JP7655643B2 - 道路舗装用エマルション - Google Patents
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Description
本発明は、道路舗装用エマルション及びその製造方法、並びに、道路舗装用組成物及びカラー舗装用塗料組成物に関する。
近年交通状況の多様化から、車道から明確に区別された歩道や自転車道が整備されることが増えてきた。そのような舗装にカラー舗装を用いることで、着色により車道と自転車道や歩道を明確に区別できる。カラー舗装はアクリル樹脂やポリエステル樹脂の水分散体が主に用いられている。
特許文献１には、常温での施工が可能であって、施工後早期に充分な強度が発現し、効率よく舗装体の形成又は補修を可能とする道路舗装用の組成物として、特定の酸価を有する樹脂（Ａ）を塩基性化合物で中和した水分散体と、炭素数１～５のアルコキシ基及びアミノ基を有するシランカップリング剤と、を含有し道路の舗装における骨材の結合材又は舗装体の表面層を構成する道路舗装用組成物が開示されている。
また、骨材と強固に結合し、塗膜耐水性を向上する効果が期待できる樹脂として、ポリアミド樹脂が知られている。
特許文献２には、実質的に乳化剤や界面活性剤を含まず、良好な密着性、柔軟性、耐薬品性、耐熱接着性を有するポリアミド樹脂塗膜を得ることができる水性分散体であって、室温でも分散安定性に優れ、緻密な塗膜を形成するのに十分な小粒子径のポリアミド樹脂水性分散体として、ジカルボン酸成分として特定量のダイマー酸を含み、特定の酸価及び特定の数平均粒子径を有するダイマー酸系ポリアミド樹脂が水性媒体中に分散した水性分散体であって、特定の塩基性化合物を含有し、かつ特定の水性分散化助剤を実質的に含有しないポリアミド樹脂水性分散体が開示されている。
特許文献１には、常温での施工が可能であって、施工後早期に充分な強度が発現し、効率よく舗装体の形成又は補修を可能とする道路舗装用の組成物として、特定の酸価を有する樹脂（Ａ）を塩基性化合物で中和した水分散体と、炭素数１～５のアルコキシ基及びアミノ基を有するシランカップリング剤と、を含有し道路の舗装における骨材の結合材又は舗装体の表面層を構成する道路舗装用組成物が開示されている。
また、骨材と強固に結合し、塗膜耐水性を向上する効果が期待できる樹脂として、ポリアミド樹脂が知られている。
特許文献２には、実質的に乳化剤や界面活性剤を含まず、良好な密着性、柔軟性、耐薬品性、耐熱接着性を有するポリアミド樹脂塗膜を得ることができる水性分散体であって、室温でも分散安定性に優れ、緻密な塗膜を形成するのに十分な小粒子径のポリアミド樹脂水性分散体として、ジカルボン酸成分として特定量のダイマー酸を含み、特定の酸価及び特定の数平均粒子径を有するダイマー酸系ポリアミド樹脂が水性媒体中に分散した水性分散体であって、特定の塩基性化合物を含有し、かつ特定の水性分散化助剤を実質的に含有しないポリアミド樹脂水性分散体が開示されている。
特許文献１に記載の技術において、舗装の塗膜耐水性及び耐久性が十分でない場合がある。
また、特許文献２に記載のポリアミド樹脂を使用する場合は、アミド結合が有する強い分子間相互作用により粒子同士が凝集を引き起こすため、水分散体を得ることが難しい場合がある。特許文献２には、高圧条件下で分散を行うことで室温でも安定したエマルションが得られることが記載されているが、該技術において高圧条件下で分散を行うため、分解を誘発しやすく特に高温下での保存安定性が低い場合がある。
本発明は、高温下での保存安定性を有する道路舗装用エマルションに関する。
また、特許文献２に記載のポリアミド樹脂を使用する場合は、アミド結合が有する強い分子間相互作用により粒子同士が凝集を引き起こすため、水分散体を得ることが難しい場合がある。特許文献２には、高圧条件下で分散を行うことで室温でも安定したエマルションが得られることが記載されているが、該技術において高圧条件下で分散を行うため、分解を誘発しやすく特に高温下での保存安定性が低い場合がある。
本発明は、高温下での保存安定性を有する道路舗装用エマルションに関する。
本発明は、以下の〔１〕～〔４〕に関する。
〔１〕ポリアミド（Ａ）、並びに、炭素数８以上２４以下の分岐鎖脂肪族カルボン酸及び炭素数８以上２４以下の２級カルボキシ基含有直鎖脂肪族カルボン酸から選択される少なくとも１種のカルボン酸化合物（Ｂ）を含む、道路舗装用エマルション。
〔２〕下記工程１を含む、道路舗装用エマルションの製造方法。
工程１：ポリアミド（Ａ）及びカルボン酸化合物（Ｂ）の有機溶媒溶液に水系媒体を添加して転相乳化する工程
〔３〕 上記〔１〕に記載の道路舗装用エマルション及び珪砂を含有する、道路舗装用組成物。
〔４〕 上記〔３〕に記載の道路舗装用組成物において、更に顔料を含有する、カラー舗装用塗料組成物。
〔１〕ポリアミド（Ａ）、並びに、炭素数８以上２４以下の分岐鎖脂肪族カルボン酸及び炭素数８以上２４以下の２級カルボキシ基含有直鎖脂肪族カルボン酸から選択される少なくとも１種のカルボン酸化合物（Ｂ）を含む、道路舗装用エマルション。
〔２〕下記工程１を含む、道路舗装用エマルションの製造方法。
工程１：ポリアミド（Ａ）及びカルボン酸化合物（Ｂ）の有機溶媒溶液に水系媒体を添加して転相乳化する工程
〔３〕 上記〔１〕に記載の道路舗装用エマルション及び珪砂を含有する、道路舗装用組成物。
〔４〕 上記〔３〕に記載の道路舗装用組成物において、更に顔料を含有する、カラー舗装用塗料組成物。
本発明によれば、高温下での保存安定性を有する道路舗装用エマルションを提供することができる。
［道路舗装用エマルション］
本発明の道路舗装用エマルションは、ポリアミド（Ａ）、並びに、炭素数８以上２４以下の分岐鎖脂肪族カルボン酸及び炭素数８以上２４以下の２級カルボキシ基含有直鎖脂肪族カルボン酸から選択される少なくとも１種のカルボン酸化合物（Ｂ）を含む。
以上によれば、高温下での保存安定性を有する道路舗装用エマルションが得られる。更にこの技術を応用して、道路舗装用組成物及びカラー舗装用塗料組成物を提供することができる。
本発明の効果が得られる詳細な機構は不明であるが、一部は以下のように考えられる。
本発明はポリアミドを分散する際に、炭素数８以上２４以下の分岐鎖脂肪族カルボン酸化合物及び炭素数８以上２４以下の２級カルボキシ基含有直鎖脂肪族カルボン酸化合物から選択される少なくとも１種のカルボン酸化合物を使用することで有機溶剤への溶解性と、ポリアミド樹脂との相溶性がともに良好であり、分散液にした際に分離することなく均一な粒子を得ることができる。さらに末端カルボン酸を中和することで、相溶性を低下させることなく分散体の静電反発を向上できるため、屋外などの過酷な条件である高温での保存安定性にも優れる。
本発明の道路舗装用エマルションは、ポリアミド（Ａ）、並びに、炭素数８以上２４以下の分岐鎖脂肪族カルボン酸及び炭素数８以上２４以下の２級カルボキシ基含有直鎖脂肪族カルボン酸から選択される少なくとも１種のカルボン酸化合物（Ｂ）を含む。
以上によれば、高温下での保存安定性を有する道路舗装用エマルションが得られる。更にこの技術を応用して、道路舗装用組成物及びカラー舗装用塗料組成物を提供することができる。
本発明の効果が得られる詳細な機構は不明であるが、一部は以下のように考えられる。
本発明はポリアミドを分散する際に、炭素数８以上２４以下の分岐鎖脂肪族カルボン酸化合物及び炭素数８以上２４以下の２級カルボキシ基含有直鎖脂肪族カルボン酸化合物から選択される少なくとも１種のカルボン酸化合物を使用することで有機溶剤への溶解性と、ポリアミド樹脂との相溶性がともに良好であり、分散液にした際に分離することなく均一な粒子を得ることができる。さらに末端カルボン酸を中和することで、相溶性を低下させることなく分散体の静電反発を向上できるため、屋外などの過酷な条件である高温での保存安定性にも優れる。
本発明の道路舗装用エマルションは、ポリアミド（Ａ）及びカルボン酸化合物（Ｂ）が水系媒体中に分散してなる、Ｏ／Ｗ型エマルションである。
水系媒体は、水が質量比で最大割合を占めている分散媒体である。水系媒体中の水の含有量は、保存安定性観点から、好ましくは６０質量％以上、より好ましくは７５質量％以上、更に好ましくは９０質量％以上であり、そして、１００質量％以下である。
水以外の成分としては、メタノール、エタノール等の炭素数１以上５以下のアルキルアルコール；アセトン、メチルエチルケトン等の炭素数３以上５以下のジアルキルケトン；テトラヒドロフラン等の環状エーテル等の水に溶解する有機溶媒が挙げられる。
本発明の好ましい態様の１つは、水系媒体が実質的に水のみからなる。
水系媒体は、水が質量比で最大割合を占めている分散媒体である。水系媒体中の水の含有量は、保存安定性観点から、好ましくは６０質量％以上、より好ましくは７５質量％以上、更に好ましくは９０質量％以上であり、そして、１００質量％以下である。
水以外の成分としては、メタノール、エタノール等の炭素数１以上５以下のアルキルアルコール；アセトン、メチルエチルケトン等の炭素数３以上５以下のジアルキルケトン；テトラヒドロフラン等の環状エーテル等の水に溶解する有機溶媒が挙げられる。
