USO DE POLIÉSTERES COMO LIGANTES BITUMINOSOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE CARRETERAS.

Uso de poliésteres como ligantes bituminosos en la construcción de carreteras Campo de la invención La presente invención está relacionada con el campo de la construcción de carreteras y se refiere al uso de poliésteres especiales como ligantes para composiciones bituminosas. Antecedentes de la invención Los ligantes bituminosos se emplean en particular en la industria de la construcción de carreteras para proporcionar la unión entre los áridos o entre el sustrato y los áridos. A este respecto se distinguen varias posibilidades: (i) el ligante bituminoso se mezcla en caliente con los áridos. Los productos reciben la denominación de mezclas bituminosas calientes, proporcionando el ligante bituminoso la unión entre los áridos; (ii) el ligante bituminoso se esparce a temperaturas elevadas sobre el sustrato y luego se esparcen los áridos sobre esta capa bituminosa, proporcionando la adherencia al sustrato. Los productos reciben la denominación de firmes ligantes anhidros; (iii) el ligante bituminoso se mezcla en frío con los áridos. Los productos reciben la denominación de mezclas bituminosas frías producidas con una emulsión acuosa de producto bituminoso; (iv) finalmente, el ligante bituminoso se esparce a bajas temperaturas. Los productos reciben la denominación de firmes producidos con la emulsión acuosa de ligante bituminoso. Cuando se preparan estas mezclas o cuando se llevan a cabo dichas operaciones de esparcido, siempre es necesario que la consistencia del ligante sea tal que permita una buena humectación de los áridos y que la consistencia del ligante cambie posteriormente con el fin de que las mezclas bituminosas o los firmes así producidos adquieran comportamientos mecánicos que los hagan adecuados para su uso en la construcción de carreteras. Se obtiene una consistencia inicial más fluida del ligante bien por calentamiento del ligante bituminoso o bien diluyendo o fluidificando (estos dos términos representan la misma operación, siendo la elección de uno u otro normalmente una función de la naturaleza del aditivo), por medio de la introducción de un disolvente o aceite fluidificante de origen petrolífero o de química del carbón, o bien por emulsificación acuosa del ligante bituminoso, o bien por medio de una combinación de los métodos anteriores. Los disolventes actualmente utilizados son de origen petrolífero o de la química del carbono. Después de la aplicación del ligante, los mismos se evaporan con el fin de permitir que este último recupere su alta consistencia. Los disolventes, dispersados así gradualmente en la atmósfera, polucionan esta última, contaminan organismos aeróbicos y contribuyen al efecto invernadero. Por otro lado, los mismos comprenden generalmente compuestos aromáticos policíclicos, al menos algunos de los cuales son reconocidos como mutagénicos. El uso de estos disolventes contribuye al agotamiento de los recursos de combustibles fósiles. La presencia de los disolventes antes mencionados también presenta problemas de seguridad, debido a que los mismos disminuyen en gran medida el punto de ignición y requiere estrictas medidas para la protección contra el fuego tanto durante el almacenamiento como durante su transporte. La solicitud de Patente francesa FR 2768150 A1 (Saada) sugiere el uso de ésteres metílicos de ácidos grasos insaturados como componentes diluyentes. Sin embargo, se ha comprobado que estos compuestos exhiben un comportamiento reológico insatisfactorio durante el proceso de curado. Por tanto, el problema que subyace en la presente invención ha consistido en solucionar los inconvenientes del estado de la técnica citados anteriormente. En particular, el objetivo ha sido desarrollar nuevos ligantes bituminosos para su uso en la construcción de carreteras con propiedades mejoradas tanto medioambientales como de seguridad sin afectar a su comportamiento antes de utilizarse en