JPH0331341A

JPH0331341A - アスファルト系エマルジョン

Info

Publication number: JPH0331341A
Application number: JP16635589A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Moriyoshi; 昭博森吉; Ichiro Fukai; 深井　一郎; Etsuo Hosokawa; 細川　悦雄; Takeo Shiono; 武男塩野; Yasuko Kumano; 康子熊野; Tamezo Asada; 浅田　為蔵
Original assignee: Showa Electric Wire and Cable Co
Current assignee: SWCC Corp
Priority date: 1989-06-27
Filing date: 1989-06-27
Publication date: 1991-02-12

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、コンクリートやアスファルト舗装道路の亀裂
補修等に適したアスファルト系エマルジョンに関する。

（従来の技術）従来よりアスファルト舗装道路の亀裂補修には、一般に
溶融アスファルトやゴムラテックスを混合した溶融アス
ファルト、あるいはアスファルト乳剤を亀裂部に流し込
む方法がとられている。

しかしながら、この方法によると、亀裂部に入った溶融
アスファルトは直ちに冷却されて固化してしまうため亀
裂の先端部にまで充填できず、道路の表面付近だけを塞
いだ形になって補修部分の強度が弱く、再度亀裂が生じ
やすい。また、これらの組成物は、使用できる温度範囲
が一り５℃〜３５℃程度と狭いため、夏期には溶融しや
すく寒冷地では亀裂を生じやすい。さらに、ゴムラテッ
クスを混合した溶融アスファルトは、１００℃程度に熱
したアスファルトをゴムラテックス中に少量ずつ滴下す
る製法を経るため作業性が悪く、また粘着性のある高温
物質であるため、作業者におよぼす危険性も高いという
欠点を有している。

さらにまた、アスファルト乳剤は、硬化に　１週間以上
を要し、かつ水分が約５０重量％を占めるため硬化後の
体積減少が著しく、再度補修を必要とする場合も多く、
また流動温度が低いため、わだち掘れ等を生じやすいと
いう問題がある。

一方、建物やトンネル、地下道等におけるコンクリート
の亀裂補修や、コンクリートと鋼材の結合材としては、
従来からコンクリート、コンクリートミルク・、コンク
リートと樹脂の混合物等が使用されているが、これらは
乾燥に多くの時間がかかるという問題がある。

さらに、近年ではアスファルト乳剤にゴムラテックスを
配合したアスファルト舗装用の亀裂補修材が提案されて
いるが、この補修材は乾燥固化が水分の蒸発によるため
自然放置の場合には非常に長い時間を要し、速く乾燥さ
せるには加熱により脱水乾燥を促進させる必要があると
いう欠点を有している。また、補修材の厚さが厚い場合
には表面のみが固まって内部が固まらず、さらに、乾燥
後の体積減少が大きいうえに、熱や紫外線による劣化が
激しく耐候性に劣るという欠点がある。

上記のような汎用止水材の他に、シリコーン系止水材、
エポキシ系止水材、吸水性ポリマー系止水材、あるいは
アスファルトを特定の有機溶剤に溶解してなるカットバ
ックアスファルト等が１ヒ水材、亀裂補修材として用い
られるが、シリコーン系止水材、エポキシ系上水材は浸
透性が悪く亀裂の先端まで充填できないこと、接着性に
劣ること、コスト高であること等の欠点を有し、吸水性
ポリマー系止水材はゲル状に硬化するので極めて脆く、
耐寒性、耐熱性に劣る等の欠点を有し、さらにカットバ
ックアスファルトは耐寒性、耐熱性に劣る等の欠点を有
している。

さらに、近年、カチオン性のアスファルト乳剤に、アク
リル酸またはメタクリル酸の重合体のカチオン性エマル
ジョンを混合して強度を向上させた補修材も開発されて
いるが、これは硬化速度が速過ぎて亀裂の先端部まで充
分に充填することができないうえに、エマルジョンの状
態が不安定で作業性がよくないという問題があった。

