專利名稱：瀝青組合物的制備和處理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及特別的有機(jī)化合物在制備或處理瀝青組合物中的用途。本發(fā)明還涉及使用這些特別的有機(jī)化合物而制得或處理得到的瀝青組合物。
背景技術(shù)：
術(shù)語“瀝青組合物”特別指a)原油和瀝青、源自石油的柏油和燃料油，以及基于這種產(chǎn)品的瀝青結(jié)合劑；b)天然來源的瀝青和柏油，以及基于這種產(chǎn)品的瀝青結(jié)合料；c)通過任何分離技術(shù)，從瀝青、柏油和任何來源的燃料油得到的任何部分；d)源自木炭高溫分解的碳基化學(xué)產(chǎn)品；e)任何來源，特別是源自煤或木材的焦油，以及可以由此得到的任何部分；f)上述產(chǎn)品，特別是瀝青和瀝青結(jié)合料的流變學(xué)類似物，其基于天然來源的樹脂(天然松香、瀝青、禾木膠樹脂、香液樹脂、蟲漆等等)；g)上述產(chǎn)品，特別是瀝青和瀝青結(jié)合料的流變學(xué)類似物，其基于通過任何技術(shù)，特別是一種使所述天然樹脂改性的化學(xué)技術(shù)得到的任何衍生物，例如改性的松香和改性的萜烯樹脂；h)包含上述a)到g)產(chǎn)品的任何一種至少25wt％，優(yōu)選至少50wt％的任何組合物，還可能包含，例如，至少一種其他組分，該組分選自水、礦物、動植物油和所述油的衍生物，例如甲酯、合成樹脂、彈性體或天然或合成來源的(熱)塑性塑料，例如橡膠、色料和顆粒(石頭、砂礫、碎礫石、沙子等等)。
首先，這些組合物可用于制備建筑和民用工業(yè)(BCI)材料，特別是公路建設(shè)材料。
其次，這些組合物可用于執(zhí)行防漏操作，不僅用于BCI，而且用于船用、機(jī)動車輛或航空建設(shè)領(lǐng)域，以及農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。特別地，它們可以是如下描述或參考的瀝青或柏油組合物-Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KgaA，Weinheim(Germany)公司，“Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry”(2003)的第6版第4卷，97到117頁，題為“Asphalt and Bitumen”的章節(jié)中，或-John Wiley & Sons，Inc.公司，Kirk-Othmer的“Encyclopedia ofChemical Technology”(1992)的第4版第3卷，689到724頁，題為“Asphalt”的章節(jié)中，或-上述Kirk-Othmer出版物的第4版第4卷，612到618頁，題為“Bituminous products”的章節(jié)中，或-下述任何專利中FR 2 721 043、EP 900 822 B1、FR 2 785 603、US 5605 946、EP 1 466 878、EP 1 482 012或WO 2005/087869，-關(guān)于瀝青和瀝青結(jié)合料的任何國家、歐洲或國際標(biāo)準(zhǔn)中，例如FD T65-000、NF EN 12591或NF EN 12597標(biāo)準(zhǔn)。
特別地，它們可以是固體、糊狀或流體形式的瀝青或?yàn)r青結(jié)合料，包括乳液形式，特別是水性乳液，特別例如純?yōu)r青、道路瀝青、工業(yè)瀝青、氧化瀝青、加過助熔劑的瀝青、流化瀝青、聚合物改性瀝青、用于陰離子或陽離子乳液的瀝青，以及陰離子或陽離子的瀝青乳液。
它們還可以是配方組合物，例如將至少一種瀝青結(jié)合料和至少一種顆粒結(jié)合的瀝青筑路拌料，或更精細(xì)和成形的組合物，例如用于防漏、絕緣(例如熱絕緣或聲絕緣)和/或用于屋頂、土工膜等等的薄膜、板或片，其結(jié)構(gòu)包含至少一層瀝青層。
如前所述，根據(jù)本發(fā)明制備和/或處理的瀝青組合物還可以是上述的a)到e)產(chǎn)品，特別是瀝青或?yàn)r青結(jié)合料的流變學(xué)類似物，所述流變學(xué)類似物是基于至少一種天然來源的樹脂，任選隨后改性的，如以下所描述的-上述出版物“Ullmann’s Encyclopedia”的第6版，第31卷，337到355頁，題為“Resins，Natural”的章節(jié)中，或-上述Kirk-Othmer出版物的第4版，291到302頁，題為“Resins，Natural”的章節(jié)中，或
-專利EP 304 767或EP 1 466 878 A1中，例如，基于蒎烯萜烯的樹脂，基于酚酯的改性松香或基于馬來酯的松香。
任何上述a)到e)產(chǎn)品，特別是瀝青或?yàn)r青結(jié)合料的術(shù)語“流變學(xué)類似物”，是指根據(jù)本發(fā)明制備或處理的任何組合物，其中所述的產(chǎn)品，特別是純?yōu)r青或?yàn)r青結(jié)合料，已經(jīng)完全或部分地由天然來源的樹脂替換，任意地改性，這是在這樣的條件下進(jìn)行(特別是根據(jù)引入樹脂的性質(zhì)和程度的選擇，并且根據(jù)包含在所述組合物的最終配方中的任何其他組分)，以致于所述組合物具有流變特性，特別是根據(jù)滲透、軟化點(diǎn)和/或粘度，其與產(chǎn)品，特別是瀝青或?yàn)r青結(jié)合料的滲透、軟化點(diǎn)和/或粘度類似或相對接近，其被用來替換。
