JP3436829B2 - アスファルト乳剤用添加剤及びアスファルト組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、道路舗装の結合剤をは
じめ、防水剤、接着剤など、色々な用途に適用できるア
スファルト乳剤用添加剤に関するものである。更に詳し
くは、耐水性が著しく向上したアスファルト硬化体を提
供し得る新規なアスファルト乳剤用添加剤及びこれを含
有する常温で取り扱い可能なアスファルト組成物に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】石油か
ら得られるアスファルトのような瀝青質は、古くから舗
装材料、防水・接着材料及び鉄道軌道等に広く使用され
ているが、非常に粘着性の高い物質でありそのままでは
作業性が極めて悪い。そこで、所望の作業を行なう際に
アスファルトを加熱（加熱溶融方式）する、適当な乳化
剤と水を添加してエマルション化する、適当な溶剤に溶
解させる等の方法によりアスファルトの流動性を向上さ
せることが行なわれている。

【０００３】これらの方法のうち、乳化剤により調製さ
れたアスファルトの水性エマルションは、一般に「アス
ファルト乳剤」と呼ばれており、このアスファルト乳剤
に適宜、骨材、フィラー、その他の成分を添加してアス
ファルト組成物を形成し、これを例えば舗装体の形成等
に用いる。その際、水性成分が蒸発除去されて、いわゆ
るエマルション破壊が起こることによりアスファルトが
硬化する。

【０００４】このようなアスファルト乳剤を用いた方法
は、常温で取り扱いでき、しかも溶剤のような揮発性、
有毒性の高い物質を用いる必要がないため、非常に好ま
しい方法ではあるが、アスファルト乳剤を使用した組成
物は、加熱溶融方式に比べ、強度、使用耐久性、耐水性
が弱いといった欠点を有している。その理由は、合一し
たアスファルト中に残存する乳化剤、完全に除去されな
かった水等の影響であると考えられている。

【０００５】このような状況から、従来、アスファルト
のバインダーとしての強度、使用耐久性、耐水性機能を
改善する目的で、アスファルト乳剤の水分蒸発残留物で
あるアスファルトの性状をレベルアップすべく、アスフ
ァルト乳剤にゴムや合成高分子物質を導入する方法が、
特開平２−２０６６５５号公報等に開示されている。し
かしながら、このようにアスファルトにゴムや合成高分
子物質を導入する方法は、アスファルトの性状が硬くな
るために、常温ではアスファルト粒子の合一が起こり難
くく一体化し難いために、結果として、アスファルト硬
化体の強度を改善するに到っていないのが現状である。

【０００６】また、アスファルト乳剤は使用する乳化剤
の種類や使用する骨材の材質等により、安定性が変化す
ると共に、エマルション破壊によるアスファルトの硬化
が水の除去速度に依存しており、アスファルト硬化が遅
いなどの問題点も指摘されている。

【０００７】更に、一般に、アスファルト乳剤の調製に
用いる乳化剤はエマルションが破壊されてアスファルト
が硬化した後も系内で乳化機能を示すため、耐水性機能
の改善に対しては十分でない。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を改善すべく、鋭意研究の結果、アスファルト乳剤を
使用したアスファルト組成物の強度低下の原因を明確に
し、その知見から従来の加熱混合方式のアスファルト組
成物と同等以上の強度を発現し、更に耐水性が向上し、
強度発現速度をも制御できるアスファルト乳剤用添加剤
及びアスファルト組成物を完成させるに到った。

【０００９】即ち、アスファルト乳剤を使用したアスフ
ァルト組成物は何らかの方法で水が除かれることにより
アスファルト粒子同士が合一し、強度が発現する。しか
し、アスファルト粒子の合一が不十分であったり、水が
残存することにより発生する欠陥によりアスファルト組
成物の強度が低下する。更には、アスファルト組成物と
骨材との接着不良により、アスファルト組成物の強度が
低下する。

【００１０】そこで、本発明者らは、アスファルト組成
物の欠陥が、水の存在に起因することに着目し、水の存
在している空間および水の存在した空間をアスファルト
よりも強度の高い物質で充填することにより、アスファ
ルト組成物の強度を大幅に改善できると考えた。また、
アスファルト組成物と骨材との接着性に関しては、シラ
ンカップリング剤による接着性の改善を図り、アスファ
ルト組成物の強度を大幅に改善できると考えた。更に、
水溶液中で酸触媒により、徐々に反応が進行し樹脂化す
るプレポリマーの樹脂化化学反応により、水の存在した
空間部分の強度発現速度を制御することにより、もう一
つの問題であったアスファルト組成物の強度発現速度も
自由に制御できることを見いだし、本発明を完成させる
に到った。

