JPH11116816A - アスファルト用ノニオン性乳化剤 - Google Patents
アスファルト用ノニオン性乳化剤Info
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Abstract
マルジョンを得る。 【解決手段】 下記一般式(1): 【化1】 [式中、Rは炭素数8〜22の直鎖又は分岐鎖を有する
アルキル又はアルケニル基を示し、Xは0〜40、Yは
1〜10、Zは1〜80の数を示す。]で表されるノニ
オン性乳化剤を含有するアスファルト用ノニオン性乳化
剤。また、アスファルト、前記ノニオン性乳化剤及び水
を含有する水中油滴型アスファルトエマルジョン。
Description
化する際に用いられるノニオン性乳化剤及びそれを用い
て得られる静置安定性及び貯蔵安定性が優れた水中油滴
型アスファルトエマルジョンに関する。
り、アスファルトは道路舗装、防水・接着材料、鉄道軌
道の敷設、燃料等に広く使用されている。しかし、アス
ファルトは常温においては非常に粘性が高いため作業性
が極めて悪い。そこで常温での所望の作業性を確保する
ため、適当な乳化剤及び水を用いて水中油滴型のエマル
ジョンの形態として流動性を向上したのち、使用する技
術がある。
乳化剤としては、アニオン性乳化剤、カチオン性乳化
剤、両性乳化剤、ノニオン性乳化剤が知られており、そ
れぞれの用途に応じて使い分けられている。これらの中
でノニオン性乳化剤は、化学的安定性が良好、即ち、水
に含まれる又は系外から混入する多価金属イオンやその
他の不純物の混入等に対して、耐性を有している。この
ことから化学的に安定なアスファルトエマルジョンを得
るためには、ノニオン性乳化剤が好まれて使用される。
リオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシ
エチレンオクチルフェニルエーテルが一般的に使用され
ている。しかし、これらのノニオン性乳化剤は、前記の
化学的安定性は満足できるものの、それらを添加したア
スファルトエマルジョンを長時間放置した場合にはエマ
ルジョンが不安定になるという問題を有しており、静置
安定性及び貯蔵安定性といった点で満足されていないの
が現状である。
術としては、アスファルトと、アリールオキシ基又はア
ルキルアリールオキシ基に、エチレンオキシド又はプロ
ピレンオキシド及びエチレンオキシドを付加した非イオ
ン乳化剤と、水を用いた水中油滴型アスファルトエマル
ジョン(特公昭47−35059号公報)、アスファル
ト、炭化水素系又はハロゲン化炭化水素系有機溶剤、カ
チオン性乳化剤及び脂肪族アルコール又はアルキルフェ
ノールに、エチレンオキシドを付加した非イオン界面活
性剤と水を用いたO/W型プライムコート用アスファル
ト乳剤(特開昭56−8462号公報)が知られてい
る。しかし、これらの乳剤は、長期間の静置安定性及び
貯蔵安定性といった点で満足されていない。
るとともに、静置安定性及び貯蔵安定性が優れているア
スファルト用ノニオン性乳化剤及びそれを含有するアス
ファルトエマルジョンを提供することを目的とする。
点を解決すべく鋭意研究した結果、特定構造のノニオン
性乳化剤を用いて製造したアスファルトエマルジョン
が、静置安定性及び貯蔵安定性が著しく優れていること
を見出し、本発明を完成した。
岐鎖を有するアルキル基又はアルケニル基を示し、Xは
0〜40、Yは1〜10、Zは1〜80の数を示す。]
で表されるノニオン性乳化剤を含有することを特徴とす
るアスファルト用ノニオン性乳化剤を提供するものであ
る。
オン性乳化剤及び水を含有することを特徴とする水中油
滴型アスファルトエマルジョンを提供するものである。
性乳化剤において、その疎水基となるRとしては、炭素
数8〜22の直鎖又は分岐鎖を有するアルキル基又はア
ルケニル基であるが、好ましくは炭素数10〜18の直
鎖又は分岐鎖を有するアルキル基又はアルケニル基であ
る。また、Xはエチレンオキシドの平均付加モル数を示
し、0〜40の数であり、好ましくは0〜30の数であ
