JP2000219762A

JP2000219762A - フォームドアスファルト組成物

Info

Publication number: JP2000219762A
Application number: JP2109999A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Asakura; 一巌浅倉
Original assignee: NOF Corp
Current assignee: NOF Corp
Priority date: 1999-01-29
Filing date: 1999-01-29
Publication date: 2000-08-08

Abstract

(57)【要約】【課題】アスファルトと骨材とを混合する作業中ある
いは舗設作業中に微細泡を十分保持でき、作業性に優れ
たフォームドアスファルト組成物を提供する。【解決手段】アスファルト９０〜９９．９９重量％
と、少なくとも１個の窒素原子が炭素数１０〜３０の炭
化水素基で置換されている含窒素化合物を０．０１〜１
０重量％含有することを特徴とするフォームドアスファ
ルト組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フォームドアスフ
ァルト組成物に関し、詳しくは含窒素化合物を含有する
ことにより、微細泡保持性に優れたフォームドアスファ
ルト組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、道路舗装に使用されているアスフ
ァルト混合物は、砕石、玉砕、砂利、鉄鋼スラグ、砂の
ような骨材をアスファルトと混合することにより製造さ
れる。ここで、アスファルトは常温においては固体であ
り、取り扱う上で多くの工夫が必要とされる舗設用材料
である。この性質のため、アスファルト混合物を製造す
る際の一番大きな課題は、アスファルトを液状化し、ア
スファルト混合物の製造を容易にするということであ
る。アスファルトを液状化させる方法としては以下の４
つの方法が知られている。ａ．１５０〜１６０℃の高温に加熱するｂ．有機溶剤
で希釈するｃ．泡状化するｄ．乳化する方法であ
る。

【０００３】ａの方法は、アスファルトの粘度を十分に
低くさせるが、常温湿潤状態にある骨材と接触すると、
アスファルトが急速に固化し、また、骨材との剥離や結
合不足が生じる。従って、アスファルトプラントはほと
んどの場合、骨材加熱乾燥用装置を装備している。これ
らのプラントは、加熱混合用プラントとして一般に知ら
れており、良好な品質のアスファルト混合物を製造する
のに適している。更に舗設後、短時間で硬化し強度を発
現する。しかしながら、それらは大量の燃料を消費し、
炭化水素、二酸化炭素等により大気を汚染し、かつ、大
型設備、バーナー、ドライヤー等が騒音公害の一因とな
っている。ｂの方法は、溶剤を使ってアスファルトの粘
度を低下させている。溶剤は一般に揮発物であり、蒸発
してアスファルト混合物中より除去される。舗設後は、
ａの方法に比べると硬化時間を要するが、硬化後はａと
同等の強度を発現する。しかし、この方法では溶剤が蒸
発し、大気中に放出されるので作業環境の悪化等の危険
性が問題視されている。ｃの方法は加熱アスファルトに
対して通常１〜２重量％の水を添加して微少の泡とする
もので、いわゆるフォームドアスファルトである。水が
アスファルトに接触すると、無数の微小泡になり、アス
ファルトの容積は１０倍以上にもなるが、粘度も非常に
低くなり常温湿潤骨材との混合も容易になる。また舗設
後は、短時間で硬化し、ａの方法と同等の強度を発現す
る。ｄの方法は、加熱アスファルトを乳化剤、分散剤の
混合された水と共にコロイドミル等により分散し乳化す
る。アスファルトの粘度はかなり低下して常温湿潤骨材
と混合が可能となる。しかし、この方法は多量の水を含
んでおり、舗設時の硬化には多くの時間が必要であり、
更に舗設後の強度も上記ａ〜ｃの方法と比較すると劣っ
ている。またこの技術は雨天時には舗設が困難であると
いう欠点を有している。これらａ〜ｄの方法でｃフォー
ムドアスファルトを使用する方法は使用する骨材を加熱
乾燥する必要が無く、１３０〜１５０℃で作業できるの
で、プラントの規模を小さくでき、有害物質も大気中に
放出されにくいので、設備コストが低減され、環境的に
も安全な方法である。

