JP2000178532A - 乳剤組成物及び該組成物の使用方法 - Google Patents
乳剤組成物及び該組成物の使用方法Info
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Abstract
化可能な乳剤組成物の提供。 【解決手段】 石油アスファルト乳剤、合成ゴムラテッ
クスなどの乳剤に、特定な両性界面活性剤および/また
は非イオン系界面活性剤等の発泡剤を配合する。
Description
布面に泡状層を形成する乳剤組成物および該組成物をム
ース化あるいは泡状化して、散布又は塗布もしくは混合
して使用する方法に関する。さらに詳しくは、本発明
は、散布面あるいは塗布面に泡状層を形成する乳剤組成
物、特に道路舗装分野においてプライムコート、タック
コート、シールコートあるいはアーマーコートとして使
用されている乳剤組成物、塗料や接着剤分野で用いられ
る乳剤組成物およびそれをムース化あるいは泡状化して
散布又は塗布もしくは混合して使用する方法に関する。
アスファルト混合物とのなじみ性を改善し、路盤表面を
安定化し、あるいは路盤から浸出する水分を遮断するな
どの目的で、瀝青材料を路盤に散布するプライムコー
ト、瀝青材料あるいはセメントなどを用いた下層と、ア
スファルト混合物よりなる上層とを結合させるために下
層の表面に瀝青材料を散布するタックコート、既設舗装
面に瀝青材料を散布し、この上に骨材を散布して一層に
仕上げた表面処理工法であるシールコートあるいは瀝青
材料および骨材を2回以上散布して仕上げるアーマーコ
ートなどが広く採用されている。これらの各工法では、
石油アスファルト乳剤やゴム入りアスファルト乳剤が従
来使用されており、これをスプレー散布する方法が古く
から採用されて来た。なお、最近では路盤等のセメント
・アスファルト乳剤安定処理や薄膜補修用の常温アスフ
ァルト混合物としても、これら乳剤が混合使用されてい
る。これらの乳剤および塗料や接着剤分野で用いられる
乳剤組成物も、従来はスプレー散布する方法が採られて
きた。しかしながら、タックコートのような少量散布す
るときにはムラになることがあり、プライムコートのよ
うに多量に散布する時は、ダレて溜まりができたりする
ことがあって問題であった。スプレー散布は必然的に細
かいミストを空気中に飛散させるため、作業員の健康を
害する心配がある。これに加えて、屋外作業にあっては
近隣の建造物、樹木その他を汚染する懸念があり、屋内
作業にあっては作業環境の保全に配慮しなければならな
い。
トの発生を伴わない泡状体として増量することで少量を
均一にまたムース状態としてダレることなく多量を均一
に散布することができ、併せてミストの発生に伴う様々
な不都合を解消させることができる乳剤組成物と、該組
成物の使用方法を提供することにある。
たような従来技術の問題点を解決すべく鋭意研究した。
すなわち、本発明は散布面あるいは塗布面に泡状層を形
成することを特徴とする乳剤組成物に関する。また乳剤
(A)に界面活性剤(B)を加えたのち、気体巻き込み
式スプレーにより泡状化したことを特徴とする乳剤組成
物に関する。また乳剤(A)100重量部に対して、そ
の乳剤を乳化するに必要な界面活性剤に加えて、さらに
界面活性剤(B)を0.05〜3重量部含有し、泡状化
した際の起泡量(液体の体積に対する泡状化したものの
体積比)が1.2〜30倍である乳化組成物であって、
前記乳剤(A)が石油アスファルト乳剤、天然アスファ
ルト乳剤、改質アスファルト乳剤、石油樹脂乳剤、天然
ゴムラテックス、合成ゴムラテックス、エチレン酢酸ビ
ニル共重合樹脂エマルションおよびアクリルエマルジョ
ンからなる群から選ばれる1種又は2種以上乳剤であ
り、前記界面活性剤(B)が両性界面活性剤及び非イオ
ン系界面活性剤からなる群から選ばれる1種又は2種以
上の界面活性剤であることを特徴とする乳剤組成物に関
する。また乳剤組成物をムース化あるいは泡状化して、
散布又は塗布もしくは混合することを特徴とする乳剤組
成物の使用方法に関する。
は、散布面あるいは塗布面に泡状層を形成するものを言
う。また具体的には乳剤組成物とはアスファルト乳剤等
の乳剤(A)に所要の発泡剤を加えたものを言う。乳剤
(A)はもともと界面活性剤を含み、空気が混入すれば
容易に泡立つが、要望する発泡倍率を得ることは困難で
ある。したがって、乳化に要する界面活性剤に加えてさ
らなる発泡に貢献する発泡剤を加えた後、泡状化して本
