JP6167550B2 - アスファルト合材付着防止剤 - Google Patents

Description

本発明は、ダンプトラック等の荷台でのアスファルト合材の滑り出し角度を低下させ、荷台が汚れ難く、水で希釈後も常温ないし低温下での安定性に優れるアスファルト合材付着防止剤に関する。

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。その中でアスファルト合材の運搬に使用されるダンプトラック等の荷台（以下、単に「荷台」とも言う。）はアスファルト合材が付着しやすく、付着量が多いと作業効率の低下を招く。さらに舗装現場で荷台を傾けてアスファルト合材を落とす場合、住宅地や市街地の舗装現場では、電線や看板などの障害があることが多いので、荷台を充分に大きく傾けるスペースが無いこともある。したがって、アスファルト合材が荷台に付着し難いことのみならず、低傾斜角度でも速やかに荷台から落下することが重要である。

従来は、軽油や重油を、アスファルト合材を積載する前に、あらかじめ荷台に散布することでこれら問題を解決していた。しかし、軽油や重油を使用すると散布した油が荷台外に一部流出することがあり、環境上の問題が生じていた。さらに、これらの油はアスファルトを溶解するので、アスファルトの溶解分で荷台の接触面が汚れるといった問題もあった。そのため、軽油や重油と同等以上の性能で、かつ環境上の問題が生じ難いアスファルト合材付着防止剤が望まれている。

例えば、特許文献１には、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル類の非イオン性界面活性剤および動植物油脂を含有する水溶性潤滑油組成物がアスファルト混合物付着防止剤として利用できることが開示されている。しかし特許文献１の付着防止剤は水で希釈直後は付着防止性に優れ、低傾斜角度でも速やかに落下するものの、経時で油水分離が生じるので、水希釈液タンク内の上下層で濃度勾配が生じ易い。そのため、濃度が低い層が散布された場合は、低傾斜角度で落下し難くなるという問題があった。さらに、溶解したアスファルトで荷台が汚れるといった問題も軽油や重油と同様に生じていた。

特許文献２および特許文献３には、テルペン系化合物と界面活性剤を含有するアスファルト合材付着防止剤が開示されている。しかし特許文献２および特許文献３の付着防止剤では、荷台の汚れは低減されるものの、それでも汚れは残るという問題があった。また、油水分離を発生し、濃度が低い層が散布された場合は、やはり低傾斜角度ではアスファルト合材が落下し難く、安定した付着防止効果は得られなかった。

さらに特許文献４にはポリオキシアルキレングリコール誘導体を含有する付着防止剤が開示され、特許文献５にはオレフィン・マレイン酸共重合体と、アルキルベタイン等の界面活性剤と、水溶性の多価アルコールとからなるアスファルト付着防止剤組成物が開示されている。しかし特許文献４の付着防止剤では、水で希釈後も経時での分離はなく安定した付着防止効果が得られ、荷台の汚れも少ないものの、希釈直後でも合材が低傾斜角度では落下し難いという問題があった。特許文献５の付着防止剤組成物も同様に、水で希釈後も経時での分離はなく安定した付着防止性が得られ、荷台の汚れも少ないものの、希釈直後でも低傾斜角度では合材が落下し難かった。

したがって、低傾斜角度でもアスファルト合材を荷台から速やかに落下させることができ、水溶性で経時での分離がし難く安定して付着防止効果が得られ、さらに荷台を汚し難いアスファルト合材付着防止剤が得られていないのが現状である。

