からのガスを水
で急冷しその後分離して調製された。検討した空気吹き
込み法は、石炭ダストの練炭のために使用するのに十分
な軟化点及び針入度パラメーターを持つコールタールを
提供するために典型的に使用されるタイプのものであっ
た。
【００８２】目標の軟化点は７５〜８５℃であって、針
入度は２５℃で３〜１０ｄｍｍであり、空気吹き込み中
の材料の損失は最小であった。
入度は２５℃で３〜１０ｄｍｍであり、空気吹き込み中
の材料の損失は最小であった。
【００８３】
【表１４】
【００８４】利用することができるビチューメン基礎材
料の種類の代表でもって上に示したように、本発明の酸
化生成物を取り入れると、検討した物理的性質は都合よ
く改良され、また材料の損失が低下した。詳しく言え
ば、この酸化生成物を最小量取り入れることで、観測さ
れた軟化点は空気吹き込み後に測定されたものから有意
に上昇した。これらの蓄積されたデータから、この例を
もっと高いＯＰＯＴＡ濃度に、また他のビチューメン基
礎材料に拡張することによって更なる改良の観測される
ことが予測されよう。
料の種類の代表でもって上に示したように、本発明の酸
化生成物を取り入れると、検討した物理的性質は都合よ
く改良され、また材料の損失が低下した。詳しく言え
ば、この酸化生成物を最小量取り入れることで、観測さ
れた軟化点は空気吹き込み後に測定されたものから有意
に上昇した。これらの蓄積されたデータから、この例を
もっと高いＯＰＯＴＡ濃度に、また他のビチューメン基
礎材料に拡張することによって更なる改良の観測される
ことが予測されよう。
【００８５】〔例３〕この例の組成物は、より具体的に
言ってやはり屋根ふき用アスファルトに当てようとする
ものであるが、未混合のアスファルト及び従来技術の不
活性充填剤材料を使って調製された類似の組成物と直接
比較することにより本発明のＯＰＯＴＡ及び／又は無機
固形物の一般的な反応性及び／又は相互作用の効用を確
認する。この例において提示されたデータによる特徴と
原理は、使用するビチューメンにかかわりなく、同様の
効果をもって、舗装用セメントや種々の産業用コーティ
ングに当てはまる。１００％アスファルトフラックス
（表３ａ）を参照すると、５０重量％不活性充填剤の組
成物について軟化点の上昇が１６°Ｆ（９℃）（表３
ｂ）、そして６０重量％不活性充填剤にあっては３０°
Ｆ（１７℃）の上昇（表3c) に対して５０重量％ＯＰＯ
ＴＡ組成物については軟化点の上昇がほぼ１２０°Ｆ
（５０℃）（上記の表１ａ及び組成物番号３参照）であ
ることは、この酸化生成物を使用することにより得るこ
とができる思いもよらぬ特性／利益を証明している。
言ってやはり屋根ふき用アスファルトに当てようとする
ものであるが、未混合のアスファルト及び従来技術の不
活性充填剤材料を使って調製された類似の組成物と直接
比較することにより本発明のＯＰＯＴＡ及び／又は無機
固形物の一般的な反応性及び／又は相互作用の効用を確
認する。この例において提示されたデータによる特徴と
原理は、使用するビチューメンにかかわりなく、同様の
効果をもって、舗装用セメントや種々の産業用コーティ
ングに当てはまる。１００％アスファルトフラックス
（表３ａ）を参照すると、５０重量％不活性充填剤の組
成物について軟化点の上昇が１６°Ｆ（９℃）（表３
ｂ）、そして６０重量％不活性充填剤にあっては３０°
Ｆ（１７℃）の上昇（表3c) に対して５０重量％ＯＰＯ
ＴＡ組成物については軟化点の上昇がほぼ１２０°Ｆ
（５０℃）（上記の表１ａ及び組成物番号３参照）であ
ることは、この酸化生成物を使用することにより得るこ
とができる思いもよらぬ特性／利益を証明している。
【００８６】
【表１５】
【００８７】
【表１６】
【００８８】
【表１７】
【００８９】〔例４〕先により十分検討したように、舗
装用アスファルトはそれらの６０°及び１３５℃での粘
度によりグレード分けすることができる。ＡＳＴＭの試
験方法Ｄ ２１７１とＤ ２１７０がそれぞれ参照さ
れ、この両方とも参照によりそっくりここに組み入れら
れる。表４ａのデータは、二つの別のＡＣ−５グレード
の舗装用アスファルトに及ぼすＯＰＯＴＡの効果を従来
技術のコロイド（チャイナ）クレー充填剤と比べて示し
ている。表４ａ〜４ｂにおいて検討されたＯＰＯＴＡの
重量割合は、現在使用されている充填剤添加量の典型的
なものである。表４ｂのデータは、代表的なコーティン
ググレードの屋根ふき用アスファルトに及ぼすＯＰＯＴ
Ａの効果を示している。
装用アスファルトはそれらの６０°及び１３５℃での粘
度によりグレード分けすることができる。ＡＳＴＭの試
験方法Ｄ ２１７１とＤ ２１７０がそれぞれ参照さ
れ、この両方とも参照によりそっくりここに組み入れら
れる。表４ａのデータは、二つの別のＡＣ−５グレード