発明の乳剤組成物を得る。乳剤(A)としては、石油ア
スファルト乳剤、天然アスファルト乳剤、改質アスファ
ルト乳剤、石油樹脂乳剤、天然ゴムラテックス、合成ゴ
ムラテックス、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂エマルシ
ョンおよびアクリルエマルジョンの中から選ばれる1種
または2種以上の混合物が用いられる。これらの乳剤
は、基材となる石油アスファルト、天然アスファルト、
改質アスファルト、石油樹脂、天然ゴム、合成ゴム、エ
チレン酢酸ビニル共重合樹脂又はアクリルエマルジョン
を、それぞれカチオン乳化剤、アニオン乳化剤およびノ
ニオン乳化剤の中から選ばれる1種又は2種以上の乳化
剤を用いて乳化することにより調製されるのが一般的で
ある。基材に使用される石油アスファルトとしては、石
油の常圧・減圧蒸留残油から得られるストレートアスフ
ァルト、脱れきアスファルト等が例示できる。天然アス
ファルトは天然に産するアスファルトを指し、これには
オイルサンド、ビチュウメン等が包含されるが、これも
基材として使用可能である。同様にして、改質アスファ
ルトとしては、ストレートアスファルトを酸化して得ら
れるブローンアスファルト、セミブローンアスファルト
等が挙げられる。また、石油樹脂としては、ナフサ等の
石油留分をスチームクラッキング等の熱分解により、エ
チレン、プロピレン等を製造する際の副産物のうち、沸
点範囲が20〜170℃のC5留分を重合して得られる
脂肪族系石油樹脂、沸点範囲が145〜220℃のC9
留分を重合して得られる芳香族系石油樹脂、C5留分と
C9留分を共重合した石油樹脂、芳香族系石油樹脂を水
素化した樹脂やシクロペンタジエン樹脂である脂環族系
石油樹脂が挙げられる。シクロペンタジエン樹脂には、
シクロペンタジエンあるいはC1〜3アルキルシクロペン
タジエン等のシクロペンタジエン環含有化合物または該
シクロペンタジエン環含有化合物のディールス・アルダ
ー付加物を重合して得られる樹脂等が包含される。基材
に使用可能な天然ゴムとしては、生ゴムを加硫したゴム
が挙げられる。同様に、合成ゴムとしては、ポリブタジ
エンゴム、ブタジエンスチレンゴム、ブタジエンアクリ
ルニトリルゴム、ポリクロロプレン、ポリイソプレン、
ポリイソブチレン、アクリルゴム、ウレタンゴム、フッ
素ゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。エチレン酢酸
ビニル共重合樹脂としては、酢酸ビニルの割合が10〜
40重量%のエチレンと酢酸ビニルの共重合体が挙げら
れ、これも基材として使用可能である。
界面活性剤が用いられる。例えば、高級アミンハロゲン
酸塩、ハロゲン化アルキルピリジニウム、第4アンモニ
ウム塩およびこれらの混合物がその具体例である。アニ
オン乳化剤としては、通常のアニオン界面活性剤が用い
られる。例えば、セッケン、アルキルベンゼンスルホン
酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルアリールスルホン酸
塩、スルホコハクエステル塩およびこれらの混合物がそ
の例である。ノニオン乳化剤としては通常のノニオン界
面活性剤が用いられる。例えば、ポリエチレングリコー
ルアルキルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エ
ステル、ソルビタン脂肪酸エステル、脂肪族モノグリセ
リドおよびこれらの混合物がその例である。基材の乳化
方法は、転相乳化、加圧乳化、乳化重合などいずれの通
常の方法を用いることができる。
ン乳化剤、アニオン乳化剤、ノニオン乳化剤以外の界面
活性剤が配合され、その界面活性剤としては、両性界面
活性剤および/または非イオン界面活性剤が使用され
る。両性界面活性剤は、ベタイン型、イミダゾリン型、
グリシン型およびアミンオキシド型から選ばれる。本発
明で使用されるベタイン型両性界面活性剤は、下記の一
般式(1)で表わされる。
H2-を示し、R1は炭素数1〜12の、好ましくは炭素数
1〜8のアルキル基である。R1の炭素数が12を越える
と、水に対する溶解性が低下するばかりでなく、界面活
性剤としての作用が低下する。ベタイン型両性界面活性
剤としては、脂肪酸アミドプロピルベタインが好ましく
用いられる。本発明で使用されるイミダゾリン型両性界
面活性剤は、下記の一般式(2)で表わされる。