特別地，它可以是如上述專利EP 304 767或EP 1 466 878所記載的植物來源的結(jié)合料的情況，其能夠以瀝青結(jié)合料替換，以用于制備建筑和民用工業(yè)(BCI)材料，包括人行道。
在該部門中，更通常的在常規(guī)包括瀝青組合物(BCI，以及船用、機(jī)動車輛或航空建設(shè)、農(nóng)業(yè)等等)或需要處理這種組合物(凈化活動或結(jié)構(gòu)的清洗，惰性或相反)的任何活動領(lǐng)域中，尋求一種理想地具有所有下列標(biāo)準(zhǔn)的方法a)它在給定的某個(gè)應(yīng)用中的任何功能是有效的，例如作為一種助熔劑，即作為一種試劑能夠在高溫下(80-200℃)降低瀝青組合物的粘度，同時(shí)保證在足夠迅速地冷卻到室溫后，它們具有所需的機(jī)械特性，特別是內(nèi)聚力的足夠增加，b)它不會劣化，或甚至可以改善任何將它引入其中的組合物的制備條件和/或使用條件，c)它不會劣化，或甚至可以改善所述組合物或任何含有它的材料的性能以及中間的和最終的物理性質(zhì)，d)它是無毒的，且引起的破壞最小，特別在人類和環(huán)境保護(hù)方面的更多限制性的法規(guī)上，e)它源自于天然來源的材料，如有可能，所述材料是可更新的，以便參與持久發(fā)展的方法。
在用于建筑和民用工業(yè)(BCI)部門，例如道路工業(yè)(道路(再)建設(shè)、保養(yǎng)和維修)的瀝青組合物的具體領(lǐng)域中，特別尋求一種理想地具有上述標(biāo)準(zhǔn)的方法a)可以有利地用作功能性的輔劑，特別是用作助熔劑，b)可以有利地用于結(jié)合料組合物中，該結(jié)合料組合物意欲在高溫下應(yīng)用，即約80到200℃(即，與顆粒熱混合和/或在應(yīng)用該顆粒前熱敷到載體上)，且通常是無水的，也可以用于結(jié)合料組合物中，該結(jié)合料組合物意欲在不加熱的情況下應(yīng)用，即通常低于100℃(即，與顆粒冷混合和/或在應(yīng)用該顆粒前冷敷到載體上)，且通常是水性乳液形式，c)允許所得產(chǎn)品，例如由所述結(jié)合料組合物得到的熱筑路拌料、冷筑路拌料和覆蓋物獲得并保持機(jī)械和流變特性，這些特性使得它們適用于它們預(yù)定的應(yīng)用，特別是用于它們的道路應(yīng)用，d)比礦物來源(石油或煤)的輔劑，例如助熔劑在生態(tài)學(xué)上更可接受，以及特別地-不包含任何有害物質(zhì)，特別是現(xiàn)在公認(rèn)的致癌或致突變的任何物質(zhì)，例如芳烴，特別是苯及其衍生物、萘或，-具有低的產(chǎn)生蒸汽的傾向，包括在結(jié)合料組合物的熱應(yīng)用過程中，-具有足夠高的閃點(diǎn)，優(yōu)選高于礦物來源的輔劑，通常低于100℃，且為50到90℃，-具有可接受的氣味，即顯著地比礦物來源的輔劑的氣味較少令人不愉快或較少刺激，且優(yōu)選是無嗅的，-具有良好的沖洗性，即由水性溶液帶走，同時(shí)保持環(huán)境無毒(沒有生物體內(nèi)積累)的良好能力。
為此目的，已經(jīng)建議在瀝青乳液的具體領(lǐng)域使用菜籽油或菜籽油衍生物，選擇性地與其他的植物油(特別是亞麻子油)結(jié)合，來作為瀝青助熔劑，如上述專利FR 2 721 043所描述的。
建議在用于公路建設(shè)的瀝青結(jié)合料的具體領(lǐng)域，使用由向日葵油的甲基單酯(任意地異構(gòu)化)組成的，或亞麻子油組成的助熔劑或流化劑，如上述專利EP 900 822 B1所描述的。理論上，這些甲基單酯應(yīng)該是化學(xué)轉(zhuǎn)變的，特別是交聯(lián)或聚合，在鋪展結(jié)合料之后與空氣接觸，以增加所述結(jié)合料的粘度，且隨著時(shí)間過去，理論上確保內(nèi)聚力的足夠增加。
在實(shí)踐中，聚合，亦稱干燥，通常是不夠的，強(qiáng)烈建議引入金屬催化劑(或干燥劑)例如鈷、錳或鋯的有機(jī)鹽。除了它使該方法變復(fù)雜并增加其成本的事實(shí)，沒有足夠的效果，特別是內(nèi)聚力增加方面，這種引入從環(huán)境和健康觀點(diǎn)來看是不能解決問題的。
此外，這種由動物或植物油得到的單酯起初以粉末形式用于瀝青，為了在不加熱的情況下制備筑路拌料，該筑路拌料也可在不加熱的情況下鋪展，如上述專利FR 2 785 603所描述的。
所述文獻(xiàn)還強(qiáng)調(diào)了干燥催化劑的引入。
最后，近年來，專利EP 1 466 878 A1建議，以“流變學(xué)類似物”即植物來源的結(jié)合料替換瀝青結(jié)合料，用于道路或民用工程建設(shè)層的制備。
因其滲透特性而獲選的請求保護(hù)的結(jié)合料不含任何天然和合成的彈性體，或不含任何熱塑性聚合物，且包含2wt％到98wt％的至少一種植物來源的天然或改性的天然樹脂，該樹脂具有選定的軟化點(diǎn)。特別地，它們可以是萜烯蒎烯類的改性松香或樹脂。
得到的樹脂基的組合物還包含98wt％到2wt％的植物來源的油，該油也具有選定的粘度。特別地，該油可以是亞麻子油、豆油、木油或脫水蓖麻油，或菜籽油的甲酯。

發(fā)明內(nèi)容
然而，以本申請人的知識，當(dāng)今工業(yè)和商業(yè)規(guī)模上，在制備瀝青組合物過程中，為了替代礦物來源的輔劑，特別是助熔劑，唯一有效的方法在于使用植物油的甲基單酯，特別是向日葵油或菜籽油的甲基單酯。
然而，如先前所指出的，這些植物油的甲酯(任選地與干燥劑結(jié)合)不能滿足今天所需的所有技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境目標(biāo)。
