アスファルト用乳化剤
【課題】 アルキルフェノール系乳化剤と同等のアスファルト乳化性、骨材との混和性を有し、しかも環境に対する悪影響がほとんど無いアスファルト用乳化剤を提供すること。
【解決手段】 本発明は、次の一般式（１）
Ｒ1Ｏ−（Ｒ2−Ｏ）n−Ｈ （１）
（式中、Ｒ1はプロピレン又はブチレンのオリゴマーから、オキソ法によって合成された飽和アルコールの残基を表わし、Ｒ2はアルキレン基を表わし、ｎは２以上の数を表わす。）で表わされるアルコール型非イオン性界面活性剤からなるアスファルト用乳化剤、又は、これに更に、次の一般式（２）及び／又は（３）
ＨＯ−（ＥＯ）a−（ＡＯ）b−（ＥＯ）c−Ｈ （２）
ＨＯ−（ＡＯ）d−（ＥＯ）e−（ＡＯ）f−Ｈ （３）
（式中、ＥＯはオキシエチレン基を、ＡＯは炭素数３以上のオキシアルキレン基を表わす。）で表わされるプルロニック型非イオン性界面活性剤とからなるアスファルト用乳化剤。
【解決手段】 本発明は、次の一般式（１）
Ｒ1Ｏ−（Ｒ2−Ｏ）n−Ｈ （１）
（式中、Ｒ1はプロピレン又はブチレンのオリゴマーから、オキソ法によって合成された飽和アルコールの残基を表わし、Ｒ2はアルキレン基を表わし、ｎは２以上の数を表わす。）で表わされるアルコール型非イオン性界面活性剤からなるアスファルト用乳化剤、又は、これに更に、次の一般式（２）及び／又は（３）
ＨＯ−（ＥＯ）a−（ＡＯ）b−（ＥＯ）c−Ｈ （２）
ＨＯ−（ＡＯ）d−（ＥＯ）e−（ＡＯ）f−Ｈ （３）
（式中、ＥＯはオキシエチレン基を、ＡＯは炭素数３以上のオキシアルキレン基を表わす。）で表わされるプルロニック型非イオン性界面活性剤とからなるアスファルト用乳化剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アスファルト用の乳化剤及びこれを使用したアスファルト乳剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】原油や石炭から得られるアスファルト（瀝青質）は、従来から、道路や鉄道軌条の舗装材、防水材、接着材等として利用されている。しかし、アスファルトは非常に粘稠な液体であるため、そのままでは作業性が非常に悪い。そこで作業性を向上させるため、アスファルトを水に乳化して使用することが多い。このような、アスファルトを水に乳化したものをアスファルト乳剤と称している。このようなアスファルト乳剤は、道路に舗装を施す前に、路盤中の空隙を詰め、その上に施される舗装材との密着性を向上させる等の目的で、路盤表面に敷設されプライムコートとして利用される。また、アスファルト乳剤にセメント等の骨材やフィラーを配合したものが、いわゆるアスファルト舗装の舗装材として利用されている。これらのアスファルト乳剤中の水は、時間の経過とともに蒸発して除去され、それに伴ってアスファルトは硬化する。アスファルト乳剤を得る際には、アスファルトは乳化剤を使用して乳化されるのが一般的である。乳化剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤等が使用されてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】非イオン性界面活性剤の中でもアスファルト用乳化剤として従来から利用されてきたものは、ノニルフェノール等のアルキルフェノールのエチレンオキサイド付加物である。アルキルフェノールのエチレンオキサイド付加物は、骨材への付着性や骨材として添加するセメント等の分散性が良好であり優れたアスファルト用乳化剤である。しかし、アルキルフェノールのエチレンオキサイド付加物は、難生分解性であるため、環境中へ放出された場合に長期間分解を受けないため、環境を汚染する恐れがある。又、近年ではノニルフェノールが生物に対し疑似ホルモン作用を発現し、内分泌系を撹乱する作用があるのではないかといういわゆるエンドクリン問題の懸念もあり、アルキルフェノールのエチレンオキサイド付加物についても代替品が模索されていた。
【０００４】そこで本発明者らは鋭意検討し、特定の構造を有する非イオン性界面活性剤が、セメント等の骨材との混和性等がほぼアルキルフェノールエチレンオキサイド付加物と同等で、しかも環境に対する悪影響がほとんど無いアスファルト用乳化剤を開発するに至った。
【０００５】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、下記の一般式（１）
Ｒ1Ｏ−（Ｒ2−Ｏ）n−Ｈ （１）
（式中、Ｒ1はプロピレン又はブチレンのオリゴマーから誘導されたオレフィンから、オキソ法によって合成された飽和アルコールの残基を表わし、Ｒ2はアルキレン基を表わし、ｎは２以上の数を表わす。）で表わされるアルコール型非イオン性界面活性剤からなるアスファルト用乳化剤である。
