JPH09157530A - アスファルト乳剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 乳剤安定性、骨材との混合性、分解時間コン
トロール、付着性、剥離防止効果、強度、高耐久性等の
優れたアスファルト乳剤を提供する。 【解決手段】 アスファルト40〜80重量部と水60〜20重
量部との合計 100重量部に対して、界面活性剤を0.01〜
10.0重量部並びに没食子酸及び／又は没食子酸誘導体を
0.001〜5.0 重量部含有することを特徴とするアスファ
ルト乳剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は水中油滴型アスファ
ルト乳剤に関し、更に詳しくはアスファルト乳剤の性質
として乳剤安定性、骨材との混合性、分解時間コントロ
ール、付着性、剥離防止効果、強度、高耐久性等の優れ
たアスファルト乳剤に関するものである。

【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ような瀝青質は、古くから舗
装材料、防水・接着材料及び鉄道軌道等に広く使用され
ているが、非常に粘着性の高い物質であり、そのままで
は作業性が極めて悪い。そこで、所望の作業を行う際に
アスファルトを加熱する（加熱溶融方式）、適当な乳化
剤と水を添加してエマルション化する、適当な溶剤に溶
解させる等の方法によりアスファルトの流動性を向上さ
せることが行われている。

【０００３】これらの方法のうち、乳剤により調製され
たアスファルトの水性エマルションは、一般に「アスフ
ァルト乳剤」と呼ばれており、このアスファルト乳剤に
適宜、骨材、フィラー、その他の成分を添加してアスフ
ァルト組成物を形成し、これを例えば舗装体の形成等に
用いる。その際、水性成分が蒸発除去されて、いわゆる
エマルション破壊が起こることによりアスファルトが硬
化する。

【０００４】アスファルト乳剤は使用した乳化剤（界面
活性剤）の種類によってアニオン性乳剤、カチオン性乳
剤、ノニオン性乳剤の３種類があり、またこれらの乳剤
は施工面に直接散布して用いる急分解性乳剤と、骨材と
混合して用いる遅分解性乳剤とに大別できる。

【０００５】いずれの場合においても乳剤が破壊して再
生するアスファルトは骨材間のバインダーとして作用す
るので、骨材との付着性機能が極めて重要である。とこ
ろが、アニオン性乳剤及びノニオン性乳剤は骨材との混
合性が良いという利点を有するが、骨材との付着性が悪
いという大きい欠点がある。他方、カチオン性乳剤はア
スファルト分散粒子と骨材との間に電気的誘引力を働か
せて付着性機能を付与しているが、実用上まだ充分とは
言えず、その改善策が要望されている。

【０００６】更に、骨材と混合して用いる遅分解性乳剤
は、機械的な強制攪拌混合安定性が良いこと、及び運
搬、敷きならし、転圧等の施工中は分解しないことが重
要で、舗装後は分解がある程度速く、付着性が優れてい
ること、並びにこのような諸性質が骨材の種類、施工時
の気温等の影響を受けない等の条件を満足させなければ
ならない。この対策として乳化剤を多量に使用するか、
また水溶性の有機高分子、例えばポリビニルアルコー
ル、ゼラチン、メチルセルロース、ポリアクリルアミ
ド、グァーガム等を保護コロイドとして添加する方法が
広く考えられている。しかし、アスファルト乳剤は安定
化されるが、骨材−アスファルト界面の性質を改善し、
骨材との付着性を本質的に改善するという効果を得るこ
とができない。

【０００７】その他、アスファルト乳剤の骨材混合性、
付着性能向上のために従来種々の方法が考案されてきて
いる。例えば、USP3871893(1975)によれば、アミノ化リ
グニン、アルキルイミダゾリン系及び、ノニオン乳化剤
の併用系、更にUSP3979323(1976)ではアルキルイミダゾ
リン系の脂肪酸塩、また特開平7-118538号公報にはノニ
オン系乳化剤による改良がなされている。しかし、骨材
混合性は改良されるが、水の介入による接着性、剥離抵
抗性はまだまだ不充分である。また、特開昭57-42763号
公報では飽和脂肪酸を、USP3867162(1975)ではトール油
脂肪酸を利用する考案がされているが、この場合、アル
カリ性を示すセメントや鉄鉱宰を混入する配合系では使
用不可能である。これに対し、特開昭63-17960号公報で
はアスファルト乳剤中にタンニン酸もしくはタンニン化
合物を含有させることにより、骨材との混合性、分解時
間コントロール、付着性、剥離防止効果を改善できるこ
とが示されているが、道路用アスファルトや骨材の品質
低下した近年の状況下においては充分な効果であるとは
いえず、アスファルト乳剤の更なる改質が強く望まれ、
業界の大きな課題となっている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を解決すべく鋭意研究の結果、アスファルト乳化水溶
液中に没食子酸及び／又は没食子酸誘導体を添加するこ
とにより、乳剤安定性、骨材混合性、骨材付着性、合材
の強度発現性、更に剥離抵抗性が飛躍的に改善されたア
スファルト乳剤が得られることを見出し、本発明を完成
した。