【０００４】上述したように、フォームドアスファルト
は、水や蒸気により微細泡をアスファルト中に発生させ
ることによって作業性を向上させ得る工法であり、アス
ファルト混合物を使用する道路舗設方法の中では、優れ
た方法であると思われる。しかしながら、最近の道路舗
装においては、交通量の増大に伴い、今まで以上のより
高い作業効率を要求されるようになってきた。従来工法
では、フォームドアスファルトを使用した場合、舗設現
場で水添加を行い微細泡により作業効率が向上した加熱
アスファルトであっても、微細泡の熱安定性が弱く短時
間しか保持されないために、骨材との混合が不十分にな
るかあるいは舗設作業の途中に粘度が増加して作業性が
著しく低下してしまう恐れがある。このようにフォーム
ドアスファルトは、膨張率を大きくし、泡保持時間を長
くするということが大きな課題となってきている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、アスファル
トと骨材とを混合する作業中あるいは舗設作業中に微細
泡を十分保持でき、作業性に優れたフォームドアスファ
ルト組成物を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
した結果、特定の含窒素化合物を用いることにより、上
記課題を解決できることを見出した。すなわち本発明
は、アスファルト９０〜９９．９９重量％と、少なくとも
１個の窒素原子が炭素数１０〜３０の炭化水素基で置換
されている含窒素化合物を０．０１〜１０重量％含有す
ることを特徴とするフォームドアスファルト組成物、含窒素化合物が、Ｒ¹−ＮＨ₂、Ｒ²−ＮＨ−（ＣＨ₂）
_n−ＮＨ₂またはそれらのアルキレンオキシド付加物であ
る記載のフォームドアスファルト組成物、（Ｒ¹およ
びＲ²は炭素数１０〜３０の炭化水素基、ｎは１〜１０
を示す。）含窒素化合物が第４アンモニウム塩である記載のフ
ォームドアスファルト組成物、含窒素化合物がアルキルイミダゾリンである記載の
フォームドアスファルト組成物である。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明に用いる含窒素化合物は少
なくとも１個の窒素原子と置換された炭素数１０〜３０
の炭化水素基を持つものである。炭素数が１０より少な
い場合、微細泡の保持時間が短くなる恐れがあり、３０
より多い場合、添加した含窒素化合物の水中やアスファ
ルト中への分散性が低下し、ホームドアスファルト組成
物の作業性の低下を引き起こす恐れがある。この含窒素
化合物としては、脂肪族アミン、炭素環式アミン、複素
環式アミン、脂肪族ポリアミンまたはそれらの塩、もし
くはアルキレンレンオキシド付加物、第４アンモニウム
塩等が挙げられる。これらの中で好ましいのは、脂肪族
アミン、脂肪族アルキレンジアミン、これらの塩、また
はアルキレンオキサイド付加物、第４アンモニウム塩、
アルキルイミダゾリンである。

【０００８】脂肪族アミン、脂肪族アルキレンジアミン
としては、Ｒ¹−ＮＨ₂、Ｒ²−ＮＨ−（ＣＨ₂）_n−ＮＨ₂
で示される化合物であり、Ｒ¹、Ｒ²は炭素数１０〜３０
の炭化水素基、好ましくは炭素数１０〜２０の炭化水素
基である。具体的な炭化水素基としては、デシル基、ド
デシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデ
シル基、エイコシル基、これらの２種以上の混合物等で
ある。ｎは好ましくは１〜１０、より好ましくは１〜５
である。また、脂肪族アミン、脂肪族アルキレンジアミ
ンのアルキレンオキシド付加物としては、エチレンオキ
シド、プロピレンオキシドなどのアルキレンオキシドを
付加反応させたものであり、好ましくはエチレンオキシ
ドを付加反応させたものである。アルキレンオキシドを
２種以上付加させる際はブロック状付加でもランダム状
付加でも良く、付加モル数は、１〜５０が好ましく、１
〜１０モルがより好ましい。脂肪族アミンについては、
アスファルトに直接添加して用いても良いが、酢酸、塩
酸、硫酸等で塩として水に溶解させて使用する方がより
好ましい。

【０００９】第４アンモニウム塩として、炭化水素基は
脂肪族アミン、脂肪族アルキレンジアミンの場合と同様
であり、モノ長鎖アルキル第４アンモニウム塩、ジ長鎖
アルキル第４アンモニウム塩、モノ長鎖アルキルポリオ
キシアルキレン第４アンモニウム塩、ジ長鎖アルキルポ
リオキシアルキレン第４アンモニウム塩等が含まれる。
これらの中で好ましいのは、牛脂トリメチル第４アンモ
ニウム塩、ジ硬化牛脂ジメチル第４アンモニウム塩、モ
ノステアリルポリオキシエチレンメチル第４アンモニウ
ム塩等である。