本申請人發(fā)現(xiàn)，通常也源自天然和可更新來源的材料的某些其他有機(jī)化合物可以-不僅替換這些礦物來源的輔劑，-而且，特別是對上述標(biāo)準(zhǔn)a)到d)而言，在某些方面，被證明至少和現(xiàn)有技術(shù)建議的植物油的甲基單酯一樣有利，甚至更有利。
這種優(yōu)點(diǎn)更加有價(jià)值，因?yàn)橐呀?jīng)發(fā)現(xiàn)，前述選定的有機(jī)化合物還可以有利地作為處理特別是清潔前述的瀝青組合物的方法，特別是作為去除位于材料的表面上和/或材料的組成部分中的這種組合物的殘余物、標(biāo)記或瑕疵以及任何性質(zhì)的物體的方法。
更具體地說，本發(fā)明的主題是至少一種化合物用于制備或處理如上所定義的瀝青組合物中的應(yīng)用，所述化合物選自-乙醇酸酯、乳酸酯和葡糖酸酯，和戊二酸、琥珀酸和己二酸的甲酯、乙酯和異丁酯，和-源自糖，優(yōu)選氫化糖的內(nèi)部脫水產(chǎn)物的醚或酯。
關(guān)于上述的這類酯，它們可以是單酯和/或二酯，特別取決于考慮中的酸的COOH功能基的數(shù)目，其是有可能酯化的，還取決于每一種所述功能基的酯化作用的有效水平(合計(jì)或相反)。
根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例，該乙醇酸酯、乳酸酯或葡糖酸酯是每一種這些酸和一種醇的酯，所述醇含有最多14個(gè)碳原子，優(yōu)選含有1到12個(gè)碳原子。特別地，該酯可以是乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、乳酸異丁酯、乳酸己酯、乳酸乙基己酯、乳酸辛酯、乳酸癸基酯或乳酸十二烷基酯或這些產(chǎn)品的至少任何兩種的任何混合物。
根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例，該酯還可以是選自戊二酸、琥珀酸或己二酸的甲酯、乙酯和異丁酯的至少兩種產(chǎn)品的混合物。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明用于制備或處理瀝青組合物的化合物是源自糖的內(nèi)部脫水產(chǎn)物的醚或酯，所述糖選自葡萄糖、麥芽糖、乳糖、半乳糖、蔗糖、甘露糖、木糖、核糖、果糖、異麥芽糖、山梨糖和艾杜糖，上述糖的氫化等價(jià)物和這些產(chǎn)品的至少兩種的混合物。
有利的，所述化合物是源自山梨醇、甘露醇或艾杜醇的內(nèi)部脫水產(chǎn)物的醚或酯，特別是異二縮山梨醇、脫水山梨醇、異二縮甘露醇、縮甘露醇、異二縮艾杜醇或縮艾杜醇的醚或酯，或這些產(chǎn)品的至少兩種的混合物。
特別地，它可以是-單醚，二醚或這些產(chǎn)品的至少一種單醚和至少一種二醚的混合物，或-單酯，二酯或這些產(chǎn)品的至少一種單酯和至少一種二酯的混合物。
優(yōu)選地，所述化合物主要由即，達(dá)其重量(干重/干重)的至少50％的異二縮山梨醇、脫水山梨醇、異二縮甘露醇或異二縮艾杜醇的二醚或二酯組成。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述化合物有利地選自異二縮山梨醇、脫水山梨醇、異二縮甘露醇或異二縮艾杜醇的乙酯、甲酯、乙酰酯、丁酯、異丁酯、己酯、2-乙基己酯、辛烯酯、月桂酯、棕櫚酯、十八烷酯或油酯衍生物，和這些產(chǎn)品的至少兩種的混合物。
在一種特別有利的方式中，所述化合物由達(dá)其重量(干重/干重)的至少50％，優(yōu)選至少80％的異二縮山梨醇、脫水山梨醇、異二縮甘露醇或異二縮艾杜醇甲酯衍生物組成。
特別地，所述化合物由達(dá)其重量(干重/干重)的至少50％，優(yōu)選至少80％的異二縮山梨二甲酯(DMI)組成。有利地，所述DMI具有大于80％，優(yōu)選大于90％的純度。
特別地，如將在以下實(shí)施例中顯示的，本申請人公司發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明選定的化合物，和首先醚化了異二縮山梨醇，最優(yōu)選是DMI，以及選定的酯化了的化合物例如先前所述的異二縮山梨醇酯或乳酸酯，有可能-在制備瀝青組合物過程中，不僅有利地替換礦物來源的輔劑，特別是助熔劑，-而且有利地用作處理，特別是清潔前述瀝青混合物的方法。
特別是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對于制備和清潔瀝青混合物來說，DMI可以滿足上述所有a)到e)的標(biāo)準(zhǔn)，在某些方面，和現(xiàn)有技術(shù)建議的植物油的甲基單酯一樣有利，甚至更有利。
30多年前在專利US 3 035 930和US 3 594 202中已經(jīng)記載了二價(jià)酸酯特別是瀝青組合物的用途。這些文獻(xiàn)的化合物的非常長的列表中單獨(dú)引用了某些特定的己二酸酯，但是在實(shí)施例中沒有選定。最重要的是，這些文獻(xiàn)中設(shè)想的酯必需是非揮發(fā)性的高分子量的長脂肪鏈酯，而且優(yōu)選由含有至少六個(gè)碳原子的醇得到。特別是，這兩項(xiàng)專利中僅單獨(dú)引用了己二酸酯，但沒有作為實(shí)施例闡明，它們分別是-專利US 3 035 930中提及的己二酸二(2-甲庚基)酯和己二酸二(3-乙基己基)酯，和-專利US 3 594 202中提及的己二酸二異辛酯和己二酸二異癸酯。