の舗装用アスファルトに及ぼすＯＰＯＴＡの効果を従来
技術のコロイド（チャイナ）クレー充填剤と比べて示し
ている。表４ａ〜４ｂにおいて検討されたＯＰＯＴＡの
重量割合は、現在使用されている充填剤添加量の典型的
なものである。表４ｂのデータは、代表的なコーティン
ググレードの屋根ふき用アスファルトに及ぼすＯＰＯＴ
Ａの効果を示している。
【００９０】先に検討した一般的混合及び配合法になら
って、表４ａ及び４ｂのビチューメン組成物はインライ
ンの固形物／液体ブレンダーを擬態するパドル攪拌によ
り調製された。混合温度は４００°Ｆ（２０５℃）であ
った。
って、表４ａ及び４ｂのビチューメン組成物はインライ
ンの固形物／液体ブレンダーを擬態するパドル攪拌によ
り調製された。混合温度は４００°Ｆ（２０５℃）であ
った。
【００９１】
【表１８】
【００９２】ここで検討される、針入度、引火点、ＴＣ
Ｅへの溶解度、そして薄膜オーブン試験（ＴＦＯＴ）か
らの残留物についての試験のパラメーターは、ＡＳＴＭ
標準規格Ｄ ３３８１とそれに記載された試験方法に見
られ、その全ては参照によりそっくりここに組み入れら
れる。使用した混合及び温度条件下では、５重量％のＯ
ＰＯＴＡがほぼ一つの粘度グレード（ＡＣ−１０）に相
当する粘度上昇を含めて、各アスファルトの性能パラメ
ーターを上昇させた一方、１０重量％のＯＰＯＴＡを取
り入れると粘度グレードがほぼ二つ上昇した（ＡＣ−１
５）ことが分かる。
Ｅへの溶解度、そして薄膜オーブン試験（ＴＦＯＴ）か
らの残留物についての試験のパラメーターは、ＡＳＴＭ
標準規格Ｄ ３３８１とそれに記載された試験方法に見
られ、その全ては参照によりそっくりここに組み入れら
れる。使用した混合及び温度条件下では、５重量％のＯ
ＰＯＴＡがほぼ一つの粘度グレード（ＡＣ−１０）に相
当する粘度上昇を含めて、各アスファルトの性能パラメ
ーターを上昇させた一方、１０重量％のＯＰＯＴＡを取
り入れると粘度グレードがほぼ二つ上昇した（ＡＣ−１
５）ことが分かる。
【００９３】表４ａは、舗装の用途での使用を提案され
るように、比較的低濃度のＯＰＯＴＡを使用することを
示しているが、表４ｂは、屋根ふき用フラックスととも
にもっと高い重量割合を用いることを説明し、表４ａを
通常のコールフライアッシュ充填剤まで拡張している。
全ての混合物は同じ低剪断ミキサーにより約２時間４０
０〜４１０°Ｆ（２００〜２１０℃）で調製された。
るように、比較的低濃度のＯＰＯＴＡを使用することを
示しているが、表４ｂは、屋根ふき用フラックスととも
にもっと高い重量割合を用いることを説明し、表４ａを
通常のコールフライアッシュ充填剤まで拡張している。
全ての混合物は同じ低剪断ミキサーにより約２時間４０
０〜４１０°Ｆ（２００〜２１０℃）で調製された。
【００９４】
【表１９】
【００９５】表４ｂの組成物は屋根ふき用組成物に付与
された性質を説明している。フライアッシュ及びその他
の不活性材料、例えばボールクレーの如きものはこの屋
根ふき用アスファルトの性能特性の有益な向上をもたら
さないので、舗装用アスファルトあるいは他のビチュー
メンにあって利益は期待できないであろう。
された性質を説明している。フライアッシュ及びその他
の不活性材料、例えばボールクレーの如きものはこの屋
根ふき用アスファルトの性能特性の有益な向上をもたら
さないので、舗装用アスファルトあるいは他のビチュー
メンにあって利益は期待できないであろう。
【００９６】表４ｂのデータを集めるために使用したア
スファルト材料（ＯＰＯＴＡ、コールフライアッシュ又
はクレー成分なしの、対照Ａ及びＢ）は、上記の例１の
非空気吹き込みのフラックス「Ｂ」と組成的に同等であ
り、そして表１ａにおいて認められた軟化点と針入度の
傾向はより低濃度のＯＰＯＴＡを使用することによりこ
こに存続している。表１ａに記載の組成物は、表４ｂの
例と一致するやり方でＯＰＯＴＡを用いて配合された組
成物がそうであるように、屋根ふき用アスファルトの性
質／特性を有する。対照Ａと対照Ｂとの基本的性質のわ
ずかな違いは、同じ源に由来しながらそれらは異なるロ
ットから抜き出されたという点で説明される。コールフ
ライアッシュを用いて観測された針入度は、試験を行う
間に、検討された濃度におけるこの充填剤の粒状の性質
と針の干渉とにより説明される。コールアッシュ及びク
レー充填剤を用いて観測された性質の違いは粒子寸法の
せいであって、コールアッシュ粒子の方がはるかに小さ
い。
スファルト材料（ＯＰＯＴＡ、コールフライアッシュ又
はクレー成分なしの、対照Ａ及びＢ）は、上記の例１の
非空気吹き込みのフラックス「Ｂ」と組成的に同等であ
り、そして表１ａにおいて認められた軟化点と針入度の
傾向はより低濃度のＯＰＯＴＡを使用することによりこ
こに存続している。表１ａに記載の組成物は、表４ｂの
