DE102019107726B4

DE102019107726B4 - Zusatz für bitumenhaltige Dichtungsbahn, Verfahren zur Herstellung einer bitumenhaltigen Dichtungsbahn, Bitumenzusammensetzung und Verwendung der Bitumenzusammensetzung

Info

Publication number: DE102019107726B4
Application number: DE102019107726.5A
Authority: DE
Inventors: Takayuki Shiromoto
Original assignee: Asahi Kasei Corp; Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Kasei Corp; Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2018-04-04
Filing date: 2019-03-26
Publication date: 2024-09-26
Anticipated expiration: 2039-03-27
Also published as: DE102019107726A1; FR3079835A1; FR3079835B1

Abstract

Zusatz für bitumenhaltige Dichtungsbahnen, umfassend einen Zusatz (A), welcher eine vinylaromatische Monomereinheit und eine konjugierte Dienmonomereinheit umfasst, wobei der Hydrierungsgrad der in der konjugierten Dienmonomereinheit enthaltenen Doppelbindungen 10 Mol-% oder mehr und 85 Mol-% oder weniger beträgt, wobei der Zusatz (A) 30 Massen-% oder mehr und 95 Massen-% oder weniger eines Blockcopolymers (a) und 5 Massen-% oder mehr und 70 Massen-% oder weniger eines Blockcopolymers (b) umfasst, wobei:das Blockcopolymer (a) ein Blockcopolymer ist, das einen Polymerblock enthält, der hauptsächlich aus einer vinylaromatischen Monomereinheit aufgebaut ist, und einen Polymerblock, der hauptsächlich aus einer konjugierten Dienmonomereinheit aufgebaut ist, und ein Peak-Molekulargewicht von 30000 oder größer und 150000 oder kleiner aufweist;das Blockcopolymer (b) ein Blockcopolymer ist, das einen Polymerblock enthält, der hauptsächlich aus einer vinylaromatischen Monomereinheit aufgebaut ist, und einen Polymerblock, der hauptsächlich aus einer konjugierten Dienmonomereinheit aufgebaut ist; unddas Verhältnis des Peak-Molekulargewichts des Blockcopolymers (b) zum Peak-Molekulargewicht des Blockcopolymers (a) 1,5 oder mehr und weniger als 6,0 ist; undeinen Zusatz (B), der eine vinylaromatische Monomereinheit und eine konjugierte Dienmonomereinheit umfasst, wobei der Hydrierungsgrad von in der konjugierten Dienmonomereinheit enthaltenen Doppelbindungen 0 Mol-% ist,wobei der Zusatz (B) eine Mischung aus S-B-S, (S-B)2-X (Blockcopolymer (d)) und S-B (Blockcopolymer (c)), eine Mischung aus (S-B)3-X (Blockcopolymer (d)) und S-B (Blockcopolymer (c)) oder eine Mischung aus (S-B)4-X (Blockcopolymer (d)) und S-B (Blockcopolymer (c)) ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zusatz für bitumenhaltige Dichtungsbahnen bzw. bitumenhaltige schichtförmige Dichtungsprodukte, ein Verfahren zur Herstellung einer bitumenhaltigen Dichtungsbahn, eine Bitumenzusammensetzung und die Verwendung der Bitumenzusammensetzung.
Beschreibung der verwandten Technik
Bisher wurden Bitumenzusammensetzungen häufig für Anwendungen wie Straßenbeläge, Dichtungsbahnen, Schalldämmbahnen und Bedachungen verwendet.
Zur Verwendung der Bitumenzusammensetzungen für verschiedene Anwendungen wurden viele Versuche unternommen, um die Eigenschaften von Bitumen durch Zugabe verschiedener Polymere zu verbessern.
Als Polymere werden beispielsweise Blockcopolymere mit einer konjugierten Dienmonomereinheit und einer vinylaromatischen Monomereinheit verwendet.
Bei der Herstellung von Bitumendachbahnen oder Bitumendichtungsbahnen wurde unter dem Gesichtspunkt der Energieeinsparung, der Verringerung der Umweltbelastung, der Verbesserung der Arbeitsumgebung usw. in den letzten Jahren häufig ein Kaltaufbringverfahren zur Verklebung eines Bedachungsmaterials, das auf der Rückseite eine Autohäsionsschicht aufweist, mit einem Trägermaterial eingesetzt.
Als die oben erwähnten bitumenhaltigen Bitumenzusammensetzungen, die Bitumen mit zugesetzten Blockcopolymeren enthalten, sind bisher Bitumenzusammensetzungen offenbart worden, denen Blockcopolymere mit verschiedenen spezifischen Strukturen zugesetzt wurden (siehe beispielsweise die japanischen Patentoffenlegungsschriften Nrn. JP H01-101 371 A , JP 2006- 299 024 A und JP 2001-164 081 A.
Die in den japanischen Patentoffenlegungsschriften Nrn. JP H01-101 371 A , JP 2006- 299 024 A und JP 2001-164 081 A offenbarten Technologien sind jedoch unter dem Gesichtspunkt der Ausgewogenheit von Eigenschaften wie einem hohen Erweichungspunkt, einer ausgezeichneten niedrigen Viskosität und einer hohen Klebrigkeit in einem Bereich von niedriger Temperatur zu einer hohen Temperatur noch nicht ausreichend. Daher besteht ein Bedarf nach weiteren Verbesserungen.
Leider verursachen herkömmliche bekannte Bitumenzusammensetzungen, wenn sie mit anderen Mischungsstoffen wie Ölen versetzt werden, mit der Zeit auch Ausblutungen, was zu einer Verschlechterung der Klebrigkeit führt.
Der Aufbau von bitumenhaltigen Dichtungsbahnen während der Wintersaison kann beim Abrollen gebogener Dichtungsbahnen während der Verklebung der Dichtungsbahnen zu Rissen in den Dichtungsbahnen führen.
Um demgemäß die Niedrigtemperaturbiegefähigkeit von bitumenhaltigen Dichtungsbahnen zu verbessern, ist versucht worden, die Menge eines einer Bitumenzusammensetzung zugegebenen Öls zu erhöhen oder dem Bitumen ein StyrolButadien-Styrol-Copolymer mit einem Hydrierungsgrad von 0% zuzugeben. Leider wird durch diese Versuche das Ausbluten des Öls usw. erleichtert und ausreichende Eigenschaften in Bezug auf die Ausgewogenheit physikalischer Eigenschaften werden nicht erhalten. Daher besteht ein Bedarf nach weiteren Verbesserungen.
JP 2017-025144 A offenbart hydrierte Blockcopolymere, die gekuppelt oder ungekuppelt sein können. Die hydrierten Blockcopolymere können zusammen mit nicht-hydrierten SBS-Blockcopolymeren verwendet werden.
Dementsprechend ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Additiv für bitumenhaltige Dichtungsbahnen bereitzustellen, womit eine Bitumenzusammensetzung erhalten werden kann, die bei der Herstellung eine niedrige Mischtemperatur erzielt, einen hohen Erweichungspunkt aufweist, ausgezeichnet bezüglich einer niedrigen Viskosität ist, eine hohe Klebrigkeit in einem Bereich von einer niedrigen Temperatur bis zu einer hohen Temperatur aufweist, eine geringere Ölausblutung verursacht und eine ausgezeichnete Biegefähigkeit bei niedrigen Temperaturen aufweist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfinder haben sorgfältige Untersuchungen durchgeführt, um die Probleme der oben erwähnten herkömmlichen Techniken zu lösen und haben in der Folge die vorliegende Erfindung fertiggestellt, indem sie festgestellt haben, dass ein Zusatz für bitumenhaltige Dichtungsbahnen, der ein vorgegebenes Polymer mit einer bestimmten Molekülstruktur enthält, in der Lage ist, eine Bitumenzusammensetzung zu ergeben, die während der Herstellung eine niedrige Mischtemperatur ergibt, einen hohen Erweichungspunkt aufweist, ausgezeichnet bezüglich der niedrigen Viskosität ist, eine hohe Klebrigkeit in einem Bereich von einer niedrigen Temperatur bis zu einer hohen Temperatur aufweist, weniger Ölausbluten verursacht und eine ausgezeichnete Biegefähigkeit bei niedrigen Temperaturen aufweist.
Genauer betrifft die vorliegende Erfindung einen Zusatz für bitumenhaltige Dichtungsbahnen wie im unabhängigen Anspruch 1 definiert, ein Verfahren zur Herstellung einer bitumenhaltige Dichtungsbahn gemäß dem unabhängigen Anspruch 7, eine Bitumenzusammensetzung gemäß dem unabhängigen Anspruch 8 und die Verwendung der Bitumenzusammensetzung nach Anspruch 10.
Durch die vorliegende Erfindung kann ein Zusatz für bitumenhaltige Dichtungsbahnen bzw. wasserdichte Bahnen bereitgestellt werden, mit dem eine Bitumenzusammensetzung erhalten werden kann, die während der Herstellung eine niedrige Mischtemperatur erreicht, einen hohen Erweichungspunkt aufweist, eine ausgezeichnete, niedrige Viskosität aufweist, eine hohe Klebrigkeit in einem Bereich von einer niedrigen Temperatur bis zu einer hohen Temperatur aufweist, weniger Ölausblutung verursacht und eine hervorragende Biegefähigkeit bei niedrigen Temperaturen aufweist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung (im Folgenden als „vorliegende Ausführungsform“ bezeichnet) ausführlich beschrieben.
Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen dienen zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung und sollen die vorliegende Erfindung nicht auf den nachfolgend beschriebenen Inhalt einschränken.
[Zusatz für bitumenhaltige Dichtungsbahn]
Der Zusatz für bitumenhaltige Dichtungsbahnen (waterproof sheets) der vorliegenden Ausführungsform umfasst:

einen Zusatz (A), der eine vinylaromatische Monomereinheit und eine konjugierte Dienmonomereinheit umfasst, wobei der Hydrierungsgrad der in der konjugierten Dienmonomereinheit enthaltenen Doppelbindungen 10 Mol-% oder mehr und 85 Mol-% oder weniger beträgt.

In diesem Zusammenhang besteht der Zusatz (A) aus einem Blockcopolymer. Eine das Blockcopolymer bildende Einheit wird als „eine Monomereinheit“ bezeichnet und wird einfach als „ein Monomer“ bezeichnet, wobei „einheit“ weggelassen wird, wenn diese als Material für ein Polymer beschrieben wird.
In dieser Beschreibung bedeutet der Begriff „hauptsächlich aufgebaut aus“, dass der Gehalt einer vorbestimmten Monomereinheit in dem Polymerblock 60 Massen-% oder mehr ist, bevorzugt 80 Massen-% oder mehr, bevorzugter 90 Massen-% oder mehr und weiter bevorzugt 95 Massen-% oder mehr.
Die Obergrenze ist nicht besonders eingeschränkt und beträgt bevorzugt 100 Massen-% oder weniger oder bevorzugt 99 Massen-% oder weniger.
(Aufbau des Zusatzes (A))
In der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Zusatz (A) unter dem Gesichtspunkt der hohen Klebrigkeit einer bitumenhaltigen Dichtungsbahnen in einem Bereich von einer niedrigen Temperatur bis zu einer hohen Temperatur Blockcopolymer (a) und Blockcopolymer (b), die später beschrieben werden.
Das Blockcopolymer (a) ist eine Komponente mit niedrigem Molekulargewicht, und das Blockcopolymer (b) ist eine Komponente mit hohem Molekulargewicht. Die Ausgewogenheit zwischen der Verklebbarkeit einer Bitumenzusammensetzung an eine Klebefläche und der Elastizität nach dem Verkleben ist wichtig für die Ausübung der Klebrigkeit. Eine bevorzugte Ausführungsform enthält die Blockcopolymere (a) und (b) unter dem Gesichtspunkt, dass die Kombination der niedrigmolekularen Komponente und der hochmolekularen Komponente eine Anpassung des Additivs an die gewünschte Leistung ermöglicht.
Mit zunehmendem Anteil des Blockcopolymers (a) als niedrigmolekularer Komponente besteht die Tendenz, dass die Verklebbarkeit verbessert wird aber die Elastizität verringert wird. Andererseits besteht mit zunehmendem Anteil des Blockcopolymers (b) als hochmolekularer Komponente die Tendenz, dass die Verklebbarkeit verringert wird aber die Elastizität verbessert wird. Insbesondere die Verklebbarkeit hat im Bereich niedriger Temperaturen einen starken Einfluss, während die Elastizität im Bereich hoher Temperaturen einen starken Einfluss hat.
Das Blockcopolymer (b), das eine Komponente mit hohem Molekulargewicht ist, umfasst bevorzugt ein vorbestimmtes Blockcopolymer (b-2), und das Verhältnis des Gewichtsmittels des Molekulargewichts des Blockcopolymers (b-2) zu dem Gewichtsmittel des Molekulargewichts des Blockcopolymers (a) ist bevorzugt 2,4 oder mehr und weniger als 3,5, bevorzugter 2,5 oder mehr und weniger als 3,4 und weiter bevorzugt 2,6 oder mehr und weniger als 3,3.
Der Gehalt des Blockcopolymers (b-2) liegt bevorzugt im Bereich von 15 bis 80 Massen-% in dem Blockcopolymer (b).
Das Blockcopolymer (b), das das Blockcopolymer (b-2) enthält, bewirkt, dass eine ausgezeichnete Ausgewogenheit zwischen den Eigenschaften eines hohen Erweichungspunkt und niedriger Viskosität einer Bitumenzusammensetzung erhalten werden kann.
Das Blockcopolymer (b), das eine Komponente mit hohem Molekulargewicht ist, umfasst bevorzugt ein vorbestimmtes Blockcopolymer (b-3), und das Verhältnis des Gewichtsmittels des Molekulargewichts des Blockcopolymers (b-3) zu dem Gewichtsmittel des Molekulargewichts des Blockcopolymers (a) beträgt bevorzugt 3,4 oder mehr und weniger als 4,5, bevorzugter 3,4 oder mehr und weniger als 4,4, weiter bevorzugt 3,4 oder mehr und weniger als 4,3.
Der Gehalt des Blockcopolymers (b-3) liegt vorzugsweise im Bereich von 15 bis 80 Massen-% in dem Blockcopolymer (b).
Das Blockcopolymer (b), welches das Blockcopolymer (b-3) enthält, bewirkt, dass eine ausgezeichnete Ausgewogenheit zwischen den Eigenschaften eines hohen Erweichungspunkts und einer niedrigen Viskosität einer Bitumenzusammensetzung erhalten werden kann.
Das Blockcopolymer (a), welches eine Komponente mit niedrigem Molekulargewicht ist, die in dem Zuatz (A) enthalten ist, ist ein Blockcopolymer, das einen Polymerblock enthält, der hauptsächlich aus einer vinylaromatischen Monomereinheit aufgebaut ist, und einen Polymerblock, der hauptsächlich aus einer konjugierten Dienmonomereinheit aufgebaut ist, und das ein Peak-Molekulargewicht von 30000 oder größer und 150000 oder kleiner aufweist. Das Blockcopolymer (b), das eine in dem Zusatz (A) enthaltene Komponente mit hohem Molekulargewicht ist, enthält einen Polymerblock, der hauptsächlich aus einer vinylaromatischen Monomereinheit aufgebaut ist, und einen Polymerblock, der hauptsächlich aus einer konjugierten Dienmonomereinheit aufgebaut ist.
Das Peak-Molekulargewicht des Blockcopolymers (b) beträgt unter dem Gesichtspunkt eines hohen Erweichungspunktes und einer niedrigen Viskosität der Bitumenzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform bevorzugt das 1,5-fache oder mehr und weniger als das 6,0-fache, bevorzugter das 1,6-fache oder mehr und das 5,8-fache oder weniger, weiter bevorzugt das 1,7-fache oder mehr und das 5,6-fache oder weniger des Peak-Molekulargewichts des Blockcopolymers (a).
Die Peak-Molekulargewichte des Blockcopolymers (a) und des Blockcopolymers (b) können durch die Einstellung der Mengen an Monomeren in Bezug auf einen Initiator während der Polymerisation und/oder die Einstellung der Geschwindigkeit der Kupplungsreaktion gesteuert werden. Weiterhin kann das Verhältnis zwischen diesen auf den oben beschriebenen Zahlenbereich eingestellt werden.
Die Peak-Molekulargewichte der Blockcopolymere können durch ein in den später genannten Beispielen beschriebenes Verfahren bestimmt werden.
Das Blockcopolymer (a) weist unter dem Gesichtspunkt der Produktivität des Blockcopolymers, des Erweichungspunktes der Bitumenzusammensetzung und der Viskosität der Bitumenzusammensetzung bevorzugt einen Polymerblock auf, der hauptsächlich aus einer vinylaromatischen Monomereinheit aufgebaut ist, und einen Polymerblock, der hauptsächlich aus einer konjugierten Dienmonomereinheit aufgebaut ist.
Das Blockcopolymer (b) weist unter dem Gesichtspunkt der Produktivität bzw. Herstellbarkeit des Blockcopolymers, des Erweichungspunktes der Bitumenzusammensetzung und der Viskosität der Bitumenzusammensetzung bevorzugt zwei oder mehr Polymerblöcke auf, die hauptsächlich aus einer vinylaromatischen Monomereinheit aufgebaut sind, und eine oder mehr Polymerblöcke, die hauptsächlich aus einer konjugierten Dienmonomereinheit aufgebaut sind.
Das Blockcopolymer (a) enthält bevorzugt mindestens ein Blockcopolymer, das aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus S-B und Blockcopolymeren der folgenden Formeln (i) bis (iii), und das Blockcopolymer (b) enthält bevorzugt mindestens ein Blockcopolymer, das aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Blockcopolymeren der folgenden Formeln (i) bis (vi).
${(S - B)}_{n}$
$B - {(S - B)}_{n}$
$S - {(B - S)}_{n}$
$S - {(B - S)}_{n} - X$
${[{(S - B)}_{k} - S]}_{m} - X$
${[{(S - B)}_{k} - S]}_{m} - X$
In dem S-B und den Formeln (i) bis (vi) stellt S einen Polymerblock dar, der hauptsächlich aus einer vinylaromatischen Monomereinheit aufgebaut ist, und B stellt einen Polymerblock dar, der hauptsächlich aus einer konjugierten Dienmonomereinheit aufgebaut ist.
X stellt einen Rest eines Kupplungsmittels oder einen Rest eines Polymerisationsinitiators wie z.B. polyfunktionelles Organolithium dar, m ist eine ganze Zahl von 2 bis 6 und n und k sind jeweils unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 1 bis 4.
Die Werte von m, n und k in den Formeln (i) bis (vi) können gleich oder verschieden sein.
Wenn eine Mehrzahl von Blöcken S oder B in jedem Blockcopolymer vorhanden ist, kann deren jeweiliger Aufbau wie z.B. das Molekulargewicht und deren Zusammensetzung gleich oder unterschiedlich sein.
In den Formeln (iv) bis (vi) stellt X wie vorstehend beschrieben einen Rest eines Kupplungsmittels oder einen Rest eines Polymerisationsinitiators, wie z. B. polyfunktionelles Organolithium, dar. X ist unter dem Gesichtspunkt der Molekulargewichtskontrolle des Blocks bevorzugt ein Rest eines Kupplungsmittels.
Beispiele für das Kupplungsmittel sind unter anderem Siliciumtetrachlorid, Zinntetrachlorid, Epoxidverbindungen, polyhalogenierte Kohlenwasserstoffverbindungen, Carbonsäureesterverbindungen, Polyvinylverbindungen, Alkoxysilanverbindungen, halogenierte Silanverbindungen und Esterverbindungen.
Das Blockcopolymer (b) kann eine Mischung aus einer gekuppelten Form, in der X ein Rest eines Kupplungsmittels ist, und einem Blockcopolymer ohne X sein.
X ist unter dem Gesichtspunkt der thermischen Zersetzungsbeständigkeit des Blockcopolymers während der Herstellung der Bitumenzusammensetzung bevorzugt ein Rest eines Kupplungsmittels, bestehend aus einer Alkoxysilanverbindung oder einer Epoxidverbindung.
Beispiele für die Alkoxysilanverbindung, die als Kupplungsmittel dient, sind unter anderem:

Tetraalkoxysilanverbindungen wie Tetramethoxysilan und gleiche Typen von Verbindungen wie dieses;
Tetraaryloxysilanverbindungen wie Tetraphenoxysilan und gleiche Typen von Verbindungen wie dieses;
Alkylalkoxysilanverbindungen mit 2 oder 3 oder mehr Alkoxygruppen, wie Methyltriethoxysilan und gleiche Typen von Verbindungen wie dieses; Alkylaryloxysilanverbindungen mit 2 oder 3 oder mehr Aryloxygruppen, wie Methyltriphenoxysilan und gleiche Typen von Verbindungen wie diese;
Alkenylalkoxysilanverbindungen mit 2 oder 3 oder mehr Alkoxygruppen, wie Vinyltrimethoxysilan und gleiche Typen von Verbindungen wie diese; und Halogenalkoxysilanverbindungen, wie Trimethoxychlorosilan und gleiche Typen von Verbindungen wie diese.
Unter diesen ist Alkylalkoxysilan mit 2 bis 4 Alkylalkoxygruppen im Hinblick auf die Beständigkeit gegenüber Hitzezersetzung und der Produktivität des Blockcopolymers bevorzugt.