国際公開第２００３／０３５８０９号 特開２００６−１８２８５９号公報 特開２００９−１４４０３０号公報 特開平８−１２７７６１号公報 特開２０１１−０６３７８７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、ダンプトラック等の荷台でのアスファルト合材の滑り出し角度を低下させ、荷台が汚れ難く、水で希釈後も常温ないし低温下での安定性に優れ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、特定のポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルと、特定のノニオン性界面活性剤とを含有するアスファルト合材付着防止剤が、低傾斜角度でも速やかにアスファルト合材が荷台から落下し、荷台が汚れ難く、水で希釈後も常温ないし低温下での安定性に優れることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は以下に示すアスファルト合材付着防止剤である。
式（１）で示されるポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル（Ａ）と、式（２）で示されるポリオキシアルキレン誘導体およびアシル基の炭素数が８〜１８である脂肪酸ジエタノールアミドからなる群から選ばれる少なくとも１のノニオン性界面活性剤（Ｂ）とを含有し、（Ａ）および（Ｂ）の各質量比が（Ａ）８５〜９９. ５質量％、（Ｂ）０．５〜１５質量％であるアスファルト合材付着防止剤。
Ｒ¹Ｏ-（ＥＯ）_m（ＰＯ）_n‐Ｈ ・・・（１）
（式中、Ｒ^１は炭素数が１〜４の炭化水素基である。ＥＯはオキシエチレン基、ＰＯはオキシプロピレン基であり、ｍはオキシエチレン基の平均付加モル数、ｎはオキシプロピレン基の平均付加モル数であり、ｍ＋ｎは２〜２５である。ＥＯとＰＯの各含有量の合計に対するＥＯの含有量の比率は４０〜１００質量％である。）
Ｒ^２Ｏ-（ＥＯ）_k（ＰＯ）_l‐Ｈ ・・・（２）
（式中、Ｒ^２は炭素数が８〜１４の炭化水素基または炭素数が８〜１４のアシル基である。ＥＯはオキシエチレン基、ＰＯはオキシプロピレン基であり、ｋはオキシエチレン基の平均付加モル数、ｌはオキシプロピレン基の平均付加モル数であり、ｋ＋ｌは５〜３０である。ＥＯとＰＯの各含有量の合計に対するＥＯの含有量の比率は７５〜１００質量％である。）

本発明のアスファルト合材付着防止剤は、ダンプトラック等の荷台でのアスファルト合材の滑り出し角度を低下させ、荷台が汚れ難く、水で希釈後も常温ないし低温下での安定性に優れるという効果を奏する。

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。まず、式（１）で示される（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）で示されるポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルである。

Ｒ¹Ｏ-（ＥＯ）_m（ＰＯ）_n‐Ｈ ・・・（１）

式（１）で示されるポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルにおいて、Ｒ^１は炭素数１〜４の炭化水素基である。具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、アリル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基であり、好ましくはメチル基である。

ＥＯはオキシエチレン基、ＰＯはオキシプロピレン基である。ｍはオキシエチレン基の平均付加モル数、ｎはオキシプロピレン基の平均付加モル数である。両平均付加モル数の総和（ｍ＋ｎ）は２〜２５であり、好ましくは６〜１０である。ｍ＋ｎが２未満であると滑り出し角度が大きくなるおそれがあり、また水希釈後の安定性が悪くなるおそれがある。ｍ＋ｎが２５を超えると滑り出し角度が大きくなるおそれがある。

ＥＯとＰＯの各含有量の合計に対するＥＯ含有量の割合は４０〜１００質量％であり、好ましくは８０〜１００質量％である。ＥＯ含有量の割合が４０質量％未満であると、荷台の汚れが多くなったり、水希釈後の安定性が悪くなったりするおそれがある。ＥＯとＰＯの配列順序は特に限定がなく、ＥＯとＰＯがブロック状に付加していてもランダム状に付加していてもよい。

式（１）で示されるポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルは、公知の方法で製造することができ、例えば、炭素数１〜４の一価アルコールに所定量のエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドを付加重合することによって得られる。

なお、一価アルコールにエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドを付加重合する段階においては、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとがランダム状に重合していても、ブロック状に重合していても良い。また、オキシエチレン基（ＥＯ）やオキシプロピレン基（ＰＯ）の各平均付加モル数、ＥＯとＰＯの各含有量の合計に対するＥＯ含有量の割合は、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドの各使用量を調整することによって、適宜設定することができる。

本発明のアスファルト合材付着防止剤における（Ａ）成分の含有率は、８５〜９９．５質量％であり、好ましくは９０〜９５質量％である。８５質量％未満であると荷台汚れが多くなるおそれがあり、９９．５質量％を超えると滑り出し角度が大きくなるおそれがある。

〔（Ｂ）成分〕
本発明で用いられる（Ｂ）成分は、式（２）で示されるポリオキシアルキレン誘導体およびアシル基の炭素数が８〜１８である脂肪酸ジエタノールアミドからなる群から選ばれる少なくとも１のノニオン性界面活性剤である。

