JP2000169719A

JP2000169719A - スローセット用アスファルト乳剤

Info

Publication number: JP2000169719A
Application number: JP10345610A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Honma; 祐一本間; Kazuo Isobe; 和雄磯部; Ryoichi Tamaoki; 良市玉置
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1998-12-04
Filing date: 1998-12-04
Publication date: 2000-06-20

Abstract

(57)【要約】【課題】スラリーシール施工時の温度や使用骨材の特
性の影響を受けず、分解遅延剤を用いることなく充分な
骨材混合時間を確保でき、施工に適切なスラリー流動性
が得られるスローセット用アスファルト乳剤の提供。【解決手段】 (A) 一般式（Ｉ）で表されるアミドアミ
ン又はその水溶性塩、(B) HLB 15〜19.5の非イオン界面
活性剤、及び(C) 一般式（II）で表されるナフタレンス
ルホン酸ホルマリン縮合物を含有するスローセット用ア
スファルト乳剤。【化１】（式中、R¹は炭素数７〜21のアルキル基又はアルケニル
基、R²及びR³は炭素数１〜４のアルキル基、ｍは２〜３
の整数を示す。）【化２】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、充分な骨材混合時
間を確保でき、施工に適切なスラリー流動性が得られる
スローセット用アスファルト乳剤に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】道路舗
装の方法として、アスファルトと水を乳化剤存在下で攪
拌して得られるアスファルト乳剤を骨材と混合して施工
する方法があり、乳化剤として、骨材表面との密着性を
良好にするため、アルキルアミンの塩酸塩、長鎖アルキ
ル基を有する４級アンモニウム塩等の陽イオン界面活性
剤が用いられている。

【０００３】アスファルト乳剤を使用した施工法とし
て、スラリーシール等の施工法が開発された。この施工
法は、車上にアスファルト乳剤、骨材、水を接触しない
よう別々に搭載し、車が走行しながら、混合機でアスフ
ァルト乳剤と骨材と水を混合し、道路に敷き広げていく
方法である。この方法ではアスファルト乳剤と骨材と水
を混合してから施工をするため道路耐久性が高いが、適
切な施工を行うためには、骨材と乳剤が良く混合し、適
度な流動性が得られることが求められる。

【０００４】従来のスラリーシール工法では、骨材混合
性が骨材の種類、混合温度など施工条件により大きく変
化するので、適切な施工を行うためには前もって分解遅
延剤の添加量の決定や添加水量の決定など、充分な予備
試験を行う必要があった。

【０００５】使用する骨材は一般に屋外保管されてお
り、外気温が30℃を越える場合は、骨材が直射日光にさ
らされ骨材温度60℃前後まで上昇する。骨材温度が高い
場合、陽イオン界面活性剤を用いた乳剤は急速に分解し
て流動性を失うため、分解遅延剤を使用するなどして施
工を行う必要があった。また塩基性岩と酸性岩など骨材
の種類や骨材の含水量によっても乳剤の分解速度が大き
く変わり流動性が変化するため、しばしばその場に応じ
た対応が必要となり、スラリーシール施工は熟練した現
場作業員の技術に委ねられていた。

【０００６】本発明の課題は、スラリーシール施工時の
温度や使用骨材の特性の影響を受けず、分解遅延剤を用
いることなく充分な骨材混合時間を確保でき、施工に適
切なスラリー流動性が得られるスローセット用アスファ
ルト乳剤を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、(A) 一般式
（Ｉ）

【０００８】

【化３】

【０００９】（式中、R¹は炭素数７〜21の直鎖もしくは
分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基、R²及びR³は同一
又は異なって炭素数１〜４のアルキル基、ｍは２〜３の
整数を示す。）で表されるアミドアミン又はその水溶性
塩、(B) HLB 15〜19.5の非イオン界面活性剤、及び(C)
一般式（II）

【００１０】

【化４】

【００１１】（式中、ｎ＝１〜1000の数、X は陽イオン
を示す。）で表されるナフタレンスルホン酸ホルマリン
縮合物を含有するスローセット用アスファルト乳剤を提
供する。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の(A) 成分のアミドアミン
において、一般式（Ｉ）中のR¹は、乳化性の観点から、
炭素数７〜21の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基又はア
ルケニル基であり、R¹が炭素数11〜19の直鎖もしくは分
岐鎖のアルキル基又はアルケニル基、R²及びR³がメチル
基、ｍが３のものが好ましい。