炭素数1〜8のアルキル基である。R1の炭素数が12を
越えると、水に対する溶解性が低下するばかりでなく、
界面活性剤としての作用が低下する。イミダゾリン型両
性界面活性剤としては、2−アルキル−N−カルボキシ
メチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイ
ンが好ましく用いられる。本発明で使用されるグリシン
型両性界面活性剤は、下記の一般式(3)で表わされる。
12、好ましくは炭素数1〜8のアルキル基であって、
同一でも異なっていても良い。R1およびR2のそれぞれの
炭素数が12を越えると、水に対する溶解性が低下する
ばかりでなく、界面活性能も低下する。グリシン型界面
活性剤としては、ポリオクチルポリアミノエチルグリシ
ンが好ましく用いられる。本発明で使用されるアミンオ
キシド型両性界面活性剤は、下記の一般式(4)で表わさ
れる。
し、R1は炭素数1〜12、好ましくは炭素数1〜8のア
ルキル基を示し、nは2〜30、好ましくは2〜25の整
数である。R1の炭素数が12を越えると、水に対する溶
解性が低下するばかりでなく、界面活性剤としての作用
が低下する。また、nが30を越えると界面活性能が小
さくなる。アミンオキシド型両性界面活性剤としては、
ジヒドロキシエチルラウリルアミンオキシドが好ましく
用いられる。
活性剤は、アルキロールアマイド型界面活性剤、グリコ
ール型界面活性剤、ソルビタン脂肪酸エステルおよびポ
リオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル型界面活性
剤から選ばれる。本発明で使用可能なアルキロールアマ
イド型界面活性剤は、下記の一般式(5)で表わされる。
ルキロールアマイド型界面活性剤としては、ラウリル酸
ジエタノールアミドが好ましく用いられる。本発明で使
用されるグリコール型界面活性剤は、下記の一般式(6)
で表わされる。
炭素数8〜9のアルキル基を有するアシル基または炭素
数8〜9のアルキル基を有するアルキルフェニル基を示
し、nは2〜30、好ましくは2〜25の整数である。
上記各アルキル基の炭素数が9を越えると水に対する溶
解性が低下するばかりでなく、界面活性能も低下する。
また、nが30を越えるた場合も、界面活性能が低下す
る。グリコール型界面活性剤としては、モノラウリル酸
ポリオキシエチレンソルビタンが好ましく用いられる。
本発明で使用可能なソルビタン脂肪酸エステルは、下記
の一般式(7)で表わされる。
(CH2CH2O)x-、H(CH2CH2O)y-およびH(CH2CH2O)z-を示
し、x、yおよびzはそれぞれ0〜30、好ましくは0〜
25の整数であり、R4は炭素数1〜12、好ましくは炭
素数1〜8のアルキル基を示す。x、yおよびzがそれぞ
れ30を越えると界面活性剤としての作用が低下する。
また、R4の炭素数が12を越えた場合は、水に対する溶
解性がていかするばありでなく、界面活性剤としての作
用も低下する。ソルビタン脂肪酸エステルとしては、モ
ノオレイン酸ポリオキシエチルソルビタンが好ましく用
いられる。本発明で使用されるポリオキシエチレンソル
ビット脂肪酸エステル型界面活性は、下記の一般式(8)
で表わされる。
1〜12、好ましくは1〜8のアルキル基を示す。x',
y'およびz'はそれぞれ整数で、x'=1〜12、y'=1〜12、
z'=1〜12範囲にある。R5、R6およびR7のそれぞれ炭素
数が12を越えると水に対する溶解性が低下し、界面活
性剤として作用も低下する。ポリオキシエチレンソルビ
ット脂肪酸エステル型界面活性剤としては、ヘキサオレ
イン酸ポリオキシエチレンソルビットが好ましく用いら
れる。本発明の乳剤(A)に界面活性剤(B)を配合す
るに際しては、ヤシ油などの天然油脂などに界面活性剤
(B)を溶解して使用してもよい。
(B)の配合割合は、前者100重量部に対して、後者
0.05〜3重量部、好ましくは0.1〜1重量部の範囲
で選ばれる。界面活性剤が0.05重量部未満であると
界面活性剤としての作用が小さくなり、目的の起泡量が
得られない。また、界面活性剤が3重量部を越えると乳
剤の乾燥後の耐水性が悪くなる。本発明の乳剤組成物
は、散布面あるいは塗布面に泡状層を形成する。また本
発明の乳剤組成物は、これを任意な手段で起泡させるこ
とにより、液体状態の体積の1.2〜30倍、好ましく
は2〜20倍に泡状化する。つまり、見掛け体積が1.