Beispiele für die als Kupplungsmittel dienende Epoxidverbindung sind unter anderem polyepoxidierte Pflanzenöle wie epoxidiertes Sojaöl und epoxidiertes Leinöl, epoxidiertes Polybutadien und epoxidiertes Tetraallyletherpentaerythritol.
Unter diesen ist eine Epoxidverbindung, die eine Phenylgruppe aufweist, unter dem Gesichtspunkt der Beständigkeit gegenüber Hitzezersetzung und der Produktivität des Blockcopolymers bevorzugt.
Die Anzahl der Alkoxysilylgruppen oder Epoxygruppen in der Alkoxysilanverbindung oder der Epoxidverbindung beträgt unter dem Gesichtspunkt einer niedrigen Mischtemperatur für die Bitumenzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform, der niedrigen Viskosität der Bitumenzusammensetzung und eines geringeren Abbaus eines Polymers in der Bitumenzusammensetzung bevorzugt 2 bis 5, bevorzugter 2 bis 4, weiter bevorzugt 3 bis 4, noch weiter bevorzugt 4, pro Molekül.
Es muss nicht unbedingt sein, dass die Grenze zwischen den Blöcken oder die am weitesten voneinander entfernten Punkte jedes Blocks in dem Blockcopolymer klar erkennbar sind.
So kann beispielsweise ein Copolymerblock aus einer vinylaromatischen Monomereinheit und einer konjugierten Dienmonomereinheit vorhanden sein. Auch kann eine Vielzahl der Copolymerblöcke miteinander koexistieren. Der Polymerblock (S), der hauptsächlich aus einer vinylaromatischen Monomereinheit aufgebaut ist, kann eine Vielzahl von Segmenten enthalten, die sich im Gehalt der vinylaromatischen Monomereinheit unterscheiden.
Das Blockcopolymer (b), das eine Komponente mit hohem Molekulargewicht ist, die in dem Zusatz (A) enthalten ist, enthält bevorzugt ein Blockcopolymer, das durch (S-B)_m-X dargestellt wird (wobei m eine ganze Zahl von 2 bis 4 ist, S ein Polymerblock ist, der hauptsächlich aus einer vinylaromatischen Monomereinheit aufgebaut ist, B ein Polymerblock ist, der hauptsächlich aus einer konjugierten Dienmonomereinheit aufgebaut ist, und X ein Rest eines Kupplungsmittels oder ein Rest eines Polymerisationsinitiators ist), und enthält bevorzugter ein Blockcopolymer, das durch (S-B)₄-X dargestellt wird (wobei S ein Polymerblock ist, der hauptsächlich aus einer vinylaromatischen Monomereinheit aufgebaut ist, B ein Polymerblock ist, der hauptsächlich aus einer konjugierten Dienmonomereinheit aufgebaut ist, und X ein Rest eines Kupplungsmittels ist), unter dem Gesichtspunkt einer niedrigen Mischtemperatur während der Herstellung der Bitumenzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform, der niedrigen Viskosität der Bitumenzusammensetzung, dem geringeren Abbau eines Polymers in der Bitumenzusammensetzung und dem hohen Erweichungspunkt der Bitumenzusammensetzung.
Das Blockcopolymer (b) enthält unter dem Gesichtspunkt einer niedrigen Viskosität der Bitumenzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform und eines hohen Erweichungspunktes der Bitumenzusammensetzung weiterhin bevorzugt (S-B)₃-X und (S-B)₄-X.
Der Anteil des Blockcopolymers (a) im Verhältnis zur Gesamtmenge des Blockcopolymers (a) und des Blockcopolymers (b) beträgt unter dem Gesichtspunkt einer niedrigen Mischtemperatur für die Bitumenzusammensetzung, einer niedrigen Viskosität der Bitumenzusammensetzung und einer hohen Klebrigkeit der Bitumenzusammensetzung 30 Massen-% oder mehr, bevorzugter 40 Massen-% oder mehr, weiter bevorzugt 50 Massen-% oder mehr, noch weiter bevorzugt 60 Massen-% oder mehr.
Der Anteil des Blockcopolymers (a) beträgt unter dem Gesichtspunkt einer hohen Rückformung nach Dehnung bzw. elastischen Rückstellung der Bitumenzusammensetzung und eines hohen Erweichungspunktes der Bitumenzusammensetzung 95 Massen-% oder weniger, bevorzugter 90 Massen-% oder weniger, weiter bevorzugt 85 Massen-% oder weniger, noch weiter bevorzugt 80 Massen-% oder weniger.
In der vorliegenden Beschreibung bezieht sich die „Rückformung nach Dehnung der Bitumenzusammensetzung“ auf die Eigenschaft (elastische Rückstellung), die bestimmt wird, indem die Bitumenzusammensetzung mit einer hantelförmigen Form geformt wird, dann der zentrale Teil des geformten Produkts geschnitten wird, wobei das geformten Produkt gestreckt/gedehnt wird und dann untersucht wird, ob das geschnittene Produkt die ursprüngliche Länge wiederherstellt.
Insbesondere wird die Rückformung nach Dehnung der Bitumenzusammensetzung durch Messung gemäß den folgenden Verfahrensschritten (1) bis (6) bestimmt.

(1) Eine geschmolzene Bitumenzusammensetzung wird in eine Form mit Hantel-Form eingespritzt (z.B. Länge × Breite × Dicke = ca. 12 cm ×5 cm 5 cm ×1 cm).
(2) Eine kalte Bitumenzusammensetzung (mit beiden Enden an Spannvorrichtungen für die Hantel befestigt) wird in ein Wasserbad von 25°C gestellt.
(3) Beide Enden der Hantel werden von den Spannvorrichtungen gehalten und mit einer bestimmten Geschwindigkeit gezogen.
(4) Die Hantel wird auf 20 cm gestreckt, es wird gestoppt und dann wird ca. 5 Minuten lang gehalten.
(5) Während beide Enden der Hantel gehalten werden, wird die Hantel in der Mitte geschnitten.
(6) Die geschnittene Hantel versucht, ihre Länge (ca. 12 cm) von vor dem Strecken der Hantel (von der Länge von 20 cm - α einschließlich der beiden geschnittenen Teile unmittelbar nach dem Schneiden) wiederherzustellen, wenn die Kautschukelastizität erhalten bleibt. Daher wird der Grad der Wiederherstellung nach Ablauf der vorgegebenen Zeit gemessen. α stellt die bereits wiederhergestellte Länge der Hantel zum Zeitpunkt der Messung nach Ablauf der vorgegebenen Zeit dar.