有效闡明用途的僅有產(chǎn)品，(順便提及，其引入程度始終很高(總的說來，在20％到65％/柏油))，分別是癸二酸酯或己二酸酯，更具體地說，分別是，一方面(US 3035930)，癸二酸二(2-乙基己基)酯，以及另一方面(專利US 3594202)，鄰苯二甲酸二異辛酯和鄰苯二甲酸二異癸酯。
如所指出的，它們是非揮發(fā)性的高分子量的酯，在這種情況下，分子量大大高于350。它們是非常油的液體形式，根據(jù)這兩個(gè)專利，它們被用來使得并且保持柏油高度柔韌性，并且不僅在室溫而且在極端低的溫度下(根據(jù)US 3035930，低于-40℃)做到。
其結(jié)果是，根據(jù)這些專利的說明，這種酯，如上述的植物油甲酯不是助熔劑，因?yàn)槠鋺?yīng)用之后，不能如所需的那樣得到柏油內(nèi)聚力的良好的增加，以便替換石油衍生的助熔劑。
還應(yīng)該指出，盡管專利US 5 011 620已經(jīng)建議將己二酸、琥珀酸和戊二酸的甲酯作為清潔劑，用于處理印刷電路板，所述專利的教導(dǎo)決不可能使人想到將前述酯用于清潔特別是被瀝青混合物污染的基材。這都是真實(shí)的，因?yàn)?，根?jù)前述教導(dǎo)，所述酯對清潔印刷電路板并非有效，除非它們與極大量的烴基溶劑混合，所述溶劑為這些混合物的75％到95％。另外，由于專利US 5 011 620涉及完全不同于制備瀝青組合物的領(lǐng)域，該專利決不可能由此推出上述酯在該領(lǐng)域中的任何優(yōu)點(diǎn)，特別是作為助熔劑。
此外，盡管專利WO 99/45060已經(jīng)記載了將二失水己糖醇衍生物((酯或醚，也包括聚酯、碳酸酯、硫醚、硫酯、酰胺、(硫)尿烷、尿素、磷酸酯和膦酸酯)用作聚合物溶劑或增塑劑的用途，但所述專利的教導(dǎo)決不可能使人想到將包括所述酯或醚的前述衍生物用于制備或處理，特別是清潔，具體由瀝青組合物構(gòu)成的產(chǎn)品。
所述文獻(xiàn)的說明書和實(shí)施例中設(shè)想的聚合物以及含有該聚合物的成品與瀝青組合物，例如瀝青、瀝青結(jié)合料或其流變學(xué)類似物既不相同也不相似。
另外，很難從所述文獻(xiàn)中得出明確的教導(dǎo)。理由是，不涉及瀝青組合物領(lǐng)域的專利WO 99/45060中第3到6頁的應(yīng)用實(shí)施例沒有明確說明二失水己糖醇衍生物已經(jīng)用作“根據(jù)本發(fā)明的增塑劑”。所述衍生物對聚合物的準(zhǔn)確的效果并不總是描述的或可推斷的，因?yàn)椋谠S多實(shí)施例中，所述衍生物與一定量的一種或多種溶劑(甲苯、乙酸異丙酯/異丙醇、乙醇/乙酸異丙酯、“礦物溶劑”/甲醇)結(jié)合。
對它們來說，所述專利的應(yīng)用實(shí)施例6到8說明了所用的增塑劑的性質(zhì)，即異山梨醇或異二縮甘露醇的酯。然而，再一次，這些實(shí)施例不涉及制備瀝青組合物的領(lǐng)域，而是制備PVC薄膜(實(shí)施例6-7)或硫化橡膠(實(shí)施例8)的領(lǐng)域，即，對固體成品來說，所需的是可能達(dá)到的最好的彈性、可紡性、柔軟性或柔韌性。在這種情況下，由所述酯保證的該功能不同于根據(jù)本發(fā)明主要期望的那些功能，即，在應(yīng)用助熔劑之后，該助熔劑的功能能夠保證瀝青組合物的內(nèi)聚力的良好增加。
另外，所述專利的教導(dǎo)決不可能使人想到將前述酯用于清潔特別是被瀝青組合物污染的底物。
作為其結(jié)果，現(xiàn)在有了一種新穎的方法，其可用于上述瀝青組合物領(lǐng)域，特別是作為一種助熔劑或清潔劑。
該方法由根據(jù)本發(fā)明選定的化合物形成，另外，其特性與上述專利US 3 035 930和3 594 202中特別優(yōu)選或闡明的特定酯所具有的非揮發(fā)性和高度油狀性質(zhì)截然不同。
有利地，根據(jù)本發(fā)明所使用的化合物優(yōu)選具有明顯低于所述酯的分子量和/或閃點(diǎn)，并且優(yōu)選-閃點(diǎn)為大于65℃且小于175℃，優(yōu)選大于90℃且小于170℃，更優(yōu)先大于100℃且小于165℃，和/或-分子量為100到300，優(yōu)選130到300，更優(yōu)選150到250。
通常，根據(jù)本發(fā)明使用的化合物構(gòu)成了一種方法，該方法可以特別用于制備或處理組合物，所述組合物選自原油、燃料油、焦油、瀝青和瀝青結(jié)合料，特別是純?yōu)r青、道路瀝青、工業(yè)瀝青、氧化瀝青、加過助熔劑的瀝青、流化瀝青、聚合物特別是彈性體和/或熱塑性聚合物改性瀝青，用于陰離子或陽離子乳液的瀝青和陰離子或陽離子瀝青乳液，基于至少一種天然來源的樹脂的所述瀝青和瀝青結(jié)合料的流變學(xué)類似物，其可隨后任意地改性，涂層，特別是表面涂層、筑路拌料，特別是熱筑路拌料和可貯藏的筑路拌料，以及瀝青漆。
這些組合物可以特別用于(再)建造、維護(hù)、維修和/或清潔交通公路(道路、小巷、自行車賽車道、飛機(jī)場跑道等等)、防漏樣板、人行道覆層、藝術(shù)品覆層、建筑或住宅覆層、熱絕緣和聲絕緣、用于抗蝕或抗?jié)竦姆缆┎牧匣蚋采w材料、操作、儲存或運(yùn)輸表面或圍繞物，例如實(shí)驗(yàn)室工作臺、槽、泵和水塔、或被污染的物料，例如沙子、石頭或活的生物體。
這些組合物可以有利地用于制備建筑和民用工業(yè)材料，特別是公路建設(shè)材料。
這些組合物還可以有利地用于配制或涂敷基于礦物的材料(例如顆?；蚧炷帘砻婊蛴“?或木制材料。
