CN106029834B - 抗土壤侵蚀剂 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够降低树脂用量而不损害抗土壤侵蚀效果的抗土壤侵蚀剂。根据本发明，提供一种抗土壤侵蚀剂，其是包含水性树脂乳液的抗土壤侵蚀剂，前述乳液的固体成分率为30～70质量％，且以前述乳液中的固体成分率达到40质量％的方式调整水分量之后在30℃下测定的粘度为50mPa·s以下。

Description

抗土壤侵蚀剂
技术领域
本发明涉及适用于防止在建设用地、道路、堤坝等的建设中通过填土、切土而形成的斜坡等处的土壤侵蚀的抗土壤侵蚀剂。
背景技术
在建设用地、道路、堤坝等的建设中会进行填土、切土，由此形成的斜坡直接放置时会因降雨、风化等而被侵蚀，从而发生滑坡、滚石等事故。因此，专利文献1中通过向斜坡喷吹以相对于喷吹材料1m3为0.5～1.5kg的比例配混有抗土壤干燥剂的喷吹材料来防止土壤的侵蚀，所述抗土壤干燥剂包含水溶胀性吸水性树脂、表面活性剂和合成树脂乳液。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第4048800号
发明内容
发明要解决的问题
专利文献1中虽然规定了以相对于喷吹材料1m3为0.5～1.5kg的比例配混抗土壤干燥剂，但针对在减少抗土壤干燥剂中的树脂用量的同时仍然获得充分的抗土壤侵蚀效果的对策尚未进行研究。
本发明是鉴于这种情况而进行的，提供能够降低树脂用量而不损害抗土壤侵蚀效果的抗土壤侵蚀剂。
用于解决问题的方案
根据本发明，提供一种抗土壤侵蚀剂，其是包含水性树脂乳液的抗土壤侵蚀剂，前述乳液的固体成分率为30～70质量％，且以前述乳液中的固体成分率达到40质量％的方式调整水分量之后在30℃下测定的粘度为50mPa·s以下。
发明的效果
根据本发明人进行的实验可知：平均1m3由树皮堆肥、肥料、种子、抗土壤侵蚀剂等形成的植被基盘所包含的抗土壤侵蚀剂中的聚合物量越多，则抗土壤侵蚀效果变得越高。进而，即使在添加等量的聚合物时，抗侵蚀效果也因抗土壤侵蚀剂而异，具体而言，发现了以固体成分率达到40质量％的方式调整水分量之后在30℃下测定的粘度为50mPa·s以下的合成树脂乳液作为抗土壤侵蚀剂会发挥出优异的效果，从而完成了本发明。
以下例示出本发明的各种实施方式。以下示出的实施方式可以彼此组合。
优选的是，前述乳液为包含源自醋酸乙烯酯的结构单元的树脂的乳液。
优选的是，前述乳液为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物乳液。
优选的是，前述固体成分率为35～55质量％。
优选的是，前述乳液在30℃下测定的粘度为1000mPa·s以下。
附图说明
图1是对表2中的添加聚合物量与土壤流出量的关系进行标绘而得到的图。
图2是对表2中的固体成分率与粘度的关系进行标绘而得到的图。
具体实施方式
以下，针对本发明的实施方式进行详细说明。
本发明的抗土壤侵蚀剂是包含水性树脂乳液的抗土壤侵蚀剂，前述乳液的固体成分率为30～70质量％，且以前述乳液中的固体成分率达到40质量％的方式调整水分量之后在30℃下测定的粘度为50mPa·s以下。
水性树脂乳液的种类没有特别限定，可例示出醋酸乙烯酯树脂乳液、醋酸乙烯酯共聚物乳液、丙烯酸酯树脂乳液、苯乙烯丙烯酸酯共聚物乳液、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物乳液、苯乙烯-丁二烯共聚物乳液、亚乙烯树脂(vinylidene resin)乳液、聚丁烯树脂乳液、丙烯腈-丁二烯树脂乳液、甲基丙烯酸酯-丁二烯树脂乳液、沥青乳液、环氧树脂乳液、氨酯树脂乳液、硅树脂乳液等，其中，优选为包含源自醋酸乙烯酯的结构单元的树脂的乳液(醋酸乙烯酯树脂乳液、醋酸乙烯酯共聚物乳液、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物乳液等)，进一步优选为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物乳液。
