JPH0331340A

JPH0331340A - アスファルト系エマルジョン

Info

Publication number: JPH0331340A
Application number: JP16635489A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Moriyoshi; 昭博森吉; Ichiro Fukai; 深井　一郎; Etsuo Hosokawa; 細川　悦雄; Takeo Shiono; 武男塩野; Yasuko Kumano; 康子熊野; Tamezo Asada; 浅田　為蔵
Original assignee: Showa Electric Wire and Cable Co
Current assignee: SWCC Corp
Priority date: 1989-06-27
Filing date: 1989-06-27
Publication date: 1991-02-12

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、コンクリートや、アスファルト舗装道路の亀
裂補修等に適したアスファルト系エマルジョンに関する
。

（従来の技術）従来よりアスファルト舗装道路の亀裂補修には、一般に
溶融アスファルトやゴムラテックスを混合した溶融アス
ファルト、あるいはアスファルト乳剤を流し込むという
方法がとられている。

しかしながら、この方法によると、亀裂部に入った溶融
アスファルトは、直ちに冷却されて固化してしまうため
亀裂の先端部にまで充填できず、道路の表面付近だけを
塞いだ形になっているため補修部分の強度が弱く、再度
亀裂が生じやすい。

また、使用できる温度範囲が一り５℃〜３５℃程度と狭
いため、夏期には溶融しやすく寒冷地では亀裂を生じや
すい。さらに、ゴムラテックスを混合した溶融アスファ
ルトは、１００℃程度に熱したアスファルトをゴムラテ
ックス中に少量ずつ滴下する製法を経るため作業性が悪
いうえに、粘着性のある高温物質であるので、作業者に
およぼす危険性も高いという欠点を有している。

さらにまた、アスファルト乳剤は、硬化に１週間以上を
要し、かつ水分が約５０重量％を占めるため硬化後の体
積減少が著しく、再度補修を必要とする場合も多く、ま
た、流動温度が低いため、わだち掘れ等を生じやすい。

一方、建物やトンネル、地下道等におけるコンクリート
の亀裂補修や、コンクリートと、鋼材の結合剤としては
、従来からコンクリート、コンクリートミルク、コンク
リートと樹脂の混合物等が使用されているが、これらは
乾燥に多くの時間がかかるという問題がある。

さらに近年ではアスファルト乳剤にゴムラテックスを配
合したアスファルト舗装用亀裂補修材が提案されている
が、この補修材は乾燥固化が水分の蒸発による自然放置
の場合には非常に長い時間を要し、早く乾燥させるため
には加熱により脱水乾燥を促進する必要があるという欠
点を有している。また、補修材の厚さが厚い場合には表
面のみが固まって内部が固まらず、さらに乾燥後の体積
減少が大きいうえに、熱や紫外線による劣化が激しく耐
候性に劣るという欠点がある。

上記のような汎用止水材の他に、シリコーン系止水材、
エポキシ系■ヒ水材、吸水性ポリマー系止水材、あるい
はアスファルトを特定の有機溶剤に溶解してなるカット
バックアスファルト等が止水材、亀裂補修剤として用い
られるが、シリコーン系止水材、エポキシ系止水材は浸
透性が悪く亀裂の先端まで充填できないこと、接着性に
劣ること、コスト高であること等の欠点を有し、吸水性
ポリマー系止水材はゲル状に硬化するので極めて脆く、
耐寒性、耐熱性に劣る等の欠点を有し、さらにカットバ
ックアスファルトは耐寒性、耐熱性に劣る等の欠点を有
している。

さらに、近年、カチオン性のアスファルト乳剤に、アク
リル酸またはメタクリル酸の重合体のカチオン性エマル
ジョンを混合して強度を向上させた補修材も開発されて
いるが、これは硬化速度が速過ぎて亀裂の先端部まで充
分に充填することができないうえに、エマルジョンの状
態が不安定で作業性がよくないという問題があった。

このように、上水材、亀裂補修剤としては種々の材料が
提案されているが、未だ浸透性、耐寒性、高いゴム弾性
、適当な硬化速度等の諸特性を充分に満足するものが得
られていないのが現状である。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、亀裂の先端部にまで充填が可能で、かつゴム
弾性を高め、適用できる温度範囲を広げて寒冷地での使
用にも充分耐え得るとともに、浸透および作業に適当な
固化時間を有するアスファルト系エマルジョンを提供す
ることを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明のアスファルト系エマルジョンは、（ａ）アスフ
ァルト乳剤および／またはゴム・アスファルト乳剤と、
（ｂ）アクリル酸化合物および／またはメタクリル酸化
合物と酢酸ビニルとを酸性触媒の存在下で重合させ、ア
ルカリでｐｌ＋を７より大とした共重合体のアニオン性
エマルジッンとを、（ａ）：　　（ｂ）が９９：１〜５
０：５０の固形分重量比で混合し、またはこれにさらに
（ｃ）ゴムラテックスを、（ａ）：　　（ｂ）＋　（ｃ
）が９９＋１〜７０：３０の固形分子ｆ！ｆｆｉ比とな
るよう混合してなることを特徴としている。

