JPH08231826A - Asphalt emulsion additive and cold-mixing asphalt composition - Google Patents

Asphalt emulsion additive and cold-mixing asphalt composition

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JPH08231826A
JPH08231826A JP3672895A JP3672895A JPH08231826A JP H08231826 A JPH08231826 A JP H08231826A JP 3672895 A JP3672895 A JP 3672895A JP 3672895 A JP3672895 A JP 3672895A JP H08231826 A JPH08231826 A JP H08231826A
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prepolymer
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Abstract

PURPOSE: To obtain a cold-mixing asphalt compsn. excellent in pavement strength, durability, and water resistance by compounding an asphalt emulsion with a prepolymer which slowly resinifies in an aq. soln. CONSTITUTION: A formaldehyde condensate of a compd. represented by formulas I, II, III, or IV (wherein R1 , R3 , and R4 are each H or 1-9C alkyl; R2 is H or OH; RO is 2-3C oxyalkylene; n is 0-100; Z is H or SO3 X1 ; X1 and X2 are each H, a mono- or divalent metal, ammonium, etc.; and Y1 , Y2 , and Y3 are each H, CH2 OH, etc), etc., and a monomer cocondensable with these monomers or a salt of the condensate is used as an asphalt emulsion additive. The condensate its salt is a prepolymer having a wt. average mol.wt. of about 300-50,000 and is used pref. in an amt. of 0.5-50wt.% of the solid content of an asphalt emulsion in order to maintain sufficient binder strength, adhesion to aggregates, and flexibility. A catalyst is used for resinification, pref. an org. acid ester.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、舗装用の結合剤をはじ
め、防水剤、接着剤など、色々な用途に適用できるアス
ファルト乳剤用添加物および常温混合用アスファルト組
成物に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an asphalt emulsion additive and a room temperature mixing asphalt composition which can be applied to various applications such as a binder for pavement, a waterproofing agent and an adhesive.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】石油か
ら得られるアスファルトの様な瀝青質は、作業性を付与
する為に常温で取扱いが可能となるようにエマルション
化して舗装材料、防水、接着材料、及び鉄道軌道等に広
く使用されている。また、加熱混合方式は製造する際に
アスファルト及び骨材などを 150℃付近に加熱するため
に、燃料による炭酸ガス(温暖化の主原因物質)やアス
ファルトからの有害ガスを発生し、環境面からもエマル
ション化して使用することが好ましい。
BACKGROUND OF THE INVENTION Bituminous substances such as asphalt obtained from petroleum are emulsified into pavement materials, waterproof and adhesive so that they can be handled at room temperature in order to provide workability. Widely used in materials and railway tracks. In addition, since the heating and mixing method heats asphalt and aggregates to around 150 ° C during manufacturing, carbon dioxide gas (main causative agent of global warming) from fuel and harmful gas from asphalt are generated, which is environmentally friendly. Also, it is preferable to use it in the form of an emulsion.

【0003】しかし、従来のアスファルト乳剤を使用し
たアスファルト組成物は、加熱混合方式に比べて、舗装
強度、耐久性、耐水性が弱いといった欠点を有する為に
使用範囲が限定されているため、加熱混合方式に代わる
強度耐久性の改善された常温舗装用アスファルト乳剤組
成物の開発が望まれている。アスファルト乳剤組成物の
強度が低い原因は、次のように考えられる。即ち、アス
ファルト乳剤組成物は、水中に微細に乳化しているアス
ファルト粒子が水分の蒸発などにより不安定化し、合一
する事により強度を発現するが、合一が不十分であった
り、合一したアスファルト中に残存する乳化剤や完全に
除去されなかった水等が欠陥となり強度を低下している
と考えられる。
However, since the conventional asphalt composition using the asphalt emulsion has drawbacks such as pavement strength, durability, and weak water resistance as compared with the heating and mixing method, its range of use is limited, and thus heating by heating is difficult. It has been desired to develop an asphalt emulsion composition for room temperature pavement, which has an improved strength and durability as an alternative to the mixing method. The cause of the low strength of the asphalt emulsion composition is considered as follows. That is, in the asphalt emulsion composition, the asphalt particles finely emulsified in water become unstable due to evaporation of water, etc., and develop strength by coalescence, but coalescence is insufficient or coalescence is difficult. It is considered that the emulsifiers remaining in the asphalt and the water that was not completely removed become defects and the strength is reduced.

【0004】従来、これらのアスファルト乳剤の欠点を
改善する方法として、例えば特開平2−206655号にアス
ファルトの強度を向上させる目的でアスファルトにゴム
等を添加する方法が提案されている。しかし、これらの
方法はアスファルトの性状が硬くなるために、常温では
アスファルト粒子の合一が起こり難く、結果として、ア
スファルト組成物の強度を改善するに到っていないのが
現状である。
[0004] Conventionally, as a method for improving the drawbacks of these asphalt emulsions, for example, JP-A-2-206655 proposes a method of adding rubber or the like to the asphalt for the purpose of improving the strength of the asphalt. However, in these methods, since the asphalt has a hard property, coalescence of the asphalt particles hardly occurs at room temperature, and as a result, the strength of the asphalt composition has not been improved.

