JPS62121766A - 急結性陰イオン歴青質乳濁液 - Google Patents

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】 発明の分野 本発明は、舗道シーラー（Ｐａｖｅａ＋ｅｎＬ　５ｅａ
ｌｅｒｓ）、ルーフィングドレッシング（ｒｏｏ（’ｉ
ｎｇ　ｄｒｅｓｓｉｎｇｓ　）木材ドレッシング（ｗｏ
ｏｄ　ｄｒｅｓｓｌｎｇｓ）などとして有用である歴青
（ｂｉｔｕｍｅｎ　）の陰イオン水中油彩乳濁液（乳剤
）に関する。

発明の音量 舗道がさらされる絶えず増大する重交通摩耗は、長持ち
する表面を与えるために舗道をシールする迅速かつ効率
良い手段の必要を深刻化する。

陰イオン乳化剤を利用する歴青質乳濁液は、舗道をシー
ルするために広く使用されているが、有用な表面に硬化
する前に比較的長い凝結時間を必要とする欠陥がある。

これらの陰イオン乳濁液は、蒸発によって凝結する。そ
れ故、凝結時間は、温度および湿度、＝ｌＩｌｉびに他
の環境因子に応じて非常に変化するであろう。更に、適
用したての乳濁液は、特に雨に感受性である。凝集表面
に硬化していないならば、雨風は、表面シールを迅速に
洗い流すか、ひどく損傷するであろう。陰イオン歴青乳
濁液のこの欠陥のため、従来技術は、このような乳濁液
の凝結時間を短縮する手段を捜している。

また、合成ラテックス重合体を歴青質乳濁液に配合して
製造される被覆物の耐久性を改良しかつ温度効果に対す
る被覆物の抵抗性を増大することが、望ましい。

米国特許第４．１９３．８１６号明細書は、急結性が舗
道への適用直前に石灰を乳濁液に添加されることによっ
て得られる急結性陰イオン歴青質乳濁液を開示している
。前記特許に開示の乳化剤は、炭化水素スルホン酸の塩
（塩生成陽イオンはアルカリ金属、アンモニウムまたは
置換アンモニウムイオンであることができる）を包含す
る。乳濁液は、７よりも高いｐＨを有し、そして合成ゴ
ムラテックスを含有できる。

本発明の目的は、使用直前に添加剤の配合を必要としな
い急結性陰イオン歴青質乳濁液を提供することにある。

本発明の史に他の目的は、合成ゴムラテックスを含有す
る急結外陰イオン乳濁液を提供することにある。

発明の概要 本発明は、アルキルベンゼンスルホン酸のアミン塩およ
びアルカノールアミン塩が乳化剤として使用される急結
性陰イオン歴青質乳濁液組成物に関する。好ましい組成
物は、アルカノールアミン塩が乳化剤として使用され、
ｐＨが約２．５〜約６．９であり、かつ組成物がクロロ
プレン−メタクリル酸合成ゴムラテックスを含有するも
のである。

発明の詳細な説明 本発明によれば、アルキルベンゼンスルホン酸のアミン
塩およびアルカノールアミン塩を乳化剤として利用する
歴青質乳濁液組成物は、急結性を示し、それ故舗道ドレ
ッシングとして使用するのに特に好適であることが見出
された。これらの乳濁液は、舗道表面に適用される時に
急速に「破壊する」ことが見出された。

ユニで使用される「急結（ｑｕｉｃｋ　ｓｅｔｔｌｎｇ
　）　Ｊなる用語は、水性乳濁液がＡＳＴＭ　　Ｄ−２
４４、セメント混合試験に準拠して試験される時に２％
よりも多く凝固するであろうことを意味する。

乳濁液の破地は、被覆物の表面への水の移行を生じ（そ
こで水は小滴となり、そして蒸発する）、そして歴青買
被覆物の凝結を生ずる。このことは、水の除去のための
均質蒸発および被覆物の凝結に依存する典型的な陰イオ
ン緩結性歴青質乳濁液組成物と対照的である。均質蒸発
は、固を的に被覆物の緩結を生じ、低温および高湿度の
条件下では特にそうである。