り、より好ましくは1〜30の数であり、もっとも好ま
しくは3〜25の数である。Yはプロピレンオキシドの
平均付加モル数を示し、1〜10の数であり、好ましく
は1〜8の数であり、より好ましくは3〜6の数であ
る。Zはエチレンオキシドの平均付加モル数を示し、1
〜80の数であり、好ましくは1〜60の数であり、よ
り好ましくは5〜40の数である。
は、長鎖アルコールにアルキレンオキシドを付加したブ
ロック型ポリマーであり、ポリマー鎖の終末端はエチレ
ンオキシドが付加されているものであり、好ましくは、
長鎖アルコールにエチレンオキシドを付加したのち、プ
ロピレンオキシドを付加し、さらにエチレンオキシドを
付加したトリブロック型ポリマーである。ポリマー鎖の
終末端にプロピレンオキシドが付加された化合物の場
合、望まれる静置安定性及び貯蔵安定性は達成されな
い。
には、必要に応じてアニオン性乳化剤、カチオン性乳化
剤、両性乳化剤、他のノニオン性乳化剤を併用すること
ができる。アニオン性乳化剤としては、脂肪酸、アルキ
ルサルフェート、アルキルエーテルサルフェート、アル
キルベンゼンスルホン酸、アルキルリン酸又はそれらの
塩等を挙げることができる。カチオン性乳化剤として
は、アルキルアミン、アルキルポリアミン、アミドアミ
ン、アルキルイミダゾリン等のアミンの鉱酸又は低級カ
ルボン酸塩、4級アンモニウム塩等を挙げることができ
る。両性乳化剤としては、酢酸ベタイン、アミドベタイ
ン、スルホベタイン、イミダゾリウムベタイン、アミン
オキシド等を挙げることができる。ノニオン性乳化剤と
しては、ソルビタンエステル、ソルビタンエステルのア
ルキレンオキシド付加物、長鎖アルコールのエチレンオ
キシド付加物、アルキルフェノールのエチレンオキシド
付加物、アルキルグルコシド等を挙げることができる。
乳化剤には、乳化剤の形態の面から、例えば液状にする
目的で、水、低級アルコール、グリコール、ポリオキシ
エチレングリコール等の溶剤類、グルコースやソルビト
ール等の糖類、低級脂肪酸類、低級アミン類、パラトル
エンスルホン酸やエーテルカルボン酸等のハイドロトロ
ープ剤等を配合することもできる。
乳化剤には、道路施工時に骨材とセメントとの混合性を
改善する目的で、オリゴマー型活性剤を添加することが
できる。オリゴマー型活性剤としては、ポリアクリル酸
ナトリウム、ナフタレンスルホン酸ナトリウム、リグニ
ンスルホン酸ナトリウム等を挙げることができる。
乳化剤には、アスファルトエマルジョンの貯蔵安定性を
更に向上させる目的で水溶性高分子を添加することがで
きる。この水溶性高分子としては、ポリビニルアルコー
ル、ヒドロキシエチルセルロース、カチオン化セルロー
ス、メチルセルロース、ガム類等を挙げることができ
る。さらに、施工後の骨材とアスファルトの付着性を向
上させる目的でタンニン、没食子酸等のフェノール系化
合物を添加することもできる。
性を考慮し、優れた静置安定性及び貯蔵安定性を得るた
め、通常の使用においてはアスファルトと水の合計重量
に対して、好ましくは0.02〜3.0重量%、より好
ましくは0.05〜3.0重量%、もっとも好ましくは
0.1〜3.0重量%添加する。
ョンは、アスファルト、一般式(1)で表されるノニオ
ン性乳化剤及び水を含有しているものである。
トレートアスファルト、カットバックアスファルト、ブ
ローンアスファルト、セミブローンアスファルト、改質
アスファルト、天然ビチューメン又は再生アスファルト
等を挙げることができる。
おけるアスファルト及び水の含有量は、常温で流動性の
ある所望の静置安定性及び貯蔵安定性を有するエマルジ
ョンを得るため、アスファルトの含有量が40〜80重
量%であり、好ましくは50〜75重量%であり、水の
含有量が20〜60重量%であり、好ましくは25〜5
0重量%である。ノニオン性乳化剤の含有量は、上記し
たとおりである。
は、さらに必要に応じて、上記したものと同様のアニオ
ン性乳化剤、カチオン性乳化剤、両性乳化剤、他のノニ
オン性乳化剤を併用することができる。