本発明の好ましい態様の１つは、水系媒体が実質的に水のみからなる。
道路舗装用エマルションにおけるポリアミド（Ａ）及びカルボン酸化合物（Ｂ）の合計固形分含有量は、保存安定性の観点から、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは１５質量％以上、更に好ましくは２０質量％以上であり、そして、分散性の観点から、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは４５質量％以下、更に好ましくは４０質量％以下である。
道路舗装用エマルションにおけるエマルション粒子の体積中位粒径（Ｄ５０）は、分散性の観点から、好ましくは５０ｎｍ以上、より好ましくは８０ｎｍ以上、更に好ましくは１００ｎｍ以上であり、そして、好ましくは１５００ｎｍ以下、より好ましくは１０００ｎｍ以下、更に好ましくは３００ｎｍ以下である。
体積中位粒径は、ポリアミド（Ａ）の分子量、酸価、中和度の調整や転相乳化条件等を変えることによって適宜調整することができる。
本明細書において、体積中位粒径（Ｄ５０）とは、体積分率で計算した累積体積頻度が粒径の小さい方から計算して５０％になる粒径を意味する。体積中位粒径（Ｄ５０）は、後述の実施例に記載の方法で求めることができる。
体積中位粒径は、ポリアミド（Ａ）の分子量、酸価、中和度の調整や転相乳化条件等を変えることによって適宜調整することができる。
本明細書において、体積中位粒径（Ｄ５０）とは、体積分率で計算した累積体積頻度が粒径の小さい方から計算して５０％になる粒径を意味する。体積中位粒径（Ｄ５０）は、後述の実施例に記載の方法で求めることができる。
〔ポリアミド（Ａ）〕
ポリアミドは、アミド結合（－ＣＯＮＨ－）を有する高分子化合物であり、カルボン酸成分由来の構成成分及びアミン成分由来の構成成分を含む。すなわち、カルボン酸成分とアミン成分の重縮合物である。ポリアミドは、カルボン酸成分とアミン成分との縮重合反応、環状ラクタムの開環重合反応、アミノ酸やその誘導体の自己縮合反応等により得ることができる。
ポリアミドは、アミド結合（－ＣＯＮＨ－）を有する高分子化合物であり、カルボン酸成分由来の構成成分及びアミン成分由来の構成成分を含む。すなわち、カルボン酸成分とアミン成分の重縮合物である。ポリアミドは、カルボン酸成分とアミン成分との縮重合反応、環状ラクタムの開環重合反応、アミノ酸やその誘導体の自己縮合反応等により得ることができる。
（カルボン酸成分）
カルボン酸成分としては、一価カルボン酸、二価カルボン酸、重合脂肪酸を用いることができる。
一価カルボン酸としては、炭素数４以上、好ましくは炭素数８以上、より好ましくは炭素数１２以上であり、そして炭素数２４以下、好ましくは炭素数２２以下の飽和又は不飽和脂肪族一価カルボン酸が挙げられる。
飽和脂肪族一価カルボン酸の具体例としては、酪酸、吉草酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラギジン酸、ベヘン酸等が挙げられる。
不飽和脂肪族一価カルボン酸としては、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エイコセン酸、エルシン酸、天然油脂より得られる混合脂肪酸（トール油脂肪酸、米ヌカ脂肪酸、大豆油脂肪酸、牛脂脂肪酸等）等が挙げられる。
二価カルボン酸としては、炭素数４以上、好ましくは炭素数６以上の脂肪族又は芳香族二価カルボン酸が挙げられ、その具体例としては、コハク酸、アルケニルコハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等が挙げられる。
カルボン酸成分としては、一価カルボン酸、二価カルボン酸、重合脂肪酸を用いることができる。
一価カルボン酸としては、炭素数４以上、好ましくは炭素数８以上、より好ましくは炭素数１２以上であり、そして炭素数２４以下、好ましくは炭素数２２以下の飽和又は不飽和脂肪族一価カルボン酸が挙げられる。
飽和脂肪族一価カルボン酸の具体例としては、酪酸、吉草酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラギジン酸、ベヘン酸等が挙げられる。
不飽和脂肪族一価カルボン酸としては、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エイコセン酸、エルシン酸、天然油脂より得られる混合脂肪酸（トール油脂肪酸、米ヌカ脂肪酸、大豆油脂肪酸、牛脂脂肪酸等）等が挙げられる。
二価カルボン酸としては、炭素数４以上、好ましくは炭素数６以上の脂肪族又は芳香族二価カルボン酸が挙げられ、その具体例としては、コハク酸、アルケニルコハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等が挙げられる。
重合脂肪酸は、不飽和結合を有する一塩基性脂肪酸を重合して得られる重合物、又は不飽和結合を有する一塩基性脂肪酸のエステル化物を重合して得られる重合物である。重合脂肪酸としては、植物油脂由来の二価カルボン酸の脱水縮合反応により得られるものが挙げられる。
不飽和結合を有する一塩基性脂肪酸としては、通常１以上３以下の不飽和結合を有する総炭素数が８以上２４以下の不飽和脂肪酸が挙げられ、その具体例としては、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、天然の乾性油脂肪酸、天然の半乾性油脂肪酸等が挙げられる。
また、不飽和結合を有する一塩基性脂肪酸のエステル化物としては、上記不飽和結合を有する一塩基性脂肪酸と脂肪族アルコール、好ましくは、炭素数１以上３以下の脂肪族アルコールとのエステル化物が挙げられる。
不飽和結合を有する一塩基性脂肪酸を重合して得られる重合物、又は不飽和結合を有する一塩基性脂肪酸のエステル化物を重合して得られる重合物である重合脂肪酸は、二量体を主成分とするものが好ましい。例えば、炭素数１８以上の不飽和脂肪酸の重合物として、その組成が、炭素数１８の一塩基酸（単量体）０～１０質量％、炭素数３６の二塩基酸（二量体）６０～９９質量％、炭素数５４の三塩基酸以上の酸（三量体以上）３０質量％以下のものが市販品として入手できる。
上記のカルボン酸成分は、単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができ、一価カルボン酸と重合脂肪酸とを併用することがより好ましい。
不飽和結合を有する一塩基性脂肪酸としては、通常１以上３以下の不飽和結合を有する総炭素数が８以上２４以下の不飽和脂肪酸が挙げられ、その具体例としては、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、天然の乾性油脂肪酸、天然の半乾性油脂肪酸等が挙げられる。
また、不飽和結合を有する一塩基性脂肪酸のエステル化物としては、上記不飽和結合を有する一塩基性脂肪酸と脂肪族アルコール、好ましくは、炭素数１以上３以下の脂肪族アルコールとのエステル化物が挙げられる。
不飽和結合を有する一塩基性脂肪酸を重合して得られる重合物、又は不飽和結合を有する一塩基性脂肪酸のエステル化物を重合して得られる重合物である重合脂肪酸は、二量体を主成分とするものが好ましい。例えば、炭素数１８以上の不飽和脂肪酸の重合物として、その組成が、炭素数１８の一塩基酸（単量体）０～１０質量％、炭素数３６の二塩基酸（二量体）６０～９９質量％、炭素数５４の三塩基酸以上の酸（三量体以上）３０質量％以下のものが市販品として入手できる。
上記のカルボン酸成分は、単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができ、一価カルボン酸と重合脂肪酸とを併用することがより好ましい。
カルボン酸成分の中では、少なくとも一価カルボン酸を含むことが好ましく、その含有量は、カルボン酸成分全量基準で、保存安定性の観点から、好ましくは５モル当量％以上、より好ましくは８モル当量％以上、更に好ましくは１０モル当量％以上であり、そして、好ましくは５０モル当量％以下である。
カルボン酸成分として、一価カルボン酸と重合脂肪酸を併用する場合は、含有量は、カルボン酸成分全量基準で、一価カルボン酸が、好ましくは１０モル当量％以上、より好ましくは１５モル当量％以上であり、そして、好ましくは５０モル当量％未満、より好ましくは４０モル当量％未満である。また、カルボン酸成分全量基準で、重合脂肪酸が、好ましくは５０モル当量％以上、より好ましくは６０モル当量％以上であり、そして、好ましくは９０モル当量％未満、より好ましくは８５モル当量％未満である。
カルボン酸成分として、一価カルボン酸と重合脂肪酸を併用する場合は、含有量は、カルボン酸成分全量基準で、一価カルボン酸が、好ましくは１０モル当量％以上、より好ましくは１５モル当量％以上であり、そして、好ましくは５０モル当量％未満、より好ましくは４０モル当量％未満である。また、カルボン酸成分全量基準で、重合脂肪酸が、好ましくは５０モル当量％以上、より好ましくは６０モル当量％以上であり、そして、好ましくは９０モル当量％未満、より好ましくは８５モル当量％未満である。
（アミン成分）