【0005】更に、アスファルト乳剤は使用する乳化剤
(界面活性剤の一種)の種類や使用する骨材の材質等に
より、安定性が変化すると共に、強度発現速度が水の除
去速度に依存するため遅いなどの問題点も指摘されてい
る。
Further, the stability of asphalt emulsion varies depending on the type of emulsifier (a kind of surfactant) used and the material of the aggregate used, and the rate of strength development is slow because it depends on the rate of water removal. Problems such as this have also been pointed out.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を改善すべく、鋭意研究の結果、アスファルト乳剤を
使用したアスファルト組成物の強度低下の原因を明確に
し、その知見から従来の加熱混合方式のアスファルト組
成物と同等以上の強度を発現すると共に、強度発現速度
をも制御できるアスファルト乳剤用添加物及びアスファ
ルト組成物を完成させるに到った。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have eagerly studied to improve the above-mentioned problems, and as a result, have clarified the cause of the strength reduction of an asphalt composition using an asphalt emulsion, and based on the findings, The inventors have completed an additive for asphalt emulsion and an asphalt composition capable of exhibiting strength equal to or higher than that of a heat-mixing type asphalt composition and controlling the rate of strength development.

【0007】即ち、本発明は、水溶液中で反応が徐々に
進行し樹脂化する水溶性プレポリマーを必須成分とする
ことを特徴とするアスファルト乳剤用添加物、及び、常
温混合用アスファルト組成物に関するものである。
That is, the present invention relates to an additive for an asphalt emulsion, which is characterized in that a water-soluble prepolymer, which undergoes a reaction gradually in an aqueous solution to form a resin, is an essential component, and an asphalt composition for room temperature mixing. It is a thing.

【0008】アスファルト組成物は一般にアスファルト
乳剤に必要に応じて石粉等のフィラー、砂、砂利(砕石
も含む)などを混合してなる。アスファルト乳剤を使用
したアスファルト組成物は何らかの方法で水が除かれる
事によりアスファルト粒子同士が合一し、強度が発現す
る。しかし、アスファルト粒子の合一が不十分であった
り、水が残存する事により発生する欠陥によりアスファ
ルト組成物の強度が低下する。ここで、本発明者らは、
アスファルト乳剤により発生する欠陥が水の存在に起因
する事に着目し、水の存在している空間および水の存在
した空間をアスファルトよりも強度の高い物質で充填す
ることにより、アスファルト組成物の強度を大幅に改善
でき、更に、化学反応により、その空間部分の強度発現
速度を制御することにより、もう一つの問題であったア
スファルト組成物の強度発現速度も自由に制御できる事
を見いだした。
The asphalt composition generally comprises an asphalt emulsion optionally mixed with a filler such as stone powder, sand, gravel (including crushed stone) and the like. In an asphalt composition using an asphalt emulsion, water is removed by some method so that the asphalt particles are united with each other and strength is developed. However, the strength of the asphalt composition is reduced due to insufficient coalescence of the asphalt particles or defects caused by remaining water. Here, the present inventors
Focusing on the fact that the defects generated by the asphalt emulsion are due to the presence of water, by filling the space where water is present and the space where water was present with a substance that is stronger than asphalt, the strength of the asphalt composition It was found that the strength development rate of the asphalt composition, which was another problem, can be freely controlled by controlling the strength development rate of the space portion by a chemical reaction.

【0009】本発明における水溶性プレポリマーとは下
記の一般式(1)〜(8)で表されるモノマーから選ば
れる1種または2種以上のモノマー、及びこれらと共縮
合可能なモノマーとのホルムアルデヒド縮合物又はその
塩であり、この水溶性プレポリマーは触媒によって樹脂
化が進行することを特徴とする。
The water-soluble prepolymer in the present invention includes one or more kinds of monomers selected from the monomers represented by the following general formulas (1) to (8), and a monomer capable of cocondensing with these. It is a formaldehyde condensate or a salt thereof, and this water-soluble prepolymer is characterized in that it is made into a resin by a catalyst.

【0010】[0010]

【化2】 Embedded image

【0011】(式中、R1, R3〜R8;H 又は炭素数1〜9
のアルキル基 R2 ;H 又は水酸基 RO1 〜 RO4;炭素数2〜3のオキシアルキレン基 n1〜n4 ;0〜100 の正数 Z1,Z2 ;H 又はSO3X1 X1,X2 ;H 、1価及び2価金属、アンモニウム、ア
ルキルアンモニウム又は置換アルキルアンモニウム Y1〜Y7 ;H 、CH2OH 又は CH2SO3Z3(Z3はアルカリ金
属塩)を示す。)。
(In the formula, R 1 , R 3 to R 8 ; H or C 1 to 9
Alkyl group R 2 ; H or a hydroxyl group RO 1 to RO 4 ; an oxyalkylene group having a carbon number of 2 to 3 n 1 to n 4 ; a positive number of 0 to 100 Z 1 , Z 2 ; H or SO 3 X 1 X 1 , X 2 ; H, monovalent and divalent metals, ammonium, alkylammonium or substituted alkylammonium Y 1 to Y 7 ; H, CH 2 OH or CH 2 SO 3 Z 3 (Z 3 is an alkali metal salt). ).

