クラムラバーを使用する改質アスファルトバインダ材料および改質アスファルトバインダを製造する方法
第一の態様においては、クラムラバーまたは粉砕されたタイヤゴムの添加によって改質された瀝青質アスファルトバインダ材料が記載されている。第二の態様においては、本発明は、クラムラバーまたは粉砕されたタイヤゴムを含有する改質アスファルトバインダの製造方法を対象としている。その改質アスファルトバインダは、ニートアスファルト、クラムラバー、１つまたは複数の合成ポリマー、および１つまたは複数の酸を含む。そのクラムラバーは、回収されたトラックおよび／または自動車タイヤから得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一態様において、クラムラバーまたは粉砕したタイヤゴムの添加によって改質される瀝青質アスファルトバインダ材料を対象とする。第二の態様において、本発明は、クラムラバーまたは粉砕したタイヤゴムを含有する改質アスファルトバインダを製造する方法を対象とする。本発明の改質アスファルトバインダは、ニートアスファルト、クラムラバー、１つまたは複数の合成ポリマーおよび１つまたは複数の酸を含む。このクラムラバーは、トラックおよび／または自動車のタイヤを再利用することによって得ることができる。
【背景技術】
【０００２】
本特許出願は、その全体の内容が本開示の一部として参照により本明細書に明確に組み込まれている発明の名称が“Modified Asphalt Binder Material Using Crumb Rubber and Methods of Manufacturing the Modified Asphalt Binder”である２００５年５月２日出願の米国特許仮出願第６０／６７７０４０号に対する米国特許法（35U.S.C.）第１１９条（ｅ）に基づく優先権を主張するものである。
【０００３】
アスファルトバインダ中へのクラムラバーの添加により、高温および低温におけるアスファルトバインダのコンシステンシーおよび特性を改良することができる。特に、本発明の改質アスファルトバインダは、この改質アスファルトバインダを用いて舗装した道路またはその他の表面の改良された性能をもたらす改良された弾性的挙動を発揮する。永久歪、疲労クラックおよび熱クラックに対する道路の耐性は、この改質アスファルトバインダの使用によって改良される。
【０００４】
本明細書および特許請求の範囲において使用される「アスファルトバインダ」という語句は、道路またはその他の表面を舗装するために使用されるアスファルト中のバインダとして使用されるか、または屋根材、塗料、および水シール材などのその他の建設材料に使用される、時々瀝青と称される瀝青質材料を指す。本発明の組成物および方法で使用することができる瀝青の例としては、天然瀝青、ピロ瀝青、人工瀝青が挙げられる。特に好ましい瀝青は、アスファルトまたはマルサ（maltha）などの車道に使用されるものである。
【０００５】
本明細書および特許請求の範囲において使用される「クラムラバー」という語句は、約５ｍｍ未満の粒径を有しており、好ましくは約２ｍｍ未満の粒径を有しているゴム粒子を指す。クラムラバーは、使用済みのトラックのタイヤまたは自動車のタイヤの粉砕によるか、またはその他の適当な粉砕ゴム源から得ることができる。
【０００６】
アスファルトバインダ中のクラムラバーおよびポリリン酸の使用は、題名が、「瀝青質バインダおよびその製造方法（Bituminous Binder and Method for the Production Thereof）」である国際公開番号第０４／０８１０９８号にすでに記載されている。その公開特許出願に記載されているように、０．５重量％と５重量％の間のポリリン酸、および０．５重量％と２５重量％の間のクラムラバー（または粉砕したタイヤゴム）を瀝青質アスファルトバインダと組み合わせることによって、回転粘度が増大してその結果混合プロセスが高温条件を必要とすることのないように、アスファルトバインダの特性を有利に改質することができる。
【０００７】
アスファルトバインダは、特に舗装道路に使用される場合に、環境条件の広範な変化があり得る用途で頻繁に使用される。したがって、アスファルトバインダの高温および低温条件における特性は、関心事である。低温においてはバインダ材料によっては脆弱になって熱応力によって長い横裂を生じ得る。高温においては、アスファルトバインダは、より流動的（すなわち、粘度が低い）となって、表面上を車両が通過することによって、舗装道路のわだち掘れを生じ得る。疲労および衝撃に対する抵抗、ならびにアスファルトバインダの舗装用途における骨材への付着力は、特定用途において同様に考慮しなくてはならない特定のバインダの性質である。
【０００８】
アスファルトバインダによっては、例えば、対応するアスファルト舗装混合物が、交通量が多くて負荷の高い区域で使用される場合は、相対的に高い弾性挙動を必要とするかもしれない。単独で使用されるか、またはポリリン酸との組合せで使用されるクラムラバー（または粉砕したタイヤゴム）は、交通量が多くて負荷の高い使用に対してアスファルト舗装混合物の弾性挙動を十分には改良しない。高弾性が必要な場合は、多量のクラムラバーをアスファルトバインダに加えなければならない。これは、回転粘度の望ましくない増加、ならびにバインダ材料の保存と関係する問題を引き起こし得る。
【０００９】
【特許文献１】国際公開第０４／０８１０９８号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明の目的は、相対的に高い弾性と、受け入れられる回転粘度とを備えており、十分な期間にわたって貯蔵することができるアスファルトバインダ材料を提供することである。本発明のもう１つの目的は、これらの性質を有するアスファルトバインダを製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
一態様において、本発明は、アスファルト、クラムラバー、１つまたは複数の合成ポリマー、および１つまたは複数の酸を含む改質アスファルトバインダ材料を対象とする。本発明の一実施形態においては、ニートアスファルトを、０．５重量％から３０重量％の１つまたは複数の合成ポリマー、０．５重量％から２５重量％のクラムラバー、および０．０５％から５％の１つまたは複数の酸によって改質する。本発明のアスファルトバインダは、一般的に、標準的な弾性回復試験、例えばＡＡＳＨＴＯ Ｔ５１、ＡＳＴＭ Ｄ６０８４−０４、ＮＬＴ３２９またはその他の標準試験法に示されているような試験プロトコルのもとで、約１０％と約９０％の間の弾性回復を有する。
【００１２】
別の態様において、本発明は、アスファルト、クラムラバー、１つまたは複数の合成ポリマー、および１つまたは複数の酸を含む改質アスファルトバインダ材料を製造する方法を対象とする。
【００１３】
さらに別の態様において、本発明の改質アスファルトバインダは、エマルジョンを形成するために水および乳化剤と混合することができる。乳化したアスファルトバインダは、骨材物質と混合して所望の厚さの層を形成するために広げることができ、そのエマルジョンは破壊されてアスファルト舗装が形成される。別法では、乳化したアスファルトバインダは、表面に広げることができ、骨材物質をその乳化したバインダの上に広げ、エマルジョンを破壊してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、改質アスファルトバインダおよび改質アスファルトバインダを製造する方法を対象とする。その改質アスファルトバインダは、ニートアスファルト、クラムラバー、１つまたは複数の合成ポリマー、および１つまたは複数の酸を含む。当然のことながら、本明細書で使用される「クラムラバー」としては、クラムラバー、例えば粉砕したタイヤゴムまたはアスファルトバインダとの混合物に適する粒子の形で提供される任意のその他のゴムが挙げられる。一般的には、クラムラバーの大部分は、約５ｍｍ未満、好ましくは約２ｍｍ未満の粒径を有する。本発明はこれに関しては限定されず、クラムラバーは所望の特性を備えたアスファルトバインダを生ずる任意の粒径分布を有することができる。