【００１０】アルキルイミダゾリンは、脂肪酸またはそ
の低級アルコールエステルをエチレンジアミン誘導体と
縮合させることによってモノアミドアミンを生成し、こ
れをさらに脱水することによって生成する化合物であ
る。この脂肪酸としては、カプロン酸、カプリル酸、カ
プリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ミリストレイン
酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、ステアリン酸、
オレイン酸、リノール酸、リノレン酸及びそれらの混合
物である天然由来のヤシ油脂肪酸、パーム油脂肪酸、牛
脂脂肪酸、それらの水素添加物等が挙げられる。アルキ
ルイミダゾリンは、その加水分解生成物であるアミドア
ミンを含む。具体的な製品としては、アミンＯＲ−１０
０（日本油脂株式会社）、ソダゾリンＮＳ（川研ファイ
ンケミカル株式会社）、アンヒトール８６Ｂ（花王株式
会社）、オバゾリン６６２（東邦化学株式会社）、レボ
ン１０５ＳＬ（三洋化学株式会社）等が挙げられる。低
級アルコールとしては、メタノール、エタノール、ｎ−
プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール等が
挙げられる。上記含窒素化合物の中で特に好ましいの
は、アルキル基がステアリル基、牛脂アルキル基、硬化
牛脂アルキル基であるアルキルアミン酢酸塩、アルキル
ポリオキシエチレンプロピレンジアミン、アルキルイミ
ダゾリン、アルキルプロピレンジアミンである。

【００１１】本発明に用いる含窒素化合物の添加量は、
０．０１〜１０重量％であり、好ましくは０．０５〜
５．０重量％である。０．０１重量％より少ないとフォ
ームドアスファルトの膨張率及び微細泡保持時間が低下
し、１０重量％より多いと、舗設後に舗装道路の強度が
低下する恐れ、あるいは舗設後の交通開放までの時間が
長くなりすぎる恐れがある。

【００１２】本発明のフォームドアスファルト組成物の
調製方法の一例を示す。タール、ピッチを含むストレー
トアスファルト、ブローンアスファルト、天然アスファ
ルト等の各種アスファルトを１３０〜１６０℃に加熱
し、これに含窒素化合物の水溶液を撹拌しながら添加す
る。この時、水が蒸発し、同時に激しい発泡が見られ、
アスファルトは膨張し、粘度が低くなる。本発明のフォ
ームドアスファルト組成物は、膨張率が大きく、微細泡
保持安定性に優れているので、骨材との混合時及び舗設
時に高い作業性を維持することが可能となる。

【００１３】

【発明の効果】本発明のフォームドアスファルト組成物
は、高い膨張率を有し、泡安定性が良好であるため、高
い作業性を維持することができる。

【００１４】

【実施例】次に本発明例、比較例により具体的に説明す
る。尚、以下において％は重量％を意味するものとす
る。表１に示す含窒素化合物と、水３．０％を１３０℃
に加熱したアスファルト（針入度８０／１００のストレ
ートアスファルト）に対して撹拌しながら添加してフォ
ームドアスファルトを調整した。調整後のフォームドア
スファルトの容積を経時的に測定した。この時の最大容
積を、膨張率とし、最大容積を０秒として、１／２容
積、１／４容積、１／６容積への到達時間（秒）を測定
した。前者については、加熱アスファルトに対する膨張
率（倍）とし、後者については、微細泡保持時間（秒）
として以下の表１に実施例および比較例と共に結果を示
した。ここで、膨張率については、その値が大きいほど
アスファルトの粘度が低下したことを示し、また、微細
泡保持時間が長いほどアスファルトの低粘度を長く維持
できることを示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】表１より本発明のフォームドアスファルト
組成物は、膨張率が大きく、微細泡保持時間が長いの
で、骨材との混合作業が容易となり、舗設時等の作業性
が改善できる。比較例１では、膨張率が小さく、泡保持
時間も短いので、骨材との混合作業、舗設時の作業性な
どが劣る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｃ０８Ｌ 95:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アスファルト９０〜９９．９９重量％
と、少なくとも１個の窒素原子が炭素数１０〜３０の炭
化水素基で置換されている含窒素化合物を０．０１〜１
０重量％含有することを特徴とするフォームドアスファ
ルト組成物。
【請求項２】含窒素化合物が、Ｒ¹−ＮＨ₂、Ｒ²−Ｎ
Ｈ−（ＣＨ₂）_n−ＮＨ₂またはそれらのアルキレンオキ
シド付加物である請求項１記載のフォームドアスファル
ト組成物。（Ｒ¹およびＲ²は炭素数１０〜３０の炭化水
素基、ｎは１〜１０を示す。）
【請求項３】含窒素化合物が第４アンモニウム塩であ
る請求項１記載のフォームドアスファルト組成物。
【請求項４】含窒素化合物がアルキルイミダゾリンで
ある請求項１記載のフォームドアスファルト組成物。