水性树脂乳液的制造方法没有特别限定，例如可以通过向以水作为主要成分的分散介质中添加乳化剂和单体，一边搅拌一边使单体进行乳液聚合来制造。通过该制造时使用的乳化剂的种类、添加量，能够改变所得乳液的粘度。作为乳化剂，可列举出离子性(阳离子性·阴离子性·双性)表面活性剂、非离子性(non-ion type)表面活性剂。作为非离子性表面活性剂，可列举出烷基苷之类的低分子系表面活性剂或者聚乙二醇、聚乙烯醇之类的高分子系表面活性剂，优选为高分子系表面活性剂。高分子系表面活性剂特别优选包含聚乙烯醇，其平均聚合度例如为200～2500、优选为400～2200、进一步优选为500～2000。聚乙烯醇的平均聚合度越大则乳化分散力提高，因此，为了得到期望分散度的乳液，可以使用具有适当平均聚合度的聚乙烯醇。另外，聚乙烯醇也可以组合使用平均聚合度彼此不同的多个种类。聚乙烯醇的皂化度没有特别限定，例如为70％以上、优选为80～95％。这是因为：皂化度过低时，在水中的溶解性极度降低，不使用特殊的溶解方法就无法溶解，难以工业利用。聚乙烯醇的皂化度越低则乳化分散力提高，因此，为了得到期望分散度的乳液，可以使用具有适当皂化度的聚乙烯醇。另外，聚乙烯醇也可以组合使用皂化度彼此不同的多个种类。乳化剂的添加量没有特别限定，例如相对于分散介质100质量份为0.5～20质量份、优选为1～10质量份。乳化剂的添加量越多则乳化分散力提高，因此，为了得到期望分散度的乳液，乳化剂的添加量可适当调整。
水性树脂乳液中的固体成分率为30～70质量％，优选为35～55质量％。这是因为：该固体成分率过低时，乳液中的聚合物量过少而抗土壤侵蚀效果差，固体成分率过高时，粘度变得过高而不容易配混至喷吹材料中。
另外，本发明的水性树脂乳液中，以水性树脂乳液中的固体成分率达到40质量％的方式调整水分量之后在30℃下测定的粘度为50mPa·s以下(以下称为“调整粘度”。)。根据本发明人进行的实验可知：即使水性树脂乳液的树脂组成和固体成分率相同，若其分散状态发生变化，则水性树脂乳液的粘度也发生变化。进而可知：使固体成分率保持相同而测定时，粘度越低则作为抗土壤侵蚀剂会发挥出越优异的性能。固体成分率的调整可以如下进行：相对于固体成分率超过40质量％的水性树脂乳液，一边温和地搅拌一边添加纯水，直至固体成分率达到40质量％为止。另一方面，针对固体成分率低于40质量％的水性树脂乳液，将乳液温度保持在50℃，一边吹送氮气一边温和地搅拌并浓缩，从而能够进行固体成分率的调整。其后，在将水性树脂乳液的温度设为30℃的状态下测定粘度。固体成分率可以根据JIS K 6828来测定。干燥条件设为105℃、3小时。另一方面，粘度可以利用布氏粘度计在30℃、30rpm的条件下进行测定。
调整粘度越低则配混至喷吹材料时的作业性越会提高，因此，调整粘度越低越优选。因此，调整粘度的下限没有特别限定，例如为10mPa·s。
水性树脂乳液中的固体成分率越高则粘度变高，因此，水性树脂乳液的固体成分率超过40质量％时，粘度可以超过50mPa·s。其中，粘度过高时，难以将水性树脂乳液配混至喷吹材料，因此，在30℃下测定的粘度优选为1000mPa·s以下、进一步优选为500mPa·s以下。
接着，针对本发明的抗土壤侵蚀剂的使用方法进行说明。该抗土壤侵蚀剂可以单独喷吹至要保护的表面，也可以配混至以土壤作为主体且混合有种子、肥料等的喷吹材料，并与喷吹材料一同喷吹至要保护的表面。将喷吹材料喷吹至对象面的工法没有特别限定，可列举出例如种子散布工法、客土喷吹工法、基材喷吹工法等，或者，在对象面宽阔的情况下，也可以从直升机等飞行器进行散播喷吹。
所用的喷吹材料没有特别限定，可以使用在例如树皮堆肥、泥炭藓等有机材料或砂质土中混合种子、肥料等而得到的喷吹材料。
抗土壤侵蚀剂的添加量没有特别限定，优选以水性树脂乳液中包含的添加聚合物量相对于喷吹材料1m3达到0.5～5kg(优选达到2～4kg)的方式进行添加。
实施例
以下说明本发明的实施例。以下的说明中，在没有特别限定的情况下，“份”、“％”分别表示“质量份”、“质量％”。
(制造例1：乳液1)
向附带搅拌机的高压聚合釜中投入预先在100份纯水中溶解作为乳化剂的デンカポバールB-05(皂化度88mol％、平均聚合度600、电气化学工业株式会社制)4.1份和デンカポバールB-17(皂化度88mol％、平均聚合度1700、电气化学工业株式会社制)1.5份、作为助剂的甲脒亚磺酸0.1份、醋酸钠0.2份、硫酸亚铁七水合物0.005份、亚乙基二胺四乙酸四钠0.01份而得到的溶液后，在搅拌下填充醋酸乙烯酯单体和乙烯，使内液温度为55℃后，连续添加过硫酸铵水溶液并进行聚合。醋酸乙烯酯单体投入109份、乙烯投入20份。在聚合末期添加叔丁基过氧化氢水溶液，持续聚合直至未反应的醋酸乙烯酯单体量低于2％为止。