【００１３】本発明の(B)成分の非イオン界面活性剤
は、乳剤の貯蔵安定性の観点から、HLB15〜19.5であ
り、HLB 15.5〜19のものが好ましい。具体的にはポリオ
キシエチレンアルキル又はアルケニルエーテル、ポリオ
キシエチレンアルキルフェニルエーテル等が挙げられ
る。ここでHLB 値はデービス氏の方法で計算したもので
ある。尚、デービス氏の方法によるHLB は「界面活性剤
物性・応用・化学生態学」,第７版, 第24頁, 北原文
雄, 玉井康勝, 早野茂夫, 原一郎編, 講談社サイエンテ
ィフィック発行 (1990年）において定義されている方法
によるHLB である。

【００１４】本発明の(C) 成分のナフタレンスルホン酸
ホルマリン縮合物は、ｎが10〜100の数、X がNaのもの
が好ましい。

【００１５】本発明のアスファルト乳剤中の(A) 成分の
含有量は0.01〜10重量％が好ましく、0.2 〜0.5 重量％
が更に好ましい。(B) 成分の含有量は0.01〜10重量％が
好ましく、0.2 〜0.6 重量％が更に好ましい。(C) 成分
の含有量は0.01〜10重量％が好ましく、0.05〜0.3 重量
％が更に好ましい。また、(A) 〜(C) 成分の合計含有量
は、乳化性及び乳化安定性の観点から、固形分で 0.3〜
5.0 重量％が好ましく、さらに 0.5〜2.0 重量％、特に
0.5〜1.0 重量％が好ましい。またアスファルトの含有
量は、乳剤の粘度、作業性及び乳剤の安定性の観点から
40〜75重量％が好ましく、さらに50〜70重量％、特に55
〜65重量％が好ましい。

【００１６】本発明のアスファルト乳剤には、(A) 成分
の水溶性塩を調製するために、塩酸、リン酸、硫酸、硝
酸等の鉱酸、又は酢酸、グリコール酸、アルキル硫酸等
の有機酸を添加することが好ましく、特に塩酸及びリン
酸が好ましい。水溶性塩の好ましいpHは使用する酸の種
類により異なるが、乳化性、乳化安定性の観点から７以
下が、また乳化機、保存容器等の腐食の問題及び多量の
酸を使用するためコスト面から１以上が好ましく、より
好ましくは1.5 〜6.0 であり、特には、例えば塩酸であ
れば 1.5〜3.0 、酢酸であれば 6.0付近が好ましい。

【００１７】本発明のアスファルト乳剤は、(A) 〜(C)
成分を含有する水溶液（以下乳化剤水溶液と略記）とア
スファルトとを同時にコロイドミル等の乳化機に通し、
乳化混合して得られるが、製造温度はアスファルトが 1
10〜170 ℃、乳化剤水溶液が30〜60℃であることが好ま
しい。またアスファルトとしては、ストレートアスファ
ルト、セミブローンアスファルト、ブローンアスファル
ト、ポリマーで改質されたアスファルト、タール、コー
ルタール等が使用される。

【００１８】本発明のアスファルト乳剤中には、道路の
耐久性を向上させる目的でスチレン−ブタジエン、クロ
ロプレン、ネオプレン等の合成ゴムのラテックスあるい
は天然ゴムを添加してもよい。ラテックスの添加方法
は、乳化剤水溶液に添加する方法、乳剤に添加する方法
があるが、いずれの方法でもよく、乳剤の安定性、乳化
安定性、施工時の骨材混合性、施工後の硬化性を損なわ
ない範囲で添加することができる。

【００１９】また、本発明の乳剤の貯蔵安定性、作業性
を向上させる目的で、添加剤あるいは乳化助剤として、
(A) 成分以外のアルキルアミン、アルキルポリアミン、
脂肪酸アミドアミン、アルキルイミダゾリン、４級塩等
の陽イオン界面活性剤、(B)成分以外の非イオン界面活
性剤、アルキルベタイン等の両性界面活性剤、高級脂肪
酸、高級アルコールや、塩化カルシウム、塩化ナトリウ
ム、塩化カリウム等の無機塩を含有してもよく、貯蔵安
定性、粘度を向上させる目的でカルボキシメチルセルロ
ース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルアルコ
ール等の水溶性高分子を含有することができる。さら
に、骨材とアスファルトの付着性を向上させる目的で、
タンニン等のポリフェノール化合物を含有することもで
きる。これら添加剤、乳化助剤は乳剤の安定性、乳化安
定性、施工時の骨材混合性、施工後の硬化性を損なわな
い範囲で添加することができる。

