JP5842360B2 - アスファルト合材付着防止剤 - Google Patents

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本発明は、アスファルト合材が金属表面などに付着するのを防止するためのアスファルト合材付着防止剤に関し、金属表面などの塗工表面への残存性に優れ、アスファルト合材の付着防止効果が高く、付着防止効果が持続するアスファルト合材付着防止剤に関する。
アスファルトと骨材を混ぜたアスファルト合材は、道路の舗装に使用されており、アスファルト合材工場で約110〜180℃の高温で製造され施工される。その施工に際しては、アスファルト合材を積載するホッパー、スキップエレベータ、ダンプ荷台等にアスファルト合材が付着する問題があった。
そこで従来は、軽油、重油等の鉱物油や動植物油脂をそのままもしくは水に乳化、分散させて、ダンプ荷台等に直接撒いたり、合材プラントではホッパー、スキップエレベータ等に噴霧装置を設置して定期的に吹き付けることでアスファルト合材の付着を防止していた(特許文献1、特許文献2)。しかしながら、この方法では軽油・重油等の鉱物油や動植物油脂が、アスファルトに溶解しアスファルト合材を軟化させるという問題点があった。
この問題を解決する付着防止剤として、多価アルコールを使用するアスファルト合材付着防止剤が知られている。しかし多価アルコールを使用するアスファルト合材付着防止剤は、鉱物油や動植物油脂と比較して、金属表面への残存性が悪く、付着防止効果が低いという問題があった。また金属表面に残存した付着防止剤もアスファルト合材が降ろされると同時に表面より除去されてしまうことから付着防止効果を失い、再度アスファルト合材を積載する場合は、その都度付着防止剤を噴霧しなければならず、付着防止効果の持続性にも問題があった。これらの問題を解決するために、ポリビニルアルコール、ポリアルキルグリコール及び誘導体との併用やオレフィン・マレイン酸共重合物を併用するアスファルト合材付着防止剤が開示されているが、金属表面への残存性は改善されているものの付着防止効果および付着防止効果の持続性は十分でない(特許文献3、特許文献4、特許文献5)。
特開平7−292346号公報 国際公開第03/035809号 特開2006−241409号公報 米国特許第6486249号明細書 特開2010−100731号公報
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、その目的は、塗工表面への残存性に優れ、アスファルト合材の付着防止効果が高く、付着防止効果が持続するアスファルト合材付着防止剤を提供することである。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、水溶性の多糖類と、ベタイン型界面活性剤、アミドアミノ酸型界面活性剤、アミノ酸型界面活性剤、アルキルポリエーテルアミン型界面活性剤、アルキルポリエーテルアミド型界面活性剤、アミンオキシド型界面活性剤から選ばれる1種または2種以上の界面活性剤と、炭素数2〜9の水溶性の多価アルコールを配合したアスファルト合材付着防止剤であって、上記界面活性剤が、界面活性剤、水、グリセリンを質量比5:15:80で調製した混合液が25℃で透明となる界面活性剤であるアスファルト合材付着防止剤が、塗工表面への残存性に優れ、アスファルト合材の付着防止効果が高く、付着防止効果が持続することを見出した。
すなわち、本発明は、
(A)水溶性多糖類0.05〜1質量%、
(B)式(1)、(2)、(3)、(5)および(6)の界面活性剤から選ばれる1種または2種以上の界面活性剤0.1〜5質量%、
(C)炭素数2〜9の水溶性の多価アルコール94〜99.85質量%からなるアスファルト合材付着防止剤であって、
前記(B)成分が、(B)成分と水とグリセリンの質量比が5:15:80である混合液が25℃で透明となる界面活性剤であるアスファルト合材付着防止剤に関する。

Figure 0005842360
(式中R は炭素数10〜18のアルキル基、アルケニル基、アシル基またはR NH(CH 、R は炭素数10〜18のアルキル基、アルケニル基またはアシル基、R 、R は炭素数1〜3のアルキル基であり、X は−(CH COO で、l、m、nは1〜3の整数である。)
Figure 0005842360
(式中R は炭素数10〜18のアルキル基、アルケニル基またはアシル基であり、X は水素またはヒドロキシエチル基、Y は水素、ヒドロキシエチル基または−(CH COOM 、Z は−(CH COOM であり、M 、M は水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムまたは有機アンモニウムで、l、m、nは1〜3の整数である。)
Figure 0005842360
