(57)【要約】      （修正有）【課題】アスファルトの付着防止能力が高く、安全性及び環境保全性にも優れ、アスファルトの溶解、変色、及び、表面硬度の低下を来すことがないアスファルト付着防止剤を提供する。【解決手段】２５℃における動粘度が２０〜１，０００，０００ｍｍ2／ｓである高粘度のジメチルポリシロキサンをノニオン性界面活性剤で乳化したエマルションを作製することによって、上記課題を解決したアスファルト付着防止剤を得ることができた。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
２５℃における動粘度が２０〜１，０００，０００ｍｍ2／ｓであるジメチルポリシロキサンのエマルションであることを特徴とするアスファルト付着防止剤。
【請求項２】
ノニオン性界面活性剤で乳化したことを特徴とする請求項１に記載のアスファルト付着防止剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アスファルト合材による道路等の舗装において、主として、道路舗装の締固めに使用されるゴム製タイヤローラ、鉄製ロードローラ、及び、振動式プレート等の各種転圧機のローラ及びプレートに、加熱されたアスファルト合材が付着することを防止できるアスファルト付着防止剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路や運動場等の舗装には、コンクリートや合成樹脂を用いる工法もあるが、地盤を平坦に整えた後、アスファルト合材を敷き詰め、ゴム製タイヤローラ、鉄製ロードローラ、及び、振動式プレート等の転圧手段で均す工法が、簡便で工期が短いため、幅広く採用されている。
【０００３】
このアスファルト合材を用いる工法は、砕石、小石、及び、砂等で平坦に整えられた地盤に、約１６０℃以上に加熱されたアスファルト合材が供給され、レーキ等である程度均一に展延された後、並列的に装備された多数のゴム製タイヤを転圧手段とするタイヤローラ、前後に２基設けた鉄製の円筒状ローラを転圧手段とするロードローラ、前後に設けたゴム製タイヤと鉄製の円筒状ローラとを転圧手段とするコンバインドローラ、鉄製の振動板を転圧手段とするプレートコンパクタ等で、上記アスファルト合材の上を往復走行して締固めすることによって舗装が完了する。
【０００４】
また、上記アスファルト合材の基本組成は、粗骨材、細骨材、及び、フィラーをバインダーの役割を果たすアスファルトに分散したものであるが、アスファルトとしては、原油に含まれる炭化水素類の中で最も重質のもので減圧蒸留後の減圧残油であるストレート・アスファルト、ストレート・アスファルトに高温の空気を吹き込んで軟化点を高くしたブローン・アスファルト、及び、ゴムや熱可塑性エラストマー等の添加剤を加えた改質アスファルト等が用いられる。
【０００５】
このように、上記転圧手段で上記アスファルト合材の締固めを行うに際し、ローラやプレートと加熱されたアスファルト合材との温度差が大きいため、溶融していたアスファルト合材のアスファルトが冷却・固化し、その固化したアスファルトがローラやプレートに付着するという現象を生じる。この現象によって、舗装仕上げ面に凹凸ができ、舗装品質を低下させるため、ロードローラの鉄製ローラ表面、タイヤローラのゴム製タイヤ表面、及び、プレートコンパクタの鉄製振動板表面には、アスファルト付着防止剤として、水、軽油・重油、あるいは、切削油等を噴霧しながら転圧する必要がある。
【０００６】
しかしながら、アスファルト合材の性状及び施工条件によっては、水だけで付着を防止することができない場合がある。特に、アスファルト成分として改質アスファルトを使用する場合には、上記いずれのアスファルト付着防止剤でも十分な効果を期待できない状況にある。
【０００７】
一方、軽油・重油を使用した場合、舗装面のアスファルトの溶解、変色、及び、表面硬度の低下等の問題がある。また、タイヤの老化を促進するという問題もある。更に、軽油・重油は、危険物第４類第２石油類または第３石油類に分類され、引火性が高いという安全性の問題に加え、殆ど分解されないまま蓄積され、水質や土壌環境を破壊するという環境保全上の問題もある。
【０００８】
また、切削油を使用する場合には、タイヤへのアスファルトの付着防止には供用できるものの、鉄製ロールに使用した場合、アスファルトの付着防止効果はなく、むしろ逆に付着を促進するという問題がある。
【０００９】