【０００９】即ち、本発明は、アスファルト、水、界面
活性剤、並びに没食子酸及び／又は没食子酸誘導体を含
有することを特徴とするアスファルト乳剤に関するもの
である。

【００１０】更に詳しくは、本発明は、アスファルト40
〜80重量部と水60〜20重量部との合計 100重量部に対し
て、界面活性剤を0.01〜10.0重量部並びに没食子酸及び
／又は没食子酸誘導体を 0.001〜5.0 重量部含有するこ
とを特徴とするアスファルト乳剤に関するものである。

【００１１】本発明において用いる没食子酸とはタンニ
ン酸を加水分解して製造される3,4,5 −トリヒドロキシ
安息香酸で、ベンゼン環にOH基を３個、COOH基を１個有
するポリフェノールであり、塩であってもよい。没食子
酸誘導体とは没食子酸のCOOH基にメチル、エチル、プロ
ピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ペンチル、
イソペンチル、ヘキシル、イソヘキシル、オクチル、ラ
ウリル、ミリスチル、セチル、ステアリル等のアルキル
基を導入したエステルや没食子酸アミド類、およびOH基
に上記のアルキル基を導入したエーテルである。これら
を単独で又は混合して使用される。使用量はアスファル
トと水との合計 100重量部に対して 0.001〜5.0 重量
部、好ましくは0.01〜4.0 重量部、さらに好ましくは0.
05〜3.0 重量部が適量である。

【００１２】本発明において用いるアスファルトは、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、天然アスファルト等の
１種又は２種以上の混合物が挙げられる。更に天然ゴ
ム、スチレン−ブタジエン共重合物、スチレン−イソプ
レン共重合物、クロロプレン共重合物等の合成ゴム、ポ
リエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等の高分子
重合体、石油樹脂、熱可塑性樹脂等を添加した改質アス
ファルトも使用できる。それ以外に、例えば炭酸カルシ
ウム、消石灰、セメント、活性炭等の無機充填剤及び有
機充填剤、石油系軟化剤、植物油系軟化剤、各種可塑
剤、イオウ等必要により添加することもできる。

【００１３】本発明において用いる界面活性剤成分は、
カチオン系、ノニオン系、アニオン系及び両性型の中か
ら選ばれるいずれの界面活性剤を使用してもよく、２種
以上の多成分系であっても良い。ここで、四級塩型以外
のカチオン系乳化剤の場合は、塩酸、酢酸、硝酸、スル
ファミン酸等の一塩基酸で各々の酸塩の型で使用する。
界面活性剤としては、ＨＬＢが10以上のものが望まし
く、使用量は、アスファルトと水との合計 100重量部に
対して0.01〜10.0重量部、好ましくは0.05〜3.0重量部
が適量である。

【００１４】本発明においては、アスファルトと水との
混合割合（重量比）としては、アスファルト：水＝40〜
80：60〜20が好ましい。

【００１５】その他、使用目的、施工法など実用に際し
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、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセ
ルロース、カチオン澱粉等の水溶性高分子又は水溶性天
然ゴム類、更に針葉樹又は広葉樹から得られるクラウト
リグニン、スルホン化リグニン及びこれらの水溶性塩等
のアニオン性高分子分散剤、又はグルコン酸、グルコヘ
プトン酸、アラボン酸、リンゴ酸、クエン酸及びこれら
の水溶性塩等のオキシカルボン酸、又はグルコース、フ
ラクトース、ガラクトース、サッカロース、異性化糖等
の単糖類や、デキストリンなどのオリゴ糖、又はデキス
トラン等の多糖類等の糖、又はこれらを含む糖蜜類、ソ
ルビトール等の糖アルコールなどを適宜選択し、併用す
ることができる。