例と一致するやり方でＯＰＯＴＡを用いて配合された組
成物がそうであるように、屋根ふき用アスファルトの性
質／特性を有する。対照Ａと対照Ｂとの基本的性質のわ
ずかな違いは、同じ源に由来しながらそれらは異なるロ
ットから抜き出されたという点で説明される。コールフ
ライアッシュを用いて観測された針入度は、試験を行う
間に、検討された濃度におけるこの充填剤の粒状の性質
と針の干渉とにより説明される。コールアッシュ及びク
レー充填剤を用いて観測された性質の違いは粒子寸法の
せいであって、コールアッシュ粒子の方がはるかに小さ
い。
【００９７】〔例５〕この例の表とデータは、部分的
に、種々の舗装用アスファルトを含む本発明のＯＰＯＴ
Ａの反応性及び／又は相互作用の効用を示し、そして、
この発明の利用により達成することができる、いくつか
の代表的性能特性の向上を例示する。この目的のため
に、三つの化学的に異なるアスファルトを代表的ビチュ
ーメンとして選び、この発明に従ってＯＰＯＴＡへ混入
した。シトゴ（Ｃｉｔｇｏ）アスファルトは、ＡＣ−１
０の粘度グレードを持つ精製されたベネズエラ原油であ
る。ダイヤモンド・シャムロック（Ｄｉａｍｏｎｄ Ｓ
ｈａｍｒｏｃｋ）アスファルトは、西テキサスインター
ミディエート（Ｗｅｓｔ Ｔｅｘａｘ Ｉｎｔｅｒｍｅ
ｄｉａｔｅ）原油であって、酸化する傾向がほとんどな
いので対照として使用された。第三のアスファルト（Ａ
Ｃ−１０）は、フィナ・リファイニング・カンパニー
（Ｆｉｎａ Ｒｅｆｉｎｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ）より
得られたものであり、西テキサスサワー（Ｗｅｓｔ Ｔ
ｅｘａｓ Ｓｏｕｒ）原油に由来するものであった。後
者は、硫黄含有量が高くそして酸化老化を受けやすいこ
とから選ばれた。
に、種々の舗装用アスファルトを含む本発明のＯＰＯＴ
Ａの反応性及び／又は相互作用の効用を示し、そして、
この発明の利用により達成することができる、いくつか
の代表的性能特性の向上を例示する。この目的のため
に、三つの化学的に異なるアスファルトを代表的ビチュ
ーメンとして選び、この発明に従ってＯＰＯＴＡへ混入
した。シトゴ（Ｃｉｔｇｏ）アスファルトは、ＡＣ−１
０の粘度グレードを持つ精製されたベネズエラ原油であ
る。ダイヤモンド・シャムロック（Ｄｉａｍｏｎｄ Ｓ
ｈａｍｒｏｃｋ）アスファルトは、西テキサスインター
ミディエート（Ｗｅｓｔ Ｔｅｘａｘ Ｉｎｔｅｒｍｅ
ｄｉａｔｅ）原油であって、酸化する傾向がほとんどな
いので対照として使用された。第三のアスファルト（Ａ
Ｃ−１０）は、フィナ・リファイニング・カンパニー
（Ｆｉｎａ Ｒｅｆｉｎｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ）より
得られたものであり、西テキサスサワー（Ｗｅｓｔ Ｔ
ｅｘａｓ Ｓｏｕｒ）原油に由来するものであった。後
者は、硫黄含有量が高くそして酸化老化を受けやすいこ
とから選ばれた。
【００９８】混合時間と温度を制御した。得られた組成
物の複素弾性率を、混合後、標準規格ＡＳＴＭ Ｄ ２
８７２に記載された転がり薄膜オーブン試験（ＲＴＦＯ
Ｔ）の完了後、そしてＡＡＳＨＴＯ ＭＰ１標準規格に
記載された圧力老化容器（ＰＡＶ）試験の後に測定し
た。ＲＴＦＯＴ法及びＰＡＶ法は酸化／老化の過程を擬
態するように計画される。ＲＴＦＯＴは混合プラント条
件と揮発性アスファルト成分の損失を再現し、一方、Ｐ
ＡＶ試験（３００ｐｓｉのもとに１００℃で２０時間）
は５〜１０年にわたるビチューメン舗装の累積の老化／
酸化をシミュレーションする。ＡＳＴＭ Ｄ ２８７２
の方法もＡＡＳＨＴＯ ＰＰ１の方法も参照によってそ
のままここに組み入れられる。
物の複素弾性率を、混合後、標準規格ＡＳＴＭ Ｄ ２
８７２に記載された転がり薄膜オーブン試験（ＲＴＦＯ
Ｔ）の完了後、そしてＡＡＳＨＴＯ ＭＰ１標準規格に
記載された圧力老化容器（ＰＡＶ）試験の後に測定し
た。ＲＴＦＯＴ法及びＰＡＶ法は酸化／老化の過程を擬
態するように計画される。ＲＴＦＯＴは混合プラント条
件と揮発性アスファルト成分の損失を再現し、一方、Ｐ
ＡＶ試験（３００ｐｓｉのもとに１００℃で２０時間）
は５〜１０年にわたるビチューメン舗装の累積の老化／
酸化をシミュレーションする。ＡＳＴＭ Ｄ ２８７２
の方法もＡＡＳＨＴＯ ＰＰ１の方法も参照によってそ
のままここに組み入れられる。
【００９９】複素弾性率Ｇ* （ｋＰａ）は、アスファル
トの評価についての戦略交通路研究プログラム（ＳＨＲ
Ｐ）の方法に従い、示された温度で測定された。表５
は、表５のアスファルトの二つに及ぼす予備乾燥したＯ
ＰＯＴＡの効果を示している。
トの評価についての戦略交通路研究プログラム（ＳＨＲ