Das Verhältnis des Blockcopolymers (b) zur Gesamtmenge des Blockcopolymers (a) und des Blockcopolymers (b) beträgt unter dem Gesichtspunkt einer hohen Rückformung nach Dehnung der Bitumenzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform, eines hohen Erweichungspunktes der Bitumenzusammensetzung und einer ausgezeichneten Niedrigtemperaturbiegefähigkeit der Bitumenzusammensetzung 5 Massen-% oder mehr, bevorzugter 10 Massen-% oder mehr, weiter bevorzugt 15 Massen-% oder mehr, noch weiter bevorzugt 20 Massen-% oder mehr.
Der Anteil des Blockcopolymers (b) beträgt unter dem Gesichtspunkt einer niedrigen Mischtemperatur für die Bitumenzusammensetzung und einer niedrigen Viskosität der Bitumenzusammensetzung 70 Massen-% oder weniger, bevorzugter 65 Massen-% oder weniger, weiter bevorzugt 60 Massen-% oder weniger, noch weiter bevorzugt 50 Massen-% oder weniger. Das Blockcopolymer (b) mit einem höheren Molekulargewicht als das des Blockcopolymers (a) weist eine höhere Kautschukelastizität auf. Es kann daher angenommen werden, dass ein relativ hoher Anteil des Blockcopolymers (b) einen positiven Einfluss auf Kennzeichen wie z.B. den Erweichungspunkt und die Niedrigtemperaturbiegefähigkeit der Bitumenzusammensetzung hat, zu denen die Kautschukelelastizität beiträgt.
Das Peak-Molekulargewicht des Blockcopolymers (a) ist unter dem Gesichtspunkt eines hohen Erweichungspunktes der Bitumenzusammensetzung 30000 oder größer, vorzugsweise 40000 oder größer, vorzugsweise 45000 oder größer. Das Peak-Molekulargewicht des Blockcopolymers (a) ist unter dem Gesichtspunkt einer niedrigen Mischtemperatur für die Bitumenzusammensetzung, einer niedrigen Viskosität der Bitumenzusammensetzung und einem geringeren Abbau eines Polymers in der Bitumenzusammensetzung 150000 oder kleiner, bevorzugt 130000 oder kleiner, bevorzugter 120000 oder kleiner, weiter bevorzugt 110000 oder kleiner, noch weiter bevorzugt 100000 oder kleiner.
Das Peak-Molekulargewicht des Blockcopolymers (b) beträgt unter dem Gesichtspunkt eines hohen Erweichungspunktes der Bitumenzusammensetzung und einer niedrigen Viskosität der Bitumenzusammensetzung das 1,5-fache bis weniger als das 6,0-fache, bevorzugt das 1,7- bis 5-fache, bevorzugter das 1,8- bis 4,5-fache des Peak-Molekulargewichts des vorstehend erwähnten Blockcopolymers (a).
Wenn das Blockcopolymer (b) (S-B)_m-X ist, ist das Peak-Molekulargewicht von (S-B)_m-X unter dem Gesichtspunkt eines hohen Erweichungspunktes und eines hohen Zug-Rückstellvermögens der Bitumenzusammensetzung bevorzugt das m-fache des Peak-Molekulargewichts des durch S-B oder S-B-X dargestellten Blockcopolymers (a). Das Peak-Molekulargewicht jedes Polymers kann durch ein Verfahren bestimmt werden, das in den später genannten Beispielen beschrieben ist.
Der Gehalt der vinylaromatischen Monomereinheit in dem Zusatz (A) ist bevorzugt 20 Gew.-% oder mehr, bevorzugter 22 Gew.-% oder mehr, weiter bevorzugt 24 Gew.-% oder mehr, noch weiter bevorzugt 26 Gew.-% oder mehr, im Hinblick auf einen hohen Erweichungspunkt der Bitumenzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform und einen geringeren Abbau eines Polymers in der Bitumenzusammensetzung.
Der Gehalt der vinylaromatischen Monomereinheit in dem Zusatz (A) ist bevorzugt 45 Gew.-% oder weniger, bevorzugter 42 Gew.-% oder weniger, weiter bevorzugt 40 Gew.-% oder weniger, noch weiter bevorzugt 38 Gew.-% oder weniger, unter dem Gesichtspunkt einer ausgezeichneten Niedrigtemperaturbiegefähigkeit der Bitumenzusammensetzung, einer ausgezeichneten Klebrigkeit der Bitumenzusammensetzung in einem Niedrigtemperaturbereich, einer niedrigen Viskosität der Bitumenzusammensetzung und einer geringeren Ölausblutung der Bitumenzusammensetzung. Der Gehalt der vinylaromatischen Monomereinheit beeinflusst leicht die Härte des Zusatzes (A) und wird daher als positiver Einfluss auf die Eigenschaften wie z.B. die Niedrigtemperaturbiegefähigkeit angesehen, die für die Weichheit erforderlich ist, indem die Obergrenze auf einen niedrigen Wert eingestellt wird.
In diesem Zusammenhang ist der Gehalt der vinylaromatischen Monomereinheit in dem Zusatz (A) nicht der Wert jeder Komponente, sondern der Gehalt an vinylaromatischen Monomereinheiten in dem gesamten Zusatz (A), d.h. der durchschnittliche Gehalt der jeweiligen vinylaromatischen Monomereinheiten der Komponenten.
In der vorliegenden Ausführungsform kann der Gehalt der vinylaromatischen Monomereinheit in dem Zusatz (A) nach einem Verfahren gemessen werden, das in den später genannten Beispielen beschrieben ist.
Der Anteil des vinylaromatischen Monomerblockgehalts zum Gesamtgehalt an vinylaromatischen Monomereinheiten (Blockanteil) in dem Zusatz (A) ist vorzugsweise 90% oder höher, bevorzugter 93% oder höher, weiter bevorzugt 95% oder höher, noch weiter bevorzugt 96% oder höher, im Hinblick auf einen hohen Erweichungspunkt der Bitumenzusammensetzung und eine hohe Rückformung nach Dehnung der Bitumenzusammensetzung.
Der Blockanteil ist unter dem Gesichtspunkt eines geringeren Abbaus eines Polymers in der Bitumenzusammensetzung und der Elastizität bzw. Biegefähigkeit der Bitumenzusammensetzung bevorzugt 99% oder niedriger, bevorzugter 98% oder niedriger.
Der Anteil eines vinylaromatischen Monomerblockgehalts in Bezug auf den Gesamtgehalt an vinylaromatischen Monomereinheiten (Blockanteil) in dem Additiv (A) kann gemäß (Vinylaromatischer Monomerblockgehalt in dem Additiv) / (Gesamtgehalt an vinylaromatischen Monomereinheiten in dem Additiv) × 100 bestimmt werden.
Der vinylaromatische Monomerblock ist ein Polymerblock, der hauptsächlich aus einer vinylaromatischen Monomereinheit aufgebaut ist.
Der vinylaromatische Monomerblockgehalt in dem Additiv (A) und der Gesamtgehalt an vinylaromatischen Monomereinheiten in dem Zusatz (A) können nach einem in den später genannten Beispielen beschriebenen Verfahren bestimmt werden.
Der Anteil des vinylaromatischen Monomerblockgehalts in Bezug auf den Gesamtgehalt an vinylaromatischen Monomereinheiten in dem Zusatz (A) kann beispielsweise durch Einstellen des Molekulargewichts, der Polymerisationstemperatur, der Monomerzugaberate, des Zeitintervalls der Zugabe zwischen einem zuerst zugegebenen Monomer und einem als nächstes zugegebenen Monomer, eine polaren Verbindung, ein Randomisierungsmittel, die Rührgeschwindigkeit eines Polymerisationsreaktors etc gesteuert werden.
Insbesondere kann der Blockanteil auf 90% oder höher und 99% oder niedriger eingestellt werden, indem eine konjugierte Dienmonomereinheit nach Ablauf von 1 Minute oder länger und kürzer als 21 Minuten ab dem Zeitpunkt des Erreichens einer Spitzentemperatur, die nach Abschluss der Polymerisation einer vinylaromatischen Monomereinheit auftritt, und nach einem Abfall um 1°C oder mehr von der Spitzentemperatur hinzugefügt wird.
In diesem Zusammenhang ist der Anteil des vinylaromatischen Monomerblockgehalts zum Gesamtgehalt an vinylaromatischen Monomereinheiten in dem Zusatz (A) nicht der Wert jeder Komponente, sondern ein Wert von allen darin enthaltenen Blockcopolymeren, d.h. der Durchschnittswert der Komponenten.
Die Schmelzflussrate (MFR, 200°C, 5 kgf) des Zusatzes (A) ist unter dem Gesichtspunkt der Produktivität bevorzugt 0,5 g/10 min oder mehr, bevorzugter 0,75 g/10 min oder mehr, weiter bevorzugt 1 g/10 min oder mehr.
Die Schmelzflussrate (MFR, 200°C, 5 kgf) des Zusatzes (A) ist unter dem Gesichtspunkt einer geringen Menge eines dem Asphalt zugegebenen Polymers, d.h. einer Verringerung der Menge eines dem Asphalt zugegebenen Polymers, und im Hinblick auf das Rückstellvermögen nach Zugspannung bevorzugt 100 g/10 min oder weniger, bevorzugter 50 g/10 min oder weniger, weiter bevorzugt 30 g/10 min oder weniger.
In dem Zusatz (A) ist mindestens ein Teil der Doppelbindungen, die in der konjugierten Dienmonomereinheit in dem Polymer enthalten sind, unter dem Gesichtspunkt eines hohen Erweichungspunktes der Bitumenzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform, einer hohen Beständigkeit des Polymers gegenüber thermischer Zersetzung und einer geringeren Ölausblutung der Bitumenzusammensetzung hydriert. In dem Zusatz (A) beträgt der Hydrierungsgrad von in der konjugierten Dienmonomereinheit enthaltenen Doppelbindungen 10 Mol-% oder mehr, bevorzugt 20 Mol-% oder mehr, bevorzugter 25 Mol-% oder mehr, weiter bevorzugt 35 Mol-% oder mehr, im Hinblick auf einen hohen Erweichungspunkt der Bitumenzusammensetzung und einer hohen Beständigkeit des Polymers gegenüber thermischer Zersetzung.
In dem Zusatz (A) beträgt der Hydrierungsgrad der in der konjugierten Dienmonomereinheit enthaltenen Doppelbindungen unter dem Gesichtspunkt einer ausgezeichneten Niedrigtemperaturbiegefähigkeit der Bitumenzusammensetzung und einer ausgezeichneten Klebrigkeit einer bitumenhaltigen wasserdichten Bahn in einem Niedrigtemperaturbereich 85 Mol-% oder weniger, bevorzugt 60 Mol-% oder weniger, bevorzugter 55 Mol-% oder weniger, weiter bevorzugt 50 Mol-% oder weniger. Die Hydrierung verschiebt die Glasübergangstemperatur in einem Niedrigtemperaturbereich auf die Seite einer hohen Temperatur und es wird daher angenommen, dass die für Weichheit im Niedrigtemperaturbereich erforderliche Niedrigtemperaturbiegefähigkeit verringert wird. Der Hydrierungsgrad von 85% in Mol oder weniger ist jedoch ein problemloser Wert für die praktische Anwendung.
In der vorliegenden Beschreibung wird die konjugierte Dienmonomereinheit unabhängig davon, ob vor oder nach der Hydrierung, als „konjugierte Dienmonomereinheit“ bezeichnet.
Insbesondere liegen als Ergebnis der Polymerisation eines konjugierten Dienmonomers vor der Hydrierung ungesättigte Bindungen vor, während ungesättigte Bindungen, die von dem konjugiertem Dien abgeleitet sind, nach der Hydrierung nicht mehr vorhanden sind. Eine Komponente, die von einer konjugierten Dienmonomereinheit abgeleitet ist, wird aber auch nach der Hydrierung als „konjugierte Dienmonomereinheit“ bezeichnet.
Der Hydrierungsgrad von Doppelbindungen kann in den oben genannten Zahlenbereich gesteuert werden, indem die Menge des zugesetzten Wasserstoffs oder die Hydrierungsreaktionszeit in dem Hydrierschritt angepasst wird. In der vorliegenden Ausführungsform kann der Hydrierungsgrad durch ein in den später genannten Beispielen beschriebenes Verfahren bestimmt werden.
Der Vinylgehalt in der konjugierten Dienmonomereinheit vor Hydrierung in dem Zusatz (A), der/die in dem Zusatz für bitumenhaltige wasserdichte Bahnen der vorliegenden Ausführungsform enthalten ist, beträgt bevorzugt 8 Mol-% oder mehr, bevorzugter 10 Mol-% oder mehr, weiter bevorzugt 12 Mol-% oder mehr, noch bevorzugter 20 Mol-% oder mehr, unter dem Gesichtspunkt einer hohen Kompatibilität mit Bitumen und einer niedrigen Viskosität der Bitumenzusammensetzung. Der Vinylgehalt in der konjugierten Dienmonomereinheit vor Hydrierung beträgt unter dem Gesichtspunkt eines geringeren Abbaus eines Polymers in der Bitumenzusammensetzung bevorzugt 50 Mol-% oder weniger, bevorzugter 45 Mol-% oder weniger, weiter bevorzugt 42 Mol-% oder weniger, noch bevorzugter 38 Mol-% oder weniger.
(Zusatz (B))
Der Zusatz für bitumenhaltige wasserdichte Bahnen der vorliegenden Ausführungsform enthält zusätzlich zu dem vorstehend genannten Zusatz (A) einen Zusatz (B).
Der Zusatz (B) umfasst eine vinylaromatische Monomereinheit und eine konjugierte Dienmonomereinheit, und der Hydrierungsgrad der in der konjugierten Dienmonomereinheit enthaltenen Doppelbindungen beträgt 0 Mol-%.
Der Zusatz für bitumenhaltige wasserdichte Schichten der vorliegenden Ausführungsform umfasst unter dem Gesichtspunkt einer niedrigen Viskosität der Bitumenzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform den Zusatz (B).
Bei Verwendung eines später erwähnten Klebrigmachers umfasst der Zusatz für bitumenhaltige wasserdichte Bahnen der vorliegenden Ausführungsform unter dem Gesichtspunkt der Kompatibilität mit dem hochpolaren Klebrigmacher bevorzugt den Zusatz (B).
Der Zusatz (B) umfasst unter dem Gesichtspunkt einer niedrigen Mischtemperatur während der Herstellung der Bitumenzusammensetzung, einer niedrigen Viskosität der Bitumenzusammensetzung, eines hohen Erweichungspunkts der Bitumenzusammensetzung und einer hohen Klebrigkeit einer Bitumenklebebahn bevorzugt ein Blockcopolymer (c) und ein Blockcopolymer (d), die sich voneinander unterscheiden, wie nachstehend beschrieben.
Das Blockcopolymer (c) weist einen Polymerblock auf, der hauptsächlich aus einer vinylaromatischen Monomereinheit aufgebaut ist, und einen Polymerblock, der hauptsächlich aus einer konjugierten Dienmonomereinheit aufgebaut ist. Das Peak-Molekulargewicht des Blockcopolymers (c) ist vorzugsweise 50000 oder größer und 150000 oder kleiner.
Das Blockcopolymer (d) weist einen Polymerblock auf, der hauptsächlich aus einer vinylaromatischen Monomereinheit aufgebaut ist, und einen Polymerblock, der hauptsächlich aus einer konjugierten Dienmonomereinheit aufgebaut ist.
Das Peak-Molekulargewicht des Blockcopolymers (d) beträgt unter dem Gesichtspunkt einer niedrigen Mischtemperatur während der Herstellung, eines hohen Erweichungspunktes der Bitumenzusammensetzung und einer niedrigen Viskosität der Bitumenzusammensetzung das 1,5-fache bis weniger als das 6-fache des Peak-Molekulargewichts des Blockcopolymers (c).
Das Blockcopolymer (c) weist bevorzugt einen Polymerblock auf, der hauptsächlich aus einer vinylaromatischen Monomereinheit aufgebaut ist, und einen Polymerblock, der hauptsächlich aus einer konjugierten Dienmonomereinheit aufgebaut ist, und das Blockcopolymer (d) weist vorzugsweise zwei oder mehr Polymerblöcke auf, die hauptsächlich aus einer vinylaromatischen Monomereinheit aufgebaut sind, und einen oder mehrere Polymerblöcke, die hauptsächlich aus einer konjugierten Dienmonomereinheit aufgebaut sind, unter dem Gesichtspunkt einer niedrigen Viskosität und eines hohen Erweichungspunktes der Bitumenzusammensetzung.
Beispiele für die Struktur des Blockcopolymers (c) können Strukturen von S-B und den Formeln (i) bis (iii) beinhalten, wie in dem oben erwähnten Blockcopolymer (a).
Beispiele für die Struktur des Blockcopolymers (d) können Strukturen der Formeln (i) bis (vi) beinhalten, wie im oben genannten Blockcopolymer (b).
Wenn der Zusatz (B) das Blockcopolymer (c) und das Blockcopolymer (d) umfasst, beträgt der Gehalt des Blockcopolymers (c) in Bezug auf die Gesamtmasse des Zusatzes (B) unter dem Gesichtspunkt eines hohen Erweichungspunktes der Bitumenzusammensetzung und einer ausgezeichneten Niedrigtemperaturbiegefähigkeit der Bitumenzusammensetzung bevorzugt 95 Massen-% oder weniger, bevorzugter 90 Massen-% oder weniger, weiter bevorzugt 85 Massen-% oder weniger, noch weiter bevorzugt 80 Massen-% oder weniger. Der Gehalt des Blockcopolymers (c) beträgt unter dem Gesichtspunkt einer hohen Klebrigkeit der Bitumenzusammensetzung und einer niedrigen Viskosität der Bitumenzusammensetzung bevorzugt 10 Massen-% oder mehr, bevorzugter 20 Massen-% oder mehr, weiter bevorzugt 40 Massen-% oder mehr, noch weiter bevorzugt 60 Massen-% oder mehr.
Der Gehalt des Blockcopolymers (d) in Bezug auf die Gesamtmasse des Zusatzes (B) beträgt unter dem Gesichtspunkt einer niedrigen Viskosität der Bitumenzusammensetzung und einer hohen Klebrigkeit der Bitumenzusammensetzung bevorzugt 95 Massen-% oder weniger, bevorzugter 80 Massen-% oder weniger, weiter bevorzugt 60 Massen-% oder weniger, noch weiter bevorzugt 40 Massen-% oder weniger.
Der Gehalt des Blockcopolymers (d) beträgt unter dem Gesichtspunkt eines hohen Erweichungspunktes der Bitumenzusammensetzung und einer hervorragenden Niedrigtemperaturbiegefähigkeit der Bitumenzusammensetzung bevorzugt 5 Gew.-% oder mehr, bevorzugter 15 Gew.-% oder mehr, weiter bevorzugt 40 Gew.-% oder mehr, noch weiter bevorzugt 70 Gew.-% oder mehr.
Das Blockcopolymer (d) mit einem höheren Molekulargewicht als dem des Blockcopolymers (c) weist eine höhere Kautschukelastizität auf. Daher wird davon ausgegangen, dass ein relativ hoher Anteil des Blockcopolymers (d) einen positiven Einfluss auf Merkmale wie z.B. den Erweichungspunkt und die Niedrigtemperaturbiegefähigkeit der Bitumenzusammensetzung hat, zu denen die Kautschukelastizität beiträgt.
Der Zusatz (B) ist eine Mischung aus S-B-S, (S-B)₂-X (Blockcopolymer (d)) und S-B (Blockcopolymer (c)), eine Mischung aus (S-B)₃-X (Blockcopolymer (d)) und S-B (Blockcopolymer (c)) oder eine Mischung aus (S-B)₄-X (Blockcopolymer (d)) und S-B (Blockcopolymer (c)). Der Zusatz (B) ist unter dem Gesichtspunkt eines hohen Erweichungspunktes der Bitumenzusammensetzung, einer niedrigen Viskosität der Bitumenzusammensetzung und der Klebrigkeit der Bitumenzusammensetzung in einem Hochtemperaturbereich bevorzugter eine Mischung aus (S-B)₄-X (Blockcopolymer (d)) und S-B (Blockcopolymer (c)).
Das Peak-Molekulargewicht des Blockcopolymers (c) ist unter dem Gesichtspunkt eines hohen Erweichungspunktes bevorzugt 50000 oder größer, bevorzugter 60000 oder größer, weiter bevorzugt 70000 oder größer, noch weiter bevorzugt 80000 oder größer. Das Peak-Molekulargewicht des Blockcopolymers (c) ist unter dem Gesichtspunkt einer niedrigen Mischtemperatur während der Herstellung und einer niedrigen Viskosität bevorzugt 150000 oder kleiner, bevorzugter 130000 oder kleiner, weiter bevorzugt 120000 oder kleiner, noch weiter bevorzugt 110000 oder kleiner.
Das Peak-Molekulargewicht des Blockcopolymers (d) beträgt unter dem Gesichtspunkt einer niedrigen Mischtemperatur während der Herstellung, eines hohen Erweichungspunktes der Bitumenzusammensetzung und einer niedrigen Viskosität der Bitumenzusammensetzung das 1,5-fache bis weniger als das 6,0-fache, bevorzugt das 1,7- bis 5,0-fache, bevorzugter das 1,8- bis 4,5-fache des Peak-Molekulargewichts des Blockcopolymers (c).
Das Massenverhältnis zwischen dem Blockcopolymer (c) und dem Blockcopolymer (d) ist unter dem Gesichtspunkt der Viskosität und Klebrigkeit der Bitumenzusammensetzung insbesondere (c)/(d) = bevorzugt 60 bis 95/40 bis 5, bevorzugter 65 bis 95/35 bis 5, weiter bevorzugt 70 bis 90/30 bis 10.
Der Gehalt der vinylaromatischen Monomereinheit in dem Zusatz (B) ist unter dem Gesichtspunkt eines hohen Erweichungspunktes der Bitumenzusammensetzung und eines geringeren Abbaus eines Polymers in der Bitumenzusammensetzung bevorzugt 8 Massen-% oder mehr, bevorzugter 10 Massen-% oder mehr, weiter bevorzugt 12 Massen-% oder mehr, noch bevorzugter 15 Massen-% oder mehr.
Der Gehalt der vinylaromatischen Monomereinheit in dem Zusatz (B) beträgt unter dem Gesichtspunkt einer hervorragenden Niedrigtemperaturbiegefähigkeit der Bitumenzusammensetzung und einer ausgezeichneten Klebrigkeit einer bitumenhaltigen Dichtungsbahn in einem Niedrigtemperaturbereich bevorzugt 50 Massen-% oder weniger, bevorzugter 46 Massen-% oder weniger, weiter bevorzugt 42 Massen-% oder weniger, noch weiter bevorzugt 35 Massen-% oder weniger. Der Gehalt der vinylaromatischen Monomereinheit in dem Zusatz (B) beeinflusst leicht die Härte des Zusatzes (B) und wird daher als positiver Einfluss auf die Eigenschaft wie z.B. die Niedrigtemperaturbiegefähigkeit angesehen, die für die Weichheit erforderlich ist, indem die Obergrenze auf einen niedrigen Wert eingestellt wird.
In diesem Zusammenhang ist der Gehalt der vinylaromatischen Monomereinheit in dem Zusatz (B) nicht der Wert jeder Komponente, sondern der Gehalt an vinylaromatischen Monomereinheiten in dem gesamten Zusatz (B), d.h. der durchschnittliche Gehalt der jeweiligen vinylaromatischen Monomereinheiten der Komponenten.
Der Gehalt der vinylaromatischen Monomereinheit in dem Zusatz (B) kann durch ein Verfahren gemessen werden, das in den später genannten Beispielen beschrieben ist.
Das Verhältnis eines vinylaromatischen Monomerblockgehalts zum Gesamtgehalt an vinylaromatischen Monomereinheiten (Blockverhältnis bzw. Blockanteil) in dem Zusatz (B) ist bevorzugt 90% oder höher, bevorzugter 93% oder höher, weiter bevorzugt 95% oder höher, noch weiter bevorzugt 96% oder höher, im Hinblick auf einen hohen Erweichungspunktes der Bitumenzusammensetzung und einer hohen Rückformung nach Dehnung der Bitumenzusammensetzung.
Der Blockanteil ist unter dem Gesichtspunkt einer niedrigen Mischtemperatur für die Bitumenzusammensetzung, eine niedrige Viskosität der Bitumenzusammensetzung, einem geringeren Abbau eines Polymers in der Bitumenzusammensetzung und der Flexibilität der Bitumenzusammensetzung bevorzugt 99% oder niedriger, bevorzugter 98% oder niedriger.
Der Anteil eines vinylaromatischen Monomerblockgehalts zum Gesamtgehalt an vinylaromatischen Monomereinheiten (Blockverhältnis) in dem Zusatz (B) kann nach (Vinylaromatischer Monomerblockgehalt in dem Zusatz (B)) / (Gesamtgehalt an vinylaromatischen Monomereinheiten in dem Zusatz (B)) × 100 bestimmt werden.
In diesem Zusammenhang bedeutet der vinylaromatische Monomerblock einen Polymerblock, der hauptsächlich aus einer vinylaromatischen Monomereinheit besteht.
In der vorliegenden Ausführungsform können der vinylaromatische Monomerblockgehalt in dem Zusatz (B) und der Gesamtgehalt an vinylaromatischen Monomereinheiten in dem Additiv (B) nach einem in den später genannten Beispielen beschriebenen Verfahren bestimmt werden.
Das Verhältnis eines vinylaromatischen Monomerblockgehalts zum Gesamtgehalt an vinylaromatischen Monomereinheiten in dem Zusatz (B) kann beispielsweise durch Einstellen des Molekulargewichts, der Polymerisationstemperatur, der Monomerzugabegeschwindigkeit, der Zeitspanne der Zugabe zwischen einem zuerst zugegebenen Monomer und einem als nächstes zugegebenen Monomer, einer polaren Verbindung, eines Randomisierungsmittels, der Rührgeschwindigkeit eines Polymerisationsreaktors usw. gesteuert werden.
Insbesondere kann der Blockanteil beispielsweise auf 90% oder höher und 99% oder niedriger eingestellt werden, durch Zugabe einer konjugierten Dienmonomereinheit nach Ablauf von 1 Minute oder länger und kürzer als 21 Minuten ab dem Zeitpunkt des Erreichens einer Peak-Temperatur, die nach Abschluss der Polymerisation einer vinylaromatischen Monomereinheit auftritt, und nach Abnahme um 1°C oder mehr von der Peak-Temperatur.
In diesem Zusammenhang ist der Anteil eines vinylaromatischen Monomerblockgehalts zum Gesamtgehalt an vinylaromatischen Monomereinheiten in dem Zusatz (B) nicht der Wert jeder Komponente, sondern ein Wert in Bezug auf den Zusatz (B) insgesamt, d.h. der Durchschnittswert von Komponenten.
Die Schmelzflussrate (MFR, 200°C, 5 kgf) des Zusatzes (B) beträgt aus Produktivitätssicht vorzugsweise 0,1 g/10 min oder mehr, bevorzugter 0,2 g/10 min oder mehr, weiter bevorzugt 1 g/10 min oder mehr.
Die Schmelzflussrate (MFR, 200°C, 5 kgf) des Zusatzes (B) beträgt bevorzugt 100 g/10 min oder weniger, bevorzugter 50 g/10 min oder weniger, weiter bevorzugt 30 g/10 min oder weniger, unter dem Gesichtspunkt einer geringen Menge eines dem Bitumen zugegebenen Polymers, d.h. einer Verringerung der Menge eines dem Bitumen zugegebenen Polymers, und unter dem Gesichtspunkt der Rückbildung nach Zugspannung.
Das Verhältnis/der Anteil des oben genannten Zusatzes (A) zur Gesamtmasse des Zusatzes (A) und des Zusatzes (B) beträgt bevorzugt 8 Massen-% oder mehr, bevorzugter 12 Massen-% oder mehr, weiter bevorzugt 15 Massen-% oder mehr, noch weiter bevorzugt 20 Massen-% oder mehr, ausgedrückt als Zusatz (A) / (Zusatz (A) + Zusatz (B)) × 100 (Massen-%), im Hinblick auf ein geringeres Ölausbluten der Bitumenzusammensetzung und einer ausgezeichneten Klebrigkeit der Bitumenzusammensetzung in einem Niedrigtemperaturbereich. Der Anteil des Zusatzes (A) beträgt im Hinblick auf eine niedrige Viskosität der Bitumenzusammensetzung und einer ausgezeichneten Niedrigtemperaturbiegefähigkeit der Bitumenzusammensetzung bevorzugt 55 Massen-% oder weniger, bevorzugter 45 Massen-% oder weniger, weiter bevorzugt 40 Massen-% oder weniger, noch weiter bevorzugt 30 Massen-% oder weniger.
Die Hydrierung des Zusatzes (A) verschiebt die Glasübergangstemperatur in einem Niedrigtemperaturbereich in Richtung einer hohen Temperatur. Es wird davon ausgegangen, dass ein höherer Anteil des Zusatzes (A) tendenziell die Weichheit im Niedrigtemperaturbereich verringert. Im Falle des Zumischens des Zusatzes (A) und des Zusatzes (B) mit äquivalenten Polymerstrukturen wird daher davon ausgegangen, dass ein höherer Anteil des Zusatzes (B) eine bessere Niedrigtemperaturbiegefähigkeit erzeugt.
(Zusatz (A) und Zusatz (B))
Das den Zusatz (A) und/oder den Zusatz (B) bildende Copolymer weist unter dem Gesichtspunkt einer hervorragenden Klebrigkeit der Bitumenzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform in einem Hochtemperaturbereich und einem geringeren Ölausbluten der Bitumenzusammensetzung bevorzugt mindestens eine funktionelle Gruppe auf, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Hydroxygruppe, einer Säureanhydridgruppe, einer Epoxygruppe, einer Aminogruppe, einer Amidgruppe, einer Silanolgruppe und einer Alkoxysilangruppe.
Unter diesen funktionellen Gruppen ist eine funktionelle Gruppe mit einem Stickstoffatom bevorzugter, und eine funktionelle Gruppe mit einem Stickstoffatom und einem Sauerstoffatom ist weiter bevorzugt.
Der Zusatz (A) oder (B), der die funktionelle Gruppe aufweist, wechselwirkt mit einer polaren Komponente im Bitumen und ist dadurch in dem Bitumen fein verteilt. Dadurch wird tendenziell verhindert, dass eine niedrigmolekulare Komponente und ein Weichmacher in der Bitumenzusammensetzung an die Oberfläche der Bitumenzusammensetzung ausbluten.
Die funktionelle Gruppe des Zusatzes wechselwirkt mit einer polaren Gruppe auf der Oberfläche eines mit einer bitumenhaltigen Dichtungsbahn zu beklebenden Objekts. Dies führt tendenziell zu einer ausgezeichneten Klebrigkeit in einem Bereich von einer niedrigen Temperatur bis zu einer hohen Temperatur.
Somit weist die funktionelle Gruppe des Zusatzes (A) oder (B) tendenziell bevorzugt ein stark elektronegatives Stickstoffatom und ein Sauerstoffatom auf. Es wird davon ausgegangen, dass die oben beschriebene Wirkung ist, wenn die Anzahl der funktionellen Gruppen zunimmt. Bevorzugt weisen sowohl der Zusatz (A) als auch der Zusatz (B) die funktionelle Gruppe auf.
Beispiele für das Verfahren zum Hinzufügen mindestens einer funktionellen Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Hydroxygruppe, einer Säureanhydridgruppe, einer Epoxygruppe, einer Aminogruppe, einer Amidgruppe, einer Silanolgruppe und einer Alkoxysilangruppe, zu dem den Zusatz (A) oder (B) bildenden Copolymer, sind Verfahren unter Verwendung eines Polymerisationsinitiators, eines Monomers oder eines Endmodifizierungsmittels, die die funktionelle Gruppe aufweisen.
Unter diesen ist ein Verfahren unter Verwendung eines Endmodifizierungsmittels, das die funktionelle Gruppe aufweist, unter dem Gesichtspunkt einer einfachen Produktion bevorzugt.
Beispiele für das Monomer, das für das Addieren der vorbestimmten funktionellen Gruppe and das den Zusatz bildende Copolymer verwendet wird, sind Verbindungen, die eine Hydroxygruppe, eine Säureanhydridgruppe, eine Epoxygruppe, eine Aminogruppe, eine Amidgruppe, eine Silanolgruppe oder eine Alkoxysilangruppe in dem Monomer aufweisen und für die Polymerisation verwendbar sind.
Unter diesen ist ein Monomer mit einer N-Gruppe bevorzugt. Beispiele hierfür sind N,N-Dimethylvinylbenzylamin, N,N-Diethylvinylbenzylamin, N,N-Dipropylvinylbenzylamin, N,N-Dibutylvinylbenzylamin, N,N-Diphenylvinylbenzylamin, 2-Dimethylaminoethylstyrol, 2-Diethylaminoethylstyrol, 2-Bis(trimethylsilyl)aminoethylstyrol, 1-(4-N,N-Dimethylaminophenyl)-1-phenylethylen, N,N-Dimethyl-2-(4-vinylbenzyloxy)ethylamin, 4-(2-pyrrolidinoethyl)styrol, 4-(2-piperidinoethyl)styrol, 4-(2-hexamethyleniminoethyl)styrol, 4-(2-morpholinoethyl)styrol, 4-(2-thiazinoethyl)styrol, 4-(2-N-methylpiperazinoethyl)styrol, 1-((4-vinylphenoxy)methyl) pyrrolidin und 1-(4-vinylbenzyloxymethyl)pyrrolidin.