la construcción de carreteras. Descripción detallada de la invención La presente invención se refiere al uso de poliésteres obtenidos a partir de la condensación de (i) ácidos monocarboxílicos insaturados, (ii) ácidos di- y/o policarboxílicos y (iii) polioles -2- E08015807 01-12-2011   como agentes auxiliares para composiciones de asfalto y bitumen. De manera sorprendente se ha observado que poliésteres obtenidos a partir de polioles y una mezcla de ácidos monocarboxilicos insaturados y ácidos di- y/o policarboxílicos, más particularmente ésteres de trimetilolpropano, ácido adípico y ácidos grasos insaturados muestran un comportamiento superior como ligantes en la construcción de carreteras, en comparación con otros ligantes conocidos por el estado de la técnica y encontrados en el mercado. En particular, los productos son respetuosos con el medioambiente, presentan baja toxicidad, no alteran la temperatura de ignición de la composición y exhiben un comportamiento de endurecimiento mejorado cuando se emplean en la construcción de carreteras. Asfalto y bitumen A continuación, se emplean los términos asfalto y bitumen para describir bitumen natural o bitumen derivado de petróleo, incluyendo el bitumen de calidad de penetración, calidades sopladas u oxidadas y bitumen modificado con polímeros, todos ellos bien conocidos, por ejemplo bitumen modificado con polímeros de estireno-butadieno o polímeros de etileno/acetato de vinilo. Ejemplos son aquellos que tienen un punto de reblandecimiento (Anillo y Bola) a partir de 20º C, con preferencia de 50 a 200º C aproximadamente. También se prefieren aquellos materiales de partida que exhiben un índice de penetración (UNE-EN 1426) a 25º C comprendido entre 30 y 330 aproximadamente. Poliésteres Los poliésteres de acuerdo con la presente invención se pueden obtener por condensación de mezclas de ácidos monocarboxílicos insaturados y ácidos di- y/o policarboxílicos por un lado y polioles por otro, normalmente en presencia de catalizadores ácidos, tal como, por ejemplo, ácido p-toluenosulfónico. Habitualmente, los poliésteres se añaden en cantidades de 0,15 a 15 aproximadamente, con preferencia de 0,5 a 8% en peso, calculado con respecto a la emulsión final de asfalto o bitumen. La condensación del componente ácido y del componente poliólico puede tener lugar de acuerdo con métodos convencionales de química orgánica que son bien conocidos en el estado de la técnica. En particular, es conveniente utilizar un exceso sobre-estequiométrico de uno de los compuestos - normalmente el ácido graso - y separar el agua de condensación de forma continua con el fin de desplazar el equilibro de la reacción hacia los productos de condensación. A continuación, el material de partida sin reaccionar se separa del poliéster final, por ejemplo por destilación a temperatura elevada y/o presión reducida. A continuación, se describen con mayor detalle los tipos de materiales de partida: Acidos monocarbóxilicos insaturados Los poliésteres de acuerdo con la presente invención se pueden derivar de ácidos monocarboxílicos insaturados (compuesto i) de acuerdo con la fórmula general (I), R 1 CO-OH (I) en donde R 1 CO representa un radical acilo lineal o ramificado que tiene de 16 a 56, con preferencia de 18 a 22 átomos de carbono y de 1 a 3 dobles enlaces. Ejemplos típicos son ácidos palmitoleico, ácido oleico, ácido elaídico, ácido petrosélico, ácido linoleico, ácido linolénico, ácido elaeosteárico, ácido gadoleico y ácido erúcico y las mezclas técnicas de los mismos obtenidas, por ejemplo, en la hidrólisis a presión de grasas y aceites naturales, en la reducción de aldehídos a partir de la oxosíntesis de Roelen o en la dimerización de ácidos grasos insaturados. En el caso de que se utilicen ácidos grasos técnicos, estos materiales de partida pueden también contener especies saturadas, salvo que el índice de yodo del ácido graso de calidad técnica sea de 90 aproximadamente, con preferencia por encima de 100 y más