【００１１】即ち本発明は、（ａ）重合により樹脂化可
能な、特定の水溶性のプレポリマーと（ｂ）シランカッ
プリング剤とを必須成分とすることを特徴とするアスフ
ァルト乳剤用添加剤、及びかかるアスファルト乳剤用添
加剤とアスファルト乳剤とを必須成分として含有するア
スファルト組成物を提供するものである。

【００１２】本発明のアスファルト乳剤用添加剤に用い
られる水溶性プレポリマーは、重合により樹脂化するも
のであれば、いずれのモノマーから得られたものであっ
てもよい。ここで、プレポリマーの樹脂化とは、重合に
より硬化が認められることをいい、例えば三次元網目構
造の樹脂となることによる硬化が挙げられる。本発明に
用いられるプレポリマーとはかかる機能を有するオリゴ
マーであって、比較的分子量が小さいものをいう。

【００１３】かかる水溶性プレポリマーとしては、各種
モノマーとアルデヒド化合物の縮合物もしくはその塩が
好ましく、具体的には、下記一般式（１）〜（８）で示
されるモノマーから選ばれる１種又は２種以上のモノマ
ーとアルデヒドとを縮合して得られる水溶性プレポリマ
ーが挙げられる。

【００１４】

【化２】

【００１５】（式中、R¹, R³〜R⁸；H 又は炭素数１〜９
のアルキル基 R² ；H 又は水酸基 AO¹ 〜AO⁴ ；炭素数２〜３のオキシアルキレン基 n¹〜n⁴ ；０〜100 の正数 Z¹，Z² ；H 又はSO₃X¹ X¹，X² ；H 、１価及び２価金属、アンモニウム、ア
ルキルアンモニウム又は置換アルキルアンモニウム Y¹〜Y⁷ ；H 、CH₂OH 又は CH₂SO₃Z³(Z³はアルカリ金
属塩) を示す。）。

【００１６】更に、上記（１）〜（８）のモノマーと共
重合可能なモノマーを用いることができ、例えば、アミ
ノ基を有する化合物、ケトン類、オキシ安息香酸、アル
キルベンゼン、フラン系化合物等が単独で又は混合して
使用される。アミノ基を有する化合物としては、尿素、
メラミン、グアナミン、アニリン、スルホンアミド等が
使用される。ケトン類としては、シクロヘキサノンやメ
チルエチルケトン等が使用される。オキシ安息香酸とし
ては、サリチル酸、メタオキシ安息香酸、パラオキシ安
息香酸等が使用される。フラン系化合物としては、フル
フリルアルコール等が使用される。

【００１７】また、前記したモノマー（１）〜（８）と
縮合させるアルデヒド化合物としては、ホルムアルデヒ
ド、パラホルムアルデヒド、フルフラール、グリオキザ
ール等が挙げられ、それらが単独で又は混合して使用さ
れる。

【００１８】前記モノマー（１）〜（８）（共重合可能
なモノマーも含む）と、アルデヒド化合物のモノマー比
は〔モノマー（１）〜（８）＋これらと共重合可能なモ
ノマー〕／アルデヒド化合物＝５０／５０〜２５／７５
が好ましい。

【００１９】また、本発明のプレポリマーとなるアルデ
ヒド縮合物は、水溶性が保持される物であれば限定され
るものではないが、好ましくは、水溶性を有するアルカ
リ金属塩、アルカリ土類金属塩、およびアミン塩などが
挙げられる。

【００２０】また、前記モノマーとアルデヒド化合物と
の縮合には通常アルカリ触媒が用いられる。アルカリ触
媒としては、通常ＫＯＨを用いるが、所定量のＫＯＨの
全量を反応触媒として用いても良いし、また触媒として
必要最小限の量以外は反応後場合によっては、ＮａＯ
Ｈ、Ｃａ(ＯＨ)₂と一緒に添加することも可能である。
更に前記モノマーとアルデヒド化合物との縮合反応には
酸触媒を用いることも可能であるが、その場合所定の反
応を終了した後、アルカリを所定量添加することが必要
である。

【００２１】但し、水溶液中の全アルカリとフェノール
性水酸基のモル比は、アルカリ／フェノール性水酸基＝
０．３：１〜１．２：１が好ましい。より好ましくは、
０．５：１〜１．２：１が、更に好ましくは、０．７：
１〜１．２：１がよい。アルカリ濃度が低いと、プレポ
リマーの意図しない重合が起こり、アスファルト乳剤の
貯蔵安定性が悪くなり好ましくない。

【００２２】上記した水溶性オリゴマーの平均分子量
は、水溶性を維持し且つ更に樹脂化が進行する範囲であ
れば、特に限定されるものではないが、３００〜５００
００、好ましくは５００〜３００００、より好ましくは
１０００〜１００００である。平均分子量が小さすぎる
と樹脂化速度が遅くなり、一方、平均分子量が大きすぎ
ると粘度が高くなる傾向がある。