Beispiele für das Endmodifizierungsmittel, das für das Hinzufügen der vorbestimmten funktionellen Gruppe zu dem den Zusatz bildenden Copolymer verwendet wird, sind unter anderem Tetraglycidyl-m-xylendiamin, Tetraglycidyl-1,3-bisaminomethylcyclohexan, Tetraglycidyl-p-phenylendiamin, Tetraglycidyldiaminodiphenylmethan, Diglycidylanilin, γ-Caprolacton, γ-Glycidoxyethyltrimethoxysilan, γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, γ-Glycidoxypropyltriphenoxysilan,γ-Glycidoxypropylmethyldimethoxysilan, γ-Glycidoxypropyldiethylethoxysilan, γ-Glycidoxypropyldimethylethoxysilan, γ-Glycidoxypropylmethyldiisopropenoxysilan, Bis(γ-glycidoxypropyl)dimethoxysilan, Bis (γ-glycidoxypropyl)diethoxysilan, β-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyl-tripropoxysilan, β-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltributoxysilan, β-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethylmethyldipropoxysilan, β-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyl-methyldibutoxysilan, β-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyl-methyldiphenoxy-silan, β-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyl-dimethylmethoxysilan, β-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyl-diethylethoxysilan, β-(3,4-Epoxy-cyclohexyl)ethyl-dimethylethoxysilan, 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon, 1,3-Diethyl-2-imidazolidinon, N,N'-Dimethylpropylenharnstoff und N-Methylpyrrolidon.
Die Menge des verwendeten Endmodifizierungsmittels beträgt bevorzugt 0,5 bis 5 Äquivalente pro 1 Äquivalent des lebenden Endes eines Basispolymers.
[Verfahren zur Herstellung eines Zusatzes für bitumenhaltige Dichtungsbahnen]
Der Zusatz für bitumenhaltige Dichtungsbahnen bzw. bitumenhaltige wasserdichte Bahnen der vorliegenden Ausführungsform kann beispielsweise hergestellt werden, indem, in dieser Reihenfolge, ein Polymerisationsschritt zur Polymerisation mindestens eines konjugierten Dienmonomers und eines vinylaromatischen Monomer mit einer Lithiumverbindung als Polymerisationsinitiator in einem Kohlenwasserstofflösungsmittel zur Gewinnung eines Polymers, ein Hydrierungsschritt zum Hydrieren, falls erforderlich, von Doppelbindungen in der konjugierten Dienmonomereinheit des erhaltenen Polymers und ein Lösungsmittelentfernungsschritt zum Entfernen eines Lösungsmittels aus einer das Polymer enthaltenden Lösung durchgeführt werden.
Der Zusatz für bitumenhaltige Dichtungsbahnen der vorliegenden Ausführungsform kann auch hergestellt werden, indem der oben erwähnte Zusatz (A) und Zusatz (B) hergestellt und diese Zusätze gemischt werden.
(Polymerisationsschritt)
Im Polymerisationsschritt werden Monomere, die mindestens ein konjugiertes Dienmonomer und ein vinylaromatisches Monomer beinhalten, mit einer Lithiumverbindung als Polymerisationsinitiator in einem Kohlenwasserstofflösungsmittel polymerisiert, um ein Polymer zu erhalten.
(Kohlenwasserstofflösungsmittel)
Beispiele für das Kohlenwasserstofflösungsmittel zur Verwendung in dem Polymerisationsschritt sind unter anderem: aliphatische Kohlenwasserstoffe wie Butan, Pentan, Hexan, Isopentan, Heptan und Octan; alicyclische Kohlenwasserstoffe wie Cyclopentan, Methylcyclopentan, Cyclohexan, Methylcyclohexan und Ethylcyclohexan; und aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol, Ethylbenzol und Xylol. Es kann nur eines dieser Lösungsmittel allein verwendet werden, oder zwei oder mehr davon können als Gemisch eingesetzt werden.
(Polymerisationsinitiator)
Beispiele für die Lithiumverbindung zur Verwendung als Polymerisationsinitiator in dem Polymerisationsschritt sind unter anderem Verbindungen, die ein oder mehrere in dem Molekül gebundene Lithiumatome enthalten, wie beispielsweise organische Monolithiumverbindungen, organische Dilithiumverbindungen und organische Polylithiumverbindungen.
Beispiele für eine solche Organolithiumverbindung sind unter anderem Ethyllithium, n-Propyllithium, Isopropropyllithium, n-Butyllithium, sec-Butyllithium, tert-Butyllithium, Hexamethylen-Dilithium, Butadienyl-Dilithium und Isoprenyl-Dilithium. Eine dieser Organolithiumverbindungen kann einzeln verwendet werden oder zwei oder mehrere davon können in Kombination verwendet werden.
(Monomer zur Verwendung bei der Polymerisation)
Beispiele für das konjugierte Dienmonomer sind unter anderem Diolefine mit einem Paar konjugierter Doppelbindungen, wie 1,3-Butadien, 2-Methyl-1,3-butadien (Isopren), 2,3-Dimethyl-1,3-butadien, 1,3-Pentadien, 2-Methyl-1,3-pentadien und 1,3-Hexadien. Unter diesen sind 1,3-Butadien oder Isopren unter dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit bevorzugt.
1,3-Butadien ist unter dem Gesichtspunkt der mechanischen Festigkeit bevorzugter. Eines dieser Diolefine kann einzeln verwendet werden oder zwei oder mehrere davon können in Kombination verwendet werden.
Beispiele für das vinylaromatische Monomer sind unter anderem vinylaromatische Verbindungen wie Styrol, α-Methylstyrol, p-Methylstyrol, Divinylbenzol, 1,1-Diphenylethylen, N,N-Dimethyl-p-aminoethylstyrol und N,N-Diethyl-p-aminoethyl-styrol. Unter diesen ist Styrol unter dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit bevorzugt. Eine dieser Verbindungen kann einzeln verwendet werden oder zwei oder mehrere davon können in Kombination verwendet werden.
Neben dem konjugierten Dienmonomer und dem vinylaromatischen Monomer können als Polymerisationsmonomere weitere Monomere verwendet werden, die mit dem konjugierten Dienmonomer und dem vinylaromatischen Monomer copolymerisierbar sind.
In dem Polymerisationsschritt kann eine vorbestimmte polare Verbindung oder ein Randomisierungsmittel verwendet werden, um beispielsweise die Polymerisationsrate einzustellen, die Mikrostruktur (Verhältnisse von cis, trans und Vinyl) einer polymerisierten konjugierten Dienmonomereinheit einzustellen oder die Reaktionsgeschwindigkeit zwischen dem konjugierten Dienmonomer und dem vinylaromatischen Monomer einzustellen.
Beispiele für die polare Verbindung oder das Randomisierungsmittel sind unter anderem: Ether wie Tetrahydrofuran, Diethylenglycoldimethylether und Diethylenglycoldibutylether; Amine wie Triethylamin und Tetramethylethylendiamin; und Thioether, Phosphine, Phosphoramide, Alkylbenzolsulfonat und Alkoxide von Kalium oder Natrium.
Das Polymerisationsverfahren, das in dem Polymerisationsschritt durchgeführt wird, ist nicht besonders eingeschränkt und es kann ein auf dem Gebiet bekanntes Verfahren dafür eingesetzt werden. Beispiele für auf dem Gebiet bekannte Verfahren sind die in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 36-19286 , der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 43-17979 , der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 46-32415 , der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 49-36957 , der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 48-2423 , der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 48-4106 , der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 56-28925 , der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 59-166518 und der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 60-186577 beschriebenen Verfahren.
(Deaktivierungsschritt)
Das aktive Ende des Polymers wird bevorzugt durch einen Deaktivierungsschritt deaktiviert. Das Verfahren zur Deaktivierung des aktiven Endes des Polymers kann durch Umsetzen des aktiven Endes mit einer Verbindung mit aktivem Wasserstoff erreicht werden. Die Verbindung mit aktivem Wasserstoff ist nicht besonders eingeschränkt und ist unter dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit bevorzugt ein Alkohol oder Wasser.
(Hydrierungsschritt)
Der Hydrierungsschritt ist der Schritt, bei dem ein Teil der Doppelbindungen in der konjugierten Dienmonomereinheit des in dem Polymerisationsschritt erhaltenen Polymers einer Hydrierungsreaktion unterzogen wird.
Dieser Schritt wird in dem Verfahren zur Herstellung des Zusatzes (A) durchgeführt.
Beispiele für den Hydrierungskatalysator zur Verwendung in der Hydrierungsreaktion sind unter anderem: heterogene Katalysatoren vom Trägertyp, die aus einem Metall wie Ni, Pt, Pd oder Ru aufgebaut sind und von einem Träger wie Kohlenstoff, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid oder Diatomeenerde getragen werden; so genannte Ziegler-Katalysatoren, bei denen ein organisches Salz wie Ni, Co, Fe oder Cr oder Acetylaceton-Salz und ein Reduktionsmittel wie organisches Al verwendet werden; sogenannte organische Komplexkatalysatoren wie Organometall(z.B. Ru und Rh)-Verbindungen oder homogene Katalysatoren, bei denen ein Reduktionsmittel wie organisches Li, organisches Al oder organisches Mg zusammen mit einer Titanocenverbindung wird.
Unter diesen ist ein homogenes Katalysatorsystem mit einem Reduktionsmittel wie organischem Li, organischem Al oder organischem Mg zusammen mit einer Titanocenverbindung aus Sicht der Wirtschaftlichkeit und der Wärmealterungsbeständigkeit oder Witterungsbeständigkeit des Polymers bevorzugt.
Beispiele für das Hydrierverfahren sind unter anderem die in den japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 42-8704 und 43-6636 beschriebenen Verfahren, bevorzugt die in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 63-4841 und 63-5401 beschriebenen Verfahren.
Insbesondere wird eine hydrierte Blockcopolymerlösung durch Hydrieren in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators in einem inerten Lösungsmittel erhalten.
Die Hydrierungsreaktion kann unter Verwendung eines Batch-Prozesses, eines kontinuierlichen Prozesses und einer Kombination davon durchgeführt werden.
Die Hydrierungsreaktion ist nicht besonders eingeschränkt und wird unter dem Gesichtspunkt einer hohen Hydrierungsaktivität bevorzugt nach dem vorgenannten Schritt der Deaktivierung des aktiven Endes des Polymers durchgeführt.
Das interessierende Polymer wird durch Zugabe von vorgegebenem Wasserstoff unter Verwendung des vorstehend genannten Hydrierungskatalysators erhalten. Der Hydrierungsgrad in dem Zusatz (A) kann auf 10 Mol-% oder mehr und 85 Mol-% oder weniger eingestellt werden, indem die Anzahl der Mol Wasserstoff, die dem Reaktionssystem zugesetzt werden sollen, eingestellt wird.
In dem Hydrierungsschritt kann es sein, dass konjugierte Bindungen in der vinylaromatischen Monomereinheit hydriert werden. Der Hydrierungsgrad der konjugierten Bindungen in allen vinylaromatischen Monomereinheiten ist bevorzugt 30 Mol-% oder weniger, bevorzugter 10 Mol-% oder weniger, weiter bevorzugt 3 Mol-% oder weniger. Die untere Grenze des Hydrierungsgrads der konjugierten Bindungen in allen vinylaromatischen Monomeren ist nicht besonders eingeschränkt und beträgt bevorzugt 0 Mol-% oder mehr, vorzugsweise 1 Mol-% oder mehr. Wenn der Hydrierungsgrad der konjugierten Bindungen in allen vinylaromatischen Monomeren in den vorstehend beschriebenen Bereich fällt, besteht die Tendenz, dass die Menge eines dem Bitumen zugesetzten Polymers verringert wird oder die Kompatibilität mit Bitumen verbessert wird.
(Lösungsmittelentfernungsschritt)
Der Lösungsmittelentfernungsschritt ist der Schritt, bei dem Lösungsmittel aus einer das Polymer enthaltenden Lösung entfernt wird.
Beispiele für das Lösungsmittelentfernungsverfahren sind unter anderem ein Dampf-Strippverfahren und ein direktes Lösungsmittelentfernungsverfahren.
Die Menge an Restlösungsmittel in dem durch den Lösungsmittelentfernungsschritt erhaltenen Polymer beträgt bevorzugt 2 Massen-% oder weniger, bevorzugter 0,5 Massen-% oder weniger, weiter bevorzugt 0,2 Massen-% oder weniger, noch weiter bevorzugt 0,05 Massen-% oder weniger, noch weiter bevorzugt 0,01 Massen-% oder weniger. Die untere Grenze der Menge eines Restlösungsmittels in dem Copolymer ist nicht besonders eingeschränkt und ist bevorzugt eine kleinere Menge, vorzugsweise 0 Massen-%, liegt aber unter dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit während der Lösungsmittelentfernung in der Regel im Bereich von 0,01 Massen-% oder mehr und 0,1 Massen-% oder weniger.
Unter dem Gesichtspunkt der Wärmealterungsbeständigkeit des Copolymers und der Unterdrückung von Gelierung wird dem Copolymer bevorzugt ein Antioxidationsmittel zugegeben.
Beispiele für das Antioxidationsmittel sind unter anderem: Phenolantioxidationsmittel wie Radikalfänger und Phosphorantioxidationsmittel oder Schwefelantioxidationsmittel wie Peroxidzersetzer.
Alternativ kann auch ein Antioxidationsmittel verwendet werden, das die Eigenschaften dieser beiden Antioxidantien besitzt. Nur eines dieser Antioxidationsmittel kann allein verwendet werden oder zwei oder mehr davon können in Kombination verwendet werden.
Unter den Antioxidationsmitteln wird unter dem Gesichtspunkt der Wärmealterungsbeständigkeit der Zusätze (A) und (B) und der Bitumenzusammensetzung sowie der Unterdrückung von Gelbildung bevorzugt mindestens ein PhenolAntioxidationsmittel zugesetzt.
Die Menge des zugesetzten Phenol-Antioxidationsmittels beträgt unter dem Gesichtspunkt einer hohen Niedrigtemperaturproduktivität und eines geringeren Abbaus des Polymers während des Mischens bevorzugt 0,05 Massenteile oder mehr, bevorzugter 0,10 Massenteile oder mehr, weiter bevorzugt 0,20 Massenteile oder mehr, pro 100 Massenteile der Zusätze (A) und (B).
Die Menge des zugesetzten Phenol-Antioxidationsmittels beträgt unter dem Gesichtspunkt einer hohen Abschälfestigkeit eines Aggregats und der Wirtschaftlichkeit vorzugsweise 1,00 Massenteile oder kleiner, bevorzugter 0,5 Massenteile oder kleiner, weiter vorzugsweise 0,4 Massenteile oder kleiner, noch weiter bevorzugt 0,3 Massenteile oder kleiner, pro 100 Massenteile der Zusätze (A) und (B).
Weiterhin kann vor dem Lösungsmittelentfernungsschritt unter dem Gesichtspunkt des Farbschutzes des Polymers und der Verbesserung der mechanischen Festigkeit ein Entkalkungsschritt zum Entfernen eines Metalls in dem Polymer oder ein Neutralisierungsschritt zum Einstellen des pH-Wertes des Polymers, beispielsweise durch Zusatz einer Säure oder Zusatz von Kohlendioxid, durchgeführt werden.
[Bitumenzusammensetzung]
Die Bitumenzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform enthält Bitumen.
In der vorliegenden Beschreibung bezeichnet „Bitumenzusammensetzung“ eine Zusammensetzung, die Bitumen und ein als Zusatz dienendes Polymer umfasst, wobei die Zusammensetzung in dem Verfahren zur Herstellung einer bitumenhaltigen Dichtungsbahn hergestellt wird. Die Zusammensetzung enthält typischerweise alle Komponenten, die die bitumenhaltige Dichtungsbahn bilden und wird zu der bitumenhaltigen Dichtungsbahn ausgehärtet.
(Bitumen)
Beispiele für das in der vorliegenden Ausführungsform verwendbare Bitumen sind unter anderem Bitumen, das als Nebenprodukt der Erdölraffination erhalten wird (Erdölbitumen) oder ein Naturprodukt (natürliches Bitumen bzw. Naturbitumen), sowie Gemische davon mit Erdöl.
Die Hauptkomponente des Bitumens wird auch als bituminöse Masse bezeichnet.
Spezifische Beispiele hierfür sind unter anderem Sraßenbitumen (straight asphalt), semi-geblasenes Bitumen, geblasenes Bitumen, Lösungsmittel-entasphaltiertes Bitumen, Teer, Pech, Öl-versetztes Cutback-Bitumen und Emulsionsbitumen. Nur eine dieser Komponenten kann allein verwendet werden oder zwei oder mehr davon können als Gemisch verwendet werden.
Alternativ kann jedem Bitumen ein lösungsmittelextrahiertes Öl aus Erdöl oder ein aromatisches Schweröl wie ein aromatisches Kohlenwasserstoff-Prozessöl oder -extrakt zugesetzt werden.
Das Bitumen für die Verwendung in der Bitumenzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform ist unter dem Gesichtspunkt der physikalischen Eigenschaften bei hohen Temperaturen, der physikalischen Eigenschaften bei niedrigen Temperaturen und der Wirtschaftlichkeit bevorzugt Straßenbaubitumen (straight asphalt) mit einer Penetration (gemessen nach JIS-K 2207) von 30 oder mehr und 300 oder weniger, bevorzugter 40 oder mehr und 250 oder weniger, weiter bevorzugt 45 oder mehr und 200 oder weniger.
Der Gehalt des Zusatzes für bitumenhaltige Dichtungsbahnen der oben genannten Ausführungsform in der Bitumenzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform beträgt unter dem Gesichtspunkt eines hohen Erweichungspunkt, hoher Klebrigkeit, einer ausgezeichneten Niedrigtemperaturbiegefähigkeit und einer geringeren Ölausblutung der Bitumenzusammensetzung 5 Massen-% oder mehr, bevorzugt 8 Massen-% oder mehr, bevorzugter 10 Massen-% oder mehr, weiter bevorzugt 12 Massen-% oder mehr.
Der Gehalt des Zusatzes für bitumenhaltige Dichtungsbahnen der vorliegenden Ausführungsform beträgt unter dem Gesichtspunkt einer niedrigen Viskosität der Bitumenzusammensetzung und der Wirtschaftlichkeit 30 Massen-% oder weniger, bevorzugt 27 Massen-% oder weniger, bevorzugter 25 Massen-% oder weniger, weiter bevorzugt 23 Massen-% oder weniger.
Der Gesamtgehalt des Zusatzes (A) und des Zusatzes (B) in der Bitumenzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform beträgt 5 Massen-% oder mehr, bevorzugter 8 Massen-% oder mehr, bevorzugter 15 Massen-% oder mehr, weiter bevorzugt 21 Massen-% oder mehr, unter dem Gesichtspunkt eines hohen Erweichungspunkt der Bitumenzusammensetzung, einer ausgezeichnete Niedrigtemperaturbiegefähigkeit der Bitumenzusammensetzung, einer hohen Klebrigkeit der Bitumenzusammensetzung und einer geringeren Ölausblutung der Bitumenzusammensetzung.
Der Gesamtgehalt des Zusatzes (A) und des Zusatzes (B) in der Bitumenzusammensetzung beträgt 30 Massen-% oder weniger, vorzugsweise 27 Massen-% oder weniger, bevorzugter 25 Massen-% oder weniger, weiter bevorzugt 23 Massen-% oder weniger, unter dem Gesichtspunkt einer niedrigen Mischtemperatur für die Bitumenzusammensetzung, einer niedrigen Viskosität der Bitumenzusammensetzung, eines geringeren Abbaus eines Polymers in der Bitumenzusammensetzung und der Wirtschaftlichkeit.
Der Gehalt des Bitumens in der Bitumenzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform beträgt unter dem Gesichtspunkt eines hohen Erweichungspunktes der Bitumenzusammensetzung, der Rückformung nach Dehnung der Bitumenzusammensetzung und einer ausgezeichneten Niedrigtemperaturbiegefähigkeit der Bitumenzusammensetzung 90 Massen-% oder weniger, bevorzugt 88 Massen-% oder weniger, bevorzugter 84 Massen-% oder weniger, weiter bevorzugt 80 Massen-% oder weniger.
Der Gehalt des Bitumens in der Bitumenzusammensetzung beträgt unter dem Gesichtspunkt einer niedrigen Mischtemperatur für die Bitumenzusammensetzung, einer niedrigen Viskosität der Bitumenzusammensetzung, eines geringeren Abbaus eines Polymers in der Bitumenzusammensetzung und der Wirtschaftlichkeit 30 Massen-% oder mehr, bevorzugt 35 Massen-% oder mehr, bevorzugter 40 Massen-% oder mehr, weiter bevorzugt 45 Massen-% oder mehr.
(Klebrigmacher)
Die Bitumenzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform enthält einen beliebigen Klebrigmacher (Tackifier), der aus einer Vielzahl von Klebrigmachern ausgewählt ist.
Die Zugabe des Klebrigmachers verbessert die Klebrigkeit der Bitumenzusammensetzung und kann so das Ablösen einer bitumenhaltigen Dichtungsbahn unterdrücken.
Beispiele für den Klebrigmacher sind unter anderem: Kolophoniumverbindungen wie natürliches Kolophonium, modifiziertes Kolophonium, Glycerinester von natürlichem Kolophonium, Glycerinester von modifiziertem Kolophonium, Pentaerythritolester von natürlichem Kolophonium, Pentaerythritolester von modifiziertem Kolophonium, hydriertes Kolophonium und Pentaerythritolester von hydriertem Kolophonium; Terpenverbindungen wie Copolymere von natürlichem Terpen, tertiäre Polymere von natürlichem Terpen, aromatisch modifiziertes Terpenharz, hydrierte Derivate von aromatisch modifiziertem Terpenharz, Terpenphenolharz, hydrierte Derivate von Terpenphenolharz, Terpenharz (Monoterpen, Diterpen, Triterpen, Polyterpen, etc.), hydriertes Terpenharz und hydrierte Derivate von hydriertem Terpenharz; und Erdölkohlenwasserstoffverbindungen oder aromatische Gruppen enthaltende Harze, wie aliphatisches Erdölkohlenwasserstoffharz (C5-Harz), hydrierte Derivate von aliphatischem Erdölkohlenwasserstoffharz, aromatisches Erdölkohlenwasserstoffharz (C9-Harz), hydrierte Derivate von aromatischem Erdölkohlenwasserstoffharz, Dicyclopentadienharz, hydrierte Derivate von Dicyclopentadienharz, C5/C9-Copolymerharz, hydrierte Derivate von C5/C9-Copolymerharz, cyclisches aliphatisches Erdölkohlenwasserstoffharz und hydrierte Derivate von cyclischem aliphatischem Erdölkohlenwasserstoffharz.
Einer dieser Klebrigmacher kann einzeln verwendet werden oder zwei oder mehr davon können in Kombination verwendet werden. Das C5/C9-Copolymerharz ist ein copolymerisiertes Erdölharz, das durch Polymerisieren eines Gemischs aus einer C5-Fraktion und einer C9-Fraktion als Rohstoff erhalten wird.
<Aliphatischer Klebrigmacher>
Die Bitumenzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform enthält unter dem Gesichtspunkt einer hervorragenden Klebrigkeit der Bitumenzusammensetzung und der Wirtschaftlichkeit bevorzugt einen aliphatischen Klebrigmacher als Klebrigmacher.
Beispiele für den aliphatischen Klebrigmacher sind unter anderem aliphatisches Erdölkohlenwasserstoffharz (C5-Harz), hydrierte Derivate von aliphatischem Erdölkohlenwasserstoffharz (C5-Harz), C5/C9-Copolymerharz und hydrierte Derivate von C5/C9-Copolymerharz.
Der aliphatische Klebrigmacher bezieht sich auf einen Klebrigmacher mit einem Gehalt an aliphatischen Kohlenwasserstoffgruppen von bevorzugt 50 Massen-% oder mehr, bevorzugter 70 Massen-% oder mehr, weiter bevorzugt 80 Massen-% oder mehr, noch weiter bevorzugt 88 Massen-% oder mehr, und noch weiter bevorzugt 95 Massen-% oder mehr. Wenn der Gehalt an aliphatischen Kohlenwasserstoffgruppen in den vorstehend beschriebenen Bereich fällt, sind die ausgezeichnete Haftung der Bitumenzusammensetzung und die Wirtschaftlichkeit tendenziell weiter verbessert.
Der aliphatische Klebrigmacher kann durch Homopolymerisation oder Copolymerisation eines Monomers, das eine aliphatische Gruppe und eine polymerisierbare ungesättigte Gruppe aufweist, hergestellt werden. Beispiele für das Monomer mit einer aliphatischen Gruppe und einer polymerisierbaren ungesättigten Gruppe sind unter anderem natürliche oder synthetische Terpene mit einer C5- oder C6-Cyclopentyl- oder Cyclohexylgruppe.
Beispiele für andere Monomere, die bei der Copolymerisation verwendet werden können, sind unter anderem 1,3-Butadien, cis-1,3-Pentadien, trans-1,3-Pentadien, 2-Methyl-1,3-Butadien, 2-Methyl-2-Buten, Cyclopentadien, Dicyclopentadien, Terpen und Terpen-Phenolharz.
<Aromatischer Klebrigmacher>
In der Bitumenzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform wird unter dem Gesichtspunkt der hervorragenden Klebrigkeit der Bitumenzusammensetzung und der Wirtschaftlichkeit bevorzugt ein aromatischer Klebrigmacher als Klebrigmacher verwendet.
Beispiele für den aromatischen Klebrigmacher sind unter anderem aromatisches Erdölkohlenwasserstoffharz (C9-Harz) und C5/C9-Copolymerharz.
Der aromatische Klebrigmacher bezieht sich auf einen Klebrigmacher mit einem Gehalt an aromatischen Kohlenwasserstoffgruppen von bevorzugt 50 Massen-% oder mehr, bevorzugter 70 Massen-% oder mehr, weiter bevorzugt 80 Massen-% oder mehr, noch weiter bevorzugt 88 Massen-% oder mehr, und weiter bevorzugt 95 Massen-% oder mehr. Wenn der Gehalt an aromatischen Kohlenwasserstoffgruppen in den vorstehend beschriebenen Bereich fällt, sind die ausgezeichnete Haftung der Bitumenzusammensetzung und die Wirtschaftlichkeit tendenziell weiter zu verbessern.
Der aromatische Klebrigmacher kann durch Homopolymerisation oder Copolymerisation eines Monomers, das eine aromatischen Gruppe und eine polymerisierbare ungesättigte Gruppe aufweist, hergestellt werden. Beispiele für das Monomer mit einer aromatischen Gruppe und einer polymerisierbaren ungesättigten Gruppe sind unter anderem Styrol, α-Methylstyrol, Vinyltoluol, Methoxystyrol, tert-Butylstyrol, Chlorstyrol und Indenmonomere (einschließlich Methylinden). Beispiele für andere Monomere, die bei der Copolymerisation verwendet werden können, sind unter anderem 1,3-Butadien, cis-1,3-Pentadien, trans-1,3-Pentadien, 2-Methyl-1,3-Butadien, 2-Methyl-2-Buten, Cyclopentadien, Dicyclopentadien, Terpen und Terpen-Phenolharz.
Die Menge des zugesetzten Klebrigmachers ist unter dem Gesichtspunkt der hervorragenden Klebrigkeit der Bitumenzusammensetzung bevorzugt 3,3 Massenteile oder größer, bevorzugter 8 Massenteile oder größer, weiter bevorzugzt 12 Massenteile oder größer, noch weiter bevorzugt 15 Massenteile oder größer, pro 100 Massenteile des Bitumens.
Die Menge des zugegebenen Klebrigmachers ist unter dem Gesichtspunkt der hervorragenden Klebrigkeit der Bitumenzusammensetzung in einem Tieftemperaturbereich und der Wirtschaftlichkeit bevorzugt 100 Massenteile oder kleiner, bevorzugter 70 Massenteile oder kleiner, weiter bevorzugt 50 Massenteile oder kleiner, noch weiter bevorzugt 40 Massenteile oder kleiner.
(Mischungsbestandteil)
Der Bitumenzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform kann bei Bedarf ein beliebiger Mischungsbestandteil zugegeben werden.
Die Art des Mischungsbestandteils ist nicht besonders begrenzt, solange der Mischungsbestandteil allgemeinen zum Zumischen zu einem thermoplastischen Harz oder einem kautschukartigen Polymer verwendet wird.
Beispiele dafür sind: anorganische Füllstoffe wie Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Magnesiumhydroxid, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Siliciumdioxid, Ton, Talkum, Glimmer, Wollastonit, Montmorillonit, Zeolith, Aluminiumoxid, Titanoxid, Magnesiumoxid, Zinkoxid, Schlackenwolle und Glasfasern; Pigmente wie Ruß bzw. Carbon Black und Eisenoxid; Schmiermittel wie Stearinsäure, Behensäure, Zinkstearat, Calciumstearat, Magnesiumstearat und Ethylenbisstearamid; Weichmacher und Pastifizierungsmittel wie Trennmittel, Paraffinweichmcheröl, Naphthenweichmacheröl, aromatisches Weichmacheröl, Paraffin, organisches Polysiloxan und Mineralöl; Antioxidationsmittel wie synthetische flüssige Oligomere, gehinderte Phenol-Antioxidantien und Phosphor-Wärmestabilisatoren; gehinderte Amin-Lichtstabilisatoren und Benzotriazol-Ultraviolettabsorber; und Flammschutzmittel, Antistatikmittel, Verstärkungsmittel wie organische Fasern, Glasfasern, Kohlenstofffasern und Metallnadeln bzw. -fäden und Farbstoffe, und weitere Mischungsbestandteile, Gemische davon und die in „Compounding Ingredients for Rubber and Plastics“ (herausgegeben von Rubber Digest, Japan) beschriebenen Mischungsbestandteile. Die Menge des zugegebenen Mischungsbestandteils ist nicht besonders eingeschränkt und beträgt in der Regel 85 Massenteile oder weniger pro 100 Massenteile des Bitumens.
(Weichmacher)
Unter den oben genannten Mischungsbestandteilen wird unter dem Gesichtspunkt einer niedrigen Viskosität der Bitumenzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform und der ausgezeichneten Klebrigkeit der Bitumenzusammensetzung im Niedrigtemperatur- und Normaltemperaturbereich bevorzugt ein Weichmacher eingesetzt. Beispiele für den Weichmacher sind unter anderem Öle, Plastifizierungsmittel, synthetische flüssige Oligomere und Mischungen davon.
Darunter sind Paraffinweichmacheröl, Naphthenweichmacheröl oder aromatisches Weichmacheröl unter dem Gesichtspunkt einer niedrigen Viskosität der Bitumenzusammensetzung, einer hervorragenden Klebrigkeit der Bitumenzusammensetzung im Niedrig- und Normaltemperaturbereich und der Wirtschaftlichkeit bevorzugt enthalten.
Die Menge des zugesetzten Weichmachers ist nicht besonders eingeschränkt und ist unter dem Gesichtspunkt einer niedrigen Viskosität der Bitumenzusammensetzung und einer hervorragenden Klebrigkeit der Bitumenzusammensetzung im Niedrigtemperatur- und Normaltemperaturbereich bevorzugt 2,2 Massenteile oder größer, bevorzugter 4 Massenteile oder größer, weiter bevorzugt 6 Massenteile oder größer, noch weiter bevorzugt 8 Massenteile oder größer, pro 100 Massenteile des Bitumens.
Die Menge des zugesetzten Weichmachers beträgt bevorzugt 83 Massenteile oder kleiner, bevorzugter 60 Massenteile oder kleiner, weiter bevorzugt 40 Massenteile oder kleiner, noch weiter bevorzugt 25 Massenteile oder kleiner, unter dem Gesichtspunkt eines hohen Erweichungspunktes der Bitumenzusammensetzung, einer hervorragenden Klebrigkeit der Bitumenzusammensetzung in einem Hochtemperaturbereich, einer geringeren Ölausblutung der Bitumenzusammensetzung und der Wirtschaftlichkeit.
Die Bitumenzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform weist unter dem Gesichtspunkt eines hohen Erweichungspunktes, einer niedrigen Viskosität, einer hohen Klebrigkeit in einem Bereich von einer niedrigen Temperatur zu einer hohen Temperatur und der Beständigkeit der Bitumenzusammensetzung gegenüber Ölausbluten die folgende Zusammensetzung auf.
Zusatz für bitumenhaltige Dichtungsbahn: 5 Massen-% oder mehr und 30 Massen-% oder weniger