preferentemente por encima de 150. Ejemplos típicos son mezclas de ácidos grasos obtenidas a partir de olivas, girasol, soja, semillas de colza o semillas de lino. Acidos dicarboxílicos Los poliésteres de acuerdo con la presente invención se pueden derivar de ácidos di- y/o policarboxílicos (compuestos ii) de acuerdo con la fórmula general (II), HOOC-[X]-COOH (II) E08015807 01-12-2011 en donde [X] representa un grupo alqu(en)ileno opcionalmente hidroxi-sustituido que tiene de 1 a 10, con preferencia de 1 a 4 átomos de carbono. Ejemplos típicos son ácido succínico, ácido maleico, ácido glutárico, ácido 1,12dodecanodioico y, en particular, ácido adípico. En lo que concierne a los ácidos policarboxílicos, un ejemplo típico es el ácido cítrico. La relación entre ácido mono- y di/policarboxílico puede encontrarse en amplios intervalos. Es posible emplear los dos componentes en relaciones molares de 10:90 a 90:10,... [Seguir leyendo]

1. Uso de poliésteres obtenidos a partir de la condensación de (i) ácidos monocarboxílicos insaturados, (ii) ácidos di- y/o policarboxílicos y (iii) polioles como agentes auxiliares para composiciones de asfalto y bitumen. 2. Uso según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos poliésteres se derivan de ácidos monocarboxílicos insaturados de acuerdo con la fórmula general (I), R 1 CO-OH (I) en donde R 1 CO representa un radical acilo lineal o ramificado que tiene de 16 a 56 átomos de carbono y de 1 a 3 dobles enlaces. 3. Uso según las reivindicaciones 1 y/o 2, caracterizado porque dichos poliésteres se derivan de ácidos dicarboxílicos de acuerdo con la fórmula general (II) HOOC-[X]-COOH (II) en donde [X] representa un grupo alqu(en)ileno opcionalmente hidroxi-sustituido que tiene de 1 a 10 átomos de carbono. 4. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dichos poliésteres se derivan de polioles seleccionados del grupo consistente en glicerol, alquilenglicoles, mezclas técnicas de oligogliceroles con un grado de auto-condensación de 1,5 a 10, compuestos de metilol, alquil(inferior) glucósidos, alcoholes de azúcares que contienen de 5 a 12 átomos de carbono, azúcares que contienen de 5 a 12 átomos de carbono, aminoazúcares y dialcoholaminas. 5. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 anteriores, caracterizado porque dicho agente auxiliar es un ligante, un fluidificante y/o un reductor de la viscosidad. 6. Composiciones acuosas para la construcción de carreteras, que comprenden (a) asfalto o bitumen; (b) poliésteres obtenidos de la condensación de ácidos monocarboxílicos insaturados, ácidos di- y/o policarboxílicos y polioles; y opcionalmente (c) co-emulsionantes no iónicos, catiónicos y/o anfóteros; (d) disolventes; y/o (e) catalizadores de polimerización. 7. Composiciones según la reivindicación 6, caracterizadas porque comprenden (a) 10 a 70% en peso de asfalto o bitumen; (b) 0,15 a 15% en peso de poliésteres; (c) 0 a 5% en peso de co-emulsionantes no iónicos, catiónicos y/o anfóteros; y/o (d) 0 a 40% en peso de disolventes; (e) 0 a 1% en peso de catalizadores de polimerización, -7- E08015807 01-12-2011   con la condición de que las cantidades junto con agua y opcionalmente otros agentes auxiliares típicos sea de 100% en peso. 8. Composiciones según las reivindicaciones 6 y/o 7, caracterizadas porque comprenden como co-ligantes (componente c), surfactantes anfóteros del tipo betaína o imidazolina. 9. Composiciones según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8 anteriores, caracterizadas porque comprenden disolventes (componente d) seleccionados del grupo consistente en aceites minerales, hidrocarburos, ésteres de alquilo inferior de ácidos grasos y triglicéridos vegetales. 10. Composiciones según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8 anteriores, caracterizadas porque comprenden catalizadores de polimerización (componente e) seleccionados del grupo consistente en sales de metales de transición de ácidos carboxílicos. -8- E08015807 01-12-2011