Ｒ^２Ｏ-（ＥＯ）_k（ＰＯ）_l‐Ｈ ・・・（２）

式（２）で示されるポリオキシアルキレン誘導体において、Ｒ^２は炭素数８〜１４の炭化水素基またはアシル基であり、Ｒ^２の炭素数は１０〜１２が好ましい。Ｒ^２は、具体的には、オクチル基、２−エチルヘキシル基、イソオクチル基、ノニル基、３，５，５−トリメチルヘキシル基、デシル基、イソデシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、オクタノイル基、２−エチルヘキサノイル基、イソオクタノイル基、ノナノイル基、３，５，５−トリメチルヘキサノイル基、デカノイル基、ウンデカノイル基、ドデカノイル基、トリデカノイル基、テトラデカノイル基であり、好ましくはイソデシル基である。なお、Ｒ^２が炭化水素基のとき、式（２）はポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルであり、Ｒ^２がアシル基のとき、式（２）はポリオキシアルキレンモノアルキルエステルである。

ＥＯはオキシエチレン基、ＰＯはオキシプロピレン基である。ｋはオキシエチレン基の平均付加モル数、ｌはオキシプロピレン基の平均付加モル数である。両平均付加モル数の総和（ｋ＋ｌ）は５〜３０であり、好ましくは６〜１０である。ｋ＋ｌが５未満であると滑り出し角度が大きくなるおそれがあり、また水希釈後に良好な安定性が得られないおそれがある。ｋ＋ｌが３０を超えると滑り出し角度が大きくなるおそれがある。

ＥＯとＰＯの各含有量の合計に対するＥＯ含有量の割合は７５〜１００質量％であり、好ましくは１００質量％である。ＥＯ含有量の割合が７５質量％未満であると、荷台の汚れが多くなったり、水希釈後に良好な安定性が得られなかったりするおそれがある。ＥＯとＰＯの配列順序は特に限定がなく、ＥＯとＰＯがブロック状に付加していてもランダム状に付加していてもよいが、好ましくはブロック状である。

なお、一価アルコールまたはカルボン酸にエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドを付加重合する段階においては、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとをランダム状に重合しても、ブロック状に重合しても良い。また、オキシエチレン基（ＥＯ）やオキシプロピレン基（ＰＯ）の各平均付加モル数、ＥＯとＰＯの各含有量の合計に対するＥＯ含有量の割合は、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドの各使用量を調整することによって、適宜設定することができる。

脂肪酸ジエタノールアミドのアシル基の炭素数は８〜１８であり、剥離性や水希釈液の安定性の面から、８〜１４が好ましく、１０〜１２がより好ましい。アシル基は、具体的には、２−エチルヘキサノイル基、イソオクタノイル基、ノナノイル基、３，５，５−トリメチルヘキサノイル基、デカノイル基、ウンデカノイル基、ドデカノイル基、トリデカノイル基、テトラデカノイル基、ペンタデカノイル基、ヘキサデカノイル基、ヘプタデカノイル基、オクタデカノイル基である。好ましくはデカノイル基、ドデカノイル基である。また、混合脂肪酸由来のアシル基、例えば、ヤシ油アシル基を用いることができる。

（Ｂ）成分のノニオン性界面活性剤は、単一で使用しても組み合わせて使用してもよいが、組み合わせて使用する方が好ましく、ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルと脂肪酸ジエタノールアミドの組み合わせがより好ましい。

本発明のアスファルト合材付着防止剤における（Ｂ）成分の含有率は、０．５〜１５質量％であり、好ましくは５〜１０質量％である。０．５質量％未満であると滑り出し角度が大きくなるおそれがあり、１５質量％を超えると荷台汚れが多くなるおそれがある。

本発明のアスファルト合材付着防止剤において、（Ａ）成分および（Ｂ）成分を有効成分として含有させることによって、滑り出し角度の低下や接触面の汚れ防止を達成することができる理由は必ずしも定かではないが、本発明者らは以下のように推察する。すなわち、（Ａ）成分および（Ｂ）成分を混合したアスファルト合材付着防止剤は、荷台等の金属表面のみならずアスファルト合材の表面とのなじみがよいので速やかにこれら表面を被覆し、荷台等の金属表面とアスファルト合材の表面との間に液膜を形成することができる。これにより、アスファルト合材を取り扱う１５０℃程度の高温でも液膜を保持し、かつ適度な粘性を有して良好な滑り性を発現すると推察される。その際に、本発明のアスファルト合材付着防止剤は、鉱物油や油脂等とは異なり、アスファルト成分の溶出を防ぐことができるので、荷台の接触面が汚れ難いと推察される。