Klebrigmacher: 3 Massen-% oder mehr und 30 Massen-% oder weniger
Weichmacher: 2 Massen-% oder mehr und 25 Massen-% oder weniger.
Bitumen: 30 Massen-% oder mehr und 90 Massen-% oder weniger.

Der Gehalt des Klebrigmachers in der Bitumenzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform beträgt unter dem Gesichtspunkt des Erweichungspunktes, der Klebrigkeit bei 5°C, der Klebrigkeit bei 23°C und der Klebrigkeit bei 50°C 3 Massen-% oder mehr, bevorzugt 6 Massen-% oder mehr, bevorzugter 10 Massen-% oder mehr, weiter bevorzugt 14 Massen-% oder mehr. Der Gehalt des Klebrigmachers beträgt unter dem Gesichtspunkt der Klebrigkeit bei 5°C, der Klebrigkeit bei 23°C, der Klebrigkeit bei 50°C und der Biegefähigkeit bei niedrigen Temperaturen 30 Massen-% oder weniger, bevorzugt 28 Massen-% oder weniger, bevorzugter 26 Massen-% oder weniger, noch bevorzugter 26 Massen-% oder weniger, weiter bevorzugt 24 Massen-% oder weniger,.
Der Gehalt des Weichmachers in der Bitumenzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform beträgt unter dem Gesichtspunkt der Schmelzviskosität und der Niedrigtemperaturbiegefähigkeit 2 Massen-% oder mehr, bevorzugt 3 Massen-% oder mehr, bevorzugter 4 Massen-% oder mehr, weiter bevorzugt 6 Massen-% oder mehr. Der Gehalt des Weichmachers beträgt unter dem Gesichtspunkt des Erweichungspunktes, der Klebrigkeit bei 5°C, der Klebrigkeit bei 23°C, der Klebrigkeit bei 50°C und der Beständigkeit gegenüber Ölausbluten 25 Massen-% oder weniger, bevorzugt 23 Massen-% oder weniger, bevorzugter 21 Massen-% oder weniger, weiter bevorzugt 18 Massen-% oder weniger.
Der Gehalt des Bitumens in der Bitumenzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform beträgt unter dem Gesichtspunkt der Schmelzviskosität und der Wirtschaftlichkeit 30 Massen-% oder mehr, bevorzugt 35 Massen-% oder mehr, bevorzugter 40 Massen-% oder mehr, weiter bevorzugt 45 Massen-% oder mehr. Der Bitumengehalt ist unter dem Gesichtspunkt des Erweichungspunktes und der Niedrigtemperaturbiegefähigkeit 90 Massen-% oder weniger, bevorzugt 88 Massen-% oder weniger, bevorzugter 84 Massen-% oder weniger, weiter bevorzugt 80 Massen-% oder weniger.
Die für die Verarbeitung der Bitumenzusammensetzung zu einer wasserdichten Bahn bzw. Dichtungsbahn und für die Ausführung von Bauvorhaben in einer Niedrigtemperaturumgebung erforderliche Niedrigtemperaturbiegefähigkeit variiert in Abhängigkeit von der Bautemperatur oder -umgebung und ist generell je nach erforderlicher Niedrigtemperaturbeständigkeit gegenüber ca. -10°C bei Wintern in Gebieten mit warmen Temperaturen usw., oder eher -15 bis -20°C oder darunter bei Wintern in kälteren Umgebungen, d.h. kalten Regionen oder Kaltzonen usw., einstellbar.
(Andere Kautschukkomponente und/oder Harzkomponente als Zusatz (A) und Zusatz (B))
Die Bitumenzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform kann eine andere Kautschukkomponente und/oder Harzkomponente als den Zusatz für bitumenhaltige wasserdichte Bahnen der vorliegenden Ausführungsform und die oben genannten Zusätze (A) und (B) enthalten.
Beispiele für die Kautschukkomponente sind Naturkautschuk und Synthesekautschuk.
Beispiele für den Synthesekautschuk sind Polyisoprenkautschuk, Polybutadienkautschuk (BR), StyrolButadien-Kautschuk (SBR), modifizierter Styrol-Butadien-Kautschuk (modifizierter SBR), Olefin-Elastomere wie ein Ethylen-Propylen-Copolymer (EPDM), Chloropren-Kautschuk, Acryl-Kautschuk, ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVA) und ein Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer (EEA).
Beispiele für die Harzkomponente sind unter anderem thermoplastische Harze wie Polyethylen (PE), Polyethylen niedriger Dichte (PE niedriger Dichte), Polyvinylchlorid (PVC), Polyamid (PA), Polystyrol (PS), Acrylharz, Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Teflon (R) (PTFE), Polyetheretherketon (PEEK), Polyphenylensulfid (PPS), Polyimid (PI) und Polyamidimid (PAI).
Der Gehalt der anderen Kautschukkomponente und/oder Harzkomponente in der Bitumenzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform ist unter dem Gesichtspunkt der Kompatibilität der Bitumenzusammensetzung bevorzugt 1 bis 200 Massenteile, bevorzugter 1 bis 160 Massenteile, weiter bevorzugt 1 bis 100 Massenteile, noch weiter bevorzugt 2 bis 100 Massenteile, pro 100 Massenteile des Bitumens.
(Andere Komponenten)
Die Bitumenzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform enthält unter dem Gesichtspunkt eines hohen Erweichungspunktes und einer hervorragenden Kompatibilität der Bitumenzusammensetzung bevorzugt ein Vernetzungsmittel. Beispiele für das Vernetzungsmittel sind unter anderem Schwefel, Schwefelverbindungen, andere anorganische Vulkanisationsmittel als Schwefel, Oxime, Nitrosoverbindungen, Polyamin, organisches Peroxid, Harzvernetzungsmittel, Isocyanatverbindungen, Polyphosphorsäure und Vernetzungshilfsmittel.
Die Menge des der Bitumenzusammensetzung zugegebenen Vernetzungsmittels beträgt bevorzugt 0,01 Massen-% oder mehr, bevorzugter 0,02 Massen-% oder mehr, weiter bevorzugt 0,03 Massen-% oder mehr, noch weiter bevorzugt 0,05 Massen-% oder mehr, unter dem Gesichtspunkt einer hervorragenden Kompatibilität des Zusatzes für bitumenhaltige Dichtungsbahnen mit dem Bitumen und eines hohen Erweichungspunktes der Bitumenzusammensetzung. Die Menge des zugegebenen Vernetzungsmittels beträgt unter dem Gesichtspunkt einer hohen Penetration der Bitumenzusammensetzung, einer niedrigen Viskosität der Bitumenzusammensetzung und der Wirtschaftlichkeit bevorzugt 1,5 Massen-% oder weniger, bevorzugter 1,0 Massen-% oder weniger, weiter bevorzugt 0,4 Massen-% oder weniger, noch weiter bevorzugt 0,2 Massen-% oder weniger.
[Verfahren zur Herstellung einer Bitumenzusammensetzung]
Das Verfahren zur Herstellung der Bitumenzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform ist nicht besonders eingeschränkt. Bevorzugt wird ein Mischschritt bei einer Temperatur von 120°C oder höher und 200°C oder niedriger durchgeführt. Eine Rührzeit beträgt in der Regel 30 Minuten bis 6 Stunden. Eine kürzere Rührzeit ist unter dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit bevorzugter. Die Rührgeschwindigkeit kann je nach verwendetem Gerät geeignet ausgewählt werden und ist in der Regel 100 UpM oder höher und 8000 UpM oder niedriger.
[Bitumenhaltige wasserdichte Bahn bzw. bitumenhaltige Dichtungsbahn]
Die oben genannte Bitumenzusammensetzung wird für bitumenhaltige Dichtungsbahnen verwendet. Die bitumenhaltige Dichtungsbahn enthält somit die Bitumenzuammensetzung.
Beispiele für die bitumenhaltige Dichtungsbahn sind unter anderem Dichtungsbahnen für ein Wärmeaufbringverfahren, Dichtungsbahnen für ein Schweiß-Aufbringverfahren, Dichtungsbahnen für ein Kaltaufbringverfahren und Bedachungsmaterialien.
Eine Dichtungsbahn für ein Kaltaufbringverfahren oder ein Bedachungsmaterial ist unter dem Gesichtspunkt der hervorragenden Klebrigkeit der Bitumenzusammensetzung besonders bevorzugt.
In dieser Beschreibung umfasst die bitumenhaltige Dichtungsbahn Produkte in sämtlichen Formen, solange die Dichtungsbahn eine Schicht mit Bitumen als Hauptbestandteil aufweist, und umfasst auch Produkte in sämtlichen Formen Formen in Bezug auf Bedachungsmaterialien, die eine Schicht mit Bitumen als Hauptbestandteil aufweisen.
Die bitumenhaltige Dichtungsbahn, die den Zusatz der vorliegenden Ausführungsform enthält, ist bevorzugt eine Bahn mit einer Klebeschicht.
Die Dichtungsbahn für ein Kaltaufbringverfahren und/oder das Bedachungsmaterial weist beispielsweise folgenden Schichtaufbau auf: eine Antiblockierschicht, eine Bitumenschicht, eine Trägerschicht, eine Bitumenschicht, eine Klebeschicht und eine Trennschicht in dieser Reihenfolge von oben. Die Bitumenzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform ist unter dem Gesichtspunkt einer hervorragenden Klebrigkeit besonders bevorzugt in der Klebeschicht einsetzbar.
Die Dicke der einzelnen Schichten beträgt zum Beispiel 0,003 mm bis 1 mm für die Antiblockierschicht, 0,05 mm bis 5 mm für die Bitumenschicht, 0,01 mm bis 10 mm für die Trägerschicht, 0,05 mm bis 5 mm für die Klebeschicht und 0,003 mm bis 1 mm für die Trennschicht.
Die Antiblockierschicht kann eine Kunststoffschicht oder eine Kautschukschicht sein und kann eine Schicht sein, die feine Partikel wie Mineralpulverpartikel enthält.
Eine Haftvermittlerschicht kann vorgesehen sein oder es kann eine Koronaentladungsbehandlung durchgeführt werden, um die Haftung zwischen der Antiblockierschicht und der Bitumenschicht zu gewährleisten.
Eine Zusammensetzung, die die Antiblockierschicht bildet, kann unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Wetterbeständigkeit der Antiblockierschicht ein UV-Schutzmittel, einen Stabilisator und/oder ein Pigment enthalten, oder die Antiblockierschicht kann eine Mehrschichtstruktur mit einer wetterfesten Kunststoffschicht als Oberflächenschicht aufweisen.
Die Trägerschicht kann mit einem vorbestimmten Verstärkungsmaterial verstärkt sein.
Das Verstärkungsmaterial für die Trägerschicht ist nicht besonders eingeschränkt, solange das Material die Funktion hat, eine Dichtungsbahn zu verstärken. Beispiele hierfür sind Gewebe, Vliesstoffe und Folien.
In diesem Zusammenhang wird der Vliesstoff oder das Gewebe aus Kunstharzfasern oder Chemiefasern hergestellt. Insbesondere ist ein Vliesstoff aus Kunstharzfasern bevorzugt.
In diesem Zusammenhang kann das Kunstharz entsprechend der gewünschten Dichtungsbahn ausgewählt werden. Beispiele hierfür sind: Polyester wie aromatische Polyester wie Polyethylenterephthalat; Polyamide wie Nylon 6 und Nylon 66; und Polyolefine wie Polyacrylnitril, Polyethylen und Polypropylen.
Nur eine dieser Fasern kann allein verwendet werden oder zwei oder mehr davon können in Kombination verwendet werden.
Die Flächenmasse des Gewebes oder des Vliesstoffes ist nicht besonders eingeschränkt und beträgt aus bautechnischer Sicht bevorzugt 30 bis 300 g/m².
Die Form der bitumenhaltigen Dichtungsbahn der vorliegenden Ausführungsform ist unter dem Gesichtspunkt der Gewährleistung von Dichtheit/Wasserdichtheit bevorzugt eine Trägerschicht bzw. -bahn eines mit dem Bitumen oder der Bitumenzusammensetzung imprägnierten Verstärkungsmaterials.
Es kann eine beliebige Trennschicht verwendet werden, die eine Dichtungsbahn allgemein aufweist. Beispiele hierfür können Trennpapier und Trennfolien sein. Das Material kann entsprechend der gewünschten Dichtungsbahn ausgewählt werden. Beispiele hierfür sind Trennpapier, das aus Papier aufgebaut ist, welches mit einer Folie aus Polyolefin wie Polyethylen niedriger Dichte, Polyethylen hoher Dichte oder Polypropylen beschichtet ist, und Trennpapier, das durch weitere Behandlung des Trennpapiers mit Silikon hergestellt wurde.
Die bitumenhaltige Dichtungsbahn kann zusätzlich zu dem vorstehend genannten Aufbau weitere Schichtaufbauten umfassen.
Beispiele hierfür sind eine Konfiguration, bestehend aus einer Antiblockierschicht, einer Trägerschicht, einer Klebeschicht und einer Trennschicht, eine Konfiguration, bestehend aus einer Antiblockierschicht, einer Bitumenschicht, einer Trägerschicht, einer Klebeschicht und einer Trennschicht, und eine Konfiguration, bestehend aus einer Trennschicht, einer Klebeschicht, einer Bitumenschicht, einer Trägerschicht, einer Bitumenschicht, einer Klebeschicht und einer Trennschicht, in dieser Reihenfolge von oben.
Die Gesamtbreite der Dichtungsbahn beträgt in der Regel 1 bis 3 m und ihre Länge 5 bis 60 m.
Verfahren zur Herstellung einer bitumenhaltigen Dichtungsbahn
Das Verfahren zur Herstellung einer bitumenhaltigen Dichtungsbahn gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst den Schritt des Bildens einer Schicht aus einer Bitumenzusammensetzung, die 5 Massen-% oder mehr und 30 Massen-% oder weniger des Zusatzes für bitumenhaltige Dichtungsbahnen der vorstehend genannten Ausführungsform enthält, 3 Massen-% oder mehr und 30 Massen-% oder weniger eines Klebrigmachers, 2 Massen-% oder mehr und 25 Massen-% oder weniger eines Weichmachers und 30 Massen-% oder mehr und 90 Massen-% oder weniger Bitumen.
Damit kann eine Schicht aus einer Bitumenzusammensetzung gebildet werden, die hervorragend in Bezug auf den Erweichungspunkt, die Klebrigkeit, die Niedrigtemperaturbiegefähigkeit, die Schmelzviskosität und die Beständigkeit gegen Ölausbluten ist.
[Verwendung]
Die bitumenhaltige Dichtungsbahn kann in den Bereichen Straßenbelag, Dachbahnen oder Dichtungsbahnen und Abdichtungen verwendet werden und kann bevorzugt insbesondere im Bereich der Dachbahnen oder Dichtungsbahnen eingesetzt werden.
Beispiele
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf spezifische Beispiele und Vergleichsbeispiele ausführlich beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die nachstehend aufgeführten Beispiele eingeschränkt.
Verfahren zur Messung der physikalischen Eigenschaften des Zusatzes für bitumenhaltige Dichtungsbahnen und des darin enthaltenen Zusatzes (A) und Zusatzes (B) (in dieser Beschreibung zusammenfassend auch als „Zusatz“ bezeichnet) in den Beispielen und Vergleichsbeispielen sind nachfolgend aufgeführt.
<Gehalt an vinylaromatischen Monomereinheiten (Styrolgehalt) in dem Zusatz>
Eine gegebene Menge des Zusatzes wurde in Chloroform gelöst und mit einem Ultraviolett-Spektrophotometer (hergestellt von Shimadzu Corp., UV-2450) untersucht. Der Gehalt der vinylaromatischen Monomereinheit (Styrol) in dem Zusatz wurde unter Verwendung einer Kalibrierkurve aus der Peakintensität einer Absorptionswellenlänge (262 nm) berechnet, die einer vinylaromatischen Verbindung (Styrol) zugeschrieben wird.
<Vinylaromatisches Monomerblockgehalt in dem Zusatz>
Ein Polymer vor der Hydrierung, bei dem es sich um den Zusatz in einem unhydrierten Zustand handelte, wurde als Untersuchungsobjekt verwendet. Der vinylaromatische Monomerblockgehalt in dem Polymer wurde durch das in I.M. Kolthoff, et al., J. Polym. Sci. 1, S. 429 (1946) beschriebene Osmiumtetraoxidverfahren bestimmt, um den vinylaromatischen Monomerblockgehalt in dem Zusatz zu erhalten.
Eine Lösung von 0,1 g Osmiumtetraoxid in 125 ml tertiärem Butanol wurde bei der Zersetzung des Polymers verwendet.
<Vinylgehalt in dem Zusatz und Hydrierungsgrad ungesättigter Gruppen in konjugiertem Dien>
Der Vinylgehalt in dem Zusatz und der Hydrierungsgrad einer ungesättigten Gruppe in konjugiertem Dien wurden durch Kernspinresonanz-Spektralanalyse (NMR) unter den folgenden Bedingungen bestimmt.
Für die Messung wurde eine Reaktionslösung nach Hydrierungsreaktion einer großen Menge Methanol zugesetzt, so dass ein Blockcopolymer ausgefällt und gewonnen wurde. Anschließend wurde das Blockcopolymer mit Aceton extrahiert. Der Extrakt wurde im Vakuum getrocknet und als Probe für die ¹H-NMR-Messung verwendet. Die Bedingungen der ¹H-NMR-Messung sind nachfolgend beschrieben.
(Messbedingungen)

