JP6167590B2 - アスファルト合材付着防止剤 - Google Patents

Description

本発明は、アスファルト合材に対する付着防止効果、特に鉱物油が付着した状態での付着防止効果および剥離効果を経時的に安定して発揮でき、水で希釈後も常温ないし低温下で分離し難いアスファルト合材付着防止剤に関する。

道路舗装で用いられているアスファルト合材は、接着剤であるアスファルトと、道路の基礎部分となる骨材とからなっている。そして、アスファルトは、加熱された液状の状態で骨材と混合され、冷却されて固まることにより接着性を発現する。
アスファルト合材の製造工場やアスファルト合材を取り扱う道路舗装現場では、装置や機器へのアスファルト合材の付着を防止することが作業性を低下させないために重要である。

従来、アスファルト合材の付着防止には鉱物油が使用されていたが、環境負荷低減を目的に、水系で環境にやさしいアスファルト合材付着防止剤の使用が普及してきている。

特許文献１には、動植物油脂、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステルを水で希釈し、乳化させたエマルション型のアスファルト合材付着防止剤が開示されている。
しかし、この付着防止剤では、良好な効果を得るために動植物油脂が多く配合されており、水希釈後にタンク内において経時で油水分離が生じてタンク内で濃度勾配が生じやすく、安定した付着防止効果、剥離効果が得られないという問題があった。

経時で油水分離するという問題を解決する手段として、油性成分を含まず水と親和性の高い基材を使用する方法が提案されており、特許文献２には多価アルコールを用いたアスファルト合材付着防止剤、特許文献３にはポリオキシアルキレングリコール誘導体を用いたアスファルト合材付着防止剤がそれぞれ開示されている。
しかし、これらの付着防止剤は、水希釈後の安定性が良好であり、安定した付着防止効果が得られるものの、剥離効果について十分ではなく、特にアスファルト合材が付着し易いホッパー、スキップエレベータ等の工場設備では使用するのに十分な性能ではなかった。

また、特許文献４には、油性成分としてテルペン系化合物とノニオン性活性剤またはアニオン性活性剤を用いたエマルション型のアスファルト合材付着防止剤が開示されている。
しかし、この付着防止剤も良好な剥離効果を得るためにテルペン系化合物が多く配合されており、水希釈後の安定性が十分でなく、安定した付着防止効果、剥離効果が得られないという問題があった。

以上のように、水で希釈して使用するアスファルト合材付着防止剤は、アスファルト合材が付着した場合の剥離効果が鉱物油より弱いので、アスファルト合材工場内の設備であるホッパー、スキップエレベータ、ベルトコンベアにアスファルト合材の付着が生じ易い。付着部にアスファルト合材が徐々に堆積すると、詰まり等の原因となり、作業効率が大幅に低下するので、水系のアスファルト合材付着防止剤を使用する場合は、工場内の設備の定期的な清掃が必須となっている。清掃時は工場の生産を停止し、環境へ配慮した上で、付着したアスファルト合材を鉱物油を使用して剥離し清掃を行っている。清掃後は工場設備からアスファルト合材が除去されるが、剥離剤として使用した鉱物油が設備表面を覆うことになる。したがって、水系のアスファルト合材付着防止剤が鉱物油で覆われた設備表面となじむことができないので、付着防止効果が十分発揮されず、アスファルト合材の付着を招き、清掃の頻度が高くなるという悪循環に陥ってしまう。

すなわち、現状では、アスファルト合材に対する付着防止効果、特に鉱物油が付着した状態での付着防止効果および剥離効果を経時的に安定して発揮でき、水で希釈後も常温ないし低温下で分離し難いアスファルト合材付着防止剤は得られていない。