アミン成分としては、ポリアミン、アミノカルボン酸、アミノアルコール等が挙げられる。
アミン成分としては、ポリアミン、アミノカルボン酸、アミノアルコール等が挙げられる。
ポリアミンとしては、脂肪族ジアミン、脂肪族トリアミン、脂環式ジアミン、芳香族ジアミン等が挙げられる。
脂肪族ジアミンとしては、炭素数２以上６以下の脂肪族ジアミンが好ましく、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等が挙げられる。中でも、好ましくは、エチレンジアミン及びヘキサメチレンジアミンである。
脂肪族トリアミンとしては、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、ベンゼントリアミン等が挙げられる。中でも、好ましくは、ジエチレントリアミンである。
脂環式ジアミンとしては、イソホロンジアミン、トリシクロデカンジアミン、ノルボルナンジアミンなどが挙げられる。中でも、好ましくは、イソホロンジアミンである。
芳香族ジアミンとしては、キシリレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン、ジアミノジフェニルスルホン、メチレンビスクロロアニリン等が挙げられる。中でも、好ましくは、キシリレンジアミンである。
脂肪族ジアミンとしては、炭素数２以上６以下の脂肪族ジアミンが好ましく、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等が挙げられる。中でも、好ましくは、エチレンジアミン及びヘキサメチレンジアミンである。
脂肪族トリアミンとしては、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、ベンゼントリアミン等が挙げられる。中でも、好ましくは、ジエチレントリアミンである。
脂環式ジアミンとしては、イソホロンジアミン、トリシクロデカンジアミン、ノルボルナンジアミンなどが挙げられる。中でも、好ましくは、イソホロンジアミンである。
芳香族ジアミンとしては、キシリレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン、ジアミノジフェニルスルホン、メチレンビスクロロアニリン等が挙げられる。中でも、好ましくは、キシリレンジアミンである。
ポリアミンは、保存安定性の観点から、脂肪族ジアミン、脂肪族トリアミン、脂環式ジアミン及び芳香族ジアミンから選ばれる、同種又は異種の少なくとも２種以上のポリアミンを含み、少なくとも１種は脂肪族ジアミンである。中でも、アミン成分は、２種以上のポリアミンとして、好ましくは１種の脂肪族ジアミン、並びに、別の１種以上の脂肪族ジアミン、１種以上の脂肪族トリアミン、１種以上の脂環式トリアミン及び１種以上の芳香族ジアミンから選ばれる１種以上の合計２種以上のポリアミン、より好ましくは２種以上の脂肪族ジアミン及び１種以上の脂環式ジアミンの合計３種以上のポリアミンを含む。
アミン成分が構造の異なる２種以上のポリアミンを含むことによって、ポリアミド分子同士のアミド基の配向性を調整することができる。これによって、ポリアミドの分子間相互作用等を起因とした結晶化や水素結合量を低減できることから、分散体の凝集を抑制することができると考えられる。さらに、構造の異なる２種以上ポリアミンを含むことによって、ポリアミドの軟化点を下げることが可能となり、所望の軟化点を容易に調整できる。なお、アミン成分が単一種からなる場合、該ポリアミドは高い軟化点を示す傾向がある。
アミン成分が構造の異なる２種以上のポリアミンを含むことによって、ポリアミド分子同士のアミド基の配向性を調整することができる。これによって、ポリアミドの分子間相互作用等を起因とした結晶化や水素結合量を低減できることから、分散体の凝集を抑制することができると考えられる。さらに、構造の異なる２種以上ポリアミンを含むことによって、ポリアミドの軟化点を下げることが可能となり、所望の軟化点を容易に調整できる。なお、アミン成分が単一種からなる場合、該ポリアミドは高い軟化点を示す傾向がある。
２種以上の脂肪族ジアミンとしては、エチレンジアミンとヘキサメチレンジアミンが好ましい。また、脂環式ジアミンとして、イソホロンジアミンが好ましい
ポリアミン中、最多量のポリアミン種は、好ましくは脂肪族ジアミンであり、より好ましくはエチレンジアミンである。最多量のポリアミン種の量は、保存安定性の観点から、アミン成分全量に対して、好ましくは５５モル％以上、より好ましくは６０モル％以上、更に好ましくは６５モル％以上であり、そして、好ましくは８５モル％以下、より好ましくは８０モル％以下、さらに好ましくは７５モル％以下である。
脂環式ジアミンを含有する場合、その含有量は、アミン全量に対して、好ましくは１モル％以上、より好ましくは２モル％以上、更に好ましくは３モル％以上であり、そして、好ましくは１０モル％以下、より好ましくは８モル％以下、更に好ましくは７モル％以下である。
脂環式ジアミンを含有する場合、その含有量は、アミン全量に対して、好ましくは１モル％以上、より好ましくは２モル％以上、更に好ましくは３モル％以上であり、そして、好ましくは１０モル％以下、より好ましくは８モル％以下、更に好ましくは７モル％以下である。
（ポリアミドの物性）
本発明で用いられるポリアミドの軟化点は、保存安定性の観点から、好ましくは６０℃以上、より好ましくは７０℃以上、更に好ましくは７５℃以上、更に好ましくは８０℃以上であり、そして、好ましくは１０５℃以下、より好ましくは１００℃以下、更に好ましくは９５℃以下である。
ポリアミドの酸価は、同様の観点から、好ましくは１５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、より好ましくは１８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、更に好ましくは２２ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であり、そして、好ましくは５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、より好ましくは４０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、更に好ましくは３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。
ポリアミドのアミン価は、同様の観点から、好ましくは０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、より好ましくは０．２ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、更に好ましくは０．４ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であり、そして、好ましくは７ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、より好ましくは５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、更に好ましくは３ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。
ポリアミドの軟化点、酸価及びアミン価は、実施例に記載の方法により測定することができる。
ポリアミドは、同様の観点から、ＪＩＳ－Ｋ７１２１に準じた示差走査熱量測定（ＤＳＣ）において、２０℃／ｍｉｎで降温し、５℃／ｍｉｎで降温したときに得られる結晶化熱量（ΔＨｃ）は、好ましくは２Ｊ／ｇ超、より好ましくは３Ｊ／ｇ以上、更に好ましくは４．５Ｊ／ｇ以上であり、そして、好ましくは１３Ｊ／ｇ以下、より好ましくは１０Ｊ／ｇ以下、更に好ましくは８Ｊ／ｇ以下である。
結晶化熱量（ΔＨｃ）は、ポリアミドを昇温速度２０℃／ｍｉｎで昇温し、５℃／ｍｉｎで降温したときに現れる発熱ピーク（結晶化ピーク）の温度を結晶化ピーク温度Ｔｃ（℃）としたときの、Ｔｃのピーク面積であり、その測定は、実施例に記載の方法で行うことができる。
本発明で用いられるポリアミドの軟化点は、保存安定性の観点から、好ましくは６０℃以上、より好ましくは７０℃以上、更に好ましくは７５℃以上、更に好ましくは８０℃以上であり、そして、好ましくは１０５℃以下、より好ましくは１００℃以下、更に好ましくは９５℃以下である。
ポリアミドの酸価は、同様の観点から、好ましくは１５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、より好ましくは１８ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、更に好ましくは２２ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であり、そして、好ましくは５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、より好ましくは４０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、更に好ましくは３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。