本発明の歴青質乳濁液組成物は、 ａ）　非コールタール歴青約５０〜約７０重瓜％、 ｂ）　アルキルが炭素数約８〜約１６を有するアルキル
ベンゼンスルホン酸のアミン塩〔塩生成アミンは式 ％式％ （式中、Ｒ１は炭素数１〜約６を有するアミノアルキル
およびモノヒドロキシアルキル基からなる群から選択さ
れ、そしてＲ２およびＲ３は各々水素、炭素数１〜約６
を有するアルキル、アミノアルキルおよびモノヒドロキ
シアルキル基からなる群から選択される） を有するアミン類から選択され、そしてアミン塩中のア
ルキルベンゼンスルホン酸対アミンのモル　−比は１：
１である〕である乳化剤約０．１〜約３重ｒｉ９６、お
よび Ｃ）　水約３０％〜約５０％ を有する。

ここですべての％および割合は、特にことわらない限り
、「重量基準」である。

本組成物で使用される歴青は、舗道またはルーフィング
乳濁液ドレッシングで常用される歴青のいずれでもある
ことができる。例は、アスファルト、アスファルトカッ
トパックス（ａｓｐｈａｌｔｃｕｔ−ｂａｃｋｓ　）お
よびピッチである。コールタール歴青は、本発明で使用
するのに好適ではない。

アスファルトを使用して、本発明を以下に説明する。

本発明の組成物で使用される乳化剤は、次式〔式中、Ｒ
は炭素数約８〜約１６（好ましくは約１０〜約１４）を
有するアルキル基（線状または分枝である〕 のアルキルベンゼンスルホン酸のアミン塩である。

塩の材料である中和性アミンは、式 ％式％ （式中、Ｒ１は炭素数１〜約６を有するアミノアルキル
またはモノヒドロキシアルキル基であり、そしてＲ２お
よびＲ３は各々水素、炭素数１〜約６を有するアルキル
、アミノアルキルおよびモノヒドロキシアルキル基から
なる群から選択される）の第一級アミン、第二級アミン
または第三級アミンの例は、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アミン、アミノエ
チルピペラジン、アミノエチルエタノールアミン、エタ
ノールアミン、メチルエタノールアミン、ジェタノール
アミン、トリエタノールアミン、トリメチロールアミン
、ジメチルエタノールアミンである。本発明におけるア
ミン塩は、アルキルベンゼンスルホン酸とアミンとのモ
ル比１：′１の塩である。即ち、アミンが、１より多い
反応性アミノ基を含ａするとしても、塩は、１つのアミ
ノ基だけがアルキルベンゼンスルホン酸と反応されてい
るものである。このことは、塩を生成する時に酸１モル
当たり少なくとも１モルのアミンを使用することによっ
て達成される。

乳濁液は、歴青質乳濁液を調製する既知の技術、例えば
コロイドミルを使用する技術によって調製され得る。

本発明の乳濁液は、ｐＨ約２．５〜約１０を有するよう
に処方されるべきである。ｐＨは、酸例えば、ＭＣＩ）
または塩Ｍｉ（例えばＮａ０Ｈ）でこの範囲内のいかな
る所望の水準にも調節され得る。

本発明の乳濁液組成物の特に望ましい任意成分は、合成
ラテックスゴム重合体である。ラテックス重合体は、組
成物によって製造される表面波覆物を極部に余り感受性
ではなくさせ、そして肢覆物の靭性およびテナシティ−
を増大し、そして酸化および紫外線によって生ずる劣化
に対する抵抗性を与えることができる。

ラテックス重合体は、合成ゴムの水性懸濁液である。ラ
テックス重合体の例は、以下のものであ、る。

１、スチレン単量体とブタジェン単量体との乳化共重合
体であるＳＢＲラテックス群。典型的には、スチレン含
量は２０％〜３０％で変化し、そしてブタジェン含量は
７０％〜８０％で変化し、そしてこのようなラテックス
は、樹脂酸セッケン中で調製される。いくつかの製造業
者から人手できる特定の製品がある〔例えば、大体水３
０％、樹脂酸セッケン５％、および３０　：　７０の比
率のスチレンとブタジェンとの共重合体である重合体６
５％を含有するポリザール・インコーホレーテッド製ボ
リザール（Ｐｏｌｙｓａｒ　Ｒ）ラテックス；および大
体水３０％、樹脂酸セッケン５％、およびスチレンとブ
タジェンとの共重合体である重合体６５％を含有するテ
キスタイル・ラバー・ケミカル拳カン、パニー製ラテッ
クス・ウルトラペーブー７０　（Ｕｌｔｒａｐａｖｅ−
７ＯＲ）　）　、これらは、舗装応用用添加剤として広
く市販されている。

