JPH01103663A

JPH01103663A - アスファルト乳剤組成物

Info

Publication number: JPH01103663A
Application number: JP16057688A
Authority: JP
Inventors: Mineo Oshita; 大下　峰生; Masayuki Shiozawa; 志保沢　正幸; Kazuyoshi Itagaki; 板垣　和芳
Original assignee: Showa Shell Sekiyu KK
Current assignee: Showa Shell Sekiyu KK
Priority date: 1987-07-01
Filing date: 1988-06-30
Publication date: 1989-04-20
Anticipated expiration: 2012-07-02
Also published as: JP2627312B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産　　　の　１　　　　里本発明は、カチオン系アスファルト乳剤組成物に関する
ものである。

特に、舗装用スラリーシール材として適する貯蔵安定性
、耐摩耗性および耐変形抵抗性のすぐれたアスファルト
乳剤組成物に関するものである。

良未夜ｌ最初に舗装用および道路補修用スラリーシール（乳化さ
れたアスファルトと骨材との混合物）に使用されたアス
ファルト乳剤はアニオン系アスファルト乳剤であった。

アニオン系アスファルト乳剤は、貯蔵安定性は比較的良
好であるが、骨材への付着性、特に湿った骨材への付着
性がわるく、また乳剤の分解時間がおそいため、作業能
率を低下させる欠点があった。

一方、カチオン系アスファルト乳剤はアニオン系アスフ
ァルト乳剤のもつ多くの欠点を克服するものである。す
なわち、正に帯電したアスファルト小滴と負に帯電した
骨材表面との間の静電引力によってカチオン系ビチュメ
ンエ′マルジョンは急速に骨材表面に堆積すると共にビ
チュメンと骨材との間に強い密着が得られる。また湿っ
た骨材への付着性も良好である。

また、エマルジョンと骨材との混合時に急速に乳剤の分
解が生ずるため施工時間の短縮がはかられる。

しかしながら、長期にわたって保存していると容器の底
部に沈殿が生じ貯蔵安定性がわるい上、耐摩耗性、耐変
形抵抗性が十分でなかった。

従来、カチオン系アスファルト乳剤について上記の諸性
質を改良するため種々の試゛みがなされ、特公昭６１−
７２２３号では、ポリ塩化アルミニウムを配合した高粘
度アスファルト乳剤が開発された。

また特公昭５４−４４２８４号では、特定の各種アミン
類の組合せによってカチオン系アスファルト乳剤の上記
緒特性を調整する試みがなされたが充分ではなかった。

日が　？しよ　と　るロ　壱従来のカチオン系アスファルト乳剤では、貯蔵安定性、
骨材への付着面積（率）が共に低く、ま　−たフルイ残
留物が多い。

また、骨材と混合してスラリーシールとして使用する場
合、分解特性（夏場は分解が早すぎるため適度の作業時
間が得られず、冬場は分解時間が長すぎるため、交通開
放に多くの時間を要する）の改善、改良が必要である。

更にスラリーシールとしたときの性能（耐摩耗性、耐変
形抵抗性）が充分でなかった。

本発明の目的は、従来のカチオン系アスファルト乳剤の
上記欠点を克服したアスファルト乳剤を提供するにある
。

口　占　　゛　るための本発明は、一般式（式中Ｒは炭素数１１ないし２０の飽和または不飽和脂
肪族炭化水素基、Ｒ′およびＲ″は同種または異種の炭
素数１ないし４の低級アルキル基である）で表わされるジアミン、あるいは該ジアミンとゴムラテ
ックスとを含む乳化剤組成物でアスファルトを乳化して
なるアスファルト乳剤組成物に関するものである。

また、本発明のアスファルト乳剤組成物（ゴムラテック
スを含むまたはゴムラテックスを含まないアスファルト
乳剤組成物）とメツシュナンバー４のふるいは通過する
が、２００メツシユのふるいは少なくとも８０％が通過
しない鉱物性骨材との混合物で、上記アスファルト乳剤
組成物を骨材に対して８ないし２５％（重量）含むスラ
リーシールとして使用することもできる。