【0012】本発明における縮合物塩はプレポリマーの
水溶性が保持されるものであれば特に限定されるもので
はないが、好ましくは、水溶性を有するアルカリ金属
塩、アルカリ土類金属塩、およびアミン塩などが挙げら
れる。
The condensate salt in the present invention is not particularly limited as long as the water solubility of the prepolymer is retained, but preferably, a water-soluble alkali metal salt, an alkaline earth metal salt, and Examples thereof include amine salts.

【0013】本発明におけるプレポリマーの重量平均分
子量は水溶性であれば特に限定されるものではないが、
300〜50000 の範囲が好ましい。分子量は小さすぎると
樹脂化速度が遅く、一方、分子量が大きすぎると粘度が
高くなり過ぎるので取扱い上、注意を要する。
The weight average molecular weight of the prepolymer in the present invention is not particularly limited as long as it is water-soluble.
The range of 300 to 50,000 is preferable. If the molecular weight is too small, the resinification rate will be slow, while if the molecular weight is too large, the viscosity will be too high, so caution is required in handling.

【0014】本発明における水溶性プレポリマーの使用
量は、アスファルト乳剤の固形分 100重量部に対して
0.1〜75.0重量部を使用する事が好ましい。更に好まし
くはアスファルト乳剤の固形分 100重量部に対して 0.5
〜50.0重量部である。使用量が少なすぎると、バインダ
ーとしての強度、感温特性並びに骨材との付着機能が不
足し、一方、使用量が多すぎると、バインダーとしての
撓み性が不足する。
The amount of the water-soluble prepolymer used in the present invention is 100 parts by weight of the solid content of the asphalt emulsion.
It is preferable to use 0.1 to 75.0 parts by weight. More preferably 0.5 per 100 parts by weight of the solid content of the asphalt emulsion.
~ 50.0 parts by weight. If the amount used is too small, the strength and temperature-sensitive properties as a binder and the function of adhering to the aggregate will be insufficient, while if the amount used is too large, the flexibility as a binder will be insufficient.

【0015】本発明に使用される触媒は特に制限される
ものではないが、作業性の面から有機酸エステルが好ま
しい。有機酸エステルとしては、ラクトン類、あるい
は、炭素数1〜10の一価または多価アルコールと炭素数
1〜10の有機カルボン酸とから導かれる有機酸エステル
の単独もしくは混合物が用いられる。特にY−ブチロラ
クトン、プロピオンラクトン、ε−カプロラクトン、ギ
酸エステル、エチレングリコールジアセテート、エチレ
ングリコールモノアセテート、トリアセチン、プロピレ
ンカーボネート、コハク酸ジメチル、グルタル酸ジメチ
ル、アジピン酸ジメチル等が好ましい。
The catalyst used in the present invention is not particularly limited, but organic acid esters are preferable from the viewpoint of workability. As the organic acid ester, lactones or organic acid esters derived from a monohydric or polyhydric alcohol having 1 to 10 carbon atoms and an organic carboxylic acid having 1 to 10 carbon atoms are used alone or in a mixture. Particularly preferred are Y-butyrolactone, propionolactone, ε-caprolactone, formic acid ester, ethylene glycol diacetate, ethylene glycol monoacetate, triacetin, propylene carbonate, dimethyl succinate, dimethyl glutarate, dimethyl adipate and the like.

【0016】本発明に使用される触媒の使用量は、プレ
ポリマーの固形分 100重量部に対して 1.0〜50.0重量部
が好ましく、更に好ましくは 3.0〜25.0重量部である。
触媒の使用量が少ない場合には樹脂化促進効果がなく、
一方、多すぎると樹脂化時間のコントロールが困難であ
る。
The amount of the catalyst used in the present invention is preferably 1.0 to 50.0 parts by weight, more preferably 3.0 to 25.0 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solid content of the prepolymer.
When the amount of catalyst used is small, there is no resinification promoting effect,
On the other hand, if the amount is too large, it is difficult to control the resinification time.

【0017】本発明の常温混合用アスファルト組成物
は、アスファルト乳剤及び上記のプレポリマーを必須成
分とし、必要に応じてフィラー、ラテックス、砂、砂利
などの第3成分を配合することを特徴とする。
The asphalt composition for room temperature mixing of the present invention is characterized in that the asphalt emulsion and the above-mentioned prepolymer are essential components, and if necessary, a third component such as filler, latex, sand and gravel is added. .

【0018】本発明に使用したアスファルト乳剤は、乳
化剤として、アニオン性乳剤、カチオン性乳剤、ノニオ
ン性乳剤、両性乳剤の4種類があるが、本発明に使用で
きる乳化剤として用いる界面活性剤は、アニオン性、カ
チオン性、ノニオン性、両性のいずれを使用してもよ
く、1種又は2種以上の多成分系であっても良い。
The asphalt emulsion used in the present invention has four types of emulsifiers: anionic emulsion, cationic emulsion, nonionic emulsion and amphoteric emulsion. The surfactant used as an emulsifier in the present invention is an anion. , Cationic, nonionic, and amphoteric may be used, and one or more multi-component system may be used.