ポリアミドのアミン価は、同様の観点から、好ましくは０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、より好ましくは０．２ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、更に好ましくは０．４ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であり、そして、好ましくは７ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、より好ましくは５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、更に好ましくは３ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。
ポリアミドの軟化点、酸価及びアミン価は、実施例に記載の方法により測定することができる。
ポリアミドは、同様の観点から、ＪＩＳ－Ｋ７１２１に準じた示差走査熱量測定（ＤＳＣ）において、２０℃／ｍｉｎで降温し、５℃／ｍｉｎで降温したときに得られる結晶化熱量（ΔＨｃ）は、好ましくは２Ｊ／ｇ超、より好ましくは３Ｊ／ｇ以上、更に好ましくは４．５Ｊ／ｇ以上であり、そして、好ましくは１３Ｊ／ｇ以下、より好ましくは１０Ｊ／ｇ以下、更に好ましくは８Ｊ／ｇ以下である。
結晶化熱量（ΔＨｃ）は、ポリアミドを昇温速度２０℃／ｍｉｎで昇温し、５℃／ｍｉｎで降温したときに現れる発熱ピーク（結晶化ピーク）の温度を結晶化ピーク温度Ｔｃ（℃）としたときの、Ｔｃのピーク面積であり、その測定は、実施例に記載の方法で行うことができる。
（中和度）
ポリアミドは、分散性の観点から、酸基の少なくとも一部を中和することができる。この場合の中和剤の使用当量は、好ましくは８０モル％以上、より好ましくは９０モル％以上、更に好ましくは９５モル％以上であり、そして、好ましくは１４０モル％以下、より好ましくは１２０モル％以下である、更に好ましくは１１０モル％以下である。
ここで中和度（モル％）は、具体的には、次式によって求めることができる。中和度が１００モル％以下の場合、中和剤の使用当量と同義である。
中和度（モル％）＝〔｛中和剤の添加質量（ｇ）／中和剤の当量｝／［｛ポリアミドの酸価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）×ポリアミドの質量（ｇ）｝／（５６×１，０００）］〕×１００
ポリアミドの中和に用いる中和剤としては、塩基性化合物等が挙げられる。塩基性化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等のアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の水酸化物、アンモニア、有機アミン類が挙げられ、高温安定性の観点から、好ましくはアンモニア又は有機アミン類である。有機アミン類としては、トリエチルアミン、Ｎ，Ｎ－ジエチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ－ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン等が好ましい。好ましくは含窒素塩基性物質、より好ましくはＮ，Ｎ－ジメチルエタノールアミンである。
ポリアミドは、分散性の観点から、酸基の少なくとも一部を中和することができる。この場合の中和剤の使用当量は、好ましくは８０モル％以上、より好ましくは９０モル％以上、更に好ましくは９５モル％以上であり、そして、好ましくは１４０モル％以下、より好ましくは１２０モル％以下である、更に好ましくは１１０モル％以下である。
ここで中和度（モル％）は、具体的には、次式によって求めることができる。中和度が１００モル％以下の場合、中和剤の使用当量と同義である。
中和度（モル％）＝〔｛中和剤の添加質量（ｇ）／中和剤の当量｝／［｛ポリアミドの酸価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）×ポリアミドの質量（ｇ）｝／（５６×１，０００）］〕×１００
ポリアミドの中和に用いる中和剤としては、塩基性化合物等が挙げられる。塩基性化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等のアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の水酸化物、アンモニア、有機アミン類が挙げられ、高温安定性の観点から、好ましくはアンモニア又は有機アミン類である。有機アミン類としては、トリエチルアミン、Ｎ，Ｎ－ジエチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ－ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン等が好ましい。好ましくは含窒素塩基性物質、より好ましくはＮ，Ｎ－ジメチルエタノールアミンである。
（ポリアミドの製造方法）
ポリアミドは、カルボン酸成分とアミン成分とを、好ましくは一価カルボン酸と重合脂肪酸とを含むカルボン酸成分と、ポリアミンを含むアミン成分とを、公知の反応条件下で重縮合反応させることにより得ることができる。
本発明に用いられるポリアミドは、保存安定性の観点から、アミン成分に対しカルボン酸成分のモル当量比を過剰にすることが好ましい。具体的には、アミン成分のアミノ基に対するカルボン酸成分のカルボキシ基のモル当量比（カルボキシ基／アミノ基）は好ましくは１．０／１．０超、より好ましくは１．１５／１．０以上、更に好ましくは１．１／１．０以上であり、そして、好ましくは１．４／１．０以下、より好ましくは１．３／１．０以下、更に好ましくは１．２５／１．０以下である。
重縮合反応温度は、好ましくは１８０℃以上、より好ましくは１９０℃以上であり、そして、好ましくは２５０℃以下、より好ましくは２４０℃以下である。
ポリアミドは、このカルボン酸成分とアミン成分のモル当量比条件下、反応温度と反応時間の調整、場合によっては一価カルボン酸やモノアミンの添加によって、容易に製造することができる。
ポリアミドは、カルボン酸成分とアミン成分とを、好ましくは一価カルボン酸と重合脂肪酸とを含むカルボン酸成分と、ポリアミンを含むアミン成分とを、公知の反応条件下で重縮合反応させることにより得ることができる。
本発明に用いられるポリアミドは、保存安定性の観点から、アミン成分に対しカルボン酸成分のモル当量比を過剰にすることが好ましい。具体的には、アミン成分のアミノ基に対するカルボン酸成分のカルボキシ基のモル当量比（カルボキシ基／アミノ基）は好ましくは１．０／１．０超、より好ましくは１．１５／１．０以上、更に好ましくは１．１／１．０以上であり、そして、好ましくは１．４／１．０以下、より好ましくは１．３／１．０以下、更に好ましくは１．２５／１．０以下である。
重縮合反応温度は、好ましくは１８０℃以上、より好ましくは１９０℃以上であり、そして、好ましくは２５０℃以下、より好ましくは２４０℃以下である。
ポリアミドは、このカルボン酸成分とアミン成分のモル当量比条件下、反応温度と反応時間の調整、場合によっては一価カルボン酸やモノアミンの添加によって、容易に製造することができる。
〔カルボン酸化合物（Ｂ）〕
本発明の道路舗装用エマルションは、炭素数８以上２４以下の分岐鎖脂肪族カルボン酸及び炭素数８以上２４以下の２級カルボキシ基含有直鎖脂肪族カルボン酸から選択される少なくとも１種のカルボン酸化合物（Ｂ）を含む。
「２級カルボキシ基」とは、カルボキシ基が結合する炭素原子が、２個の炭素原子が結合した第２級炭素原子であるカルボキシ基をいう。
本発明の道路舗装用エマルションは、炭素数８以上２４以下の分岐鎖脂肪族カルボン酸及び炭素数８以上２４以下の２級カルボキシ基含有直鎖脂肪族カルボン酸から選択される少なくとも１種のカルボン酸化合物（Ｂ）を含む。
「２級カルボキシ基」とは、カルボキシ基が結合する炭素原子が、２個の炭素原子が結合した第２級炭素原子であるカルボキシ基をいう。
カルボン酸化合物（Ｂ）は、モノカルボン酸、ジカルボン酸、３価以上の多価カルボン酸が挙げられ、保存安定性の観点から、好ましくはモノカルボン酸である。
カルボン酸（Ｂ）は、耐水性の発現を早める観点から、炭素数が８以上であり、好ましくは１０以上、より好ましくは１２以上、更に好ましくは１４以上であり、そして、２４以下であり、好ましくは２３以下、より好ましくは２２以下、更に好ましくは２０以下である。
炭素数８以上２４以下の分岐鎖脂肪族カルボン酸化合物及び炭素数８以上２４以下の２級カルボキシ基含有直鎖脂肪族カルボン酸化合物の具体例としては、イソステアリン酸（２，２，４，８，１０，１０－ヘキサメチルウンデカン－５－カルボン酸）、１６－メチルヘプタデカン酸、２－ヘキシルデカン酸、２－エチルヘキサン酸、４－メチルノナン酸、オクチルデカン酸、ヘキシルドデカン酸、イソアラキン酸、２－プロピル吉草酸等が挙げられる。これらのカルボン酸化合物は、１種又は２種以上を用いてもよい。