Messgerät: JNM-LA400 (hergestellt von JEOL Ltd.)
Lösungsmittel: deuteriertes Chloroform
Messprobe: Produkte, die dem Polymer vor und nach Hydrierung entnommen wurden.
Probenkonzentration: 50 mg/ml
Beobachtungsfrequenz: 400 MHz
Chemischer Verschiebungsstandard: TMS (Tetramethylsilan) Pulsverzögerung: 2,904 sec.
Anzahl von Scans: 64
Pulsbreite: 45°
Messtemperatur: 26°C

<Verhältnis des vinylaromatischen Monomerblockgehalts zum Gesamtgehalt an vinylaromatischen Monomereinheiten (Blockverhältnis) in dem Zusatz>.
Das Blockverhältnis wurde gemäß dem folgenden Ausdruck unter Verwendung des des vinylaromatischen Monomerblockgehalts und des Gehalts der vinylaromatischen Monomereinheiten berechnet, die durch die vorstehend beschriebenen Messverfahren bestimmt wurden. $\begin{array}{l} Blockverh \ddot{a} ltnis = (vinylaromatischer Monomerblockgehalt \\ im Zusatz) / (Gesamtgehalt an vinylaromatischen \\ Monomereinheiten im Zusatz) \times 100 \end{array}$
<Peak-Molekulargewicht>
Das Peak-Molekulargewicht eines Blockcopolymers in dem Zusatz wurde mittels GPC gemessen [Gerät: hergestellt von Waters Corp.].
Bei der GPC-Messung wurde Tetrahydrofuran als Lösungsmittel verwendet und die Temperatur wurde auf 35°C eingestellt. Das Molekulargewicht an der Spitze (Peak) eines Chromatogramms wurde anhand einer Kalibrierkurve (erstellt unter Verwendung des Peak-Molekulargewichts von Standardpolystyrol) bestimmt, die aus der Messung von handelsüblichem Standardpolystyrol bestimmt wurde. Dieses Molekulargewicht wurde als Peak-Molekulargewicht angesehen (Polystyrolbasiertes Molekulargewicht).
<Modifizierungsgrad>
Unter Ausnutzung der Eigenschaft, dasseine modifizierte Komponente an eine mit Silicagel als Packstoff gefüllte GPC-Säule adsorbiert wird, wurden sowohl ein Chromatogramm einer GPC des Standardpolystyrols, wie im vorigen Absatz <Peak-Molekulargewicht> beschrieben, als auch eine Silaca-Säulen-GPC (Zorbax hergestellt von E. I. du Pont de Nemours and Company) für eine Probenlösung gemessen, die eine Probe und internes Standardpolystyrol mit niedrigem Molekulargewicht enthielt. Die Menge der an die Silicasäule adsorbierten Komponente wurde aus der Differenz zwischen diesen bestimmt, um den Modifizierungsgrad des Zusatzes zu messen.
<Massenverhältnis zwischen den Blockcopolymeren (a) und (b) oder den Blockcopolymeren (c) und (d)>
Das Massenverhältnis jedes Blockcopolymers wurde bestimmt, indem an jedem Zwischenpeak-Wendepunkt auf einer aus der durch die vorstehend beschriebene GPC erhaltenen Kurve vertikal unterteilt wurde und das Verhältnis jeder abgetrennten Fläche zu der Gesamtfläche als Flächenverhältnis/-anteil jeder Blockcopolymerkomponente berechnet wurde.
Jeder Zwischenpeak-Wendepunkt wurde als der Schnittpunkt zwischen Peaks definiert, erhalten durch Durchführen eines Peak-Splittings mittels einer Anpassungsbehandlung (fitting) auf Basis einer Gaußschen Näherung mit der Wellenform-Splitting-Software EcoSEC.
In der folgenden Beschreibung umfasst der „Zusatz (A)“ eine vinylaromatische Monomereinheit und eine konjugierte Dienmonomereinheit, und der Hydrierungsgrad der in der konjugierten Dienmonomereinheit enthaltenen Doppelbindungen beträgt 10 Mol-% oder mehr und 85 Mol-% oder weniger.
Der „Zusatz (B)“ umfasst eine vinylaromatische Monomereinheit und eine konjugierte Dienmonomereinheit, und der Hydrierungsgrad der in der konjugierten Dienmonomereinheit enthaltenen Doppelbindungen beträgt 0 Mol-%.
Das Blockcopolymer (a) und das Blockcopolymer (b) sind Komponenten, die den Zusatz (A) bilden. Das Blockcopolymer (a) ist ein Blockcopolymer, das einen Polymerblock enthält, der hauptsächlich aus einer vinylaromatischen Monomereinheit aufgebaut ist, und einen Polymerblock, der hauptsächlich aus einer konjugierten Dienmonomereinheit aufgebaut ist, und weist ein Peak-Molekulargewicht von 30000 oder größer und 150000 oder kleiner auf. Das Blockcopolymer (b) enthält einen Polymerblock, der hauptsächlich aus einer vinylaromatischen Monomereinheit aufgebaut ist, und einen Polymerblock, der hauptsächlich aus einer konjugierten Dienmonomereinheit aufgebaut ist. Das Verhältnis des Peak-Molekulargewichts des Blockcopolymers (b) zum Peak-Molekulargewicht des Blockcopolymers (a) beträgt 1,5 oder mehr und weniger als 6,0.
Das Blockcopolymer (c) und das Blockcopolymer (d) sind Komponenten, die den Zusatz (B) bilden. Das Blockcopolymer (c) weist einen Polymerblock auf, der hauptsächlich aus einer vinylaromatischen Monomereinheit aufgebaut ist, und einen Polymerblock, der hauptsächlich aus einer konjugierten Dienmonomereinheit aufgebaut ist.
Das Peak-Molekulargewicht des Blockcopolymers (c) beträgt 50000 oder mehr und 150000 oder weniger.
Das Blockcopolymer (d) weist einen Polymerblock auf, der hauptsächlich aus einer vinylaromatischen Monomereinheit aufgebaut ist, und einen Polymerblock, der hauptsächlich aus einer konjugierten Dienmonomereinheit aufgebaut ist.
Das Peak-Molekulargewicht des Blockcopolymers (d) beträgt das 1,5-fache bis weniger als das 6,0-fache des Peak-Molekulargewichts des Blockcopolymers (c).
<MFR>
Die MFR des Zusatzes wurde nach einem Verfahren gemäß JIS K 7210 mit einem Schmelzindexbestimmer (L247; hergestellt von Technolseven Co., Ltd.) berechnet.
Die Testtemperatur betrug 200°C und die Testlast betrug 5,00 kgf. Die Einheit eines Messwertes wurde durch g/10 min angegeben.
[Herstellung von Hydrierungskatalysator]
In einem mit Stickstoff gespülten Reaktionsbehälter wurde 1 1 getrocknetes und gereinigtes Cyclohexan angeordnet, dann 100 mmol Bis(cyclopentadienyl)titandichlorid zugegeben, und eine 200 mmol Trimethylaluminium enthaltende n-Hexanlösung wurde unter gründlichem Rühren zugegeben, gefolgt von einer Umsetzung bei Raumtemperatur für etwa 3 Tage zur Herstellung eines Hydrierungskatalysators.
[Verfahren zur Herstellung von Zusatz]
Das Verfahren zur Herstellung des Zusatzes ist nachfolgend angegeben.
Wenn jeder der nachfolgend beschriebenen Zusätze zwei oder mehr Blockcopolymere enthält, ist der Zusatz ein Gemisch aus einem Blockcopolymer (a) mit einem niedrigen Molekulargewicht (Peak-Molekulargewicht: 30000 oder größer und 150000 oder kleiner) und einem Blockcopolymer (b) mit einem hohen Molekulargewicht (Peak-Molekulargewicht: 1,5-fach oder größer und weniger als das 6,0-fache des Peak-Molekulargewichts des Blockcopolymers (a)). Insbesondere ist, wenn jeder der nachfolgend beschriebenen Zusätze drei oder mehr Polymere enthält, nur das Blockcopolymer mit dem niedrigsten Molekulargewicht das Blockcopolymer (a).
(Zusatz 1)
In einem Mantelbehälterreaktor wurde eine vorbestimmte Menge Cyclohexan angeordnet. Die Innentemperatur des Reaktors wurde auf 60°C eingestellt.
Dann wurde n-Butyllithium mit 0,14 Massenteilen n-Butyllithium pro 100 Massenteile aller Monomere (Gesamtmenge von dem Reaktor zugegebendem Butadienmonomer und Styrolmonomer) vom Boden des Reaktors zugegeben. Eine Cyclohexanlösung von N,N,N',N'-Tetramethylethylendiamin (nachfolgend auch als „TMEDA“ bezeichnet) wurde weiterhin mit 0,30 Mol TMEDA pro 1 Mol n-Butyllithium zugesetzt.
Anschließend wurde dem Reaktor für die Polymerisationsreaktion in dem ersten Schritt eine Cyclohexanlösung, die 32 Massenteile eines Styrolmonomers enthielt (Styrolmonomerkonzentration: 15 Massen-%) über etwa 10 Minuten zugeführt.
Während der Zufuhr des Styrolmonomers wurde die Innentemperatur des Reaktors auf 60°C eingestellt.
Nach Beendigung der Zufuhr des Styrolmonomers wurde die Reaktion für 15 Minuten fortgeführt, wobei die Innentemperatur des Reaktors auf 70°C eingestellt wurde.
Anschließend wurde dem Reaktor für die Polymerisationsreaktion in dem zweiten Schritt eine Cyclohexanlösung, die 68 Massenteile eines Butadienmonomers enthielt (Butadienmonomerkonzentration: 15 Massen-%), kontinuierlich mit konstanter Geschwindigkeit über 50 Minuten zugeführt.
Während der Zufuhr des Butadienmonomers wurde die Innentemperatur des Reaktors auf 70°C eingestellt.
Nach Beendigung der Zufuhr des Butadienmonomers wurde die Reaktion für 10 Minuten fortgeführt, wobei die Innentemperatur des Reaktors auf 70 °C eingestellt wurde, um ein Polystyrol-Polybutadien-Blockcopolymer zu erhalten.
Ein Teil des erhaltenen Polystyrol-Polybutadien-Blockcopolymers wurde als Probe entnommen. Tetraethoxysilan wurde als Kupplungsmittel in einem Molverhältnis von 0,07 im Verhältnis zur Gesamtmolzahl von n-Butyllithium dazu gegeben. Die Kupplungsreaktion wurde 10 Minuten lang durchgeführt, um ein gekuppeltes Polymer zu erhalten.
Anschließend wurde das erhaltene gekuppelte Polymer unter Verwendung des vorstehend erwähnten Hydrierungskatalysators kontinuierlich bei 80°C hydriert.
Die Menge des Katalysators betrug 50 ppm, der Wasserstoffinnendruck des Hydrierungspolymerisationsreaktors betrug 0,8 MPa und die durchschnittliche Verweilzeit war 30 Minuten.
Nach Abschluss der Hydrierungsreaktion wurden 0,25 Massenteile eines Stabilisators (Octadecyl-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat) pro 100 Massenteile des gekuppelten Polymers zugegeben, um den Zusatz 1 zu erhalten.
Der erhaltene Zusatz 1 hatte einen Gehalt an vinylaromatischen Monomereinheiten von 32 Massen-%, einen vinylaromatischen Monomerblockgehalt von 31,5 Gew.-%, einen Blockanteil von 98,4 Massen-%, einen Vinylgehalt von 34 Mol-% in der konjugierten Dienmonomereinheit, einen Hydrierungsgrad von 48 Mol-% und eine MFR (200°C, 5 kgf) von 1,4 g/10 min.
Die Struktur und Zusammensetzung des Zusatzes 1 sind nachfolgend angegeben.