【００１５】
本発明の改質アスファルトバインダは、約４０重量％から約９８．９重量％の間のニートアスファルト、約０．５量％から約３０重量％の間の１つまたは複数の合成ポリマー、約０．５重量％から約２５重量％の間のクラムラバー、および約０．０５重量％から約５重量％の間の１つまたは複数の酸を含む。
【００１６】
好ましい実施形態において、この改質アスファルトバインダは、約８２重量％と約９８．５重量％の間のニートアスファルト、約０．５重量％と約５重量％の間の１つまたは複数の合成ポリマー、約０．５重量％と約１０重量％の間のクラムラバー、および約０．５重量％から約３重量％の間の１つまたは複数の酸を含む。
【００１７】
特に好ましい実施形態において、この改質アスファルトバインダは、約９２重量％と約９５重量％の間のニートアスファルト、約０．５重量％と約２重量％の間の１つまたは複数の合成ポリマー、約０．５重量％と約５重量％の間のクラムラバー、および約０．５重量％から約１重量％の間の１つまたは複数の酸を含む。
【００１８】
本発明の改質アスファルトバインダに使用するための好ましい合成ポリマーとしては、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３元ブロックコポリマー（「ＳＢＳ」）、エチレン酢酸ビニルコポリマー、エチレンプロピレンコポリマー、ポリ塩化ビニル（「ＰＶＣ」）、ナイロン、ポリスチレン、ポリブタジエン、アクリル樹脂、フッ化炭素樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル、ポリエチレン（線状のまたは架橋した）、エポキシターポリマー、ポリプロピレン、および上記ポリマーの組合せが挙げられる。本発明はこれに関しては限定されず、当業者には既知の任意の適当な合成ポリマーを当該改質アスファルトバインダ中に使用することができる。
【００１９】
本発明の改質アスファルトバインダにおいて使用するための好ましい酸としては、リン酸、ポリリン酸（オルトリン酸含有量で表して１００％を超える）（「ＰＰＡ」）、９０重量％を超える硫酸、ホウ酸、およびカルボン酸類、例えば、アジピン酸、クエン酸、シュウ酸、酒石酸、マレイン酸、吉草酸、コハク酸、フマル酸、グルタミン酸、フタル酸、酢酸など、ならびに上記酸類の組合せが挙げられる。本発明はこれに関しては限定されず、当業者には既知の任意の適当な酸を当該改質アスファルトバインダ中に使用することができる。
【００２０】
その酸は、アスファルトバインダに固形または液体の形のいずれでも加えることができる。固形の酸が使用される場合、その酸は、ホウ酸またはポリリン酸などは純粋な固体酸であり得、あるいはその酸成分は、取り扱いを容易にするために不活性成分と組み合わせてもよい。例えばＳｉ２の組合せが挙げられる。
【００２１】
第２の態様において、本発明は、当該改質アスファルトバインダを製造する方法を対象とする。好ましくは、当該改質アスファルトバインダを製造する方法は、（１）アスファルトを約１２０℃と約２００℃の間の温度まで加熱するステップ、（２）第１の改質成分を加えるステップ、（３）前記アスファルトおよび前記第１の改質成分を、高せん断ミキサ、例えば、ロータ−ステータ型ミキサ（すなわち、ＳＩＬＶＥＲＳＯＮ型ミキサ）により約５分と約１０時間の間、混合するステップ、（４）当該改質されたアスファルトバインダに第２の改質成分を加えるステップ、（５）前記第２の改質成分および当該改質されたアスファルトバインダを、高せん断ミキサ中で約５分と約１０時間の間、混合するステップ、（６）当該改質されたアスファルトバインダに第３の改質成分を加えるステップ、（７）前記第３の改質成分および当該改質されたアスファルトバインダを、高せん断ミキサ中で約５分と約１０時間の間、混合するステップ、および（８）前記第３の改質成分を、低せん断ミキサ（例えば、ＩＫＡ型ラボミキサに類似した約２５０ｒｐｍのモーターで駆動するプロペラ型ミキサなど）中で約５分と約４８時間の間、撹拌するステップを含む。場合によっては、上のステップ（７）は、省略することができ、前記第３の改質成分を当該改質されたアスファルトバインダと低せん断ミキサ中で約５分と約４８時間の間、撹拌してもよい。
【００２２】
当該方法で使用される改質成分は、上記の、クラムラバー、１つもしくは複数の酸、または１つもしくは複数の合成ポリマーである。このクラムラバー、酸、合成ポリマーは、任意の順序で加えることができる。したがって、第１の改質成分はクラムラバーであってよく、第２の改質成分は１つまたは複数の酸であってよく、第３の改質成分は１つまたは複数の合成ポリマーであり得る。別法では、第１の改質成分はクラムラバーであってよく、第２の改質成分は１つまたは複数の合成ポリマーであってよく、第３の改質成分は１つまたは複数の酸であり得る。同様に、第１の改質成分は１つまたは複数の酸であってよく、第２の改質成分は１つまたは複数の合成ポリマーであってよく、第３の改質成分はクラムラバーであり得、あるいは別法では、第１の改質成分は１つまたは複数の酸であってよく、第２の改質成分はクラムラバーであってよく、第３の改質成分は１つまたは複数の合成ポリマーであり得る。また、第１の改質成分は１つまたは複数の合成ポリマーであってよく、第２の改質成分は１つまたは複数の酸であってよく、第３の改質成分はクラムラバーであり得、あるいは別法では、第１の改質成分は１つまたは複数の合成ポリマーであってよく、第２の改質成分はクラムラバーであってよく、第３の改質成分は１つまたは複数の酸であり得る。
【００２３】
当業者には当然のことであろうが、上記の方法において、使用される温度および混合時間によっては、低せん断ミキサを高せん断ミキサの代わりに使用することができ、当業者であれば、使用される温度および添加材料に基づいて適切な混合時間を容易に決定することができる。好ましい実施形態において、当該アスファルトバインダは、クラムラバーの添加に続いて１時間と３時間の間、酸の添加に続いて１５分と１時間の間、ポリマーの添加に続いて６時間と８時間の間、混合する。
【００２４】
本発明の方法においては、クラムラバーは、最終の改質アスファルト材料中に約０．５重量％と約３０重量％の間のクラムラバー濃度が得られるようにアスファルトに加えられる。１つまたは複数の酸は、改質アスファルト材料中に約０．０５重量％と約５重量％の間の全体の酸濃度が得るように加えられ、１つまたは複数の合成ポリマーは、約０．５重量％と約３０重量％の間の全体のポリマー濃度が得るように加えられる。
【００２５】
本発明の方法において使用される好ましい合成ポリマーおよび好ましい酸は、上に記載されている。
【００２６】
本発明の方法のいくつかの典型的な実施形態を以下で説明する。
【実施例】
【００２７】
［実施例１］
・ニートアスファルトを約１２０℃から約２００℃の温度まで加熱する
・約０．５重量％から約５重量％の１つまたは複数の合成ポリマーを加える
・高せん断ミキサにより、約５分から約１０時間の間、混合する
・約０．５重量％から約１０重量％のクラムラバーを加える
・高せん断ミキサにより、約５分から約１０時間の間、混合する
・約０．５重量％から約３重量％の１つまたは複数の酸を加える
・得られた改質アスファルトを低せん断ミキサにより５分から４８時間撹拌する
【００２８】
［実施例２］