本発明の組成物において、アスファルトの配合量は４０
〜７５重量％、好ましくは５５〜７０重量％、ゴムラテ
ックスの配合量は０ないし１０重量％、好ましくは２〜
５重量％である。

またジアミンの配合量は、０．２５〜５．０重量％、好
ましくは、０．８〜４．５重量％である。

本発明のアスファルト乳剤組成物をスラリーシールとし
て使用する場合には、上記のように、砕石、および鉱物
性フィラーなどの骨材が使用される。該骨材は、ＡＳＴ
Ｍ　Ｃ１３６に示されるようにメツシュナンバー４のふ
るいは通過するが、２００メツシユのふるいは少なくと
も８０％が通過しないものである。

また骨材の使用量は従来のスラリーシールにおけるよう
に骨材の重量（乾燥物）基準で約８％ないし約２５％で
ある。

更に、スラリーシールの粘稠度を調節するために骨材の
重量に対して約５％ないし約２５％の水が添加される。

１月本発明で使用される代表的ジアミンとしては次の一般式（式中Ｒは炭素数１１ないし２０の飽和または不飽和炭
化水素基である）で表わされるジアミンである。

このようなジアミンとしては、例えばＮ−（３−ジメチルアミノプロピル）ラウリルアミド、
（Ｃ＋Ｚ）Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）ミリスチルアミド
、　（Ｃ，、）Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）パルミチルアミド
、（Ｃ，、）Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）ステアリルアミド
、（ｃｐｓ）Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）オレイルアミド、
（Ｃ，ａ）Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）リノールアミド、
（Ｃ，、）Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）リルインアミド、
（Ｃ１，）などがある。

また、他の代表的ジアミンとしては、例えば次の一般式（式中Ｒは炭素数１１ないし２０の飽和または不飽和炭
化水素基である）で表わされるジアミンである。

このようなジアミンとしては例えばＮ−（３−ジエチルアミノプロビル）ラウリルアミド、Ｎ−（３−ジエチルアミノプロビル）ミリスチ　−ルア
ミド、Ｎ−（’３−ジエチルアミノプロビル）バルミチルアミ
ド、Ｎ−（３−ジエチルアミノプロビル）ステアリルアミド
、Ｎ−（３−ジエチルアミノプロビル）オレイルアミド、Ｎ−（３−ジエチルアミノプロビル）リノールアミド、Ｎ−（３−ジエチルアミノプロビル）リルインアミド、などがある。

さらに他の代表的ジアミンとしては例久ば次の一般式（式中Ｒは炭素数１１ないし２０の飽和または不飽和炭
化水素基である）で表わされるジアミンである。

このようなジアミンとしては、例えばＮ−（３−ジブチルアミノプロビル）ラウリルアミド、Ｎ−（３−ジブチルアミノプロビル）ミリスチルアミド
、Ｎ−（３−ジブチルアミノプロビル）バルミチルアミド
、Ｎ−（３−ジブチルアミノプロビル）ステアリルアミド
、Ｎ−（３−ジブチルアミノプロビル）オレイルアミド、Ｎ−（３−ジブチルアミノプロビル）リノールアミド、Ｎ−（３−ジブチルアミノプロビル）リルインアミド、などがある。

これらのジアミンは単独または混合して使用することが
できる。混合使用する場合は合計量を基準として定める
。

ジアミンの配合量が０．２５％（重量）以下では、付着
面積がわるく、貯蔵安定性もやや悪い。

またスラリーシール特性では耐摩耗性、耐変形抵抗性が
わるい。

また、５．０％（重量）以上では、フルイ残留物が多く
、貯蔵安定性がわるい。スラリーシール特性では貫入量
がわるく、交通開放に多くの時間を要する。

本発明で使用するゴムラテックスは合成ゴムラテックス
で、スチレンブタジェンゴム、ネオブレンゴム、スチレ
ンイソプレンゴム、ブチルゴム、ブタジェン−アクリロ
ニトリルゴムなど容易に入手し得るゴムラテックスを使
用するのが好適である。