2〜30倍に膨張する。見掛け体積が1.2倍未満であ
る場合は、乳剤組成物の散布時にミストが発生する心配
がある。また、見掛け体積が30倍を越える場合には、
泡状化したものが、特に屋外においては風にとばされ易
くなるため、いずれも好ましくない。本発明に係る乳剤
組成物は、気体巻き込み式スプレーを利用して泡状化で
きるほか、気体を巻き込みながらの撹拌によっても泡状
化することができ、さらには乳化組成物中に加圧気体を
溶解させて減圧時に発泡させることにより、泡状化する
ことができる。本発明の乳剤組成物を道路舗装の分野で
プライムコート、タックコート、シールコートあるいは
アーマーコートとして使用する場合には、該組成物をム
ース化あるいは泡状化して、散布面あるいは塗布面に泡
状層を形成させて使用する。また、道路路盤等のセメン
ト・アスファルト乳剤安定処理や薄層補修用の常温アス
ファルト混合物として使用する場合は、該組成物をムー
ス化あるいは泡状化して、粉体又は粒状体に泡状層を形
成させて均一に混合して使用する。また塗料や接着分野
で使用する場合は、該組成物をムース化あるいは泡状化
して、散布面あるいは塗布面に均一に泡状層を形成させ
て使用する。
が、本発明はこれに限定されるものではない。 (実施例1)JIS K 2208に規定するアスファルト固形分
濃度50%のカチオン系アスファルト乳剤(PK-4)100重
量部に対して、両性界面活性剤であるアルキルアミドベ
タイン型の脂肪酸アミドプロピルベタインのヤシ油溶液
(濃度約34%)を0.15重量部添加した。これを手動ポン
プ式スプレーで散布したときの起泡状態および起泡量を
表1に示す。起泡量は液体の体積に対する泡状化したも
のの体積比で評価した。タックコートの散布量(約0.3
リットル/m2)を想定して、10°傾斜させた50cm角の
平板上に、カチオン系アスファルト乳剤(PK-4)を80ml
散布したときと同量のアスファルト量となる上記の起泡
状態にある乳剤組成物を240ml散布し、ハケで平らに伸
ばした後自然乾燥させた。乾燥後のアスファルトの塗布
状況を観察した。結果を表2に示す。散布量が多いプラ
イムコートの散布量(約1.0リットル/m2)を想定し
て、10°傾斜させた50cm角の平板上に、カチオン系アス
ファルト乳剤(PK-4)を250ml散布したときと同量のア
スファルト量となる上記の起泡状態にある乳剤組成物を
750ml散布し、板で平らに伸ばした後自然乾燥させた。
乾燥後のアスファルトの塗布状況を観察した。結果を表
2に示す。 (実施例2〜6)実施例1と同様に、両性界面活性剤の
イミダゾリン型である2-アルキル-N-カルボキシメチル-
N-ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタインおよびポ
リオキシエチレンアルキルエーテル型であるポリオキシ
エチレンラウリルエーテル、非イオン系面活性剤のポリ
オキシエチレンアルキルエーテル型であるポリオキシエ
チレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタ
ン脂肪酸エステル型であるモノラウリル酸ポリオキシエ
チレンソルビタンおよびアルキロールアマイド型である
ラウリル酸ジエタノールアミドをJIS K 2208に規定する
カチオン系アスファルト乳剤(PK-4)100重量部に対し
て0.15〜0.30重量部添加し、手動ポンプ式スプレーで散
布したときの起泡状態、起泡量および乾燥後の塗布状態
を観察した。結果を表1および表2に示す。 (比較例1〜6)アニオン系界面活性剤であるラウリル
硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテル
硫酸ナトリウムおよびラウリルリン酸、カチオン系界面
活性剤である塩化ラウリルトリメチルアンモニウムおよ
び塩化ステアリツジメチルベンジルアンモニウムを実施
例1と同様に評価した。結果を表1に示す。
明の乳剤組成物は、起泡性に富み、起泡状に散布して平