カルボン酸（Ｂ）は、耐水性の発現を早める観点から、炭素数が８以上であり、好ましくは１０以上、より好ましくは１２以上、更に好ましくは１４以上であり、そして、２４以下であり、好ましくは２３以下、より好ましくは２２以下、更に好ましくは２０以下である。
炭素数８以上２４以下の分岐鎖脂肪族カルボン酸化合物及び炭素数８以上２４以下の２級カルボキシ基含有直鎖脂肪族カルボン酸化合物の具体例としては、イソステアリン酸（２，２，４，８，１０，１０－ヘキサメチルウンデカン－５－カルボン酸）、１６－メチルヘプタデカン酸、２－ヘキシルデカン酸、２－エチルヘキサン酸、４－メチルノナン酸、オクチルデカン酸、ヘキシルドデカン酸、イソアラキン酸、２－プロピル吉草酸等が挙げられる。これらのカルボン酸化合物は、１種又は２種以上を用いてもよい。
道路舗装用エマルション中のカルボン酸化合物（Ｂ）の含有量は、保存安定性の観点から、ポリアミド（Ａ）及びカルボン酸化合物（Ｂ）の合計含有量１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上、より好ましくは３質量部以上、更に好ましくは６質量部以上であり、そして、好ましくは２０質量部以下、より好ましくは１８質量部以下、更に好ましくは１４質量部以下である。
換言すると、カルボン酸化合物（Ｂ）に対するポリアミド（Ａ）の質量比〔（Ａ）：（Ｂ）〕は、耐摩耗性の観点から、好ましくは８０：２０以上、より好ましくは８２：１８以上、更に好ましくは８６：１４以上であり、そして、好ましくは９９：１以下、より好ましくは９７：３以下、更に好ましくは９４：６以下である。
換言すると、カルボン酸化合物（Ｂ）に対するポリアミド（Ａ）の質量比〔（Ａ）：（Ｂ）〕は、耐摩耗性の観点から、好ましくは８０：２０以上、より好ましくは８２：１８以上、更に好ましくは８６：１４以上であり、そして、好ましくは９９：１以下、より好ましくは９７：３以下、更に好ましくは９４：６以下である。
［道路舗装用エマルションの製造方法］
本発明の道路舗装用エマルションは、公知のポリアミドの分散方法により製造することができる。例えば、ポリアミド（Ａ）及びカルボン酸化合物（Ｂ）を、水系媒体中で、必要に応じて界面活性剤存在下で、乳化機により強制乳化させる方法、転相乳化する方法等が挙げられる。道路舗装用エマルションの製造方法は、保存安定性の観点から、好ましくは転相乳化する方法である。
本発明の道路舗装用エマルションは、公知のポリアミドの分散方法により製造することができる。例えば、ポリアミド（Ａ）及びカルボン酸化合物（Ｂ）を、水系媒体中で、必要に応じて界面活性剤存在下で、乳化機により強制乳化させる方法、転相乳化する方法等が挙げられる。道路舗装用エマルションの製造方法は、保存安定性の観点から、好ましくは転相乳化する方法である。
〔工程１〕
道路舗装用エマルションの製造方法の好ましい態様は、下記の工程１を含む。
工程１：ポリアミド（Ａ）及びカルボン酸化合物（Ｂ）の有機溶媒溶液に水系媒体を添加して転相乳化する工程
（有機溶媒）
工程１おける有機溶媒溶液は、ポリアミド（Ａ）及びカルボン酸化合物（Ｂ）を有機溶媒に溶解させた溶液である。
有機溶媒としては、アセトン、イソプロピルアルコール、メチルエチルケトン及びテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）等が挙げられ、好ましくは水溶性で水より沸点の低い有機溶媒である。
特に、有機溶媒として、好ましくはイソプロピルアルコールとＴＨＦの混合溶媒である。この場合、イソプロピルアルコール／ＴＨＦの質量比は、好ましくは４０／６０以上、より好ましくは４５／５５以上、そして、好ましくは６０／４０以下、より好ましくは５５／４５以下であり、更に好ましくは５０／５０以下である。
有機溶媒の使用量は、ポリアミド（Ａ）及びカルボン酸化合物（Ｂ）の合計質量１００質量部に対し、好ましくは８０質量部以上、より好ましくは９０質量部以上であり、そして、２００質量部以下、より好ましくは１５０質量部以下である。
転相乳化時の有機溶媒相（油相）の温度は、保存安定性の観点から、好ましくは１０℃以上、より好ましくは１５℃以上、更に好ましくは２０℃以上であり、そして、好ましくは７０℃以下、より好ましくは５０℃以下、更に好ましくは４０℃以下である。
道路舗装用エマルションの製造方法の好ましい態様は、下記の工程１を含む。
工程１：ポリアミド（Ａ）及びカルボン酸化合物（Ｂ）の有機溶媒溶液に水系媒体を添加して転相乳化する工程
（有機溶媒）
工程１おける有機溶媒溶液は、ポリアミド（Ａ）及びカルボン酸化合物（Ｂ）を有機溶媒に溶解させた溶液である。
有機溶媒としては、アセトン、イソプロピルアルコール、メチルエチルケトン及びテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）等が挙げられ、好ましくは水溶性で水より沸点の低い有機溶媒である。
特に、有機溶媒として、好ましくはイソプロピルアルコールとＴＨＦの混合溶媒である。この場合、イソプロピルアルコール／ＴＨＦの質量比は、好ましくは４０／６０以上、より好ましくは４５／５５以上、そして、好ましくは６０／４０以下、より好ましくは５５／４５以下であり、更に好ましくは５０／５０以下である。
有機溶媒の使用量は、ポリアミド（Ａ）及びカルボン酸化合物（Ｂ）の合計質量１００質量部に対し、好ましくは８０質量部以上、より好ましくは９０質量部以上であり、そして、２００質量部以下、より好ましくは１５０質量部以下である。
転相乳化時の有機溶媒相（油相）の温度は、保存安定性の観点から、好ましくは１０℃以上、より好ましくは１５℃以上、更に好ましくは２０℃以上であり、そして、好ましくは７０℃以下、より好ましくは５０℃以下、更に好ましくは４０℃以下である。
（水系媒体）
工程１において、前記有機溶媒溶液に水系媒体を、好ましくは撹拌しながら添加する。
水系媒体としては、上記の水系媒体を使用することができる。
水系媒体の使用量は、ポリアミド（Ａ）及びカルボン酸化合物（Ｂ）の合計質量１００質量部に対し、好ましくは１００質量部以上、より好ましくは２００質量部以上であり、そして、１０００質量部以下、より好ましくは６００質量部以下である。
水系媒体とともに、ポリアミド（Ａ）を中和する観点から、好ましくは塩基性化合物を更に添加する。
また、道路舗装用エマルションにおけるエマルション粒子の体積中位粒径（Ｄ５０）を調整する観点から、界面活性剤を更に添加することができる。
界面活性剤の使用量は、ポリアミド（Ａ）１００質量部に対して、好ましくは２０質量部以下、より好ましくは５質量部以下である。
工程１において、前記有機溶媒溶液に水系媒体を、好ましくは撹拌しながら添加する。
水系媒体としては、上記の水系媒体を使用することができる。
水系媒体の使用量は、ポリアミド（Ａ）及びカルボン酸化合物（Ｂ）の合計質量１００質量部に対し、好ましくは１００質量部以上、より好ましくは２００質量部以上であり、そして、１０００質量部以下、より好ましくは６００質量部以下である。
水系媒体とともに、ポリアミド（Ａ）を中和する観点から、好ましくは塩基性化合物を更に添加する。
また、道路舗装用エマルションにおけるエマルション粒子の体積中位粒径（Ｄ５０）を調整する観点から、界面活性剤を更に添加することができる。
界面活性剤の使用量は、ポリアミド（Ａ）１００質量部に対して、好ましくは２０質量部以下、より好ましくは５質量部以下である。
（転相乳化）
転相乳化は、水系媒体並びに必要に応じて塩基性化合物及び界面活性剤を添加した後、好ましくは有機溶剤を留去して水系に転相する。
有機溶剤の留去は、好ましくは８ｋＰａ以上５０ｋＰａ以下の減圧条件下、かつ、好ましくは２５℃以上７０℃以下の温度条件下で行う。
有機溶剤の含有量が、道路舗装用エマルションに対して、好ましくは１質量％以下、より好ましくは０．１質量％以下となるように、有機溶剤の留去を行うことが好ましい。
また、得られる処理液に塩基性化合物等を添加して、ｐＨが６以上１０以下となるように調整することが好ましい。
転相乳化は、水系媒体並びに必要に応じて塩基性化合物及び界面活性剤を添加した後、好ましくは有機溶剤を留去して水系に転相する。
有機溶剤の留去は、好ましくは８ｋＰａ以上５０ｋＰａ以下の減圧条件下、かつ、好ましくは２５℃以上７０℃以下の温度条件下で行う。
有機溶剤の含有量が、道路舗装用エマルションに対して、好ましくは１質量％以下、より好ましくは０．１質量％以下となるように、有機溶剤の留去を行うことが好ましい。
また、得られる処理液に塩基性化合物等を添加して、ｐＨが６以上１０以下となるように調整することが好ましい。
かくして、水分散体である道路舗装用エマルションが製造される。
本発明の道路舗装用エマルションは以上のようにして得られる水分散体そのものであってもよく、更に水系媒体を添加したものでもよい。
本発明の道路舗装用エマルションは以上のようにして得られる水分散体そのものであってもよく、更に水系媒体を添加したものでもよい。
