DE60114463T2

DE60114463T2 - Bituminöse zusammensetzung mit verringerter gelierungsneigung

Info

Publication number: DE60114463T2
Application number: DE60114463T
Authority: DE
Inventors: Wouter De Jong; Adrianus Erik TROMMELEN; Duco Bodt
Original assignee: Kraton Polymers Research BV
Current assignee: Kraton Polymers Research BV
Priority date: 2000-12-01
Filing date: 2001-11-29
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2021-11-30
Also published as: KR20030059296A; JP4030870B2; WO2002044281A1; PL194361B1; EP1358270B1; US7148273B2; JP2004528398A; MY135729A; EA005498B1; US20040048979A1; TW548314B; EP1358270A1; NO20032463L; ATE307853T1; CN1239626C; CA2432529A1; EA200300627A1; AU2960202A; HUP0501019A2; SK8352003A3

Description

Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft bituminöse Zusammensetzungen mit verringerter Gelierungsneigung während der Verarbeitung in Verbindung mit ausgezeichneten Hoch- und Niedrigtemperatureigenschaften.
Hintergrund der Erfindung
Ein Hauptteil der Dachpappen, Rohrbeschichtungen, Straßen, Wänden zur Schalldämpfung, Beschichtung von Teppichfliesen, Dichtungsformulierungen für Fugen und Klebstoffe in Säuberungsanwendungen in Säuberungsanwendungen, die heutzutage verwendet werden, sind aus modifizierten bituminösen Zusammensetzungen hergestellt, zum Beispiel bituminöse Zusammensetzungen, die eine bituminöse Komponente und eine Elastomerkomponente, typischerweise ein styrolhaltiges Blockcopolymer, wie zum Beispiel SBS (Polystyrol-Polybutadien-Polystyrol), SEBS (Polystyrol-Poly[ethylen-butylen]-Polystyrol), SIS (Polystyrol-Polyisopren-Polystyrol) und SEPS (Polystyrol-Poly[ethylenpropylen]-Polystyrol) und dergleichen umfasst. Vorteile modifizierter bituminöser Zusammensetzungen gegenüber herkömmlichen Systemen (geblasenes Bitumen) umfassen: verbesserte Beständigkeit gegen Ermüdung (die Anpassung wiederholter thermischer Bewegungen des Daches), verbesserte Flexibilität (insbesondere bei niedriger Temperatur), verbesserte Festigkeit (um durch vollständiges oder teilweises Ersetzen des herkömmlichen Beschichtungssystems aus geblasenem Bitumen eine Verringerung der Zahl der Bitumenpappeschichten zu gestatten), verbesserte Beständigkeit gegen dauerhafte Verformung, Durchstoß und Riss, und verbesserte Elastizität, die zu einer größeren Leistungsfähigkeit zur Überbrückung von Bewegung, Riss und Verbindungsstellen führen.
Styrolhaltige Blockcopolymere von besonderer Bedeutung sind Polymere vom SBS-Typ mit einem relativ hohen „Vinyl"-Gehalt, das heißt mit einem Gehalt der Butadieneinheit, die durch 1,2-Addition in das Polymergerüst eingebaut ist und die mindestens 10 Mol-% (basierend auf dem gesamten Butadiengehalt) beträgt. Diese Polymere mit verbesserter Verarbeitungsbeständigkeit weisen ausgezeichnete Hochtemperaturviskositäten und ausgezeichnete Alterungscharakteristika in bituminösen Zusammensetzungen auf.
