JPS6041090B2 - カチオン型ビチユ−メンエマルジヨン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明の改良したビチューメンェマルジョンに関する
。

詳しくは、カチオンを媒体として硬化する中空硬化型の
ェマルジョンに関する。さらに詳しくは、無溶媒のおよ
び溶媒含有の中途硬化型の油−水力チオン型ビチューメ
ンヱマルジョン用の乳化剤であって、ポリアミンとポリ
カルボン酸との反応によって生成する乳化剤に関する。
（従来の技術）舗装材の調製においては、次の３つの主
な方法につてピチューメンと骨村とが混合される。

すなわち、｛１１ 流動性の加熱アスファルト（アスフ
ァルトセメント）と予め乾燥した骨材との混合（２）
予め乾燥した骨材と炭化水素溶媒で希釈したアスフアル
ト（カットバックアスフアルト、カッターストック）と
の周囲温度下における混合【３’ アスファルトと水を
乳化剤の存在下で激しく凝拝して得られる油‐水ェマル
ジョン等のアスファルトヱマルジョンと骨材との混合で
ある。

エネルギーコストおよび炭化水素溶媒のコストの上昇、
あるいは環境上の問題のために、乳化したアスファルト
の使用が増大している。ェマルジョン調製に使用される
乳化剤の種類によって、アニオン型ェマルジョンまたは
カチオン型ェマルジョンが得られる。アニオン型ェマル
ジョンにおいては、アスファルト小滴は負に帯電する。
カチオン型ェマルジョンにおいては、アスファルト４・
滴は正に帯電しているので、電界をかけるとこの小滴は
カソード側に移動する。この業界においては、カチオン
型ェマルジョンは使用性がよくアニオン型ェマルジョン
の欠点を多く克服するものであことが経験的に知られて
いる。例えば、予想外の鱗乳化を生じることはなく、ア
スファルトと骨材表面との密着性がよいので剥離を生じ
ることもない。正に帯電したアスファルト小滴と負に帯
電した骨材の表面との間の静電引力によって、カチオン
型ビチューメンェマルジョンは急速に堆積すると共にビ
チューメンと骨材との間に強い密着が得られる。一般に
混合方法および硬化速度の特性によって、カチオン型水
性ビチューメンェマルジョンは急速硬化（ＣＲＳ）、中
速硬化（ＣＭＳ）および低速硬化（ＣＳＳ）に分けられ
る。

硬化時間は乳化剤の種類および量、カチオン型セツケン
溶液のｐ刊こよって決まる。急速硬化型ェマルジョンは
シリカもしくは石灰質成分を含む骨材と接触することに
より急速に硬化する。そのため、主に舗装摩耗部の補修
用に使用される。このェマルジョンを補修面に適用し、
骨材をその上に広げてから踏み固めるだけで、補修部に
新しいコーティング（チップシール等）が形成されるの
で、補修後間もなく交通可能となる。中速硬化型のェマ
ルジョンはシリカもしくは石灰質成分を含む骨村と接触
することにより徐々に硬化するものをいい、ＡＳＴＭの
Ｄ−２４４の基準に適合するものが望ましい。ＡＳＴＭ
のＤ−２４４ではェマルジョンと骨材とを混合した試料
を三つにわけ、第１試料は未処理のまま、第２の試料は
混合直後に水洗し、第３試料は混合後一時間で水洗して
各々硬化され、その結果硬化層の骨材の表面の被服率が
第１試料では９５％以上、第２試料では５０％以下、第
３試料で５０％以上のものを基準としている。この基準
内にあれば骨材と充分に混合してから路面に適用するこ
とができ、最も舗装工事に適している。低速硬化型のヱ
マルジョンは骨材と混合した後長時間貯蔵しても骨材の
面上で硬化することはない。硬化は主として水分の蒸発
に起因する。カチオン型ェマルジョンは、脂肪族アミン
、脂肪族ジアミン、脂肪族トリアミン、脂肪族アミドア
ミン、脂肪族ィミダゾリン、脂肪族第４アンモニウム塩
、脂肪族ジ第４アンモニウム塩またはこれらとエチレン
オキシドとの反応生成物等、窒素を含有する各種有機化
合物をビチューメンに使用することによって得られるこ
とが知られている。