特別地，它們可以包含至少一種產(chǎn)品，單獨(dú)或作為混合物使用，選自瀝青、天然或合成彈性體，特別是聚丁二烯類、天然膠乳、橡膠、苯乙烯-丁二烯(SBR)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)或乙烯共聚物，例如乙烯/醋酸乙烯酯(EVA)或乙烯/醋酸丁酯(EBA)、熱塑性聚合物，特別是聚烯烴、聚酰胺、聚酯、聚乳酸酯、多羥基烷酸酯或聚丁烯琥珀酸酯類、天然或改性的天然樹脂、礦物、動植物油和所述油的衍生物、表面活性劑、粘合劑、流變劑、交聯(lián)劑，例如用于聚合物、顏料、染料和顆粒，例如石頭、砂礫、碎礫石和/或沙子。
其中，本發(fā)明的主題是用于制備或處理瀝青組合物的方法，其特征在于，所述組合物處于與至少一種化合物接觸，所述化合物選自-乙醇酸酯、乳酸酯和葡糖酸酯，和戊二酸、琥珀酸和己二酸的甲酯、乙酯和異丁酯，和-源自糖，優(yōu)選氫化糖的內(nèi)部脫水產(chǎn)物的醚或酯。
更特別地，所述化合物可以選自先前提及的化合物族的一種或其他。它還可以更特別地選擇，以使其閃點(diǎn)和/或分子量特征在先前描述的范圍之內(nèi)。
該瀝青組合物可以用于任何上述用途，用于道路或非道路建筑，與所述化合物一起，該瀝青組合物可以包含至少上述產(chǎn)品(特別是天然或合成彈性體、天然或改性的天然樹脂、礦物、動植物油和所述油的衍生物、表面活性劑、粘合劑、流變劑、交聯(lián)劑、顏料、染料和顆粒)中的任何一種。
本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思還包括一種瀝青組合物，其特征在于，該瀝青組合物包含任何比例，優(yōu)選是0.1wt％到95wt％的比例，更優(yōu)選是0.5wt％到50wt％的比例的至少一種化合物，所述化合物選自-乙醇酸酯、乳酸酯和葡糖酸酯，和戊二酸、琥珀酸和己二酸的甲酯、乙酯和異丁酯，和-源自糖，優(yōu)選氫化糖的內(nèi)部脫水產(chǎn)物的醚或酯。
更特別地，所述化合物可以選自先前提及的化合物族的一種或其他。它還可以更特別地選擇，以使其閃點(diǎn)和/或分子量特征在先前描述的范圍之內(nèi)。
特別地，該瀝青組合物可以包含1wt％到30wt％的至少一種上述化合物。由于這些化合物的高效果，在一種特別有利的方式中，該瀝青組合物僅包含1％到18wt％的上述的化合物。
特別在上述的比例中，用于所述瀝青組合物的化合物特別地可以是異山梨醇二甲基酯(DMI)。
該瀝青組合物可以用于任何上述用途，用于道路或非道路建設(shè)，與所述化合物一起，該瀝青組合物可以包含至少上述產(chǎn)品(特別是天然或合成彈性體、天然或改性的天然樹脂、礦物、動植物油和所述油的衍生物、表面活性劑、粘合劑、流變劑、交聯(lián)劑、顏料、染料和顆粒)中的任何一種。
本發(fā)明的主題還在于至少一種化合物作為用于瀝青組合物的助熔劑的用途，所述化合物選自-乙醇酸酯、乳酸酯和葡糖酸酯，和戊二酸、琥珀酸和己二酸的甲酯、乙酯和異丁酯，和-源自糖，優(yōu)選氫化糖的內(nèi)部脫水產(chǎn)物的醚或酯。
特別地，該用于瀝青組合物的新穎的助熔劑可以是異山梨醇二甲基酯(DMI)。特別地，該化合物可以與植物油的甲酯組合，包括以預(yù)組合混合物的形式。
特別是，本申請人公司發(fā)現(xiàn)，DMI可以任何比例與植物油的甲酯混溶。其結(jié)果，現(xiàn)在可以將DMI和所述甲酯組合，特別是以預(yù)組合混合物形式，這些混合物確實(shí)可用作助熔劑。
本發(fā)明的一個(gè)主題是至少一種化合物作為用于瀝青組合物的清潔劑的用途，所述化合物選自-乙醇酸酯、乳酸酯和葡糖酸酯，和戊二酸、琥珀酸和己二酸的甲酯、乙酯和異丁酯，和-源自糖，優(yōu)選氫化糖的內(nèi)部脫水產(chǎn)物的醚或酯。
特別地，該用于瀝青組合物的新穎的清潔劑可以是異山梨醇二甲基酯(DMI)，單獨(dú)或與其他產(chǎn)品例如萜烯化合物組合，優(yōu)選作為混合物。
通常，有利地，根據(jù)本發(fā)明的用于瀝青組合物的新穎的助熔劑或清潔劑具有-閃點(diǎn)為大于65℃且小于175℃，優(yōu)選大于90℃且小于170℃，更優(yōu)先大于100℃且小于165℃，和/或-分子量為100到300，優(yōu)選130到300，更優(yōu)選150到250。
具體實(shí)施例方式
通過以下實(shí)施例，將更詳細(xì)地描述本發(fā)明，所述實(shí)施例無論如何不是限制性的。
實(shí)施例1該試驗(yàn)研究了根據(jù)本發(fā)明選定的有機(jī)化合物特別是作為助熔劑在制備瀝青組合物領(lǐng)域中的優(yōu)點(diǎn)。
100℃下，將Eurovia公司提供的“20/30”型瀝青在烘箱中軟化，將軟化的瀝青引入Rheomix牌分批混合器中，加熱到135℃。
使用該無添加劑的瀝青基組合物(“瀝青T1”)，通過分別引入8wt/wt％下列瀝青，制備以下瀝青組合物(瀝青T2、T3和T4為非本發(fā)明的，瀝青A、B和C為本發(fā)明的)-瀝青T2石化來源的商品，通常用作瀝青助熔劑，具有非常強(qiáng)烈的氣味、棕色、芳香性，閃點(diǎn)為60到65℃，蒸餾溫度為約190℃，密度接近0.97；-瀝青T3基于向日葵油的甲酯的組合物，具有生植物油的特殊氣味，淺黃色，閃點(diǎn)約188℃，蒸餾溫度接近350℃，密度約0.88；-瀝青T4同上述瀝青T3，除了還引入0.15％(按瀝青的重量/重量)的辛酸錳作為干燥劑；-瀝青A由申請人制備的無嗅的異山梨醇二甲基酯(DMI)組合物；-瀝青B特殊氣味的乳酸丁酯，由Sigma公司出售；
-瀝青C基于戊二酸、琥珀酸和己二酸的二甲酯的相對無嗅的“DBE二價(jià)酸酯”組合物，由Invista公司出售。
瀝青T1到T4和A到C的每一種在分批混合器里混和30分鐘，從所述混合器中移出之后，恢復(fù)到室溫。