【００２０】本発明のアスファルト乳剤は、骨材、水、
セメントや消石灰等のフィラー、添加剤と車上で混合
し、路面に敷きならす、スラリーシール工法、あるいは
路面の陥没やひび割れの補修に好適である。本発明のア
スファルト乳剤を骨材と混合する際は、アスファルト乳
剤／骨材（重量比）＝５／95〜30／70の割合で混合する
のが好ましい。

【００２１】

【発明の効果】本発明のアスファルト乳剤は、耐アルカ
リ強度（セメント混合試験）が高く、分解遅延剤を使用
しないでも骨材との混合性に優れ、その混合性は骨材温
度が30℃を越える高温の場合でも乳剤破壊せず、施工に
十分なスラリー流動性を長時間保つことが可能であり、
また骨材の種類等の施工条件に影響されず骨材に対する
汎用性の高い乳剤である。更に骨材との接着性は良好で
かつASTM D-3910 の規定値を十分に合格するといった特
徴を有するため、これまで事前の綿密な配合調整と熟練
が必要であったスラリーシール施工を大幅に軽減するこ
とができるものである。

【００２２】

【実施例】実施例１ジメチルアミノプロピルステアロイルアミド（一般式
(Ｉ）において、R¹＝C₁₇H₃₅, R²＝R³＝CH₃, m＝３)２g
、HLB 17.4のポリオキシエチレンノニルフェニルエー
テル（エチレンオキサイド35モル付加物)3.5g 、ナフタ
レンスルホン酸ホルマリン縮合物（マイティ100, 花王
（株）製）１g と水を混合し、塩酸でpHを2.0に調整し
て400gの水溶液を作製した。この水溶液を40℃まで加熱
し、 150℃に加熱した針入度60〜80のアスファルト600g
とともにコロイドミルで乳化混合してアスファルト乳剤
を得た。

【００２３】実施例２ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物の添加量を0.5g
とする以外は実施例１と同様にしてアスファルト乳剤を
得た。

【００２４】実施例３ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物の添加量を0.2g
とする以外は実施例１と同様にしてアスファルト乳剤を
得た。

【００２５】比較例１ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物を添加しない以
外は実施例１と同様にしてアスファルト乳剤を得た。

【００２６】比較例２ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物の代わりにリグ
ニンスルホン酸１g を添加する以外は実施例１と同様に
してアスファルト乳剤を得た。

【００２７】実施例４ジメチルアミノプロピルステアロイルアミドの代わりに
ジメチルアミノプロピルラウロイルアミド２g を添加す
る以外は実施例１と同様にしてアスファルト乳剤を得
た。

【００２８】実施例５ジメチルアミノプロピルステアロイルアミドの代わりに
ジメチルアミノプロピル牛脂脂肪酸（炭素数16、18混
合）アミド２g を添加する以外は実施例１と同様にして
アスファルト乳剤を得た。

【００２９】比較例３ジメチルアミノプロピルステアロイルアミドの代わりに
ジメチルアミノプロピルカプロイルアミド２g を添加す
る以外は実施例１と同様にしてアスファルト乳剤を得
た。

【００３０】比較例４ジメチルアミノプロピルステアロイルアミドの代わり
に、ジメチルアミノプロピルリグノセロイルアミド（一
般式（Ｉ）において、R¹＝C₂₃H₄₇, R²＝R³＝CH₃,m＝
３）２g を添加する以外は実施例１と同様にしてアスフ
ァルト乳剤を得た。

【００３１】実施例６ HLB 17.4のポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
の代わりにHLB 15.5のポリオキシエチレンノニルフェニ
ルエーテル（エチレンオキサイド17.5モル付加物) 3.5g
を添加する以外は実施例１と同様にしてアスファルト乳
剤を得た。

【００３２】比較例５ HLB 17.4のポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
の代わりにHLB 9.8 のポリオキシエチレンノニルフェニ
ルエーテル（エチレンオキサイド５モル付加物) 3.5gを
添加する以外は実施例１と同様にしてアスファルト乳剤
を得た。

【００３３】比較例６ HLB 17.4のポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
の代わりにHLB 19.7のポリオキシエチレンノニルフェニ
ルエーテル（エチレンオキサイド 150モル付加物) 3.5g
を添加する以外は実施例１と同様にしてアスファルト乳
剤を得た。