【００２３】本発明のアスファルト乳剤用添加剤に使用
されるシランカップリング剤は、アスファルト組成物と
骨材との接着性向上に効果があり、アスファルト組成物
の強度を大幅に改善できる。

【００２４】シランカップリング剤の具体例としては、
トリクロルシラン、クロルプロピルトリシラン、クロル
プロピルトリエトキシシラン〔Ｃｌ−Ｃ₃Ｈ₆−Ｓｉ(Ｏ
Ｃ₂Ｈ₅)₃〕、クロルプロピルトリメトキシシラン〔Ｃｌ
−Ｃ₃Ｈ₆−Ｓｉ(ＯＣＨ₃)3〕、ビニルトリクロルシラ
ン、ビニルトリエトキシシラン〔Ｈ₂Ｃ＝ＣＨ−Ｓｉ(Ｏ
Ｃ₂Ｈ₅)₃〕、ビニル−トリス−（β−メトキシ−エトキ
シ）シラン〔Ｈ₂Ｃ＝ＣＨ−Ｓｉ(ＯＣ₂Ｈ₄−ＯＣＨ₃)
3〕、ビニルトリアセトキシシラン〔Ｈ₂Ｃ＝ＣＨ−Ｓｉ
(ＯＯＣ−ＣＨ₃)3〕、ビニル−トリス−（ｔ−ブチルペ
ルオキシ）シラン〔Ｈ₂Ｃ＝ＣＨ−Ｓｉ(ＯＯＣ₄Ｈ₉)
3〕、ビニルメチルジエトキシシラン、β−（Ｎ−ビニ
ルベンジルアミノ）−エチル−γ−アミノ−プロピルト
リトメキシシランモノヒドロゲンクロライド、γ−アミ
ノプロピルトリエトキシシラン〔Ｈ₂Ｎ−ＣＨ₂−ＣＨ₂
−Ｓｉ(ＯＣ₂Ｈ₅)₃〕、Ｎ，Ｎ−ビス（β−ヒドロキシ
エチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン〔
(ＨＯ−Ｃ₂Ｈ₄)₂−Ｎ−Ｃ₃Ｈ₆−Ｓｉ(ＯＣ₂Ｈ₅)₃〕、Ｎ
−β（アミノエチル）γ−アミノ−プロピル−トリメト
キシシラン〔Ｈ₂Ｎ−Ｃ₂Ｈ₄−ＮＨ−Ｃ₃Ｈ₆−Ｓｉ(ＯＣ
Ｈ₃)₃〕、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピル
−エチル−ジメトキシシラン〔Ｈ₂Ｎ−Ｃ₂Ｈ₄−ＮＨ−
Ｃ₃Ｈ₆−Ｓｉ(ＯＣＨ₃)₂−Ｃ₂Ｈ5〕、メチル（アミノエ
トキシ−プロピル−ジエトキシ)シラン〔Ｈ₂Ｎ−(Ｃ
Ｈ₃)₂−Ｏ(ＣＨ₂)₃−Ｓｉ(ＣＨ₃)₂−（ＯＣ₂Ｈ₅)₂〕、
アミノエチルアミノプロピルトリデシロキシシラン〔Ｈ
₂Ｎ−（ＣＨ₂)₂−ＨＮ−(ＣＨ₂)₃−Ｓｉ(ＯＣ
₁₀Ｈ₂₁)₃〕、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラ
ン、シクロヘキシルアミノ−プロピルトリメトキシシラ
ン〔ＣｙｃＨｅｃ−ＮＨ−(ＣＨ₂)₃−Ｓｉ(ＯＣ
Ｈ₃)₃ 、ＣｙｃＨｅｃ：シクロヘキシル基〕、ＣＨ₃Ｏ
ＯＣ−(ＣＨ₂)₂−ＮＨ−(ＣＨ₂)2−Ｓｉ(ＯＣＨ₃)₃ 、
γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン〔Ｈ₂
Ｃ＝Ｃ(ＣＨ₃)ＣＯＯ−(ＣＨ₂)₃−Ｓｉ(ＯＣ₂Ｈ₅)3〕、
γ−メタクリロキシプロピル−トリス（２−メトキシエ
トキシ）シラン〔Ｈ₂Ｃ＝Ｃ(ＣＨ₃)ＣＯＯ−(ＣＨ₂)₃−
Ｓｉ(ＯＣ₂Ｈ4−ＯＣＨ₃)3〕、β−（３，４−エポキシ
ル−シクロヘキシル）−エチル−トリメトキシシラン
〔ＥｐｘＣｙｃＨｅｃ−Ｃ₂Ｈ₄−Ｓｉ(ＯＣＨ₃)3、Ｅｐ
ｘＣｙｃＨｅｃ：３，４−エポキシル−シクロヘキシル
基〕、エポキシシクロヘキシルトリメトキシシラン〔Ｅ
ｐｘＣｙｃＨｅｃ−Ｓｉ(ＯＣＨ₃)3、ＥｐｘＣｙｃＨｅ
ｃ：３，４−エポキシル−シクロヘキシル基〕、γ−グ
リシドキシプロピルトリエキトシシラン〔Ｇｌｙ−ＣＨ
₂−Ｏ(ＣＨ₂)₃−Ｓｉ(ＯＣ₂Ｈ₅)3、Ｇｌｙ：γ−グリシ
ド基〕、メチルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキ
シシラン〔Ｈ₂Ｃ＝ＣＨ−Ｓｉ(ＯＣ₂Ｈ₅)₃〕、ビス〔３
−（トリエトキシシリル）−プロピル〕−テトラスルフ
ァン、ビス〔３−（トリエトキシシリル）−プロピル〕
−トリスルファン、ビス〔３−（トリエトキシシリル）
−プロピル〕−ジスルファン等が挙げられる。