Leider weisen Hochvinylpolymere, das heißt IPD-Polymere (IPD ist ein Warenzeichen), im Vergleich zu normalen Polymeren vom SBS- oder SEBS-Typ eine erhöhte Neigung zur Vernetzung (Gelierungsneigung) auf, wenn sie erhöhten Temperaturen augesetzt oder bei diesen gelagert werden. Dies ist auf den höheren Vinylgehalt zurückzuführen. Zum Beispiel werden in Klebstoffen in Säuberungsanwendungen und/oder anderen Anwendungen, die hohe Mischtemperaturen (von mehr als 200°C) erfordern, vorzugsweise vollständig hydrierte Polymere vom SEBS-Typ verwendet. Sie werden trotz ihrer höheren Kosten verwendet, da Polymere vom SBS-Typ und Hochvinylpolymere bei erhöhten Temperaturen anfälliger gegen Vernetzung sind.
Es wäre daher von großem Interesse ein styrolhaltiges Blockcopolymer zu finden, das die Hochtemperaturviskosität und Alterungscharakteristika eines IPD-Polymers mit der verringerten Gelierungsneigung kombiniert, die normalerweise mit Polymeren vom SEBS-Typ assoziiert ist.
Zusätzlich wäre es von großem Interesse ein styrolhaltiges Blockcopolymer mit erhöhter Kompatibilität mit verschiedenen Bitumen zu finden. Daher können bituminöse Zusammensetzungen, die mehr als 3 Gewichts-% an normalem styrolhaltigen Blockcopolymer und zum Beispiel ein Bitumen aus Venezuela umfassen, aufgrund von Phasentrennung an einer unzulänglichen Fähigkeit zur Lagerung leiden. Tritt eine Phasentrennung auf, dann ist die Zusammensetzung aufgrund einer beträchtlichen Viskositätszunahme in der polymerreichen Phase weniger verarbeitbar.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung eine bituminöse Zusammensetzung zur Verfügung, die eine bituminöse Komponente (I), ein Blockcopolymer (II), umfassend wenigstens zwei endständige Blöcke eines poly(vinylaromatischen Kohlenwasserstoffes) und wenigstens einen Block eines poly(konjugierten Diens), und wahlweise einen Füllstoff (III) umfasst, worin (II) ein teilweise selektiv hydriertes Blockpolymer ist, umfassend Butadien als konjugiertes Dien, worin der poly(konjugierte Dien)-Block einen Anfangsgehalt an sich wiederholenden 1,2-Dieneinheiten (A) im Bereich von 5–95 Mol-%, vorzugsweise 6–70 Mol-% und bevorzugter 8–50 Mol-% aufweist und bei teilweiser Hydrierung weniger als 3 Mol-% sich wiederholende 1,2-Dieneinheiten (A) und weniger als 20 Mol-%, vorzugsweise weniger als 3 Mol-% sich wiederholende Ethyleneinheiten (D), berechnet auf den Mol/Mol-Gesamtgehalt an sich wiederholenden konjugierten Dieneinheiten umfasst.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Die Komponenten der bituminösen Zusammensetzung werden nachstehend beschrieben.
Bitumen
Die in den erfindungsgemäßen bituminösen Zusammensetzungen vorhandene Komponente kann ein natürlich vorkommendes Bitumen oder ein von einem Mineralöl abgeleitetes Bitumen sein. Ebenfalls können Petroleumasphalte, die durch einen Krackprozess erhalten wurden, und Kohlenteer als bituminöse Komponente, sowie Mischungen verschiedener bituminöser Materialien verwendet werden. Beispiele geeigneter Komponenten umfassen Destillations- oder „Straight-run-Bitumen", Fällungsbitumen, zum Beispiel Propanbitumen, geblasene Bitumen, zum Beispiel katalytisch geblasenes Bitumen oder Mehrbereichsbitumen und Mischungen davon. Andere geeignete bituminöse Komponenten umfassen Mischungen aus einem oder mehreren dieser Bitumen mit Extendern (Flussmitteln), wie zum Beispiel Petroleumextrakte, zum Beispiel aromatische Extrakte, Destillate oder Rückstände oder mit Ölen. Geeignete bituminöse Komponenten (entweder „Straight-run-Bitumen" oder „Fluxbitumen") sind diejenigen, die eine Eindringtiefe im Bereich von 50 bis 250 dmm bei 25°C aufweisen. Im Allgemeinen wird es am praktischsten sein, ein Straight-run-Bitumen oder ein Destillationsbitumen mit einer Eindringtiefe im Bereich von 150 bis 250 dmm zu verwenden. Sowohl kompatible als auch inkompatible Bitumen können verwendet werden.