吹扫在聚合后残留的乙烯，减压去除所生成的乳液中的未反应醋酸乙烯酯单体，结果得到未反应的醋酸乙烯酯单体为0.5％以下的水性树脂乳液。
按照JIS K 6828测定所得乳液的固体成分率。干燥条件设为105℃、3小时。将其结果示于表1。
(制造例2～5：乳液2～5)
作为乳化剂，以表1所示的配混量(质量份)使用表1所示的种类，以表1所示的配混量(质量份)使用醋酸乙烯酯单体和乙烯，除此之外，利用与制造例1相同的条件制造乳液2～5。另外，针对所得乳液，与制造例1同样地测定固体成分率。将其结果示于表1。
[表1]
(样品的制作)
通过将制造例1～5中得到的乳液1～5和市售的醋酸乙烯酯系乳液(市售品1)稀释，制作样品2～29，测定固体成分率和粘度。乳液的稀释通过将乳液置于容器中，一边温和搅拌一边缓缓地添加规定量的纯水来进行。固体成分率利用与上述相同的方法进行。粘度利用布氏粘度计(东机产业株式会社制、型号TVB-33L)在30℃、30rpm的条件下进行测定。将其结果示于表2。
(抗土壤侵蚀的评价)
接着，通过以下的方法，制作配混有所制作的样品的厚层基材喷吹工法的植被基盘，通过降水试验测定逐渐流出的土壤量。
(1)混合：向容器中添加树皮堆肥(富士见环境绿化株式会社制造的フジミソイル5号)7L、高度育化肥料(Nitto FC Co.,Ltd.制、15-15-15)21g、种子(KANEKO SEEDS CO.,LTD.制造的多花黑麦草(Italian ryegrass))3.5g、各种抗侵蚀剂21g并混炼，制成植被基盘材料。
(2)施工：将植被基盘材料填充至木框中，平整后从上方压缩至体积的一半。
(3)养护：去除木框，在23℃的室内养护一晚。
(4)降水：针对经养护的植被基盘，用喷壶进行降水。将植被基盘倾斜9°，降水自50cm的高度以1小时200mm的强度实施30分钟，测定已流出的土壤的干燥重量。需要说明的是，土壤干燥条件是在风干1晚后以105℃干燥3小时。
将所得结果示于以下的表2。样品的添加量恒定为6kg/m3，将添加量乘以固体成分率，从而算出添加聚合物量。
[表2]
表2
将表2中的添加聚合物量与土壤流出量的关系进行标绘而得到的图示于图1。参照图1可知：添加聚合物量越多，则土壤流出量大致沿着图1中的直线L减少。在图1的图中可知：与乳液1～3相关的点均位于直线L的下侧，与乳液4～5和市售品1相关的点均位于直线L的上侧。该结果表明：在添加聚合物量相同的情况下，与乳液4～5和市售品1相比，乳液1～3的抑制土壤流出的效果高。
另外，将表2中的固体成分率与粘度的关系进行标绘而得到的图示于图2。参照图2可知：固体成分率与粘度的常用对数大致呈现线性的关系，乳液1～5和市售品1在图中的斜率大致相同。进而可知：与固体成分率的值无关，乳液1～3的粘度呈现比乳液4～5和市售品1低的值。另外，参照表2和图2时，在固体成分率为40质量％时，乳液1～3的粘度达到50mPa·s以下，乳液4～5和市售品1的粘度超过50mPa·s。
根据以上内容而验证了：固体成分率为40质量％时的粘度为50mPa·s以下的水性树脂乳液作为抗土壤侵蚀剂是优异的，通过将这种水性树脂乳液用作抗土壤侵蚀剂，能够降低树脂用量而不损害抗土壤侵蚀效果。

Claims (5)

1.一种抗土壤侵蚀组合物，其包含抗土壤侵蚀剂和喷吹材料，
所述抗土壤侵蚀剂包含水性树脂乳液，
所述乳液的固体成分率为30～70质量％，且以所述乳液中的固体成分率达到40质量％的方式调整水分量之后在30℃下测定的粘度为50mPa·s以下。
2.根据权利要求1所述的抗土壤侵蚀组合物，其中，所述乳液为包含源自醋酸乙烯酯的结构单元的树脂的乳液。
3.根据权利要求1所述的抗土壤侵蚀组合物，其中，所述乳液为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物乳液。
4.根据权利要求1所述的抗土壤侵蚀组合物，其中，所述固体成分率为35～55质量％。
5.根据权利要求1所述的抗土壤侵蚀组合物，其中，所述乳液在30℃下测定的粘度为1000mPa·s以下。
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