【０００６】また、本発明は、上記の一般式（１）で表わされる非イオン性界面活性剤、及び、下記の一般式（２）
ＨＯ−（ＥＯ）a−（ＡＯ）b−（ＥＯ）c−Ｈ （２）
（式中、ＥＯはオキシエチレン基を表わし、ＡＯは炭素数３以上のオキシアルキレン基を表わし、ａ、ｂ及びｃは１以上の数を表わす。）及び/又は下記の一般式（３）
ＨＯ−（ＡＯ）d−（ＥＯ）e−（ＡＯ）f−Ｈ （３）
（式中、ＥＯはオキシエチレン基を表わし、ＡＯは炭素数３以上のオキシアルキレン基を表わし、ｄ、ｅ及びｆは１以上の数を表わす。）で表わされるプルロニック型非イオン性界面活性剤からなるアスファルト用乳化剤組成物である。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明は、前記一般式（１）で表わされるアルコール型非イオン性界面活性剤からなるアスファルト用乳化剤である。一般式（１）において、Ｒ1はプロピレン又はブチレンのオリゴマーから誘導されたオレフィンから、オキソ法によって合成された飽和アルコールの残基を表わす。プロピレン又はブチレンのオリゴマーとしては、プロピレン又はブチレンの２〜５量体程度の重合体であり、例えば、プロピレンダイマー（炭素数６）、プロピレントリマー（炭素数９）、プロピレンテトラマー（炭素数１２）、プロピレンペンタマー（炭素数１５）、ブチレンダイマー（炭素数８）、ブチレントリマー（炭素数１２）、ブチレンテトラマー（炭素数１６）等が挙げられる。これらの重合体はメチル分枝を持ったオレフィンである。Ｒ1は、これらのオレフィンからオキソ法によって合成された飽和アルコールの残基である。オキソ法とは、オレフィンに一酸化炭素と水素を反応させてアルコールを合成する方法であり、従って、得られるアルコールの炭素数はオレフィンの炭素数プラス１となる。合成された飽和アルコールのうち、主成分はアルキル鎖の種々の位置に多数のメチル分岐を有する１級アルコールの混合物である。従って、オキソ法によって合成された炭素数１３のアルコールは、プロピレンテトラマー又はブチレントリマーを原料として製造された、多数のメチル分岐を有するものの混合物である。
【０００８】一般式（１）において、Ｒ2はアルキレン基を表わす。アルキレン基としては、炭素数２〜４のアルキレン基であることが好ましく、エチレン基であることがより好ましい。一般式（１）の（Ｒ2−Ｏ）nの部分は、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、テトラヒドロフラン（１，４−ブチレンオキサイド）、長鎖α−オレフィンオキサイド、スチレンオキサイド等のアルキレンオキサイド等を付加重合することにより得ることができる。アルキレンオキサイド等を付加することによって（Ｒ2−Ｏ）nの部分を形成する場合は、付加させるアルキレンオキサイド等の種類によりＲ2が決定される。付加させるアルキレンオキサイド等の重合形態は特に限定されず、１種類のアルキレンオキサイド等の単独重合、２種類以上のアルキレンオキサイド等のランダム共重合、ブロック共重合又はランダム／ブロック共重合等のいずれであってもよい。Ｒ2が２種以上の基である場合は、そのうちの１種はエチレン基であることが好ましい。（Ｒ2―Ｏ）nの部分は、好ましくはオキシエチレン基を５０〜１００モル％、より好ましくは６０〜１００モル％含有するポリオキシアルキレン鎖であると良い。重合度ｎは２以上の数であり、好ましくは２〜２００、より好ましくは５〜１５０、更に好ましくは１０〜１００である。
【０００９】本発明の一般式（１）で表わされるアルコール型非イオン性界面活性剤からなるアスファルト用乳化剤は、従来のノニルフェノールのエチレンオキサイド付加物のようなアルキルフェノール系の乳化剤と比較して生分解性に優れているため、環境中に残留することが少ない。又、本発明のアスファルト用乳化剤がアルキルフェノール系乳化剤にとって代わることで、いわゆるエンドクリン問題への懸念が解消される。従って、本発明のアスファルト用乳化剤が使用されたアスファルト乳剤が舗装材等として利用され、それによって乳化剤が地面に吸収されたり大気中に揮散したとしても、環境への悪影響が極めて少ない。又、本発明のアルコール型非イオン性界面活性剤は、上記のようにそのアルキル鎖の部分が多数のメチル分岐を有する構造のものであるため、従来の直鎖型または単純な分岐鎖のアルコールを用いた非イオン性界面活性剤からなるアスファルト乳剤に比べて、優れたアスファルトの乳化性や骨材との混和性を有し、単独でも十分な性能を示すが、プルロニック型非イオン性界面活性剤と併用することが好ましい。