【００２５】これらのうちで、特に好ましいものは、分
子内にエポキシ基又はアミノ基を含むものであり、これ
らの反応基は、（ａ）成分の水溶性プレポリマーに対し
て化学結合可能であり、また道路舗装用等に使用される
骨材に対して反応性を持つ加水分解基を含むため、水溶
性プレポリマーと骨材にとの特異な接着助剤として働
き、結果的にアスファルト組成物の強度を大幅に改善で
きる。

【００２６】本発明において、シランカップリング剤
は、（ａ）成分の水溶性プレポリマー１００重量部に対
して、０．００１〜１０重量部、より好ましくは、０．
１〜１重量配合される。

【００２７】次に本発明のアスファルト組成物について
説明する。本発明のアスファルト組成物は、アスファル
ト乳剤と上記の如き本発明のアスファルト乳剤用添加剤
とを必須成分として含有し、必要に応じてフィラー、ラ
テックス、砂、砂利等の第三成分、更に公知の添加剤を
配合してなるものであり、常温での取り扱い、施工が可
能なものである。

【００２８】アスファルト組成物を構成するアスファル
ト乳剤とは、アスファルトを適当な乳化剤（界面活性
剤）により、乳化させたアスファルトの水性エマルショ
ンである。

【００２９】本発明のアスファルト乳剤に使用されるア
スファルトとしては、石油ストレートアスファルト、セ
ミブローンアスファルト、カットバックアスファルト、
天然アスファルト、石油タール、ピッチ、溶剤脱瀝アス
ファルト、重油等の１種又は２種以上の混合物等が挙げ
られる。更に、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合
物、クロロプレン共重合物、等の合成ゴム及びポリエチ
レン、エチレン−酢酸ビニル共重合物等の高分子重合
体、石油樹脂、熱可塑性樹脂等を混合した改質アスファ
ルトも使用できる。

【００３０】また、アスファルト乳剤の調製に用いられ
るアスファルト乳化剤（界面活性剤）としては、アニオ
ン性乳化剤、カチオン性乳化剤、ノニオン性乳化剤のい
ずれを使用してもよく、１種又は２種以上の多成分系で
あっても良い。

【００３１】アニオン性界面活性剤としては、カルボン
酸塩類、硫酸エステル塩類、スルホン酸塩類、リン酸エ
ステル塩類が挙げられ、これらのエチレンオキサイド及
びプロピレンオキサイド付加物も含まれる。

【００３２】カチオン性界面活性剤としては、アルキル
アミン塩類、アルカノールアミン類、第４級アンモニウ
ム塩類、アミンオキサイド類、ポリエチレンポリアミン
類が挙げられ、エチレンオキサイド及びプロピレンオキ
サイドの付加物も含まれる。ここで、四級塩でないカチ
オン性界面活性剤の場合は、塩酸、酢酸、硝酸、スルフ
ァミン酸、ジメチル硫酸等で各々の酸塩の形で使用す
る。

【００３３】ノニオン性界面活性剤としては、高級アル
コールエチレンオキサイド付加物、アルキルフェノール
エチレンオキサイド付加物、脂肪酸エチレンオキサイド
付加物、多価アルコール脂肪酸エステルエチレンオキサ
イド付加物、高級アルキルアミンエチレンオキサイド付
加物、脂肪酸アミドエチレンオキサイド付加物、油脂の
エチレンオキサイド付加物、ポリプロピレングリコール
エチレンオキサイド付加物等のポリエチレングリコール
型界面活性剤、及びグリセロールの脂肪酸エステル、ペ
ンタエリスリトールの脂肪酸エステル、ソルビトール及
びソルビタンの脂肪酸エステル、ショ糖の脂肪酸エステ
ル、多価アルコールのアルキルエーテル、アルカノール
アミン類の脂肪酸アミド等の多価アルコール型界面活性
剤が挙げられる。