S stellt einen Styrolblock dar und B stellt einen Butadienblock dar.
(S-B): 70 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 73000
(S-B)₂-X: 2 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 146000
(S-B)₃-X: 18 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 205000
(S-B)₄-X: 10 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 261000
(S-B) ist das Blockcopolymer (a).
(S-B)₂-X, (S-B)₃-X oder (S-B)₄-X ist das Blockcopolymer (b).
Dementsprechend ist Blockcopolymer (a)/Blockcopolymer (b) = 70 Massen-%/30 Massen-%.

(Zusatz 2)
Ein gekuppeltes Polymer wurde unter den gleichen Bedingungen wie für Zusatz 1 erhalten, ausgenommen dass: 0,16 Massenteile n-Butyllithium verwendet wurden; 0,34 Mol TMEDA verwendet wurde; im ersten Schritt 35 Massenteile des Styrolmonomers polymerisiert wurden; und im zweiten Schritt 65 Massenteile des Butadienmonomers polymerisiert wurden.
Anschließend wurde die Hydrierung auf die gleiche Weise wie bei Zusatz 1 durchgeführt, und es wurde die gleiche Menge des Stabilisators wurde zugegeben, um den Zusatz 2 zu erhalten.
Der erhaltene Zusatz 2 hatte einen Gehalt an vinylaromatischen Monomereinheiten von 35,4 Massen-%, einen vinylaromatischen Monomerblockgehalt von 33,6 Massen-%, einen Blockanteil von 95,0 %, einen Vinylgehalt von 33 Mol-% in der konjugierten Dienmonomereinheit, einen Hydrierungsgrad von 50 Mol-% und eine MFR (200°C, 5 kgf) von 10,3 g/10 min.
Der Aufbau und die Zusammensetzung des Zusatzes 2 sind nachfolgend angegeben.

(S-B): 77 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 72000
(S-B)₂-X: 2 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 152000
(S-B)₃-X: 10 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 217000
(S-B)₄-X: 11 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 274000
(S-B) ist das Blockcopolymer (a).
(S-B)₂-X, (S-B)₃-X oder (S-B)₄-X sind das Blockcopolymer (b).
Dementsprechend ist Blockcopolymer (a)/Blockcopolymer (b) = 77 Massen-%/23 Massen-%.

(Zusatz 3)
Der Zusatz 3 wurde unter den gleichen Bedingungen wie für Zusatz 1 erhalten, ausgenommen dass ein Gemisch aus einem modifizierten Diglycidyl-veretherten Produkt von 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan mit Epichlorhydrin und einem modifizierten Diglycidyl-veretherten Produkt eines Phenol-Formaldehyd-Polykondensats mit Epichlorhydrin als Kupplungsmittel in einem Molverhältnis von 0,13 zur Gesamtmolzahl n-Butyllithium, definiert als 1, zugegeben wurde.
Der erhaltene Zusatz 3 hatte einen Gehalt an vinylaromatischen Monomereinheiten von 32,2 Massen-%, einen vinylaromatischen Monomerblockgehalt von 31,6 Massen-%, einen Blockanteil von 98,1 %, einen Vinylgehalt von 34 Mol-% in der konjugierten Dienmonomereinheit, einen Hydrierungsgrad von 46 Mol-% und eine MFR (200°C, 5 kgf) von 7,4 g/10 min.
Der Aufbau und die Zusammensetzung des Zusatzes 3 sind im Folgenden angegeben.

(S-B): 70 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 73000
(S-B)₂-X: 30 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 146000
(S-B) ist das Blockcopolymer (a).
(S-B)₂-X ist das Blockcopolymer (b).
Dementsprechend ist Blockcopolymer (a)/Blockcopolymer (b) = 70 Massen-%/ 30 Massen-%.

(Zusatz 4)
n-Butyllithium wurde zu 0,09 Massenteilen verwendet. TMEDA wurde zu 0,34 mol verwendet. Im ersten Schritt wurden 17 Massenteile des Styrolmonomers polymerisiert. Im zweiten Schritt wurden 68 Massenteile des Butadienmonomers polymerisiert. Anschließend wurde eine Cyclohexanlösung, die 15 Massenteilen des Styrolmonomers enthielt, über ca. 10 Minuten zugeführt, wobei die Innentemperatur des Reaktors auf 70°C gehalten wurde. Nach Beendigung der Zufuhr des Styrolmonomers wurde die Reaktion für 15 Minuten fortgeführt, wobei die Innentemperatur des Reaktors auf 80°C eingestellt wurde. 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon wurde in einem Molverhältnis von 0,7 zur Gesamtmolzahl von n-Butyllithium, definiert als 1, zugegeben. Die Reaktion wurde 15 Minuten durchgeführt, um ein Polystyrol-Polybutadien-Polystyrol-Blockcopolymer zu erhalten. Anschließend wurde eine Hydrierung auf die gleiche Weise wie bei Zusatz 1 durchgeführt, und es wurde die gleiche Menge des Stabilisators zugegeben, um den Zusatz 4 zu erhalten.
Der erhaltene Zusatz 4 hatte einen Gehalt an vinylaromatischen Monomereinheiten von 31,5 Massen-%, einen vinylaromatischen Monomerblockgehalt von 31,2 Massen-%, einen Blockanteil von 99,0 -%, einen Vinylgehalt von 33 Mol-% in der konjugierten Dienmonomereinheit, einen Hydrierungsgrad von 49 Mol-%, einen Modifizierungsgrad von 45,2 % und eine MFR (200°C, 5 kgf) von 1,2 g/10 min.
Die Struktur und Zusammensetzung des Zusatzes 4 sind nachfolgend dargestellt.

(S-B-S): 100 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 130000
(S-B-S) ist das Blockcopolymer (a).

(Zusatz 5)
Der Zusatz 5 wurde unter den gleichen Bedingungen wie bei Zusatz 1 erhalten, ausgenommen dass 1,3-Bis(N,N-diglycidylaminomethyl)cyclohexan als Kupplungsmittel in einem Molverhältnis von 0,07 zur Gesamtmolzahl n-Butyllithium, definiert als 1, zugegeben wurde.
Der erhaltene Zusatz 5 hatte einen Gehalt an vinylaromatischen Monomereinheiten von 32,5 Massen-%, einen vinylaromatischen Monomerblockgehalt von 32,0 Massen-%, einen Blockanteil von 98,5 %, einen Vinylgehalt von 33 Mol-% in der konjugierten Dienmonomereinheit, einen Hydrierungsgrad von 45 Mol-% und eine MFR (200°C, 5 kgf) von 1,2 g/10 min.
Die Struktur und Zusammensetzung des Additivs 5 sind nachfolgend angegeben.

(S-B): 67 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 72000
(S-B)₂-X: 4 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 143000
(S-B)₃-X: 12 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 208000
(S-B)₄-X: 17 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 273000
(S-B) ist das Blockcopolymer (a).
(S-B)₂-X, (S-B)₃-X oder (S-B)₄-X ist das Blockcopolymer (b).
Dementsprechend ist Blockcopolymer (a)/Blockcopolymer (b) = 67 Massen-%/33 Massen-%.

(Zusatz 6)
Ein gekuppeltes Polymer wurde unter den gleichen Bedingungen wie für Zusatz 1 erhalten, ausgenommen dass: n-Butyllithium zu 0,11 Massenteilen verwendet wurde; 0,35 Mol TMEDA verwendet wurde; im ersten Schritt 15 Massenteile des Styrolmonomers polymerisiert wurden; im zweiten Schritt 85 Massenteile des Butadienmonomers polymerisiert wurden; und das Kupplungsmittel wurde in einem Molverhältnis von 0,1 zur Gesamtmolzahl von n-Butyllithium, definiert als 1, zugegeben. Dann wurde die Hydrierung auf die gleiche Weise wie bei dem Zusatz 1 durchgeführt und es wurde die gleiche Menge des Stabilisators zugegeben, um den Zusatz 6 zu erhalten.
Der erhaltene Zusatz 6 hatte einen Gehalt an vinylaromatischen Monomereinheiten von 16 Massen-%, einen vinylaromatischen Monomerblockgehalt von 15,7 Massen-%, einen Blockanteil von 98,1 %, einen Vinylgehalt von 32 Mol-% in der konjugierten Dienmonomereinheit, einen Hydrierungsgrad von 42 Mol-% und eine MFR (200°C, 5 kgf) von 4,0 g/10 min.
Die Struktur und Zusammensetzung des Zusatzes 6 sind nachfolgend dargestellt.

(S-B): 65 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 90000
(S-B)₂-X: 6 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 180000
(S-B)₃-X: 12 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 270000
(S-B)₄-X: 17 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 360000
(S-B) ist das Blockcopolymer (a).
(S-B)₂-X, (S-B)₃-X oder (S-B)₄-X ist das Blockcopolymer (b).
Dementsprechend ist Blockcopolymer (a)/Blockcopolymer (b) = 65 Massen-%/35 Massen-%.

(Zusatz 7)
Ein gekuppeltes Polymer wurde unter den gleichen Bedingungen wie bei dem Zusatz 1 erhalten, ausgenommen dass: im ersten Schritt 47 Massenteile des Styrolmonomers polymerisiert wurden; und im zweiten Schritt 53 Massenteile des Butadienmonomers polymerisiert wurden.
Dann wurde eine Hydrierung auf die gleiche Weise wie beim Zusatz 1 durchgeführt, und es wurde die gleiche Menge des Stabilisators, um den Zusatz 7 zu erhalten.
Der erhaltene Zusatz 7 hatte einen Gehalt an vinylaromatischen Monomereinheiten von 47 Massen-%, einen vinylaromatischen Monomerblockgehalt von 46 Massen-%, einen Blockanteil von 97,8 %, einen Vinylgehalt von 33 Mol-% in der konjugierten Dienmonomereinheit, einen Hydrierungsgrad von 49 Mol-% und eine MFR (200°C, 5 kgf) von 0,4 g/10 min.
Die Struktur und Zusammensetzung des Zusatzes 7 sind nachfolgend dargestellt.

(S-B): 71 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 70000
(S-B)₂-X: 3 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 142000
(S-B)₃-X: 17 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 209000
(S-B)₄-X: 9 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 270000
(S-B) ist das Blockcopolymer (a).
(S-B)₂-X, (S-B)₃-X oder (S-B)₄-X ist das Blockcopolymer (b).
Dementsprechend ist Blockcopolymer (a)/Blockcopolymer (b) = 71 Massen-%/29 Massen-%.

(Zusatz 8)
Ein gekuppeltes Polymer wurde unter den gleichen Bedingungen wie in dem Additiv 1 erhalten, ausgenommen dass in dem zweiten Schritt das Kupplungsmittel in einem Molverhältnis von 0,465 zur Gesamtmolzahl an n-Butyllithium, definiert als 1, zugegeben wurde.
Anschließend wurde eine Hydrierung auf die gleiche Weise wie bei Zusatz 1 durchgeführt, und es wurde die gleiche Menge des Stabilisators zugegeben, um den Zusatz 8 zu erhalten.
Der erhaltene Zusatz 8 hatte einen Gehalt an vinylaromatischen Monomereinheiten von 31 Massen-%, einen vinylaromatischen Monomerblockgehalt von 30,5 Massen-%, einen Blockanteil von 98,3 %, einen Vinylgehalt von 33 Mol-% in der konjugierten Dienmonomereinheit, einen Hydrierungsgrad von 46 Mol-% und eine MFR (200°C, 5 kgf) von 0,1 g/10 min.
Die Struktur und Zusammensetzung des Zusatzes 8 sind nachfolgend angegeben.

(S-B): 20 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 72000
(S-B)₂-X: 7 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 145000
(S-B)₃-X: 42 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 207000
(S-B)₄-X: 31 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 268000
(S-B) ist das Blockcopolymer (a).
(S-B)₂-X, (S-B)₃-X oder (S-B)₄-X ist das Blockcopolymer (b).
Dementsprechend ist Blockcopolymer (a)/Blockcopolymer (b) = 20 Massen-%/80 Massen-%.

(Zusatz 9)
Ein Polymer wurde unter den gleichen Bedingungen wie für den Zusatz 1 erhalten, ausgenommen dass im zweiten Schritt das Kupplungsmittel in einem Molverhältnis von 0,008 zur Gesamtmolzahl an n-Butyllithium, definiert als 1, zugegeben wurde.
Dann wurde eine Hydrierung auf die gleiche Weise wie bei Zusatz 1 durchgeführt, und es wurde die gleiche Menge des Stabilisators zugegeben, um den Zusatz 9 zu erhalten.
Der erhaltene Zusatz 9 hatte einen Gehalt an vinylaromatischen Monomereinheiten von 31 Massen-%, einen vinylaromatischen Monomerblockgehalt von 30,4 Massen-%, einen Blockanteil von 98,0 %, einen Vinylgehalt von 34 Mol-% in der konjugierten Dienmonomereinheit, einen Hydrierungsgrad von 48 Mol-% und eine MFR (200°C, 5 kgf) von 40,0 g/10 min.
Die Struktur und Zusammensetzung des Zusatzes 9 sind nachfolgend angegeben.

(S-B): 96 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 72000
(S-B)₂-X: 0,5 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 143000
(S-B)₃-X: 2% Massen-%, Peak-Molekulargewicht 208000
(S-B)₄-X: 1,5 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 269000
(S-B) ist das Blockcopolymer (a).
(S-B)₂-X, (S-B)₃-X oder (S-B)₄-X ist das Blockcopolymer (b).
Dementsprechend ist Blockcopolymer (a)/Blockcopolymer (b) = 96 Massen-%/4 Massen-%.

(Zusatz 10)
n-Butyllithium wurde zu 0,139 Massenteilen verwendet. TMEDA wurde mit 0,02 mol verwendet. Im ersten Schritt wurden 31,5 Massenteile des Styrolmonomers polymerisiert. Im zweiten Schritt wurden 68,5 Massenteile des Butadienmonomers polymerisiert, und Siliciumtetrachlorid wurde als Kupplungsmittel in einem Molverhältnis von 0,045 zur Gesamtmolzahl von n-Butyllithium zugegeben. Die Kupplungsreaktion wurde für 10 Minuten durchgeführt.
Nach Abschluss der Reaktion wurden 0,25 Massenteile des Stabilisators (Octadecyl-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionat) und 0,1 Massenteile (2-Methyl-4,6-bis[(octylthio) methyl]-phenol) pro 100 Massenteile des Blockcopolymers nach der Kupplungsreaktion zugegeben, um den Zusatz 10 zu erhalten.
Der erhaltene Zusatz 10 hatte einen Gehalt an vinylaromatischen Monomereinheiten von 31,3 Massen-%, einen vinylaromatischen Monomerblockgehalt von 30,4 Massen-%, einen Blockanteil von 97,0 %, einen Vinylgehalt von 12 Mol-% in der konjugierten Dienmonomereinheit, einen Hydrierungsgrad von 0 Mol-% und eine MFR (200°C, 5 kgf) von 14 g/10 min.
Die Struktur und Zusammensetzung des Zusatzes 10 sind nachfolgend dargestellt.

(S-B): 80 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 90000
(S-B)₂-X: 20 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 180000
(S-B) ist das Blockcopolymer (c).
(S-B)₂-X ist das Blockcopolymer (d).
Dementsprechend ist Blockcopolymer (c)/Blockcopolymer (d) = 80 Massen-%/20 Massen-%.

(Zusatz 11)
Ein gekuppeltes Polymer wurde auf die gleiche Weise wie bei dem Zusatz 1 erhalten.
Die Hydrierung wurde unter den gleichen Bedingungen wie bei Zusatz 1 durchgeführt, ausgenommen dass die Menge des Hydrierungskatalysators anschließend auf 80 ppm geändert wurde. Es wurde die gleiche Menge des Stabilisators zugegeben, um den Zusatz 11 zu erhalten.
Der erhaltene Zusatz 11 hatte einen Gehalt an vinylaromatischen Monomereinheiten von 32 Massen-%, einen vinylaromatischen Monomerblockgehalt von 31,4 Massen-%, einen Blockanteil von 98,1 %, einen Vinylgehalt von 33 Mol-% in der konjugierten Dienmonomereinheit, einen Hydrierungsgrad von 90 Mol-% und eine MFR (200°C, 5 kgf) von 0,1 g/10 min.
Die Struktur und Zusammensetzung des Zusatzes 11 sind nachfolgend dargestellt.

(S-B): 67 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 71000
(S-B)₂-X: 2 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 143000
(S-B)₃-X: 19 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 206000
(S-B)₄-X: 12 Massen-%, Peak-Molekulargewicht 265000 (S-B) ist das Blockcopolymer (a).
(S-B)₂-X, (S-B)₃-X oder (S-B)₄-X ist das Blockcopolymer (b).
Dementsprechend ist Blockcopolymer (a)/Blockcopolymer (b) = 67 Massen-%/33 Massen-%.