【００１０】本発明の一般式（１）で表わされるアルコール型非イオン性界面活性剤からなるアスファルト用乳化剤は、更に、一般式（２）及び／又は（３）で表わされるプルロニック型非イオン性界面活性剤と併用すると、アスファルトの乳化安定性やアスファルト乳剤の貯蔵安定性、骨材との混和性が更に向上する。一般式（２）又は（３）において、ＥＯはオキシエチレン基を表わし、ＡＯは炭素数３以上のオキシアルキレン基を表わす。炭素数３以上のオキシアルキレン基としては、例えば、オキシプロピレン基、オキシブチレン基、オキシ長鎖アルキレン基等が挙げられるが、オキシプロピレン基が最も好ましい。
【００１１】又、ａ、ｂ及びｃはそれぞれ１以上の数を表わし、ｄ、ｅ及びｆはそれぞれ１以上の数を表わす。ａ及びｃは好ましくはそれぞれ１〜３００、より好ましくはそれぞれ１０〜２００であり、ｂは好ましくは１〜２００、より好ましくは１０〜１００である。ｄ及びｆは好ましくはそれぞれ１〜１００、より好ましくはそれぞれ２〜５０であり、ｅは好ましくは１〜１００、より好ましくは５〜５０である。、一般式（２）又は（３）で表わされるプルロニック型非イオン性界面活性剤の平均分子量は、好ましくはそれぞれ５００〜３０，０００、より好ましくはそれぞれ１，０００〜２０，０００程度である。一般式（２）又は（３）で表わされるプルロニック型非イオン性界面活性剤としては、少なくとも１種は分子全体に占めるオキシエチレン基の割合が、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは６０〜９５質量％であるものを使用することが良い。
【００１２】一般式（１）で表わされるアルコール型非イオン性界面活性剤と、一般式（２）及び／又は（３）で表わされるプルロニック型非イオン性界面活性剤との混合比は、質量比にして２０：８０〜８０：２０が好ましく、３０：７０〜７０：３０がより好ましい。
【００１３】本発明のアスファルト用乳化剤は、水にアスファルトを乳化させ、アスファルト乳剤とするために使用される。アスファルト乳剤を製造する方法としては、例えば、本発明の乳化剤を溶解乃至分散させた水と、溶融させたアスファルトを、ホモジナイザー、ホモミキサー、コロイドミル、ディスパーミル等を用いて機械的に乳化させる方法等が代表的である。アスファルト乳剤を製造する場合は、本発明の乳化剤を水に対して０．１〜１０質量％、好ましくは０．５〜５質量％で溶解または分散させ、この乳化剤水溶液とアスファルトとを質量比で一般的に３０：７０〜７０：３０好ましくは４０：６０〜６０：４０の割合で混合し、上記の方法で乳化させる。
【００１４】本発明のアスファルト用乳化剤は、その他の成分と併用することができる。その他の成分としては、例えば、グリセリン、ソルビトール等のポリオールのアルキレンオキサイド付加物、脂肪酸アルキレンオキサイド付加物、脂肪酸アルカノールアミド又はそのアルキレンオキサイド付加物、油脂のアルキレンオキサイド付加物、グリセリンやソルビトール等のポリオール脂肪酸エステル等の非イオン性界面活性剤；脂肪酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α―オレフィンスルホン酸塩等のアニオン性界面活性剤；ジメチルジアルキル４級アンモニウム塩、ポリジメチルジアリルアンモニウム塩、カチオン化セルロース、イミダゾリン誘導体等のカチオン性界面活性剤；カルボベタイン、スルホベタイン、イミダゾリニウムベタイン等の両性界面活性剤；メタノール、エタノール、プロパノール、２―プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、トルエン、キシレン等の溶剤；塩化アンモニウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化鉄、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸アンモニウム、亜硫酸カルシウム、硝酸ナトリウム、硝酸カルシウム、硝酸マグネシウム、硝酸鉄、硝酸アルミニウム、硝酸アンモニウム、ロダンカリウム、ロダンナトリウム、ロダンカルシウム等の無機塩；ポリビニルアルコール、ゼラチン、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、カチオン化澱粉等の水溶性高分子等が挙げられる。
【００１５】本発明のアスファルト用乳化剤で乳化されるアスファルトとしては、例えば、ストレートアスファルト、カットバックアスファルト、セミブローンアスファルト、ブローンアスファルト、天然アスファルト、脱色アスファルト又はこれらに高分子重合体、石油樹脂、熱可塑性樹脂等を添加した改質アスファルト等が挙げられる。