そこで、界面活性剤を中心とした様々な改良が試みられ、次のような先行技術文献には、各種アスファルト付着防止材が開示されている。例えば、特開平７−２９２３４６号公報では、ソルビタン脂肪酸エステル類又はポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類の非イオン性界面活性剤を含有するアスファルト付着防止剤が、特開平８−１２７７６１号公報では、エチレングリコールまたはプロピレングリコールを含有するアスファルト付着防止剤が、特開平１０−１２１０２８号公報では、イオン性界面活性剤及びヤシ油を含有するアスファルト付着防止剤が、米国特許第６４８６２４９号公報では、多価アルコールとポリビニルアルコール、ポリアルキルグリコール及びその誘導体を含有するアスファルト付着防止剤が、また、特開２０１１−６３７８７号公報では、ポリカルボン酸系高分子と、ベタイン型両性活性剤、アミノ酸型両性活性剤、ポリオキシエチレンアルキルアミン型活性剤、アルカノールアマイド型活性剤、及び、アミンオキシド型活性剤から選ばれる界面活性剤と、水溶性の多価アルコールとを含有するアスファルト付着防止剤が開示されている。
【００１０】
更に、特開平１０−１２１０２８は、シリコーンオイルおよびシリコーン含有非イオン型界面活性剤をベースとする離型材に言及している。すなわち、このようなシリコーン系離型材は、消防法第４類第４石油類に相当する危険物指定がなされ、その取扱いに大きな注意を要するという問題があると共に、上記軽油・重油同様、ゴム製タイヤローラの寿命劣化を来したり、転圧後の舗装面を石油成分が侵したりするという問題があると指摘されている。
【００１１】
一方、環境保護という観点から、生分解性を有する植物油や天然油脂由来成分等からなるアスファルト付着防止剤が採用されているものの、軽油・重油同様、アスファルトの溶解、変色、及び、表面硬度の低下等の問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平７−２９２３４６号公報
【特許文献２】特開平８−１２７７６１号公報
【特許文献３】特開平１０−１２１０２８号公報
【特許文献４】米国特許第６４８６２４９号公報
【特許文献５】特開２０１１−６３７８７号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】須川修身、鈴木久仁子、上矢恭子、宮城克徳、山岸明、「変圧用シリコーン液の引火性についての基礎的検討」、第２６回絶縁油分科会研究発表会、２００６年６月２日、京都．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記従来技術に鑑み、アスファルトの付着防止能力が高く、安全性及び環境保全性にも優れ、アスファルトの溶解、変色、及び、表面硬度の低下を来すことがないアスファルト付着防止剤を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者は、２５℃における動粘度が２０ｍｍ2／ｓ〜１，０００，０００ｍｍ2／ｓ、比重が０．９５０〜０．９７８、１５０℃に２４ｈｒ放置した際の揮発成分が１０．０％以下のジメチルポリシロキサンのエマルションをアスファルト付着防止剤として試験した結果、アスファルトの付着防止能力が高く、アスファルトの溶解、変色、及び、表面硬度の低下がないことを見出した。また、本発明の高粘度のジメチルポリシロキサンの引火点は２５５℃以上であり、消防法の危険物に該当せず、極めて安全性が高い。更に、ジメチルポリシロキサンは、動物実験から生理的安全性が確認されており、水質や土壌環境を破壊することがない環境保全性にも優れたものであることが知られている。
【００１６】
このように、本発明は、アスファルトの付着防止能力が高く、安全性及び環境保全性にも優れ、アスファルトの溶解、変色、及び、表面硬度の低下を来すことがないアスファルト付着防止剤を提供するものである。
【発明の効果】
【００１７】
アスファルト合材の締固めを行うに際し、上記ロードローラの鉄製ローラ表面、上記タイヤローラのゴム製タイヤ表面、及び、上記プレートコンパクタの鉄製振動板表面に、本発明のアスファルト付着防止剤を噴霧したり、塗布したりすることにより、冷却固化したアスファルトが上記ローラ、タイヤ、プレート表面に付着することがなく転圧作業を行うことができる。
【００１８】
しかも、ジメチルポリシロキサンの引火点が高い上、水中に分散されたエマルションであるため、安全性が極めて高い。また、土壌に残存しても、光分解、生分解等によって、最終的には、ケイ石、二酸化炭素、水となるため、環境上無害であることが知られている（非特許文献１）。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明のアスファルト付着防止剤は、少なくとも、ジメチルポリシロキサン、界面活性剤、水から構成される。
【００２０】
