(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アスファルト、下記一般式（１）で表される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であり、前記アスファルトとして加熱溶融したアスファルトを用いて得られた水中油滴型アスファルトエマルジョン。
【化１】
0003841939.tif 000004
[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。]
【請求項２】
一般式（１）で表されるノニオン性乳化剤の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１〜３０、Ｙが１〜８、Ｚが１〜６０の数である請求項１記載の水中油滴型アスファルトエマルジョン。
【請求項３】
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１又は２記載の水中油滴型アスファルトエマルジョン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アスファルトを乳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。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来より、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。
【０００３】
水中油滴型アスファルトエマルジョン用の乳化剤としては、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。
【０００４】
このようなノニオン性乳化剤としては、ポ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。
【０００５】
ノニオン性乳化剤を用いた乳剤に関する技術としては、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。
【０００６】
本発明は、良好な化学的安定性を有しているとともに、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。
【０００７】
【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。
【０００８】
即ち本発明は、下記一般式（１）：
【０００９】
【化２】
0003841939.tif 000002
【００１０】
[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を提供するものである。
【００１１】
また本発明は、アスファルト、前記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を提供するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
一般式（１）で表されるノニオン性乳化剤において、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。
【００１３】
一般式（１）で表されるノニオン性乳化剤は、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。
【００１４】
本発明のアスファルト用ノニオン性乳化剤には、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。
【００１５】
また、本発明のアスファルト用ノニオン性乳化剤には、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。
【００１６】
また、本発明のアスファルト用ノニオン性乳化剤には、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。
【００１７】
また、本発明のアスファルト用ノニオン性乳化剤には、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。
【００１８】
アスファルト用ノニオン性乳化剤は、経済性を考慮し、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。
【００１９】
本発明の水中油滴型アスファルトエマルジョンは、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。
【００２０】
本発明で用いるアスファルトとしては、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等を挙げることができる。
【００２１】
水中油滴型アスファルトエマルジョン中に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２５〜５０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。
【００２２】
水中油滴型アスファルトエマルジョンには、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。
【００２３】
また、水中油滴型アスファルトエマルジョンには、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。
【００２４】
本発明の水中油滴型アスファルトエマルジョンの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。
【００２５】
本発明の水中油滴型アスファルトエマルジョンは、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。
【００２６】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。
【００２７】
実施例１〜６及び比較例１〜６
表１に示した本発明の乳化剤を用い、下記方法でストレ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。
【００２８】
（水中油滴型アスファルトエマルジョンの製造方法）
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４０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。
【００２９】
（アスファルト濃度）
ＪＩＳ  Ｋ  ２２０８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。
【００３０】
（静置安定性）
ＪＩＳ  Ｋ  ２２０８に準じて、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。
【００３１】
【表１】
0003841939.tif 000003
【００３２】
表１の結果から明らかなとおり、本発明の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。
【００３３】
【発明の効果】
本発明のアスファルト用ノニオン性乳化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。