JP2004043805A

JP2004043805A - スラリーシール用添加剤

Info

Publication number: JP2004043805A
Application number: JP2003172793A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Isobe; 磯部　和雄; Ryoichi Tamaoki; 玉置　良市
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2003-06-18
Filing date: 2003-06-18
Publication date: 2004-02-12

Abstract

【課題】アスファルト乳化剤や骨材の種類や添加量、気温等の条件によらずに可使時間、硬化速度を制御可能にした、スラリーシール又はマイクロサーフェーシング用添加剤、及びスラリーシール又はマイクロサーフェーシングの製造方法の提供。
【解決手段】骨材と水とアスファルト乳剤と添加剤を混合する際の添加剤であって、アミドアミン（Ｉ）のリン酸塩を含有するスラリーシール又はマイクロサーフェーシング用添加剤、及び骨材と水とアスファルト乳剤と添加剤を混合するに際し、添加剤としてアミドアミン（Ｉ）のリン酸塩を含有する添加剤を用いるスラリーシール又はマイクロサーフェーシングの製造方法。
【化１】

（式中、Ｒ^１は炭素数９〜２１のアルキル基又はアルケニル基、Ｒ^２及びＲ^３は炭素数１〜４のアルキル基、ｍは２〜３の整数を示す。）
【選択図】　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交通開放できるまでの時間を遅らせることなく、骨材とアスファルト乳剤の混合物の硬化を遅らせ、可使時間を長く保て、作業性に優れるスラリーシール又はマイクロサーフェーシング用添加剤、及びスラリーシール又はマイクロサーフェーシングの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
アスファルト乳剤を用いた道路施工後の交通開放を早くする方法としてスラリーシールあるいはマイクロサーフェーシングという施工法がある。これらは車上にアスファルト乳剤、骨材、水を別々に搭載し、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いるとき圧送が容易になるよう良く混合し十分な流動性が必要である。この時の混合し始めてから流動性のなくなるまでの時間を可使時間と呼んでおり、可使時間が短いと混合機内で流動性がなくなり混合物がうまく排出されず、均一な路面にならない。均一に敷き広げた後はできるだけ早く解乳化し硬化することが望まれており、敷き広げた後１時間以内で硬化し交通開放を可能にするものはクイックセットと呼ばれている。また、硬化時間は骨材の種類や気温により大きく依存するため、様々な条件で適用できるよう可使時間、硬化速度を制御可能にすることが望まれている。
【０００３】
これらの望まれる性能を満足する目的でいろいろなアスファルト乳化剤及び陽イオン性アスファルト乳剤が提案されてきた。例えば、米国特許第５２４２４９２号には炭素数２０以上の脂肪酸とポリアミンの反応物、特許第２６２７３１２号には特定のアミドアミンをアスファルトの乳化剤として用いたアスファルト乳剤等が開示されているが、いずれも上記課題を十分満足するものではない。
【０００４】
すなわち、従来の技術においては、上記の可使時間と硬化速度をアスファルト乳化剤の種類と添加量により制御しているが、要望される可使時間と硬化速度を両立するのは極めて難しいため、これらを実現するためには骨材を厳密に選定しなければならない。また、気温の変化にも対応しきれないため、気温に応じたアスファルト乳化剤の種類と添加量設定が必要となっている。
【０００５】
本発明の課題は、アスファルト乳化剤や骨材の種類や添加量、気温等の条件によらずに可使時間、硬化速度を制御可能にした、スラリーシール又はマイクロサーフェーシング用添加剤、及びスラリーシール又はマイクロサーフェーシングの製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、骨材と水とアスファルト乳剤と添加剤を混合する際の添加剤であって、一般式（Ｉ）で表されるアミドアミンのリン酸塩を含有するスラリーシール又はマイクロサーフェーシング用添加剤、及び骨材と水とアスファルト乳剤と添加剤を混合するに際し、添加剤として一般式（Ｉ）で表されるアミドアミンのリン酸塩を含有する添加剤を用いるスラリーシール又はマイクロサーフェーシングの製造方法を提供する。
【０００７】
【化２】