Ｐ）の方法に従い、示された温度で測定された。表５
は、表５のアスファルトの二つに及ぼす予備乾燥したＯ
ＰＯＴＡの効果を示している。
【０１００】
【表２０】
【０１０１】
【表２１】
【０１０２】表４ａ及び４ｂのデータは、この発明のＯ
ＰＯＴＡがビチューメンに及ぼす酸化の効果を示してお
り、フィナの高硫黄アスファルトが、誘起したＲＴＦＯ
Ｔ及びＰＡＶ老化処理の両方の後に最も著しい剛性上昇
を示した。混合直後に、誘起した老化なしに観測された
剛性の上昇は、ＯＰＯＴＡの思いもよらぬ反応性及び／
又は相互作用の効用の現れである。
ＰＯＴＡがビチューメンに及ぼす酸化の効果を示してお
り、フィナの高硫黄アスファルトが、誘起したＲＴＦＯ
Ｔ及びＰＡＶ老化処理の両方の後に最も著しい剛性上昇
を示した。混合直後に、誘起した老化なしに観測された
剛性の上昇は、ＯＰＯＴＡの思いもよらぬ反応性及び／
又は相互作用の効用の現れである。
【０１０３】〔例６〕この発明のデータとビチューメン
質屋根ふき用組成物は、そのような組成物（番号１〜
３）の向上した貯蔵安定性を、通常の屋根ふきグレード
の充填剤を用いて調製された従来技術の組成物（番号４
〜５）と比べて証明することによっていくつかの先の例
を補完する。アスファルトフラックス「Ａ」は例１に示
されているとおりであり、充填剤は粉砕石灰石である。
ＯＰＯＴＡは使用前に乾燥させた。通常の混合技術を使
って、空気吹き込みされた材料の特性を持つコーティン
ググレードのアスファルト（番号１〜３）が得られた。
質屋根ふき用組成物は、そのような組成物（番号１〜
３）の向上した貯蔵安定性を、通常の屋根ふきグレード
の充填剤を用いて調製された従来技術の組成物（番号４
〜５）と比べて証明することによっていくつかの先の例
を補完する。アスファルトフラックス「Ａ」は例１に示
されているとおりであり、充填剤は粉砕石灰石である。
ＯＰＯＴＡは使用前に乾燥させた。通常の混合技術を使
って、空気吹き込みされた材料の特性を持つコーティン
ググレードのアスファルト（番号１〜３）が得られた。
【０１０４】
【表２２】
【０１０５】表６に記載されたような屋根ふき用組成物
はしばしば、数日に及ぶ間高温（適用温度４００°Ｆ、
２０５℃）で貯蔵される。均質性は通常の充填剤が沈降
するにつれて失われ、そしてこの問題に対処するための
種々の処理技術は満足なものでなかった。
はしばしば、数日に及ぶ間高温（適用温度４００°Ｆ、
２０５℃）で貯蔵される。均質性は通常の充填剤が沈降
するにつれて失われ、そしてこの問題に対処するための
種々の処理技術は満足なものでなかった。
【０１０６】表６に要約された概要は、本発明のＯＰＯ
ＴＡを用いて調製されたコーティンググレードは、空気
吹き込みされたアスファルトの性質（軟化点の上昇）を
持つことに加えて、高温での貯蔵をシミュレーションす
る条件下で長期に及ぶ沈降に耐える。対照的に、従来技
術の充填剤入りのコーティング（番号４〜５）は、容器
の上部から底部までの材料評価により測定された異なる
軟化点と、対応する灰分含有量（１１００°Ｆ、５９０
℃で２４時間熱分解）とにより証明されるように、階層
化されている。
ＴＡを用いて調製されたコーティンググレードは、空気
吹き込みされたアスファルトの性質（軟化点の上昇）を
持つことに加えて、高温での貯蔵をシミュレーションす
る条件下で長期に及ぶ沈降に耐える。対照的に、従来技
術の充填剤入りのコーティング（番号４〜５）は、容器
の上部から底部までの材料評価により測定された異なる
軟化点と、対応する灰分含有量（１１００°Ｆ、５９０
℃で２４時間熱分解）とにより証明されるように、階層
化されている。
【０１０７】性能特性の向上はＯＰＯＴＡ濃度の関数で
もあることが証明されることにも注目すべきである。約
７２時間後に、軟化点は各ＯＰＯＴＡ処理されたフラッ
クスについて平らな状態になることが観測され、酸化生
成物の反応性／相互作用の性質に対する化学量論的及び
／又は比例する側面が、本発明を限定することなしに指
示された。
もあることが証明されることにも注目すべきである。約
７２時間後に、軟化点は各ＯＰＯＴＡ処理されたフラッ
クスについて平らな状態になることが観測され、酸化生
成物の反応性／相互作用の性質に対する化学量論的及び
／又は比例する側面が、本発明を限定することなしに指
示された。
【０１０８】〔例７〕この例は、上記のようにポリマー
で改質された種々のビチューメン組成物を説明する。検
討された特定の組成物は、屋根ふき用結合剤として使用
できるタイプのものであり、通常の充填剤（粉砕石灰
石）の代わりに本発明のＯＰＯＴＡを用いることを示し
ている。使用したスチレン−ブタジエン−スチレンブロ
ックコポリマー（ＳＢＳ）は架橋されていないものであ
って、これはシェル石油社（Ｓｈｅｌｌ Ｐｅｔｒｏｌ