アスファルトに合成ゴムラテックスを配合すると、アス
ファルトの高温における粘度が増加してその結果、これ
を用いたアスファルト道路面の高温における塑性変形、
アスファルトの滲出およびこれにともなう滑り易さが減
少し、また、低温における脆弱性が緩和され、きれつの
発生が少なくなることが知られている。

しかしながら、ゴムラテックスの配合量が１％（重量）
以下では耐摩耗性および耐変形抵抗性の充分な向上が達
成できない。

また、合成ゴム（例えば５ＢＲ）は固形のままではアス
ファルト中に溶解しないが、ラテックスエマルジョンで
は徐々に添加することにより溶解できる。しかしそれで
も溶解性がわるく、また添加に長時間を要し、泡立ちが
発生し、作業性がわるい。

ゴムラテックスの配合量が１０％（重量）以上ではアス
ファルト乳剤組成物の粘度が上昇して乳化が困難になる
。

本発明では針入度１０〜１７０の各種アスファルトが使
用できるが、好ましくは、針入度４０〜１００のストレ
ートアスファルトである。

アスファルトの配合量はアスファルト乳剤組成物の使用
目的によって異なるが、アスファルト舗装およびコンク
リート舗装用としては、通常４０〜７５重量％、好まし
くは５５〜７０重量％が使用されている。

本発明のアスファルト乳剤組成物は、前記一般式で表わ
されるジアミンで該ジアミンの中和当量以上のリン酸水
溶液の存在下アスファルトを乳化することによって製造
することができる０本発明のアスファルト乳剤組成物の
製法において、ジアミンの溶解性（混和性）を促進させ
るため、中和剤として、強酸では塩酸、硫酸；弱酸では
リン酸、酢酸、ギ酸などが使用されるが、リン酸が特に
好ましい。

中和剤の配合量は０．３０〜５％（重量）、好ましくは
０．８〜４．５重量％が適当である。

中和剤の配合量はジアミンの中和当量以上使用すればよ
いが、一般には中和当量の約３倍量が好適である。

１立１次に実施例を掲げて本発明を説明するが、これに限定さ
れるものではない。

実施例１カチオン、アスファルト　　のｌ：水道水１４５５ｇにリン酸８０ｇ、カチオン系界面活性
剤Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）ミリスチルアミ
ド８０ｇを加え、プロペラミキサーで撹拌しながら、　
ＳＢＲラテックスエマルジョン１００ｇを少しづつ添加
してカチオン系乳化液を作った。

一方、１２０〜１６０℃（好ましくは１４０〜１５０℃
）に加熱溶融したアスファルト３．３００ｇと２０〜８
０℃（好ましくは５０〜６０℃）に保ったカチオン系乳
化液１．７００ｇとをバレル型ホモジナイザー（裏部社
製）を用い、回転数的１０．００ＯＲＰＭにて溶融混練
してカチオン系アスファルト乳剤５，０００ｇを得た。

スラリーシールのｌ′ 舗装要綱（社団法人日本道路協会昭和５３年６月発行）
に規定するマーシャル試験用なべ（直径３０ｃｍ１　に
骨材（スクジーニングス）８０重量部、７号砕石２０重
量部、および早強セメント０．５重量部を採取して混合
した。

次に水道水１１重量部を加えて撹拌した。

さらに、上記アスファルト乳剤１２重量部を加えて撹拌
、混合することによりスラリーシールを得た。

１１去１上記アスファルト乳剤についての評価方法として次の試
験をおこなった。

（１）貯蔵安定度（ＪＩＳＫ−２２０８１試料２５０ｇ
を５日間放置した後、シリンダー下部の蒸発残留物（％
）とシリンダー上部の蒸発残留物（％）との差で表わす
。

（２）フルイ残留物（ＪＩＳＫ−２２０８１丸形の網フ
ルイ（フルイ目１１９０μｍ）に、アスファルト乳剤５
００ｇを注入し、フルイに残ったアスファルト量をふる
い残留物とし、試料に対する百分率を求めた。