(式中R は炭素数10〜16のアルキル基であり、X は水素、ヒドロキシエチル基または−(CH COOM 、Y は−(CH COOM であり、M 、M は水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムまたは有機アンモニウムで、m、nは1〜3の整数である。)
Figure 0005842360
(式中R は炭素数10〜18のアルキル基、アルケニル基またはアシル基であり、m≧0、n≧0の整数でm+nは1〜20である。)
Figure 0005842360
(式中R は炭素数12〜14のアルキル基、R 10 、R 11 は炭素数1〜3のアルキル基またはヒドロキシアルキル基であり、nは1〜3の整数である。)
本発明のアスファルト合材付着防止剤によれば、塗工表面への残存性に優れ、アスファルト合材の付着防止効果が高く、付着防止効果が持続するという効果を奏する。
以下、本発明をさらに詳細に説明する。本発明のアスファルト合材付着防止剤は、(A)水溶性多糖類、(B)界面活性剤、(C)多価アルコールからなる。まず、(A)水溶性多糖類について説明する。
〔(A)水溶性多糖類〕
本発明に用いる(A)成分は、水溶性の多糖類である。本発明に用いる多糖類は天然系と半合成系の化合物に分類される。天然系の化合物としては、デンプン、デキストリン、プルラン、アルギン酸、キサンタンガム、カラギーナン、アラビアガム、グアガム等が挙げられる。半合成系の化合物としては、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースまたはその塩、カチオン化セルロース、カチオン化デンプン等が挙げられる。好ましくは、付着防止効果および付着防止効果の持続性の面から、キサンタンガムである。これらの多糖類は、好ましくは1%水溶液の粘度が100〜10,000mPa・sである。なお、粘度の測定はB型粘度計(東機産業(株)製、VISCOMETER TV−10)を使用し25℃、6rpmで行なうことができる。(A)成分の使用に際しては、単独若しくは2種以上の混合物として用いることができる。
(A)成分は、アスファルト合材付着防止剤中、0.05〜1質量%の範囲であり、好ましくは0.1〜1質量%の範囲である。(A)成分が0.05質量%未満では、付着防止剤の残存性、付着防止効果および付着防止効果の持続性が悪くなることがあり、1質量%を越えるとハンドリングが悪くなり、使用が困難となることがある。
〔(B)界面活性剤〕
本発明に用いる(B)成分は、ベタイン型界面活性剤、アミドアミノ酸型界面活性剤、アミノ酸型界面活性剤、アルキルポリエーテルアミン型界面活性剤、アルキルポリエーテルアミド型界面活性剤、アミンオキシド型界面活性剤から選ばれる1種または2種以上の界面活性剤である。例えば、ベタイン型界面活性剤としては式(1)に示す界面活性剤、アミドアミノ酸型界面活性剤およびアミノ酸型界面活性剤としては式(2)、(3)、(4)に示す界面活性剤、アルキルポリエーテルアミン型界面活性剤およびアルキルポリエーテルアミド型界面活性剤としては式(5)に示す界面活性剤、アミンオキシド型界面活性剤としては式(6)に示す界面活性剤が使用できる。なお、(B)成分として、上記6種の界面活性剤のそれぞれにおいて、単独若しくは2種以上の界面活性剤を使用することができる。
Figure 0005842360
(式中Rは炭素数10〜18のアルキル基、アルケニル基、アシル基またはRNH(CH、Rは炭素数10〜18のアルキル基、アルケニル基またはアシル基、R、Rは炭素数1〜3のアルキル基であり、Xは−(CHCOO、−CHCH(OH)CHSO または−(CHPO で、l、m、nは1〜3の整数である。)
Figure 0005842360
(式中Rは炭素数10〜18のアルキル基、アルケニル基またはアシル基であり、Xは水素またはヒドロキシエチル基、Yは水素、ヒドロキシエチル基または−(CHCOOM、Zは−(CHCOOMであり、M、Mは水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムまたは有機アンモニウムで、l、m、nは1〜3の整数である。)
Figure 0005842360
(式中Rは炭素数10〜18のアルキル基、アルケニル基またはアシル基であり、Xは水素、ヒドロキシエチル基または−(CHCOOM、Yは−(CHCOOMであり、M、Mは水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムまたは有機アンモニウムで、m、nは1〜3の整数である。)
Figure 0005842360
(式中Rは炭素数10〜18のアルキル基、アルケニル基またはアシル基であり、Mは水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムまたは有機アンモニウムで、l、m、nは1〜3の整数である。)
Figure 0005842360
(式中Rは炭素数10〜18のアルキル基、アルケニル基またはアシル基であり、m≧0、n≧0の整数でm+nは1〜30である。)
Figure 0005842360