これらの化合物の脂肪酸ラジカルは各種の化学構造をと
り得るので、前記のようなァミンを生成するための横造
ブ。ックは、精製石油、獣油、植物油、魚油およびトー
ル油等の各種物質から得られる。事Ｌイヒ剤に適したア
ミドアミンはフアルケンベルグ（Ｆｌａｋｅｎ戊ｒｇ）
の米国特許第３２３０１０４号およびマーテンズ（Ｍｅ
ｎｅｎｓ）の米国特許第３０９７１７４号に開示されて
いる。脂肪族モノアミンとトリアミンの組み合わせはド
ィ（Ｄｏｉ）の米国特許第３７３８８５２号に開示され
ている。脂肪族ジアミンはトラメリ（Ｔｒａｍｍｅ１１
ｉ）の米国特許第３７２８２７８号およびゼムスキ（Ｇ
ｚｅｍｓｋｉ）の米国特許第３５１８１０１号に開示さ
れている。脂肪族第４アンモニウム塩およびジ第４アン
モニウム塩およびそれらの変成物質はポルグフェルト（
Ｂｏｒｇにｌｔ）の米国特許第３２２０９５３号、ェル
ステ（Ｅ１ｓｔｅ）の米国特許第３８６７１６２号、デ
ィバルスキ（Ｄｙ舷ｌｓｋｊ）の米国特許第３７６４３
５計号、ドウディ（Ｄｏｕ軸ツ）の米国特許第３９５７
５２４号およびオーッカ（０ｈｔｓｕｋａ）の米国特許
第３４６６２４７号に開示されている。また、脂肪族イ
ミダゾリンはフィルム（Ｆｅｒｍ）の米国特許第３４４
５２５８号に開示されている。一般に、脂肪族アミン、
脂肪族ジアミン、脂肪族アミドアミン等から調製される
カチオン型ヱマルジョンは、各種のシリカもしくは石灰
岩の骨材と混合されると不安定になる。すなわち、骨材
の表面で急速に解乳化されて硬化する。こうなると、混
合物は使用できなくなる。このような問題をなくすため
に、従来においては中速硬化型であって、骨村と混合可
能なアスファルトェマルジョンを調製する為に、アスフ
ァルトセメントに代えてカットバックアスファルトを使
用した。このような乳化剤を使用して調製したカットバ
ックヱマルジョンも骨材と混合することによって解乳化
し硬化するが、溶媒（炭化水素池、ナフサ、ケロシン、
ディーゼル油等）によってアスファルトの粘性が低下し
、骨材とアスファルトとの混合物の使用性は向上する。
この混合物を適用すると、溶媒が蒸発し、最終的に硬化
した骨材−アスファルトマトリックスが得られる。近年
、溶媒のコストが急上昇したことや環境汚染対策のため
に、溶媒を使用しないカチオン型中遠硬化型ェマルジョ
ンが得られる乳化剤の開発が持たれている。この為の乳
化剤として、スラリーシールや無溶媒使用に適したェマ
ルジョンを調製するために獣脂第４アンモニウム塩およ
び獣脂第４アンモニウム塩を使用する励とはディバルス
キの米国特許第３７６４３５９号に開示され、無溶媒混
合物用に、ェピクロロヒドリン、トリメチルアミンおよ
びノニルフエノールの反応によって得られる第４アミン
を使用することはドウティの米国特許第３９５７５２４
号に開示されている。（発明が解決しようとする問題点
） この発明の目的は新規な多用途性乳化剤を使用すること
により無溶媒および溶媒含有の中速硬化型の油−水ビチ
ューメンェマルジョンを提供することである。

この発明の別の目的は乳化剤調合物の配合により中速硬
化型のェマルジョンを提供することである。また、この
発明において新規なアミドアミン、ィミダゾリンおよび
窒素含有ポリマーが提供される。これらの物質はポリカ
ルボン酸とポリアミンとの反応生成物であり、カチオン
型油−水ェマルジョン用の乳化剤として適している。炭
素数が１２ないし２２の脂肪酸とジェチレントリアミン
等のポリエチレンアミンとの縮合によって得られるァミ
ドアミンおよびィミダゾリンが急速硬化性のカチオン型
ェマルジョンを生成するのに反し、ジカルボン酸および
トリカルボン酸とポリアミンの反応生成物は中速硬化性
のカチオン型アスファルトェマルジョンも急速硬化性の
アスファルトェマルジョンも生成することができる。

無溶媒のアスファルトもあるいは容量比で最高１５％の
炭化水素油を含有するアスファルトも共に乳化すること
ができる。（問題点を解決するための手段） 次にこの発明の構成を説明する。

この発明でカチオン型乳化剤の調製に使用されるポリカ
ルボン酸の一般式は次に示す通りである。または一般式 式中ｘおよびｙは３なし、し９の整数、ｘおよびｙの和
は１２、ｚのうち少なくとも一方はカルボン酸基であり
残りの一方は水素である。