再加熱到100℃后，取所述瀝青的每一種樣品，并在新的冷卻階段期間，當(dāng)其溫度達(dá)到40℃時(shí)，在AR 2000流變儀上測定瀝青的粘度(下文稱為“粘度1”)。
對瀝青T1到T4和A到C的每一種，以同樣方式測定在40℃時(shí)的粘度，但是在每一種所述瀝青在50℃下在敞開式燒瓶里貯藏了3周之后。測得的該粘度(下文稱為“粘度2”)可以評估流變特性方面的改變，特別是“內(nèi)聚力的增加”，其應(yīng)該是考慮中的瀝青在道路工業(yè)中，在老化的真實(shí)條件下應(yīng)用后的特性。
對于未加助熔劑的、非本發(fā)明的對照瀝青(瀝青T1)、瀝青T2到T4和本發(fā)明的瀝青A到C，下表比較了得到的粘度1和粘度2(用mPa.s表示)，以及等于比例粘度2/粘度1的這些粘度的變化因數(shù)值(下文稱為“V指數(shù)”)。

這些結(jié)果總體上顯示1)無添加劑的瀝青T1不僅非常粘(粘度1為79400mPa.s)，而且粘度在老化后有著非常明顯的繼續(xù)增加(粘度2＝110000mpa.s)；2)瀝青T2到T4和A到C中的每一種中所使用的添加劑能夠非常明顯地減少瀝青的初始粘度，添加劑包括根據(jù)本發(fā)明分別用于瀝青A、B和C中的DMI、乳酸丁酯和DBE二元酯組合物；
3)基于向日葵油甲酯的現(xiàn)有技術(shù)的組合物確實(shí)具有使瀝青流化的效果(參見瀝青T3和T4)。另一方面，在目前的情況下，以及包括在與干燥劑組合的情況下(瀝青T4)，它不可能得到差不多與由石化來源的標(biāo)準(zhǔn)助熔劑得到的一樣的“內(nèi)聚力的增加”(參見瀝青T2，粘度1＝9500mPa.s；粘度2＝33300mPa.s)。因此，該組合物不能滿足所有需要的應(yīng)用目標(biāo)，特別是用于重交通道路的建設(shè)；4)根據(jù)本發(fā)明可以使用的化合物，首先是DMI(瀝青A)，還有二價(jià)酸酯(瀝青C)，和較少地，乳酸丁酯(瀝青B)，可以得到更接近于使用所述石化來源的標(biāo)準(zhǔn)試劑所觀察到的性能，特別是“內(nèi)聚力的增加”。
特別地，這里值得強(qiáng)調(diào)的是，作為用于瀝青和/或樹脂組合物的助熔劑，異山梨醇衍生物例如DMI的值可以因此有效地替換現(xiàn)有技術(shù)的輔劑，包括礦物來源的那些，并同時(shí)具有特別有利的內(nèi)在特性，特別是-相對高的閃點(diǎn)，即120℃；-沒有氣味，或?qū)ζつw和眼睛沒有刺激作用；-極低的蒸氣壓，即20℃時(shí)10-5帕斯卡；-對環(huán)境，包括水環(huán)境，沒有負(fù)面影響，特別是沒有生物體內(nèi)積累；-高化學(xué)穩(wěn)定性；-對金屬沒有腐蝕性；-任何比例均能完全溶解于水中，這給予它良好的沖洗性。
由申請人完成的獨(dú)立試驗(yàn)顯示，異山梨醇酯或其他的乳酸酯，特別是主要基于異山梨醇的二酯，例如異山梨醇二辛酸酯，或己基、丁基或十二烷基乳酸酯，也可以用作瀝青助熔劑，與植物油甲酯對比，其產(chǎn)生極度柔軟的瀝青。
實(shí)施例2本實(shí)施例評估根據(jù)本發(fā)明的化合物的優(yōu)點(diǎn)，所述化合物可用于處理瀝青組合物，更特別地，作為溶劑用于清潔表面，所述表面在本發(fā)明中是被這種組合物污染的玻璃板。
將由Eurovia公司提供的熔化形式的“70/100”型瀝青在玻璃板上鋪展成約0.5到1mm厚的薄膜。
由此，當(dāng)該瀝青在室溫鋪展時(shí)，在上面放置用試驗(yàn)溶劑化合物浸泡過的棉毛片。該棉毛被玻璃圓蓋覆蓋，以限制溶劑蒸發(fā)。
每一種化合物根據(jù)兩種試驗(yàn)評估，即-試驗(yàn)1瀝青和浸泡過的棉毛接觸1小時(shí)后，去除棉毛，觀察該化合物作為瀝青溶劑的作用。
該試驗(yàn)1采用以下符號0原樣棉毛；1該棉毛上有微量瀝青；2整個(gè)表面上被污染的棉毛；3瀝青已經(jīng)被溶劑溶解，轉(zhuǎn)移入棉毛；-試驗(yàn)2然后將棉毛在瀝青上摩擦，來評估機(jī)械作用的清潔。
該試驗(yàn)2采用以下符號0原樣棉毛；1該棉毛上有微量瀝青；2變黑的棉毛；3清晰的瀝青侵襲；4瀝青的容易去除。
以下不同的溶劑化合物經(jīng)過試驗(yàn)1和試驗(yàn)2●化合物T1“紅”型柴油，●化合物T2Prodasynthe公司出售的D-檸檬油精，●化合物T3實(shí)施例1中描述的向日葵油甲酯組合物，●化合物A由申請人合成的乳酸己酯，●化合物B75wt％的化合物A和25wt％的化合物T3的混合物，●化合物C50wt％的化合物A和50wt％的化合物T2的混合物，●化合物D75wt％的化合物A和25wt％的化合物T2的混合物，●化合物E由申請人公司從山梨醇和辛酸得到的基于約60wt％(干重/干重)的異山梨醇二辛酸酯和脫水山梨醇二辛酸酯的混合物的組合物，其中，所述組合物還包含異山梨醇和脫水山梨醇的單辛酸酯和脫水山梨醇的三辛酸酯和四辛酸酯。
●化合物F包含50wt％的化合物E和50wt％的化合物T2的混合物，
●化合物G65wt％的化合物T1和實(shí)施例1中所述的35wt％的異山梨醇二甲基酯(DMI)的混合物。
對于化合物T1到T3和A到G的每一種，下表比較了試驗(yàn)1和試驗(yàn)2得到的符號

該表總體上顯示，根據(jù)本發(fā)明可使用的化合物，可以用作溶劑，包括用作共溶劑，用于處理瀝青組合物，特別是用于清潔被這種組合物弄污或污染的表面或材料。
這是一種情況，例如，對于乳酸己酯，其可以有利地完全或部分取代產(chǎn)品，例如柴油、D-檸檬油精或植物油的甲酯。
