專利名稱：加熱瀝青用添加劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種在道路鋪設等中使用的加熱瀝青用添加劑。
背景技術：
從石油中得到的瀝青被用作道路鋪設材料、屋頂材料、防水材料等，其中作為道路鋪設材料需求特別大。在加熱瀝青鋪設道路的過程中，需要加熱骨料和瀝青使其混合，之后進行施工。非極性且疏水性的瀝青由于對親水性的骨料粘附性不夠，存在著下列潛在問題由于降雨或地下水等導致水的介入作用時，瀝青從骨料剝離。
如上所述，改善瀝青和骨料的粘附性，對提高加熱瀝青鋪設的性能非常重要，為此提出了各種各樣的解決方法。
例如特開2001-2928號公報中，作為相應的對策提出了使用高級脂肪族聚亞烷基多胺和具有羧基的改性聚烯烴樹脂的鹽。但是在該技術中向加熱瀝青中添加后，可以改良初期的粘附性，但是存在的問題是在高溫下保存該瀝青，剝離防止效果降低4～7天。
另外，在特開昭60-188462號公報中，作為解決上述問題的方法采取特定的酸性有機磷化合物是有效的，但是與上述現有提出的其它的添加劑相比，盡管粘附性、剝離效果得到了提高，但是在市場要求的速效性方面還有需要改善的地方。
近年來，在擔心瀝青或骨料品質低下的同時，從資源的有效利用的觀點考慮，還提出了利用鋪設廢料的再生工藝方法，這種情況下，由于使用品質低下的瀝青，不可能進行牢固地粘附。
這樣，在使用加熱瀝青和骨料(又稱為集料)的道路鋪設材料中，越來越傾向于瀝青的改質，但是，還沒有開發完全解決上述問題和市場要求的各種性能的方法。
另外，在特開平9-157530號公報中，記載了含有沒食子酸和/或沒食子酸衍生物的瀝青乳劑，但是這是涉及瀝青乳劑系的技術，不是針對使用了不含水的加熱瀝青的體系而言的。

發明內容
本發明涉及一種含有下述(I)和/或(II)的加熱瀝青用添加劑。
(I)下述通式(1)所示的化合物 式中R表示碳原子數為1～22的烴基。
(II)下述通式(2)所示的化合物和通式(3)表示的化合物 R-OH(3)另外，本發明涉及一種加熱瀝青組合物，其是通過在加熱至100～300℃的瀝青中摻混上述本發明的添加劑而制成的。
另外，本發明涉及一種加熱瀝青組合物，該組合物含有上述本發明的添加劑和加熱至100～300℃的瀝青，其中所述添加劑相對于瀝青為0.005～3重量％。
另外，本發明涉及一種防止瀝青剝離的方法，其中將上述本發明的添加劑添加在瀝青中，并且所述添加劑不含有水。
本發明涉及一種防止瀝青剝離的方法，其中將上述本發明的添加劑添加到加熱至100～300℃的瀝青中，所述添加劑相對于所述瀝青的含量為0.005～3重量％。
本發明涉及一種加熱瀝青組合物的制造方法，其中將上述本發明的添加劑添加到加熱至100～300℃的瀝青中，所述添加劑相對于所述瀝青的含量為0.005～3重量％。
本發明提供一種加熱瀝青組合物，含有選自用式(1)表示的化合物(I)和用(2)和(3)表示的化合物(II)組成的組之中的至少1種化合物，即(I)和/或(II)的化合物和加熱瀝青。(II)含有(2)和(3)。另外，提供一種通過將上述化合物添加至加熱瀝青中以防止瀝青從骨料上剝離的方法，和上述化合物用作加熱瀝青添加劑的用途。
具體實施例方式
本發明的加熱瀝青用添加劑所用的通式(1)的化合物在苯環中具有取代的-OH基。本發明可以單獨使用通式(1)的化合物，也可以合并使用2種或以上。
本發明的瀝青用添加劑所用的通式(2)表示的化合物和通式(3)表示的化合物也可以分別合并使用通過另外的方法制得的物質。
通式(1)或(3)中的R為碳原子數1～22的烴基，可以是飽和或不飽和的，支鏈或直鏈的任一種，優選碳原子數5～20的烴基，更優選碳原子數10～20的烴基、特別優選碳原子數10～18的烴基。也可以是碳原子數8～22的烴基。這樣的烴基例如有辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、硬脂酰、十二烷基、十四烷基、異戊基、異丙基等烷基，辛基苯基、壬基苯基、癸基苯基、十二烷基苯基、十三烷基苯基、十四烷基苯基等烷基苯基。R優選為碳原子數1～22的烷基或碳原子數2～22的鏈烯基或碳原子數7～22的烷基苯基，優選碳原子數5～20的烷基，特別優選碳原子數10～18的直鏈的烷基。