国際公開第２００３／０３５８０９号 特開２００６−２４１４０９号公報 特開平８−１２７７６１号公報 特開２００６−１８２８５９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、アスファルト合材に対する付着防止効果、特に鉱物油が付着した状態での付着防止効果および剥離効果を経時的に安定して発揮でき、水で希釈後も常温ないし低温下で分離し難い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、特定のポリオキシエチレン誘導体、特定のモノテルペノイドのそれぞれを特定の割合で含有するアスファルト合材付着防止剤が、付着防止効果、特に鉱物油が付着した状態での付着防止効果および剥離効果を経時的に安定して発揮でき、水で希釈後も常温ないし低温下で分離し難いことを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、式（１）で示される化合物（Ａ）と、モノテルペノイド（Ｂ）としてリモネンおよび／またはジペンテンとを含有し、（Ａ）、（Ｂ）の各質量比が、（Ａ）８５〜９７質量％、（Ｂ）３〜１５質量％であるアスファルト合材付着防止剤である。

Ｒ¹Ｏ−（ＥＯ）_ｎ−Ｈ・・・（１）
（式中Ｒ^１は分岐アルキル基を有する炭素数８〜１０の炭化水素基、ＥＯはオキシエチレン基、ｎはオキシエチレン基の平均付加モル数で、４〜１０である。）

本発明のアスファルト合材付着防止剤は、アスファルト合材に対する付着防止効果、特に鉱物油が付着した状態での付着防止効果および剥離効果を経時的に安定して発揮でき、水で希釈後も常温ないし低温下で分離し難いので、水で希釈し常温ないし低温下で保存した後も付着防止効果および剥離効果を経時的に安定して発揮できる。

以下、本発明の実施形態について説明する。本発明のアスファルト合材付着防止剤は、（Ａ）成分および（Ｂ）成分を含有する。なお、（Ａ）成分および（Ｂ）成分の各質量比の合計は１００質量％である。まず、（Ａ）成分について説明する。

〔（Ａ）成分〕
本発明で用いられる（Ａ）成分は、式（１）で示される化合物である。
Ｒ¹Ｏ−（ＥＯ）_ｎ−Ｈ・・・（１）

式中、Ｒ^１は分岐アルキル基を有する炭素数８〜１０の炭化水素基である。炭素数が８未満であると鉱物油が付着した状態での良好な付着防止効果および良好な剥離効果が得られ難くなり、水希釈液の良好な安定性が得られ難くなる場合がある。炭素数が１０を超えると水希釈液の良好な安定性が得られ難くなる場合がある。また、Ｒ^１が直鎖の炭化水素基であると、良好な剥離効果が得られ難く、水希釈液の低温下における良好な安定性が得られ難くなる場合がある。

分岐アルキル基を有する炭素数８〜１０の炭化水素基としては、例えば、２−エチルヘキシル基、イソオクチル基、イソノニル基、３，５，５−トリメチルヘキシル基、イソデシル基等が挙げられる。好ましくはイソデシル基である。

式中、ＥＯはオキシエチレン基である。ｎは、オキシエチレン基の平均付加モル数を示し、４〜１０であり、好ましくは４〜７である。ｎが４未満であると水希釈液の良好な安定性が得られ得られ難くなる場合があり、１０を超えると良好な剥離効果が得られ難くなる場合がある。

式（１）で示される化合物（Ａ）は、公知の方法により製造することができ、例えば、分岐アルキル基を有する炭素数８〜１０の一価のアルコールに、所定量のエチレンオキサイドを付加させて得ることができる。炭化水素基の由来となる上記一価のアルコールの市販品としては、「Ｅｘａａｌ８」（製品名，エクソン社製）、「Ｅｘａａｌ９」（製品名，エクソン社製）、「Ｅｘａａｌ１０」（製品名，エクソン社製）等が挙げられる。

本発明においては、分岐アルキル基または炭素数が異なる２種以上の化合物（Ａ）を用いることができる。このような２種以上の化合物（Ａ）は、例えば、分岐アルキル基または炭素数が異なる２種以上の一価のアルコール混合物に、所定量のエチレンオキサイドを付加させて得ることができる。

化合物（Ａ）は、アスファルト合材付着防止剤中、８５〜９７質量％であり、好ましくは８７〜９５質量％である。８５質量％未満であると水希釈液の良好な安定性が得られ難くなる場合があり、９７質量％を超えると鉱物油が付着した状態での良好な付着防止効果および良好な剥離効果が得られ難くなる場合がある。