(式中Rは炭素数10〜18のアルキル基、アルケニル基、脂肪族アシル基またはR12NH(CH、R12は炭素数10〜18のアルキル基、アルケニル基または脂肪族アシル基、R10、R11は炭素数1〜3のアルキル基またはヒドロキシアルキル基であり、nは1〜3の整数である。)
なお、上記式(2)〜(4)におけるアルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウム等が挙げられ、好ましくは、ナトリウム、カリウムである。アルカリ土類金属としては、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等が挙げられ、好ましくは、カルシウムである。有機アンモニウムにおける有機アミンとしては、例えばモノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどのアルカノールアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミンなどのアルキルアミンが挙げられる。
(B)成分としては(C)成分の多価アルコールに均一に溶解するものが好ましく、本発明における(B)成分の界面活性剤は、界面活性剤、水、グリセリンを質量比5:15:80で混合した場合に、その混合液が25℃で透明となるものである。上記混合液が白濁や分離をする界面活性剤では付着防止剤の残存性が悪くなることがある。
なお、透明か否かの判定は、上記混合液の調製を行なった後、外観を目視で観察することにより行なうことができる。
(B)成分は、アスファルト合材付着防止剤中、0.1〜5質量%の範囲であり、好ましくは0.5〜3質量%の範囲である。(B)成分が0.1質量%未満では、付着防止剤の残存性、付着防止効果および付着防止効果の持続性が悪くなることがあり、5質量%を越えても添加量に見合った効果が得られないことがある。
〔(C)多価アルコール〕
本発明に用いる(C)成分は、炭素数2〜9の水溶性の多価アルコールである。本発明に使用する水溶性の多価アルコールは、常温で液体であり、水への溶解度が1,000g/L以上である。アスファルト合材付着防止剤は、使用用途上、土壌へ放出される可能性があるので、環境負荷が小さいものが好ましく、その観点から、好ましい(C)成分はグリセリンである。(C)成分は単独で、あるいは複数を組み合わせて使用することができる。
(C)成分は、アスファルト合材付着防止剤中、94〜99.85質量%の範囲であり、好ましくは96〜99.4質量%の範囲である。(C)成分が94質量%未満では付着防止効果および付着防止効果の持続性が悪くなることがあり、99.85質量%を越えると付着防止剤の残存性、付着防止効果および付着防止効果の持続性が悪くなることがある。
本発明のアスファルト合材付着防止剤は、公知の手法により各成分(A)〜(C)を混合することにより調製することができ、例えば、(C)多価アルコールに、(A)水溶性多糖類及び(B)界面活性剤に配合し、撹拌することにより、調製することができる。本発明のアスファルト合材付着防止剤は、通常、水で希釈して用いられ、例えば10倍程度に水で希釈して用いられる。
本発明のアスファルト合材付着防止剤には、本発明の性能を損なわない範囲内で、色素、防錆剤、防腐剤などのその他の添加剤を組み合わせて用いてもよい。
以下、実施例および比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
(B)成分およびその他成分については、表1に示すB1〜12およびB’1〜4の化合物を用いた。なお、表1中の各記号は、本明細書に記載の各式(1)〜(6)中の記号を表わす。また、表1中の混合液の外観は、B1〜12およびB’1〜4の化合物を用いて、該化合物、水、グリセリンを質量比5:15:80で混合した混合液を調製し、下記の基準で実施した透明性の評価である。すなわち、上記混合液を縦3cm×横3cm×高さ5cmのガラス容器に入れて、25℃恒温槽に3時間静置した後、そのガラス容器を横から見て、視点の反対側にある7ポイントの文字が目視で判別できるか否かで判定を行ない、次の3段階の基準で透明性を評価した。
(評価基準)
◎:均一かつ透明であり、文字が容易に判別できる。
○:わずかに白濁しているものの、均一で文字が判別できる。
×:白濁していて文字が判別できない。または混合液が分離している。
Figure 0005842360
表2〜5に示す割合で、アスファルト合材付着防止剤を調製し、以下の試験に供した。結果を表2〜5に示す。
<アスファルト合材付着防止剤試験>
(1)アスファルト合材付着防止剤の残存性テスト
各アスファルト合材付着防止剤を水で10倍に希釈した液を、20cm×15cmのSS400鋼材に1gスプレーした後、鋼材を45度の角度に傾斜させ、10分後の希釈液の残留量を測定した。残存率(%)を以下の計算式で求め、残存率から以下のように判定した。
残存率(%)={(塗布量−10分後の残存量)/塗布量}×100
(評価基準)
○:残存率が95%以上。