Elastomer
Die erfindungsgemäße bituminöse Zusammensetzung enthält wenigstens ein Blockcopolymer, umfassend wenigstens zwei endständige Blöcke eines poly(monovinylaromatischen Kohlenwasserstoffes) und wenigstens einen Block eines teilweise selektiv hydrierten poly(konjugierten Diens) als Elastomerkomponente. Das konjugierte Dien ist überwiegend (wenigstens 80 Mol-%, vorzugsweise wenigstens 90 Mol-%) Butadien, jedoch kann der Block sich wiederholende Einheiten umfassen, die von konjugierten Dienen mit von 5 bis 8 Kohlenstoffatomen pro Monomer stammen, zum Beispiel 2-Methyl-1,3-Butadien (Isopren), 2,3-Dimethyl-1,3-Butadien, 1,3-Pentadien und 1,2-Hexadien. Geeignete monovinylaromatische Kohlenwasserstoffe sind o-Methylstyrol, p-Methylstyrol, p-tert-Butylstyrol, 2,4-Dimethylstyrol, α-Methylstyrol, Vinylnaphthalin, Vinyltoluol, Vinylxylol und dergleichen oder Mischungen davon und insbesondere Styrol.
Diese Blockcopolymere können linear oder verzweigt und symmetrisch oder asymmetrisch sein. Ein bevorzugtes Beispiel eines geeigneten Blockcopolymers ist das Triblockcopolymer mit der Konfiguration A-B-A, in dem „A" einen poly(monovinylaromatischen Kohlenwasserstoff)-Block darstellt und „B" einen poly(konjugierten Dien)-Block darstellt. Diese Blockcopolymere können weiterhin durch den Gehalt an monovinylaromatischen Kohlenwasserstoffen in dem letztendlichen Blockcopolymer, durch ihr Molekulargewicht und ihre Mikrostruktur definiert werden, wie nachstehend hier diskutiert ist.
Der Gehalt an monovinylaromatischen Kohlenwasserstoffen des letztendlichen Blockcopolymers liegt geeigneterweise im Bereich von 10 bis 70, bevorzugter von 20 bis 50 Gewichts-% (basierend auf dem gesamten Blockcopolymer).
Die Polymerblöcke der monovinylaromatischen Kohlenwasserstoffe („A") weisen vorteilhafterweise ein scheinbares Molekulargewicht im Bereich von 2.000 bis 100.000, insbesondere von 5.000 bis 50.000 auf. Die Polymerblöcke der konjugierten Diene („B") weisen vorzugsweise ein scheinbares Molekulargewicht im Bereich von 25.000 bis 1.000.000, insbesondere von 30.000 bis 150.000 auf.
Der Begriff „scheinbares Molekulargewicht", wie er in der Beschreibung durchwegs verwendet wird, bedeutet das Molekulargewicht des Polymers (Block), entsprechend der Messung mit Gelchromatographie (GPC) unter Verwendung von Polystyrolkalibrierungsstandards (gemäß ASTM 3536).
Durch Modifikation der Polymerisierung ist es möglich, die konjugierten Diene so zu steuern, das sie sich auf eine Art ausbreiten, wobei die Kohlenstoffatome einer einzelnen ungesättigten Bindung in das Gerüst eingebaut werden, was zu sich wiederholenden 1,2-Dieneinheiten führt, oder auf eine Art ausbreiten, wobei alle Kohlenstoffatome der ungesättigten konjugierten Bindungen in das Gerüst eingebaut werden, was zu sich wiederholenden 1,4-Dieneinheiten führt. Bezüglich der ersterwähnten Art werden Poly(konjugierte Diene) durch ihren Vinylgehalt definiert, der sich auf die ungesättigte Bindung bezieht, die nun an das Polymergerüst angefügt ist.