【０００８】
（式中、Ｒ^１は炭素数９〜２１の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基、Ｒ^２及びＲ^３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。）
【０００９】
【発明の実施の形態】
一般式（Ｉ）において、Ｒ^１は好ましくは炭素数１１〜１９の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基であり、単一あるいは混合組成のどちらでもかまわない。Ｒ^２及びＲ^３は好ましくはメチル基である。ｍは好ましくは３である。
【００１０】
本発明の添加剤は水溶液として用いるのが有効であり、その添加量は骨材　１００重量部に対して、有効分で　０．００２〜　０．２重量部が好ましく、０．０１〜　０．１重量部がより好ましい。
【００１１】
本発明の添加剤には、骨材との混合性、骨材とアスファルトとの付着性を向上させる目的で、アルキルアミン、アルキルポリアミン、あるいはそれらのアルキレンオキシド付加物、ポリアルキレンポリアミンの脂肪酸アミド、アルキルイミダゾリン等のリン酸塩を併用することが可能である。
【００１２】
スラリーシール工法やマイクロサーフェーシング工法は、骨材とアスファルト乳剤の混合物を施工に適した粘度にするために、アスファルト乳剤と骨材を混合する前に、骨材を水で均一に濡らしておくのが一般的であり、水の添加量は骨材１００重量部に対し、２重量部〜２０重量部が好ましい。本発明の添加剤の添加量は上記の添加する水量範囲になるよう、添加水量、添加剤量と添加剤濃度を調整しておくことが好ましい。
【００１３】
本発明の添加剤の添加方法は、骨材と水とアスファルト乳剤を混合する際に、添加混合する方法である。
【００１４】
アスファルト乳剤を製造するために使用される乳化剤は、カチオン性を示すものが好ましく、アルキルポリアミン又はそのアルキレンオキシド付加物の水溶性塩、より好ましくはアルキルの炭素数が１０〜２２で、アミノ基数が２〜６のアルキルポリアミン又はそのアルキレンオキシド付加物の水溶性塩、特に一般式（ＩＩ）
【００１５】
【化３】

【００１６】
（式中、Ｒ^４は炭素数１３〜２１の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基を示す。）
で表されるアルキルポリアミンの水溶性塩が好ましい。ここで水溶性塩としては、塩酸、硫酸、リン酸、酢酸等の塩が挙げられる。
【００１７】
乳化剤の添加量は、本発明の添加剤無使用で、施工に使用される骨材とアスファルト乳剤の骨材混合時間が　１２０〜　１８０秒になるように設定しておくことが施工後の硬化の面で好ましい。
【００１８】
アスファルト乳剤の製造に使用されるアスファルトは、ストレートアスファルト、ブローンアスファルト、セミブローンアスファルト、及び天然ゴム、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等の合成高分子等で改質された改質アスファルトが使用できる。また、施工後の道路の耐久性を向上させる目的でスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ネオプレンゴム（ＮＲ）等のラテックスを混合しても良い。
【００１９】
【発明の効果】
本発明により、骨材種や気温等の諸条件の変化にも対応でき、硬化時間を遅らせることなく、可使時間を十分に長くすることができるクイックセットタイプのスラリーシール又はマイクロサーフェーシングが得られる。
【００２０】
【実施例】
例中の％及び部は重量基準である。
【００２１】
製造例１
ジメチルアミノプロピルアミン・トール油脂肪酸アミド　７．７ｇを８６．５ｇの水に添加した後、攪拌しながら、８５％リン酸　３．５ｇを加え、有効分１０％のスラリーシール用添加剤（本発明品１）を調製した。
【００２２】
比較製造例１
８５％リン酸の代わりに、３５％塩酸を用いる以外は製造例１と同様にして、有効分１０％のスラリーシール用添加剤（比較品１）を調製した。
【００２３】
比較製造例２
ジメチルアミノプロピルアミン・トール油脂肪酸アミドの代わりに牛脂アルキル・トリプロピレンテトラミンを用いる以外は比較製造例１と同様にして、有効分１０％のスラリーシール用添加剤（比較品２）を調製した。
【００２４】
比較製造例３
ジメチルアミノプロピルアミン・トール油脂肪酸アミドの代わりにテトラエチレンペンタミン・牛脂脂肪酸アミドを用いる以外は製造例１と同様にして、有効分１０％のスラリーシール用添加剤（比較品３）を調製した。
【００２５】
実施例１〜１０及び比較例１〜１０
（１）　アスファルト乳剤の調製
表１に示す所定量の乳化剤に水を加え、酸でｐＨ２．０　に調整してアミンの水溶性塩を得、４０℃に加温した。この溶液を３８部と　１４５℃に加熱溶融した針入度６０〜８０のアスファルト６２部とを同時にコロイドミルに通して、混合後、室温まで十分に冷却して乳剤Ａ〜Ｄを製造した。
【００２６】
【表１】