このように、止木材、亀裂補修材としては種々の材料が
提案されて、いるが、未だ浸透性、耐寒性、高いゴム弾
性、適度の硬化速度等の諸特性を充分に満足するものが
得られていないのが現状である。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、亀裂の先端部にまで充填が可能で、かつゴム
弾性を高め、適用できる温度範囲を広げて寒冷地での使
用にも充分耐え得るとともに、適度の固化速度を有する
アスファルト系エマルジョンを提供することを目的とす
る。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明のアスファルト系エマルジョンは、（ａ）アニオ
ン性のアスファルト乳剤および／またはゴム・アスファ
ルト乳剤と、（ｂ）アクリル酸化合物またはメタクリル
酸化合物から選ばれたＩＦＪ以上の化合物を酸性触媒の
存在下で重合させ、アルカリでｐＨを７より大とした重
合体エマルジョンとを、Ｃａ）　　：　　（ｂ）−９９
：１〜５０：５０となるよう混合し、またはこれにさら
に（ｃ）ゴムラテックスを、（ａ）　　：　　（ｂ）　
＋　（ｃ）　＝９９：１〜７０：３０となるよう混合し
てなることを特徴とする。　まず、本発明に使用される
（ａ）のアニオン性のアスファルト乳剤および／または
ゴム・アスファルト乳剤について説明する。

アニオン性のアスファルト乳剤は、天然アスファルト、
石油アスファルトのようなアスファルトを溶融しこれを
アニオン性乳化剤を用い“て乳化させたもので、アニオ
ン性としたことにより固化までに充分な作業時間、浸透
時間がとれ、補修作業がしやすく、かつ確実に亀裂の奥
まで浸透するという利点がある。

アニオン性のゴム・アスファルト乳剤は、ゴムラテック
ス１００重量部（以下、単に部と示す。）に加熱溶融し
たアスファル’ト１００〜１２００部を配合し、さらに
アニオン性乳化剤と分散安定剤を混合した含有水分量８
〜３５重童％（以下、単に％と示す。）の？：１濃度エ
マルジョンが好適する。上記の高濃度エマルジョンに使
用されるゴムラテックスとしては、ＳＤＲ、ビニルピリ
ジンＳＤＩ？　、カルボキシ変性ＳＢＲ５ＮＢＲ等のラ
テックスがある。また、アスファルトとしては天然アス
ファルト、石油アスファルトのいずれでもよく、これら
のストレートアスファルト、ブローンアスファルト、そ
の他を単独または混合して使用する。これらのアスファ
ルトのゴムラテックスへの添加温度は、分散性やゴムラ
テックスの安定性から、７０−１５０”Ｃの範０囲が好
ましい。乳化剤としては、脂肪酸塩、高級アルコ−・弗
硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ロジ
ン酸塩等のアニオン系界面活性剤が好適する。

分散安定剤としては、無機系ではベントナイト、クレー
等があり、有機系ではポリビニルアルコール、メチルセ
ルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメ
チルセルロース、ポリアクリル酸ソーダ、デンプン、カ
ゼイン等があり、単独または混合して使用することによ
り、得られるゴム・アスファルト乳剤の安定性を良好に
する。

次に、本発明において用いる（ｂ）の重合体エマルジョ
ンについて説明する（なお、以下の説明で用いる重量部
および重量比はすべて固形分換算である。）。

本発明のアクリル酸化合物および／またはメタクリル酸
化合物から選ばれた１種以上の重合体エマルジョンは、
これらの化合物と水と乳化剤との混合液に過硫酸アンモ
ニウムのような酸性触媒を添加し、温水中で撹拌するこ
とにより重合させ、次いでアンモニア水のようなアルカ
リで中和してｐＨを７より大として反応を停止させるこ
とにより得られる。

アクリル酸化合物およびメタクリル酸化合物としては、
アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸ブチルのよ
うなアクリル酸のアルキルエステル、ポリアクリル酸ソ
ーダ、アクリル酸塩類七ツマ−、アクリル酸ジメチルア
ミノエチルエステル、アクリル酸イソブチル、アクリル
酸ジエチレングリコールエトキシレート、２−エトキシ
エチルアクリレート、エポキシアクリレート、ｎ−エス
テルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレー
ト、トリメチロールプロパントリアクリレート、２−ヒ
ドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピル
アクリレート、１．４−ブタンジオールジアクリレート
、１．６−ヘキサンジオールジアクリレート、ペンタエ
リスリトールトリアクリレート、ラウリル−トリデシル
（混合）アクリレート、メタクリル酸メチル、メタクリ
ル酸エチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸２
−エチルヘキシル、メタクリル酸アルキル、メタクリル
酸トリデシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸
シクロヘキシル、メタクリル酸化２−ヒドロキシプロピ
ル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、テトラヒドロ
メタクリル酸フルフリル、ジメタクリル酸エチレン、ジ
メタクリル酸トリエチレングリコール、ジメタクリル酸
テトラエチレングリコール、ジメタクリル酸１．３−ブ
チレン、トリメタクリル酸トリメチロールプロパン、グ
リシジルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、
イソブチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタ
クリレート、ラウリルメタクリレート等がある。