まず、本発明に使用される（ａ）のアニオン性のアスフ
ァルト乳剤およびゴム・アスファルト乳剤について説明
する。（以下、ｆｆｉ′量部および重量比はすべて固形
分換算である。）アニオン性のアスファルト乳剤は、天然アスファルト、
石油アスファルトのようなアスファルトを溶融しこれを
アニオン系界面活性剤を用いて乳化させたもので、固化
までに充分な作業時間、浸透時間がとれ、補修作業がし
やすいという利点がある。アニオン性のゴム、アスファ
ルト乳剤としては、ゴムラテックス　１００重２部（以
下、単に部と示す）に加熱溶融したアスファルト　１０
０−１２００部を配合し、さらにアニオン系界面活性剤
と分散安定剤を混合した含有水分量８〜３５重量％（以
下、単に％と示す。）の高濃度エマルジョンが好適する
。上記の高濃度エマルジョンに使用されるゴムラテック
スとしては、Ｓ［３Ｒ、ビニルピリジンＳＢＲ。

カルボキシ変性ＳＢＩ？　、ＮＢＲのラテックスがある
。

また、アスファルトとしては天然アスファルト、石油ア
スファルトのいずれでもよく、これらの°ストレートア
スファルト、ブローンアスファルト、その他を単独また
は混合して使用する。これらのアスファルトのゴムラテ
ックスへの添加温度は、分散性やゴムラテックスの安定
性から、７０〜１５０℃の範囲が好ましい。

アニオン系界面活性剤としては脂肪酸塩、高級アルコー
ル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ロ
ジン酸塩等がある。

分散安定剤としては、無機系ではベントナイト、クレー
等があり、有機系ではポリビニルアルコール、メチルセ
ルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメ
チルセルロース、ポリアクリル酸ソーダ、デンプン、カ
ゼイン等があり、単独または混合して使用することによ
り、得られるゴム・アスファルト乳剤の安定性を良好に
する。

本発明のアクリル酸化合物および／またはメタクリル酸
化合物と酢酸ビニルとの共重合体のアニオン性エマルジ
ョンは、これらの化合物と水と乳化剤との混合液に過硫
酸アンモニウムのような酸性触媒を添加して温水中で攪
拌することにより重合させ、次いでアンモニア水のよう
なアル号りで中和してｐｉを７より大として反応を停止
させることにより得られる。

アクリル酸化合物およびメタクリル酸化合物としては、
アクリル酸、アクリル酸エステル、ポリアクリル酸ソー
ダ、アクリル酸塩類モノマー　アクリル酸ジメチルアミ
ノエチルエステル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸
ジエチレングリコールエトキシレート、２−エトキシエ
チルアクリレート、エポキシアクリレート、ｎ−エステ
ルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート
、トリメチロールプロパントリアクリレート、２−ヒド
ロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルア
クリレート、１．４−ブタンジオールジアクリレート、
１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ペンタエリ
スリトールトリアクリレート、ラウリル−トリデシル（
混合）アクリレート、メチルメタクリレート（メタクリ
ル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メ
タクリル酸トリデシル、メタクリル酸ステアリル、゛メ
タクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸、メタクリル
酸２−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ジメチルアミ
ノエチル、テトラヒトメタクリル酸フルフリル、ジメタ
クリル酸エチレン、ジメタクリル酸テトラエチレングリ
コール、ジメタクリル酸１，３・−ブチレン、トリメタ
クリル酸トリメチロールプロパン、グリシジルメタクリ
レート、ｎ−プチルメタクリレート、インブチルメタク
リレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ラウ
リルメタクリレート等がある。

共重合させる各化合物の重量比は、アクリル酸化合物お
よび／またはメタクリル酸化合物：酢酸ビニル（モノマ
ー）■１０：９０〜９０：１０の範囲が好ましく、酢酸
ビニル゛成分がこれより多いとポリ酢酸ビニル部分が多
くなるため得られる固化物の硬度が充分でなくなる。逆
に酢酸ビニル成分がこれより少ないと硬度が高くなりす
ぎる。