〔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、原液で使用しても良いが、通常は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。

本発明のアスファルト合材付着防止剤は、ダンプトラック等のアスファルト合材運搬車両における荷台、フィニッシャー、マカダムローラー、タイヤローラー等の舗装機器に使用することができる。また、アスファルト合材工場におけるホッパー、スキップエレベータ等の工場内設備に使用することもできる。本発明のアスファルト合材付着防止剤は、ペットボトル等により散布して使用しても良く、あるいはスプレー等により噴霧して使用しても良い。
なお、アスファルト合材は、アスファルトを結合材として、骨材（砂利や砂、一部融解スラグ等）やフィラーを混合した混合材料であり、道路等の舗装に使用される。

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、グリセリン、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール等の多価アルコール、有機または無機塩類、ｐＨ調整剤、殺菌剤、キレート剤、色素、香料などを含有してもよい。

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。なお、以下の実施例において、ＥＯはオキシエチレン基、ＰＯはオキシプロピレン基、ＰＯＥはポリオキシエチレン、ＰＯＰはポリオキシプロピレンである。

（Ａ）成分、（Ｂ）成分および他の成分を用いてアスファルト合材付着防止剤を調製し、下記の試験を行なった。実施例および比較例に使用した（Ａ）成分および（Ｂ）成分の一部を表１に示す。また、実施例の付着防止剤の組成と結果を表２に、比較例の付着防止剤の組成と結果を表３にそれぞれ示す。

（１）アスファルト合材滑り試験および汚れ試験
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。
１０倍に希釈した付着防止剤１ｇをＳＳ４００鋼板（寸法８０cm×５０cm）に噴霧した後、その噴霧した面に、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）５００ｇを積載して放置し、８０℃になった時点で鉄板を傾斜させ、アスファルト合材がすべり落ちる角度（滑り出し角度）を測定した。
また、アスファルト合材が落下した後の鋼板表面の外観を確認した。
アスファルト合材付着防止剤の希釈液は、希釈直後の液と、２５℃で１週間静置した後の液とを用いて各々試験を行った。付着防止性の評価は、下記の評価基準に従い行なった。
評価は下記の評価基準に従い判定し、「◎」および「○」の評価を合格とした。

（滑り評価基準）
◎：４０°以下で全て落下する。
○：４０°より大きく５０°以下で全て落下する。
△：５０より大きく８０°以下で全て落下する。
×：８０°より大きい角度で全て落下する、あるいは８０°より大きい角度でも落下しない。

（外観評価基準）
◎：鋼板面に褐色の付着物がほとんど見られない。
○：鋼板面のアスファルト合材が接触していた部分に褐色の付着物が点々もしくは斑状に見られる。
×：鋼板一面に茶褐色の付着物が見られる。

（２）希釈時の外観
各アスファルト合材付着防止剤を水で希釈した液を−５℃、２５℃の恒温槽に１週間静置した後、次の３段階の基準で外観を評価した。「○」の評価を合格とした。
○：均一かつ透明で、分離は見られない。
△：一部分離が見られる。
×：分離が見られる。

本発明に係る実施例１〜１２のアスファルト合材付着防止剤は、式（１）で示されるポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル（Ａ）と、式（２）で示されるポリオキシアルキレン誘導体およびアシル基の炭素数が８〜１８である脂肪酸ジエタノールアミドからなる群から選ばれる少なくとも１のノニオン性界面活性剤（Ｂ）とを含有しているので、滑り出し角度が小さく、かつ付着面が汚れ難い上に、１週間後もこれらの効果は変わらず、さらに水希釈液が常温ないし低温下で安定であった。

一方、（Ａ）成分の代わりに、エチレングリコールモノブチルエーテルを含有する付着防止剤（比較例１）は、滑り出し角度、鋼板汚れ、および水希釈後の安定性の面で良好な結果が得られていない。
（Ａ）成分の代わりに、平均付加モル数が４５であるポリエチレングリコールモノメチルエーテルを含有する付着防止剤（比較例２）は、鋼板汚れ、および水希釈後の安定性の面で良好であるが、滑り出し角度の面で良好な結果が得られていない。
（Ａ）成分の代わりに、平均付加モル数が５であるポリエチレングリコールを含有する付着防止剤（比較例３）は、鋼板汚れの面で良好であるが、水希釈後の安定性、および滑り出し角度の面でも良好な結果が得られていない。
（Ａ）成分の代わりに、グリセリンを含有する付着防止剤（比較例４）は、鋼板汚れ、および水希釈後の安定性の面で良好であるが、滑り出し角度の面で良好な結果が得られていない。