ンには、さらに必要に応じて、上記した溶剤、糖類、ハ
イドロトロープ剤、水溶性高分子、フェノール系化合物
を配合することができる。さらに、乳化性を向上する目
的で、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウ
ム、塩化アルミニウム等の無機塩を併用することができ
る。
ョンのpHは特に限定されるものではなく、使用目的及
び併用する化合物により選択することができる。
ョンは、コロイドミル、ハレル型ホモジナイザー、ホモ
ジナイザー、ラインミキサー等の乳化機により製造する
ことができる。これらの乳化機は、使用目的に応じて適
宜選択して使用する。
明するが、本発明はこれらにより限定されるものではな
い。
ートアスファルトを乳化して、本発明の水中油滴型アス
ファルトエマルジョンを得た。得られた水中油滴型アス
ファルトエマルジョンについてアスファルト濃度を測定
するとともに、静置安定性を試験した。結果を表1に示
す。
製造方法)まず、針入度80〜100のストレートアス
ファルトを150℃に加熱溶融した。次に、50℃の温
水に表1に示すノニオン性乳化剤をアスファルト及び水
の合計重量に対して1.0重量%となるような量を加え
て溶解させ、乳化剤水溶液を得た。この乳化剤水溶液4
0重量部と前記の150℃の加熱溶融アスファルト60
重量部とを同時にコロイドミルに通して乳化させ、水中
油滴型アスファルトエマルジョンを得た。
8に準じて、1500mlのステンレス製容器に水中油
滴型アスファルトエマルジョン300gを採取し、電熱
器を用いて、温度計でかき混ぜながら20分程度かけて
加熱した。水中油滴型アスファルトエマルジョンの泡立
ちが終了し、水分がなくなったことを確認してから、さ
らに160℃で1分間加熱したのち、室温まで放冷し
た。その後、残留物の重量をはかり、試験前重量に対す
る重量百分率(%)(アスファルト濃度)を求めた。
じて、静置安定性試験用シリンダーに水中油滴型アスフ
ァルトエマルジョンを所定量入れて24時間静置した。
その後、上部50g及び下部50gを各々採取し、乾燥
したのち、蒸発残分の差を求めた。この値が小さいほど
エマルジョンが安定で、長時間均一な乳化系が保持でき
ること、即ち、静置安定性がよいことを示している。
水中油滴型アスファルトエマルジョンは、静置安定性が
優れており、ひいては貯蔵安定性が非常に優れているこ
とが判った。
剤を用いて得られる水中油滴型アスファルトエマルジョ
ンは、静置安定性及び貯蔵安定性が優れている。よっ
て、エマルジョン中のアスファルト分の損失を少なくで
きるため、作業コストを低下させることができる。本発
明のアスファルト用ノニオン性乳化剤及びそれを用いた
水中油滴型アスファルトエマルジョンは、道路舗装、防
水・接着材料、鉄道軌道の敷設、燃料等に広く利用する
ことができる。
Claims (4)
- 【請求項1】 下記一般式(1): 【化1】 [式中、Rは炭素数8〜22の直鎖又は分岐鎖を有する
アルキル基又はアルケニル基を示し、Xは0〜40、Y
は1〜10、Zは1〜80の数を示す。]で表されるノ
ニオン性乳化剤を含有することを特徴とするアスファル
ト用ノニオン性乳化剤。 - 【請求項2】 一般式(1)で表されるノニオン性乳化
剤において、Rが炭素数10〜18の直鎖又は分岐鎖を
有するアルキル基又はアルケニル基を示し、Xが1〜3
0、Yが1〜8、Zが1〜60の数を示す請求項1記載
のアスファルト用ノニオン性乳化剤。 - 【請求項3】 アスファルト、請求項1又は2記載のノ
ニオン性乳化剤及び水を含有することを特徴とする水中
油滴型アスファルトエマルジョン。 - 【請求項4】 アスファルトが、ストレートアスファル
ト、カットバックアスファルト、ブローンアスファル
ト、セミブローンアスファルト、改質アスファルト、天
然ビチューメン又は再生アスファルトである請求項3記
載の水中油滴型アスファルトエマルジョン。
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