ｅｕｍ）から入手できる。ＯＰＯＴＡは加熱したアスフ
ァルトとの混合の難しさを避けるため前もって乾燥させ
た。通常の混合技術と条件（４１０°Ｆ、２１０℃）を
使用した。
で改質された種々のビチューメン組成物を説明する。検
討された特定の組成物は、屋根ふき用結合剤として使用
できるタイプのものであり、通常の充填剤（粉砕石灰
石）の代わりに本発明のＯＰＯＴＡを用いることを示し
ている。使用したスチレン−ブタジエン−スチレンブロ
ックコポリマー（ＳＢＳ）は架橋されていないものであ
って、これはシェル石油社（Ｓｈｅｌｌ Ｐｅｔｒｏｌ
ｅｕｍ）から入手できる。ＯＰＯＴＡは加熱したアスフ
ァルトとの混合の難しさを避けるため前もって乾燥させ
た。通常の混合技術と条件（４１０°Ｆ、２１０℃）を
使用した。
【０１０９】
【表２３】
【０１１０】評価されたいくつかの混合したままでの性
質は表７ａに要約されたとおりである。針入度、粘度及
び動的剪断データは、ＯＰＯＴＡが通常の不活性無機充
填剤を使用する対照と比べると改質された材料を剛化及
び／又は強化することを示している。このデータはま
た、これらの性質の改良がマトリックス内に取り入れら
れたＯＰＯＴＡの量にいくらか比例することも示してい
る。軟化点とクリープ剛性データとのうわべの不一致
は、低周期数の剪断力下でより高い粘度を示すＯＰＯＴ
Ａで共改質されたアスファルトにより説明することがで
きる、ということに注目すべきである。
質は表７ａに要約されたとおりである。針入度、粘度及
び動的剪断データは、ＯＰＯＴＡが通常の不活性無機充
填剤を使用する対照と比べると改質された材料を剛化及
び／又は強化することを示している。このデータはま
た、これらの性質の改良がマトリックス内に取り入れら
れたＯＰＯＴＡの量にいくらか比例することも示してい
る。軟化点とクリープ剛性データとのうわべの不一致
は、低周期数の剪断力下でより高い粘度を示すＯＰＯＴ
Ａで共改質されたアスファルトにより説明することがで
きる、ということに注目すべきである。
【０１１１】
【表２４】
【０１１２】この例の組成物の老化特性は、指示された
ＰＡＶ（ＡＡＳＨＴＯ ＭＰ１）とＲＴＦＯＴ（ＡＳＴ
Ｍ Ｄ ２８７２）の試験を基にして評価された。ＡＳ
ＴＭＤ ２８７２の方法もＡＡＳＨＴＯ ＰＰ１の方法
も参照してそっくりここに組み入れられる。表７ｂにも
っと完全に示されたように、針入度、動的剪断レオロジ
ー及びクリープ剛性の変化はアスファルト成分の酸化老
化と一致している。強制延性もＯＰＯＴＡを取り入れる
と増大し、一方、弾性回復率は比例して減少し、硫黄で
加硫されたＳＢＳで改質されたアスファルトと類似の挙
動であった。ここでも、この例のビチューメン組成物は
アスファルト質ビチューメン基礎材料を使って調製され
たとは言え、この明細書の他のところに記載されたビチ
ューメンと同等の効果が観測され、そして得られた組成
物はそれらとともに使用することができる。
ＰＡＶ（ＡＡＳＨＴＯ ＭＰ１）とＲＴＦＯＴ（ＡＳＴ
Ｍ Ｄ ２８７２）の試験を基にして評価された。ＡＳ
ＴＭＤ ２８７２の方法もＡＡＳＨＴＯ ＰＰ１の方法
も参照してそっくりここに組み入れられる。表７ｂにも
っと完全に示されたように、針入度、動的剪断レオロジ
ー及びクリープ剛性の変化はアスファルト成分の酸化老
化と一致している。強制延性もＯＰＯＴＡを取り入れる
と増大し、一方、弾性回復率は比例して減少し、硫黄で
加硫されたＳＢＳで改質されたアスファルトと類似の挙
動であった。ここでも、この例のビチューメン組成物は
アスファルト質ビチューメン基礎材料を使って調製され
たとは言え、この明細書の他のところに記載されたビチ
ューメンと同等の効果が観測され、そして得られた組成
物はそれらとともに使用することができる。
【０１１３】〔例８〕この例の組成物は、本発明の酸化
生成物を通常のポリマー改質剤とともに使用することの
効用とそれにより達成することができる有益な結果を示
す。ＯＰＯＴＡは、下記の表８に示されるものを含め
て、多数の性能特性の改良／向上を促進する。結果とし
て得られた組成物は、アスファルト舗装用の結合剤及び
／又はセメントとして使用することができる。ハスキー
（Ｈｕｓｋｙ）１５０−２００成分及びハスキー３００
−４００成分は両方とも、ハスキー・オイル・オペレー
ションズ社（Ｈｕｓｋｙ Ｏｉｌ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ
ｓ， Ｌｔｄ．）から商業的に入手できる軟質の舗装用
グレードのアスファルトであり、指示された重量割合で
使用された。このようにして改質された標準の舗装用ア
スファルトは、典型的に約４重量％ポリマーを含むが、
用途によってはもっと高濃度を使用することができる。
スチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）改質剤Ａ及
びＢは商業的に入手可能である。例０３Ａと０３Ｂは商
業的なスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）改質剤の使
用を例示する。これらの組成物は、低剪断混合条件下に
３５０°Ｆ（１７７℃）で２時間調製された。
生成物を通常のポリマー改質剤とともに使用することの
効用とそれにより達成することができる有益な結果を示
す。ＯＰＯＴＡは、下記の表８に示されるものを含め
て、多数の性能特性の改良／向上を促進する。結果とし
て得られた組成物は、アスファルト舗装用の結合剤及び
／又はセメントとして使用することができる。ハスキー
（Ｈｕｓｋｙ）１５０−２００成分及びハスキー３００
−４００成分は両方とも、ハスキー・オイル・オペレー
ションズ社（Ｈｕｓｋｙ Ｏｉｌ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ
ｓ， Ｌｔｄ．）から商業的に入手できる軟質の舗装用
グレードのアスファルトであり、指示された重量割合で
使用された。このようにして改質された標準の舗装用ア
スファルトは、典型的に約４重量％ポリマーを含むが、
用途によってはもっと高濃度を使用することができる。
スチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）改質剤Ａ及
びＢは商業的に入手可能である。例０３Ａと０３Ｂは商
業的なスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）改質剤の使
用を例示する。これらの組成物は、低剪断混合条件下に
３５０°Ｆ（１７７℃）で２時間調製された。
【０１１４】ＰＡＶ残留物とＲＴＦＯＴ残留物について
行われたクリープ剛性の測定は、向上した老化特性を示
している。表８のいくつかの組成物から、特に組成物０
３Ａ及び０３Ｂから推論することができるように、本発
明のＯＰＯＴＡの効果はむだなく低下したポリマー濃度
を可能にする一方、実質的に同じ又は向上した性能レベ
ルを保持する。あるいはまた、本発明の酸化生成物は典
型的なポリマー濃度で使用してビチューメンの性能を有
意に向上させることができる。
行われたクリープ剛性の測定は、向上した老化特性を示
している。表８のいくつかの組成物から、特に組成物０
３Ａ及び０３Ｂから推論することができるように、本発
明のＯＰＯＴＡの効果はむだなく低下したポリマー濃度
を可能にする一方、実質的に同じ又は向上した性能レベ
ルを保持する。あるいはまた、本発明の酸化生成物は典
型的なポリマー濃度で使用してビチューメンの性能を有
意に向上させることができる。
【０１１５】
【表２５】
【０１１６】表８で説明されるように、ＯＰＯＴＡを取
り入れることは、低温特性に不利な影響を与えることな
く、混合されたままの組成物の粘度を上昇させ且つ剛性
を増大させた（より大きな弾性率）。これらの改良は、
ＯＰＯＴＡが組成物のビチューメン及び／又はポリマー
成分と反応／相互作用及び／又はそれらを改質できるこ
とを示唆している。スチレン−ブタジエンコポリマー、
エチレン−ビニルアセテートコポリマー、ポリプロピレ
ン、ポリエチレン、及びアタクチックポリオレフィンで
改質されたこのほかのアスファルトに同等量のＯＰＯＴ
Ａを取り入れることにより、所望される性質が同じよう
に向上する。
り入れることは、低温特性に不利な影響を与えることな
く、混合されたままの組成物の粘度を上昇させ且つ剛性
を増大させた（より大きな弾性率）。これらの改良は、
ＯＰＯＴＡが組成物のビチューメン及び／又はポリマー
成分と反応／相互作用及び／又はそれらを改質できるこ
とを示唆している。スチレン−ブタジエンコポリマー、
エチレン−ビニルアセテートコポリマー、ポリプロピレ
ン、ポリエチレン、及びアタクチックポリオレフィンで
改質されたこのほかのアスファルトに同等量のＯＰＯＴ
Ａを取り入れることにより、所望される性質が同じよう
に向上する。
【０１１７】本発明の原理を具体的な態様に関連して説
明してきたとは言え、これらの説明は、そこにおける選
ばれた表及びデータとともに、実例のつもりでなされた
ものに過ぎず、本発明の範囲をどのようにも限定しよう
とするものでないことをはっきりと理解すべきである。
例えば、ビチューメン組成物を、上記のもの以外の源に
由来するビチューメン基礎材料を使って調製することが
できる。改良される性能特性は開示されたものに限定さ
れない。多数のＳＨＲＰ及びＡＡＳＨＴＯの方法／規格
が記載してはあるが、ここに記載された性質は、カナダ
及びヨーロッパ共同体のものを含めた、対応する外国／
国際標準規格に等しく当てはまるものである。提示され
たデータは、そのような組成物を使用することにより実