・ニートアスファルトを約１２０℃から約２００℃の温度まで加熱する
・約０．５重量％から約５重量％の１つまたは複数の合成ポリマーを加える
・高せん断ミキサにより、約５分から約１０時間の間、混合する
・約０．５重量％から約３重量％の１つまたは複数の酸を加える
・高せん断ミキサにより、約５分から約１０時間の間、混合する
・約０．５重量％から約１０重量％のクラムラバーを加える
・高せん断ミキサにより、約５分から１０時間の間、混合する
・得られた改質アスファルトを低せん断ミキサにより５分から４８時間撹拌する
【００２９】
［実施例３］
・ニートアスファルトを約１２０℃から約２００℃の温度まで加熱する
・約０．５重量％から約１０重量％のクラムラバーを加える
・高せん断ミキサにより、約５分から約１０時間の間、混合する
・約０．５重量％から約５重量％の１つまたは複数の合成ポリマーを加える
・高せん断ミキサにより、約５分から約１０時間の間、混合する
・約０．５重量％から約３重量％の１つまたは複数の酸を加える
・得られた改質アスファルトを低せん断ミキサにより５分から４８時間撹拌する
【００３０】
［実施例４］
・ニートアスファルトを約１２０℃から約２００℃の温度まで加熱する
・約０．５重量％から約１０重量％のクラムラバーを加える
・高せん断ミキサにより、約５分から約１０時間の間、混合する
・約０．５重量％から約３重量％の１つまたは複数の酸を加える
・高せん断ミキサにより、約５分から約１０時間の間、混合する
・約０．５重量％から約５重量％の１つまたは複数の合成ポリマーを加える
・得られた改質アスファルトを低せん断ミキサにより５分から４８時間撹拌する
【００３１】
［実施例５］
・ニートアスファルトを約１２０℃から約２００℃の温度まで加熱する
・約０．５重量％から約３重量％の１つまたは複数の酸を加える
・高せん断ミキサにより、約５分から約１０時間の間、混合する
・約０．５重量％から約５重量％の１つまたは複数の合成ポリマーを加える
・高せん断ミキサにより、約５分から約１０時間の間、混合する
・約０．５重量％から約１０重量％のクラムラバーを加える
・高せん断ミキサにより、約５分から約１０時間の間、混合する
・得られた改質アスファルトを低せん断ミキサにより５分から４８時間撹拌する
【００３２】
［実施例６］
・ニートアスファルトを約１２０℃から約２００℃の温度まで加熱する
・約０．５重量％から約３重量％の１つまたは複数の酸を加える
・高せん断ミキサにより、約５分から約１０時間の間、混合する
・約０．５重量％から約１０重量％のクラムラバーを加える
・高せん断ミキサにより、約５分から約１０時間の間、混合する
・約０．５重量％から約５重量％の１つまたは複数の合成ポリマーを加える
・高せん断ミキサにより、約５分から約１０時間の間、混合する
・得られた改質アスファルトを低せん断ミキサにより５分から４８時間撹拌する
【００３３】
本発明のさまざまな実施形態の実際の混合物について行った試験において、当該改質アスファルトバインダは、アスファルトバインダ材料としての使用に対して望ましい特性を有することを示した。下記試験のそれぞれにおいて、改質アスファルトバインダは、次のように１６０℃で撹拌した。（１）クラムラバーの添加に続いて、改質アスファルトバインダを、高せん断ミキサを用いて約２時間撹拌し、（２）ＰＰＡの添加に続いて、改質アスファルトバインダを、低せん断ミキサを用いて約０．５時間撹拌し、（３）ＳＢＳポリマーの添加に続いて、改質アスファルトバインダを、高せん断ミキサを用いて約７時間撹拌した。
【００３４】
基材としてアスファルトＰＧ６４−２２を、ポリマーとしてＳＢＳを、酸としてＰＰＡを用いて行った一連の試験において、該アスファルト改質剤は、次の順序で加えた：クラムラバーが最初、ＳＢＳが２番目、ＰＰＡが３番目。得られたアスファルトバインダは次の特性を有した。
【００３５】
【表１】
【００３６】
基材としてアスファルトＰＧ６４−２２を、ポリマーとしてＳＢＳを、酸としてＰＰＡを用いて行った別の一連の試験において、該アスファルト改質剤は、次の順序で加えた：ＳＢＳが最初、ＰＰＡが２番目、クラムラバーが３番目。
【００３７】
【表２】
【００３８】
基材としてアスファルトＰＧ６４−２２を、ポリマーとしてＳＢＳを、酸としてＰＰＡを用いて行った別の一連の試験において、該アスファルト改質剤は、次の順序で加えた：ＳＢＳが最初、クラムラバーが２番目、ＰＰＡが３番目。
【００３９】
【表３】
【００４０】
上記各表に掲げた試験は、次の方法にしたがって実施した。すなわち、ＡＡＳＨＴＯ Ｍ３２０であって、次のＡＡＳＨＴＯ法を含む。
【００４１】
Ｔ３１６ ブルックフィールド粘度
Ｔ３１５ ＤＳＲ
Ｔ２４０ ＲＴＦＯ
Ｒ２８ ＰＡＶ
Ｔ３１３ ＢＢＲ
Ｔ３０１ 弾性回復（修正：２５℃、１０ｃｍ、直ちに切断）
Ｔ５３ 軟化点
【００４２】
この改質アスファルト組成物は、エマルジョン型のプロセスにおいて使用し、アスファルトバインダ材料を適用することができる。一実施形態において、そのエマルジョンプロセスは次のステップを含む：
【００４３】
１）改質アスファルト組成物を上記のようにして調製し、
２）ステップ１で得られた改質アスファルト組成物のエマルジョンを、水と該改質アスファルト組成物ならびに乳化剤を周囲温度で混合することによって調製し、
３）ステップ２で得られたエマルジョンを、乳化したアスファルトバインダの均一な層を得るために広げ、
４）そのエマルジョンを破壊する。
【００４４】
エマルジョンを破壊する前に、乳化したアスファルトバインダの上に骨材物質を散布してもよい。別法では、上記のプロセスは、そのプロセスのステップ２で得られたエマルジョンに、撹拌しながら周囲温度で骨材を加えてアスファルト舗装材料を形成するさらなるステップを含むことができる。このアスファルト舗装材料は、所望の厚さに広げ、エマルジョンを破壊する。乳化剤は当業者に知られている任意の適当な乳化剤であり得る。また、エマルジョンは、アスファルトエマルジョンを破壊するための通常の方法を用いて破壊することができる。
【００４５】
上記の組成物または方法は、本発明の範囲から逸脱することなく多数のやり方で修正することができることは当業者には認識されよう。例えば、上記の混合ステップの１つまたは複数は、省略することができ、２つ以上の改質成分を一緒にまたは同時にアスファルトに加えることができ、あるいはさらなる改質剤を組成物に加えて組成物の特性をさらに改質することができる。したがって、本明細書に記載した好ましい実施形態は、説明のためであって決して限定を意図したものではない。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一態様において、クラムラバーまたは粉砕したタイヤゴムの添加によって改質される瀝青質アスファルトバインダ材料を対象とする。第二の態様において、本発明は、クラムラバーまたは粉砕したタイヤゴムを含有する改質アスファルトバインダを製造する方法を対象とする。本発明の改質アスファルトバインダは、ニートアスファルト、クラムラバー、１つまたは複数の合成ポリマーおよび１つまたは複数の酸を含む。このクラムラバーは、トラックおよび／または自動車のタイヤを再利用することによって得ることができる。
【背景技術】
【０００２】
本特許出願は、その全体の内容が本開示の一部として参照により本明細書に明確に組み込まれている発明の名称が“Modified Asphalt Binder Material Using Crumb Rubber and Methods of Manufacturing the Modified Asphalt Binder”である２００５年５月２日出願の米国特許仮出願第６０／６７７０４０号に対する米国特許法（35U.S.C.）第１１９条（ｅ）に基づく優先権を主張するものである。