本発明に使用される（ｃ）のゴムラテックスとしては、
スチレン−ブタジェン共重合体（ＳＢＲ）、ビニルピリ
ジンＳＢＲ、カルボキシ変性ＳＢＲ、アクリロニトリル
・ブタジェン共重合体（ＮＢＩ？）、天然ゴム等のラテ
ックスがある。ＳＢＲラテックスとしては、ＳＢＲラテ
ックス及びカルボキシ変性ＳＢＲラテックスを単独ある
いは混合して用いるのが望ましい。混合する場合、カル
ボキシ変性ＳＢＲラテックスの割合を多くすると、得ら
れるアスファルト系エマルジョンの固化後の引張り強度
と弾性が高くなるので、用途に応じて適宜配合比を変え
ればよい。

（ｂ）の共重合体のアニオン性エマルジョンと、（ｃ）
のゴムラテックスとの混合比は、（ｂ）：（ｃ）　−１
：１０Ｇ〜２４０：１０Ｇ　　（固形分換算重量比、以
下同じ）が適当であり、ｌＯ：１００〜１２０：１００
がより好ましい。

また、（ａ）のアスファルト乳剤等と（ｂ）のアニオン
性エマルジョンとの混合比は（ａ）：（ｂ　）　−９９
：１〜５０：５０、（ａ）のアスファルト乳剤等と（ｂ
）のアニオン性エマルジョンと（ｃ）のゴムラテックス
との混合比は（ａ）：　　（ｂ）＋（ｃ）−９９：１〜
７０：３０の固形分重量比とする。゛（ｂ）成分単独あ
るいは（ｂ）成分と（ｃ）成分の合計量がこれより多い
と得られるアスファルト系エマルジョンの固化速度が速
くなり過ぎて亀裂部分への注入が不可能になり、またこ
れより少いと同化時間が長くかかり過ぎて（１週間以上
）好ましくな・い。

なお本発明においては、さらに耐候性、耐寒性、柔軟性
の向上をはかるために、老化防止剤や可塑剤を、得られ
るアスファルト系エマルジョンのゴム成分の５重量％以
下の割合で添加することができる。可塑剤としてはポリ
ブテン−１やフタル酸エステル系化合物（フタル酸ジオ
クチルヘキシル、フタル酸ジメチル等）、脂肪族二塩基
酸エステル系化合物（コハク酸ジイソデシル等）、グリ
コールエステル系化合物（ジエチレングリコールジベン
ゾエート等）、脂肪酸エステル系化合物（オレイン酸ブ
チル等、）リン酸エステル系化合物（トリクレジル等）
等がある。また、硬化促進剤、増量剤、あるいは増粘剤
として、アルミナやマグネシア、酸化鉄等の金属酸化物
、金属粉末、石粉（炭酸カルシウム粉末）、砕石粉、砂
利、木粉（もみがら、おがくず等）、セメント、クレー
等の充填剤を、得られるアスファルト系エマルジョンの
固形分の１０％以下の割合で添加することができる。

本発明のアスファルト系エマルジョンを道路の亀裂部等
に充填する場合には、充填する直前か数日前に上記の各
成分を混合したものを、ノズルやホース等によって亀裂
等に注入すればよい。

（作用）本発明のアスファルト系エマルジョンは、アスファルト
乳剤等に上記共重合体エマルジョンやゴムラテックス等
を添加したことにより、アスファルト系エマルジョンの
固化時間が適当に調整され、路面等の亀裂の先端部にま
で確実に充填することができ、かつ硬化も適当な時間内
に行なわせることができる。さらに共重合体エマルジョ
ンやゴムラテックス等の存在により固化物がゴム弾性や
耐寒性等の優れた特性を発揮する。

またさらにアニオン性に調整することにより°エマルジ
ョンの安定性が向上し、長期に亘って安定な状態を維持
することができる。

（実施例）以下、本発明の実施例について説明する。

実施例１〜９次表に示す配合で各成分を混合してアスファルト系エマ
ルジョンを調製した。なお、使用した各成分は次のよう
にして調整したものである。

アスファルト乳剤ニアスフアルドを加熱溶融し、これを
アニオン系界面活性剤を溶解した水中に、アスファルト
：水が５０：５０となるように注下して撹拌し分散させ
たもの。

ゴム・アスファルト乳剤：ゴムラテックス１００部（固
形分５０％）°に加熱溶出したアスファルト１００部を
注下し、さらにアニオン系界面活性剤と分散安定剤とを
添加して撹拌し分散させたもの。