現することができる利益と利点の代表に過ぎないことを
理解すべきである。同様に、温度及び成分濃度を含め、
具体的なプロセスパラメーターを参照して特定の組成物
を調製することができるとは言うものの、そのようなパ
ラメーター及びこの説明から推論される他のものは、種
々の性能特性の一つ又は二つ以上を最適化する目的で容
易に変更することができることが理解される。例えば、
ここに記載されたビチューメン組成物はバッチ法かある
いは連続法のどちらかを利用して調製することができ
る。これらのビチューメン組成物は、任意の特定のポリ
マー系に限定されず、分子量、ブレンド、構造／形態、
及び最終使用法に対し相応の考慮を払って、以前から使
用される任意のポリマーを取り入れることができる。本
発明のこのほかの利点と特徴は、特許請求の範囲の記載
から明らかとなろう。また、本発明の範囲は、当業者に
より理解される合理的な同等のものにより決定されよ
う。
明してきたとは言え、これらの説明は、そこにおける選
ばれた表及びデータとともに、実例のつもりでなされた
ものに過ぎず、本発明の範囲をどのようにも限定しよう
とするものでないことをはっきりと理解すべきである。
例えば、ビチューメン組成物を、上記のもの以外の源に
由来するビチューメン基礎材料を使って調製することが
できる。改良される性能特性は開示されたものに限定さ
れない。多数のＳＨＲＰ及びＡＡＳＨＴＯの方法／規格
が記載してはあるが、ここに記載された性質は、カナダ
及びヨーロッパ共同体のものを含めた、対応する外国／
国際標準規格に等しく当てはまるものである。提示され
たデータは、そのような組成物を使用することにより実
現することができる利益と利点の代表に過ぎないことを
理解すべきである。同様に、温度及び成分濃度を含め、
具体的なプロセスパラメーターを参照して特定の組成物
を調製することができるとは言うものの、そのようなパ
ラメーター及びこの説明から推論される他のものは、種
々の性能特性の一つ又は二つ以上を最適化する目的で容
易に変更することができることが理解される。例えば、
ここに記載されたビチューメン組成物はバッチ法かある
いは連続法のどちらかを利用して調製することができ
る。これらのビチューメン組成物は、任意の特定のポリ
マー系に限定されず、分子量、ブレンド、構造／形態、
及び最終使用法に対し相応の考慮を払って、以前から使
用される任意のポリマーを取り入れることができる。本
発明のこのほかの利点と特徴は、特許請求の範囲の記載
から明らかとなろう。また、本発明の範囲は、当業者に
より理解される合理的な同等のものにより決定されよ
う。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケネス フランシス グルジボウスキ アメリカ合衆国，フロリダ 33617，テン プル テラス，サウス リバーヒルズ ド ライブ 307 (72)発明者 デビット リース ジョーンズ，ザ フォ ース アメリカ合衆国，フロリダ 33625，タン パ，ピニー レーン ドライブ 5616 (72)発明者 ウィリアム ルッセル ウェリバー アメリカ合衆国，ニュージャージー 08008，シップ ボトム，ウエスト セブ ンティーンス ストリート 222 (72)発明者 ティモシー ジェイ ロス アメリカ合衆国，ペンシルベニア 18103, アレンタウン，ブリドル パス ロード 954
Claims (21)
- 【請求項１】 下記の（ａ）及び（ｂ）を含む向上した
特性のビチューメン組成物。 （ａ）約０．１〜約６０重量％の、ベネズエラのオリノ
コ・ベルトからの天然アスファルトの燃焼生成物 （ｂ）約３〜約９９．９重量％のビチューメン基礎材料 - 【請求項２】 前記燃焼生成物がベネズエラのオリノコ
・ベルトからの天然アスファルトの水性エマルションの
それである、請求項１記載の組成物。 - 【請求項３】 前記ビチューメン基礎材料を基にして少
なくとも約１重量％から約４０重量％までの量で、エラ
ストマー、プラストマー及びそれらの組み合わせからな
る群より選ばれるポリマーも含有している、請求項１記
載の組成物。 - 【請求項４】 少なくとも約１重量％から約８０重量％
までの量で充填剤も含有している、請求項１記載の組成
物。 - 【請求項５】 前記充填剤が、ケイ酸塩、ＩＡ族金属の
ハロゲン化物、水酸化物、炭酸塩及び硫酸塩、並びにＩ
ＩＡ族金属のハロゲン化物、水酸化物、炭酸塩及び硫酸
塩のうちの少なくとも１種である、請求項４記載の組成
物。 - 【請求項６】 前記ビチューメン基礎材料の少なくとも
約１重量％から約４０重量％までの量でポリマーも存在
している、請求項４記載の組成物。 - 【請求項７】 全組成物重量を基にして約８５〜約９７
重量％の量で存在する骨材を混合されている、請求項１