これらのポリカルボン酸は不飽和の脂肪酸に一酸化炭素
と水を反応させて得られるが、ここで使用する不飽和の
脂肪酸としてはオレィン酸が適している。

その反応は、一般式（１）の場合にはアナレン・デア・
ヒ エミエ（Ａｎｎａｌｅｎ ｄｅｒＣｈｅｍｉｅ）５
８２、６３一６５（１９５３）においてレツべ（Ｒｅｐ
ｐｅ）とクロパー（Ｋｒｏｐｅｒ）が述べているとおり
であり、一般式（０）の場合にはポリ不飽和脂肪酸にア
クリル酸メタクリル酸、フマル酸またはマレィン酸をデ
ィールスーアルダ‐反応によって共役２重結合させてシ
クロヘキサン構造を形成するというものである。こうし
て得られた脂肪酸はＣＩ９（酸素数１９）のジカルボン
酸、Ｃ２１のジカルボン酸およびＣ２２のトリカルポン
酸である。これらの型のポリカルボン酸はワード（Ｗａ
ｒｄ）の米国特許第３７５３９斑号および第３８９９４
７６号、パワーズ（Ｐｏｗｅ岱）他の米国特許第４０８
１４６２号１こ開示されている。これらのポリカルボン
酸をポリアミンと共に加熱すると、各種の反応生成物が
得られる。例として、Ｃ２１のジカルボン酸とジェチレ
ントリアミンとの混合物の加熱によって得られる。生成
物について述べることにする。２モルのジェチレントリ
アミンと１モルのＣ２１のジカルボン酸を混合するとビ
スジェチレンジアンモニウム塩が生成され、この塩を２
３０℃まで加熱すると一般式（ｍ）で示されるジアミド
アミンが得られる。

それと同時に、措抗反応による開環反応が起り、ィミダ
ゾール構造を有する生成物が生成される。

このィミダゾール構造は式（Ｗ）に示すように２つの窒
素を含む５員壕である。この生成物（Ｗ）を２７０午０
なし、し２８０午０で長時間加熱すると、ジィミダゾリ
ン（Ｖ）が得られる。

しかし、これらの生成物は高純度では得られない。その
理由は２モルのジエチレントリアミンと１モルのＣ２１
のジカルポン酸の混合物をゆっくりと加熱するとき、ジ
ェチレントリアミンの一部を水で希釈するからである。
従って、長時間加熱すると、生成物（ｍ）、（Ｗ）およ
び（Ｖ）の他にポリアミド型のポリマーが副生成物とし
て得られる。これらの副生成物は式（の）に示すように
ポリアミドアミン構造およびポリィミダゾリン構造を有
するものである。ィミダゾリンを生成する化合物は、２
つの窒素に結合した少なくとも３つの水素を有する少な
くとも１つのエチレンジアミン基を備えたポリエチレン
アミンおよびポリアミンに限定される。

アミドアミンおよびィミダゾリンの双方を生成する化合
物には次のようなものがある。すなわち、エチレンジア
ミン、ジエチレンジトリアミン、トリエチレンテトラミ
ン、テトラエチレンベンタミン、ペンタェチレンヘキサ
ミン等があり、さらに分子量の大きい同族体としてはＮ
ーアミノェチルプロ／ぐンジアミン、Ｎ・Ｎージアミノ
エチルプロ／ぐンジアミン、Ｎーアミノエチルブタンジ
アミン、Ｎ・Ｎ−ジアミノヱチルブタンジアミン、Ｎ−
アミノエチルベンタンジアミン、Ｎ・Ｎ−ジアミノエチ
ルベンタンジアミン、Ｎーアミノエチルヘキサンジアミ
ン、Ｎ・ＮージアミノヘキサンジアミンおよびＮ−ヒド
ロキシヱチルヱチレンジアミンがある。これらの化合物
は一般式（血）で表わされる。舷ＮＣＨ２ＣＨ２ＮＨＲ
（肌）Ｒ＝Ｈ−、ＣＨ３一、Ｃ２は−
、Ｃ３日７一、一Ｃ比ＣＨ２０日、一（ＣＨ２ＣＨ２Ｎ
Ｈ）ｘＨｘ＝１、２、３、４、………１０または、 Ｒ，Ｒ２Ｎ（Ｃ比）ｙＮＨＲ３ Ｒ，＝ 日−、ＣＨ３一、Ｃ２日５一、Ｃ３Ｈ？ −Ｎ
ＱＣ日２ＣＨ２一、Ｒ２＝Ｈ−、Ｃは−、Ｃ２日５−、 Ｒ３＝ 日一、ＣＨ３− 、Ｃ２日５ −、Ｃ３日７
一Ｎ比ＣＨ２ＣＨ２−、ｙ＝２、３、４、５、６ アミドアミンを生成するがィミダゾリンを生成しないア
ミンは、１・３ージアミノプロパン、１・４ージアミノ
ブタン、１・５−ジアミノベンタン、１・６−ジアミノ
ヘキサン、ピベラジン（１・４−ジアザシクロヘキサン
）、Ｎーアミノエチルピベラジン、Ｎーヒドロキシエチ
ルピベラジン、Ｎ−アミノプロピルプロ／ゞンジアミン
−１・３、ＮーメチルーＮーアミノプロピルプロパンジ
アミンー１・３、Ｎ・Ｎージメチルプロパンジアミン−
１・３、Ｎ・Ｎ−ジヱチルプロパンジアミン−１・３、
Ｎ・Ｎージメチルエチレンアミン、Ｎ・Ｎ−ジエチルヱ
チレンジアミンおよびＮ−アミノヘキシルヘキサンジー
１・６である。