〔（Ｂ）成分〕
本発明で用いられる（Ｂ）成分は、モノテルペノイドである。本発明におけるモノテルペノイドとは、リモネン、ジペンテン、水添リモネン、β−ピレン、ミルセン、テレピネン、カンフェン、トリシクレン、ターピノーレン、リナノール、ミルセノール、メントール、ゲラニオール、ターピネオール等が挙げられ、好ましくはリモネン、ジペンテンである。本発明においてモノテルペノイド（Ｂ）は１種を単独で、もしくは２種以上を併せて用いてもよい。

モノテルペノイド（Ｂ）は、アスファルト合材付着防止剤中、３〜１５質量％であり、好ましくは５〜１３質量％である。３質量％未満であると鉱物油が付着した状態での良好な付着防止効果および良好な剥離効果が得られ難くなる場合があり、１５質量％を超えると水希釈液の良好な安定性が得られ難くなる場合がある。

〔アスファルト合材付着防止剤〕
本発明のアスファルト合材付着防止剤は、通常、水で希釈して使用する。希釈倍率は原液に対して水で３〜１００質量倍、好ましくは５〜５０質量倍である。但し、場合によっては本発明のアスファルト合材付着防止剤を原液で使用しても良い。

本発明のアスファルト合材付着防止剤は、ホッパー、スキップエレベータ等の合材工場設備で主に使用されるが、運搬に使用されるダンプトラックの荷台、舗装機器であるフィニッシャー、マカダムローラー、タイヤローラー等に使用しても良い。本発明のアスファルト合材付着防止剤は、ペットボトル等の容器を使用して散布するかあるいはスプレー等により噴霧して使用することができる。

本発明のアスファルト合材付着防止剤は、本発明の効果を阻害しない範囲内で、添加剤を含有し得る。かかる添加剤としては、例えば、有機または無機塩類、ｐＨ調整剤、殺菌剤、キレート剤、色素、香料などが挙げられる。

以下、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。

〔実施例１〜８、比較例１〜７〕
表２および表３に示す各成分を表２および表３に示す質量比で、アスファルト合材付着防止剤を調製した。得られた各アスファルト合材付着防止剤について下記のテストを行なった。全ての試験において「◎」および「○」の評価のものを合格とした。
なお、表２および表３に示すＡ１〜Ａ４、Ａ’１、Ａ’２の各成分の式（１）における記号等の説明を表１に記載した。

（１）付着防止効果テスト
２００ｍｌビーカー中にて、各アスファルト合材付着防止剤を１０ｍｌ秤量し、９０ｍｌの水で１０倍に希釈しスターラーチップを用いて２５℃で１０分間攪拌した。その後、希釈液を１００ｍｌスクリュー管に５０ｍｌ入れて、吸い込みノズルがスクリュー管の底部に届くようスプレー噴射口を取り付けた。

希釈液１ｇを２０ｃｍ×１５ｃｍのＳＳ４００鋼材にスプレーした後、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質量％、ストレートアスファルト針入度：６０〜８０：ＪＩＳ Ｋ−２２０７）を１ｋｇ乗せ、１分間常温で放置した。その後、鋼材を７０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。この一連の操作、すなわちストレートアスファルト合材を１ｋｇ乗せる、１分間常温で放置する、鋼材を７０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すという一連の操作を１０回繰り返し行った。

その後の鋼板に付着したストレートアスファルト合材量と鋼板表面の外観を評価した。アスファルト合材の付着は細かいアスファルト合材の付着に始まり、繰り返し接触することで付着したアスファルト合材に堆積してゆき、大きなかたまりの付着となる。そのためアスファルト合材の大きなかたまりの付着のみならず、細かいアスファルト合材の付着が少ない防止剤ほど良好であると判断した。アスファルト合材付着防止剤の１０倍水希釈液は、希釈直後の液と、２５℃で１週間静置した後の液とで各々試験を行った。付着防止性の評価は、下記の評価基準に従い行なった。
（評価基準）
◎：付着量が５ｇ未満であり、鋼材表面にアスファルト合材の付着がほとんど見られない。
○：付着量が５ｇ以上１０ｇ未満であり、鋼材表面に細かいアスファルト合材の付着が多くみられる。
△：付着量が１０ｇ以上１００ｇ未満であり、鋼材表面に細かいアスファルト合材の付着が多くみられ、一部堆積しかたまりが生じている。
×：付着量が１００ｇ以上で、鋼材表面全体にアスファルト合材の堆積が見られる。