【００２７】
（２）　スラリーシールの調製及び評価
製造例で得られた本発明及び比較の添加剤、及び上記で調製した乳剤を用い、表２に示す割合で乳剤、骨材、添加剤及び水を混合してクイックセットスラリーシールを得た。ここで用いた骨材はメキシコ産の硬質砂岩と石灰岩で、粒度分布はＡＳＴＭ　Ａ１０５　に記載のタイプＩＩに合わせた。又、フィラーとして普通ポルトランドセメントを骨材９９重量部に対して１重量部の割合で用いた。
【００２８】
得られたスラリーシールの特性を次の方法で評価した。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　１２０秒以上の混合時間が必要である。早硬性はＡＳＴＭ　Ｎｏ．１３９　の方法に従い、混合物の強度をサンプリング３０分後と６０分後に測定し評価した。３０分後に１２ｋｇ−ｃｍ　を越えるものをクイックセット、６０分後に２０ｋｇ−ｃｍ　を越すものをクイックトラフィックということができる。強度は高い方が良く、より早い時間で交通開放が可能となる。骨材混合時間と早硬性は両方満たさなければならない。
評価結果を表２に示す。
【００２９】
【表２】

【００３０】
表２の結果より、添加剤無添加の場合（比較例１〜４）、或いは比較品１を用いた場合（比較例５〜６）は骨材混合時間が短いことがわかる。また比較品２及び３を添加剤としてだけでなくアスファルト乳剤の乳化剤としても使用した場合（比較例７〜１０）、骨材混合時間は本実施例と同様長くなっているものの３０分後及び６０分後の混合物の強度は低下しており、両性能を両立するのは極めて狭い範囲に限られることがわかる。
【００３１】
一方、本発明の実施例によると、いずれの乳剤、骨材に対しても、骨材混合時間が無添加の時に比較し長くなっており、さらに３０分後及び６０分後の混合物の強度は無添加の時以上あり、可使時間を十分にとりながら、しかも早期に交通開放が可能になることがわかる。
【００３２】
実施例１１〜１３及び比較例１１
表３に示す添加剤、表１に示す乳剤Ｂを用いる以外は実施例１と同様に骨材混合時間と混合物の強度（６０分後）を測定した。結果を表３に示す。
【００３３】
【表３】

【００３４】
表３の結果から、本発明化合物組成でＲ^１の炭素数が９〜２１の範囲内が効果的であることが判る。

Claims

骨材と水とアスファルト乳剤と添加剤を混合する際の添加剤であって、一般式（Ｉ）で表されるアミドアミンのリン酸塩を含有するスラリーシール又はマイクロサーフェーシング用添加剤。

（式中、Ｒ^１は炭素数９〜２１の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基、Ｒ^２及びＲ^３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。）
骨材と水とアスファルト乳剤と添加剤を混合するに際し、添加剤として請求項１記載の添加剤を用いるスラリーシール又はマイクロサーフェーシングの製造方法。