【００３４】両性界面活性剤としては、アミノ酸型及び
ベタイン型のカルボン酸塩類、硫酸エステル塩類、スル
ホン酸塩類、リン酸エステル類等が挙げられる。

【００３５】これらの界面活性剤の使用量は、水とアス
ファルトとの合計に対して０．０１〜１０．０重量％
で、特に０．０５〜５．０重量％が適当である。

【００３６】本発明のアスファルト乳剤に添加できる骨
材およびフィラーは特に限定されるものではないが、一
般に使用されている、砕石、クラッシャーラン、スクリ
ーニングス、砕石ダスト、高炉スラグ、砂等が例示され
る。また、ルクソバイト、人工焼成骨材、アルミ粉、陶
磁器粒、着色骨材等の明色骨材並びにアスファルト被覆
砕石、廃棄アスファルト舗装からの再生骨材等も使用可
能である。また、フィラーとしては、スクリーニングス
のフィラー分、石粉、焼却炉灰、クレー、タルク、膨脹
材、フライアッシュ、各種セメント（超早強セメント、
早強セメント、普通セメント、混合セメントなど）等が
例示される。

【００３７】また、本発明のアスファルト乳剤に添加で
きるラテックスにはスチレン−ブタジエンラバー、イソ
プレンラバー、天然ゴムエマルジョン、アクリル酸エマ
ルジョン、酢酸ビニルエマルジョン、などが例示される
が、これらに限定されるものではない。ラテックスの使
用量は、アスファルト乳剤の固形分１００重量部に対し
て、０．１〜７５重量％が好ましい。

【００３８】更に、本発明では、使用目的、使用方法な
どに応じてアスファルト乳剤に塩化アンモニウム、塩化
カルシウム、塩化アルミニウム、塩化鉄等の水溶性無機
塩、及びポリビニルアルコール、ゼラチン、ポリエチレ
ングリコール、メチルセルロース、カチン澱粉、吸水ポ
リマー等の水溶性高分子を適宜選択し併用することがで
きる。

【００３９】本発明のアスファルト乳剤用添加剤は、
（ａ）成分の水溶性オリゴマーがアスファルト乳剤中の
固形分１００重量部に対して０．１〜７５．０重量部と
なるような量で使用することが好ましい。更に好ましく
はアスファルト乳剤中の固形分１００重量部に対して
０．５〜５０．０重量部である。水溶性プレポリマーの
使用量が少なすぎると、バインダーとしての強度、感温
特性並びに骨材との付着機能が不足し、一方、水溶性プ
レポリマーの使用量が多すぎると、バインダーとしての
撓み性が不足する。

【００４０】本発明のアスファルトの施工方法について
詳しく説明する。熱溶融したアスファルトを、適当な乳
化剤より乳化しアスファルト乳剤を得た後、該アスファ
ルト乳剤に、本発明のアスファルト乳剤用添加剤を添加
混合し、次いで、前記水溶性プレポリマーを樹脂化し得
る化合物（以下、樹脂化促進剤という）を添加混合した
後、該アスファルト乳剤を施工するものである。用途に
応じて、アスファルト乳剤に適当な骨材、フィラー、そ
の他の任意成分が混合される。そして、かかるアスファ
ルト組成物を施工する直前に、前記したような樹脂化促
進剤をアスファルト組成物（アスファルト乳剤＋骨材等
の任意成分）に添加する。これにより、施工されたアス
ファルト組成物中で水溶性プレポリマーが樹脂化し、ア
スファルトの強度が発現する。 なお、本発明でいう樹
脂化促進剤は、本発明のアスファルト乳剤用添加剤中の
（ａ）成分である水溶性プレポリマーの重合（樹脂化）
を促進するような化合物であり、それ自体も反応して樹
脂中に組み込まれるものであっても、また単に重合反応
を促進する触媒であっても、更にその両方の機能を有す
るものであってもよい。かかる樹脂化促進剤は、アスフ
ァルト乳剤を使用する直前に添加する必要がある。具体
的には樹脂化促進剤は、アスファルト乳剤と骨材、フィ
ラー等との混合直前又は混合時に系内に添加混合する必
要がある。樹脂化促進剤の添加混合方法は、系内に均一
に混ざる方法であればどのような方法であってもよい。
以上のように施工されたアスファルト組成物（アスファ
ルト乳剤＋骨材等の任意成分）中で水溶性プレポリマー
が樹脂化し、アスファルトの強度が発現する。

