JPS6347725B2

JPS6347725B2 -

Info

Publication number: JPS6347725B2
Application number: JP58203947A
Authority: JP
Inventors: Sadao Kumasaka; Satomi Tada; Koretoshi Katsuki; Akio Sekimoto
Original assignee: Toyo Rubber Chemical Industrial Co Ltd
Current assignee: Toyo Quality One Corp
Priority date: 1983-10-31
Filing date: 1983-10-31
Publication date: 1988-09-26
Also published as: JPS6096615A

Description

[Detailed description of the invention]

本発明は各種の目地材料として使用することが
できるアスフアルトフオームの製造方法に関し、
特に、気泡構造が緻密で優れた止水性を有する止
水性アスフアルトフオームの製造方法に係る。家屋、車輛、あるいは土木工事等において用い
られる目地材料には撥水性および緩徐な復元力と
いう基本的な性質が要求される。このような目地
材の一つに、アスフアルトの撥水性および発泡体
の復元力を利用したものが知られている（以下こ
れをアスフアルトフオームという）。かかるアス
フアルトフオームとしては従来から連続気泡を有
する軟質ウレタンフオームにアスフアルトを溶融
して含浸させたもの、連続気泡を有する発泡体に
アスフアルトエマルジヨンを含浸させたものが知
られている。これらはアスフアルトを含浸される
ことにより撥水性を具備すると共に、発泡体独自
の復元性が含浸されたアスフアルトにより低減さ
れる結果、目地材に適した緩徐な復元力を具備し
たものである。しかしながら、従来のアスフアル
トフオームは何れの場合にも発泡体にアスフアル
トを含浸させて製造されていたため、所謂含浸ム
ラを生じて均一な品質が得られないという問題が
あつた。また、含浸によつて発泡体の気泡壁に付
着されたアスフアルトは比較的脱離し易く、この
ために繰り返し圧縮されると含浸されたアスフア
ルトが徐々に失われて品質が低下するという問題
があつた。そこで、出願人は品質むらおよび品質の劣化を
生じることがないアスフアルトフオームの製造方
法を、特願昭57−125373号として先に提案した。
この製造方法は、アスフアルトの水性エマルジヨ
ンに対して、エチレンオキサイド含有率15％以上
のポリエーテルポリオールと有機イソシアネート
とを反応させて得たウレタンプレポリマーを添加
混合して発泡させることを特徴とするものであ
る。その後、発明者は上記製造方法につき種々の改
良研究を行なつた結果、消泡性シリコーン油を併
用することによつて、得られたアスフアルトフオ
ームの気泡構造が極小となり、極めて優れた止水
性を具備するようになることを見い出し、本発明
を完成したものである。即ち、本発明は、アスフアルトの水性エマルジ
ヨンに対して、エチレンオキサイド含有率15％以
上のポリエーテルポリオールと有機イソシアネー
トとを反応させて得られたウレタンプレポリマー
及び消泡性シリコーン油を添加混合して発泡させ
ることを特徴とする止水性アスフアルトフオーム
の製造方法である。消泡性シリコーン油は、例えばウレタンフオー
ムのような一般的な発泡体の製造方法に用いた場
合には、発泡作用を顕著に抑制し、従つて得られ
る発泡体の発泡倍率は低下する。ところが、本発
明では消泡性シリコーン油を用いたことによる発
泡倍率の低化は見られず、得られたアスフアルト
フオームの密度は消泡性シリコーン油を用いない
場合と大差ないことが確認された。このように、
発泡作用を顕著に抑制する作用を有するものとし
て従来広く用いられていた消泡性シリコーン油
が、本発明においては発泡を抑制することなくそ
の気泡構造を微小化するように作用するという事
実は予期し得ないものであつた。本発明に用いるアスフアルトの水性エマルジヨ
ンは、カチオン系あるいはアニオン系の界面活性
剤等を使用してアスフアルトを水中に機械的に撹
拌、分散させる等、公知のエマルジヨン化技術に
より得ることができる。この場合、アスフアルト
としては天然アスフアルト、あるいはアスフアル
ト基原油を蒸溜した残留物として得られるストレ
ートアスフアルトまたはこれに加熱空気を送入し
て酸化重合させたブローンアスフアルトの何れを
用いてもよい。また、アスフアルトと水との比率
はアスフアルト１重量部に対して水0.3〜2.0重量
部とするのが望ましい。水が0.3重量部未満にす
ると、均一なエマルジヨンを得るのが困難であ
り、逆に2.0重量部を越えると、アスフアルトが
少なくて所期の性質のアスフアルトフオームが得
られなくなる。本発明において用いるウレタンプレポリマーは
発泡剤としての役目を果たすと共に、アスフアル
トフオーム中に残留して連結材ないし充填材とし
ての機能を有する。かかるウレタンプレポリマー
はアスフアルトエマルジヨン100重量部に対して
５〜250重量部と広い範囲で添加することが可能
である。つまり、ウレタンプリポリマーの添加量
を少なくすると、いわゆるアスフアルトリツチの
アスフアルトフオームが得られる。一方、ウレタ
ンプレポリマーの添加量を多くすると、フオーム
体リツチのアスフアルトフオームが得られる。い
ずれにしても目地材として充分機能するアスフア
ルトフオームを得ることができる。特に、アスフ
アルトリツチのアスフアルトフオームはモールド
タイプで使用することにより、施工性の向上と目
地効果の一層の向上を達成できる。勿論、他のア
スフアルトフオームもキヤステイングタイプのみ
ならず、モールドタイプで使用できる。本発明における消泡性シリコーン油としては例
えば信越シリコーン株式会社製の商品名KF96を
用いることができる。これらは、通常のシリコー
ン整泡剤と異なり、例えばウレタンフオームの発
泡時に使用すると、一度形成された気泡を消す作
用、即ち破泡作用乃至消泡作用を有するものであ
る。本発明において上記の水性アスフアルトエマル
ジヨン、ウレタンプレポリマーおよび消泡性シリ
コーン油を混合撹拌すると、アスフアルトエマル
ジヨン中の水とウレタンプレポリマー中の遊離イ
ソシアネート基が下記のように反応して炭酸ガス
を発生し、発泡作用が行なわれる。 −Ｎ＝Ｃ＝Ｏ＋H₂O→NH₂＋CO₂ そして上記生成した炭酸ガスによる発泡作用と
撹拌による機械的な混合操作によりアスフアルト
粒子は全体に均一に分散させるから、得られたア
スフアルトフオームは従来のようにアスフアルト
分布に部分的なむらがなく、均一な品質が得られ
る。また、本発明によつて得られたアスフアルト
フオームはアスフアルト自体がフオーム基体を構
成しているから、合成樹脂発泡体にアスフアルト
を含浸させた従来のアスフアルトフオームのよう
にアスフアルトがフオーム基体から分離されるこ
とがない。従つて、品質の劣化を生じることがな
く優れた耐久性を有している。しかも、上記発泡
作用で形成された気泡は、添加された消泡性シリ
コーン油の作用により微小化され、消泡性シリコ
ーン油を添加しない場合に比べて気泡構造が極め
て微細で、止水性に優れたアスフアルトフオーム
が得られる。この消泡性シリコーン油による作用
