JPS58502099A - カチオン系アクリルアミドおよびゴム変性アスフアルト - 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】 カチオン系アクリルアミドおよびゴム変性アスファルト技術分野 本発明はアスファルト組成物に関する。更に詳細には本発明は化学的に変性した アスファルト組成物に関する。

更に詳細には、本発明はアクリルアミド変性アスファルトに関する。

背景技術 アスファルトＨ１長年にわたり数多くの多岐にわたる分野に使用されてきた。ア スファルトに関する問題の一つは、種々の基材、特に骨材に対するその接着を改 良することが要求されていることである。かかる骨材は、例えば砂利、粉砕岩、 スラグ、砂および粉砕石灰岩により代表される。加えて、例えばセメント状材料 、金属、ガラス等の如きその他の材料に対するアスファルトの接着が改良される ことが要求されている。

発明の開示 不発明に従って、アクリルアミドをアスファルト、ビニル芳香族単量体およびゴ ム状重合体と反応きせることにより製造された生成物であり、改良された化学的 な絵本発明の組成物の望ましい性質のいくつかは、負眞荷電きれた表面の改良さ れた被覆性（ｃｏａｔａｂｉｌｉｔｙ）　、改良きれた接着、少ないストリッピ ング、改良された乳化性、良された強度、減少された高温での流れ（ｆ＋ｏｗ） 、増加でれた耐久性、重合体との良好な相容性を包含する。

本発明の組成物は、高められた温度で数時間加熱することにより得られる。反応 は少くとも／２θ尤の温度で約７０時間加熱することにより行なうのが好ましく 、約／乙ＯＣＣ〜約／ｇＯ°Ｃの温度で約２０時間行なうことが最も望ましい。

本発明に於て使用するアクリルアミドば、二級アミドまたは三級アミドであるこ とが望ましい。０＋マしくば、アクリルアミドば、 式　（Ｒ，）（Ｒ２）Ｃ＝　Ｃ（Ｒ，）−Ｃ（０）Ｎ（Ｒ４）（Ｒ５）〔ただし Ｒ１，Ｒ２＞よびＲ３は水素または７〜３個の炭素原子を含有するアルキルから 独立に選ばれ、Ｒ４およびＲ５ハ水素、７〜３個の炭素原子を含有するアルキル 、または好ましくは 弐　−Ｒ６−Ｎ（Ｒ７）（Ｒ８） （ただしＲ７およびＲ８は水素または７〜３個の炭素原子を有するアルキルから 独立に選ばれ、Ｒ６ば７〜３個の炭素原子を含有するアルキレン基である） の基から独立に選ばれる〕 の化合物である。

好ましいアクリルアミドば、 式　ＣＨ２＝　ｃ（ｃＨｌ）ｃ（ｏ）Ｎ（Ｈ）、（ｃＨ，、）、Ｎ（ＣＨ３）２ の化合物であるツメチルアミンゾロピルメタクリルアミドである。

上記の型のアクリルアミドは、明らかなように、二重結合を含有している。この 二重結合の存在が該アクリルアミドを組成物に°化学的に組込むことを可能にす ることが判る。更に、アクリルアミドに存在するアミン基は、例えば道路補修お よび維持に通常使用される骨材ならびにセメント状基材およびその他の基材を含 む種々の基材に対する本発明の組成物の接着結合を大巾に増強するのに役立つ極 めて望寸しい極性を与える。代表的なアクリルアミドは、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミ ノプロピルメタクリルアミド、Ｎ、Ｎ−ツメチルアミノイソプロピルメタクリル アミド、　Ｎ、Ｎ−ツメチルアミノエチルメタクリルアミド、　Ｎ−メチルアミ ノゾロピルメタクリルアミド、　Ｎ−メチルアミノイソプロピルメタクリルアミ ド、　Ｎ−メチルアミノエチルメタクリルアミド、　アミノプロピルメタクリル アミド、　アミノイソプロピルメタクリルアミド、　アミノエチルメタクリルア ミド、Ｎ、Ｎ−ノエチルアミノプロピルメタクリルアミド、Ｎ、Ｎ−ノエチルア ミノインゾロビルメタクリルアミド、Ｎ、Ｎ−ノエチルアミノエチルメタクリル アミド、　Ｎ−、エチルアミンプロピルメタクリルアミド、Ｎ−エチルアミノイ ソプロピルメタクリルアミド、　Ｎ−エチルアミノエチルメタクリルアミド、　 Ｎ−エチル、Ｎ−メチルアミンプロピルメタクリルアミド、　Ｎ−エチル。

Ｎ−メチルアミノイソプロピルメタクリルアミド、　Ｎ−エチル、Ｎ−メチルア ミノエチルメタクリルアミド、Ｎ、Ｎ−ツメチルアミノプロピルアクリルアミド 、　Ｎ１Ｎ−ツメチルアミノイソプロピルアクリルアミド、　Ｎ。

Ｎ−ツメチルアミノエチルアクリルアミド、　Ｎ−メチクリルアミド、Ｎ、Ｎ〜 ノエチルアミノプロピルアクＮ−エチルアミノイソプロピルアクリルアミド、Ｎ −エチルアミノエチルアクリルアミド、　Ｎ−エチル、Ｎ−メチルアミノプロピ ルアクリルアミド、Ｎ−エチル。