【0019】アニオン性界面活性剤としては、カルボン
酸塩類、硫酸エステル塩類、スルホン酸塩類、リン酸エ
ステル塩類が挙げられ、これらのエチレンオキサイド及
びプロピレンオキサイド付加物も含まれる。
Examples of the anionic surfactant include carboxylic acid salts, sulfuric acid ester salts, sulfonic acid salts and phosphoric acid ester salts, and ethylene oxide and propylene oxide adducts thereof are also included.

【0020】カチオン性界面活性剤としては、アルキル
アミン塩類、アルカノールアミン類、第4級アンモニウ
ム塩類、アミンオキサイド系類、ポリエチレンポリアミ
ン類が挙げられ、エチレンオキサイド及びプロピレンオ
キサイドの付加物も含まれる。ここで、四級塩でないカ
チオン性界面活性剤の場合は、塩酸、酢酸、硝酸、スル
ファミン酸、ジメチル硫酸等で各々の酸塩の形で使用す
る。
Examples of the cationic surfactant include alkylamine salts, alkanolamines, quaternary ammonium salts, amine oxides and polyethylene polyamines, and also adducts of ethylene oxide and propylene oxide. Here, in the case of a cationic surfactant that is not a quaternary salt, hydrochloric acid, acetic acid, nitric acid, sulfamic acid, dimethylsulfate or the like is used in the form of each acid salt.

【0021】ノニオン性界面活性剤としては、高級アル
コールエチレンオキサイド付加物、アルキルフェノール
エチレンオキサイド付加物、脂肪酸エチレンオキサイド
付加物、多価アルコール脂肪酸エステルエチレンオキサ
イド付加物、高級アルキルアミンエチレンオキサイド付
加物、脂肪酸アミドエチレンオキサイド付加物、油脂の
エチレンオキサイド付加物、ポリプロピレングリコール
エチレンオキサイド付加物等のポリエチレングリコール
型界面活性剤、及びグリセロールの脂肪酸エステル、ペ
ンタエリスリトールの脂肪酸エステル、ソルビトール及
びソルビタンの脂肪酸エステル、ショ糖の脂肪酸エステ
ル、多価アルコールのアルキルエーテル、アルカノール
アミン類の脂肪酸アミド等の多価アルコール型界面活性
剤が挙げられる。
As the nonionic surfactant, higher alcohol ethylene oxide adduct, alkylphenol ethylene oxide adduct, fatty acid ethylene oxide adduct, polyhydric alcohol fatty acid ester ethylene oxide adduct, higher alkylamine ethylene oxide adduct, fatty acid amide Polyethylene glycol type surfactants such as ethylene oxide adduct, ethylene oxide adduct of oil and fat, polypropylene glycol ethylene oxide adduct, etc., fatty acid ester of glycerol, fatty acid ester of pentaerythritol, fatty acid ester of sorbitol and sorbitan, fatty acid of sucrose Examples include polyhydric alcohol type surfactants such as esters, alkyl ethers of polyhydric alcohols, and fatty acid amides of alkanolamines.

【0022】両性界面活性剤としては、アミノ酸型及び
ベタイン型のカルボン酸塩類、硫酸エステル塩類、スル
ホン酸塩類、リン酸エステル類等が挙げられる。
Examples of the amphoteric surfactant include amino acid type and betaine type carboxylic acid salts, sulfuric acid ester salts, sulfonic acid salts, and phosphoric acid esters.

【0023】乳化剤の使用量は、水とアスファルトとの
合計に対して0.01〜10.0重量%で、特に0.05〜5.0 重量
%が適当である。
The emulsifier is used in an amount of 0.01 to 10.0% by weight, preferably 0.05 to 5.0% by weight, based on the total amount of water and asphalt.

【0024】アスファルト乳剤に使用するアスファルト
としては、石油ストレートアスファルト、セミブローン
アスファルト、カットバックアスファルト、天然アスフ
ァルト、石油タール、ピッチ、溶剤脱瀝アスファルト、
重油等の中から選ばれる1種の単独物又は2種以上の混
合物が挙げられる。また、天然ゴム、スチレン・ブタジ
エン共重合物、クロロプレン共重合物等の合成ゴム及び
ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合物等の高分
子重合体、石油樹脂、熱可塑性樹脂等を混合した改質ア
スファルトも使用できる。
Asphalt used in the asphalt emulsion includes petroleum straight asphalt, semi-blown asphalt, cutback asphalt, natural asphalt, petroleum tar, pitch, solvent deasphalting asphalt,
Examples include one kind alone or a mixture of two or more kinds selected from heavy oil and the like. In addition, synthetic rubber such as natural rubber, styrene-butadiene copolymer, chloroprene copolymer, and high molecular polymer such as polyethylene and ethylene / vinyl acetate copolymer, petroleum resin, modified asphalt mixed with thermoplastic resin, etc. Can also be used.