の具体的なメカニズムは明らかではないが、本発
明の場合は発泡原料が特殊であるため、消泡性シ
リコーン油による影響が破泡作用としてではな
く、形成された気泡を小さな気泡に分割する作用
として発現するものと考えられる。なお、水性アスフアルトエマルジヨン中に含ま
れる水が上記ウレタンプレポリマーによる発泡作
用のために不充分であれば、適宜必要な量の水を
添加混合する。また、水酸化アルミニウム、クレ
ー、炭酸カルシウム等の充填材、顔料、防錆剤、
黴防止剤等の添加剤も任意に添加できることは言
うまでもない。以下、本発明の実施例を説明する。実施例 (i) ブローンアスフアルト50重量部、水50重量部
および界面活性剤としてアルキル硫酸ナトリウ
ム0.3重量部をホモジエナイザー（混合分散機）
で均一に混合分散させて水性アスフアルトエマ
ルジヨンを得た。 (ii) エチレンオキサイド含有率80％で分子量
3000、３官能のポリエーテルポリオールとトリ
レンジイソシアネートとを85℃、４時間混合撹
拌反応させてNCO8.5％のウレタンプレポリマ
ーを得た。 (iii) ブロピレンオキサイド100％で分子量3000、
３官能のポリエーテルポリオールとトリレンジ
イソシアネートとを85℃、４時間混合撹拌反応
させてNCO9.2％のウレタンプレポリマーを得
た。 (iv) 上記(ii)と(iii)のウレタンプレポリマーを９：
１
の比率でブレンドし、このブレンドウレタンプ
レポリマーおよび消泡性シリコーン油を上記(i)
のアスフアルトエマルジヨンに下記表に示す割
合で混合し、発泡させてアスフアルトフオーム
を製造した（Ａ，Ｂ）このＡ〜Ｂのアスフアル
トフオームは夫々同表中に併記した比重を有し
ていた。他方、消泡性シリコーン油を添加しない以外は
総て上記実施例と同様に行ない、表中に示すアス
フアルトフオーム（A′，B′）を得た。 The present invention relates to a method for producing asphalt foam that can be used as various joint materials.
In particular, the present invention relates to a method for producing water-stopping asphalt foam having a dense cell structure and excellent water-stopping properties. Joint materials used in houses, vehicles, civil engineering work, etc. are required to have basic properties of water repellency and slow restoring force. One such joint material is known that utilizes the water repellency of asphalt and the restoring power of foam (hereinafter referred to as asphalt foam). As such asphalt foams, there are conventionally known asphalt foams made by melting and impregnating asphalt into a soft urethane foam having open cells, and by impregnating an asphalt emulsion into a foam having open cells. These materials are impregnated with asphalt to provide water repellency, and as a result of the asphalt impregnating the foam to reduce the inherent restorability of the foam, they have a gradual restoring force suitable for joint materials. However, since conventional asphalt foams are manufactured by impregnating the foam with asphalt, there is a problem in that so-called uneven impregnation occurs and uniform quality cannot be obtained. In addition, the asphalt attached to the cell walls of the foam during impregnation is relatively easy to detach, and therefore, when compressed repeatedly, the impregnated asphalt is gradually lost and the quality deteriorates. . Therefore, the applicant previously proposed a method for producing asphalt foam that does not cause uneven quality or deterioration of quality in Japanese Patent Application No. 57-125373.
This manufacturing method is characterized by adding and mixing a urethane prepolymer obtained by reacting a polyether polyol with an ethylene oxide content of 15% or more with an organic isocyanate to an aqueous asphalt emulsion, and then foaming the asphalt aqueous emulsion. It is. Subsequently, the inventor conducted various improvement studies on the above manufacturing method, and found that by using antifoaming silicone oil in combination, the cell structure of the resulting asphalt foam became extremely small, resulting in extremely excellent water-stopping properties. The present invention has been completed by discovering that the present invention has the following features. That is, the present invention involves adding