【００４１】本発明に使用される樹脂化促進剤は、特に
制限を受けるものでないが、作業性の面から有機酸エス
テルが好ましい。有機酸エステルとしては、ラクトン
類、あるいは、炭素数１〜１０の一価または多価アルコ
ールと炭素数１〜１０の有機カルボン酸より導かれる有
機酸エステルの単独もしくは混合物が用いられる。特に
γ−ブチロラクトン、プロピオンラクトン、ε−カプロ
ラクトン、ギ酸エステル、エチレングリコールジアセテ
ート、トリアセチン等が好ましい。また、プロピレンカ
ーボネート等のカーボネート類も好ましい。また、樹脂
化促進剤は１種又は２種以上を併用することができる。

【００４２】本発明において、樹脂化促進剤の使用量
は、本発明のアスファルト乳剤用添加剤中の水溶性プレ
ポリマーの固形分１００重量部に対して１．０〜５０．
０重量部が好ましく、更に好ましくは３．０〜２５．０
重量部である。樹脂化促進剤の使用量が少ない場合には
樹脂化促進効果がなく、一方多過ぎると過剰の樹脂化促
進剤が系内に残り、アスファルトの強度が損なわれ、且
つ樹脂化時間のコントロールが困難となるため好ましく
ない。このような樹脂化促進剤を水溶性プレポリマーの
種類に応じて配合することにより、樹脂化速度を自由に
制御できる。

【００４３】本発明のアスファルト組成物は、常温にて
混合・施工されるものであり、この種のアスファルトが
用いられる施工方法の何れに用いることもできる。その
際、施工直前に前記した樹脂化促進剤をアスファルト組
成物中に添加して、アスファルト組成物の施工後、アス
ファルト乳剤用添加剤中の水溶性プレポリマーを硬化さ
せることができる。具体的な施工方法としては、例え
ば、アスファルト乳剤を直接道路舗装用の型枠に流し込
む方法、ノズル、噴霧器等によりアスファルト乳剤を霧
状に散布してシーリング剤、接着剤、被覆剤等として使
用する方法が挙げられる。また、パグミルミキサー等の
ミキサーで無機材料の石膏、セメント、砂等と混合して
道路舗装材、鉄道線路材、床材等のバインダーとして使
用する方法が挙げられる。

【００４４】

【発明の効果】本発明のアスファルト乳剤用添加剤によ
れば、アスファルト硬化体の強度が向上すると共に、耐
水性が著しく向上する。また、アスファルト乳剤用添加
剤中の水溶性プレポリマーを硬化させる化合物を、その
種類、量を調節して施工前にアスファルト組成物中に添
加することにより、水溶性プレポリマーが樹脂化される
ため、アスファルト組成物の硬化速度も容易に制御でき
る。

【００４５】

【実施例】次に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。

【００４６】＜水溶性プレポリマー＞以下の実施例で用
いた水溶性プレポリマーは次の通りである。 Ａ−11；フェノールのホルマリン縮合物（平均分子量５
００） Ａ−12；フェノールのホルマリン縮合物（平均分子量１
０００） Ａ−13；フェノールのホルマリン縮合物（平均分子量３
０００） Ａ−14；フェノールのホルマリン縮合物（平均分子量５
０００） Ａ−15；フェノールのホルマリン縮合物（平均分子量１
００００） Ａ−16；フェノールのホルマリン縮合物（平均分子量３
００００） Ａ−２；ビスフェノールＡのホルマリン縮合物（平均分
子量３０００） Ａ−３；メラミンのホルマリン縮合物（平均分子量３０
００） Ａ−４；フルフリルアルコールのホルマリン縮合物（平
均分子量３０００） Ａ−５；フェノール／スルファニル酸（９０／１０モル
比）のホルマリン縮合物（平均分子量３０００） Ａ−６；フェノール／尿素（５０／５０モル比）のホル
マリン縮合物（平均分子量３０００）。

【００４７】ここで、プレポリマーの平均分子量は、Ｇ
ＰＣ（ゲルパーミエイションクロマトグラフィー）よ
り、重量平均分子量として求めた。すなわち、サンプル
を所定の濃度に調整し、ガードカラムＴＳＫ ＨＸＬ
（６．５ｍｍ径×４ｃｍ) （東ソー (株) 製）１本とＴ
ＳＫ Ｇ３０００ＨＸＬ（７．８ｍｍ径×３０ｃｍ）１
本とＴＳＫ Ｇ２５００ＨＸＬ（７．８ｍｍ径×３０ｃ
ｍ）１本を直列に接続し、測定した。尚、標準サンプル
としてポリスチレン（東ソー (株) 製）を使用した。ま
た、水溶性プレポリマーＡ−１は、反応時間を調整する
ことにより、平均分子量の調節を行なった。