【００１６】

【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。

【００１７】実施例１〜15及び比較例１〜６ 〔アスファルト組成物の調製〕針入度80〜100 のアスフ
ァルトを 145℃に加熱溶融した。一方、45℃の温水に表
１に示す界面活性剤と塩化カルシウム0.15重量部とを溶
解せしめた後、表１に示す没食子酸または没食子酸誘導
体を添加溶解させた。この45℃の乳化水溶液40重量部と
前記 145℃の溶融アスファルト60重量部とを同時にハレ
ル型ホモジナイザーに通して乳剤を調製した。ただし、
アミン系の界面活性剤を使用する場合には塩酸を使用
し、乳化水溶液をpH２に調整した。得られた乳化水溶液
を用い、以下に示す試験を行った。結果を表１にまとめ
た。また、比較のために没食子酸または没食子酸誘導体
を添加しない乳剤、没食子酸または没食子酸誘導体の代
わりにタンニン酸を添加した乳剤も調製し、同様の試験
を行った。結果を表２にまとめた。

【００１８】＜試験方法＞ (1) 乳剤貯蔵安定性 JIS K 2208-1980 に準じ、規格に合格する場合を○印
で、合格しない場合を×印で示した。

【００１９】(2) 砕石との付着性 ５〜13mmの乾燥砕石を水中に１分間浸漬し、取り出した
後すぐに乳剤中に１分間浸漬した。乳剤から取り出し、
砕石をガラス板上に並べ、これを室温で24時間養生後、
80℃の温水に１時間浸漬した。１時間後、砕石の表面に
アスファルトの皮膜が被覆している面積の割合を肉眼で
判定し、付着面積（％）を求めた。ただし、１回の試験
で用いた砕石の数は10個とし、砕石の種類は石灰岩とし
た。結果の判定は次の×、△、○、◎で評価した。 ×：アスファルト付着面積（％）が50％未満 △：アスファルト付着面積（％）が50％以上70％未満 ○：アスファルト付着面積（％）が70％以上90％未満 ◎：アスファルト付着面積（％）が90％以上。

【００２０】(3) 骨材混合性 道路舗装要綱に記載されている密粒度配合の粒度分布に
適合する配合の乾燥骨材2200ｇに添加水60ｇを加え混合
後、アスファルト乳剤を 240ｇ添加し、アスファルト乳
剤と骨材との混合性を試験した。試験温度は25℃で行
い、ミキサーはワールドテスト（株）製のアスファルト
混合物調製用（５リットル）を用い、２分間混練りし
た。判定は次の×、△、○、◎で評価した。 ×：混合中に乳剤が分解 △：均等に混合するが、直ぐ分解する ○：均等に混合するが、作業性を有する時間が短い ◎：均等に混合し、作業性も良く、作業時間も充分あ
る。

【００２１】(4) 圧裂強度 道路舗装要綱に記載されている密粒度配合の粒度分布に
適合する配合の乾燥骨材1140ｇに添加水24ｇを加え混合
後、アスファルト乳剤60ｇ添加し、混合した。これをマ
ーシャル安定度試験用モールドに入れ、75回締め固め、
更に反転して７５回締め固めた。供試体をモールドから
抜き取り、６０℃で３日養生後、60℃の温水に24時間浸
漬した。供試体を20℃に冷却した後、荷重測定装置で圧
裂強度を測定した。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【表２】

【００２４】

【発明の効果】以上、詳述した如く、アスファルト、
水、界面活性剤、並びに没食子酸及び／又は没食子酸誘
導体を含有するアスファルト乳剤を調製することによ
り、乳剤貯蔵安定性、骨材混合性、骨材付着性、剥離抵
抗性、高強度、高耐久性などの市場が要求する諸性能を
全て満足させるアスファルト乳剤が得られることが、本
発明者らの実験によって初めて明らかにされた。従っ
て、このようなアスファルト乳剤は、道路舗装用、鉄道
線路用、セメントアスファルトモルタル用、防蝕、防
錆、防水処理用、接着剤用、農業用地改良材用などの用
途に有効に利用することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 朝守 勝彦 和歌山県和歌山市湊1334 花王株式会社研 究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アスファルト、水、界面活性剤、並びに
   没食子酸及び／又は没食子酸誘導体を含有することを特
   徴とするアスファルト乳剤。
2. 【請求項２】 アスファルト40〜80重量部と水60〜20重
   量部との合計 100重量部に対して、界面活性剤を0.01〜
   10.0重量部並びに没食子酸及び／又は没食子酸誘導体を
   0.001〜5.0 重量部含有することを特徴とする請求項１
   記載のアスファルト乳剤。