【００１６】本発明のアスファルト用乳化剤を使用して得られたアスファルト乳剤を道路等の舗装材として使用する場合は、骨材と混合して使用することが一般的である。骨材としては、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメント、超速硬ポルトランドセメント、膨張セメント、酸性リン酸塩セメント、自硬性セメント、石灰スラグセメント、高炉セメント、高硫酸塩スラグセメント、フライアッシュセメント、キーンスセメント、ポゾランセメント、アルミナセメント、ローマンセメント、白セメント、マグネシアセメント、水滓セメント、カルシウムアルミネート、シリカセメント、ジェットセメント、石膏、海砂、川砂、砂、小石、石灰、砕石、砂利等が挙げられる。本発明のアスファルト用乳化剤を使用して得られたアスファルト乳剤は、これらの骨材との混和性にも優れている。
【００１７】本発明のアスファルト用乳化剤を使用して得られたアスファルト乳剤は、道路路盤のプライムコート材に使用され、又、上記の骨材と混合されて、道路や鉄道軌道、トンネル、滑走路、水路、貯水池、運動場、崖や切り通しの法面等の舗装材として使用することができる。又、防水材、防食材、防錆材、接着材等としても使用することができる。
【００１８】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。尚、以下の実施例中、部及び％は特に記載が無い限り質量基準である。
＜アスファルト乳剤の調製＞針入度８０〜１００のアスファルトを、１４０〜１５０℃で加熱溶融した。水９２部を４５〜５５℃に加温し、以下の表１の実施例又は比較例に示す各種のアスファルト用乳化剤をそれぞれ８部溶解させ、乳化剤水溶液を得た。これらの乳化剤水溶液の各５０部と、上記の加熱溶融アスファルト５０部とを同時にコロイドミルに通して乳化させ、実施例１〜９及び比較例１〜４のアスファルト乳剤を得た。
【００１９】
【表１】
【００２０】表中、「ＥＯ」はオキシエチレン基を表わし、「ＰＯ」はオキシプロピレン基を表わし、「ＥＯ５０」はエチレンオキサイド５０モル付加を表わす。
【００２１】＜アスファルト乳剤貯蔵安定度試験＞これらのアスファルト乳剤を用いて、アスファルト乳剤の貯蔵安定度試験を行なった。即ち、ＪＩＳ−Ｋ−２２０８−１９９３に準じ、試験用シリンダーに一定量の前記アスファルト乳剤を入れて２４時間静置し、シリンダーの上部と下部からそれぞれ５０ｇの試料を採取し、これを１１０℃に加熱して水分を除去した後、１６０℃で１分間加熱し揮発分を除去して、それぞれの蒸発残分を測定した。実施例１〜９及び比較例１〜４の各試料について蒸発残分の測定を行ない、各試料について上部試料と下部試料との蒸発残分（％）の差が１％以内であるものを○、それ以上のものを×で表わした。
【００２２】＜骨材の分散性＞上記の実施例１〜９及び比較例１〜４のアスファルト乳剤の各１０部に普通ポルトランドセメント８部を徐々に加えて攪拌混合した。全体が均一に混合できたものを○、塊状物が生成したが混合できたものを△、ほとんど混合できず凝集したものを×で表わした。これらの評価結果を表２に示す。
【００２３】
【表２】
【００２４】
【発明の効果】本発明のアスファルト乳化剤は、芳香族系の化合物を使用しないため、化学物質が生物の内分泌系を撹乱するというエンドクリン問題の懸念が全くないにもかかわらず、アルキルフェノール系乳化剤と同等の、優れたアスファルトの乳化安定性、貯蔵安定性と骨材との混和性を有する。
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アスファルト用の乳化剤及びこれを使用したアスファルト乳剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】原油や石炭から得られるアスファルト（瀝青質）は、従来から、道路や鉄道軌条の舗装材、防水材、接着材等として利用されている。しかし、アスファルトは非常に粘稠な液体であるため、そのままでは作業性が非常に悪い。そこで作業性を向上させるため、アスファルトを水に乳化して使用することが多い。このような、アスファルトを水に乳化したものをアスファルト乳剤と称している。このようなアスファルト乳剤は、道路に舗装を施す前に、路盤中の空隙を詰め、その上に施される舗装材との密着性を向上させる等の目的で、路盤表面に敷設されプライムコートとして利用される。また、アスファルト乳剤にセメント等の骨材やフィラーを配合したものが、いわゆるアスファルト舗装の舗装材として利用されている。これらのアスファルト乳剤中の水は、時間の経過とともに蒸発して除去され、それに伴ってアスファルトは硬化する。アスファルト乳剤を得る際には、アスファルトは乳化剤を使用して乳化されるのが一般的である。乳化剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤等が使用されてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】非イオン性界面活性剤の中でもアスファルト用乳化剤として従来から利用されてきたものは、ノニルフェノール等のアルキルフェノールのエチレンオキサイド付加物である。アルキルフェノールのエチレンオキサイド付加物は、骨材への付着性や骨材として添加するセメント等の分散性が良好であり優れたアスファルト用乳化剤である。しかし、アルキルフェノールのエチレンオキサイド付加物は、難生分解性であるため、環境中へ放出された場合に長期間分解を受けないため、環境を汚染する恐れがある。又、近年ではノニルフェノールが生物に対し疑似ホルモン作用を発現し、内分泌系を撹乱する作用があるのではないかといういわゆるエンドクリン問題の懸念もあり、アルキルフェノールのエチレンオキサイド付加物についても代替品が模索されていた。