(Zusatz 12)
Es wurde Asapren 1205 (Styrolmenge: 25%), SBR, hergestellt von Asahi Kasei Corp., verwendet.
(Klebrigmacher 1)
Es wurde T-REZ RB-100, C5-Petroleumharz, hergestellt von JXTG Nippon Oil & Energy Corp., verwendet.
(Klebrigmacher 2)
Es wurde T-REZ RD-104, C5/C9-Petroleumharz, hergestellt von JXTG Nippon Oil & Energy Corp., verwendet.
(Weichmacher)
Es wurde Diana Process Oil NS-90S, NaphthenWeichmacheröl, hergestellt von Idemitsu Kosan Co., Ltd., verwendet.
[Beispiele 1 bis 19] (Referenzbeispiele) und [Vergleichsbeispiele 1 bis 5].
<Verfahren zur Herstellung von Bitumenzusammensetzungen>
In eine 750-ml-Metalldose wurden 500 g Straßenbaubitumen 150-200 (hergestellt von JXTG Nippon Oil & Energy Corp.) gegeben. Die Metalldose wurde ausreichend in ein Ölbad von 180°C getaucht.
Dann wurde, während das Bitumen im geschmolzenen Zustand mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 5000 U/min gerührt wurde, dem Asphalt vorbestimmte Mengen jedes Zusatzes, ein Klebrigmacher und ein Weichmacher, wie in den folgenden Tabellen dargestellt, zugegeben. Nach der Zugabe wurde die Mischung 90 Minuten lang gerührt, um eine Bitumenzusammensetzung herzustellen.
Die Einheiten in den Tabellen sind in Massen-% angegeben.
<Bewertung der Bitumenzusammensetzung>
Die physikalischen Eigenschaften der Bitumenzusammensetzungen der Beispiele und Vergleichsbeispiele wurden mit den nachfolgend aufgeführten Methoden gemessen.
Die Messergebnisse sind in den folgenden Tabellen dargestellt.
(Erweichungspunkt)
Der Erweichungspunkt jeder Bitumenzusammensetzung wurde nach der Ring & Ball-Methode gemäß JIS-K 2207 gemessen. Ein vorgeschriebener Ring wurde mit einer Probe gefüllt und in horizontaler Position in einer Glycerinlösung gehalten. Eine Kugel von 3,5 g wurde in der Mitte der Probe angeordnet. Die Temperatur der Lösung wurde um 5°C/min erhöht. Es wurde die Temperatur gemessen, bei der die Probe aufgrund des Gewichts der Kugel die Bodenplatte des Ringtisches berührte.
Eine Bitumenzusammensetzung mit einem höheren Erweichungspunkt weist eine bessere Beständigkeit gegenüber Fließen auf. Die Probe wurde in der Reihenfolge ab „am Besten“ mit ⊚, ◯, Δ und × nach den unten angegebenen Kriterien bewertet. Eine Probe, an die Δ oder besser vergeben wurde, wurde als in der Praxis ausreichend angesehen.
[Bewertungskriterien]

⊚: Der Erweichungspunkt lag bei 105°C oder höher.
◯: Der Erweichungspunkt lag bei 95°C oder höher.
Δ: Der Erweichungspunkt lag bei 75°C oder höher.
×: Der Erweichungspunkt war niedriger als 75°C.

(Schmelzviskosität)
Die Schmelzviskosität jeder Bitumenzusammensetzung bei 180°C wurde mit einem Brookfield-Viskosimeter gemessen.
Eine Bitumenzusammensetzung mit einer niedrigeren Schmelzviskosität hat eine bessere Produktivität. Die wurde in der Reihenfolge ab „am Besten“ mit ⊚, ◯, Δ und × nach den unten angegebenen Kriterien bewertet. Eine Probe, an die Δ oder besser vergeben wurde, wurde als in der Praxis ausreichend angesehen.
[Bewertungskriterien]

⊚: Die Schmelzviskosität betrug 850 mPa·s oder weniger.
◯: Die Schmelzviskosität betrug 1500 mPa·s oder weniger.
Δ: Die Schmelzviskosität betrug 2200 mPa·s oder weniger.
×: Die Schmelzviskosität überschritt 2200 mPa·s.

(Klebrigkeit bei 5°C)
Eine Aluminiumfolie (Dicke: 100 µm) wurde mit jeder hergestellten Bitumenzusammensetzung mit einer Dicke von ca. 100 µm beschichtet.
Dann wurde die Folie in eine Größe von 120 mm ×25 mm geschnitten und mit einer Andruckrolle (Geschwindigkeit: 5 cm/mm, 2 kg Last, 1 Wechselbewegung) auf eine Schieferplatte geklebt, um eine Probe für die Messung herzustellen.
Die geklebte Probe wurde 30 Minuten lang in einem Thermostatbad von 5°C ausgehärtet und herausgenommen. Unmittelbar danach wurde die Abziehfestigkeit bei 180 Grad bei einer Abziehgeschwindigkeit von 300 mm/min gemessen.
Eine Bitumenzusammensetzung mit einer höheren Klebrigkeit bei°5°C hat eine bessere Klebrigkeit in einem Niedrigtemperaturbereich während der Herstellung einer Dichtungsbahn unter Verwendung der Bitumenzusammensetzung. Die Probe wurde in der Reihenfolge ab „am Besten“ mit ⊚, ◯, Δ und × nach den unten angegebenen Kriterien bewertet. Eine Probe, an die Δ oder besser vergeben wurde, wurde als in der Praxis ausreichend angesehen.
[Bewertungskriterien]

⊚: Die Klebefestigkeit betrug 55 N/25 mm oder mehr.
◯: Die Klebefestigkeit betrug 40 N/25 mm oder mehr.
Δ: Die Klebefestigkeit betrug 30 N/25 mm oder mehr.
×: Die Klebefestigkeit war kleiner als 30 N/25 mm.

(Klebrigkeit bei 23°C)
Eine Probe zur Messung wurde wie bei der Bewertung der Klebrigkeit bei 5°C hergestellt und bei Raumtemperatur (23°C) für 30 Minuten ausgehärtet. Anschließend wurde die Abziehfestigkeit bei 180 Grad bei einer Abziehgeschwindigkeit von 300 mm/min gemessen.
Eine Bitumenzusammensetzung mit einer höheren Klebrigkeit bei°23°C hat eine bessere Klebrigkeit in einem Normaltemperaturbereich zum Zeitpunkt der Herstellung einer Dichtungsbahn unter Verwendung der Bitumenzusammensetzung. Die Probe wurde in der Reihenfolge ab „am Besten“ mit ⊚, ◯, Δ und × nach den unten angegebenen Kriterien bewertet. Eine Probe, an die Δ oder besser vergeben wurde, wurde als in der Praxis ausreichend angesehen.
[Bewertungskriterien]

⊚: Die Klebefestigkeit betrug 45 N/25 mm oder mehr.
◯: Die Klebefestigkeit betrug 38 N/25 mm oder mehr.
Δ: Die Klebefestigkeit betrug 30 N/25 mm oder mehr.
×: Die Klebefestigkeit war kleiner als 30 N/25 mm.

(Klebrigkeit bei 50°C)
Eine Probe für die Messung wurde wie bei der Bewertung der Klebrigkeit bei 5°C hergestellt, 30 Minuten lang in einem Thermostatbad von 50°C ausgehärtet und entnommen. Unmittelbar danach wurde die Abziehfestigkeit bei 180 Grad bei einer Abziehgeschwindigkeit von 300 mm/min gemessen.
Eine Bitumenzusammensetzung mit einer höheren Klebrigkeit bei°50°C hat eine bessere Klebrigkeit in einem Hochtemperaturbereich während der Herstellung einer Dichtungsbahn unter Verwendung der Bitumenzusammensetzung. Die Probe wurde in der Reihenfolge ab „am Besten“ mit ⊚, ◯, Δ und × nach den unten angegebenen Kriterien bewertet. Eine Probe, an die Δ oder besser vergeben wurde, wurde als in der Praxis ausreichend angesehen.
[Bewertungskriterien]

⊚: Die Klebefestigkeit betrug 25 N/25 mm oder mehr.
◯: Die Klebefestigkeit betrug 21 N/25 mm oder mehr.
Δ: Die Klebefestigkeit betrug 17 N/25 mm oder mehr.
×: Die Klebefestigkeit war kleiner als 17 N/25 mm.

(Beständigkeit gegen Ölausbluten ΔL*)
Jede hergestellte Bitumenzusammensetzung wurde bei normaler Temperatur abgekühlt und in 2 cm-Quadrate geschnitten. Der so entstandene Probekörper wurde auf Kraftpapier gelegt. Von oben wurde eine Belastung von 250 g ausgeübt. Der Prüfkörper wurde 144 Stunden lang in einem Trocknungsofen (gear oven) von 40°C stehen gelassen.
Anschließend wurde die Helligkeit L* vor und nach dem Test mit einem Farbmessgerät ZE6000 (hergestellt von Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) gemessen und es wurde ΔL* als Differenz dieser Werte bestimmt.
Der Wert von ΔL* korreliert mit Öl, das auf/in das Kraftpapier ausgelaufen ist. Mit zunehmendem Ölausbluten nimmt der Absolutwert von ΔL* zu. Wenn Öl ausblutet, verringert sich die Haftfestigkeit an der Grenzfläche zwischen der Bitumenzusammensetzung und einer Klebefläche. Insbesondere weist eine Probe mit geringerer Ölausblutung (kleinerer Absolutwert von ΔL*) eine bessere Haftfestigkeit auf.
Nach dem Verkleben einer Dichtungsbahn schwächt das Ölausbluten die Klebefestigkeit an der Grenzfläche mit einer Klebefläche und erleichtert das Ablösen. Eine Bitumenzusammensetzung mit höherer Ölausblutungsbeständigkeit verleiht einer Dichtungsbahn somit eine bessere Dauerhaftfähigkeit. Die Probe wurde in der Reihenfolge ab „am Besten“ mit ⊚, ◯, Δ und × nach den unten angegebenen Kriterien bewertet.
Eine Probe, an die Δ oder besser vergeben wurde, wurde als in der Praxis ausreichend angesehen.
[Bewertungskriterien]

⊚: -1,6 oder mehr.
◯: -2,0 oder mehr.
Δ: -2,8 oder mehr.
×: Weniger als -2,8.

(Niedrigtemperaturbiegefähigkeit)
Eine 2 mm dicke Bahn wurde durch Pressen bei 150°C mit jeder hergestellten Bitumenzusammensetzung hergestellt. Die Bahn wurde auf eine Größe von 20 mm × 100 mm geschnitten und für 10 Minuten oder länger in eine temperaturangepasste Trockeneis-Ethanol-Lösung getaucht. Anschließend wurde die Bahn herausgenommen und schnell derart um eine Metallstange von 20 mm Durchmesser gewickelt, dass die Bahn in ihrer Längsrichtung gebogen wurde. Es wurde die niedrigste Temperatur gemessen, bei der weder Risse noch Brüche in der Bahn auftraten.
Eine Bitumenzusammensetzung, der bezüglich der Niedrigtemperaturbiegefähigkeit eine niedrigere Temperatur zugeschrieben wird, weist eine bessere Rissbeständigkeit auf. Die Probe wurde in der Reihenfolge ab „am Besten“ mit ⊚, ◯, Δ und × nach den unten angegebenen Kriterien bewertet. Eine Probe, an die Δ oder besser vergeben wurde, wurde als in der Praxis ausreichend angesehen.
[Bewertungskriterien]

⊚: -30°C oder niedriger.
◯: -20°C oder niedriger.
Δ: -10°C oder niedriger.
×: höher als -10°C.

[Tabelle 1]

	Beispiel
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Zusatz 1	15
Zusatz 2		15
Zusatz 3			15
Zusatz 4				15
Zusatz 5					15
Zusatz 6						15				2.5
Zusatz 7							15
Zusatz 8								15
Zusatz 9									15
Zusatz 10										12.5
Zusatz 11
Zusatz 12
Klebrigmacher 1	15	15	15	15	15	15	15	15	15	15
Klebrigmacher 2
Weichmacher	8	8	8	8	8	8	8	8	8	8
Bitumen 150-200	62	62	62	62	62	62	62	62	62	62

Erweichungspunkt	⊚	⊚	◯	◯	⊚	Δ	⊚	⊚	Δ	◯
Schmelzviskosität bei 180°C	◯	⊚	◯	◯	◯	Δ	Δ	Δ	⊚	◯
Klebrigkeit bei 5°C	⊚	⊚	⊚	⊚	⊚	◯	◯	Δ	Δ	Δ
Klebrigkeit bei 23°C	◯	⊚	◯	◯	◯	⊚	◯	Δ	◯	◯
Klebrigkeit bei 50°C	⊚	◯	◯	⊚	⊚	◯	⊚	◯	Δ	Δ
Beständigkeit gegen Ölausbluten ΔL*	⊚	◯	⊚	⊚	⊚	⊚	Δ	⊚	Δ	Δ
Biegefähigkeit bei niedriger Temperatur	◯	◯	Δ	◯	◯	⊚	Δ	⊚	Δ	◯

[Tabelle 2]

	Beispiel
	11	12	13	14	15	16	17	18	19
Zusatz 1	15			10	10	25	15	15	25
Zusatz 2		15
Zusatz 3
Zusatz 4
Zusatz 5
Zusatz 6			15
Zusatz 7
Zusatz 8
Zusatz 9
Zusatz 10				5
Zusatz 11
Zusatz 12
Klebrigmacher 1					10	10	15	20	25
Klebrigmacher 2	15	15	15	15
Weichmacher	8	8	8	8	8	10	15	8	15
Bitumen 150-200	62	62	62	62	72	55	55	57	35
Erweichungspunkt	◯	◯	Δ	◯	◯	⊚	Δ	⊚	⊚
Schmelzviskosität bei 180°C	⊚	⊚	Δ	⊚	⊚	Δ	⊚	◯	Δ
Klebrigkeit bei 5°C	⊚	⊚	Δ	◯	◯	⊚	◯	Δ	⊚
Klebrigkeit bei 23°C	◯	⊚	Δ	Δ	◯	Δ	Δ	Δ	◯
Klebrigkeit bei 50°C	⊚	◯	⊚	◯	Δ	⊚	Δ	Δ	◯
Beständigkeit gegen Ölausbluten ΔL*	⊚	⊚	⊚	◯	◯	⊚	Δ	Δ	Δ
Biegefähigkeit bei niedriger Temperatur	◯	◯	⊚	◯	Δ	⊚	◯	Δ	⊚

[Tabelle 3]

Vergleichsbeispiel
	1	2	3	4	5
Zusatz 1
Zusatz 2
Zusatz 3
Zusatz 4
Zusatz 5
Zusatz 6
Zusatz 7
Zusatz 8
Zusatz 9
Zusatz 10	15	11,5	15
Zusatz 11				15	15
Zusatz 12		3,5
Klebrigmacher 1	15	15		15
Klebrigmacher 2			15		15
Weichmacher	8	8	8	8	8
Bitumen 150-200	62	62	62	62	62

Erweichungspunkt	◯	◯	◯	⊚	◯
Schmelzviskosität bei 180°C	⊚	⊚	⊚	◯	◯
Klebrigkeit bei 5°C	×	Δ	×	×	×
Klebrigkeit bei 23°C	×	◯	Δ	◯	Δ
Klebrigkeit bei 50°C	×	×	Δ	⊚	Δ
Beständigkeit gegen Ölausbluten ΔL*	×	×	×	⊚	⊚
Biegefähigkeit bei niedriger Temperatur	◯	◯	◯	×	×

Eine Bitumenzusammensetzung, welcher der Zusatz für bitumenhaltige Dichtungsbahnen der vorliegenden Erfindung zugegeben wird, ist in den Bereichen Straßenbeläge, Bedachungen oder Dichtungsbahnen sowie Abdichtungen gewerblich anwendbar, insbesondere im Bereich der Bedachungen bzw. Bedachungsbahnen oder Dichtungsbahnen bzw. wasserdichten Bahnen.

Claims

Zusatz für bitumenhaltige Dichtungsbahnen, umfassend einen Zusatz (A), welcher eine vinylaromatische Monomereinheit und eine konjugierte Dienmonomereinheit umfasst, wobei der Hydrierungsgrad der in der konjugierten Dienmonomereinheit enthaltenen Doppelbindungen 10 Mol-% oder mehr und 85 Mol-% oder weniger beträgt, wobei der Zusatz (A) 30 Massen-% oder mehr und 95 Massen-% oder weniger eines Blockcopolymers (a) und 5 Massen-% oder mehr und 70 Massen-% oder weniger eines Blockcopolymers (b) umfasst, wobei: das Blockcopolymer (a) ein Blockcopolymer ist, das einen Polymerblock enthält, der hauptsächlich aus einer vinylaromatischen Monomereinheit aufgebaut ist, und einen Polymerblock, der hauptsächlich aus einer konjugierten Dienmonomereinheit aufgebaut ist, und ein Peak-Molekulargewicht von 30000 oder größer und 150000 oder kleiner aufweist; das Blockcopolymer (b) ein Blockcopolymer ist, das einen Polymerblock enthält, der hauptsächlich aus einer vinylaromatischen Monomereinheit aufgebaut ist, und einen Polymerblock, der hauptsächlich aus einer konjugierten Dienmonomereinheit aufgebaut ist; und das Verhältnis des Peak-Molekulargewichts des Blockcopolymers (b) zum Peak-Molekulargewicht des Blockcopolymers (a) 1,5 oder mehr und weniger als 6,0 ist; und einen Zusatz (B), der eine vinylaromatische Monomereinheit und eine konjugierte Dienmonomereinheit umfasst, wobei der Hydrierungsgrad von in der konjugierten Dienmonomereinheit enthaltenen Doppelbindungen 0 Mol-% ist, wobei der Zusatz (B) eine Mischung aus S-B-S, (S-B)₂-X (Blockcopolymer (d)) und S-B (Blockcopolymer (c)), eine Mischung aus (S-B)₃-X (Blockcopolymer (d)) und S-B (Blockcopolymer (c)) oder eine Mischung aus (S-B)₄-X (Blockcopolymer (d)) und S-B (Blockcopolymer (c)) ist.
Zusatz für bitumenhaltige Dichtungsbahnen nach Anspruch 1, wobei der Gehalt der vinylaromatischen Monomereinheit in dem Zusatz (A) 20 Massen-% oder mehr und 45 Massen-% oder weniger beträgt.
Zusatz für bitumenhaltige Dichtungsbahnen nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Blockcopolymer (b) ein Blockcopolymer (b-2) umfasst, wobei das Verhältnis des Gewichtsmittels des Molekulargewichts des Blockcopolymers (b-2) zum Gewichtsmittel des Molekulargewichts des Blockcopolymers (a) 2,4 oder mehr und weniger als 3,5 ist.
Zusatz für bitumenhaltige Dichtungsbahnen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Blockcopolymer (b) ein Blockcopolymer (b-3) umfasst, wobei das Verhältnis des Gewichtsmittels des Molekulargewichts des Blockcopolymers (b-3) zum Gewichtsmittel des Molekulargewichts des Blockcopolymers (a) 3,4 oder mehr und weniger als 4,5 ist.
Zusatz für bitumenhaltige Dichtungsbahnen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Zusatz (A) mindestens eine funktionelle Gruppe aufweist, die aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus einer Hydroxygruppe, einer Säureanhydridgruppe, einer Epoxygruppe, einer Aminogruppe, einer Amidgruppe, einer Silanolgruppe und einer Alkoxysilangruppe.
Zusatz für bitumenhaltige Dichtungsbahnen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Zusatz (B) mindestens eine funktionelle Gruppe aufweist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Hydroxygruppe, einer Säureanhydridgruppe, einer Epoxygruppe, einer Aminogruppe, einer Amidgruppe, einer Silanolgruppe und einer Alkoxysilangruppe.
Verfahren zur Herstellung einer bitumenhaltigen Dichtungsbahn, umfassend den Schritt des Bildens einer Schicht einer Bitumenzusammensetzung, die enthält: 5 Massen-% oder mehr und 30 Massen-% oder weniger des Zusatzes für bitumenhaltige Dichtungsbahnen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 3 Massen-% oder mehr und 30 Massen-% oder weniger eines Klebrigmachers, 2 Massen-% oder mehr und 25 Massen-% oder weniger eines Weichmachers und 30 Massen-% oder mehr und 90 Massen-% oder weniger Bitumen.
Bitumenzusammensetzung, umfassend: 5 Massen-% oder mehr und 30 Massen-% oder weniger des Zusatzes für bitumenhaltige Dichtungsbahnen nach einem der Ansprüche 1 bis 6; 3 Massen-% oder mehr und 30 Massen-% oder weniger eines Klebrigmachers; 2 Massen-% oder mehr und 25 Massen-% oder weniger eines Weichmachers; und 30 Massen-% oder mehr und 90 Massen-% oder weniger Bitumen.
Bitumenzusammensetzung nach Anspruch 8, weiterhin umfassend eine Kautschukkomponente und/oder eine Harzkomponente, die von dem Zusatz für bitumenhaltige Dichtungsbahnen nach einem der Ansprüche 1 bis 6 verschieden ist.
Verwendung der Bitumenzusammensetzung nach Anspruch 8 oder 9 für bitumenhaltige Dichtungsbahnen.