【００３４】実施例７ HLB 17.4のポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
の代わりにHLB 17.8のポリオキシエチレンラウリルエー
テル（エチレンオキサイド35モル付加物) 3.5gを添加す
る以外は実施例１と同様にしてアスファルト乳剤を得
た。

【００３５】実施例８ HLB 17.4のポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
の代わりにHLB 17.0のポリオキシエチレンオレイルエー
テル（エチレンオキサイド35モル付加物) 3.5gを添加す
る以外は実施例１と同様にしてアスファルト乳剤を得
た。

【００３６】実施例９ HLB 17.4のポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
の代わりにHLB 17.7のポリオキシエチレンオクチルフェ
ニルエーテル（エチレンオキサイド35モル付加物) 3.5g
を添加する以外は実施例１と同様にしてアスファルト乳
剤を得た。

【００３７】比較例７ HLB 17.4のポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
及びナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物を添加しな
い以外は実施例１と同様にしてアスファルト乳剤を得
た。

【００３８】実施例１〜９及び比較例１〜７で得られた
アスファルト乳剤について、蒸発残留物、粘度（セイボ
ルトフロール）、貯蔵安定性（１日）、フルイ残留物、
セメント混合性を、ASTM D 3910 に準拠した試験方法で
評価した。結果を表１に示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】表１より同含有量で同蒸発残留物（％）に
おいて本発明品は比較品に比べ、貯蔵安定度に優れ、粗
粒（フルイ残留物）が少ない。また、乳剤のアルカリ耐
久性（セメント混合性試験）の測定でも、本発明品はAS
TM規格値の 2.0％以下に全て合格しており、アスファル
ト乳剤として満足すべきものであることがわかる。

【００４１】なお、それぞれの試験に対するASTMの規格
値は、粘度20セイボルトフロール秒以上、貯蔵安定性
1.0％以下、フルイ残留物 0.1％以下、セメント混合性
2.0％以下であり、本発明品は、上記試験全てにおいてA
STM規格値をクリアしており、スラリーシール用乳剤と
して有用であったが、比較品はASTM規格に合格すること
ができていない。

【００４２】応用例１〜18及び比較応用例１〜14 実施例１〜９及び比較例１〜７で得られたアスファルト
乳剤を用い、表２及び３に示す割合で骨材、水及びセメ
ントを配合し、スローセットスラリーシールとしての特
性を評価した。評価に用いた骨材はタイ産の石灰岩又は
玄武岩で、粒度分布はASTM A105 に記載のタイプIIに合
わせた。これまで玄武岩は乳剤の急速な分解を起こすた
め、スラリーシール施工には扱いにくいとされてきた骨
材である。又、フィラーとして普通ポルトランドセメン
トを用いた。

【００４３】骨材混合時間はASTM No.102 の方法に従い
評価を行った。骨材混合時間は長い程、作業性が良く可
使時間が確保できるので良好であり、乳剤と骨材が十分
混合し敷きならすためには180 秒以上の混合が必要であ
る。特に施工時の外気温が高い場合、乳剤の破壊が急速
に進むために混合時間が短くなる。また骨材の種類等の
施工条件の影響を受けやすいので、これらの影響を左右
されることのない乳剤が理想とされる。混合時間は常温
で 300秒以上の充分な混合時間を確保できる乳剤が理想
的である。硬化後の道路耐久性はASTM No.100 の方法に
記載されているWet Track Abrasion Test に従い骨材剥
離量を測定した。これらの結果を表２及び表３に示す。

【００４４】

【表２】

【００４５】

【表３】

【００４６】表２及び３の結果より、本発明品は石灰
岩、玄武岩の両方の骨材に対し非常に良好な骨材混合
性、硬化後の道路耐久性を示し、比較品に比べて施工条
件に影響されずに良好な道路施工が可能であることが明
らかである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者玉置良市和歌山県和歌山市湊1334 花王株式会社研究所内Ｆターム(参考） 4J002 AG001 CC002 CH023 EP006 GL00 HA07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】(A) 一般式（Ｉ）【化１】（式中、R¹は炭素数７〜21の直鎖もしくは分岐鎖のアル
キル基又はアルケニル基、R²及びR³は同一又は異なって
炭素数１〜４のアルキル基、ｍは２〜３の整数を示
す。）で表されるアミドアミン又はその水溶性塩、(B)
HLB 15〜19.5の非イオン界面活性剤、及び(C) 一般式
（II）【化２】（式中、ｎ＝１〜1000の数、X は陽イオンを示す。）で
表されるナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物を含有
するスローセット用アスファルト乳剤。