らに延ばした後乾燥させるとほぼ均一なアスファルト等
の塗膜を得ることができ、あわせてミストが空気中に飛
び散ることがないため、作業性が良好で環境を汚染しに
くい。従って、道路舗装、塗料、接着剤分野で好適に用
いることが出来る。
Claims (6)
- 【請求項1】 散布面あるいは塗布面に泡状層を形成す
ることを特徴とする乳剤組成物。 - 【請求項2】 乳剤(A)に界面活性剤(B)を加えた
のち、気体巻き込み式スプレーにより泡状化したことを
特徴とする請求項1記載の乳剤組成物。 - 【請求項3】 乳剤(A)100重量部に対して、そ
の乳剤を乳化するに必要な界面活性剤に加えて、さらに
界面活性剤(B)を0.05〜3重量部含有し、泡状化
した際の起泡量(液体の体積に対する泡状化したものの
体積比)が1.2〜30倍である乳化組成物であって、
前記乳剤(A)が石油アスファルト乳剤、天然アスファ
ルト乳剤、改質アスファルト乳剤、石油樹脂乳剤、天然
ゴムラテックス、合成ゴムラテックス、エチレン酢酸ビ
ニル共重合樹脂エマルションおよびアクリルエマルジョ
ンからなる群から選ばれる1種又は2種以上乳剤であ
り、前記界面活性剤(B)が両性界面活性剤及び非イオ
ン系界面活性剤からなる群から選ばれる1種又は2種以
上の界面活性剤であることを特徴とする乳剤組成物。 - 【請求項4】 両性界面活性剤が、下記の一般式(1)で
表されるベタイン型両性界面活性剤、一般式(2)で表さ
れるイミダゾリン型両性界面活性剤、一般式(3)で表さ
れるグリシン型両性界面活性剤および一般式(4)で表さ
れるアミンオキシド型両性界面活性剤から選ばれる1種
または2種以上の界面活性剤である請求項3記載の乳剤
組成物。 【化1】 (式中Dは、R1またはR1-CO-NHCH2CH2CH2-を示し、R1は
炭素数1〜12のアルキル基である。) 【化2】 (式中R1は炭素数1〜12のアルキル基である。) 【化3】 (式中R1およびR2は、それぞれ炭素数1〜12のアルキ
ル基であって、同一でも異なっていても良い。) 【化4】 (式中Eは、R1またはR1-(OCH2CH2)n-を示し、R1は炭素
数1〜12のアルキル基であり、nは2〜30の整数であ
る。) - 【請求項5】 非イオン系界面活性剤が、下記の一般式
(5)で表されるアルキロールアマイド型非イオン系界面
活性剤、一般式(6) で表されるグリコール型非イオン系
界面活性剤、一般式(7) で表されるソルビタン脂肪酸エ
ステルおよび一般式(8)で表されるポリオキシエチレン
ソルビット脂肪酸エステル型の非イオン系界面活性剤か
ら選ばれる1種または2種以上である界面活性剤である
請求項3記載の乳剤組成物。 【化5】 (式中Gは、HまたはCH2CH2OHを示す。) 【化6】 (式中Jは、炭素数8〜9のアルキル基、炭素数8〜9
のアルキル基を有するアシル基または炭素数8〜9のア
ルキル基を有するパラアルキルフェニル基を示し、nは
2〜30の整数である。) 【化7】 (式中L1、L2およびL3は、それぞれH(CH2CH2O)x-、H
(CH2CH2O)y-およびH(CH2CH2O)z-を示し、x、yおよびz
は、それぞれ0〜30の整数であり、R4は炭素数1ないし
12のアルキル基を示す。) 【化8】 (式中R5、R6およびR7は、それぞれ炭素数1ないし12の
アルキル基を示し、x',y'およびz'はそれぞれ整数で、
x'=1〜12、y'=1〜12、z'=1〜12の範囲にある。) - 【請求項6】 請求項1、2又は3記載の乳剤組成物を
ムース化あるいは泡状化して、散布又は塗布もしくは混
合することを特徴とする乳剤組成物の使用方法。
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JP35903498A JP4498484B2 (ja) | 1998-12-17 | 1998-12-17 | 乳剤組成物及び該組成物の使用方法 |
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