and mixing a urethane prepolymer obtained by reacting a polyether polyol with an ethylene oxide content of 15% or more with an organic isocyanate and an antifoaming silicone oil to an aqueous emulsion of asphalt. This is a method for producing water-stopping asphalt foam, which is characterized by foaming. When antifoaming silicone oil is used, for example, in a method for producing a general foam such as urethane foam, the foaming effect is significantly suppressed, and therefore the foaming ratio of the resulting foam is reduced. However, in the present invention, no reduction in foaming ratio was observed due to the use of antifoaming silicone oil, and it was confirmed that the density of the obtained asphalt foam was not much different from that when no antifoaming silicone oil was used. . in this way,
The fact that antifoaming silicone oil, which has conventionally been widely used as having the effect of significantly suppressing foaming, acts to miniaturize the cell structure without suppressing foaming in the present invention is unexpected. It was impossible. The aqueous emulsion of asphalt used in the present invention can be obtained by known emulsion techniques, such as mechanically stirring and dispersing asphalt in water using a cationic or anionic surfactant. In this case, the asphalt may be natural asphalt, straight asphalt obtained as a residue from distillation of asphalt-based crude oil, or blown asphalt obtained by oxidative polymerization by introducing heated air into this asphalt. Further, the ratio of asphalt to water is preferably 0.3 to 2.0 parts by weight of water to 1 part by weight of asphalt. If the amount of water is less than 0.3 parts by weight, it is difficult to obtain a uniform emulsion, and if it exceeds 2.0 parts by weight, the amount of asphalt is so small that an asphalt foam with desired properties cannot be obtained. The urethane prepolymer used in the present invention not only serves as a blowing agent, but also remains in the asphalt foam and functions as a connecting material or filler. Such a urethane prepolymer can be added in a wide range of 5 to 250 parts by weight per 100 parts by weight of the asphalt emulsion. In other words, when the amount of urethane prepolymer added is reduced, a so-called asphalt foam with asphalt richness is obtained. On the other hand, if the amount of urethane prepolymer added is increased, an asphalt foam with a rich foam structure can be obtained. In any case, an asphalt foam that fully functions as a joint material can be obtained. In particular, by using Asphalt Rich's asphalt foam in a molded form, it is possible to achieve further improvements in workability and joint effectiveness. Of course, other asphalt foams can be used not only in the casting type but also in the mold type. As the antifoaming silicone oil in the present invention, for example, KF96 (trade name, manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) can be used. Unlike ordinary silicone foam stabilizers, when used, for example, when foaming urethane foam, these foams have the effect of extinguishing air bubbles once formed, that is, have a foam-breaking or defoaming effect. In the present invention, when the above-mentioned aqueous