（３）付着面積（ＪｔＳＫ−２２０１３）４号砕石を糸
でくくり、水中に１分間浸し、次に３００＋ｎＪ２のア
スファルト乳剤中に１分間浸した後２０分間室温に放置
した。

さらに水中で１分間３０回、１回約５０ｍｍ上下移動さ
せて水洗し、付着面積を比率で表わした。

（４）蒸発残留物ｆＪＩｓ−２２０８１金属製蒸発かん
にアスファルト乳剤２００ｇを採取する。これを電熱器
上でかきまぜながら加熱し、１６０℃で１０分間保ち、
乳剤中の水分を蒸発させた。加熱後蒸発残留物の重量（
ｇ）をはがり、試料（ｇ）に対する％で測定した。

上記スラリーシールについての評価試験は次のようにし
て行った。

（５）可使用時間スラリーシールをヘラで撹拌可能な時間をいう、この時
間はアスファルト乳剤を注入してからの時間である。こ
れにより作業可能な時間を評価する。

（６）貫入量（ＡＳＴＭ　０３９１０１スラリーシール
の分解硬化性を評価するもので、交通開放時間の目安と
なる。

この測定には、逆円錐形の貫入コーン（全重量２００ｇ
１　を使用し、試料表面上１　ｃｍの位置から落下させ
、５秒間に貫入した深さを測定する。

（月耐摩耗性（ＡＳＴＭ　０３９１０１車輌走行による
スラリーシールの耐摩耗性を評価するもので、ＡＳＴＭ
口３９１０に規定するウェットトラック摩耗試験（ＷＴ
ＡＴ）による方法と、舗装要綱付録４−１３ラベリング
試験による方法との両者で評価した。

（８）耐流動抵抗性車輌走行によるわだち掘れ抵抗性を評価するもので、舗
装要綱付録４−１２ホイー　ルトラッキング試験による
方法で評価した。

（９）総合評価（表−２中）Ｏ印ニスラリ−シールとして充分実用に供しつる。

Δ印ニスラリーシールとして多少実用性に欠ける。

×印ニスラリーシールとして実用性がない。

（以下余白）衷」ｕｌに二旦カチオン系界面活性剤として表−１に示したジアミン、
ＳＢＲラテックスエマルジョン、水道水およびアスファ
ルトを表−１に示した配合により、実施例１と同じ方法
で混合してカチオン系アスファルト乳剤を得た。

得られたアスファルト乳剤により、実施例１と同じ方法
によってスラリーシールを得た。

１　　′　−５′ カチオン系界面活性剤として表−１に示したジアミン、
ＳＢＲラテックスエマルジョン、水道水およびアスファ
ルトを表−１に示した配合により、実施例１と同じ方法
で混合してカチオン系アスファルト乳剤を得た。但し、
比較例４′および５′では界面活性剤を加えず、加熱混
合したものである。

実施例１−５および比較例１’−５′で得たアスファル
ト乳剤およびスラリーシールの性能試験結果を表−２に
示した。

実施例１〜５ではアスファルト乳剤特性はいずれも良好
であった。スラリーシールとしての特性もすぐれていた
。

実施例５はゴムラッテクスを配合しない場合であって、
アスファルト単独の場合（比較例４′）に比較して混合
物の供用性能が改善できた。これはアスファルトと界面
活性剤との相乗効果により、骨材との付着力が改善され
たためである。

実施例１は比較例５′に比較して混合物の供用性能が良
好であった。実施例１では、ラテックスエマルジョンが
アスファルト乳剤によく分散し、良好な性能を示したも
のと考えられる。