【０００３】
アスファルトバインダ中へのクラムラバーの添加により、高温および低温におけるアスファルトバインダのコンシステンシーおよび特性を改良することができる。特に、本発明の改質アスファルトバインダは、この改質アスファルトバインダを用いて舗装した道路またはその他の表面の改良された性能をもたらす改良された弾性的挙動を発揮する。永久歪、疲労クラックおよび熱クラックに対する道路の耐性は、この改質アスファルトバインダの使用によって改良される。
【０００４】
本明細書および特許請求の範囲において使用される「アスファルトバインダ」という語句は、道路またはその他の表面を舗装するために使用されるアスファルト中のバインダとして使用されるか、または屋根材、塗料、および水シール材などのその他の建設材料に使用される、時々瀝青と称される瀝青質材料を指す。本発明の組成物および方法で使用することができる瀝青の例としては、天然瀝青、ピロ瀝青、人工瀝青が挙げられる。特に好ましい瀝青は、アスファルトまたはマルサ（maltha）などの車道に使用されるものである。
【０００５】
本明細書および特許請求の範囲において使用される「クラムラバー」という語句は、約５ｍｍ未満の粒径を有しており、好ましくは約２ｍｍ未満の粒径を有しているゴム粒子を指す。クラムラバーは、使用済みのトラックのタイヤまたは自動車のタイヤの粉砕によるか、またはその他の適当な粉砕ゴム源から得ることができる。
【０００６】
アスファルトバインダ中のクラムラバーおよびポリリン酸の使用は、題名が、「瀝青質バインダおよびその製造方法（Bituminous Binder and Method for the Production Thereof）」である国際公開番号第０４／０８１０９８号にすでに記載されている。その公開特許出願に記載されているように、０．５重量％と５重量％の間のポリリン酸、および０．５重量％と２５重量％の間のクラムラバー（または粉砕したタイヤゴム）を瀝青質アスファルトバインダと組み合わせることによって、回転粘度が増大してその結果混合プロセスが高温条件を必要とすることのないように、アスファルトバインダの特性を有利に改質することができる。
【０００７】
アスファルトバインダは、特に舗装道路に使用される場合に、環境条件の広範な変化があり得る用途で頻繁に使用される。したがって、アスファルトバインダの高温および低温条件における特性は、関心事である。低温においてはバインダ材料によっては脆弱になって熱応力によって長い横裂を生じ得る。高温においては、アスファルトバインダは、より流動的（すなわち、粘度が低い）となって、表面上を車両が通過することによって、舗装道路のわだち掘れを生じ得る。疲労および衝撃に対する抵抗、ならびにアスファルトバインダの舗装用途における骨材への付着力は、特定用途において同様に考慮しなくてはならない特定のバインダの性質である。
【０００８】
アスファルトバインダによっては、例えば、対応するアスファルト舗装混合物が、交通量が多くて負荷の高い区域で使用される場合は、相対的に高い弾性挙動を必要とするかもしれない。単独で使用されるか、またはポリリン酸との組合せで使用されるクラムラバー（または粉砕したタイヤゴム）は、交通量が多くて負荷の高い使用に対してアスファルト舗装混合物の弾性挙動を十分には改良しない。高弾性が必要な場合は、多量のクラムラバーをアスファルトバインダに加えなければならない。これは、回転粘度の望ましくない増加、ならびにバインダ材料の保存と関係する問題を引き起こし得る。
【０００９】
【特許文献１】国際公開第０４／０８１０９８号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明の目的は、相対的に高い弾性と、受け入れられる回転粘度とを備えており、十分な期間にわたって貯蔵することができるアスファルトバインダ材料を提供することである。本発明のもう１つの目的は、これらの性質を有するアスファルトバインダを製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
一態様において、本発明は、アスファルト、クラムラバー、１つまたは複数の合成ポリマー、および１つまたは複数の酸を含む改質アスファルトバインダ材料を対象とする。本発明の一実施形態においては、ニートアスファルトを、０．５重量％から３０重量％の１つまたは複数の合成ポリマー、０．５重量％から２５重量％のクラムラバー、および０．０５％から５％の１つまたは複数の酸によって改質する。本発明のアスファルトバインダは、一般的に、標準的な弾性回復試験、例えばＡＡＳＨＴＯ Ｔ５１、ＡＳＴＭ Ｄ６０８４−０４、ＮＬＴ３２９またはその他の標準試験法に示されているような試験プロトコルのもとで、約１０％と約９０％の間の弾性回復を有する。
【００１２】
別の態様において、本発明は、アスファルト、クラムラバー、１つまたは複数の合成ポリマー、および１つまたは複数の酸を含む改質アスファルトバインダ材料を製造する方法を対象とする。
【００１３】
さらに別の態様において、本発明の改質アスファルトバインダは、エマルジョンを形成するために水および乳化剤と混合することができる。乳化したアスファルトバインダは、骨材物質と混合して所望の厚さの層を形成するために広げることができ、そのエマルジョンは破壊されてアスファルト舗装が形成される。別法では、乳化したアスファルトバインダは、表面に広げることができ、骨材物質をその乳化したバインダの上に広げ、エマルジョンを破壊してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、改質アスファルトバインダおよび改質アスファルトバインダを製造する方法を対象とする。その改質アスファルトバインダは、ニートアスファルト、クラムラバー、１つまたは複数の合成ポリマー、および１つまたは複数の酸を含む。当然のことながら、本明細書で使用される「クラムラバー」としては、クラムラバー、例えば粉砕したタイヤゴムまたはアスファルトバインダとの混合物に適する粒子の形で提供される任意のその他のゴムが挙げられる。一般的には、クラムラバーの大部分は、約５ｍｍ未満、好ましくは約２ｍｍ未満の粒径を有する。本発明はこれに関しては限定されず、クラムラバーは所望の特性を備えたアスファルトバインダを生ずる任意の粒径分布を有することができる。
【００１５】
本発明の改質アスファルトバインダは、約４０重量％から約９８．９重量％の間のニートアスファルト、約０．５量％から約３０重量％の間の１つまたは複数の合成ポリマー、約０．５重量％から約２５重量％の間のクラムラバー、および約０．０５重量％から約５重量％の間の１つまたは複数の酸を含む。
【００１６】
好ましい実施形態において、この改質アスファルトバインダは、約８２重量％と約９８．５重量％の間のニートアスファルト、約０．５重量％と約５重量％の間の１つまたは複数の合成ポリマー、約０．５重量％と約１０重量％の間のクラムラバー、および約０．５重量％から約３重量％の間の１つまたは複数の酸を含む。
【００１７】
特に好ましい実施形態において、この改質アスファルトバインダは、約９２重量％と約９５重量％の間のニートアスファルト、約０．５重量％と約２重量％の間の１つまたは複数の合成ポリマー、約０．５重量％と約５重量％の間のクラムラバー、および約０．５重量％から約１重量％の間の１つまたは複数の酸を含む。
【００１８】