２、クロロブレンの単独重合体（通常、樹脂酸セッケン
中で生成）であるネオブレン単独重合体ラテックス。ネ
オブレンラテックスは、硫黄および金属酸化物を包含す
る各種の機構によって加硫されかつ酸化および溶剤作用
に抵抗するので、舗装応用で特に有用である。典型的ネ
オブレン単独重合体は、水４０％〜５０％、樹脂セッケ
ン５％〜１０％および重合体４０％〜５５％を含有する
。

例は、Ｅ、　　１．デュポン社製ネオブレン（Ｎｅｏｐ
ｒｅｎｅ”　）ラテックス６７１Ａである。

３、クロロブレンとメタクリル酸との共重合体であるネ
オブレンラテックス共重合体。この種の典型的製品は、
水５０％〜５５％、非イオンう〕散剤的１％、および重
合体（大体クロロブレン９５％およびメタクリル酸５％
）４４％〜４９％を含有するデュポン社製ネオブレンＦ
ラテックス１１５である。この種のラテックスは、重合
体構造内に有効カルボン酸基を存する。カルボン酸構造
の存在は、低温での二価または三価金属イオン（例とし
てＣａ　　またはＦｅ　　　）の存在下での加硫を許す
。しかしながら、これらのカルボン酸構造の存在は、苛
性媒体中でのこのラテックスの使用を妨げる。

ラテックス重合体は、歴青質乳濁液組成物で使用される
時には、一般に舗道シール応用の場合には２．５％未満
、弾性被覆物応用の場合には２．５％よりも高い濃度（
ラテックス固形分の重量に基づき）で使用される。それ
故、応用に応じて、本発明の乳濁液のラテックス含量は
、歴青質乳濁液の０．２５重量％程度〜７ｏ重量％程度
のラテックス固形分であることができる。

使用されるラテックス重合体が、既述のクロロブレンメ
タクリル酸重合体である時には、乳濁液は、酸性ｐＨ，
好ましくは２．５〜６．９の範囲内、最も好ましくは約
４．５〜約５．５に処方されることが好ましい。このこ
とは、共重合体中の酸基が酸形のままであることを保証
する。

酸性ｐＨ範囲で処方する時には、乳化剤用の塩生成アミ
ンは、アルカノールアミン（即ち、塩生成アミン中のＲ
１，Ｒ２およびＲ３越の少なくとも１つがヒドロキシア
ルキル基である）、例えばモノエタノールアミン、メチ
ルジェタノールアミンまたはトリエタノールアミンであ
ることが好ましい。アルカノールアミン塩は、酸性ｐＨ
の歴青質乳濁液を処方するのに他のアルキルベンゼンス
ルホン酸のアミン塩（および金属塩）よりも優れている
。

典型的には、本発明の乳濁液は、スラリー、例えば舗道
用スラリーシールを調製するのに添加される粒状物質（
骨材）を有するであろう。骨材は、耐久性、硬さなどを
乳濁液組成物で形成される被覆物に与える。

スラリーの最終用途に応じて、各種の骨材が使用され得
る。好適な材料は、ゴムパフィング（ｒｕｂｂｅｒ　ｂ
ｕｒｌ’１ｎｇｓ　）　、カットファイバー（ｃｕｔ１
’１ｂｃｒｓ）　、例えばバガス、アサのもの、ポリプ
ロピレン、ポリエステル、ポリアミドから作られる４機
重合体繊維、および鉱物骨材、例えば砂利、破砕花崗岩
、破砕石灰石、砂、粘土などを包含する。