Techniken zur Erhöhung des Vinylgehalts des konjugierten Dienteils sind gut bekannt und können die Verwendung polarer Verbindungen, wie zum Beispiel Ether, Amine und andere Lewisbasen und insbesondere diejenigen, die aus der Gruppe, bestehend aus Dialkylethern von Glykolen ausgewählt sind, betreffen. Besonders bevorzugte Modifikatoren sind aus Dialkylether von Ethylenglykol ausgewählt, der dieselbe oder unterschiedliche endständige Alkoxygruppen enthält und wahlweise einen Alkylsubstituenten auf dem Ethylenradikal trägt, wie zum Beispiel Monoglykolether, Diglykolether, Diethoxyethan, 1,2-Diethoxypropan, 1-Ethoxy-2,2-tert-butoxyethan, von denen 1,2-Diethoxypropan besonders bevorzugt wird.
Der gesamte Vinylgehalt des Blockcopolymers beträgt geeigneterweise wenigstens 5 Gewichts-% (basierend auf den Blöcken des Poly(konjugierten Diens), er liegt vorzugsweise im Bereich von 5 bis 95, bevorzugter im Bereich von 8 bis 50 Gewichts-%.
Die Herstellung von Blockcopolymeren ist aus dem Stand der Technik bekannt. In der GB 1,538266 ist eine Anzahl von Verfahren beschrieben. Zum Beispiel können Blockcopolymere durch Aneinanderkuppeln von wenigstens zwei Diblockcopolymermolekülen unter Verwendung geeigneter Kupplungsmittel, wie zum Beispiel Adipate (zum Beispiel Diethyladipat) oder Siliziumverbindungen (zum Beispiel Siliziumtetrachlorid, Dimethyldichlorsilan, Methyldichlorsilan oder gamma-Glycidoxypropyltrimethoxysilan), oder eines Kerns, der durch Oligomerisierung von Di- oder Trivinylbenzol hergestellt ist, hergestellt werden. Andere Kupplungsmittel können aus Polyepoxiden, wie zum Beispiel expoxidiertes Leinöl oder epoxidierte Bisphenole (zum Beispiel der Diglycidylether von Bisphenol A), Polyisocyanaten (zum Beispiel Benzo-1,2,4-triisocyanat), Polyketonen (zum Beispiel Hexan-1,3,6-trion), Polyanhydriden oder Polyhalogeniden (zum Beispiel Dibromethan) und dergleichen ausgewählt werden.
Unter Verwendung von Kupplungsmitteln wird ein Rest des nicht gekuppelten Diblockcopolymers in dem Endprodukt bleiben. Dieser Rest wird als „Diblockgehalt" bezeichnet. Wenn das Blockcopolymer über eine Technik hergestellt wird, bei der kein Diblock speziell hergestellt oder isoliert wird, wie zum Beispiel bei einer vollständig sequentiellen Herstellung, so ist bekannt, dass die letztendliche Menge an Diblockcopolymer angepasst werden kann. Der Diblockgehalt kann zum Beispiel im Bereich von 10 bis 25 Gewichts-% und bevorzugter von 15–25 Gewichts-%, basierend auf der Elastomerkomponente, liegen.