△:残存率が95%未満〜60%以上。
×:残存率が60%未満。
○の付着防止剤を合格とした。
(2)付着防止効果テスト
各アスファルト合材付着防止剤を水で10倍に希釈した液を、20cm×15cmのSS400鋼材に1gスプレーした後、150℃に加熱したストレートアスファルト合材(密粒度アスファルト合材、ストレートアスファルト:6%、ストレートアスファルト針入度60〜80:JISK2207)を100g乗せ、さらにその上に20cm×15cmのSS400鋼材を3.0kg加重した状態で乗せて1分間常温で放置した。上のSS400鋼材を剥がし、鋼材を45度の角度に傾斜させ、ストレートアスファルト合材を落とした後、薬液を噴霧した下のSS400鋼材を秤量して、ストレートアスファルト合材の付着量を求めた。評価基準は、下記の評価基準に従い判定した。
(評価基準)
◎:ストレートアスファルト合材付着量が5g未満。
○:ストレートアスファルト合材付着量が5g以上〜10g 未満。
△:ストレートアスファルト合材付着量が10g以上〜20g未満。
×:ストレートアスファルト合材付着量が20g以上。
◎、○の付着防止剤を合格とした。
(3)付着防止効果の持続性テスト
各アスファルト合材付着防止剤を水で10倍に希釈した液を、20cm×15cmのSS400鋼材に1gスプレーした後、150℃に加熱したストレートアスファルト合材(密粒度アスファルト合材、ストレートアスファルト:6%、ストレートアスファルト針入度60〜80:JISK2207)を100g乗せ、さらにその上に20cm×15cmのSS400鋼材を3.0kg加重した状態で乗せて1分間常温で放置した。上のSS400鋼材を剥がし、鋼材を45度の角度に傾斜させ、ストレートアスファルト合材を落とした。この操作をストレートアスファルト合材の付着量が10gを越えるまで繰り返し行った。評価基準は、下記の評価基準に従い判定した。
(評価基準)
◎:5回繰り返しても合材の付着量は10gを越えなかった。
○:3〜5回で10gを越えた。
△:2回で10gを越えた。
×:1回で10gを越えた。
◎、○の付着防止剤を合格とした。
Figure 0005842360
Figure 0005842360
Figure 0005842360
Figure 0005842360
表2,3に示すように、本発明に係る実施例の付着防止剤によれば、鋼材への残存性に優れ、アスファルト合材の付着防止効果が高く、また付着防止効果が持続することがわかる。
一方、表4,5に示すように、比較例の付着防止剤では、残存性、付着防止効果、持続性の全てが合格となるものがなかった。

Claims (1)

  1. (A)水溶性多糖類0.05〜1質量%、
    (B)式(1)、(2)、(3)、(5)および(6)の界面活性剤から選ばれる1種または2種以上の界面活性剤0.1〜5質量%、
    (C)炭素数2〜9の水溶性の多価アルコール94〜99.85質量%からなるアスファルト合材付着防止剤であって、
    前記(B)成分が、(B)成分と水とグリセリンの質量比が5:15:80である混合液が25℃で透明となる界面活性剤であるアスファルト合材付着防止剤。

    Figure 0005842360
    (式中R は炭素数10〜18のアルキル基、アルケニル基、アシル基またはR NH(CH 、R は炭素数10〜18のアルキル基、アルケニル基またはアシル基、R 、R は炭素数1〜3のアルキル基であり、X は−(CH COO で、l、m、nは1〜3の整数である。)
    Figure 0005842360
    (式中R は炭素数10〜18のアルキル基、アルケニル基またはアシル基であり、X は水素またはヒドロキシエチル基、Y は水素、ヒドロキシエチル基または−(CH COOM 、Z は−(CH COOM であり、M 、M は水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムまたは有機アンモニウムで、l、m、nは1〜3の整数である。)
    Figure 0005842360
    (式中R は炭素数10〜16のアルキル基であり、X は水素、ヒドロキシエチル基または−(CH COOM 、Y は−(CH COOM であり、M 、M は水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムまたは有機アンモニウムで、m、nは1〜3の整数である。)
    Figure 0005842360
    (式中R は炭素数10〜18のアルキル基、アルケニル基またはアシル基であり、m≧0、n≧0の整数でm+nは1〜20である。)
    Figure 0005842360
    (式中R は炭素数12〜14のアルキル基、R 10 、R 11 は炭素数1〜3のアルキル基またはヒドロキシアルキル基であり、nは1〜3の整数である。)
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