(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アスファルト４０〜８０重量部、水６０〜２０重量部、界面活性剤０．０１〜１０．０重量部および酸価５０〜３００、よう素価５〜２００のトール油脂肪酸および／またはトール油誘導体よりなる性能改善剤０．０１〜５．０重量部を含有することを特徴とするアスファルト乳剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、骨材やセメントと混合して道路などの舗装に用いられるアスファルト乳剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アスファルト乳剤は、これに骨材、フィラー、その他の成分を添付し、これを道路や鉄道あるいは駐車場などの舗装に利用されている。このさい水分が蒸発し、エマルジョンが破壊されアスファルトが硬化するが、この硬化時間は舗装作業の能率あるいは必要とする道路閉鎖時間を大きく左右する原因になっている。
【０００３】
一方、このようにして硬化したアスファルトと骨材の接着性の良否は、舗装の寿命に大きな影響を及ぼす因子であるため、骨材の剥離性をどのように防止するかについて従来種々の提案がなされている。
【０００４】
このようなアスファルトと骨材の剥離性を防止するため米国特許第３８６７１６２号明細書においては、アスファルト５０〜８０重量％、カチオン乳化剤０．０５〜２．０重量％、酸０〜０．５重量％、トール油類よりなる剥離防止剤０．２５〜３重量％および水残量％よりなる組成物であって、そのｐＨが５〜８のアスファルト乳剤が提案されている。前記トール油類については、パルプのアルカリ蒸化液を中和した溶液から得られるロジンや脂肪酸石鹸を回収し、これから遊離のロジンや脂肪酸成分を回収して得られたトール油であり、とくにロジン酸を１０〜３０重量％含有するものが好ましいとされている。しかし、この発明は確かにアスファルトと骨材との剥離性を抑えるうえでは有効であるが、施工後道路が使用可能な強度を持つに至るまでに４〜７日を要するというものである。
【０００５】
特公昭５６−４５８８号公報記載の技術は、剥離防止剤としてアルキル基の炭素数が１１〜１７の飽和脂肪酸を０．５〜３．０％含有するアスファルト乳剤の製法について記載されており、実施例では前記飽和脂肪酸としてステアリン酸が用いられている。しかしながらこの発明においてもアスファルトの養生期間は３〜７日を必要としている。
【０００６】
また、アスファルト乳剤の乳化安定性を与えるため、脂肪族ポリアミンのスルファミン酸塩またはジメチル硫酸塩を使用する技術が特公昭４９−６１７４号公報に、脂肪族ジアミンと脂肪酸を併用する技術が、また、モノアミンまたはポリアミンと飽和または不飽和のカルボン酸とを併用する技術が特開昭５９−１２３５２３号公報にそれぞれ開示されているが、アミン系材料はアスファルト乳剤の製造過程中などにおいて高温にさらされたとき、アンモニア臭を含む悪臭を発生したり、場合によっては装置を腐食したり、爆発の危険が生じたりする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、アスファルト乳剤を用いて舗装作業を行った時、施工後少なくとも３時間以内に硬化が完了するため、工事による交通遮断時間や作業時間を大幅に短縮することができるとともに、アスファルトと骨材との接着性にも優れた新規なアスファルト乳剤を提供する点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、アスファルト乳剤の貯蔵安定性を損なうことなく、硬化時間を短縮するため、アスファルト乳剤に関する研究を進めた結果、アスファルトを乳化する際にベースアルファルトに酸価５０〜３００、よう素価５〜２００のトール油脂肪酸もしくはトール油誘導体を添加配合すると、製造された水中油滴型アスファルト乳剤のアスファルト粒子表面の極性を向上させ、骨材付着性、貯蔵安定性さらには硬化時間（分解時間）調整性に優れた物性を有するアスファルト乳剤が得られたことを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、アスファルト４０〜８０重量部、好ましくは５０〜７０重量部、水６０〜２０重量部、好ましくは５０〜３０重量部、界面活性剤０．