Die Hydrierung des Blockcopolymers kann auf eine Art ausgeführt werden, die zu den in der US 3,700,738, US 3,663,635, DE 3401983, US 5,039,755, US 5,132,372, EP 339986, EP 434469, EP 544304, EP 795564, EP 810231 und WO 9525130 beschriebenen Hydrierungsverfahren ähnlich ist. Teilweise selektive Hydrierungsverfahren, die besonders geeignet sind, sind in einem Artikel mit dem Titel „Metallocenes: homogeneous catalysts for elastomer hydrogenation", von den Autoren M. D. Parellada, J. A. Barrio, J. A. Delgado (Rev. R. Aced. Cienc. Exactas, Fis. Nat. Madrid (1993), 87(1), 127–9) und in den Patentdokumenten EP 545844, EP 584860, JP 04096904, EP 302505, JP 08106490 und US 5,925,717 beschrieben. Besonders geeignet ist das in der parallel anhängigen europäischen Patentanmeldung mit der Nummer 0306435.9 beschriebene Verfahren, die am 28/07/2000 angemeldet wurde und die ein Verfahren ein Prozess zur Herstellung eines teilweise selektiv hydrierten Butadienpolymers beschreibt, das nicht mehr als 3 Mol-% sich wiederholende 1,2-Butadieneinheiten (A) und nicht mehr als 3 Mol-% sich wiederholende Ethyleneinheiten (D), berechnet in Bezug auf den Mol/Mol-Gesamtgehalt an sich wiederholenden Einheiten, umfasst, worin ein Butadienpolymer, das sich wiederholende 1,2-Butadieneinheiten (A) und sich wiederholende 1,4-Butadieneinheiten (B) umfasst, in Gegenwart von Wasserstoff und einer auf Titan, Zirkon und/oder Hafnium basierenden Metallocenverbindung als Hydrierungskatalysator und eines Cokatalysators hydriert wird, der dadurch gekennzeichnet ist, dass

a) der Hydrierungskatalysator ein Reaktionsgeschwindigkeitsverhältnis von r1/r2 aufweist, das größer als 5 ist, wobei r1 und r2 die Hydrierungsgeschwindigkeiten der sich wiederholenden Einheiten (A) und (B), jeweils bei den gleichen Reaktionsbedingungen sind,
b) der Cokatalysator ein Alkalimetallhydrid ist, das als solches oder in situ hergestellt zugegeben wird und
c) die Hydrierung des konjugierten Diens ausgeführt wird, bis wenigstens 97% der sich wiederholenden Einheiten (A) hydriert sind.

Auf die Patentdokumente bezüglich Hydrierungsverfahren wird hier vollumfänglich Bezug genommen.
Die Elastomerkomponente (B) ist in der bituminösen Zusammensetzung geeigneterweise in einer Menge im Bereich von 1 bis 20 Gewichts-%, bevorzugter von 6 bis 15 Gewichts-%, basierend auf der gesamten Zusammensetzung, vorhanden.
Zusätzliche Komponenten
Die bituminöse Zusammensetzung kann wahlweise ebenfalls andere Bestandteile enthalten, wie sie zum Beispiel für die beabsichtigte Endverwendung erforderlich sind. Daher können Füllstoffe, zum Beispiel Talk, Calciumcarbonat und Ruß enthalten sein, oder es können andere Komponenten beigemengt werden, die Harze, Öle, Stabilisatoren oder Flammschutzmittel umfassen. Der Gehalt an derartigen Füllstoffen und anderen Komponenten kann im Bereich von 0 bis maximal 40 Gewichts-% liegen. Es können natürlich, sofern es vorteilhaft ist, andere Polymermodifikatoren in die bituminöse Zusammensetzung der Erfindung eingeschlossen werden.
Es ist zum Beispiel ebenfalls möglich eines von mehreren weiteren Elastomeren zu der bituminösen Zusammensetzung zu geben, das zum Beispiel aus Polyestern, Polyacrylaten, Polysulfiden, Polysilikonen und Polyesteramiden, die ein elastomeres Verhalten zeigen, ausgewählt ist.