本発明に使用される（ｃ）のゴムラテックスとしては、
スチレン−ブタジェン共重合体（ＳＤＩ？）、ビニルピ
リジンＳＢＲ、カルボキシ変性ＳＢＩ？　、アクリロニ
トリル・ブタジェン共重合体（ＮＢＲ）、天然ゴム等の
ラテックスがある。ＳＢ、Ｒラテックスとカルボキシ変
性ＳＢＲラテックスとは’／ＩＩ　’Ｎして用いること
が望ましく、この場合カルボキシ変性ＳＢＲラテックス
の割合に応じて得られるアスファルト系エマルジョンの
同化後の引っ張り強度と弾性が高くなる。

（ｂ）の重合体エマルジョンと、（ｃ）のゴムラテック
スとの混合比（ｂ）：　　（ｃ）は、ｌ：１００〜２４
０：１００　　（固形分換算重量比、以下同じ）の範囲
、より望ましくはｌＯ：１００−１２０：１００が適当
である。

（ａ）のアスファルト系乳剤と、（ｂ）の共重合体エマ
ルジョンおよび（ｃ）のゴムラテックスとの混合比は、
（ａ）　　：　　（ｂ）−９９：１〜５０：５Ｇ、（ａ
）　：　　（ｂ）　＋（ｃ）　＝９９：１〜７０：３０
が適当であり、（ｂ）単独または（ｂ）＋　（ｃ）がこ
れより少ないと固化時間がかかりすぎ（１週間以上）、
これより多いと得られるアスファルト系エマルジョンが
急速に固化してしまうので望ましくない。

なお本発明においては、さらに耐候性、耐寒性、柔軟性
の向上をはかるために、老化防止剤や可塑剤を、得られ
るアスファルト系エマルジョンのゴム成分の５％以下の
割合で添加することができる。

可塑剤としてはポリブテン−１やフタル酸エステル系化
合物（フタル酸ジオクチルヘキシル、フタル酸ジメチル
等）、詣肪族二塩基酸エステル系化合物（コハク酸ジイ
ソデシル等）、グリコールエステル系化合物（ジエチレ
ングリコールジベンゾエート等）、脂肪酸エステル系化
合物（オレイン酸ブチル等）、リン酸エステル系化合物
（トリクレジル等）等がある。また、硬化促進剤、増量
剤、あるいは増粘剤として、アルミナやマグネシア、酸
化鉄等の金属酸化物、金属粉末、石粉（炭酸カルシウム
粉末）、砕石粉、砂利、木粉（もみがら、おがくず等）
、セメント、クレー等の充填剤を得られるアスファルト
系エマルジョンの固形分の１０％以下の割合で添加する
ことができる。

本発明のアスファルト系エマルジョンを道路の亀裂部等
に充填する場合には、充填する直前か数日前に上述の硬
化剤と主剤を混合したものを、ノズルやホース等によっ
て亀裂等へ注入すればよい。

（作用）本発明は、アニオン性のアスファルト乳剤および／また
はゴム・アスファルト乳剤に、前述した重合体エマルジ
ョンやゴムラテックスを所定の配合比率で添加したこと
により、アスファルト系エマルジョンを適度の固化時間
に調整して亀裂の先端部にまで充填することが可能でに
なり、かつ優れたゴム弾性と耐寒性等を発揮する。

（実施例）以下、本発明の実施例について説明する。

実施例１〜１１次表に示す配合で各成分を混合してアスファルト系エマ
ルシランを調製した。

なお、使用した各成分は次のようにして調整したもので
ある。

アスファルト乳剤ニアスフアルドを加熱溶融し、これを
アニオン性乳化剤を溶解した水中に、アスファルト：水
がｓｏ：ｓｏとなるように注下して撹拌し分散させたも
の。

ゴム・アスファルト乳剤：ゴムラテックス１００部（固
形分５０％）に加熱溶融したアスファルト１００部を注
下し、アニオン性乳化剤と分散安定剤を添加して撹拌し
分散させたもの。