【０００４】そこで本発明者らは鋭意検討し、特定の構造を有する非イオン性界面活性剤が、セメント等の骨材との混和性等がほぼアルキルフェノールエチレンオキサイド付加物と同等で、しかも環境に対する悪影響がほとんど無いアスファルト用乳化剤を開発するに至った。
【０００５】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、下記の一般式（１）
Ｒ1Ｏ−（Ｒ2−Ｏ）n−Ｈ （１）
（式中、Ｒ1はプロピレン又はブチレンのオリゴマーから誘導されたオレフィンから、オキソ法によって合成された飽和アルコールの残基を表わし、Ｒ2はアルキレン基を表わし、ｎは２以上の数を表わす。）で表わされるアルコール型非イオン性界面活性剤からなるアスファルト用乳化剤である。
【０００６】また、本発明は、上記の一般式（１）で表わされる非イオン性界面活性剤、及び、下記の一般式（２）
ＨＯ−（ＥＯ）a−（ＡＯ）b−（ＥＯ）c−Ｈ （２）
（式中、ＥＯはオキシエチレン基を表わし、ＡＯは炭素数３以上のオキシアルキレン基を表わし、ａ、ｂ及びｃは１以上の数を表わす。）及び/又は下記の一般式（３）
ＨＯ−（ＡＯ）d−（ＥＯ）e−（ＡＯ）f−Ｈ （３）
（式中、ＥＯはオキシエチレン基を表わし、ＡＯは炭素数３以上のオキシアルキレン基を表わし、ｄ、ｅ及びｆは１以上の数を表わす。）で表わされるプルロニック型非イオン性界面活性剤からなるアスファルト用乳化剤組成物である。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明は、前記一般式（１）で表わされるアルコール型非イオン性界面活性剤からなるアスファルト用乳化剤である。一般式（１）において、Ｒ1はプロピレン又はブチレンのオリゴマーから誘導されたオレフィンから、オキソ法によって合成された飽和アルコールの残基を表わす。プロピレン又はブチレンのオリゴマーとしては、プロピレン又はブチレンの２〜５量体程度の重合体であり、例えば、プロピレンダイマー（炭素数６）、プロピレントリマー（炭素数９）、プロピレンテトラマー（炭素数１２）、プロピレンペンタマー（炭素数１５）、ブチレンダイマー（炭素数８）、ブチレントリマー（炭素数１２）、ブチレンテトラマー（炭素数１６）等が挙げられる。これらの重合体はメチル分枝を持ったオレフィンである。Ｒ1は、これらのオレフィンからオキソ法によって合成された飽和アルコールの残基である。オキソ法とは、オレフィンに一酸化炭素と水素を反応させてアルコールを合成する方法であり、従って、得られるアルコールの炭素数はオレフィンの炭素数プラス１となる。合成された飽和アルコールのうち、主成分はアルキル鎖の種々の位置に多数のメチル分岐を有する１級アルコールの混合物である。従って、オキソ法によって合成された炭素数１３のアルコールは、プロピレンテトラマー又はブチレントリマーを原料として製造された、多数のメチル分岐を有するものの混合物である。
【０００８】一般式（１）において、Ｒ2はアルキレン基を表わす。アルキレン基としては、炭素数２〜４のアルキレン基であることが好ましく、エチレン基であることがより好ましい。一般式（１）の（Ｒ2−Ｏ）nの部分は、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、テトラヒドロフラン（１，４−ブチレンオキサイド）、長鎖α−オレフィンオキサイド、スチレンオキサイド等のアルキレンオキサイド等を付加重合することにより得ることができる。アルキレンオキサイド等を付加することによって（Ｒ2−Ｏ）nの部分を形成する場合は、付加させるアルキレンオキサイド等の種類によりＲ2が決定される。付加させるアルキレンオキサイド等の重合形態は特に限定されず、１種類のアルキレンオキサイド等の単独重合、２種類以上のアルキレンオキサイド等のランダム共重合、ブロック共重合又はランダム／ブロック共重合等のいずれであってもよい。Ｒ2が２種以上の基である場合は、そのうちの１種はエチレン基であることが好ましい。（Ｒ2―Ｏ）nの部分は、好ましくはオキシエチレン基を５０〜１００モル％、より好ましくは６０〜１００モル％含有するポリオキシアルキレン鎖であると良い。重合度ｎは２以上の数であり、好ましくは２〜２００、より好ましくは５〜１５０、更に好ましくは１０〜１００である。