本発明の改質アスファルトバインダに使用するための好ましい合成ポリマーとしては、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３元ブロックコポリマー（「ＳＢＳ」）、エチレン酢酸ビニルコポリマー、エチレンプロピレンコポリマー、ポリ塩化ビニル（「ＰＶＣ」）、ナイロン、ポリスチレン、ポリブタジエン、アクリル樹脂、フッ化炭素樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル、ポリエチレン（線状のまたは架橋した）、エポキシターポリマー、ポリプロピレン、および上記ポリマーの組合せが挙げられる。本発明はこれに関しては限定されず、当業者には既知の任意の適当な合成ポリマーを当該改質アスファルトバインダ中に使用することができる。
【００１９】
本発明の改質アスファルトバインダにおいて使用するための好ましい酸としては、リン酸、ポリリン酸（オルトリン酸含有量で表して１００％を超える）（「ＰＰＡ」）、９０重量％を超える硫酸、ホウ酸、およびカルボン酸類、例えば、アジピン酸、クエン酸、シュウ酸、酒石酸、マレイン酸、吉草酸、コハク酸、フマル酸、グルタミン酸、フタル酸、酢酸など、ならびに上記酸類の組合せが挙げられる。本発明はこれに関しては限定されず、当業者には既知の任意の適当な酸を当該改質アスファルトバインダ中に使用することができる。
【００２０】
その酸は、アスファルトバインダに固形または液体の形のいずれでも加えることができる。固形の酸が使用される場合、その酸は、ホウ酸またはポリリン酸などは純粋な固体酸であり得、あるいはその酸成分は、取り扱いを容易にするために不活性成分と組み合わせてもよい。例えばＳｉ２の組合せが挙げられる。
【００２１】
第２の態様において、本発明は、当該改質アスファルトバインダを製造する方法を対象とする。好ましくは、当該改質アスファルトバインダを製造する方法は、（１）アスファルトを約１２０℃と約２００℃の間の温度まで加熱するステップ、（２）第１の改質成分を加えるステップ、（３）前記アスファルトおよび前記第１の改質成分を、高せん断ミキサ、例えば、ロータ−ステータ型ミキサ（すなわち、ＳＩＬＶＥＲＳＯＮ型ミキサ）により約５分と約１０時間の間、混合するステップ、（４）当該改質されたアスファルトバインダに第２の改質成分を加えるステップ、（５）前記第２の改質成分および当該改質されたアスファルトバインダを、高せん断ミキサ中で約５分と約１０時間の間、混合するステップ、（６）当該改質されたアスファルトバインダに第３の改質成分を加えるステップ、（７）前記第３の改質成分および当該改質されたアスファルトバインダを、高せん断ミキサ中で約５分と約１０時間の間、混合するステップ、および（８）前記第３の改質成分を、低せん断ミキサ（例えば、ＩＫＡ型ラボミキサに類似した約２５０ｒｐｍのモーターで駆動するプロペラ型ミキサなど）中で約５分と約４８時間の間、撹拌するステップを含む。場合によっては、上のステップ（７）は、省略することができ、前記第３の改質成分を当該改質されたアスファルトバインダと低せん断ミキサ中で約５分と約４８時間の間、撹拌してもよい。
【００２２】
当該方法で使用される改質成分は、上記の、クラムラバー、１つもしくは複数の酸、または１つもしくは複数の合成ポリマーである。このクラムラバー、酸、合成ポリマーは、任意の順序で加えることができる。したがって、第１の改質成分はクラムラバーであってよく、第２の改質成分は１つまたは複数の酸であってよく、第３の改質成分は１つまたは複数の合成ポリマーであり得る。別法では、第１の改質成分はクラムラバーであってよく、第２の改質成分は１つまたは複数の合成ポリマーであってよく、第３の改質成分は１つまたは複数の酸であり得る。同様に、第１の改質成分は１つまたは複数の酸であってよく、第２の改質成分は１つまたは複数の合成ポリマーであってよく、第３の改質成分はクラムラバーであり得、あるいは別法では、第１の改質成分は１つまたは複数の酸であってよく、第２の改質成分はクラムラバーであってよく、第３の改質成分は１つまたは複数の合成ポリマーであり得る。また、第１の改質成分は１つまたは複数の合成ポリマーであってよく、第２の改質成分は１つまたは複数の酸であってよく、第３の改質成分はクラムラバーであり得、あるいは別法では、第１の改質成分は１つまたは複数の合成ポリマーであってよく、第２の改質成分はクラムラバーであってよく、第３の改質成分は１つまたは複数の酸であり得る。
【００２３】
当業者には当然のことであろうが、上記の方法において、使用される温度および混合時間によっては、低せん断ミキサを高せん断ミキサの代わりに使用することができ、当業者であれば、使用される温度および添加材料に基づいて適切な混合時間を容易に決定することができる。好ましい実施形態において、当該アスファルトバインダは、クラムラバーの添加に続いて１時間と３時間の間、酸の添加に続いて１５分と１時間の間、ポリマーの添加に続いて６時間と８時間の間、混合する。
【００２４】
本発明の方法においては、クラムラバーは、最終の改質アスファルト材料中に約０．５重量％と約３０重量％の間のクラムラバー濃度が得られるようにアスファルトに加えられる。１つまたは複数の酸は、改質アスファルト材料中に約０．０５重量％と約５重量％の間の全体の酸濃度が得るように加えられ、１つまたは複数の合成ポリマーは、約０．５重量％と約３０重量％の間の全体のポリマー濃度が得るように加えられる。
【００２５】
本発明の方法において使用される好ましい合成ポリマーおよび好ましい酸は、上に記載されている。
【００２６】
本発明の方法のいくつかの典型的な実施形態を以下で説明する。
【実施例】
【００２７】
［実施例１］
・ニートアスファルトを約１２０℃から約２００℃の温度まで加熱する
・約０．５重量％から約５重量％の１つまたは複数の合成ポリマーを加える
・高せん断ミキサにより、約５分から約１０時間の間、混合する
・約０．５重量％から約１０重量％のクラムラバーを加える
・高せん断ミキサにより、約５分から約１０時間の間、混合する
・約０．５重量％から約３重量％の１つまたは複数の酸を加える
・得られた改質アスファルトを低せん断ミキサにより５分から４８時間撹拌する
【００２８】
［実施例２］
・ニートアスファルトを約１２０℃から約２００℃の温度まで加熱する
・約０．５重量％から約５重量％の１つまたは複数の合成ポリマーを加える
・高せん断ミキサにより、約５分から約１０時間の間、混合する
・約０．５重量％から約３重量％の１つまたは複数の酸を加える
・高せん断ミキサにより、約５分から約１０時間の間、混合する
・約０．５重量％から約１０重量％のクラムラバーを加える
・高せん断ミキサにより、約５分から１０時間の間、混合する
・得られた改質アスファルトを低せん断ミキサにより５分から４８時間撹拌する
【００２９】
［実施例３］
・ニートアスファルトを約１２０℃から約２００℃の温度まで加熱する
・約０．５重量％から約１０重量％のクラムラバーを加える
・高せん断ミキサにより、約５分から約１０時間の間、混合する
・約０．５重量％から約５重量％の１つまたは複数の合成ポリマーを加える
・高せん断ミキサにより、約５分から約１０時間の間、混合する
・約０．５重量％から約３重量％の１つまたは複数の酸を加える
・得られた改質アスファルトを低せん断ミキサにより５分から４８時間撹拌する
【００３０】
［実施例４］
・ニートアスファルトを約１２０℃から約２００℃の温度まで加熱する
・約０．５重量％から約１０重量％のクラムラバーを加える
・高せん断ミキサにより、約５分から約１０時間の間、混合する
・約０．５重量％から約３重量％の１つまたは複数の酸を加える
・高せん断ミキサにより、約５分から約１０時間の間、混合する
・約０．５重量％から約５重量％の１つまたは複数の合成ポリマーを加える
・得られた改質アスファルトを低せん断ミキサにより５分から４８時間撹拌する
【００３１】
［実施例５］
・ニートアスファルトを約１２０℃から約２００℃の温度まで加熱する
・約０．５重量％から約３重量％の１つまたは複数の酸を加える