Ｃ２１のジカルボン酸と式（肌）で示されるＮ・Ｎ−ジ
メチルプロパンジアミンー１・３との反応生成物等の第
３窒素を有するアミドアミンー１・３との反応生成物等
の第３窒素を有するアミドアミン若しくはィミダゾリン
は、ハロゲン化メチル、ハロゲン化エチル、ハロゲン化
ペンジル、硫酸メチル、硫酸エチル、硫酸ペンジル、リ
ン酸メチル、リン酸エチル、リン酸ペンジル等のアルキ
ル化剤１モルまたは２モルとさらに反応して変成する。

その結果生成した化合物はモノ第４アンモニウム塩また
はジ第４アンモニウム塩として分別される。これらの化
合物の主な特徴は、アミン、アミドアミンまたはィミダ
ゾリンの場合と同様に、酸を加えなくても水に溶解する
ことである。式（肌）で示した化合物１モルと硫酸メチ
ル２モルとの反応によって得られる第４アンモニウム塩
としては式（戊）に示すようなものがある。前記のモノ
アミドアミン、ジアミドアミン、ポリアミドアミン、モ
ノイミダゾリン、ジイミダゾリンまたはポリイミダゾリ
ンはさらに変成して、エチレンオキシド、プロピレンオ
キシドまたはプチレンオキシド等の反応性のオキシラン
システム（ｏｘｉｒａｎｅｓｙｓｔｅｍ）を有する反応
生成物となる。

この反応は第１および第２の窒素に対して選択的に起る
。すなわち、１つの窒素に対して１つまたは２つの水素
原子が共有結合する。この反応生成物はＮ−ヒドロキシ
ェチルアミドアミン、Ｎ−２ヒドロキシフ。ロピルアミ
ドアミン、Ｎ−２−ヒドロキシブチルアミノアミン、Ｎ
−ヒドロキシエチルイミダゾリン、Ｎ−２ーヒドロキシ
プロピルイミダゾリン、Ｎ−２ーヒド。キシブチルイミ
ダゾリンの部類に属する。過剰のオキシラィンが反応す
ると、ポリエチレンエーテル、ポリプロピレンエーテル
またはポリプチレンエーテルのそれぞれの謙導体が得ら
れる。Ｃ２１のジカルボン酸とポリアミンとの反応生成
物の一部のもの、特にジィミダゾリンは、反応性の樹脂
であると共にェポキシ樹脂に対する共反応物であること
が報告されている。

エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレ
ンテトラミンおよびテトラエチレンベンタミンについて
は特に言及されている。ＣＩ９のジカルボン酸の反応生
成物はハリソンの米国特許第２９６６４７８号に開示さ
れ、また、Ｃ２１のジカルボン酸の反応生成物はクロフ
オードの英国特許第１０４６２０８号およびアルフオー
ド米国特許第４０１３６０１に開示されている。次に、
カチオンアスフアルトと水とのェマルジョンを得るのに
使用される乳化剤について説明する。このェマルジョン
は各種の石灰石やシリカの集合体と共に鱗断して混合す
る場合に非常に有用である。凝固した後、このアスファ
ルト膜は集合体面に対して優れた密着性を示す。この発
明のビチューメンェマルジョンを調製するに当り、下記
の乳化剤の酸性水溶液はコロイドミル内で強い鱒断力を
加えて混合される。

ビチューメン含有量は重量比で約３０％ないし約８０％
であるが、６０％ないし７０％が好ましい。髪Ｌイヒ剤
の量はェマルジョンに対する重量比で０．１％ないし１
０％の範囲であるが０．３％ないし１．５％が好ましい
。乳化剤を使用することによって、中遠硬化型ェマルジ
ョンが舟４ないし７の範囲で得られるが、ｐＨ４が最適
値である。この中速硬化型ェマルジョンを獣油性の第４
アンモニウム塩もしくは獣油性のジ第４アンモニウム塩
を使用して調製したェマルジョンと対比させてみると、
この発明の乳化剤は高い粘度を示すので、水に対するビ
チユーメンの割合が小さいェマルジョンを得ることがで
きる。このェマルジョンに使用される「ビチューメン」
は米国産又は外国産の原油から得られる。この「ビチュ
ーメン」には、ビチューメン、天然アスファルト、石油
、舗装グレードの石油残淳、コールタール蒸溜によるプ
ラスチック浅津、石油ピッチ、および溶媒で希釈したア
スファルトセメント（カットバックアスファルト）が含
まれる。実際には、ＡＳＴＭのＤ−３３８１およびＤ−
９４６に示されているように、舗装用の粘度もしくは浸
透性によって分別されたアスファルトセメントはこの発
明に係る乳化剤によって髪Ｌイヒされる。水中でアミド
アミンまたはィミダゾリンが懸濁することによってカチ
オンセツケン溶液が得られる。