Endverwendungen
Die nützlichen Niedrigtemperatur- und Hochtemperatureigenschaften der Polymer-Bitumenmischungen der vorliegenden Erfindung, zusammen mit der verbesserten Beständigkeit gegenüber Alterung, ermöglichen es, dass derartige Mischungen von bedeutendem Vorteil in Verwendungen sind, in denen die Mischungen äußeren Witterungsbedingungen ausgesetzt sind, wie zum Beispiel in der Verwendung im Dachabdeckungsbereich, zum Beispiel als Bestandteil der Dachpappe. Die nützliche Niedrig- und Hochtemperaturviskosität bedeutet nicht nur, dass die Polymer-Bitumenmischungen einfacher verarbeitet werden können, sondern auch, dass sie das Beimengen einer größeren Füllstoffmenge ermöglicht, bevor die maximal zulässige Verarbeitungsviskosität erreicht ist, und daher führt sie in solchen Anwendungen, in denen im allgemeinen Füllstoffe verwendet werden, zu einem günstigeren Produkt.
Andere Verwendungen, in denen die Polymere selbst und/oder die bituminösen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung von Nutzern sein können, sind im Straßenbau, in Schalldämpfungs-, in Klebstoff-, Dichtungsmassen- oder Beschichtungszusammensetzungen und/oder in vibrationsdämpfenden Zusammensetzungen.
Die folgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung.
Elastomere
Das als Vergleichsbeispiel verwendete Polymer A ist ein verzweigtes Polymer vom SBS-Typ mit einem Styrolgehalt von ungefähr 30 Gewichts-%, einem scheinbaren Molekulargewicht von ungefähr 400.000, einem Vinylgehalt von ungefähr 44 Gewichts-% und einer Kupplungswirksamkeit von ungefähr 92% (unter Verwendung von gamma-Glycidoxypropyltrimethoxysilan). In Tabelle 1 ist der Vinylgehalt und der cis/trans-Gehalt der sich wiederholenden 1,4-Dieneinheiten aufgeführt.
Die Polymere 1–3 sind hydrierte Versionen des Polymers A. Polymer A ist teilweise selektiv hydriert, wobei alle Vinylgrup pen mit Verwendung eines auf Titan basierenden Hydrierungskatalysator entfernt sind. Die Polymere 2 und 3 werden zum Vergleich bereitgestellt und erläutern hydrierte Polymere, wobei die sich wiederholenden Dieneinheiten (nicht selektiv) zu 30 Mol-% (unter Verwendung eines auf Nickel basierenden Hydrierungskatalysators) oder zu 70 Mol-% (unter Verwendung eines auf Cobalt basierenden Hydrierungskatalysators) hydriert sind. Ihre Eigenschaften sind ebenfalls in Tabelle 1 enthalten.
Das als Vergleichsbeispiel verwendete Polymer B ist ein verzweigtes Polymer vom SBS-Typ mit einem Styrolgehalt von ungefähr 30 Gewichts-%, einem scheinbaren Molekulargewicht von ungefähr 380.000, einem Vinylgehalt von ungefähr 8 Gewichts-% und einer Kupplungswirksamkeit (GPTS) von ungefähr 90%. Polymer 4 ist die teilweise selektiv hydrierte Version davon, wohingegen Polymer C die entsprechende Version von Polymer B mit hohem Vinylgehalt ist. Der Vinylgehalt und der cis/trans-Gehalt dieser Polymere sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Tabelle 1.
Tabelle 2.
Bituminöse Zusammensetzungen
Stammmischungen mit 12 Gewichts-% der vorstehend erwähnten Polymere wurden in einem handelsüblichen B-180 Bitumen unter Verwendung eines Silverson L4R Hochscherungsmischers hergestellt. Das Bitumen wurde auf 160°C erhitzt und anschließend wurde das Polymer zugegeben. Mit dem Mischen stieg die Temperatur auf 180°C an, was durch die von dem Mischer zugeführte Energie verursacht wird. Das Mischen wurde bei dieser Temperatur fortgesetzt, bis eine homogene Mischung erhalten wurde, die durch Fluoreszenzmikroskopie überwacht wurde.