通式(1)的化合物的制造方法沒有特別限定，例如有使碳原子數1～22的飽和或不飽和的、直鏈或支鏈的醇或烷基苯酚在強酸催化劑的存在下，同可以加水分解的丹寧物質中含有的沒食子酸在100℃或以上的高溫下進行反應的方法。丹寧物質例如有五倍子、沒食子、漆樹丹寧(sumac)、云實果丹寧、櫟殼丹寧(valonia)、栗子丹寧(chestnut)、柯子丹寧(myrobalan)、櫟木、云實(divi-divi)、蘇方丹寧(アルガロビア)等縮合型丹寧。強酸適合使用盡可能無水的形式，例如硫酸、鹽酸、p-甲苯磺酸。盡管不使用強酸催化劑也可以制造，但是這種情況下需要的反應時間長。
含有通式(1)表示的化合物的本發明的瀝青添加劑在瀝青添加后可以快速地顯現粘附性和防止剝離的效果的原因尚不清楚，但據認為是由于通式(1)所示的化合物中的-OH和骨料表面的Si基形成氫鍵的原因。還認為，通式(1)所示的化合物由于和瀝青具有良好的混合性，因而骨料和瀝青的結合變得牢固。另外認為，在合并使用通式(2)表示的化合物和通式(3)表示的化合物的場合，通式(2)的化合物和通式(3)的化合物在加熱瀝青之中也進行反應，生成通式(1)的化合物，從而產生效果。
另外在合并使用通式(2)表示的化合物和通式(3)表示的化合物的場合，兩者的重量比(2)/(3)優選為90/10～10/90、更優選為70/30～30/70、特別優選為60/40～40/60。
本發明的添加劑以相對于瀝青優選為0.01～3重量％，更優選為0.02～2重量％，特別優選為0.05～1.5重量％的比率進行添加。在該范圍內的添加量可以顯示優良的瀝青—骨料間的粘附性和防止剝離的效果。
本發明的添加劑向瀝青中的添加方法沒有特別限定，例如可以向加熱至100～250℃的熔融瀝青中，在攪拌下添加預定量。另外，由于本發明的添加劑對瀝青具有好的溶解性和親和性，以熱對流或搬運時的振動程度就可以充分地混合均勻，所以不攪拌也可以，在要求速效性時，優選使用攪拌進行混合。
本發明的加熱瀝青用添加劑中也可以合并使用各種脂肪族胺。使用它們的目的是，這些物質由于分子中具有氮原子，可以進一步提高初期瀝青對骨料的潤濕性。脂肪族胺例如有牛油基丙二胺所代表的高級脂肪族多胺和其衍生物，烷基羥基胺、單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等醇胺等。
本發明的添加劑中的通式(1)中表示的化合物和/或通式(2)表示的化合物和通式(3)表示的化合物的總含量優選為70～100重量％、更優選為80～100重量％，特別優選為85～100重量％。
本發明的添加劑中，相對于瀝青，通式(1)中表示的化合物、和/或通式(2)表示的化合物和通式(3)表示的化合物的合計比率優選為0.005～3重量％、更優選為0.01～2重量％，特別優選為0.03～1重量％。在該范圍內防止瀝青和骨料的剝離效果顯著。
另外，本發明的添加劑在不影響本發明的效果的范圍內，也可以含有極少量的水，從添加在加熱的瀝青中的觀點考慮，水的含有量優選為0.2重量％或以下、更優選為0.05重量％或以下，特別優選在不含有水的狀態下使用。
本發明的添加劑通過摻混至加熱到100℃～300℃的瀝青中，可以調整加熱瀝青組合物。
作為本發明中所使用的瀝青，有向石油直餾瀝青、半氧化瀝青、稀釋瀝青、天然瀝青、石油焦油、硬瀝青(pitch)或由溶劑脫瀝青生成的瀝青質加入軟化劑以制得達到適合道路鋪設用瀝青的規格的瀝青。而且在上述瀝青中添加天然橡膠類、苯乙烯·丁二烯共聚物、氯丁二烯聚合物等合成橡膠類、熱塑性彈性體類、乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯的均聚物或它們組合得到的共聚物等，也可以使用瀝青的稠度提高了的改性瀝青。這些可以在100～300℃下使用，通常加熱160～250℃，甚至加熱至180～220℃使用。