【0025】本発明において使用する骨材およびフィラ
ーは特に限定されるものではないが、一般に使用されて
いる、砕石、クラッシャーラン、スクリーニングス、砕
石ダスト、高炉スラグ、砂等が例示される。また、ルク
ソバイト、人工焼成骨材、アルミ粉、陶磁器粒、着色骨
材等の明色骨材並びにアスファルト被覆砕石、廃棄アス
ファルト舗装からの再生骨材等も使用可能である。ま
た、フィラーとしては、スクリーニングスのフィラー
分、石粉、焼却炉灰、クレー、タルク、膨脹材、フライ
アッシュ、各種セメント(超早強セメント、早強セメン
ト、普通セメント、混合セメントなど)等が例示され
る。
The aggregate and filler used in the present invention are not particularly limited, but examples thereof include commonly used crushed stone, crusher run, screenings, crushed stone dust, blast furnace slag, sand and the like. Further, light colored aggregates such as loxobite, artificially fired aggregates, aluminum powder, ceramic grains, colored aggregates, asphalt-coated crushed stones, recycled aggregates from waste asphalt pavement, and the like can also be used. Examples of fillers include fillers of screenings, stone powder, incinerator ash, clay, talc, expansion material, fly ash, various cements (super early strength cement, early strength cement, ordinary cement, mixed cement, etc.), etc. To be done.

【0026】本発明に使用されるラテックスはアスファ
ルト組成物の可とう性を付与する為に添加するものであ
り、スチレンブタジエンラバー、イソプレンラバー、天
然ゴムエマルション、アクリル酸エマルション、酢酸ビ
ニルエマルションなどが例示されるが、これらに限定さ
れるものではない。ラテックスの使用量は、アスファル
ト乳剤の固形分 100重量部に対して 0.1〜75.0重量%が
好ましい。
The latex used in the present invention is added to impart flexibility to the asphalt composition, and examples thereof include styrene butadiene rubber, isoprene rubber, natural rubber emulsion, acrylic acid emulsion, vinyl acetate emulsion and the like. However, the present invention is not limited to these. The amount of the latex used is preferably 0.1 to 75.0% by weight based on 100 parts by weight of the solid content of the asphalt emulsion.

【0027】更に、本発明では、使用目的、使用方法な
どの実用に際して、塩化アンモニウム、塩化カルシウ
ム、塩化アルミニウム、塩化鉄等の水溶性無機塩、及び
ポリビニルアルコール、ゼラチン、ポリエチレングリコ
ール、メチルセルロース、カチオン澱粉、吸水ポリマー
等の水溶性高分子を適宜選択し併用することができる。
Further, in the present invention, water-soluble inorganic salts such as ammonium chloride, calcium chloride, aluminum chloride and iron chloride, polyvinyl alcohol, gelatin, polyethylene glycol, methyl cellulose and cationic starch are used in practical use such as purpose and method of use. A water-soluble polymer such as a water-absorbing polymer can be appropriately selected and used in combination.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上、詳細に記述した如く、本発明はア
スファルト乳剤に水溶液中で反応が徐々に進行し樹脂化
する水溶性プレポリマーを添加することにより、アスフ
ァルト組成物の強度を著しく改善するだけでなく、触媒
の作用により、樹脂化速度を自由に制御できるものであ
る。従って、本発明のアスファルト乳剤用添加物及び常
温混合用アスファルト組成物は、道路舗装用、鉄道路線
用、防水剤、接着剤など、色々な用途に有効に利用する
ことができるものである。
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above in detail, the present invention remarkably improves the strength of an asphalt composition by adding a water-soluble prepolymer to the asphalt emulsion, the reaction of which gradually progresses in an aqueous solution to form a resin. In addition, the rate of resinification can be freely controlled by the action of the catalyst. Therefore, the additive for asphalt emulsion and the asphalt composition for room temperature mixing of the present invention can be effectively used for various applications such as road paving, railroad lines, waterproofing agents and adhesives.

【0029】[0029]

【実施例】次に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0030】水溶性プレポリマーの製造例 アルカリ水溶液中に、各種モノマーを加え、攪拌、溶解
した。この溶液にホルムアルデヒド水溶液を徐々に加え
下記に示す各種のプレポリマーを合成した。また、プレ
ポリマーの分子量は反応時間の調整により行った。尚、
プレポリマーの分子量は、GPC(ゲルパーミエーショ
ンクロマトグラフィー)により、重量平均分子量として
求めた。サンプルを所定の濃度に調整し、ガードカラム
TSK HXL(6.5mm 径×4cm)(東ソー(株)製)
1本とTSK G3000HXL(7.8mm 径×30cm)1
本とTSK G2500HXL(7.8 mm径×30cm)1本
を直列に接続し、測定した。尚、標準サンプルとしてポ
リスチレン(東ソー(株)製)を使用した。
Production Example of Water-Soluble Prepolymer Various monomers were added to an aqueous alkali solution, and stirred and dissolved. An aqueous formaldehyde solution was gradually added to this solution to synthesize various prepolymers shown below. The molecular weight of the prepolymer was adjusted by adjusting the reaction time. still,
The molecular weight of the prepolymer was determined as a weight average molecular weight by GPC (gel permeation chromatography). Adjust the sample to the specified concentration and then use the guard column TSK HXL (6.5 mm diameter x 4 cm) (manufactured by Tosoh Corporation)
One and TSK G3000HXL (7.8mm diameter x 30cm) 1
And one TSK G2500HXL (7.8 mm diameter x 30 cm) were connected in series and measured. In addition, polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation) was used as a standard sample.