比較例１′　；実施例１に比較して、界面活性剤を多く
使用したもので、中和剤との比率が大きいため、乳剤特
性としてフルイ残留物が多く、貯蔵安定性が悪かった。

スラリーシール特性としては、貫入量がわるいため、交
通開放時間に多くの時間を要すると判定された。

比較例２′　：実施例２に比較して、ＳＢＲラテックス
エマルジョンを減少させたもので、乳剤特性には問題は
なかったが、スラリーシール特性としては耐摩耗性、耐
変形抵抗性がわるかった。

比較例３′　：実施例３に比較して、界面活性剤の使用
量を減少させたため、乳剤特性としては、付着面積がわ
るく、貯蔵安定性も゛やや悪かった。

また、スラリーシール特性は、常温での可使用時間が短
かく、耐摩耗性、耐変形抵抗性がわるかった。

比較例４゛　；原料アスファルト単独を使用した場合。

比較例５′　ニアスフアルドとゴムラテックスとを使用
した場合。

比較例４′および５′の場合は耐摩耗性、耐変形抵抗性
はいずれもわるかった。

１：ｒ　　６’−９′ カチオン系界面活性剤として表−３に示した炭素数の少
い脂肪酸基を持つジアミン、ＳＢＲラテックスエマルジ
ョン、水道水およびアスファルトを表−３に示した配合
により、実施例１と同じ方法で混合してカチオン系アス
ファルト乳剤を得た。

得られたアスファルト乳剤により実施例１と同じ方法に
よってスラリーシールを得た。

実施例１および５、比較例６′−９’で得たアスファル
ト乳剤およびスラリーシールの性能試験結果を表−４に
示した。

比較例６′および比較例８′は実施例１に比較して、主
に貫入量、骨材の種類の使用可能性および平均粒径の点
で劣っていた。

比較例７′は実施例５に比較して、主に低温曲げ、高温
圧縮および平均粒径の点で劣っていた。

比較例９′は実施例５に比較して、主に貫入量、骨材の
種類の使用可能性および平均粒径の点で劣っていた。

すなわち、本発明に関わるジアミンの一般式中のＲの炭
素数が１０以下の場合、アスファルト乳剤およびスラリ
ーシールの性能が明らかに低下し、Ｒの炭素数が１１な
いし２０で良い効果が得られることが明らかである。

免豆立且１＋１１本発明のアスファルト乳剤組成物は、貯蔵安定性
、分解特性（貫入量）、耐摩耗性、および耐変形抵抗性
にすぐれており、フルイ残留物が少ない。

（２）本発明のアスファルト乳剤組成物はスラリーシー
ル（骨材と混合）として使用する場合には、骨材への付
着面積（率）が大きく、分解特性が良好である。

（３）本発明のアスファルト乳剤組成物の製造に当り、
中和剤としてリン酸を使用するため、強酸、揮発性酸を
使用する場合に比較して腐蝕の問題が生ない。

（４）上記スラリーシールはアスファルト舗装のわだち
掘れ、摩耗、クラック部分の補修、施工継目（ジヨイン
ト）、クラック部分の補修、コンクリート舗装のクラッ
ク、継目部分の補修、建物の床材、建物屋上防水材料上
に舗設し、防水材料の保護及び車輌走行、歩行用の舗装
材料として使用するに適する。また空港、滑走路の補修
に使用するのに適する。

（５）パテ材、コーキング材およびシール材、更に種々
の粘度の異なる骨材を組合わせて常温施工用舗装混合物
としても使用できる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中Ｒは炭素数１１ないし２０の飽和または不飽和脂
肪族炭化水素基、Ｒ′およびＲ″は同種または異種の炭
素数１ないし４の低級アルキル基である）で表わされるジアミンでアスファルトを乳化してなるア
スファルト乳剤組成物。
（２）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中Ｒは炭素数１１ないし２０の飽和または不飽和脂
肪族炭化水素基、Ｒ′およびＲ″は同種または異種の炭
素数１ないし４の低級アルキル基である）で表わされるジアミンとゴムラテックスとを含む乳化剤
組成物でアスファルトを乳化してなるアスファルト乳剤
組成物。