asphalt emulsion, urethane prepolymer and antifoaming silicone oil are mixed and stirred, the water in the asphalt emulsion and the free isocyanate groups in the urethane prepolymer react as shown below to release carbon dioxide gas. A foaming action takes place. -N=C=O+H ₂ O→NH ₂ +CO ₂ The asphalt particles are uniformly dispersed throughout by the foaming action of the carbon dioxide gas generated above and the mechanical mixing operation by stirring, so the asphalt foam obtained is As a result, there are no local unevenness in the asphalt distribution and uniform quality can be obtained. Furthermore, since the asphalt foam obtained by the present invention has asphalt itself constituting the foam base, the asphalt is not separated from the foam base as in the conventional asphalt foam in which a synthetic resin foam is impregnated with asphalt. Never. Therefore, it has excellent durability without causing any deterioration in quality. Moreover, the bubbles formed by the above foaming action are miniaturized by the action of the added antifoaming silicone oil, resulting in an extremely fine cell structure and excellent water-stopping properties compared to when no antifoaming silicone oil is added. Asphalt foam is obtained. The specific mechanism of the action of this antifoaming silicone oil is not clear, but in the case of the present invention, the foaming raw material is special, so the effect of the antifoaming silicone oil is not due to the foam-breaking effect, but rather due to the foam formation. It is thought that this occurs as an effect of dividing air bubbles into smaller air bubbles. Incidentally, if the water contained in the aqueous asphalt emulsion is insufficient for the foaming action of the urethane prepolymer, a necessary amount of water is appropriately added and mixed. In addition, fillers such as aluminum hydroxide, clay, and calcium carbonate, pigments, rust preventives,
It goes without saying that additives such as antifungal agents can also be optionally added. Examples of the present invention will be described below. Example (i) 50 parts by weight of blown asphalt, 50 parts by weight of water, and 0.3 parts by weight of sodium alkyl sulfate as a surfactant were mixed in a homogenizer (mixing and dispersing machine).
The mixture was uniformly mixed and dispersed to obtain an aqueous asphalt emulsion. (ii) Molecular weight at 80% ethylene oxide content
3000, a trifunctional polyether polyol and tolylene diisocyanate were mixed and reacted at 85° C. for 4 hours with stirring to obtain a urethane prepolymer with an NCO of 8.5%. (iii) Molecular weight 3000 with 100% propylene oxide,
A trifunctional polyether polyol and tolylene diisocyanate were mixed and reacted at 85° C. for 4 hours with stirring to obtain a urethane prepolymer with an NCO of 9.2%. (iv) The urethane prepolymers of (ii) and (iii) above are 9:
1
Blend this blended urethane prepolymer and antifoaming silicone oil in the ratio of (i) above.
(A, B) The asphalt foams A to B each had a specific gravity shown in the same table. On the other hand, asphalt foams (A', B') shown in the table were obtained in the same manner as in the above example except that no antifoaming silicone oil was added.