【００４８】実施例１ 〔アスファルト組成物の調製〕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、オレイ
ン酸ソーダを１重量％（最終アスファルト乳剤中の濃
度）添加して水に乳化させ、前記アスファルト分量が６
０重量％であるアスファルト乳剤を調整した。２４時間
後、自然冷却されたアスファルト乳剤と骨材とアスファ
ルト乳剤用添加剤を混合してアスファルト組成物を調製
した。アスファルト組成物は、骨材（下記参照）１００
重量部に対して、１０重量部のアスファルト乳剤と、ア
スファルト乳剤用添加剤を添加して調製した。なお、ア
スファルト乳剤用添加剤は、アスファルト乳剤中の固形
分量１００重量部に対して、該添加剤中の水溶性プレポ
リマーの固形分量が１０重量部、γ−（２−アミノエチ
ル）アミノプロピルトリエトキシシランは水溶性プレポ
リマーの固形分量１００重量部に対して０．４重量部と
なるように添加した。

【００４９】〔試験方法〕 （ｉ）強度試験 アスファルト組成物の強度は、「舗装試験法便覧」（社
団法人日本道路協会、平成５年１２月２０日発行）記載
の「マーシャル安定度試験方法」（６０℃水浸３０分
間）に準じて試験した。マーシャル安定度試験用供試体
は、以下の方法で準備した。アスファルト組成物は、パ
グミルミキサーに、６号砕石（高槻産）、７号砕石（高
槻産）、砂（淀川産）、スクリーニングス（高槻産）及
び石粉（滋賀県産）を３５：２５：２０：１３：７の重
量比で配合した密粒配合骨材と、前記で調製したアスフ
ァルト乳剤と、アスファルト乳剤用添加剤をそれぞれ前
記の割合で投入し、更に、アスファルト乳剤用添加剤中
の水溶性プレポリマーに対して、１０重量％のエチレン
グリコールジアセテート（樹脂化促進剤）を投入し、２
０秒間混合して調製した。尚、骨材温度は、２０℃とし
た。１０分後に、モールドに投入し、常温で片面５０回
の両面つきでマーシャル安定度試験用供試体を作成し、
２０℃の恒温室内で２４時間養生を行った。これを用い
てマーシャル安定度（ｋｇ）とフロー値を求めた。

【００５０】（ii）耐久性試験 アスファルト組成物の硬化体（舗装体）の耐久性は、
「舗装試験法便覧」記載の「ホイールトラッキング試
験」 (温度６０℃、接地圧６．４Ｋｇｆ／ｃｍ²)に準じ
て試験した。ホイールトラッキング試験用供試体は、以
下の方法で準備した。上記（ｉ）の強度試験用に調製し
たアスファルト組成物を、締め固め用型枠に入れ、ロー
ラコンパクタで締め固めホイールトラッキング試験用供
試体を作成し、２０℃の恒温室内で１２時間養生を行っ
た。その後、ホイールトラッキング試験における動的安
定度（ＤＳ）を測定した。

【００５１】（iii）耐水性能評価 アスファルト組成物の耐水性は、アスファルト乳剤によ
り骨材表面に形成されたアスファルト皮膜の耐水性能、
ひいては剥離防止性能を評価するものである。具体的に
は、５〜１３ｍｍの乾燥骨材（材質：高槻産の硬質砂
岩）を水中（２０℃）に１分間浸積し、取り出した後直
ちに、アスファルト乳剤及びアスファルト乳剤用添加剤
の混合物（１００：１０重量比）中に１分間浸積する。
なお、この試験では、樹脂化促進剤を添加していない。

【００５２】その骨材をガラス板上に並べ、これを２０
℃の恒温室内で、１２時間養生を行った後、８０℃の温
水に３０分間浸漬する。３０分後骨材の表面にアスファ
ルト皮膜が被覆している割合を肉眼で判定し、付着面積
（％）として表示した。但し、１回の試験で用いた骨材
の数は１０個とし、その平均値を算出した。この付着面
積率が高い程、耐水性が良好であることを意味する。

【００５３】

【表１】

【００５４】比較例１では、２０℃の恒温室内１２時間
養生でも充分な強度が得られず、締め固め用型枠から出
すと壊れた。従って、試験は実施出来なかった。

【００５５】これに対して、本発明のアスファルト乳剤
用添加剤（水溶性プレポリマーとシランカップリング
剤）を添加したアスファルト組成物は、強度、耐久性、
並びに耐水性能が向上している。

【００５６】実施例２ 実施例１の条件に準じて、アスファルト組成物の調製お
よびマーシャル安定度試験を行なった。ただし、水溶性
プレポリマーとしては、Ａ−１３（平均分子量３００
０）を用いた。また、樹脂化促進剤は表２に示す化合物
を、表２に示す量で用いた。表２の樹脂化促進剤の添加
量はアスファルト乳剤用添加剤中の水溶性プレポリマー
に対する重量％である。また、マーシャル安定度試験で
は、養生時間を表２に示すように変化させてそれぞれの
安定度（ｋｇ）を測定した。その結果を表２に示す。