［道路舗装用組成物及びカラー舗装用塗料組成物］
本発明の道路舗装用エマルションは、態様の一つにおいて、骨材及び硬化剤と組み合わせて、道路舗装体に樹脂からなる表面層を形成するための道路舗装用組成物の調製に使用することができる。道路舗装用組成物により形成された表面層は、ポリアミド（Ａ）及びカルボン酸化合物（Ｂ）が硬化して、舗装表面を保護し、道路舗装体の耐久性を向上させる。また、表面層に含まれている骨材によって表面が粗面となり、スリップの効果を発揮する。更に、道路舗装体がアスファルト混合物を用いた排水性舗装体である場合、硬化した道路舗装用組成物が排水性舗装体の空隙内で骨材を被覆するように層を形成し、骨材をより強固に結合することができる。
本発明の道路舗装用エマルションは、態様の一つにおいて、骨材及び硬化剤と組み合わせて、道路舗装体に樹脂からなる表面層を形成するための道路舗装用組成物の調製に使用することができる。道路舗装用組成物により形成された表面層は、ポリアミド（Ａ）及びカルボン酸化合物（Ｂ）が硬化して、舗装表面を保護し、道路舗装体の耐久性を向上させる。また、表面層に含まれている骨材によって表面が粗面となり、スリップの効果を発揮する。更に、道路舗装体がアスファルト混合物を用いた排水性舗装体である場合、硬化した道路舗装用組成物が排水性舗装体の空隙内で骨材を被覆するように層を形成し、骨材をより強固に結合することができる。
本発明の道路舗装用エマルションは、別の態様の一つにおいて、上記道路舗装用組成物に更に顔料を組み合わせて、道路舗装体に樹脂からなる着色表面層を形成するためのカラー舗装用塗料組成物の調製に使用することができる。カラー舗装用塗料組成物は、着色表面層により、歩道の色分け、一旦停止ゾーンの表示等を明確に行うことができる。
〔骨材〕
骨材としては、砂利、砂等の天然骨材；砕石、砕砂、フィラー等の加工骨材；再生骨材；セラミック、スラグ等の人工物が挙げられる、砕砂の具体例としては珪砂、石灰石が挙げられる。砂の具体例としては、天然珪砂が挙げられる。中でも、好ましくは珪砂である。
これらの骨材は、１種又は２種以上組み合わせて使用することができる。
骨材の含有量は、耐摩耗性の観点から、道路舗装用エマルション固形分１００質量部に対し３００質量部以上、より好ましくは４００質量部以上、さらに好ましくは４５０質量部以上であり、そして、好ましくは８００質量部以下、さらに好ましくは７００質量部以下、より好ましくは６００質量部以下である。
骨材としては、砂利、砂等の天然骨材；砕石、砕砂、フィラー等の加工骨材；再生骨材；セラミック、スラグ等の人工物が挙げられる、砕砂の具体例としては珪砂、石灰石が挙げられる。砂の具体例としては、天然珪砂が挙げられる。中でも、好ましくは珪砂である。
これらの骨材は、１種又は２種以上組み合わせて使用することができる。
骨材の含有量は、耐摩耗性の観点から、道路舗装用エマルション固形分１００質量部に対し３００質量部以上、より好ましくは４００質量部以上、さらに好ましくは４５０質量部以上であり、そして、好ましくは８００質量部以下、さらに好ましくは７００質量部以下、より好ましくは６００質量部以下である。
〔硬化剤〕
硬化剤としては、シランカップリング剤、オキサゾリン系硬化剤、イソシアネート系硬化剤が挙げられる。
中でも、シランカップリング剤が好ましい。シランカップリング剤の具体例としては、アミノシラン系カップリング剤、エポキシシラン系カップリング剤、メルカプトシラン系カップリング剤、シラン系カップリング剤、オルガノシラザン化合物、チタネート系カップリング剤等が挙げられる。中でも、好ましくは３－グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、２－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等の炭素数１～５のアルコキシ基及びグリシジル基を有するエポキシシラン系カップリング剤であり、より好ましくは３－グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランである。
これらの硬化剤は、１種又は２種以上組み合わせて使用することができる。
硬化剤がシランカップリング剤である場合、シランカップリング剤の含有量は、道路舗装用エマルションの固形分１００重量部に対し、好ましくは５重量部以上、より好ましくは６重量部以上、更に好ましくは７重量部以上であり、そして、好ましくは１２重量部以下、より好ましくは１１重量部以下、更に好ましくは１０重量部以下である。
硬化剤としては、シランカップリング剤、オキサゾリン系硬化剤、イソシアネート系硬化剤が挙げられる。
中でも、シランカップリング剤が好ましい。シランカップリング剤の具体例としては、アミノシラン系カップリング剤、エポキシシラン系カップリング剤、メルカプトシラン系カップリング剤、シラン系カップリング剤、オルガノシラザン化合物、チタネート系カップリング剤等が挙げられる。中でも、好ましくは３－グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、２－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等の炭素数１～５のアルコキシ基及びグリシジル基を有するエポキシシラン系カップリング剤であり、より好ましくは３－グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランである。
これらの硬化剤は、１種又は２種以上組み合わせて使用することができる。
硬化剤がシランカップリング剤である場合、シランカップリング剤の含有量は、道路舗装用エマルションの固形分１００重量部に対し、好ましくは５重量部以上、より好ましくは６重量部以上、更に好ましくは７重量部以上であり、そして、好ましくは１２重量部以下、より好ましくは１１重量部以下、更に好ましくは１０重量部以下である。
〔顔料〕
顔料は、有機顔料及び無機顔料のいずれであってもよく、レーキ顔料、蛍光顔料を用いることもできる。また、必要に応じて、それらと体質顔料を併用することもできる。顔料は１種を単独で又は２種以上を併用することができる。
有機顔料の具体例としては、アゾレーキ顔料、不溶性モノアゾ顔料、不溶性ジスアゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料類；フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、イソインドリン顔料、キノフタロン顔料、ジケトピロロピロール顔料、スレン顔料、金属錯体顔料等の多環式顔料類等が挙げられる。
無機顔料の具体例としては、ファーネスブラック、サーマルランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック；酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、ベンガラ、酸化クロム等の金属酸化物；真珠光沢顔料等が挙げられる。
体質顔料としては、シリカ、炭酸カルシウム、タルク等が挙げられる。
色相は特に限定されず、イエロー、マゼンタ、シアン、ブルー、レッド、オレンジ、グリーン等の有彩色顔料をいずれも用いることができる。
顔料の含有量は道路舗装用エマルションの固形分１００質量部に対し、好ましくは２質量％以上、より好ましくは４質量％以上、更に好ましくは６質量％以上であり、そして、好ましくは２０質量％以下、より好ましくは１６質量％以下、更に好ましくは１０質量％以下である。
顔料は、有機顔料及び無機顔料のいずれであってもよく、レーキ顔料、蛍光顔料を用いることもできる。また、必要に応じて、それらと体質顔料を併用することもできる。顔料は１種を単独で又は２種以上を併用することができる。
有機顔料の具体例としては、アゾレーキ顔料、不溶性モノアゾ顔料、不溶性ジスアゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料類；フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、イソインドリン顔料、キノフタロン顔料、ジケトピロロピロール顔料、スレン顔料、金属錯体顔料等の多環式顔料類等が挙げられる。
無機顔料の具体例としては、ファーネスブラック、サーマルランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック；酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、ベンガラ、酸化クロム等の金属酸化物；真珠光沢顔料等が挙げられる。
体質顔料としては、シリカ、炭酸カルシウム、タルク等が挙げられる。
色相は特に限定されず、イエロー、マゼンタ、シアン、ブルー、レッド、オレンジ、グリーン等の有彩色顔料をいずれも用いることができる。
顔料の含有量は道路舗装用エマルションの固形分１００質量部に対し、好ましくは２質量％以上、より好ましくは４質量％以上、更に好ましくは６質量％以上であり、そして、好ましくは２０質量％以下、より好ましくは１６質量％以下、更に好ましくは１０質量％以下である。