【0031】<水溶性プレポリマーの種類> A−1;フェノールのホルムアルデヒド縮合物 A−2;ビスフェノールAのホルムアルデヒド縮合物 A−3;メラミンのホルムアルデヒド縮合物 A−4;フルフリルアルコールのホルムアルデヒド縮合
物 A−5;フェノール・スルファニル酸のホルムアルデヒ
ド縮合物 A−6;フェノール・尿素のホルムアルデヒド縮合物。
<Type of water-soluble prepolymer>A-1; formaldehyde condensate of phenol A-2; formaldehyde condensate of bisphenol A A-3; formaldehyde condensate of melamine A-4; formaldehyde condensate of furfuryl alcohol A-5: Formaldehyde condensate of phenol / sulfanilic acid A-6: Formaldehyde condensate of phenol / urea.

【0032】実施例1 アスファルトは針入度80〜100 の石油ストレートアスフ
ァルトを使用し、水とアスファルトとの合計に対して1
重量%のオレイン酸ソーダを使用してアスファルト分量
が60重量%であるアスファルト乳剤を調整した。24時間
後、自然冷却されたアスファルト乳剤を骨材 100重量部
に対して10重量部、表1に示す各種のプレポリマーをア
スファルト乳剤の固形分に対して10重量%、エチレング
リコールジアセテートをプレポリマーの固形分に対して
10重量%添加して、以下に示す各種の試験を行った。試
験結果を表1に示す。
Example 1 Asphalt uses petroleum straight asphalt having a penetration of 80 to 100, and 1 is used for the total amount of water and asphalt.
An asphalt emulsion having an asphalt content of 60 wt% was prepared using wt% sodium oleate. After 24 hours, 10 parts by weight of the naturally cooled asphalt emulsion was added to 100 parts by weight of the aggregate, 10% by weight of various prepolymers shown in Table 1 was added to the solid content of the asphalt emulsion, and ethylene glycol diacetate was added to the prepolymer. For polymer solids
Various tests shown below were carried out by adding 10% by weight. Table 1 shows the test results.

【0033】<強度試験>アスファルト組成物の強度は
アスファルト乳剤を使用した舗装体の強度を評価する為
に、舗装試験法便覧(社団法人 日本道路協会発行)記
載のマーシャル安定度試験方法(60℃水浸30分間)に準
じた。マーシャル安定度試験用供試体は、以下の方法で
準備した。アスファルト乳剤組成物はバグミルミキサー
に6号砕石、7号砕石、及びスクリーニングスを配合し
た密粒配合骨材 100重量部にアスファルト乳剤、本発明
のアスファルト乳剤用添加物、及びその他の添加剤を所
定量投入し、20秒間混合して調製した。尚、骨材温度
は、20℃とした。10分後に、モールドに投入し、常温で
片面50回の両面つきでマーシャル安定度試験用供試体を
作成し、20℃の恒温室内で24時間養生を行った。
<Strength Test> The strength of the asphalt composition is the Marshall stability test method (60 ° C.) described in the Pavement Test Manual (published by the Japan Road Association) in order to evaluate the strength of the pavement using the asphalt emulsion. Water immersion for 30 minutes). The specimen for Marshall stability test was prepared by the following method. The asphalt emulsion composition was prepared by mixing a crushed stone No. 6 and a crushed stone No. 7 in a bag mill mixer with 100 parts by weight of a fine-grained aggregate containing the asphalt emulsion, the asphalt emulsion additive of the present invention, and other additives. A predetermined amount was added and mixed for 20 seconds to prepare. The aggregate temperature was 20 ° C. After 10 minutes, the mixture was put into a mold, and a specimen for Marshall stability test was prepared on both sides at room temperature 50 times on one side, and allowed to cure for 24 hours in a thermostatic chamber at 20 ° C.

【0034】<耐久性試験>アスファルト乳剤を使用し
た舗装体の耐久性を評価する為に、舗装試験法便覧(社
団法人 日本道路協会発行)記載のホイールトラッキン
グ試験(温度60℃、接地圧 6.4kgf/cm2 )を行った。ホ
イールトラッキング試験用供試体は、以下の方法で準備
した。強度試験用に調製したアスファルト乳剤組成物を
締め固め用型枠に入れ、ローラコンパクタで締め固め、
ホイールトラッキング試験用供試体を作成し、20℃の恒
温室内で24時間養生を行った。
<Durability Test> In order to evaluate the durability of a pavement using an asphalt emulsion, a wheel tracking test (temperature 60 ° C., ground pressure 6.4 kgf) described in the Pavement Test Manual (published by the Japan Road Association). / cm 2 ) was performed. A wheel tracking test specimen was prepared by the following method. Put the asphalt emulsion composition prepared for the strength test in a compacting mold and compact with a roller compactor,
A wheel-tracking test specimen was prepared and cured in a constant temperature room at 20 ° C for 24 hours.