骨材の粒径は、特定の用途に応じて変化するであろう。

粒子は、約１ミクロン未満〜約１インチ（約２．５４（
２））以上であることができる。粒径の大変動を含む混
合物は、特定の用途で好適である。しかしながら、鉱物
骨材がスラリーシールで使用される時には、粒径は、ス
ラリーシールの場合に通常明記した範囲内の粒径であろ
う。アスファルト・ハンドブック（Ａｓｐｈａｌｔ　Ｈ
ａｎｄｂｏｏｋ）　、改定板、アスファルト・インステ
ィテユート（メリーランド州のパーク大学）、１９６０
年９月、第６０頁および第２１６頁〜第２１８頁参照。

通常、スラリーシール用骨材は、粒径約４〜約２００メ
ツシュ（米国標準篩）を自゛する。通常、骨材は、微細
砂、破砕ダスト、破砕花崗岩などによって例示されるシ
リカ質または石灰質であろう。

スラリー中、歴青乳濁液は、骨材１００部に対して約３
〜１５０部、更に通常約５〜１００部、好ましくは約１
０〜３０部の量で存在するであろう。舗道用スラリーシ
ールにおいては、乳濁液は通常、骨材１００部当たり約
１５〜約２５部の量で存在するであろう。乳濁液は、通
常、歴青約５０〜７Ｏｆｉ量％、更に通常約５５〜７０
重量％、を有するであろう。市販の舗装型アスファルト
のいずれも、好適な歴青として役立つであろう。スラリ
ーシールにおいては、好ましい舗装歴青は、通常、７７
丁（約２５．０℃）での針大度約４０〜１１０を自゛す
る。乳化剤は乳濁液中で乳濁液の約０．１〜３重麿％、
好ましくは約０．２５〜約０．７５ｉ１１１％の瓜で存
在するであろう。他の添加剤も存在でき、それらの量は
乳濁液の約０．０５〜３重瓜％で変化する。乳濁液の残
部は、通常的２５〜４９．９重量％で変化する水であろ
う。

存在できる他の添加剤のうちには、ベントナイト、フェ
ノールスルホン酸のアルカリ金属塩、および前記のよう
なラテックス重合体が包含される。

スラリーシールを調製する際に、米国特許Ｒｅ第２６，
２０４号明細書に例示のように通常のスラリーシール装
置が、使用され得る。歴青乳濁液および骨材を混合して
かなり均質の混合物を与える装置が、提供される。混合
は、通常、約０．５〜５分、史に通常約１〜３分を必要
とする。

本発明の歴青質乳濁液は、任意に、その構造内に炭素数
８〜２４のアルキル基少なくとも１つを何する界面活性
陽イオン第四級アンモニウム塩約０．００２５％〜約１
％を六角°できる。これらの陽イオン塩は、乳濁液が適
用される表面への接着を促進する。好適な陽イオン界面
活性剤の例は、式 １２〜約２２）を有するアルキル基であり；幌。

ＲＲ１、Ｒ２およびＲ９は炭素数１〜 約３を８’　　　７　　°　　８ 有するアルキルおよびモノヒドロキシアルキル基からな
る群から選択され、ｎは２〜４（好ましくは３）であり
、モしてＸ−はハライド、メチルサルフェート、ナイト
レートおよびＣｌ−Ｃ５カルボン酸基からなる一価の基
からなる群から選択される） に相当する第四級アンモニウム塩である。これらの第四
級アンモニウム化合物の特定例は、ステアリルトリメチ
ルアンモニウムクロリドおよびＮ−ステアリルジメチル
−Ｎ′−トリメチルエチレンジアミンジクロリドである
。

乳濁液が、骨材を含有するスラリーシール組成物で使用
されるべきであるならば、これらの陽イオン物質（使用
されるならば）は、組成物に処方されずに、むしろ水に
分散され、かつスラリーシールの適用前に舗道表面上に
噴霧されることが好ましい。陽イオン物質を舗道上に噴
霧する時には、舗道１ｎｉ当たり約１〜約１０ｇの適用
割合が使用される。

本発明は、以下の例によって例示されるであろう。

扛−ユ ドデシルベンゼンスルホン酸５ｏ部、エチレンジアミン
１０部、水２０部、およびジエチレングリコール２０部
を混合して、アスファルト乳化剤組成物を調製する。混
合物を密閉反応器中で攪拌し、次いで冷却して発熱を除
く。混合物は、便利に歴青質乳濁液を調製するのに使用
できる易注加性液体である。