Testverfahren
Eine Standardbewertung der Zusammensetzungen ohne Füllstoff, das heißt die Bestimmung der Eindringtiefe bei 25°C, des Erweichungspunkts, des DIN Fließwiderstands und Kaltbiegen, wurde ausgeführt.
Gelbildungstests (Vernetzung) wurden in einem modifizierten Haake Rotoviskosimeter durchgeführt. Es wurden somit 50 Gramm der fertig vorbereiteten Zusammensetzung mit einem Rührer von Ankergestalt bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 300 Upm bei 200°C gerührt, während ein konstanter Luftstrom von 20 Nl/h auf die Oberfläche der Probe geblasen wird. Der Rührer ist direkt an die Messvorrichtung des Haake Viskosimeters angebracht, so dass eine Zunahme in der Viskosität der Probe, die auf den Beginn einer Gelierung hinweist, als Zunahme im Signal des Haake-Drehmoments aufgezeichnet wird. Dieses Drehmomentsignal ist ein Maß für die Viskosität der Probe und wird überwacht, bis eine plötzliche stieile Zunahme des Drehmoments darauf hinweist, dass die relative Viskosität schnell zunimmt. Die Anzahl der Stunden, nach denen diese steile Viskositätszunahme auftritt, ist ein Maß für die Gelierungsneigung der Zu sammensetzung.
Experimente A, 1–3
Typische Leistungseigenschaften von 12% in B-180 Bitumenzusammensetzungen sind in Tabelle 3 angegeben.
Tabelle 3.
Ergebnisse
Zusammensetzung 1 zeigt die Leistungseigenschaften der Zusammensetzung mit dem selektiven (nur Vinyl) hydrierten SBS. Das Kaltbiegen der Zusammensetzung, die Polymer 1 enthält, ist besser als dasjenige der anderen Zusammensetzungen. Es wird angenommen, dass dies auf eine Erniedrigung der T_g des selektiv hydrierten SBS im Vergleich zur T_g der anderen SBS-Polymere zurückzuführen ist. Zusätzlich zeigt diese Zusammensetzung eine attraktive Kombination aus R&B-Erweichungspunkt und Fließwiderstand.
Die Zusammensetzungen 2 und 3 zeigen die anfänglichen Leistungseigenschaften der Zusammensetzungen mit den teilweise (statistisch) hydrierten SBS-Polymeren. Mit der (teilweisen, statistischen) Hydrierung eines SBS zu einem SEBS wird die Tg des Polymers ansteigen, das sich in dem schlechteren Kaltbiegen der Zusammensetzung 3 widerspiegelt. Weiterhin wird der R&B-Erweichungspunkt, der die Stärke des Netzwerkes bei erhöhten Temperaturen bei kurzen Belastungszeiten widerspiegelt, zunehmen, während die Fließbeständigkeit, die die Hochtemperaturbeständigkeit bei längeren Belastungszeiten widerspiegelt, aufgrund einer schlechteren Kompatibilität des SEBS-Polymers im Bitumen schlechter wird, das heißt, bei längeren Belastungszeiten werden die in dem Bitumen vorhandenen Asphalte bei erhöhten Temperaturen durch das Polymernetzwerk fließen, was ebenfalls die Zusammensetzung 3 widerspiegelt.
Die Ergebnisse der Zusammensetzung 2, die Zusammensetzung mit dem SBS mit einem niedrigeren teilweisen Hydrierungsgehalt, zeigen Ergebnisse, die zwischen der Zusammensetzung A und der Zusammensetzung 3 liegen.
Zusätzlich kann gefolgert werden, dass Polymer 1 ähnliche Leistungseigenschaften im Bitumen im Vergleich zu denjenigen seines nicht hydrierten Vorläufers zeigt, jedoch mit verbesserten Kaltbiegeeigenschaften.