【０００９】本発明の一般式（１）で表わされるアルコール型非イオン性界面活性剤からなるアスファルト用乳化剤は、従来のノニルフェノールのエチレンオキサイド付加物のようなアルキルフェノール系の乳化剤と比較して生分解性に優れているため、環境中に残留することが少ない。又、本発明のアスファルト用乳化剤がアルキルフェノール系乳化剤にとって代わることで、いわゆるエンドクリン問題への懸念が解消される。従って、本発明のアスファルト用乳化剤が使用されたアスファルト乳剤が舗装材等として利用され、それによって乳化剤が地面に吸収されたり大気中に揮散したとしても、環境への悪影響が極めて少ない。又、本発明のアルコール型非イオン性界面活性剤は、上記のようにそのアルキル鎖の部分が多数のメチル分岐を有する構造のものであるため、従来の直鎖型または単純な分岐鎖のアルコールを用いた非イオン性界面活性剤からなるアスファルト乳剤に比べて、優れたアスファルトの乳化性や骨材との混和性を有し、単独でも十分な性能を示すが、プルロニック型非イオン性界面活性剤と併用することが好ましい。
【００１０】本発明の一般式（１）で表わされるアルコール型非イオン性界面活性剤からなるアスファルト用乳化剤は、更に、一般式（２）及び／又は（３）で表わされるプルロニック型非イオン性界面活性剤と併用すると、アスファルトの乳化安定性やアスファルト乳剤の貯蔵安定性、骨材との混和性が更に向上する。一般式（２）又は（３）において、ＥＯはオキシエチレン基を表わし、ＡＯは炭素数３以上のオキシアルキレン基を表わす。炭素数３以上のオキシアルキレン基としては、例えば、オキシプロピレン基、オキシブチレン基、オキシ長鎖アルキレン基等が挙げられるが、オキシプロピレン基が最も好ましい。
【００１１】又、ａ、ｂ及びｃはそれぞれ１以上の数を表わし、ｄ、ｅ及びｆはそれぞれ１以上の数を表わす。ａ及びｃは好ましくはそれぞれ１〜３００、より好ましくはそれぞれ１０〜２００であり、ｂは好ましくは１〜２００、より好ましくは１０〜１００である。ｄ及びｆは好ましくはそれぞれ１〜１００、より好ましくはそれぞれ２〜５０であり、ｅは好ましくは１〜１００、より好ましくは５〜５０である。、一般式（２）又は（３）で表わされるプルロニック型非イオン性界面活性剤の平均分子量は、好ましくはそれぞれ５００〜３０，０００、より好ましくはそれぞれ１，０００〜２０，０００程度である。一般式（２）又は（３）で表わされるプルロニック型非イオン性界面活性剤としては、少なくとも１種は分子全体に占めるオキシエチレン基の割合が、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは６０〜９５質量％であるものを使用することが良い。
【００１２】一般式（１）で表わされるアルコール型非イオン性界面活性剤と、一般式（２）及び／又は（３）で表わされるプルロニック型非イオン性界面活性剤との混合比は、質量比にして２０：８０〜８０：２０が好ましく、３０：７０〜７０：３０がより好ましい。
【００１３】本発明のアスファルト用乳化剤は、水にアスファルトを乳化させ、アスファルト乳剤とするために使用される。アスファルト乳剤を製造する方法としては、例えば、本発明の乳化剤を溶解乃至分散させた水と、溶融させたアスファルトを、ホモジナイザー、ホモミキサー、コロイドミル、ディスパーミル等を用いて機械的に乳化させる方法等が代表的である。アスファルト乳剤を製造する場合は、本発明の乳化剤を水に対して０．１〜１０質量％、好ましくは０．５〜５質量％で溶解または分散させ、この乳化剤水溶液とアスファルトとを質量比で一般的に３０：７０〜７０：３０好ましくは４０：６０〜６０：４０の割合で混合し、上記の方法で乳化させる。
【００１４】本発明のアスファルト用乳化剤は、その他の成分と併用することができる。その他の成分としては、例えば、グリセリン、ソルビトール等のポリオールのアルキレンオキサイド付加物、脂肪酸アルキレンオキサイド付加物、脂肪酸アルカノールアミド又はそのアルキレンオキサイド付加物、油脂のアルキレンオキサイド付加物、グリセリンやソルビトール等のポリオール脂肪酸エステル等の非イオン性界面活性剤；脂肪酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α―オレフィンスルホン酸塩等のアニオン性界面活性剤；ジメチルジアルキル４級アンモニウム塩、ポリジメチルジアリルアンモニウム塩、カチオン化セルロース、イミダゾリン誘導体等のカチオン性界面活性剤；カルボベタイン、スルホベタイン、イミダゾリニウムベタイン等の両性界面活性剤；メタノール、エタノール、プロパノール、２―プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