Ｎ−メチルアミノイソプロピルアクリルアミド、　Ｎ−エチル、Ｎ−メチルアミ ノエチルアクリルアミドを包含する。

上記の目的に適するアスファルト材料は、好ましくは道路舗装、補修、および維 持の目的に典型的に使用される−ものを包含する。がくして、アスファルトは天 然アスファルト、石油アスファルトおよび石油タールを包含“する。天然アスフ ァル）Ｕ例えばギルツナイト、グラバマイトおよびグランスピソチの如き、アス ファルト鉱、トリニダッド（Ｔｒｉｎｉｄａｄ）　アスファルトの如きレーキア スファルトおよびロックアスファルトを包含する。使用し得る石油アスファル） Ｕ原油の蒸留により得られたストレートアスファルト、ストレートアスファルト に酸素含有ガスを吹き込んで得られたプローンアスファルト、および溶媒抽出ア スファルトを包含する。使用し得る石油タールはコールタールおよびオイルがス タールを包含スる。タールピッチが同様に好適である。更に、上記アスファルト は水蒸気、アンモニアまたはアミンが吹き込まれたものであってもよい。使用す るアスファル）［、例えばＡＣ−３，ＡＣ−１０，ＡＣ−，２０等級の如き、道 路舗装、補修および維持の目的で典型的に使用される型のアスファルトセメント であることが好ましい。かかるアスファルトは典型的には約２０〜約、２００の 範囲の針入度を有している。

上記重合性ビニル単量体としては、 （ただしＲ１はフェニル基、置換フェニル基を含め、４〜７．２個の炭素原子を 含有する芳香族基であり、置換基はアミノ基、シアノ基、〕・ロダン基、Ｃ１〜 Ｃ３アールコキ７基、Ｃ１〜Ｃ５アルキル基、ヒドロキシ基、ニトロ基等のいず れか一つであり、Ｒ２は好ましくは水素または低級アルキル、例えばＣ１〜Ｃ５ アルキルであり、Ｒ３は水素、低級アルキルまたは次の基の一つ Ｏ０ １１１ −ＣＨ２’ＯＨ，−ＣＨｏ、　−Ｃ−Ｘ、　−Ｃ−ＯＨまたはＣＨ２−ＣＮ　で あり、Ｘはハロケ゛ン、好ましくは塩素または臭素である）を有する一官能性ビ ニル芳香族単量体を使用することが好ましい。スチレンが好ましい。

上記ビニル芳香族単量体と組合せて、芳香族環に６〜７２個の炭素原子および芳 香族環にイヒ学的に結合した２個以上の重合性ビニル基を含有する多官能性ビニ ル芳香族単量体が必要により使用し得る。好ましい多官能性単量体は、 一般式　ＣＨ２＝　ＣＨ４，−Ｃ＝　ＣＨ−Ｒ６５ （ただしＲ４は４〜７．２個の炭素原子を含有する二価の芳香族基、好捷しくは フェニレン基であり、Ｒ５およびＲ６ハ夫々−官能性ビニル芳香族単量体のＲ２ およびＲ３について記載したのと同じ意味である）をもつものである。好適な多 官能性ビニル芳香族単量体の例（はノビニルベンゼンである。スチレンの如き一 官能性ビニル芳香族単量体と組合せて多官能性ビニル芳香族単量体を使用する場 合には、一般に一官能性ビニル芳香族単量体は多官能性ビニル芳香族単量体の重 量基準で約／　／〜ｔｉｏ、：／の重量比で存在する。

コ゛ム状重合体としては、当業者に公知の多数の加硫性エラストマー材料が使用 し得る。天然ゴム並びに合成ゴムが包含される。共役ツエン（例えばブタノエン 、イソプレン、クロロプレン等）のホモポリマー並びに活性水素原子を含有する 官能基で置換された種々の重合体である合成ゴムが好適である。例えば共役ツエ ンの種々のヒドロキシ、アミン等で置換したポモポリマーが本発明の実施に同様 に使用し得る。置換フリツエンは例えば一連のヒドロキシ末端ブタノエン重合体 である商品名ｙｌｅすＢ−Ｄとしてアトランチツク−リッチフィールド（Ａｔｌ ａｎｔｉｃ−Ｒｉｃｈｆｉｅｌｄ）　から商業的に入手し得る。例えば、％ｕの 水酸基価を有するポＩＪ　Ｂ　−Ｄ　Ｒ−／　Ｓ　ＭまたはＩすＢ−Ｄ　Ｒ−４ ，Ｓ−Ｍのようなヒドロキシ末端ブタ′ツエンホモポリマーが使用し得る。