この場合、水中に塩酸、硫酸、リン酸等を加えてＰＨを
７以下に下げないと、清浄な乳化剤溶液が得られない。
次いで、このセッケン溶液を約５５℃まで加熱し、これ
に予め１２０ｑ○ないし１２５ｑｏに加熱した液体アス
ファルトを加え、コロイドミル内で強い敷断力を加えて
３栃砂・間混合すると、茶色のクリーム状のアスファル
トェマルジョンが得られる。このェマルジョンを７０ｑ
Ｃで１曲時間貯蔵した後ＡＳＴＭのＤ−２４４に基づい
てテストした。骨村混合テストは、計量した骨材を混合
ポール内に入れ、この骨材に重量比で５％ないし１０％
のェマルジョンを加え、これを１分ないし５分間混合し
て行なう。こうして得られた混合物を３等分して３つの
血にのせ、３種類の試料をつくる。第１の試料はそのま
まにし、第２の試料は混合の後直ちに水洗し、第３の試
料は混合の後１時間放置してから水洗する。骨材表面の
被覆率を目視で観測する。第１の試料からは初期の被覆
率が得られ、第２の試料からは初期の水洗後の被覆率が
得られ、第３の試料からは１時間後の水洗後の被覆率が
得られる。業界で必要とされる被覆率はそれぞれ９５％
以上、５０％以下、５０％以上である。この発明に係る
乳化剤を使用すれば補助乳化剤を加えなくても業界の要
求を十分に満すピチューメンェマルジョンを得ることが
できる。

しかし、所定のアスファルト含有量において粘度を変化
させたり、骨村上のダストや徴粉を安定化させたり、あ
るいは硬化時間を変化させるために、ェマルジョンの性
能を変化させる必要を生じることがある。このような場
合には、１つまたは２つの方法がある。すなわち、解乳
化性を変えたりェマルジョンの粘度を変えるために、ト
ール油脂肪酸（トール油ピッチがよい）の混合物をピチ
ューメン（アスファルト）に加えてから乳化する方法（
実施態様胤（１１）に対応する。）、または、前記のア
ミドアミンおよびイミダゾリンと融和性のカチオンまた
は非イオン性の乳化剤との混合物をビチューメンの乳化
用に使用する方法とがある。（実施態様｛即州こ対応す
る。）。補助乳化剤は、結合した乳化剤調合物の総量の
うち最高９０％を占め、脂肪族アミン、脂肪族プロパン
ジアミン、脂肪族アミドアミン、脂肪族ィミダゾリンが
ある。これらの化合物は一般に硬化時間を短縮する。そ
の他に、ポリエチレングリコールノニフェニルェーテル
もしくはポリエチレングリコールドデシルフェニルエー
テル等の非イオン性乳化剤、脂肪族第４アンモニウム塩
、脂肪族ジ第４アンモニウム塩がある。各種の脂肪族モ
ノカルボン酸とＣＩ９およびＣ２１のジカルポン酸もし
くはＣ２２のトリカルボン酸を原料として得られた、こ
の発明に係るアミドアミンおよびイミダゾリンは、ポリ
アミンと脂肪族モノカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸、
もしくは脂肪族トリカルボン酸との反応によっても得ら
れる（実施態様（５｝もこ対応する。）。このためのモ
ノカルボン酸としてはトール油脂肪酸、原ト−ル油、ロ
ジンとフマル酸またはマレィン酸の反応物、トール油ピ
ッチ、獣脂脂肪酸、大豆脂肪酸等がある。クラフトリグ
ニンまたはビンゾール（Ｖｉｎｓｏｌ）も共に反応させ
得る（実施態様（７）に対応する。）。ダイマー酸は、
各種脂肪酸の二量化によって得られるＣ３６の長鏡脂肪
族カルボン酸であるが、これも共に反応させ得る。

この種のカルボン酸としてはエメリー・インダストリー
ズ・インコーポレーテツド（Ｅｍｅひｌｎｓ叫ｔｒｉｅ
ｓＩｎｃ．）が「エンポール・ダイマー・アシツド」（
ＥｍｐｏＩ ＤｉｍｅｒＡｃｉｄ）として販売している
ものがあり、これを使用してもよい。骨材に対して重量
比で１％ないし５％の水を予め含浸させてお仇よ、混合
性を向上させ得る。