・高せん断ミキサにより、約５分から約１０時間の間、混合する
・約０．５重量％から約５重量％の１つまたは複数の合成ポリマーを加える
・高せん断ミキサにより、約５分から約１０時間の間、混合する
・約０．５重量％から約１０重量％のクラムラバーを加える
・高せん断ミキサにより、約５分から約１０時間の間、混合する
・得られた改質アスファルトを低せん断ミキサにより５分から４８時間撹拌する
【００３２】
［実施例６］
・ニートアスファルトを約１２０℃から約２００℃の温度まで加熱する
・約０．５重量％から約３重量％の１つまたは複数の酸を加える
・高せん断ミキサにより、約５分から約１０時間の間、混合する
・約０．５重量％から約１０重量％のクラムラバーを加える
・高せん断ミキサにより、約５分から約１０時間の間、混合する
・約０．５重量％から約５重量％の１つまたは複数の合成ポリマーを加える
・高せん断ミキサにより、約５分から約１０時間の間、混合する
・得られた改質アスファルトを低せん断ミキサにより５分から４８時間撹拌する
【００３３】
本発明のさまざまな実施形態の実際の混合物について行った試験において、当該改質アスファルトバインダは、アスファルトバインダ材料としての使用に対して望ましい特性を有することを示した。下記試験のそれぞれにおいて、改質アスファルトバインダは、次のように１６０℃で撹拌した。（１）クラムラバーの添加に続いて、改質アスファルトバインダを、高せん断ミキサを用いて約２時間撹拌し、（２）ＰＰＡの添加に続いて、改質アスファルトバインダを、低せん断ミキサを用いて約０．５時間撹拌し、（３）ＳＢＳポリマーの添加に続いて、改質アスファルトバインダを、高せん断ミキサを用いて約７時間撹拌した。
【００３４】
基材としてアスファルトＰＧ６４−２２を、ポリマーとしてＳＢＳを、酸としてＰＰＡを用いて行った一連の試験において、該アスファルト改質剤は、次の順序で加えた：クラムラバーが最初、ＳＢＳが２番目、ＰＰＡが３番目。得られたアスファルトバインダは次の特性を有した。
【００３５】
【表１】
【００３６】
基材としてアスファルトＰＧ６４−２２を、ポリマーとしてＳＢＳを、酸としてＰＰＡを用いて行った別の一連の試験において、該アスファルト改質剤は、次の順序で加えた：ＳＢＳが最初、ＰＰＡが２番目、クラムラバーが３番目。
【００３７】
【表２】
【００３８】
基材としてアスファルトＰＧ６４−２２を、ポリマーとしてＳＢＳを、酸としてＰＰＡを用いて行った別の一連の試験において、該アスファルト改質剤は、次の順序で加えた：ＳＢＳが最初、クラムラバーが２番目、ＰＰＡが３番目。
【００３９】
【表３】
【００４０】
上記各表に掲げた試験は、次の方法にしたがって実施した。すなわち、ＡＡＳＨＴＯ Ｍ３２０であって、次のＡＡＳＨＴＯ法を含む。
【００４１】
Ｔ３１６ ブルックフィールド粘度
Ｔ３１５ ＤＳＲ
Ｔ２４０ ＲＴＦＯ
Ｒ２８ ＰＡＶ
Ｔ３１３ ＢＢＲ
Ｔ３０１ 弾性回復（修正：２５℃、１０ｃｍ、直ちに切断）
Ｔ５３ 軟化点
【００４２】
この改質アスファルト組成物は、エマルジョン型のプロセスにおいて使用し、アスファルトバインダ材料を適用することができる。一実施形態において、そのエマルジョンプロセスは次のステップを含む：
【００４３】
１）改質アスファルト組成物を上記のようにして調製し、
２）ステップ１で得られた改質アスファルト組成物のエマルジョンを、水と該改質アスファルト組成物ならびに乳化剤を周囲温度で混合することによって調製し、
３）ステップ２で得られたエマルジョンを、乳化したアスファルトバインダの均一な層を得るために広げ、
４）そのエマルジョンを破壊する。
【００４４】
エマルジョンを破壊する前に、乳化したアスファルトバインダの上に骨材物質を散布してもよい。別法では、上記のプロセスは、そのプロセスのステップ２で得られたエマルジョンに、撹拌しながら周囲温度で骨材を加えてアスファルト舗装材料を形成するさらなるステップを含むことができる。このアスファルト舗装材料は、所望の厚さに広げ、エマルジョンを破壊する。乳化剤は当業者に知られている任意の適当な乳化剤であり得る。また、エマルジョンは、アスファルトエマルジョンを破壊するための通常の方法を用いて破壊することができる。
【００４５】
上記の組成物または方法は、本発明の範囲から逸脱することなく多数のやり方で修正することができることは当業者には認識されよう。例えば、上記の混合ステップの１つまたは複数は、省略することができ、２つ以上の改質成分を一緒にまたは同時にアスファルトに加えることができ、あるいはさらなる改質剤を組成物に加えて組成物の特性をさらに改質することができる。したがって、本明細書に記載した好ましい実施形態は、説明のためであって決して限定を意図したものではない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）約４０重量％から約９８．９重量％のアスファルトバインダ材料と、
（ｂ）約０．５重量％から約２５重量％のクラムラバーと、
（ｃ）約０．５重量％から約３０重量％の少なくとも１つの合成ポリマーと、
（ｄ）約０．０５重量％から約５重量％の少なくとも１つの酸と、
を含むことを特徴とする、改質アスファルトバインダ組成物。
【請求項２】
請求項１に記載の組成物において、
前記クラムラバーの大部分が、２ｍｍ未満の粒径を有することを特徴とする組成物。
【請求項３】
請求項２に記載の組成物において、
前記少なくとも１つの合成ポリマーが、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３元ブロック（ＳＢＳ）コポリマー、エチレン酢酸ビニルコポリマー、エチレンプロピレンコポリマー、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ナイロン、ポリスチレン、ポリブタジエン、アクリル樹脂、フッ化炭素樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル、ポリエチレン（線状のまたは架橋した）、エポキシターポリマー、ポリプロピレン、およびそれらの組合せからなる群から選択されることを特徴とする組成物。
【請求項４】
請求項３に記載の組成物において、
前記少なくとも１つの酸が、リン酸、ポリリン酸（オルトリン酸含量として表して１００％を超える）、９０重量％を超える硫酸、ホウ酸、およびカルボン酸類、例えば、アジピン酸、クエン酸、シュウ酸、酒石酸、マレイン酸、吉草酸、コハク酸、フマル酸、グルタミン酸、フタル酸、酢酸など、ならびにそれらの組合せからなる群から選択されることを特徴とする組成物。
【請求項５】
請求項２に記載の組成物において、
前記合成ポリマーが、スチレンブタジエンスチレンであり、
前記酸が、ポリリン酸であることを特徴とする組成物。
【請求項６】
請求項５に記載の組成物において、前記アスファルトバインダ組成物が、
（ａ）約９２重量％から約９５重量％のアスファルトバインダ材料と、
（ｂ）約３重量％から約５重量％のクラムラバーと、
（ｃ）約０．５重量％から約２重量％の少なくとも１つの合成ポリマーと、
（ｄ）約０．１重量％から約１重量％の少なくとも１つの酸と、
を含むことを特徴とする組成物。
【請求項７】
請求項６に記載の組成物において、
前記合成ポリマーが、スチレンブタジエンスチレンであり、
前記酸が、ポリリン酸であることを特徴とする組成物。
【請求項８】
ａ．適当な容器中にニートアスファルトを準備するステップと、
ｂ．前記ニートアスファルトを約１２０℃と約２００℃の間の温度まで加熱するステップと、
ｃ．前記ニートアスファルトに第１の改質成分を加えるステップと、
ｄ．前記アスファルトおよび前記第１の改質成分を、高せん断ミキサまたは低せん断ミキサの１つにより約５分と約１０時間の間、混合するステップと、