上記ゴム重合体はスチレン並びにそのヒドロキシ、アミンおよびメルカプト置換 誘導体、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル酸、メタクリル酸等 の如きエチレン系単量体の一種以上と前記共役ツエンの一種以上との共重合によ シ形成されたニジストマー材料であることが好ましい。ブタジエンーステレンコ ゛ム、ブタジェン−アクリロニトリルゴムなどが包含される。ポリＢ−Ｄ　Ｃ８ −／３と称されるヒドロキシ末端ブタノエン−スチレンコポリマーおよび３９の 水酸基価を有するポリＢ−Ｄ　ＣＮ−１５のようなヒドロキシ末端ブタジェン− アクリロニトリルコポリマーを含め、ヒドロキシ末端コポリマーが同様に本発明 の実施に有用である。フィリップス　ベトロレウム（Ｐｈｉｌｌｉｐｓ　Ｐｅｔ ｒｏｌｅｕｍ）　がら入手し得るツルプレン（ＳＯＬＰＲＥＮＥ）　／−〇５Ｃ のようなブタノエン−スチレンゴムが好ｔｕい。

種々の成分の量は広範囲に変化し得る。しかしながら、アクリルアミドをアスフ ァルトの重量を基準として約Ｏ５〜約／３％の量使用し、ビニル芳香族単量体を アスファルトの重量を基準として約０６５〜約３５係の量使用し、ゴム状重合体 をアスファルトの重量を基準として約Ｏ３〜約３０％の量使用することが好まし い。

本発明を当業者が実施できるように上で充分説明したが、更に実施例を挙げて詳 しく説明する。

実施例 ＡＣ−λθアスファルト約乙７５％、　ツメチ重量子ミノプロピルメタクリルア ミド５重量係、スチレン約７５重量子、およびツルプレン／２０３　Ｃゴム約／ 、！、３　Ｍｉ％の仕込物を用いて、組成物を以下のとおりにしてつくった。

攪拌器および還流冷却器を備えた反応器に、上記アスファルトを仕込み、はぼ／ １０ｃｃに加熱し、この温度に達した時にスチレンを反応器に仕込んだ。ついで 反応器を約７５０（：ｃの温度に加熱し、この間に上記アクリルアミドおよび上 記ゴムを反応器に仕込んだ。ついで諸成分を攪拌しながら還流下で約２ｑ時間約 ／３００Ｃの温度で加熱−した。冷却すると、この生成物は前記の種々の用途の いずれにも適したものであった。

これらの組成物は、広範囲の目的にその用途がある。

例えば、これら組成物（はハイウェイおよび僑溝造物、例えばクラックおよび穴 のような領域の補修、維持、充填材、ノヨイントシーラー、防水膜、並びにカッ ト・パンク（ｃｕｔ−ｂａｃｋｓ）に用途があり、組成物は単独で、あるいは通 常のアスファルトとブレンドして使用される。これらの組成物はスラリーシール 分野あるいはコールドオーバーレイとして用途をもつ遅延硬化エマルション（ｓ ｌｏｗｓｅｔ　ｅｍｕｌｓｉｏｎ）を形成するための通常のアスファルト乳ｆＬ 　剤でエマルションにすることができる。乳化剤としてノニオン系界面活性剤を 使用することが好ましい。上記組成物は１だ金属の防食および／または防水被覆 物として、およびガラス、特にガラス繊維の被覆物および／捷たけ含浸剤として も使用し得る。かかる被覆あるいは含浸したガラス繊維は通常のアスファルトと 顕著な相容性があり、それ故かかるアスファルトの優れた強ｆヒ材として役立つ 。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　アクリルアミド、アスファルト、ビニル芳香族単量体およびゴム状重合体 を反応させることにより製造された組成物。 ２、　該アクリルアミドが 式　（Ｒ１）（Ｒ２）Ｃ＝　Ｃ（Ｒ３）−Ｃ（０）Ｎ（Ｒ４ＸＲ５）アルキルか ら独立に選ばれ、Ｒ４およびＲ５は水素、Ｃ１′Ｃ３アルキル および式　−Ｒ６−Ｎ（Ｒ７）（Ｒ８）（タタＬ　Ｒ６（ｒｌ　／　−ｓ個の炭 素原子のアルキレン基でありＲ７およびＲ８は水素または０１〜ｃ３アルキルか ら独立に選ばれる） の基から独立に選ばれる〕 の化合物である請求の範囲第１項記載の組成物。 ３　Ｒ５が上記式　−Ｒ６−Ｎ（Ｒ７）（Ｒ８）の基である請求の範囲第２項記 載の組成物。 ４　Ｒ１およびＲ２が水素である請求の範囲第３項記載の組成物。 ５　Ｒ６がエチレンまたはプロピレンである請求の範囲第３項記載の組成物。 ６、Ｒ３、Ｒ，およびＲ８が水素またはメチルである請求の範囲第３項記載の組 成物。 ７　該アクリルアミドがツメチルアミンゾロピルメタクリルアミドである請求の 範囲第２項記載の組成物。 ８　該ゴム状重合体がツエンのホモポリマーまたはツエンとオレフィン性不飽和 単量体とのコポリマーである請求の範囲第２項記載の組成物。 ９、該反応を、少くとも約／、２０ＣＣの温度で少くとも約７０時間加熱するこ とにより行なう請求の範囲第８項記載の組成物。 １０　該ビニル芳香族単量体がスチレンである請求の範囲第８項記載の組成物。