（２）鉱物油が付着した状態での付着防止効果テスト
２００ｍｌビーカー中にて、各アスファルト合材付着防止剤を１０ｍｌ秤量し、９０ｍｌの水で１０倍に希釈しスターラーチップを用いて２５℃で１０分間攪拌した。その後、希釈液を１００ｍｌスクリュー管に５０ｍｌ入れて、吸い込みノズルがスクリュー管の底部に届くようスプレー噴射口を取り付けた。

次に、２０ｃｍ×１５ｃｍのＳＳ４００鋼材に軽油を１ｇ塗布した。このＳＳ４００鋼材に希釈液１ｇをスプレーした後、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質量％、ストレートアスファルト針入度：６０〜８０：ＪＩＳ Ｋ−２２０７）を１ｋｇ乗せ、１分間常温で放置した。その後、鋼材を７０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。この一連の操作、すなわちストレートアスファルト合材を１ｋｇ乗せる、１分間常温で放置する、鋼材を７０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すという一連の操作を１０回繰り返し行った。

その後の鋼板に付着したストレートアスファルト合材量と鋼板表面の外観を評価した。アスファルト合材の付着は細かいアスファルト合材の付着に始まり、繰り返し接触することで付着したアスファルト合材に堆積してゆき、大きなかたまりの付着となる。そのためアスファルト合材の大きなかたまりの付着のみならず、細かいアスファルト合材の付着が少ない防止剤ほど良好であると判断した。アスファルト合材付着防止剤の１０倍水希釈液は、希釈直後の液と、２５℃で１週間静置した後の液とで各々試験を行った。付着防止性の評価は、（１）付着防止効果テストと同様の評価基準に従い行なった。

（３）剥離効果テスト
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質量％、ストレートアスファルト針入度：６０〜８０：ＪＩＳ Ｋ−２２０７）を２０ｃｍ×１５ｃｍのＳＳ４００鋼材に０．５ｋｇ乗せて１０分間常温で放置し、アスファルト合材が１ｋｇ付着した鋼材を作成した。
また１０００ｍｌビーカー中にて、各アスファルト合材付着防止剤を１００ｍｌ秤量し、９００ｍｌの水で１０倍に希釈しスターラーチップを用いて２５℃で１０分間攪拌した。その後、アスファルト合材が付着した鋼材を、各アスファルト合材付着防止剤を水で１０倍に希釈した直後の液、および水で１０倍に希釈した後、２５℃で１週間静置しておいた液に、アスファルト合材が完全に浸漬するように鋼材を浸漬させ、７０℃で３０分間静置した。液から鋼材を取り出し、鋼材を７０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。鋼材に付着しているアスファルト合材を計量した。剥離性の評価は、下記の評価基準に従い行なった。
（評価基準）
◎：付着量が２ｇ未満である。
○：付着量が２ｇ以上５ｇ未満である。
△：付着量が５ｇ以上１０ｇ未満である。
×：付着量が１０ｇ以上である。

（４）水希釈時の安定性テスト
上記（１）付着防止効果テストと同様に調製した各アスファルト合材の１０倍希釈液を、１００ｍｌスクリュー管に５０ｍｌ入れて、−５℃の恒温槽、および２５℃の恒温槽にそれぞれ１週間静置した後、次の３段階の基準で外観を評価した。
（評価基準）
◎：透明からわずかに濁っているが、分離は見られない
○：白濁しているものの、分離は見られない。
×：分離が見られる。

本発明に係る実施例１〜８のアスファルト合材付着防止剤は、式（１）で示される化合物（Ａ）およびモノテルペノイド（Ｂ）を特定の質量比で含有しているので、アスファルト合材に対する付着防止効果、特に鉱物油が付着した状態での付着防止効果および剥離効果を経時的に安定して発揮でき、水で希釈後も常温ないし低温下で分離し難く安定であった。