【表】上記の結果に示されるように、アスフアルトフ
オームＡ〜ＢはアスフアルトフオームA′〜B′と
略同じ比重を有していた。他方、アスフアルトフ
オームＡおよびＢの気泡は、アスフアルトフオー
ムA′およびB′の気泡の略1/3〜1/5と極めて小さ
いことが確認された。また、上記実施例Ａ，Ｂおよび比較例A′，
B′で得られた夫々の発泡体から厚さ10mm、長さ
300mm、巾10mmの帯状片を作成し、これらの帯状
片を用いて次の止水性試験を行なつた。まず、帯
状片をＵ字折り曲げ、これをその両側から２枚の
アクリル板でサンドイツチ状に挾圧し、50％圧縮
して固定した。そして、サンドイツチされたＵ字
状帯状片の上に水を貯溜して水の漏れを調べた。
この結果、実施例品Ａ，Ｂの場合は24時間経過後
も何等変化はなかつたが、比較例品A′は45分後、
比較例品B′は70分後に水がにじみ出した。以上詳述したように、本発明によれば品質むら
がなくしかも止水性に優れたアスフアルトフオー
ムの製造方法を提供できるものである。[Table] As shown in the above results, asphalt foams A to B had approximately the same specific gravity as asphalt foams A' to B'. On the other hand, it was confirmed that the bubbles in asphalt foams A and B were extremely small, approximately 1/3 to 1/5 of the bubbles in asphalt foams A' and B'. In addition, the above Examples A and B and Comparative Examples A',
From each foam obtained in B′, a thickness of 10 mm and a length of
Strips of 300 mm and width of 10 mm were prepared, and the following water-stopping test was conducted using these strips. First, a strip piece was bent into a U shape, and this was sandwiched between two acrylic plates from both sides in a sandwich shape, compressed by 50%, and fixed. Then, water was collected on top of the U-shaped strip that had been sanded and checked for water leakage.
As a result, in the case of Example products A and B, there was no change after 24 hours, but in the case of Comparative Example product A', after 45 minutes,
In Comparative Example Product B', water oozed out after 70 minutes. As described in detail above, according to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing asphalt foam that is free from uneven quality and has excellent water-stopping properties.

Claims

[Claims] 1. For an aqueous emulsion of asphalt,
A method for producing a water-stopping asphalt foam, which comprises adding and mixing a urethane prepolymer obtained by reacting a polyether polyol having an ethylene oxide content of 15% or more with an organic isocyanate and an antifoaming silicone oil to foam the foam. 2. The method for producing a water-stopping asphalt foam according to claim 1, wherein the aqueous asphalt emulsion further contains water supplemented thereto. 3. The method for producing a water-stopping asphalt foam according to claim 1 or 2, wherein the aqueous asphalt emulsion contains fillers, pigments, and other additives.