０１〜１０．０重量部、好ましくは１．５〜６．０重量部および酸価５０〜３００、よう素価５〜２００のトール油脂肪酸および／またはトール油誘導体よりなる性能改善剤０．０１〜５．０重量部、好ましくは０．１〜２．０重量部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。
【００１０】
前記トール油脂肪酸やトール油誘導体は、よう素価が５〜２００、好ましくは１０〜１８０、さらに好ましくは２０〜１５０であることが必要である。いいかえればある程度の不飽和結合をもつことが必要である。よう素価が５を下まわったものは、硬化時間の短縮がほとんど不可能となり、よう素価が２００を上回るような場合には、硬化時間が短縮されすぎ、舗装作業に問題を生ずる。性能改善剤の使用量が０．０１重量部を下廻ると付着性もほとんど改善されず、また貯蔵安定性も向上しない。また５重量部を上廻ると、作業可能時間が短くなりすぎ、また相対的にアスファルト量が少なくなるので、舗装材としての強度が低下し、さらにはコスト高となる。
【００１１】
前記トール油脂肪酸もしくはトール油誘導体は、硫酸塩パルプやソーダパルプ製造の廃液から得られる樹脂酸や脂肪酸などからなる油状副産物などから製造することができる。具体例は以下に列挙するが、これらのうちから酸価が５０〜３００、よう素価が５〜２００のものを選択する必要がある。
【００１２】
前記樹脂酸としては、（１）脂肪族：アビエチン酸（ロジン中）、ネオアビエチン酸（ロジン中）、ｄ−ピマル酸（ロジン中）、イソ−ｄ−ピマル酸（ロジン中）、ポドカルプ酸（Ｐｏｄｏｃａｒｐｕｓｃｕｐｒｅｓｓｉｎｕｓの脂肪中）、アガテンジカルボン酸（コーパル樹脂中）など、（２）芳香族：安息香酸（安息香、キリンケツ中）、ケイ皮酸（トルーバルサム、ペルーバルサム、安息香、ソゴウ香、アカロイド樹脂中）、ｐ−オキシケイ皮酸（アカロイド樹脂中）など、が挙げられる。
【００１３】
トール油脂肪酸としては、不飽和脂肪酸であるオレイン酸、リノール酸、リノレン酸などが挙げられるが、これに併用して、飽和脂肪酸としてミリスチン酸、パルチミン酸、ステアリン酸なども使用できる。
【００１４】
また、トール油誘導体としては、例えば炭素数３６のダイマー酸、ヒドロキシ脂肪酸、ヒドロキシ脂肪酸エステル、炭素数４５のダイマー酸などが挙げられる。
【００１５】
前記アスファルトは、アスファルト乳剤として使用できるアスファルトであればとくに制限はないが、乳化性がよく、用途の条件に適用するものを選択使用することが好ましい。通常はＪＩＳ  Ｋ  ２２０７に規定されているストレートアスファルトを使用する。
【００１６】
前記界面活性剤としては、カチオン系乳剤、アニオン系乳剤、非イオン系乳剤、両性乳剤が使用できるが、通常アニオン系またはカチオン系のものが用いられる。カチオン系乳化剤としては、脂肪族ジアミン塩、第４級アンモニウム塩などを例示することができ、アニオン系乳化剤としては、石鹸、硫酸化油、高級アルコール硫酸エステル塩、脂肪族スルホン化物、アルキルアリルスルホン酸などを挙げることができる。
【００１７】
界面活性剤のほかに乳化安定剤などを併用することができ、例えばカゼイン、魚膠、ゼラチンなどの親水性コロイドを挙げることができる。
【００１８】
【実施例】
以下に実施例、比較例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例により何等限定されるものではない。