本發明的加熱瀝青組合物根據各自的目的，可以添加碳酸鈣、消石灰、水泥、活性炭等無機填充材料和有機填充材料、石油樹脂、低分子聚乙烯等石油系軟化劑，油酸等植物油系軟化劑、各種增塑劑和硫等。
本發明的加熱瀝青組合物可以在道路鋪設材料、屋頂材料、防水材料等中使用，由于其防止剝離性能好，其中特別適合作為道路鋪設材料。
本發明的加熱瀝青組合物優選和骨料混合使用，本發明的加熱瀝青組合物優選以1～15重量％、骨料99～85重量％的比例摻混。作為骨料可以使用碎石、沙、填料等。
本發明的加熱瀝青用添加劑使加熱瀝青和骨料的粘附性堅固。結果在加熱瀝青鋪設中可以顯示非常好的防止剝離效果。
實施例根據瀝青鋪設綱要(日本道路協會發行)中記載的瀝青涂膜的剝離試驗，采樣以下所示的方法對瀝青和骨料的剝離性進行試驗。
(剝離試驗法)在寶塚產的骨料(石英斑巖)和葛生產的骨料(石灰巖)中，將通過13mm篩至5mm篩的粒度的產品分別取100g，很好地將其洗凈，然后加入至300ml的金屬制容器中進行干燥。使其置于預先保持在150℃的溫度的恒溫干燥機中，加熱1小時。另一方面，將瀝青組合物在180℃的恒溫干燥機中，加熱特定時間(2小時或48小時)，之后將其的5.5g加入上述骨料中。用2～3分刮刀充分攪拌使其瀝青完全地包覆在碎石表面。然后將其鋪平在玻璃板上，放置1小時，冷卻至室溫，使瀝青硬化。將上述的包覆骨料置于80℃的恒溫水槽中的溫水中，浸漬60分鐘，冷卻30分鐘之后，在室溫下干燥，從上方用肉眼觀察包覆骨料的狀態，以試驗開始時的瀝青組合物涂膜的面積為基準求剝離的瀝青組合物涂膜的面積百分率。以其作為剝離率。
實施例添加預定量的在180℃下加熱熔融的瀝青和表1所示的化合物，在180℃下用渦輪型攪拌葉片，混合1～3分鐘使其均勻，由此可以得到瀝青組合物。得到的瀝青組合物進行上述剝離試驗，將其結果示于表1。
表1

*相對于瀝青的重量％
如表1所示，含有本發明品的加熱瀝青用添加劑的加熱瀝青組合物對酸性巖和堿性巖的骨料都顯示堅牢的粘附性，即使經過長時間地加熱，也不失去效果。另外可知，即使和瀝青的混合時間非常短，也比目前使用的產品的防止剝離效果好，并充分顯示出速效性。
而且本發明的產品在添加量為0.01重量％時，和比較品添加0.5重量％的場合具有同等或以上的效果。
權利要求
1.含有下述(I)和/或(II)的加熱瀝青用添加劑，(I)下述通式(1)所示的化合物 式中R表示碳原子數1～22的烴基；(II)下述通式(2)所示的化合物和通式(3)表示的化合物 R-OH (3)
2.一種加熱瀝青組合物，其是通過將權利要求1所述的添加劑摻混到加熱至100～300℃的瀝青中而制成的。
3.一種加熱瀝青組合物，含有權利要求1所述的添加劑和加熱至100～300℃的瀝青，所述添加劑相對于所述瀝青的含量為0.005～3重量％。
4.一種防止瀝青剝離的方法，其中將權利要求1所述的添加劑添加在瀝青中，并且所述添加劑不含有水。
5.一種防止瀝青剝離的方法，其中將權利要求1所述的添加劑添加到加熱至100～300℃的瀝青中，所述添加劑相對于所述瀝青為0.005～3重量％。
6.一種加熱瀝青組合物的制造方法，其中將權利要求1所述的添加劑添加到加熱至100～300℃的瀝青中，所述添加劑相對于所述瀝青為0.005～3重量％。
7.一種加熱瀝青組合物，含有選自權利要求1所述的式(1)表示的化合物(I)和權利要求1所述的式(2)和(3)表示的化合物(II)組成的組之中的至少1種化合物和加熱瀝青。
8.一種通過將權利要求7所述的化合物添加至加熱瀝青中以防止瀝青從骨料剝離的方法，
9.權利要求7所述的化合物用作加熱瀝青添加劑的用途。
全文摘要
本發明提供可以進一步提高瀝青和骨料的防止剝離效果的加熱瀝青用的添加劑。本發明是一種含有特定的沒食子酸酯等的加熱瀝青用添加劑。
文檔編號C08L95/00GK1617909SQ0380233
公開日2005年5月18日 申請日期2003年1月15日 優先權日2002年1月16日
發明者本間祐一, 玉置良一, 向井敬 申請人:花王株式會社