〔その他成分〕
道路舗装用組成物及びカラー舗装用塗料組成物は、前記成分の他に、公知の各種添加剤、例えば、造膜助剤、剥離防止剤、酸化防止剤、プロセスオイル等を更に含有することができる。
道路舗装用組成物及びカラー舗装用塗料組成物は、造膜助剤を併用することで、可撓性が付与され施工後の強度を更に向上させることができる。造膜助剤としては、ガラス転移温度が２０℃以下の熱可塑性樹脂の水分散体が挙げられる。熱可塑性樹脂のガラス転移温度は、好ましくは－５０℃以上、より好ましくは－２０℃以上であり、そして、好ましくは５℃以下、より好ましくは０℃以下である。
熱可塑性樹脂の具体例としては、スチレン－アクリル樹脂、ポリ（メタ）アクリル酸エステル類、ポリ酢酸ビニル、エチレン－酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、スチレン－ブタジエンゴム、アクリロニトリル－ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、天然ゴム、それらの水系ラテックスが挙げられる。これらの中では、可撓性を付与する観点から、スチレン－アクリル系水分散体が好ましい。
道路舗装用組成物及びカラー舗装用塗料組成物は、前記成分の他に、公知の各種添加剤、例えば、造膜助剤、剥離防止剤、酸化防止剤、プロセスオイル等を更に含有することができる。
道路舗装用組成物及びカラー舗装用塗料組成物は、造膜助剤を併用することで、可撓性が付与され施工後の強度を更に向上させることができる。造膜助剤としては、ガラス転移温度が２０℃以下の熱可塑性樹脂の水分散体が挙げられる。熱可塑性樹脂のガラス転移温度は、好ましくは－５０℃以上、より好ましくは－２０℃以上であり、そして、好ましくは５℃以下、より好ましくは０℃以下である。
熱可塑性樹脂の具体例としては、スチレン－アクリル樹脂、ポリ（メタ）アクリル酸エステル類、ポリ酢酸ビニル、エチレン－酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、スチレン－ブタジエンゴム、アクリロニトリル－ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、天然ゴム、それらの水系ラテックスが挙げられる。これらの中では、可撓性を付与する観点から、スチレン－アクリル系水分散体が好ましい。
〔舗装方法〕
本発明の道路舗装用組成物又はカラー舗装用塗料組成物を、アスファルト舗装層又はコンクリート舗装層である舗装表面上に施工することで、樹脂からなる表面層又は着色表面層を形成することができる。
従って、本発明は、前記道路舗装用組成物又はカラー舗装用塗料組成物を、舗装表面上に施工する工程を含む、道路の舗装方法をも提供する。
舗装表面上への施工は、例えば塗布、散布により行うことができる。道路舗装用組成物及びカラー舗装用塗料組成物は、水の蒸発により水分の蒸発により常温で反応、硬化させることができるため、施工温度は常温（例えば、２０℃以上３５℃以下）とすることができる。
本発明の道路舗装用組成物又はカラー舗装用塗料組成物を、アスファルト舗装層又はコンクリート舗装層である舗装表面上に施工することで、樹脂からなる表面層又は着色表面層を形成することができる。
従って、本発明は、前記道路舗装用組成物又はカラー舗装用塗料組成物を、舗装表面上に施工する工程を含む、道路の舗装方法をも提供する。
舗装表面上への施工は、例えば塗布、散布により行うことができる。道路舗装用組成物及びカラー舗装用塗料組成物は、水の蒸発により水分の蒸発により常温で反応、硬化させることができるため、施工温度は常温（例えば、２０℃以上３５℃以下）とすることができる。
各種物性については、以下の方法により、測定及び評価を行った。
なお、以下の実施例及び比較例において、特記しない限り、部及び％は質量基準である。
なお、以下の実施例及び比較例において、特記しない限り、部及び％は質量基準である。
（１）ポリアミドの軟化点
ポリアミドの軟化点は、「ＪＩＳ Ｋ２２０７：２００６石油アスファルト」に示されている環球法によって測定した。
ポリアミドの軟化点は、「ＪＩＳ Ｋ２２０７：２００６石油アスファルト」に示されている環球法によって測定した。
（２）ポリアミドの酸価の測定
ポリアミドの酸価は、ＪＩＳ Ｋ００７０：１９９２の方法に基づき測定した。ただし、測定溶媒のみＪＩＳ Ｋ００７０：１９９２に規定のエタノールとエーテルとの混合溶媒から、メタノールとクロロホルムとの混合溶媒（メタノール：クロロホルム＝１：１（容量比））に変更した。
ポリアミドの酸価は、ＪＩＳ Ｋ００７０：１９９２の方法に基づき測定した。ただし、測定溶媒のみＪＩＳ Ｋ００７０：１９９２に規定のエタノールとエーテルとの混合溶媒から、メタノールとクロロホルムとの混合溶媒（メタノール：クロロホルム＝１：１（容量比））に変更した。
（３）ポリアミドのアミン価の測定
ポリアミドのアミン価は、ＪＩＳ Ｋ７２３７：１９９５の方法に基づき測定した。ただし測定溶媒のみＪＩＳ Ｋ７２３７：１９９５に規定のｏ－ニトロトルエン及び酢酸との混合溶媒から、メタノールとクロロホルムとの混合溶媒（メタノール：クロロホルム＝１：１（容量比））に変更した。
ポリアミドのアミン価は、ＪＩＳ Ｋ７２３７：１９９５の方法に基づき測定した。ただし測定溶媒のみＪＩＳ Ｋ７２３７：１９９５に規定のｏ－ニトロトルエン及び酢酸との混合溶媒から、メタノールとクロロホルムとの混合溶媒（メタノール：クロロホルム＝１：１（容量比））に変更した。
（４）ポリアミドの結晶化熱量（ΔＨｃ）の測定
ＪＩＳ－Ｋ７１２１に準じた示差走査熱量計「ＤＳＣ Ｑ２０」（ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社製）を用いて、試料０．０１～０．０２ｇをアルミパンに計量し、昇温速度２０℃／ｍｉｎで１５０℃まで昇温し、その温度から降温速度５℃／ｍｉｎで－１０℃まで冷却し、結晶化発熱曲線を得た。その結晶化発熱曲線から得られた発熱ピークの面積から熱量を算出し、結晶化熱量（ΔＨｃ）とした。
ＪＩＳ－Ｋ７１２１に準じた示差走査熱量計「ＤＳＣ Ｑ２０」（ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社製）を用いて、試料０．０１～０．０２ｇをアルミパンに計量し、昇温速度２０℃／ｍｉｎで１５０℃まで昇温し、その温度から降温速度５℃／ｍｉｎで－１０℃まで冷却し、結晶化発熱曲線を得た。その結晶化発熱曲線から得られた発熱ピークの面積から熱量を算出し、結晶化熱量（ΔＨｃ）とした。
（５）ポリアミドエマルションの体積中位粒径（Ｄ５０）の測定
測定装置：レーザー回折型粒径測定機（株式会社堀場製作所製）
測定条件：測定対象試料に蒸留水を加え、３万個の粒子の粒径を２０秒間で測定できる濃度に調整した。その後、３万個の粒子の粒径を測定し、得られた粒径分布から体積中位粒径（Ｄ５０）を求めた。
測定装置：レーザー回折型粒径測定機（株式会社堀場製作所製）
測定条件：測定対象試料に蒸留水を加え、３万個の粒子の粒径を２０秒間で測定できる濃度に調整した。その後、３万個の粒子の粒径を測定し、得られた粒径分布から体積中位粒径（Ｄ５０）を求めた。
（６）ポリアミドエマルションの固形分濃度の測定
赤外線水分計（株式会社ケツト科学研究所製、「ＦＤ－２３０」）を用いて、測定試料５ｇを乾燥温度１５０℃、測定モード９６（監視時間２．５分、変動幅０．０５％）の条件にて乾燥し、測定試料の水分（質量％）を測定した。固形分濃度は次式に従って算出した。
固形分濃度（質量％）＝１００－水分（質量％）
赤外線水分計（株式会社ケツト科学研究所製、「ＦＤ－２３０」）を用いて、測定試料５ｇを乾燥温度１５０℃、測定モード９６（監視時間２．５分、変動幅０．０５％）の条件にて乾燥し、測定試料の水分（質量％）を測定した。固形分濃度は次式に従って算出した。
固形分濃度（質量％）＝１００－水分（質量％）
製造例１（ポリアミドＰＡ１の製造）
表１に示す量にて、オレイン酸（花王株式会社製、商品名：ルナックＯ－Ｖ）、プロピオン酸、及び重合脂肪酸（ダイマー酸、築野食品工業株式会社製、商品名：ツノダイム２０５）を含むカルボン酸成分と、エチレンジアミン（ＥＤＡ）、ヘキサメチレンジアミン（ＨＭＤＡ）およびイソホロンジアミン（ＩＰＤＡ）からなるアミン成分とを、温度計、攪拌系、脱水管及び窒素吹き込み管を備えた四つ口丸底フラスコに入れ、混合物を攪拌し、内容物の着色防止のため僅かの窒素を流した後、２１０℃で３時間、さらに減圧下（１３．３ｋＰａ）で２時間反応させ、冷却後、粉砕してポリアミドＰＡ１を得た。結果を表１に示す。
表１に示す量にて、オレイン酸（花王株式会社製、商品名：ルナックＯ－Ｖ）、プロピオン酸、及び重合脂肪酸（ダイマー酸、築野食品工業株式会社製、商品名：ツノダイム２０５）を含むカルボン酸成分と、エチレンジアミン（ＥＤＡ）、ヘキサメチレンジアミン（ＨＭＤＡ）およびイソホロンジアミン（ＩＰＤＡ）からなるアミン成分とを、温度計、攪拌系、脱水管及び窒素吹き込み管を備えた四つ口丸底フラスコに入れ、混合物を攪拌し、内容物の着色防止のため僅かの窒素を流した後、２１０℃で３時間、さらに減圧下（１３．３ｋＰａ）で２時間反応させ、冷却後、粉砕してポリアミドＰＡ１を得た。結果を表１に示す。