還有一種情況，對于異山梨醇酯或醚，例如異山梨醇二辛酸酯和異山梨醇二甲基酯(DMI)。
特別是，這里所作的DMI作為瀝青溶劑的功能性觀察報(bào)告，與實(shí)施例1中所指出的該化合物的眾多特性結(jié)合，使得可以設(shè)想將該產(chǎn)品用于工業(yè)清洗或圍繞物(例如槽)、表面(例如實(shí)驗(yàn)室工作臺)或材料(沙子或石頭)的去污，包括其作為一種用于至少部分取代礦物來源(例如柴油)的化合物的用途。
實(shí)施例3在該試驗(yàn)中，研究了異山梨醇二辛酸酯作為助熔劑用于瀝青組合物的優(yōu)點(diǎn)，所述瀝青組合物由瀝青的流變學(xué)類似物組成，并含有(重量)-78％的基于松香的季戊四醇酯的組合物“Dertoline P2L”，由DRT公司出售；-4％的20/20EVA型聚合物，由Arkema公司出售；以及-18％的由申請人制備的異山梨醇二辛酸酯。
對于本發(fā)明的這種瀝青組合物，測定了以下特征-按照NF EN 1427標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)-球法溫度，-按照NF EN 1426標(biāo)準(zhǔn)的針入度，特別是在25℃時(shí)，以及-針入度指數(shù)。
這可與下列對照組合物“T1”和“T2”進(jìn)行比較T1由Eurovia公司提供的“50/70”型的道路瀝青，T2基于85％的Dertoline P2L酯、4％的20/20EVA聚合物以及11％的實(shí)施例1中用于瀝青3和4的向日葵油甲酯的瀝青組合物。
發(fā)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的瀝青組合物具有-55.8℃的環(huán)球法溫度，這高于對照組合物T1(50℃)和T2(55.4℃)得到的環(huán)球法溫度，-以十分之一毫米表示的，25℃時(shí)的針入度值為59，這高于對照組合物T1(52)和T2(47)得到的針入度值，-LCPC針入度指數(shù)約為0(-0.03)，而組合物T1約為(-0.91)，T2約為(-0.96)。
由此，總體上的結(jié)果是，本發(fā)明組合物的流變性質(zhì)比對照組合物的流變性質(zhì)更有利。特別是由于它對溫度變化的較低的敏感性，這使得它可應(yīng)用于更廣泛的領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.至少一種化合物在制備或處理瀝青組合物中的應(yīng)用，所述化合物選自乙醇酸酯、乳酸酯和葡糖酸酯，和戊二酸、琥珀酸和己二酸的甲酯、乙酯和異丁酯，和源自糖，優(yōu)選氫化糖的內(nèi)部脫水產(chǎn)物的醚或酯。
2.如權(quán)利要求1的應(yīng)用，其特征在于，所述化合物是選自乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、乳酸異丁酯、乳酸己酯、乳酸乙基己酯、乳酸辛酯、乳酸癸基酯或乳酸十二烷基酯的一種產(chǎn)品，或這些產(chǎn)品的至少兩種的混合物。
3.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，所述化合物是至少兩種產(chǎn)品的混合物，該產(chǎn)品選自戊二酸、琥珀酸或己二酸的甲酯、乙酯和異丁酯。
4.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，所述化合物是源自糖的內(nèi)部脫水產(chǎn)物的醚或酯，所述糖選自葡萄糖、麥芽糖、乳糖、半乳糖、蔗糖、甘露糖、木糖、核糖、果糖、異麥芽酮糖、山梨糖和艾杜糖，上述糖的氫化等價(jià)物和這些產(chǎn)品的至少兩種的混合物。
5.如權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其特征在于，所述化合物是源自山梨醇、甘露醇或艾杜醇的內(nèi)部脫水的產(chǎn)品的醚或酯，特別是異二縮山梨醇、脫水山梨醇、異二縮甘露醇、縮甘露醇、異二縮艾杜醇或縮艾杜醇的醚或酯，或這些產(chǎn)品的至少兩種的混合物。
6.如權(quán)利要求4或5所述的應(yīng)用，其特征在于，所述化合物選自異二縮山梨醇、脫水山梨醇、異二縮甘露醇、縮甘露醇、異二縮艾杜醇或縮艾杜醇的乙酯、甲酯、乙酰酯、丁酯、異丁酯、己酯、2-乙基己酯、辛烯酯、月桂酯、棕櫚酯、十八烷酯或油酯衍生物，和這些產(chǎn)品的至少兩種的混合物。
7.如權(quán)利要求4到6中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其特征在于，所述化合物重量(干重/干重)的至少50％由異二縮山梨醇、脫水山梨醇、異二縮甘露醇和/或異二縮艾杜醇的二醚或二酯組成。
8.如權(quán)利要求5到7中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其特征在于，所述化合物重量(干重/干重)的至少50％由異二縮山梨醇二甲基酯組成。
9.如權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于，所述化合物重量(干重/干重)的至少80％由異二縮山梨醇二甲基酯組成。
10.如權(quán)利要求1到9中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其特征在于，所述化合物的閃點(diǎn)為大于65℃且小于175℃，優(yōu)選大于90℃且小于170℃，更優(yōu)選大于100℃且小于165℃。