、トルエン、キシレン等の溶剤；塩化アンモニウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化鉄、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸アンモニウム、亜硫酸カルシウム、硝酸ナトリウム、硝酸カルシウム、硝酸マグネシウム、硝酸鉄、硝酸アルミニウム、硝酸アンモニウム、ロダンカリウム、ロダンナトリウム、ロダンカルシウム等の無機塩；ポリビニルアルコール、ゼラチン、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、カチオン化澱粉等の水溶性高分子等が挙げられる。
【００１５】本発明のアスファルト用乳化剤で乳化されるアスファルトとしては、例えば、ストレートアスファルト、カットバックアスファルト、セミブローンアスファルト、ブローンアスファルト、天然アスファルト、脱色アスファルト又はこれらに高分子重合体、石油樹脂、熱可塑性樹脂等を添加した改質アスファルト等が挙げられる。
【００１６】本発明のアスファルト用乳化剤を使用して得られたアスファルト乳剤を道路等の舗装材として使用する場合は、骨材と混合して使用することが一般的である。骨材としては、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメント、超速硬ポルトランドセメント、膨張セメント、酸性リン酸塩セメント、自硬性セメント、石灰スラグセメント、高炉セメント、高硫酸塩スラグセメント、フライアッシュセメント、キーンスセメント、ポゾランセメント、アルミナセメント、ローマンセメント、白セメント、マグネシアセメント、水滓セメント、カルシウムアルミネート、シリカセメント、ジェットセメント、石膏、海砂、川砂、砂、小石、石灰、砕石、砂利等が挙げられる。本発明のアスファルト用乳化剤を使用して得られたアスファルト乳剤は、これらの骨材との混和性にも優れている。
【００１７】本発明のアスファルト用乳化剤を使用して得られたアスファルト乳剤は、道路路盤のプライムコート材に使用され、又、上記の骨材と混合されて、道路や鉄道軌道、トンネル、滑走路、水路、貯水池、運動場、崖や切り通しの法面等の舗装材として使用することができる。又、防水材、防食材、防錆材、接着材等としても使用することができる。
【００１８】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。尚、以下の実施例中、部及び％は特に記載が無い限り質量基準である。
＜アスファルト乳剤の調製＞針入度８０〜１００のアスファルトを、１４０〜１５０℃で加熱溶融した。水９２部を４５〜５５℃に加温し、以下の表１の実施例又は比較例に示す各種のアスファルト用乳化剤をそれぞれ８部溶解させ、乳化剤水溶液を得た。これらの乳化剤水溶液の各５０部と、上記の加熱溶融アスファルト５０部とを同時にコロイドミルに通して乳化させ、実施例１〜９及び比較例１〜４のアスファルト乳剤を得た。
【００１９】
【表１】
【００２０】表中、「ＥＯ」はオキシエチレン基を表わし、「ＰＯ」はオキシプロピレン基を表わし、「ＥＯ５０」はエチレンオキサイド５０モル付加を表わす。
【００２１】＜アスファルト乳剤貯蔵安定度試験＞これらのアスファルト乳剤を用いて、アスファルト乳剤の貯蔵安定度試験を行なった。即ち、ＪＩＳ−Ｋ−２２０８−１９９３に準じ、試験用シリンダーに一定量の前記アスファルト乳剤を入れて２４時間静置し、シリンダーの上部と下部からそれぞれ５０ｇの試料を採取し、これを１１０℃に加熱して水分を除去した後、１６０℃で１分間加熱し揮発分を除去して、それぞれの蒸発残分を測定した。実施例１〜９及び比較例１〜４の各試料について蒸発残分の測定を行ない、各試料について上部試料と下部試料との蒸発残分（％）の差が１％以内であるものを○、それ以上のものを×で表わした。
【００２２】＜骨材の分散性＞上記の実施例１〜９及び比較例１〜４のアスファルト乳剤の各１０部に普通ポルトランドセメント８部を徐々に加えて攪拌混合した。全体が均一に混合できたものを○、塊状物が生成したが混合できたものを△、ほとんど混合できず凝集したものを×で表わした。これらの評価結果を表２に示す。
【００２３】
【表２】
【００２４】
【発明の効果】本発明のアスファルト乳化剤は、芳香族系の化合物を使用しないため、化学物質が生物の内分泌系を撹乱するというエンドクリン問題の懸念が全くないにもかかわらず、アルキルフェノール系乳化剤と同等の、優れたアスファルトの乳化安定性、貯蔵安定性と骨材との混和性を有する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 下記の一般式（１）
Ｒ1Ｏ−（Ｒ2−Ｏ）n−Ｈ （１）