製造例２～７（ポリアミドＰＡ２～ＰＡ７の製造）
カルボン酸成分及びアミン成分の組成を表１に示す通りとした以外は、製造例１と同様にして、ポリアミドＰＡ２～ＰＡ７を得た。結果を表１に示す。
カルボン酸成分及びアミン成分の組成を表１に示す通りとした以外は、製造例１と同様にして、ポリアミドＰＡ２～ＰＡ７を得た。結果を表１に示す。
製造例８（ポリアミドエマルションＥｍ１の製造）
撹拌器「スリーワンモーターＢＬ３００」（新東科学株式会社製）、還流冷却器、滴下ロート、温度計及び窒素導入管を備えた内容積２Ｌの容器に、製造例１で得たポリアミドＰＡ１を９０ｇ、モノカルボン酸Ｃ１（東京化成工業株式会社製：Ｉｓｏｓｔｅａｒｉｃ Ａｃｉｄ：別名２，２，４，８，１０，１０－Ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｕｎｄｅｃａｎｅ－５－ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ Ａｃｉｄ）１０ｇ、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）５０ｇ、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）５０ｇを入れ、５０℃にて３時間かけてポリアミドを溶解させた。３０℃まで冷却後、溶液に中和剤Ｎ１（２－ジメチルアミノエタノール）を、ポリアミドＰＡ１とカルボン酸化合物Ｃ１の酸価に対して中和度１００モル％になるように添加し６０分撹拌した。
次いで、３０℃に保持したまま、２００ｒ／ｍｉｎで撹拌しながら、脱イオン水４００ｇを１２０分かけて添加し、転相乳化した。５０℃に加熱後、イソプロピルアルコール、ＴＨＦを減圧下で留去し水系分散体を得た。撹拌を行いながら水系分散体を３０℃に冷却した後、３００メッシュ金網でろ過し、ポリアミドエマルションＥｍ１を得た。結果を表２に示す。
撹拌器「スリーワンモーターＢＬ３００」（新東科学株式会社製）、還流冷却器、滴下ロート、温度計及び窒素導入管を備えた内容積２Ｌの容器に、製造例１で得たポリアミドＰＡ１を９０ｇ、モノカルボン酸Ｃ１（東京化成工業株式会社製：Ｉｓｏｓｔｅａｒｉｃ Ａｃｉｄ：別名２，２，４，８，１０，１０－Ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｕｎｄｅｃａｎｅ－５－ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ Ａｃｉｄ）１０ｇ、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）５０ｇ、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）５０ｇを入れ、５０℃にて３時間かけてポリアミドを溶解させた。３０℃まで冷却後、溶液に中和剤Ｎ１（２－ジメチルアミノエタノール）を、ポリアミドＰＡ１とカルボン酸化合物Ｃ１の酸価に対して中和度１００モル％になるように添加し６０分撹拌した。
次いで、３０℃に保持したまま、２００ｒ／ｍｉｎで撹拌しながら、脱イオン水４００ｇを１２０分かけて添加し、転相乳化した。５０℃に加熱後、イソプロピルアルコール、ＴＨＦを減圧下で留去し水系分散体を得た。撹拌を行いながら水系分散体を３０℃に冷却した後、３００メッシュ金網でろ過し、ポリアミドエマルションＥｍ１を得た。結果を表２に示す。
製造例９～１４（ポリアミドエマルションＥｍ２～Ｅｍ７の製造）
ポリアミドの種類を表２に示す通りとした以外は、製造例８と同様にして、ポリアミドエマルションＥｍ２～Ｅｍ７を得た。結果を表２に示す。
ポリアミドの種類を表２に示す通りとした以外は、製造例８と同様にして、ポリアミドエマルションＥｍ２～Ｅｍ７を得た。結果を表２に示す。
製造例１５～２１（ポリアミドエマルションＥｍ８～Ｅｍ１４の製造）
カルボン酸化合物の使用量又はカルボン酸化合物の種類を表２に示す通りとした以外は、製造例８と同様にして、ポリアミドエマルションＥｍ８～Ｅｍ１４を得た。結果を表２に示す。
カルボン酸化合物の使用量又はカルボン酸化合物の種類を表２に示す通りとした以外は、製造例８と同様にして、ポリアミドエマルションＥｍ８～Ｅｍ１４を得た。結果を表２に示す。
製造例２２（ポリアミドエマルションＥｍ１５の製造）
中和剤を中和剤Ｎ２（２５％アンモニア水）とした以外は、製造例８と同様にして、ポリアミドエマルションＥｍ１５を得た。結果を表２に示す。
中和剤を中和剤Ｎ２（２５％アンモニア水）とした以外は、製造例８と同様にして、ポリアミドエマルションＥｍ１５を得た。結果を表２に示す。
製造例２３（ポリアミドエマルションＥｍ１６の製造）
有機溶媒をイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）０ｇ及びテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）１００ｇとした以外は、製造例８と同様にして、ポリアミドエマルションＥｍ１６を得た。結果を表２に示す。
有機溶媒をイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）０ｇ及びテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）１００ｇとした以外は、製造例８と同様にして、ポリアミドエマルションＥｍ１６を得た。結果を表２に示す。
実施例１～１５、比較例１
製造例８～２３で得られたポリアミドエマルションに脱イオン水を加え固形分２０％に調整した水分散液２０ｇを５０ｍＬスクリュー管瓶に入れて、４０℃に設定した恒温槽に６時間、１２時間、２４時間、及び７２時間静置した。静置後スクリュー管を反転し、塗料が３秒以内に底面に到達したときを〇とした。流動性を失い３秒後も底面まで到達しなかったときを×とした。
結果を表３に示す。
製造例８～２３で得られたポリアミドエマルションに脱イオン水を加え固形分２０％に調整した水分散液２０ｇを５０ｍＬスクリュー管瓶に入れて、４０℃に設定した恒温槽に６時間、１２時間、２４時間、及び７２時間静置した。静置後スクリュー管を反転し、塗料が３秒以内に底面に到達したときを〇とした。流動性を失い３秒後も底面まで到達しなかったときを×とした。
結果を表３に示す。
表３から、製造例８～１７及び製造例１９～２３で得られた、特定のカルボン酸化合物を含むポリアミドエマルションは、高温で静置しても流動性を失わず、保存安定性に優れることが分かる。
Claims (10)
- ポリアミド（Ａ）、並びに、炭素数８以上２４以下の分岐鎖脂肪族カルボン酸及び炭素数８以上２４以下の２級カルボキシ基含有直鎖脂肪族カルボン酸から選択される少なくとも１種のカルボン酸化合物（Ｂ）を含み、前記カルボン酸化合物（Ｂ）に対する前記ポリアミド（Ａ）の質量比〔（Ａ）：（Ｂ）〕が８０：２０以上、９９：１以下である、道路舗装用エマルション。
- ポリアミド（Ａ）の酸価が、１５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である、請求項１に記載の道路舗装用エマルション。
- ポリアミド（Ａ）の結晶化熱量（ΔＨｃ）が、２Ｊ／ｇ以上１３Ｊ／ｇ以下である、請求項１又は２に記載の道路舗装用エマルション。
- カルボン酸化合物（Ｂ）がモノカルボン酸である、請求項１～３のいずれかに記載の道路舗装用エマルション。
- 下記工程１を含む、道路舗装用エマルションの製造方法。
工程１：ポリアミド（Ａ）及びカルボン酸化合物（Ｂ）を含み、前記カルボン酸化合物（Ｂ）に対する前記ポリアミド（Ａ）の質量比〔（Ａ）：（Ｂ）〕が８０：２０以上、９９：１以下である有機溶媒溶液に、水系媒体を添加して転相乳化する工程 - 転相乳化時の油相の温度が５０℃以下である、請求項５に記載の道路舗装用エマルションの製造方法。
- 道路舗装用組成物の調製に使用するための、請求項１～４のいずれかに記載の道路舗装用エマルション。
- カラー舗装用塗料組成物の調製に使用するための、請求項１～４のいずれかに記載の道路舗装用エマルション。
- 請求項１～４のいずれかに記載の道路舗装用エマルション及び珪砂を含有する、道路舗装用組成物。
- 請求項９に記載の道路舗装用組成物において、更に顔料を含有する、カラー舗装用塗料組成物。
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| US20110118391A1 (en) | 2008-02-20 | 2011-05-19 | Joaquin Bigorra Llosas | Use of amides and/or polyamides as auxiliary agents for asphalt and bitumen compositions |
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-
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