ｅ．当該改質されたアスファルトバインダに第２の改質成分を加えるステップと、
ｆ．前記第２の改質成分および当該改質されたアスファルトバインダを、高せん断ミキサまたは低せん断ミキサの１つ中で約５分と約１０時間の間、混合するステップと、
ｇ．当該改質されたバインダ材料に第３の改質成分を加えるステップと、
ｈ．前記第３の改質成分および当該改質されたバインダ材料を、低せん断ミキサまたは高せん断ミキサの１つ中で約５分と約４８時間の間、撹拌するステップと、
を含むことを特徴とする、改質アスファルトバインダ組成物を製造する方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法において、
前記第３の改質成分および当該改質されたバインダ材料を低せん断ミキサまたは高せん断ミキサの１つにより撹拌するステップの前に、前記第３の改質成分および当該改質されたバインダ材料を高せん断ミキサにより５分と１０時間の間、混合するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の方法において、
前記第１の改質成分が、約０．０５重量％と約５重量％の間の少なくとも１つの酸であり、
前記第２の改質成分が、約０．５重量％と約３０重量％の間の少なくとも１つの合成ポリマーであり、
前記第３の改質成分が、約０．５重量％と約２５重量％の間のクラムラバーであることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項８に記載の方法において、
前記第１の改質成分が、約０．０５重量％と約５重量％の間の少なくとも１つの酸であり、
前記第２の改質成分が、約０．５重量％と約２５重量％の間のクラムラバーであり、
前記第３の改質成分が、約０．５重量％と約３０重量％の間の少なくとも１つの合成ポリマーであることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項８に記載の方法において、
前記第１の改質成分が、約０．５重量％と約３０重量％の間の少なくとも１つの合成ポリマーであり、
前記第２の改質成分が、約０．０５重量％と約５重量％の間の少なくとも１つの酸であり、
前記第３の改質成分が、約０．５重量％と約２５重量％の間のクラムラバーであることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法において、
前記第１の改質成分が、約０．５重量％と約２重量％の間のスチレンブタジエンスチレンであり、
前記第２の改質成分が、約０．１重量％と約１重量％の間のポリリン酸であり、
前記第３の改質成分が、約４重量％と約６重量％の間のクラムラバーであることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項８に記載の方法において、
前記第１の改質成分が、約０．５重量％と約３０重量％の間の少なくとも１つの合成ポリマーであり、
前記第２の改質成分が、約０．５重量％と約３０重量％の間のクラムラバーであり、
前記第３の改質成分が、約０．０５重量％と約５重量％の間の少なくとも１つの酸であることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法において、
前記第１の改質成分が、約０．５重量％と約２重量％の間のスチレンブタジエンスチレンであり、
前記第２の改質成分が、約４重量％と約６重量％の間のクラムラバーであり、
前記第３の改質成分が、約０．１重量％と約１重量％の間のポリリン酸であることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項８に記載の方法において、
前記第１の改質成分が、約０．５重量％と約２５重量％の間のクラムラバーであり、
前記第２の改質成分が、約０．５重量％と約３０重量％の間の少なくとも１つの合成ポリマーであり、
前記第３の改質成分が、約０．０５重量％と約５重量％の間の少なくとも１つの酸であることを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法において、
前記第１の改質成分が、約４重量％と約６重量％の間のクラムラバーであり、
前記第２の改質成分が、約０．５重量％と約２重量％の間のスチレンブタジエンスチレンであり、
前記第３の改質成分が、約０．３重量％と約１重量％の間のポリリン酸であることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項８に記載の方法において、
前記第１の改質成分が、約０．５重量％と約２５重量％の間のクラムラバーであり、
前記第２の改質成分が、約０．０５重量％と約５重量％の間の少なくとも１つの酸であり、
前記第３の改質成分が、約０．５重量％と約３０重量％の間の少なくとも１つの合成ポリマーであることを特徴とする方法。
【請求項１９】
舗装材料を調製する方法であって、
（ａ）請求項１に記載の改質アスファルトバインダ材料を調製するステップと、
（ｂ）前記改質アスファルトバインダを、水および乳化剤と周囲温度で混合してアスファルトエマルジョンを生成させるステップと、
（ｃ）前記アスファルトエマルジョンを所望の厚さに広げるステップと、
（ｄ）前記エマルジョンを破壊するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法において、
前記アスファルトエマルジョンを広げるステップの前に、骨材を前記アスファルトエマルジョンと混合することを特徴とする方法。
【請求項１】
（ａ）約４０重量％から約９８．９重量％のアスファルトバインダ材料と、
（ｂ）約０．５重量％から約２５重量％のクラムラバーと、
（ｃ）約０．５重量％から約３０重量％の少なくとも１つの合成ポリマーと、
（ｄ）約０．０５重量％から約５重量％の少なくとも１つの酸と、
を含むことを特徴とする、改質アスファルトバインダ組成物。
【請求項２】
請求項１に記載の組成物において、
前記クラムラバーの大部分が、２ｍｍ未満の粒径を有することを特徴とする組成物。
【請求項３】
請求項２に記載の組成物において、
前記少なくとも１つの合成ポリマーが、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３元ブロック（ＳＢＳ）コポリマー、エチレン酢酸ビニルコポリマー、エチレンプロピレンコポリマー、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ナイロン、ポリスチレン、ポリブタジエン、アクリル樹脂、フッ化炭素樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル、ポリエチレン（線状のまたは架橋した）、エポキシターポリマー、ポリプロピレン、およびそれらの組合せからなる群から選択されることを特徴とする組成物。
【請求項４】
請求項３に記載の組成物において、
前記少なくとも１つの酸が、リン酸、ポリリン酸（オルトリン酸含量として表して１００％を超える）、９０重量％を超える硫酸、ホウ酸、およびカルボン酸類、例えば、アジピン酸、クエン酸、シュウ酸、酒石酸、マレイン酸、吉草酸、コハク酸、フマル酸、グルタミン酸、フタル酸、酢酸など、ならびにそれらの組合せからなる群から選択されることを特徴とする組成物。
【請求項５】
請求項２に記載の組成物において、
前記合成ポリマーが、スチレンブタジエンスチレンであり、
前記酸が、ポリリン酸であることを特徴とする組成物。
【請求項６】
請求項５に記載の組成物において、前記アスファルトバインダ組成物が、
（ａ）約９２重量％から約９５重量％のアスファルトバインダ材料と、
（ｂ）約３重量％から約５重量％のクラムラバーと、