一方、（Ａ）成分の代わりにポリオキシエチレン（７モル）ドデシルエーテル（Ａ’１成分）を含有し、（Ｂ）成分が１５質量％を超える付着防止剤（比較例１）は、希釈直後においては付着防止効果、鉱物油付着時の付着防止効果、剥離効果が良好であったが、１週間静置後においては付着防止効果、鉱物油付着時の付着防止効果、剥離効果は不良であった。また、２５℃、−５℃のいずれにおいても水希釈時の安定性が不良であった。

（Ａ）成分の代わりにポリオキシエチレン（８モル）テトラデシルエーテル（Ａ’２成分）を含有し、（Ｂ）成分が１５質量％を超える付着防止剤（比較例２）は、希釈直後においては付着防止効果、鉱物油付着時の付着防止効果、剥離効果が良好であったが、１週間静置後においては付着防止効果、鉱物油付着時の付着防止効果、剥離効果は不良であった。また、２５℃、−５℃のいずれにおいても水希釈時の安定性が不良であった。

（Ａ）成分の代わりにポリオキシエチレン（３モル）ポリオキシプロピレン（２７モル）オクタデシルエーテル（Ａ’成分）を含有し、（Ｂ）成分が１５質量％を超える付着防止剤（比較例３）は、希釈直後においては付着防止効果、鉱物油付着時の付着防止効果、剥離効果が良好であったが、１週間静置後においては付着防止効果、鉱物油付着時の付着防止効果、剥離効果は不良であった。また、２５℃、−５℃のいずれにおいても水希釈時の安定性が不良であった。

（Ａ）成分の代わりにポリオキシエチレン（３０モル）ソルビトールテトラオクタデセネート（Ａ’成分）を含有し、（Ｂ）成分が１５質量％を超える付着防止剤（比較例４）は、希釈直後においては付着防止効果、鉱物油付着時の付着防止効果、剥離効果が良好であったが、１週間静置後においては付着防止効果、鉱物油付着時の付着防止効果、剥離効果は不良であった。また、２５℃、−５℃のいずれにおいても水希釈時の安定性が不良であった。

（Ａ）成分の代わりにオレイン酸ジエタノールアミン塩（Ａ’成分）を含有し、（Ｂ）成分が１５質量％を超える付着防止剤（比較例５）は、希釈直後においては付着防止効果、鉱物油付着時の付着防止効果、剥離効果が良好であったが、１週間静置後においては付着防止効果、鉱物油付着時の付着防止効果、剥離効果は不良であった。また、２５℃、−５℃のいずれにおいても水希釈時の安定性が不良であった。

（Ａ）成分の代わりにポリオキシエチレン（７モル）ドデシルエーテル（Ａ’１成分）を含有する付着防止剤（比較例６）は、希釈直後および１週間静置後においても鉱物油付着時の付着防止効果、剥離効果が良好ではなく、−５℃での水希釈時の安定性が不良であった。

（Ａ）成分の代わりにポリオキシエチレン（８モル）テトラデシルエーテル（Ａ’２成分）を含有する付着防止剤（比較例７）は、希釈直後および１週間静置後においても鉱物油付着時の付着防止効果、剥離効果が良好ではなく、−５℃での水希釈時の安定性が不良であった。

Claims (1)

1. 式（１）で示される化合物（Ａ）と、モノテルペノイド（Ｂ）としてリモネンおよび／またはジペンテンとを含有し、（Ａ）、（Ｂ）の各質量比が、（Ａ）８５〜９７質量％、（Ｂ）３〜１５質量％であるアスファルト合材付着防止剤。
   Ｒ¹Ｏ−（ＥＯ）_ｎ−Ｈ・・・（１）
   （式中Ｒ^１は分岐アルキル基を有する炭素数８〜１０の炭化水素基、ＥＯはオキシエチレン基、ｎはオキシエチレン基の平均付加モル数で、４〜１０である。）