カチオンアスフアルトェマルジョンの混合性および硬化
性（１時間放置後の水洗による高い被覆率）に関する性
能は、必要に応じて改善できる。そのためには、アスフ
ァルトの重量に対して１％ないし１５％の溶媒（ディー
ゼルオイル等）を加えてから乳化すればよい（実施態様
側に対応する）。この発明によるジカルポン酸およびト
リカルボン酸とポリアミンとの統合物を用いて調製した
ェマルジョンは安定であるので、長期の保存に耐え得る
。この発明によれば、エマルジョンは混合プラントにお
いて大きなパグミル内で集合体と混合され、この混合物
が現場に送られる。また、ヱマルジョンを現場に送って
、そこで手動もし〈は動力による混合装置を使用しても
混合してもよい。この発明に使用する乳化剤得る試験例
を次に示す。この試験例においては各種の乳化剤の調製
方法を示す。試験例 １ この試験例は同一の出発物質を使用し、各種の温度およ
び各種の反応体比において得られる各種の乳化剤を示す
。

乳化剤 １ （ジアミドアミン型） ２００夕のＣ２１のジカルボン酸と１００夕のジェチレ
ントＩＪアミンを反応容器内に入れる。

この反応容器には棚幹器、還流冷却器および蟹出物を捕
出するためのデイーン・スタルク・トラツプ（Ｄｅａｎ
−Ｓねｒｋｔｒａｐ）が取り付けてある。温度を徐々に
２３０ＣＯまで上げる。橘集される留出物が２８の‘に
達したら反応を終了する。乳化剤 ２ （ジイミダゾリン型） 同量の反応出発物を２６０ｑｏないし２７０午０まで加
熱し、蟹出物が４０の‘に達したら反応を終了する。

乳化剤 ３（ポリマー型） ３００夕ないし４００夕のＣ２１のジカルボン酸と１０
０夕のジェチレントリアミンを２７０ｑｏに加熱し、留
出物が３０心ないし３４の【に達したら反応を終了する
。

この蟹出物を１６０００まで冷却した時点で、７５夕の
エチレングリコールまたはジエチレングリコールを添加
し、さらに８０午０まで冷却した時点で７０夕のィソプ
ロパノールを添加すると室温で液体の生成物が得られる
。試験例 ２ この試験例は同一のジカルボン酸に対して各種のアミン
を反応させた場合に得られる各種の乳化剤を示す。

乳化剤 ４ （ジィミダゾリン型） ２４０夕のＣ２１のジカルポン酸と１００夕のエチレン
ジアミンを室温で混合し、２００夕のジェチレングリコ
ールで希釈し、温度を徐々に２５０００まで上げ、蟹出
物が５２の‘に達したら反応を終了する。

乳化剤 ５（アミドアミン型） １５０夕のＣ２１のジカルボン酸と１００２のアミノェ
チルピベラジンの混合物を２２０ｑｏまで加熱し、留出
物が１５ｍ‘に達したら反応を終了する。

乳化剤 ６（第４アミドアミン型） １２０夕のＣ２１のジカルボン酸と１００夕のＮ・Ｎ−
ジメチルアミノプロピルアミンの混合物を５０夕のキシ
レンで希釈し、これを徐々に加熱して２４０００にする
。

その留出物は８５夕であり、この留出物を８０午０まで
冷却した後、１８５夕のィソプロパノールを添加して活
性を５０％に下げる。これを外部から冷却してその温度
を５０００なし、し６０ｏｏに保持し、４５夕の硫酸ジ
メチルを徐々に加えながら激しく縄拝するとジアミドア
ミン溶液が得られる。乳化剤 ７ （第４イミダゾリン） ３００夕のＣ２１のジカルボン酸と２００夕のＮーアミ
ノェチルェタノールアミンの混合物を２６５ＧＣまで加
熱して、６５のとの留出物を樵集する。

この蟹出物を８０ｏｏまで冷却した後、イソプロパノー
ルで希釈して活性を５０％まで下げる。このィミダゾリ
ンの溶液を外部から冷却すると共に激しく損拝しつつ、
１２０夕の硫酸ジメチルを添加する。乳化剤 ８ （プロポキシイミダゾリン） 乳化剤２の７５％のイソプロパノール溶液１００夕に対
して２０９のプロピレンオキシドを添加し、この混合物
を耐圧ビンに移し、７０００で２時間保持した後、１０
０００で１時間保持する。

試験例 ３ この試験例はジェチレントリアミンと各種のジカルボン
酸およびトリカルボン酸より得られる乳化剤を示す。

乳化剤 ９ （ＣＩ９のジカルボン酸ージアミドアミン）５０夕のＣ
Ｉ９のジカルボン酸と２５夕のジェチレントリアミンの
混合物を２４０℃に加熱し、留出物が８０瓜‘に達した
ら反応を終了する。