記載の組成物。 - 【請求項８】 全組成物重量を基にして約８５〜約９７
重量％の量で存在する骨材を混合されている、請求項３
記載の組成物。 - 【請求項９】 約０．１〜約５０重量％の舗装用添加剤
も含有している、請求項１記載の組成物。 - 【請求項１０】 前記燃焼生成物が約２．５〜約１５重
量％の範囲内で存在している、請求項１記載の組成物。 - 【請求項１１】 前記燃焼生成物が約２０〜約６０重量
％の範囲内で存在している、請求項１記載の組成物。 - 【請求項１２】 前記ポリマーが約１〜約１５重量％の
範囲内で存在するエラストマーであり、そして前記燃焼
生成物が約２０〜約４０重量％の範囲内で存在してい
る、請求項３記載の組成物。 - 【請求項１３】 前記ポリマーが約３〜約４０重量％の
範囲内で存在するプラストマーであり、そして前記燃焼
生成物が約２０〜約４０重量％の範囲内で存在してい
る、請求項３記載の組成物。 - 【請求項１４】 請求項１記載の組成物を製造するため
の方法であって、約４℃（４０°Ｆ）〜約４５０℃（８
５０°Ｆ）の範囲内の温度で前記燃焼生成物を前記ビチ
ューメン基礎材料と混合することを含む製造方法。 - 【請求項１５】 全組成物の１〜８０重量％の量の充填
剤かあるいは前記ビチューメン基礎材料の１〜４０重量
％の量のエラストマー又はプラストマーであるポリマ
ー、のどちらかを前記ビチューメン基礎材料と混合す
る、請求項１４記載の方法。 - 【請求項１６】 充填剤とポリマーの両方を使用し、そ
して当該ポリマーとビチューメン基礎材料を混合し、次
いでそれに前記燃焼生成物を混合し、そして次に当該充
填剤を引き続き混合する、請求項１４記載の方法。 - 【請求項１７】 前記ビチューメン基礎材料を前記混合
前に流体の形態に変える、請求項１４記載の方法。 - 【請求項１８】 前記ビチューメンを当該ビチューメン
基礎材料のための溶媒と混合することで流体に変える、
請求項１７記載の方法。 - 【請求項１９】 前記ビチューメンを水を用いて当該ビ
チューメンのエマルションを作ることにより流体に変え
る、請求項１７記載の方法。 - 【請求項２０】 前記ビチューメンを約９０℃（２００
°Ｆ）〜約４５０℃（８５０°Ｆ）の範囲内の温度に加
熱して流体に変え、そして前記混合が完了するまでその
ような範囲に保持する、請求項１７記載の方法。 - 【請求項２１】 充填剤と骨材のどちらか一方又は両方
を使用し、そしてこの充填剤又は骨材を最初に前記燃焼
生成物と組み合わせ、この組み合わせたものを前記ビチ
ューメン基礎材料と混合する、請求項１４記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/543564 | 1995-10-16 | ||
| US08/543,564 US5711796A (en) | 1995-10-16 | 1995-10-16 | Bituminous compositions having enhanced performance properties |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09169913A true JPH09169913A (ja) | 1997-06-30 |
| JP2923255B2 JP2923255B2 (ja) | 1999-07-26 |
Family
ID=24168563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8272457A Expired - Fee Related JP2923255B2 (ja) | 1995-10-16 | 1996-10-15 | ビチューメン組成物及びその製造方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5711796A (ja) |
| EP (1) | EP0770646A3 (ja) |
| JP (1) | JP2923255B2 (ja) |
| KR (1) | KR100191755B1 (ja) |
| CA (1) | CA2187481C (ja) |
| HU (1) | HUP9602837A3 (ja) |
| TW (1) | TW472076B (ja) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2236380A1 (en) * | 1995-12-12 | 1997-06-19 | Rubber Resources, L.L.C. | Rubber based asphalt emulsion additive |
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