共重合体エマルジョン＊１：メタクリル酸メチルモノマ
ーの１０部とメタクリル酸ブチルモノマーの１０部とを
、２０部の水に溶解し、界面活性剤４部、重合触媒とし
て過硫酸アンモニウムを１部添加し、８５〜９０℃で６
時間撹拌し、重合した後、アンモニア水を注下してｐＨ
８，５に調整したもの。

共重合体エマルジョン＊２ニアクリル酸メチルモノマー
を１０部と、メタクリル酸ブチルモノマーの１０部とを
、２０部の水に溶解し、界面活性剤４部、重合触媒とし
て過硫酸アンモニウムを１部添加し、８５−９０℃で゛
６時間撹拌し、重合した後、アンモニア水を注下してｐ
Ｈ８，５に調整したもの。

ＳＢＲラテックス：固形分５０％、ガラス転移点−８９
℃。

ＮＢＲラテックス：固形分５０％、ガラス転移点−５５
℃。

メタクリル酸メチルエマルジョン；メタクリル酸メチル
モノマーの１０部ＩＯ部の水に溶解し、界面活性剤を２
部、重合触媒として過硫酸アンモニウムを０．５部添加
し、８５〜９０℃で６時間撹拌し、重合した後、アンモ
ニア水を注下してｐｌ＋　８．５に調整したもの。

また比較のために、表中比較例に示すように、本発明の
組成から外れた割合で各成分を混合し、アスファルト系
エマルジョンを調製した。

実施例および比較例でそ“・れぞれ得られたアスフアル
ド系エマルジョンに対して、以下の方法で各種の試験を
行った。

針入度および軟化点：　ＪＩＳ　Ｋ　２２０８５．１１
に準じて８−１定した。

ガラス転移点：示差走査熱量計を用いて測定。

固化時間：容！２００ｃｃのポリ容器内に試料２０ｇを
とり、空気中（約２３℃）に放置したときの固化に要す
る時間をｎ１定した。

耐候性：直径１５ａｍの円板上に試料を３１の厚さに設
け、これを４５＠の角度に立てかけた状態で屋外暴露し
、クラックの有無を調べた。

これらの測定結果を次表の下欄に示す。

（以下余白）上表に示されるように本発明のアスファルト系エマルジ
ョンは、適゛度の時間で固化し、各成分の混合比を変え
ることによって、固化時間を容易に調整することができ
る。

さらにガラス転移点と軟化点との差が大きいので、幅広
い温度範囲に適用することができ、かつ耐候性にも優れ
ている。

［発明の効果］本発明のアスファルト系エマルジョンは、前述のように
構成されているので、以下に述べるような効果を発揮す
る。

（ａ）成分としてアスファルト乳剤を使用した場合には
、浸透性が良好で作業上も安全であり、ゴム・アスファ
ルト乳剤を使用した場合には、これらの効果に加えて固
化物の軟化点、ゴム弾性、耐候性がさらに向上し、夏期
にも充分良好な特性を発揮する。また、アニオン性のア
クリル酸化合物および／またはメタクリル酸化合物から
選ばれた１種以上の化合物の重合体エマルジョンが使用
されているので、乾燥同化に要する時間が大幅に短縮さ
れ、かつ耐寒性が向上する。

さらに、これらの硬化剤とともにゴムラテクツスを併用
すると、エマルジョン中のゴム成分の割合が多くなるの
で、弾力性などの機械的特性がさらに向上し、外力が加
わってもクラックを生じにく　　い　。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（ａ）アニオン性のアスファルト乳剤および／ま
たはゴム・アスファルト乳剤と、（ｂ）アクリル酸化合
物またはメタクリル酸化合物から選ばれた１種以上の化
合物を酸性触媒の存在下で重合させ、アルカリでｐＨを
７より大とした重合体エマルジョンとを、（ａ）：（ｂ
）＝９９：１〜５０：５０となるよう混合してなること
を特徴とするアスファルト系エマルジョン。
（２）（ａ）アニオン性のアスファルト乳剤および／ま
たはゴム・アスファルト乳剤と、（ｂ）アクリル酸化合
物またはメタクリル酸化合物から選ばれた１種以上の化
合物を酸性触媒の存在下で重合させ、アルカリでｐＨを
７より大とした重合体エマルジョンと、（ｃ）ゴムラテ
ックスとを、（ａ）：（ｂ）＋（ｃ）＝９９：１〜７０
：３０となるよう混合してなることを特徴とするアスフ
ァルト系エマルジョン。