（ｃ）約０．５重量％から約２重量％の少なくとも１つの合成ポリマーと、
（ｄ）約０．１重量％から約１重量％の少なくとも１つの酸と、
を含むことを特徴とする組成物。
【請求項７】
請求項６に記載の組成物において、
前記合成ポリマーが、スチレンブタジエンスチレンであり、
前記酸が、ポリリン酸であることを特徴とする組成物。
【請求項８】
ａ．適当な容器中にニートアスファルトを準備するステップと、
ｂ．前記ニートアスファルトを約１２０℃と約２００℃の間の温度まで加熱するステップと、
ｃ．前記ニートアスファルトに第１の改質成分を加えるステップと、
ｄ．前記アスファルトおよび前記第１の改質成分を、高せん断ミキサまたは低せん断ミキサの１つにより約５分と約１０時間の間、混合するステップと、
ｅ．当該改質されたアスファルトバインダに第２の改質成分を加えるステップと、
ｆ．前記第２の改質成分および当該改質されたアスファルトバインダを、高せん断ミキサまたは低せん断ミキサの１つ中で約５分と約１０時間の間、混合するステップと、
ｇ．当該改質されたバインダ材料に第３の改質成分を加えるステップと、
ｈ．前記第３の改質成分および当該改質されたバインダ材料を、低せん断ミキサまたは高せん断ミキサの１つ中で約５分と約４８時間の間、撹拌するステップと、
を含むことを特徴とする、改質アスファルトバインダ組成物を製造する方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法において、
前記第３の改質成分および当該改質されたバインダ材料を低せん断ミキサまたは高せん断ミキサの１つにより撹拌するステップの前に、前記第３の改質成分および当該改質されたバインダ材料を高せん断ミキサにより５分と１０時間の間、混合するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の方法において、
前記第１の改質成分が、約０．０５重量％と約５重量％の間の少なくとも１つの酸であり、
前記第２の改質成分が、約０．５重量％と約３０重量％の間の少なくとも１つの合成ポリマーであり、
前記第３の改質成分が、約０．５重量％と約２５重量％の間のクラムラバーであることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項８に記載の方法において、
前記第１の改質成分が、約０．０５重量％と約５重量％の間の少なくとも１つの酸であり、
前記第２の改質成分が、約０．５重量％と約２５重量％の間のクラムラバーであり、
前記第３の改質成分が、約０．５重量％と約３０重量％の間の少なくとも１つの合成ポリマーであることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項８に記載の方法において、
前記第１の改質成分が、約０．５重量％と約３０重量％の間の少なくとも１つの合成ポリマーであり、
前記第２の改質成分が、約０．０５重量％と約５重量％の間の少なくとも１つの酸であり、
前記第３の改質成分が、約０．５重量％と約２５重量％の間のクラムラバーであることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法において、
前記第１の改質成分が、約０．５重量％と約２重量％の間のスチレンブタジエンスチレンであり、
前記第２の改質成分が、約０．１重量％と約１重量％の間のポリリン酸であり、
前記第３の改質成分が、約４重量％と約６重量％の間のクラムラバーであることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項８に記載の方法において、
前記第１の改質成分が、約０．５重量％と約３０重量％の間の少なくとも１つの合成ポリマーであり、
前記第２の改質成分が、約０．５重量％と約３０重量％の間のクラムラバーであり、
前記第３の改質成分が、約０．０５重量％と約５重量％の間の少なくとも１つの酸であることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法において、
前記第１の改質成分が、約０．５重量％と約２重量％の間のスチレンブタジエンスチレンであり、
前記第２の改質成分が、約４重量％と約６重量％の間のクラムラバーであり、
前記第３の改質成分が、約０．１重量％と約１重量％の間のポリリン酸であることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項８に記載の方法において、
前記第１の改質成分が、約０．５重量％と約２５重量％の間のクラムラバーであり、
前記第２の改質成分が、約０．５重量％と約３０重量％の間の少なくとも１つの合成ポリマーであり、
前記第３の改質成分が、約０．０５重量％と約５重量％の間の少なくとも１つの酸であることを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法において、
前記第１の改質成分が、約４重量％と約６重量％の間のクラムラバーであり、
前記第２の改質成分が、約０．５重量％と約２重量％の間のスチレンブタジエンスチレンであり、
前記第３の改質成分が、約０．３重量％と約１重量％の間のポリリン酸であることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項８に記載の方法において、
前記第１の改質成分が、約０．５重量％と約２５重量％の間のクラムラバーであり、
前記第２の改質成分が、約０．０５重量％と約５重量％の間の少なくとも１つの酸であり、
前記第３の改質成分が、約０．５重量％と約３０重量％の間の少なくとも１つの合成ポリマーであることを特徴とする方法。
【請求項１９】
舗装材料を調製する方法であって、
（ａ）請求項１に記載の改質アスファルトバインダ材料を調製するステップと、
（ｂ）前記改質アスファルトバインダを、水および乳化剤と周囲温度で混合してアスファルトエマルジョンを生成させるステップと、
（ｃ）前記アスファルトエマルジョンを所望の厚さに広げるステップと、
（ｄ）前記エマルジョンを破壊するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法において、
前記アスファルトエマルジョンを広げるステップの前に、骨材を前記アスファルトエマルジョンと混合することを特徴とする方法。
【公表番号】特表２００８−５４０７４１（Ｐ２００８−５４０７４１Ａ）
【公表日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５１０２３７（Ｐ２００８−５１０２３７）
【出願日】平成１８年５月２日（２００６．５．２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０１７２９２
【国際公開番号】ＷＯ２００６／１１９４７０
【国際公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【出願人】（５０５０８４７５６）イノフォス インコーポレーテッド (10)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月２日（２００６．５．２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０１７２９２
【国際公開番号】ＷＯ２００６／１１９４７０
【国際公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【出願人】（５０５０８４７５６）イノフォス インコーポレーテッド (10)
【Ｆターム（参考）】
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