乳化剤 １０ （Ｃ２２のトリカルボン酸−アミドアミンーィミダゾリ
ン）５０夕のＣ２２のトリカルボン酸（フマル酸と１２
の異性化トール油脂肋酸とのディールスフアルダ−反応
による反応物を、蒸溜精製した８５％のトリカルボン酸
）と５０夕のジェチレントリアミンを２６０℃に加熱し
、蟹出物が２４の【に達したら反応を終了する。

・乳化剤 １１ （フマル樹脂酸アミドアミン） １５０夕のフマル脂肪酸（９．７５％のフマル酸でフマ
ル化したロジンＳ）と４０叫のイソプロパノールを混合
し、フマル樹脂酸が完全に溶解するまで加熱し、次いで
７５夕のジェチレントリアミンを添加して２６５００に
加熱する。

留出物が５２私に達したら反応を終了する。（実施態様
｛６｝）試験例 ４ この試験例はＣ２１のジカルボン酸と従来の脂肪酸、樹
脂酸もしくはクラフトリグニンとの混合によって得られ
る乳化剤を示す。

乳化剤 １２ １２５夕のＣ２１のジカルボン酸と１２５夕のロジンＳ
を混合して８０ｑｏに加熱し、ロジンＳを完全に溶解さ
せる。

これに１００９のジエチレントリアミンを添加して２６
０ｑ０まで加熱して２６０００まで加熱し、留出物が４
０の‘に達したら反応を終了する。乳化剤 １３１５０
夕のＣ２１のジカルボン酸と１００夕のトール油ピッチ
を混合し、次いで１００夕のジヱチレントリァミンを加
えて２６５ｏｏに加熱する。留出物が３９叫に達したら
反応を終了する。乳化剤 １４ １５０夕のＣ２１のジカルボン酸と５０夕のトール油脂
肪酸（Ｌ一５）を混合して、１００夕のジェチレントリ
アミンとともに２１０ｏ０に加熱する。

蟹出物が２２地に達したら反応を終了する。乳化剤 １
５ １５０夕のＣ２１のジカルボン酸と５０夕の獣脂脂肪酸
を混合した後９０夕のジェチレントリアミンを加えて２
２０ｏｏに加熱する。

留出物が２６Ｍに達したら反応を終了する。乳化剤 １
６ ６５夕のＣ２１のジカルボン酸と２５夕のＣ３６のダイ
マー酸（ェンポール１０１６）を５０００で混合する。

この混合物に５０夕のジヱチレントリアミンを添加して
２５０こ０まで加熱し、留出物が２軌【に達したら反応
を終了し、冷却すると共にィソプロパノールで希釈する
。乳化剤 １７ １００夕のジェチレントリアミンを８０ｑｏに加熱し、
５０００のクラフトリグニン（ＰＨ２．５の硫酸性下で
黒液から分離したもの）を加えた後、１５０ｑｏに加熱
して３０分間保持する。

この反応混合物を１２０℃まで冷却し、２００夕のＣ２
１のジカルボン酸を加える。この反応混合物を２６００
Ｃまで加熱し、蟹出物が４５の‘に達したら反応を終了
する。乳化剤 １８ ２５夕のビンゾールと５０夕のジエチレントリアミンの
混合物を１８０００に加熱し、２０分後７５９のＣ２１
のジカルボン酸を加えて２６５ｑ０に加熱する。

留出物が２３の‘に達したら反応を終了する。次に本発
明の実施例を示す。

実施例 １ この実施例は前記乳化剤を使用した場合に得られる。

ェマルジョンの特性を示す。これらのェマルジョンの多
用途性を示すために、各種のシリカや石灰岩の骨材を混
合実験に使用した。ェマルジョンの調製には浸透値１２
０ないし１５０のベネズエラアスファルトを用いた。乳
化剤の使用量が０．３％ないし１．５％の場合に優れた
ェマルジョンが得られた。ェマルジョンを調製するｐＨ
城は２．５なし、し６．５であるが、最適値はｐＨ４で
ある（実施態様項‘８｝‘こ対応する。）。ｐＨの調製
には希塩酸が用いられる。そのテスト結果を第１表に示
す。この混合テスト結果によって、どのェマルジョンが
どの骨村の混合に適しているかが判明する。混合は混合
用のボールとスプーンで行なう。骨材を水洗すれば、ェ
マルジョンの添加前に１％ないし３％の水が含浸される
。５夕ないし９夕のエマルジョン（骨材１００のこつい
て）を骨材に加えて１分間混合し、その被覆状態を初期
、初期水洗後および１時間後の水洗後について観察した
。その結果から、各骨材についての混合性および硬化時
間を決定した。第 １ 表 （その１） 第 １ 表（その２） テストに供したすべての乳化剤は、いずれの骨材につい
ても優れた被覆特性を示す。