11.如權(quán)利要求1到10中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其特征在于，所述化合物的分子量為100到300，優(yōu)選130到300，更優(yōu)選150到250。
12.如權(quán)利要求1到11中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其特征在于，所述化合物用于制備或處理組合物，所述組合物選自原油、瀝青和瀝青粘合劑，特別是純?yōu)r青、道路瀝青、工業(yè)瀝青、氧化瀝青、加過稀釋劑的瀝青、流化瀝青、聚合物改性瀝青，所述聚合物特別是人造橡膠彈性體和/或熱塑性聚合物，用于陰離子或陽離子乳液的瀝青以及陰離子或陽離子瀝青乳液，所述瀝青的流變學(xué)類似物以及基于至少一種天然來源的樹脂的瀝青粘合劑結(jié)合料，隨后其可任意地改性、涂層，特別是表面涂層，筑路拌料，特別是熱筑路拌料和可貯藏的筑路拌料，和瀝青漆。
13.如權(quán)利要求1到12中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其特征在于，所述的瀝青組合物用于(再)建造、維護(hù)、維修和/或清潔交通公路、防漏樣板、人行道覆層、藝術(shù)品覆層、建筑或住宅覆層、熱絕緣和聲絕緣、用于抗蝕或抗?jié)竦姆缆┎牧匣蚋采w材料、操作、儲存或運(yùn)輸表面或圍繞物，例如實(shí)驗(yàn)室工作臺、槽、泵和水塔、或被污染的物料，例如沙子、石頭或活的生物體。
14.如權(quán)利要求1到13中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其特征在于，所述的瀝青組合物包含至少一種產(chǎn)品，選自瀝青、天然或合成彈性體，特別是聚丁二烯類、天然膠乳、橡膠、苯乙烯-丁二烯(SBR)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)或乙烯共聚物、熱塑性聚合物，特別是聚烯烴、聚酰胺、聚酯、聚乳酸酯、多羥基烷酸酯或聚丁烯琥珀酸酯類、天然或改性的天然樹脂、礦物、動植物油和所述油的衍生物、表面活性劑、粘合劑、流變劑、交聯(lián)劑、顏料、染料和顆粒，例如石頭、砂礫、碎礫石和/或沙子。
15.如權(quán)利要求1到14中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，用于制備建筑和民用工業(yè)材料，特別是公路建設(shè)材料。
16.用于制備或處理瀝青組合物的方法，其特征在于，所述組合物處于與至少一種化合物接觸，所述化合物選自乙醇酸酯、乳酸酯和葡糖酸酯，和戊二酸、琥珀酸和己二酸的甲酯、乙酯和異丁酯，和源自糖，優(yōu)選氫化糖的內(nèi)部脫水產(chǎn)物的醚或酯。
17.瀝青組合物，其特征在于，該瀝青組合物以0.1wt％到95wt％的比例，優(yōu)選以0.5wt％到50wt％的比例，包含至少一種化合物，所述化合物選自乙醇酸酯、乳酸酯和葡糖酸酯，和戊二酸、琥珀酸和己二酸的甲酯、乙酯和異丁酯，和源自糖，優(yōu)選氫化糖的內(nèi)部脫水產(chǎn)物的醚或酯。
18.如權(quán)利要求17所述的瀝青組合物，其特征在于，該瀝青組合物包含1wt％到30wt％的至少一種所述化合物。
19.如權(quán)利要求18所述的瀝青組合物，其特征在于，該瀝青組合物包含1％到18wt％的至少一種所述化合物。
20.至少一種化合物作為瀝青組合物的助熔劑的應(yīng)用，所述化合物選自乙醇酸酯、乳酸酯和葡糖酸酯，和戊二酸、琥珀酸和己二酸的甲酯、乙酯和異丁酯，和源自糖，優(yōu)選氫化糖的內(nèi)部脫水產(chǎn)物的醚或酯。
21.如權(quán)利要求20所述的應(yīng)用，其特征在于，所述化合物是異二縮山梨醇二甲基酯。
22.如權(quán)利要求21所述的應(yīng)用，其特征在于，所述異二縮山梨醇二甲基酯與植物油的甲酯組合使用。
23.至少一種化合物作為瀝青組合物的清潔劑的應(yīng)用，所述化合物選自乙醇酸酯、乳酸酯和葡糖酸酯，和戊二酸、琥珀酸和己二酸的甲酯、乙酯和異丁酯，和源自糖，優(yōu)選氫化糖的內(nèi)部脫水產(chǎn)物的醚或酯。
24.如權(quán)利要求23所述的應(yīng)用，其特征在于，所述化合物是異二縮山梨醇二甲基酯。
25.如權(quán)利要求20到24中任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其特征在于，所述化合物的閃點(diǎn)為大于65℃且小于175℃，優(yōu)選大于90℃且小于170℃，更優(yōu)先大于100℃且小于165℃，和/或分子量為100到300，優(yōu)選130到300，更優(yōu)選150到250。
全文摘要
本發(fā)明涉及至少一種化合物在制備或處理瀝青組合物中的應(yīng)用，所述化合物選自乙醇酸酯、乳酸酯和葡糖酸酯，和戊二酸、琥珀酸和己二酸的甲酯、乙酯和異丁酯，以及源自糖，優(yōu)選氫化糖的內(nèi)部脫水產(chǎn)物的醚或酯。本發(fā)明還涉及用于制備或處理這種組合物的方法和所得的組合物。
文檔編號C08K5/101GK101080450SQ200580043584
公開日2007年11月28日 申請日期2005年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月22日
發(fā)明者萊昂·曼蒂克, 若埃爾·貝爾奈特, 米歇爾·馬茲, 弗雷德里克·德爾福斯 申請人:羅蓋特公司