【0035】<耐水性能評価>アスファルト乳剤により
骨材表面に皮膜されたアスファルトの耐水性能、ひいて
は剥離防止性能を評価する為に、付着性試験を行った。
試験方法は以下の通りである。5〜13mmの乾燥骨材を水
中(20℃)に1分間浸漬し、取り出した後直ちにアスフ
ァルト乳剤及び本発明のアスファルト乳剤用添加物の混
合中に1分間浸漬する。その骨材をガラス板上に並べ、
これを20℃の恒温室内で、24時間養生を行ったのち、80
℃の温水に30分間浸漬する。30分後骨材の表面にアスフ
ァルト皮膜が被覆している割合を肉眼で判定し、付着面
積(%)として表示した。但し、1回の試験で用いた骨
材の数は10個とし、その平均値を示す。
<Evaluation of Water Resistance Performance> An adhesion test was carried out in order to evaluate the water resistance performance of the asphalt coated on the surface of the aggregate with the asphalt emulsion, and thus the peeling prevention performance.
The test method is as follows. Immerse 5 to 13 mm of dry aggregate in water (20 ° C.) for 1 minute, and immediately after taking it out, soak for 1 minute in the mixture of the asphalt emulsion and the asphalt emulsion additive of the present invention. Arrange the aggregate on a glass plate,
After curing this for 24 hours in a temperature-controlled room at 20 ℃,
Soak in warm water at ℃ for 30 minutes. After 30 minutes, the rate at which the surface of the aggregate was covered with the asphalt film was judged with the naked eye and displayed as an adhesion area (%). However, the number of aggregates used in one test is 10, and the average value is shown.

【0036】[0036]

【表1】 [Table 1]

【0037】比較例では、20℃の恒温室内24時間養生で
も充分な強度が得られず、締め固め用型枠から出すと壊
れた。従って、試験は実施出来なかった。
In the comparative example, sufficient strength was not obtained even after curing for 24 hours in a thermostatic chamber at 20 ° C., and the sample was broken when taken out from the compacting mold. Therefore, the test could not be conducted.

【0038】表1の結果より、本発明の水溶性プレポリ
マーを添加することにより、アスファルト乳剤組成物の
強度、耐久性、並びに耐水性能が向上する事がある。
From the results shown in Table 1, the addition of the water-soluble prepolymer of the present invention may improve the strength, durability and water resistance of the asphalt emulsion composition.

【0039】実施例2 表2に示す各種の触媒を使用する以外は、実施例1の条
件に準じて、アスファルト乳剤組成物の調製およびその
評価を行った。プレポリマーは比較例も含めて全てA−
1(分子量3000)を使用した。養生時間に対する安定度
試験結果を表2に示す。
Example 2 An asphalt emulsion composition was prepared and evaluated according to the conditions of Example 1 except that various catalysts shown in Table 2 were used. All the prepolymers including the comparative examples were A-
1 (molecular weight 3000) was used. Table 2 shows the results of the stability test with respect to the curing time.

【0040】[0040]

【表2】 [Table 2]

【0041】 * EGDA;エチレングリコールジアセテート GE ;ギ酸エステル PC ;プロピレンカーボネート Y−BR;Y−ブチロラクトン TA ;トリアセチン。* EGDA; ethylene glycol diacetate GE; formate ester PC; propylene carbonate Y-BR; Y-butyrolactone TA; triacetin.

【0042】表2の結果より、水溶性プレポリマーに硬
化促進剤としては有機酸エステルを併用することによ
り、アスファルト乳剤の分解合一を促進し、ひいてはア
スファルト乳剤組成物の樹脂化速度を制御する事ができ
ることが確認される。
From the results shown in Table 2, by combining the water-soluble prepolymer with an organic acid ester as a curing accelerator, the decomposition and coalescence of the asphalt emulsion is promoted, and the resinification rate of the asphalt emulsion composition is controlled. It is confirmed that things can be done.

【0043】実施例3 プレポリマーをアスファルト乳剤の固形分に対して表3
に示す割合で使用した以外は、実施例1の条件に準じ
て、アスファルト乳剤組成物の調製およびその評価を行
った。プレポリマーはA−1(分子量3000)を使用し
た。各種試験の試験結果を表3に示す。
Example 3 Prepolymers against solids of asphalt emulsion in Table 3
The asphalt emulsion composition was prepared and evaluated according to the conditions of Example 1 except that the ratio was used. As the prepolymer, A-1 (molecular weight 3000) was used. Table 3 shows the test results of various tests.

【0044】[0044]

【表3】 [Table 3]

【0045】表3の結果より、プレポリマーの添加量が
少ない場合は特に可とう性に優れる傾向があり、一方、
多い場合は特に強度や耐久性に優れることが確認され
る。
From the results shown in Table 3, when the amount of the prepolymer added is small, the flexibility tends to be particularly excellent.
It is confirmed that when the amount is large, the strength and durability are particularly excellent.