【００１９】
実施例１〜４
針入度６０〜８０のストレートアスファルト１００重量部を１６０℃に加熱溶融し、表１に示す４種類のトール油脂肪酸および／またはトール油誘導体よりなる性能改善剤０．３〜０．５重量部（個々の数値は表１中に記載）を添加して溶解し、ベースアスファルトを調整した。一方、４０℃の温水８９重量部に界面活性剤（樹脂酸とジメチルアミノプロピルアミンとのアマイド）７重量部、８５重量％リン酸４重量部とを添加溶解して乳化液を調整した。前記ベースアスファルト６５重量部と前記乳化液３５重量部とを同時にコロイドミルに通し、アスファルト乳剤を調整した。得られたアスファルト乳剤の性質を表２に示す。
【００２０】
比較例１
実施例１〜４の性能改善剤のかわりにステアリン酸を用い、実施例１〜４と同様にしてアスファルト乳剤を調整した。ステアリン酸の使用量はアスファルト１００重量部に対して０．５重量部を用いた（表１参照）。
得られたアスファルト乳剤の性質を表２に示す。
【００２１】
比較例２
実施例１〜４および比較例１のような性能改善剤を使用せず、実施例１〜４と同様にアスファルト乳剤を調整した。
【００２２】
【表１】
0003957389.tif 000002
【００２３】
【表２】
0003957389.tif 000003
（１）  ＪＩＳ  Ｋ  ２２０８に規定される貯蔵安定度試験を６０℃で行い評価した。
試料乳剤２５０ｇを２４時間放置した後、シリンダー上部と下部の乳剤の蒸発残留分の差を百分率（％）で表わす。
（２）  ＡＳＴＭ  Ｄ  ３９１０に規定されるウェット・トラック摩耗試験を用いて評価した。
摩耗減量をｇ／ｍ2で表わす。
【００２４】
表２に示すように本発明にかかる実施例１〜４のアスファルト乳剤は、貯蔵安定性にすぐれているうえ、ＡＳＴＭ  Ｄ  ３９１０に規定されたウェット・トラック摩耗試験による硬質砂岩および石英斑岩に対する摩耗減量（ｇ／ｍ2）も比較例に較べて抜群の性能を示す。すなわち剥離性が大幅に向上していることが分かる。比較例１のステアリン酸も付着性能はそれなりに改善効果が認められるが、貯蔵安定性が悪化するので、実用的ではない。
【００２５】
実施例５〜７
針入度６０〜８０のストレートアスファルト１００重量部を１６０℃に加熱溶融し、表３に示す各種性能改善剤を０．３重量部、０．５重量部、１．０重量部および２．０重量部をそれぞれ添加溶解し、ベースアスファルトを調整した。一方、４０℃の温水８９重量部に界面活性剤（樹脂酸とジメチルアミノプロピルアミンとのアマイド）７重量部、８５重量％リン酸４重量部を添加、溶解して乳化液を調整した。前記ベースアスファルト６５重量部と前記乳化液３５重量部とを同時にコロイドミルに通し、アスファルト乳剤を調整した。
【００２６】
この乳剤１１重量部を骨材１００重量部、水１０重量部、ポルトランドセメント１重量部とを混合し、混合可能時間を測定し、表３に示した。
【００２７】
表３から明らかなように、本発明の性能改善剤はアスファルトへの添加量により混合可能時間を調整することができるとともに従来の代表的な性能改善剤であるステアリン酸に較べて抜群の作業性があることを示している。
【００２８】
【表３】
0003957389.tif 000004
（３）  混合可能時間とは、乳剤混合物をへらで撹拌可能な時間をいう。これにより作業可能な時間を評価する。
【００２９】
【発明の効果】
１．  水の介在によるアスファルト乳剤と骨材の剥離を防止できる。
２．  乳剤の安定性を向上させることができる。
３．  乳剤の分解特性を調整することができる。
４．  本発明のアスファルト乳剤を使用することにより、アスファルト舗装の常温化が可能であり、舗装に関わるエネルギー消費量の削減など社会的影響も大きい。
５．  アスファルト舗装作業時間が大幅に短縮できる。