【００５７】

【表２】

【００５８】＊表２中の樹脂化促進剤は以下の通りであ
る。 ＥＧＤＡ；エチレングリコールジアセテート ＭＦ；ギ酸メチル ＰＣ；プロピレンカーボネート γ−ＢＬ；γ−ブチロラクトン ＴＡ；トリアセチン 表２の結果より、樹脂化促進剤として有機酸エステルを
使用することにより、アスファルト乳剤の分解合一を促
進し、ひいてはアスファルト組成物の硬化期間を制御す
ることができることが確認される。

【００５９】実施例３ 実施例１の条件に準じてアスファルト組成物の調製及び
その評価を行った。ただし、水溶性プレポリマーはＡ−
１３（平均分子量３０００）を用い、その添加量を表３
に示すように種々変化させた。表３中の水溶性プレポリ
マーの添加量はアスファルト乳剤中の固形分量に対する
重量％である。試験結果を表３に示す。

【００６０】

【表３】

【００６１】実施例４ 実施例１の条件に準じてアスファルト組成物の調製及び
その評価を行った。ただし、水溶性プレポリマーはＡ−
１３（平均分子量３０００）を用い、また、シランカッ
プリング剤の種類と添加量を表４に示すように種々変化
させた。表４中のシランカップリング剤の添加量は、水
溶性プレポリマーに対するする重量％である。試験結果
を表４に示す。

【００６２】

【表４】

【００６３】（注）表４中のシランカップリング剤は以
下の通りである。 Ｂ−１：γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリ
エトキシシラン Ｂ−２：γ−グリシドキシプロピルトリエキトシシラン Ｂ−３：β−（３，４−エポキシル−シクロヘキシル）
−エチル−トリメトキシシラン Ｂ−４：Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノ−プロピル
−トリメトキシシラン Ｂ−５：エポキシシクロヘキシルトリメトキシシラン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−91120（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−51745（ＪＰ，Ａ) 特公 昭41−19702（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭46−40874（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭40−23665（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08L 95/00 C08L 61/00 - 61/34

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）下記一般式（１）〜（８）で表さ
   れるモノマーから選ばれる１種または２種以上のモノマ
   ーとアルデヒド化合物との縮合物もしくはその塩、及び
   下記一般式（１）〜（８）で表されるモノマーから選ば
   れる１種または２種以上のモノマーとこれらと共重合可
   能なモノマーとアルデヒド化合物との縮合物もしくはそ
   の塩から選ばれる、重合により樹脂化可能な水溶性のプ
   レポリマーと（ｂ）シランカップリング剤とを必須成分
   とすることを特徴とするアスファルト乳剤用添加剤。 【化１】 （式中、 R ^１ , R ^３ 〜R ^８ ；H 又は炭素数１〜９のアルキル基 R ^２ ；H 又は水酸基 AO ^１ 〜AO ^４ ；炭素数２〜３のオキシアルキレン基 n ^１ 〜n ^４ ；０〜100 の正数 Z ^１ ，Z ^２ ；H 又はSO _３ X ^１ X ^１ ，X ^２ ；H 、１価及び２価金属、アンモニウム、アル
   キルアンモニウム又は置換アルキルアンモニウム Y ^１ 〜Y ^７ ；H 、CH _２ OH 又は CH _２ SO _３ Z ^３ (Z ^３ はアルカ
   リ金属塩)を示す。）
2. 【請求項２】 前記プレポリマー１００重量部に対し
   て、前記シランカップリング剤を０．００１〜１０重量
   部含有することを特徴とする請求項１記載のアスファル
   ト乳剤用添加剤。
3. 【請求項３】 アスファルト乳剤と請求項１又は２記載
   のアスファルト乳剤用添加剤とを必須成分として含有す
   るアスファルト組成物。
4. 【請求項４】 熱溶融したアスファルトを乳化してアス
   ファルト乳剤を得、該アスファルト乳剤に、請求項１又
   は２記載のアスファルト乳剤用添加剤を添加し、次いで
   当該アスファルト乳剤用添加剤中の水溶液プレポリマー
   を樹脂化し得る樹脂化促進剤を添加した後、該アスファ
   ルト乳剤を施工することを特徴とするアスファルトの施
   工方法。
5. 【請求項５】 前記樹脂化促進剤が、有機酸エステルで
   ある請求項４記載のアスファルトの施工方法。
6. 【請求項６】 前記樹脂化促進剤が、ギ酸メチル、プロ
   ピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、トリアセチ
   ン及びエチレングリコールジアセテートから選ばれる１
   種又は２種以上である請求項４記載のアスファルトの施
   工方法。