【0046】実施例4 表4に示す各種の補助添加材をアスファルト乳剤の固形
分に対して表4に示す割合で使用する以外は、実施例1
の条件に準じて、アスファルト乳剤組成物の調製および
その評価を行った。プレポリマーは比較例では添加せ
ず、本発明品では全てA−1(分子量3000)を使用し
た。各種試験の試験結果を表4に示す。
Example 4 Example 1 except that various auxiliary additives shown in Table 4 were used in the ratio shown in Table 4 with respect to the solid content of the asphalt emulsion.
The asphalt emulsion composition was prepared and evaluated according to the conditions described in 1. The prepolymer was not added in Comparative Examples, and all A-1 (molecular weight 3000) was used in the products of the present invention. The test results of various tests are shown in Table 4.

【0047】[0047]

【表4】 [Table 4]

【0048】補助添加材を添加することによっても、充
分な強度が得られていることが確認される。使用目的は
それぞれ異なるが、ラテックスは可とう性付与を目的と
する場合が多く、実施例でもフロー値が改善されてお
り、一方、セメントなどは強度発現時間の調整と共に強
度改善目的に使用する場合もあり、実施例でもその傾向
が確認される。
It is confirmed that sufficient strength is obtained also by adding the auxiliary additive. Although the purpose of use is different, latex is often used for the purpose of imparting flexibility, and the flow value is also improved in the examples, while cement and the like are used for strength improvement purposes together with adjustment of strength development time. Also, the tendency is confirmed in the examples.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水溶液中で反応が徐々に進行し樹脂化す
る水溶性プレポリマーを必須成分とすることを特徴とす
るアスファルト乳剤用添加物。
1. An additive for an asphalt emulsion, which comprises a water-soluble prepolymer as an essential component, which undergoes a reaction gradually in an aqueous solution to form a resin.
【請求項2】 水溶性プレポリマーが下記の一般式
(1)〜(8)で表されるモノマーから選ばれる1種ま
たは2種以上のモノマー、及びこれらと共縮合可能なモ
ノマーとのホルムアルデヒド縮合物又はその塩であるこ
とを特徴とする請求項1記載のアスファルト乳剤用添加
物。 【化1】 (式中、R1, R3〜R8;H 又は炭素数1〜9のアルキル基 R2 ;H 又は水酸基 RO1 〜 RO4;炭素数2〜3のオキシアルキレン基 n1〜n4 ;0〜100 の正数 Z1,Z2 ;H 又はSO3X1 X1,X2 ;H 、1価及び2価金属、アンモニウム、ア
ルキルアンモニウム又は置換アルキルアンモニウム Y1〜Y7 ;H 、CH2OH 又は CH2SO3Z3(Z3はアルカリ金
属塩)を示す。)
2. A water-soluble prepolymer, one or more monomers selected from the monomers represented by the following general formulas (1) to (8), and formaldehyde condensation with a monomer capable of co-condensing with these monomers. The asphalt emulsion additive according to claim 1, which is a substance or a salt thereof. Embedded image (In the formula, R 1 and R 3 to R 8 ; H or an alkyl group R 2 having 1 to 9 carbon atoms; H or a hydroxyl group RO 1 to RO 4, and an oxyalkylene group n 1 to n 4 having 2 to 3 carbon atoms; 0 to 100 positive numbers Z 1 , Z 2 ; H or SO 3 X 1 X 1 , X 2 ; H, monovalent and divalent metals, ammonium, alkylammonium or substituted alkylammonium Y 1 to Y 7 ; H, CH 2 OH or CH 2 SO 3 Z 3 (Z 3 is an alkali metal salt)
【請求項3】 水溶性プレポリマーの重量平均分子量が
300〜50000 の範囲である請求項1又は2記載のアスフ
ァルト乳剤用添加物。
3. The weight average molecular weight of the water-soluble prepolymer is
The additive for an asphalt emulsion according to claim 1 or 2, which is in the range of 300 to 50,000.
【請求項4】 水溶性プレポリマーが触媒によって樹脂
化が進行することを特徴とする請求項1〜3の何れか1
項に記載のアスファルト乳剤用添加物。
4. A resin composition of a water-soluble prepolymer progresses with a catalyst, according to any one of claims 1 to 3.
Additive for asphalt emulsion according to the item.
【請求項5】 アスファルト乳剤及び請求項1〜4の何
れか1項に記載の水溶性プレポリマーを必須成分とする
常温混合用アスファルト組成物。
5. An asphalt composition for room temperature mixing, comprising an asphalt emulsion and the water-soluble prepolymer according to any one of claims 1 to 4 as an essential component.
【請求項6】 アスファルト乳剤、請求項1〜4の何れ
か1項に記載の水溶性プレポリマー、及び、フィラー、
ラテックス、砂及び砂利からなる群から選ばれる1種ま
たは2種以上を必須成分とする常温混合用アスファルト
組成物。
6. An asphalt emulsion, the water-soluble prepolymer according to any one of claims 1 to 4, and a filler,
An asphalt composition for room temperature mixing, which comprises one or more selected from the group consisting of latex, sand and gravel as an essential component.
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