例■ 例１で使用されるエチレンジアミン１０部の代わりにジ
エチレントリアミン１５部を使用し、かつ例Ｉで使用さ
れた水２０部の代わりに水１５部を使用することによっ
て、例Ｉの組成物と類似のアスファルト乳化剤組成物を
調製する。

例■ 例１で使用されるエチレンジアミン１０部の代わりにア
ミノエチルピペラジン４０％および少なくとも部分的に
トリエチレンテトラミンおよび実質微の「トリス」テト
ラミンからなる非線状および線状テトラミン６０％であ
る市販のエチレンアミン副生物２０部を使用し、かつ例
Ｉで使用される水２０部の代わりに水１０部を使用する
ことによって、例１の組成物と類似のアスファルト乳化
剤組成物を調製する。

例■ 例１で使用されるエチレンジアミン１０部の代わりにモ
ノエタノールアミン１０部を使用することによって、例
１の組成物に類似のアスファルト乳化剤組成物を調製す
る。

例Ｖ 常法を使用して、ガルフ・ステーツＡＣ−２０アスファ
ルト６２部および例■に記載の乳化剤１部および水３７
部からなるアスファルト乳濁液を調製する。乳化剤を水
に溶解し、溶液を塩酸的０゜０１部でｐＨ約５．５に調
製する。

例■ タイプロジョブリン・チャツト（ＪｏｐＨｎ　ｃｈａＬ
　）骨材１００部、水１２部、および例Ｖの乳濁液１６
部からなる通常のスラリーシールを通常のスラリーシー
ル機中で調製する。このスラリーに添加できる任意成分
は、微細鉱物充填剤０〜１部およびネオブレンｌ？ラテ
ックス１１５　（０，０５部）である。

例■ 例Ｖの乳濁液約３２部をデュポン社製ネオブレンＲラテ
ックス１１５約１部と混合し、この混合物を等級＃１６
篩砂約３３部、約３０％Ｍ＆Ｄポールクレーを含をする
粘土スラリー約３３部および第四級タロートリメチルア
ンモニウムクロリド５０％までを金石°できる本釣１部
とブレンドすることによって、車道シーラーを調製する
。実際に、前記順序で成分を添加して、この製品をリボ
ンブレングー中で調製する。混合物は、連続混合時にｍ
覆骨材粒子の機械的懸濁液となる。

要するに、本発明は、中和性アミンがエチレンアミン類
またはアルカノールアミン類の群から選ばれるアルキル
ベンゼンスルホン酸のアミン塩のアスファルト乳濁液の
調製および用途からなる。

アルカノールアミン類の群が選ばれる時には、結果は、
急結性（セメント混合試験を失敗）陰イオン性（負に荷
電されたアスファルト粒子を生ずる）かつ酸性（公称ｐ
ｉｆ５．５を有する）であるアスファルト乳化剤である
。