（式中、Ｒ1はプロピレン又はブチレンのオリゴマーから誘導されたオレフィンから、オキソ法によって合成された飽和アルコールの残基を表わし、Ｒ2はアルキレン基を表わし、ｎは２以上の数を表わす。）で表わされるアルコール型非イオン性界面活性剤からなるアスファルト用乳化剤。
【請求項２】 下記の一般式（１）
Ｒ1Ｏ−（Ｒ2−Ｏ）n−Ｈ （１）
（式中、Ｒ1はプロピレン又はブチレンのオリゴマーから誘導されたオレフィンから、オキソ法によって合成された飽和アルコールの残基を表わし、Ｒ2はアルキレン基を表わし、ｎは２以上の数を表わす。）で表わされるアルコール型非イオン性界面活性剤、及び下記の一般式（２）
ＨＯ−（ＥＯ）a−（ＡＯ）b−（ＥＯ）c−Ｈ （２）
（式中、ＥＯはオキシエチレン基を表わし、ＡＯは炭素数３以上のオキシアルキレン基を表わし、ａ、ｂ及びｃは１以上の数を表わす。）及び／又は下記の一般式（３）
ＨＯ−（ＡＯ）d−（ＥＯ）e−（ＡＯ）f−Ｈ （３）
（式中、ＥＯはオキシエチレン基を表わし、ＡＯは炭素数３以上のオキシアルキレン基を表わし、ｄ、ｅ及びｆは１以上の数を表わす。）で表わされるプルロニック型非イオン性界面活性剤からなるアスファルト用乳化剤組成物。
【請求項３】 一般式（２）又は（３）で表わされるプルロニック型非イオン性界面活性剤のうち少なくとも１種が、分子全体に占めるオキシエチレン基の割合が５０質量％以上である請求項２に記載のアスファルト用乳化剤組成物。
【請求項４】 下記の一般式（１）
Ｒ1Ｏ−（Ｒ2−Ｏ）n−Ｈ （１）
（式中、Ｒ1はプロピレン又はブチレンのオリゴマーから誘導されたオレフィンから、オキソ法によって合成された飽和アルコールの残基を表わし、Ｒ2はアルキレン基を表わし、ｎは２以上の数を表わす。）で表わされるアルコール型非イオン性界面活性からなるアスファルト用乳化剤、水、及びアスファルトを含有するアスファルト乳剤。
【請求項１】 下記の一般式（１）
Ｒ1Ｏ−（Ｒ2−Ｏ）n−Ｈ （１）
（式中、Ｒ1はプロピレン又はブチレンのオリゴマーから誘導されたオレフィンから、オキソ法によって合成された飽和アルコールの残基を表わし、Ｒ2はアルキレン基を表わし、ｎは２以上の数を表わす。）で表わされるアルコール型非イオン性界面活性剤からなるアスファルト用乳化剤。
【請求項２】 下記の一般式（１）
Ｒ1Ｏ−（Ｒ2−Ｏ）n−Ｈ （１）
（式中、Ｒ1はプロピレン又はブチレンのオリゴマーから誘導されたオレフィンから、オキソ法によって合成された飽和アルコールの残基を表わし、Ｒ2はアルキレン基を表わし、ｎは２以上の数を表わす。）で表わされるアルコール型非イオン性界面活性剤、及び下記の一般式（２）
ＨＯ−（ＥＯ）a−（ＡＯ）b−（ＥＯ）c−Ｈ （２）
（式中、ＥＯはオキシエチレン基を表わし、ＡＯは炭素数３以上のオキシアルキレン基を表わし、ａ、ｂ及びｃは１以上の数を表わす。）及び／又は下記の一般式（３）
ＨＯ−（ＡＯ）d−（ＥＯ）e−（ＡＯ）f−Ｈ （３）
（式中、ＥＯはオキシエチレン基を表わし、ＡＯは炭素数３以上のオキシアルキレン基を表わし、ｄ、ｅ及びｆは１以上の数を表わす。）で表わされるプルロニック型非イオン性界面活性剤からなるアスファルト用乳化剤組成物。
【請求項３】 一般式（２）又は（３）で表わされるプルロニック型非イオン性界面活性剤のうち少なくとも１種が、分子全体に占めるオキシエチレン基の割合が５０質量％以上である請求項２に記載のアスファルト用乳化剤組成物。
【請求項４】 下記の一般式（１）
Ｒ1Ｏ−（Ｒ2−Ｏ）n−Ｈ （１）
（式中、Ｒ1はプロピレン又はブチレンのオリゴマーから誘導されたオレフィンから、オキソ法によって合成された飽和アルコールの残基を表わし、Ｒ2はアルキレン基を表わし、ｎは２以上の数を表わす。）で表わされるアルコール型非イオン性界面活性からなるアスファルト用乳化剤、水、及びアスファルトを含有するアスファルト乳剤。
【公開番号】特開２００１−３２３１６５（Ｐ２００１−３２３１６５Ａ）
【公開日】平成１３年１１月２０日（２００１．１１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０００−１３９９１６（Ｐ２０００−１３９９１６）
【出願日】平成１２年５月１２日（２０００．５．１２）
【出願人】（００００００３８７）旭電化工業株式会社 (987)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１３年１１月２０日（２００１．１１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１２年５月１２日（２０００．５．１２）
【出願人】（００００００３８７）旭電化工業株式会社 (987)
【Ｆターム（参考）】
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