Gelierungsexperimente B, 4, C (Gelierung)
Zusätzlich zu den Polymeren A, 1–3 wurden drei zusätzliche Polymere mit variierenden Vinylgehalten auf ihre Gelierungsneigung in B-180 Bitumen untersucht (vergleiche Tabelle 2).
Die Ergebnisse des Screenings sind in Tabelle 4 zusammengefasst. Tabelle 4. Zeit bis zur Gelierung von 12% Polymer in B-180 Bitumen

*) Experiment wurde gestrichen – es wurde noch keine Gelierung beobachtet

Polymer C bestätigt, dass ein höherer Vinylgehalt zu einer schlechteren Beständigkeit gegen Gelierung führt (siehe Polymer 1), während Polymer 4 bestätigt, dass eine selektive Hydrierung die Beständigkeit gegen Gelierung verbessert (siehe Polymer 1).
Die in Tabelle 4 festgestellten Ergebnisse erläutern ebenfalls eine verbesserte Beständigkeit gegen Gelierung für die Polymere 1 und 3, jedoch sind die Leistungseigenschaften der Zusammensetzung mit dem selektiv hydrierten Polymer 1 im Vergleich zu denjenigen der Zusammensetzung mit dem teilweise hydrierten Polymer 3 signifikant besser.

Claims

Bituminöse Zusammensetzung, die eine bituminöse Komponente (I), ein Blockcopolymer (II), umfassend wenigstens zwei endständige Blöcke eines poly(monovinylaromatischen Kohlenwasserstoffes) und wenigstens einen Block eines poly(konjugierten Diens), und wahlweise einen Füllstoff (III) umfasst, worin (II) ein teilweise hydriertes Blockpolymer ist, umfassend Butadien als konjugiertes Dien, worin der poly(konjugierte Dien)-Block bei teilweiser Hydrierung weniger als 3 Mol-% sich wiederholende 1,2-Dieneinheiten (A) umfasst und weniger als 20 Mol-%, vorzugsweise weniger als 3 Mol-% sich wiederholende Ethyleneinheiten (D), berechnet auf den Mol/Mol-Gesamtgehalt an sich wiederholenden konjugierten Dieneinheiten.
Bituminöse Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin der poly(konjugierte Dien) Block einen ursprünglichen Gehalt an sich wiederholenden 1,2-Dieneinheiten (A) im Bereich von 5 bis 95 Mol-% aufweist, berechnet auf den Mol/Mol-Gesamtgehalt an sich wiederholenden konjugierten Dieneinheiten.
Bituminöse Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die bei teilweiser Hydrierung weniger als 3 Mol-% sich wiederholende 1,2-Dieneineiten (A) umfasst und weniger als 3 Mol-% sich wiederholende Ethyleneinheiten (D), berechnet auf den Mol/Mol-Gesamtgehalt an sich wiederholenden konjugierten Dieneinheiten.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der poly(konjugierte Dien)-Block polymerisierte konju gierte Diene mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen pro Monomer umfasst.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die poly(vinylaromatischen Kohlenwasserstoff)-Blöcke polymerisierte Styrol, o-Methylstyrol, p-Methylstyrol, p-tert-Butylstyrol, 2,4-Dimethylstyrol, ☐-Methylstyrol, Vinylnaphthol, Vinyltoluol, VInylxylol oder Mischungen davon umfassen.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der Gehalt an monovinylaromatischen Kohlenwasserstoffen des Endblockcopolymers geeigneterweise im Bereich von 10 bis 70 liegt.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Polymerblöcke der monovinylaromatischen Kohlenwasserstoffe („A") ein scheinbares Molekulargewicht im Bereich von 2.000 bis 100.000 haben und die Polymerblöcke der konjugierten Diene („B") ein scheinbares Molekulargewicht im Bereich von 25.000 bis 1.000.000 haben.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Menge an Komponente (II) im Bereich von 1 bis 20 Gew.-% bezogen auf die Zusammensetzung beträgt.
Verwendung der Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche bei Dachbelagsanwendungen.