ここに記載のアスファルト乳化剤の両群は、陰イオンま
たは非イオンセッケンを分散剤として使用して供給され
るラテックスと相溶性である。しかし、エタノールアミ
ン群の乳化剤のみが、カルボン酸基を含有するラテック
ス（即ち、クロロプレン／アクリル酸共重合体）と相溶
性である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）非コールタール歴青約５０〜約７０重量％、 （ｂ）アルキルが炭素数約８〜約１６を有 するアルキルベンゼンスルホン酸のアミン塩〔塩生成ア
   ミンは式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＿１は炭素数１〜約６を有するアミノアルキ
   ルおよびモノヒドロキシアルキル基からなる群から選択
   され、そしてＲ＿２およびＲ＿３は各々水素、炭素数１
   〜約６を有するアルキル、アミノアルキルおよびモノヒ
   ドロキシアルキル基からなる群から選択される） を有するアミン類から選択され、そしてアミン塩中のア
   ルキルベンゼンスルホン酸対アミンのモル比は１：１で
   ある〕である乳化剤約０．１〜約３重量％、および （ｃ）水約３０％〜約５０％ を含有し、ｐＨ約２．５〜約１０を有することを特徴と
   する歴青質乳濁液。 ２、追加的に合成ラテックス固形分約０．２５％〜約７
   ０％を含有する特許請求の範囲第１項に記載の組成物。 ３、合成ラテックスが、クロロプレンとメタクリル酸と
   の共重合体であり、中和性アミン中のＲ＿１、Ｒ＿２お
   よびＲ＿３の少なくとも１つが、ヒドロキシアルキル基
   であり、そして前記乳濁液が、ｐＨ約２．５〜約６．９
   を有する特許請求の範囲第２項に記載の組成物。 ４、骨材含有スラリーの形であり、前記スラリーが骨材
   １００部当たり約３〜約１５０部の特許請求の範囲第１
   項に記載の乳濁液を含有し、前記粒状骨材が粒径約１ミ
   クロン〜約１インチ（約２．５４ｃｍ）を有する特許請
   求の範囲第１項に記載の組成物。 ５、粒状骨材が、シリカ質または石灰鉱物であり、かつ
   粒径約４メッシュ〜約２００メッシュを有する特許請求
   の範囲第４項に記載の組成物。 ６、骨材含有スラリーの形であり、前記スラリーが粒状
   骨材１００部当たり約３〜約１５０部の特許請求の範囲
   第２項に記載の乳濁液を含有し、前記粒状骨材が粒径約
   １ミクロン〜約１インチ（約２．５４ｃｍ）を有する特
   許請求の範囲第２項に記載の組成物。 ７、粒状骨材が、シリカ質または石灰鉱物であり、かつ
   粒径約４メッシュ〜約２００メッシュを有する特許請求
   の範囲第６項に記載の組成物。 ８、骨材含有スラリーの形であり、前記スラリーが骨材
   １００部当たり約３〜約１５０部の特許請求の範囲第３
   項に記載の乳濁液を含有し、前記粒状骨材が粒径約１ミ
   クロン〜約１インチ（約２．５４ｃｍ）を有する特許請
   求の範囲第３項に記載の組成物。 ９、粒状骨材が、シリカ質または石灰鉱物であり、かつ
   粒径約４メッシュ〜約２００メッシュを有する特許請求
   の範囲第８項に記載の組成物。 １０、追加的にその構造内に炭素数８〜２４のアルキル
   基少なくとも１つを有する界面活性第四級アンモニウム
   塩である接着促進剤約０．００２５％〜約１％を含有す
   る特許請求の範囲第１項、第２項または第３項に記載の
   組成物。 １１、（１）舗道表面に、その構造内に炭素数８〜２４
   のアルキル基少なくとも１つを有する第四級アンモニウ
   ム界面活性剤の被覆物を適用し（前記被覆物は舗道表面
   １ｍ＾２当たり約１〜約１０ｇの第四級アンモニウム塩
   を与えるような割合で適用される）、そして （２）工程（１）の被覆物上に （Ａ）（ａ）非コールタール歴青約５０〜約７０重量％
   、 （ｂ）アルキルが炭素数約８〜約１６ を有するアルキルベンゼンスルホン酸のアミン塩〔塩生
   成アミンは式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＿１は炭素数１〜約６を有するアミノアルキ
   ルおよびモノヒドロキシアルキル基からなる群から選択
   され、そしてＲ＿２およびＲ＿３は各々水素、炭素数１
   〜約６を有するアルキル、アミノアルキルおよびモノヒ
   ドロキシアルキル基からなる群から選択される） を有するアミン類から選択され、そしてアミン塩中のア
   ルキルベンゼンスルホン酸対アミンのモル比は１：１で
   ある〕である乳化剤約０．１〜約３重量％、および （ｃ）水約３０％〜約５０％ を有する歴青質乳濁液、 （Ｂ）粒径約４メッシュ〜約２００メッシ ュを有するシリカ質または石灰鉱物である粒状骨材から
   なる骨材含有歴青質乳濁液スラリーの被覆物（前記スラ
   リーは上記（Ｂ）１００部当たり約３〜約１５０部の（
   Ａ）を含有する）を適用することを特徴とする舗道表面
   のシール法。