本発明のジメチルポリシロキサンは、２５℃における動粘度が２０〜１，０００，０００ｍｍ2／ｓ、比重が０．９５０〜０．９７８、１５０℃に２４ｈｒ放置した際の揮発成分が１０．０％以下で、引火点が２５５℃以上のものを用いることができる。より好ましくは、２５℃における動粘度が３０〜１００，０００ｍｍ2／ｓ、比重が０．９５５〜０．９７８、１５０℃に２４ｈｒ放置した際の揮発成分が１．５％以下で、引火点が２８０℃以上のものを、より更に好ましくは、２５℃における動粘度が５０〜６０，０００ｍｍ2／ｓ、比重が０．９６０〜０．９７８、１５０℃に２４ｈｒ放置した際の揮発成分が１．５％以下で、引火点が３１０℃以上のものを用いることができる。
【００２１】
ジメチルポリシロキサンの付着防止能力は、その濡れ性と離型性のバランスで決まり、低粘度である程濡れ性がよく、高粘度である程離型性に優れるが、アスファルト付着防止剤としては高温で使用されるため、２５℃における動粘度が１，０００，０００ｍｍ2／ｓまで幅広く用いることができる。しかしながら、実験結果から、２５℃の動粘度が６０，０００を超えると、付着防止能力が低下する傾向にある。
【００２２】
一方、安全性という観点からは、揮発成分が少なく、２５５℃以上の引火点を有している、２５℃における動粘度が２０ｍｍ2／ｓ以上のポリジメチルシロキサンが好ましい。これよりも粘度が低いジメチルポリシロキサンは、消防法第４類の第１から第３石油類の危険物となる上、離型性に乏しい。逆に、２５℃における動粘度が３０ｍｍ2／ｓ以上のポリジメチルシロキサンになると、引火点が２８０℃以上となりより好ましい。２５℃における動粘度が５０ｍｍ2／ｓ以上のポリジメチルシロキサンになると、引火点が３１０℃以上となりより更に好ましい。
【００２３】
このようなジメチルポリシロキサンは、ジメチルジクロロシランから合成されるが、信越化学工業（株）、東レ・ダウコーニング（株）、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン（株）等から、それぞれ、ＫＦ−９６、ＳＨ２００オイル、ＴＳＦ４５１として市販されており、それらをそのまま用いることができる。
【００２４】
本発明の界面活性剤は、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、及び、ノニオン性界面活性剤いずれも用いることができるが、水中油滴型となるように、ＨＬＢ値が８以上であることが好ましい。より好ましくは１０以上、より更に好ましくは１３以上の界面活性剤が用いられる。また、二種以上の界面活性剤を併用してもよいし、エマルションの安定化を図るために、水溶性高分子、多価アルコール等の各種添加剤を用いることもできる。
【００２５】
陰イオン界面活性剤は、脂肪酸塩型、アルキルエーテルカルボン酸塩型、アシル乳酸塩型、Ｎ−アシルサルコシン酸塩型、Ｎ−アシルグルタミン酸塩型、Ｎ−アシルメチルアラニン塩型、Ｎ−アシルメチルタウリン塩型、アルカンスルホン酸塩型、α−オレフィンスルホン酸塩型、アルキルスルホコハク酸塩型、アシルイセチオン酸塩型、アルキル硫酸エステル塩型、アルキルエーテル硫酸エステル塩型、脂肪酸アルカノールアミド硫酸エステル塩型、モノアシルグリセリン硫酸エステル塩型、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル塩型のいずれを用いてもよい。具体的には、これに限定されるものではないが、パルミチン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸、ポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸カリウム、ステアロイル乳酸ナトリウム、ラウロイルサルコシントリエタノールアミン、ミリストイルグルタミン酸カリウム、ラウロイルメチルアラニントリエタノールアミン、ココイルメチルアミノエチルスルホン酸ナトリウム、テトラデセンスルホン酸ナトリウム、スルホコハク酸ラウリル二ナトリウム、アルキル硫酸トリエタノールアミン、アルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸トリエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸トリエタノールアミンから選択することができる。
【００２６】
陽イオン界面活性剤は、アミン塩型、アルキル４級アンモニウム塩型、環式四級アンモニウム塩型のいずれを用いてもよい。具体的には、これに限定されるものではないが、ステアリン酸ジエチルアミノエチルアミド、塩化ラウリルトリメチルアンモニウム、臭化ラウリルトリメチルアンモニウム、塩化ジアルキルジメチルアンモニウム、塩化ベンザルコニウム等を挙げることができる。
【００２７】