実施例 ２ この実施例は乳化剤２を補助乳化剤を混合して得られた
乳化剤の特性を示す。

この場合のェマルジョンは実施例１で調製したものと同
機である。混合時間は１分である。一定時間経過後の水
洗による被覆率における著しい差は、骨村と補助乳化剤
とに左右される。その結果を第２表に示すが、この表か
ら、補助乳化剤を適宜選択すれば硬化速度を制御できる
ことがわかる。実施例 ３ この実施例は混合時間および骨材に予め含浸させた水の
量と水洗による被覆率の関係を示す。

水洗による被覆率（硬化時間）に影響する他の因子とし
ては、ェマルジョンのＰＨ、外気温等がある。アスファ
ルトェマルジョンは実施例１と同様乳化剤２を使用して
調製している。その結果を第３表に示す。第 ３ 表 第３表から明らかなように、水洗後の被覆率は混合時間
および骨材の含水量に依存する。

この発明について各種の材料、方法および実施例をあげ
て開示したが、この発明の範囲はここにあげた材料、そ
の組み合せおよび目的達成のための方法に限定されるも
のではない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ビチユーメンと、乳化剤と、水とから成るカチオン
   型ビチユーメンエマルジヨンであつて、前記ビチユーメ
   ンが重量比で約３０％ないし約８０％、前記乳化剤が重
   量比で約０．１％ないし約１０％それぞれ含有され、前
   記乳化剤がポリアミンと一般式▲数式、化学式、表等が
   あります▼または一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ で示されるポリカルボン酸との反応生成物より成る群か
   ら選択され、前記一般式中ｘおよびｙは３ないし９の整
   数、ｘとｙの和は１２、少なくとも一方のｚはカルボン
   酸基（ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ａｃｉｄｇｒｏｕｐ）で
   残りのｚは水素であり、生成した前記エマルジヨンのｐ
   Ｈが２乃至７であることを特徴とするカチオン型ビチユ
   ーメンエマルジヨン。 ２ 前記エマルジヨンが中速硬化型エマルジヨンである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のカチオン
   型ビチユーメンエマルジヨン。 ３ 前記乳化剤が脂肪族アミン、脂肪族プロパンジアミ
   ン、脂肪族アミドアミン（ｆａｔｔｙａｍｉｄｏａｍｉ
   ｎｅ）、脂肪族イミダゾリン、脂肪族第４アンモニウム
   塩、脂肪族ジ第４アンモニウム塩（ｆａｔｔｙ ｄｉｑ
   ｕａｔｅｒｎａｒｙ ｄｉａｍｍｏｎｉｕｍ ｓａｌｔ
   ）、ポリエチレングリコールノニルフエニルエーテルお
   よびポリエチレングリコールドデシルフエニルエーテル
   より成る群から選択された１種もしくは複数種の補助乳
   化剤を含有し、その補助乳化剤の量が乳化剤総量に対し
   て最高９０％であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のカチオン型ビチユーメンエマルジヨン。 ４ 前記乳化剤が樹脂酸の窒素誘導体およびクラフトリ
   グニンの窒素誘導体より成る群から選択された１種もし
   くは複数種の補助乳化剤を含有し、その補助乳化剤の量
   が乳化剤総量に対して最高９０％であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のカチオン型ビチユーメン
   エマルジヨン。 ５ 前記乳化剤がポリアミンと脂肪族モノカルボン酸と
   前記一般式で示されるポリカルボン酸との反応によつて
   調製されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のカチオン型ビチユーメンエマルジヨン。 ６ 前記乳化剤がポリアミンと樹脂酸と前記一般式で示
   されるポリカルボン酸との反応によつて調製されること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のカチオン型ビ
   チユーメンエマルジヨン。 ７ 前記乳化剤がポリアミンとクラフトリグニンと前記
   一般式で示されるポリカルボン酸との反応によつて調製
   されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のカ
   チオン型ビチユーメンエマルジヨン。 ８ 前記ビチユーメンが重量比で約６０％ないし約７０
   ％、前記乳化剤が重量比で約０．３％ないし約１．５％
   がそれぞれ含有され、かつエマルジヨンのｐＨが約４で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第７
   項のいずれか一項記載のカチオン型ビチユーメンエマル
   ジヨン。 ９ 前記エマルジヨンが容量比で１％ないし１５％の炭
   化水素油を含有することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項または第２項記載のカチオン型ビチユーメンエマル
   ジヨン。 １０ 前記ビチユーメンがトール油脂肪酸混合物を添加
   した後に乳化されることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のカチオン型ビチユーメンエマルジヨン。 １１ 前記トール油脂肪酸混合物がトール油ピツチであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載のカチ
   オン型ビチユーメンエマルジヨン。