（Ｂ）成分の代わりに、ポリオキシエチレン（４）２−エチルヘキシルエーテルを含有する付着防止剤（比較例５）は、鋼板汚れの面で良好であるが、水希釈後の安定性、および滑り出し角度の面でも良好な結果が得られていない。
（Ｂ）成分の代わりに、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノベタインを含有する付着防止剤（比較例６）は、鋼板汚れ、および水希釈後の安定性の面で良好であるが、滑り出し角度の面で良好な結果が得られていない。

大豆油、パーム油、ポリオキシエチレン（３０モル）ソルビトット脂肪酸テトラオクタデセネートを含有する付着防止剤（比較例７）、ｄ−リモネンとソルビタンモノオクタデセネートを含有する付着防止剤（比較例８）、（Ａ）成分であるトリエチレングリコールモノブチルエーテル、ｄ−リモネン、１−デセン、オクタデセン酸トリトリエタノールアミン塩を含有する付着防止剤（比較例９）は、いずれも、希釈直後の滑り出し角度は良好であるものの、１週間静置後は分離が発生し良好な結果が得られていない。また希釈直後の鋼板の汚れ、および水希釈後の安定性の面で良好でない。

（Ａ）成分であるトリエチレングリコールモノブチルエーテルを含有し、（Ｂ）成分を含有しない付着防止剤（比較例１０）、（Ａ）成分であるＰＯＰ（１０）ＰＯＥ（９）モノブチルエーテル（ＥＯ４１質量％）を含有し、（Ｂ）成分を含有しない付着防止剤（比較例１１）は、いずれも、鋼板の汚れ、および水希釈後の安定性の面で良好であるが、滑り出し角度の面で良好な結果が得られていない。

（Ａ）成分の代わりに、ＰＯＥ（７）ＰＯＰ（１７）ＰＯＥ（７）ブロックコポリマー（ＥＯ４０質量％）を含有し、（Ｂ）成分を含有しない付着防止剤（比較例１２）は、鋼板の汚れ、および水希釈後の安定性が良好であるが、滑り出し角度の面で良好な結果が得られていない。

このように比較例のアスファルト合材付着防止剤ではいずれも、本発明のアスファルト合材付着防止剤が奏する効果、すなわち、滑り出し角度が小さい上に、１週間後も効果は変わらず、荷台の接触面が汚れ難く、水希釈液の常温ないし低温下で安定となるといった効果を全て満たすアスファルト合材付着防止剤とはなっていない。

Claims (1)

1. 式（１）で示されるポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル（Ａ）と、式（２）で示されるポリオキシアルキレン誘導体およびアシル基の炭素数が８〜１８である脂肪酸ジエタノールアミドからなる群から選ばれる少なくとも１種のノニオン性界面活性剤（Ｂ）とを含有し、（Ａ）および（Ｂ）の各質量比が（Ａ）８５〜９９. ５質量％、（Ｂ）０．５〜１５質量％であるアスファルト合材付着防止剤。
   Ｒ¹Ｏ-（ＥＯ）_m（ＰＯ）_n‐Ｈ ・・・（１）
   （式中、Ｒ^１は炭素数が１〜４の炭化水素基である。ＥＯはオキシエチレン基、ＰＯはオキシプロピレン基であり、ｍはオキシエチレン基の平均付加モル数、ｎはオキシプロピレン基の平均付加モル数であり、ｍ＋ｎは２〜２５である。ＥＯとＰＯの各含有量の合計に対するＥＯの含有量の割合は４０〜１００質量％である。）
   Ｒ^２Ｏ-（ＥＯ）_k（ＰＯ）_l‐Ｈ ・・・（２）
   （式中、Ｒ^２は炭素数が８〜１４の炭化水素基または炭素数が８〜１４のアシル基である。ＥＯはオキシエチレン基、ＰＯはオキシプロピレン基であり、ｋはオキシエチレン基の平均付加モル数、ｌはオキシプロピレン基の平均付加モル数であり、ｋ＋ｌは５〜３０である。ＥＯとＰＯの各含有量の合計に対するＥＯの含有量の割合は７５〜１００質量％である。）