ノニオン性界面活性剤は、エステル型、エーテル型、エステル・エーテル型、及び、アミノ酸系の非イオン界面活性剤のいずれを用いてもよい。具体的には、これに限定されるものではないが、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル類、プロピレングリコール脂肪酸エステル、モノグリセリン脂肪酸エステル、ジグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル等が挙げられる。
【００２８】
本発明の水は、これに限定されるものではないが、例えば、水道水、蒸留水、イオン交換水等を使用することができる。
【００２９】
少なくとも、ジメチルポリシロキサン、界面活性剤、水から構成される、本発明のエマルションであるアスファルト付着防止剤は、一般的な乳化分散機を用いて作製される。例えば、ホモミキサー、バキュームホモミキサー、高圧乳化分散機、超音波ホモジナイザー等を用いて乳化される。
【００３０】
このようなジメチルポリシロキサンのエマルションタイプのアスファルト付着防止剤は、市販されているエマルションタイプの離型剤をそのまま用いることもできる。例えば、信越化学工業社製のＫＭ−９７３６、ＫＭ−９７３７Ａ、ＫＭ−９７３８、ＫＭ−７８０、ＫＭ−７８２、ＫＭ−７８５、ＫＭ−７９７、ＫＭ−９７０５、ＫＭ−８６０Ａ、ＫＭ−８６２Ｔ等、東レ・ダウコーニング社製のＩＥ−７０４５、ＩＥ−７０４６Ｔ、ＳＭ４９０ＥＸ、ＢＹ２２−７４４ＥＸ等、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製ＴＳＭ６３９０、ＴＳＭ６３０ＮＦ、ＴＳＭ６３１、ＴＳＭ６３２、ＹＭＲ７２１２、ＴＳＭ６３４１、ＴＳＭ６３４３、ＴＳＭ６４７、ＴＳＭ６３４４、ＴＳＭ６３４５等を挙げることができる。
【比較例】
【００３１】
鉄製振動板を備えたプレートコンパクタに植物油２０ｃｃ使用して、加熱したアスファルト合材がプレート表面に付着するまでの時間を測定したところ、１分１０秒であった。
【実施例１】
【００３２】
比較例と全く同一の条件で、植物油の代わりに２５℃における動粘度が３５０ｍｍ2／ｓであるジメチルポリシロキサンを用いたノニオン性エマルション、東レ・ダウコーニング社製ＩＥ−７０４５を使用して、加熱したアスファルト合材がプレート表面に付着するまでの時間を測定した。その結果、４分４５秒で、植物油の約４倍のアスファルト付着防止性能を有していることが分かった。従って、本発明のアスファルト付着防止剤は、付着防止性能、安全性、及び、環境適合性に優れている。
【実施例２】
【００３３】
比較例と全く同一の条件で、植物油の代わりに２５℃における動粘度が１０，０００ｍｍ2／ｓであるジメチルポリシロキサンを用いたノニオン性エマルション、東レ・ダウコーニング社製ＩＥ−７０４５を使用して、加熱したアスファルト合材がプレート表面に付着するまでの時間を測定した。その結果、４分４０秒で、植物油の約４倍のアスファルト付着防止性能を有していることが分かった。従って、本発明のアスファルト付着防止剤は、付着防止性能、安全性、及び、環境適合性に優れている。
【実施例３】
【００３４】
比較例と全く同一の条件で、植物油の代わりに２５℃における動粘度が１００，０００ｍｍ2／ｓであるジメチルポリシロキサンを用いたノニオン性エマルション、東レ・ダウコーニング社製ＳＭ４９０ＥＸを使用して、加熱したアスファルト合材がプレート表面に付着するまでの時間を測定した。その結果、２分５秒で、植物油の約２倍のアスファルト付着防止性能を有していることが分かった。従って、本発明のアスファルト付着防止剤は、付着防止性能、安全性、及び、環境適合性に優れている。
【実施例４】
【００３５】
比較例と全く同一の条件で、植物油の代わりに２５℃における動粘度が１，０００，０００ｍｍ2／ｓであるジメチルポリシロキサンを用いたノニオン性エマルション、東レ・ダウコーニング社製ＢＹ２２−７４４ＥＸを使用して、加熱したアスファルト合材がプレート表面に付着するまでの時間を測定した。その結果、１分４５秒で、植物油の約１．５倍のアスファルト付着防止性能を有していることが分かった。従って、本発明のアスファルト付着防止剤は、付着防止性能、安全性、及び、環境適合性に優れている。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明のアスファルト付着防止剤は、少量でアスファルト合材に対する付着防止能を発揮することができるので、プレートコンパクタのような小型の散水タンクしか備えられない転圧機に特に有効である。
【００３７】
その他、アスファルト合材を運搬するダンプカーの荷台、アスファルト合材を均すレーキ等にコーティングしておいても、アスファルト合材の付着を防止することができ、清掃が非常に容易となる。