共重合体エマルジョン＊１：メタクリル酸メチルモノマ
ーを１０部と酢酸ビニルモノマーの１０部とを２０部の
水に溶解し、界面活性剤を４部、重合触媒として過硫酸
アンモニウムを１部添加し、８５〜９０℃で８時間撹拌
し、重合した後、アンモニア水を注下してｐｌ＋８．５
に調整したもの。

共重合体エマルジョン＊２ニアクリル酸メチルモノマー
を１０部と酢酸ビニルモノマーの１０部とを２０部の水
に溶解し、界面活性剤を４部、重合触媒として過硫酸ア
ンモニウムを１部添加し、８５〜９０℃で０時間撹拌し
、重合した後、アンモニア水を注下してｐｌ＋８．５に
調整したもの。

ＳＢＲラテックス：固形分５０％、ガラス転移点−６９
℃。

ＮＢＲラテックス：固形分５０％、ガラス転移点−５５
℃。

メタクリル酸メチルエマルジョン：メタクリル酸メチル
モノマーの１０部を１０部の水に溶解し、界面活性剤を
２部、重合触媒として過硫酸アンモニウムを０．５部添
加し、８５〜９０℃で６時間撹拌し、重合した後、アン
モニア水を注下してｐＨ８，５に調整したもの。

また比較のために、表中比較例に示すように、本発明の
組成から外れた割合で各成分を混合し、アスファルト系
エマルジョンを調製した。

次いで実施例および比較例でそれぞれ得られたアスファ
・ルト系エマルジョンに対して、以下の方法で各種の試
験を行った。

針入度および軟化点：　ＪＩＳ　Ｋ　２２０８５．１３
１：準じて測定した。

ガラス転移点：示差走査熱量計を用いて測定した。

固化時間：容積２００ｃｃのポリ容器内に試料２０ｇを
とり、空気中（約２３℃）に放置したときの固化に要す
る時間を測定した。

耐候性：直径１５ｏ＋ｓの円板上に試料を３ａ＋ｍの厚
さに設け、これを４５＠の角度に立てかけた状態で屋外
暴露し、クラックの有無を調べた。

これらの測定結果を次表の下欄に示す。

（以下余白）同表に示したように本発明のアスファルト系エマルジョ
ンは、適当な固化時間を有し、各成分の混合比を変える
ことによって固化時間を容易に調整することができる。

さらにガラス転移点と軟化点との差が大きいので、幅広
い温度範囲に適用することができ、かつ耐候性にも優れ
ている。

［発明の効果］本発明のアスファルト系エマルジョンは、前述のように
構成されているので、以下に述べるような効果を発揮す
る。

（ａ）成分としてアスファルト乳剤を使用した場合には
、浸透性が良好で作業上も安全であり、またゴム・アス
ファルト乳剤を使用した場合には、これらの効果に加え
て固化物の軟化点、ゴム弾性、耐候性がさらに向上し、
夏期にも充分に特性を発揮する。またこれらの主剤にア
ニオン性のアクリル酸化合物および／またはメタクリル
酸化合物と酢酸ビニルとの共重合体エマルシヨンが使用
されているので、乾燥固化に要する時間が大幅に短縮さ
れ、かつ耐寒性が向上する。

さらにこれらの硬化剤とともにゴムラテックスを併用す
ると、エマルジョン中のゴム成分の割合が多くなるので
、弾力性などの機械的特性がさらに向上し、外力が加わ
ってもクラックを生じにくい。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（ａ）アスファルト乳剤および／またはゴム・ア
スファルト乳剤と、（ｂ）アクリル酸化合物および／ま
たはメタクリル酸化合物と酢酸ビニルとを酸性触媒の存
在下で重合させ、アルカリでｐＨを７より大とした共重
合体のアニオン性エマルジョンとを、（ａ）：（ｂ）＝
９９：１〜５０：５０の固形分重量比で混合してなるこ
とを特徴とするアスファルト系エマルジョン。
（２）（ａ）アスファルト乳剤および／またはゴム・ア
スファルト乳剤と、（ｂ）アクリル酸化合物および／ま
たはメタクリル酸化合物と酢酸ビニルとを酸性触媒の存
在下で重合させ、アルカリでｐＨを７より大とした共重
合体のアニオン性エマルジョンと、（ｃ）ゴムラテック
スとを、（ａ）：（ｂ）＋（ｃ）＝９９：１〜７０：３
０の固形分重量比で混合してなることを特徴とするアス
ファルト系エマルジョン。