(57)【要約】  【課題】  起泡力に優れ、有効分濃度が低い水溶液で使用した場合でも、安定な泡沫を形成でき、土砂の流動性を低下させない気泡シールド工法用の起泡剤を提供する。  【解決手段】  一般式（Ｉ）で表される特定の硫酸エステル塩と、一般式（II）で表される特定のポリエーテル化合物とを含有する気泡シールド工法用の起泡剤。  【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）で表される化合物と、下記一般式（II）で表される化合物とを含有する気泡シールド工法用起泡剤。
［Ｒ1−Ｏ−(ＡＯ)mＳＯ3］pＸ        （Ｉ）
〔式中、Ｒ1は炭素数８〜２０のアルキル基もしくはアルケニル基又は１以上のベンゼン環を有する炭素数７〜１５の炭化水素基、ＡＯは炭素数２〜４のオキシアルキレン基の１種又は２種以上の混合物、ｍはＡＯの平均付加モル数であって０〜５０の数、Ｘは水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム基、アルキルアンモニウム基又は水酸基置換アルキルアンモニウム基である。ｐはＸの価数である。〕
Ｒ2−Ｏ−(ＡＯ)yＨ        （II）
〔式中、Ｒ2は炭素数８〜２０のアルキル基もしくはアルケニル基又は１以上のベンゼン環を有する炭素数７〜１５の炭化水素基、ＡＯは炭素数２〜４のオキシアルキレン基の１種又は２種以上の混合物、ｙはＡＯの平均付加モル数であって１〜１５の数である。〕
【請求項２】
一般式（Ｉ）で表される化合物と一般式（II）で表される化合物の重量比が、（Ｉ）／（II）＝９５／５〜５０／５０である請求項１記載の気泡シールド工法用起泡剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気泡シールド工法用起泡剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
起泡剤を含む液体を発泡させて掘削土壁に吹き付け、掘削土と気泡とを混合攪拌させながら掘削する工法、即ちカッターヘッドの掘削抵抗低減と摩耗低減及び掘削土運搬処理の作業性を向上させる気泡シールド工法が提案されている（特許文献１、２）。
【０００３】
こうした気泡シールド工法に用いられる起泡剤として、蛋白系起泡剤やラウリルエーテル硫酸エステル塩等のアルキルエーテル硫酸エステル塩系起泡剤が提案されている。また、切削時の土砂と混合される泡沫が安定で、土砂の流動性を低下させない起泡剤として、特許文献３には、アルキルエーテル硫酸エステル塩とアルコールとを特定の重量比で含有する気泡シールド用起泡剤が開示されている。
【特許文献１】特開昭６１−１４２２９４号公報
【特許文献２】特開平５−２０２６９３号公報
【特許文献３】特開２００３−３１４１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献３の起泡剤は、泡沫安定性を改善できるが、有効分濃度が低い領域で使用すると泡沫安定性は低下する傾向を示すため、起泡剤使用量の低減には有利ではない。すなわち、起泡力に優れ、有効分濃度が低い水溶液で用いた場合でも、優れた泡沫安定性を付与できる気泡シールド工法用起泡剤が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、下記一般式（Ｉ）で表される化合物〔以下、化合物（Ｉ）という〕と、下記一般式（II）で表される化合物〔以下、化合物（II）という〕とを含有する気泡シールド工法用起泡剤に関する。
［Ｒ1−Ｏ−(ＡＯ)mＳＯ3］pＸ        （Ｉ）
〔式中、Ｒ1は炭素数８〜２０のアルキル基もしくはアルケニル基又は１以上のベンゼン環を有する炭素数７〜１５の炭化水素基、ＡＯは炭素数２〜４のオキシアルキレン基の１種又は２種以上の混合物、ｍはＡＯの平均付加モル数であって０〜５０の数、Ｘは水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム基、アルキルアンモニウム基又は水酸基置換アルキルアンモニウム基である。ｐはＸの価数である。〕
Ｒ2−Ｏ−(ＡＯ)yＨ        （II）
〔式中、Ｒ2は炭素数８〜２０のアルキル基もしくはアルケニル基又は１以上のベンゼン環を有する炭素数７〜１５の炭化水素基、ＡＯは炭素数２〜４のオキシアルキレン基の１種又は２種以上の混合物、ｙはＡＯの平均付加モル数であって１〜１５の数である。〕
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、起泡力に優れ、低濃度の水溶液で用いた場合でも泡沫安定性に優れた気泡シールド工法用起泡剤が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
化合物（Ｉ）はアルキル硫酸エステル塩又はアルキルエーテル硫酸エステル塩であり、一般式（Ｉ）中のＲ1は炭素数８〜２０のアルキル基もしくはアルケニル基又は１以上、好ましくは１つのベンゼン環を有する炭素数７〜１５、好ましくは１４〜１５の炭化水素基である。一般式（Ｉ）中のＲ1の炭素数は、アルキル基又はアルケニル基の場合、１０〜１８、更に１０〜１４が起泡力の点で好ましく、またＲ1はアルキル基が好ましい。また、一般式（Ｉ）中のＡＯは、オキシエチレン基（以下、ＥＯと表記する）を含むことが起泡力の点で好ましく、全ＡＯ中、ＥＯの比率は、８０〜１００モル％、更に９０〜１００モル％が好ましい。ＡＯとしては、ＥＯの単独、ＥＯとオキシプロピレン基の混合が挙げられ、ＥＯの単独が好ましい。また、一般式（Ｉ）中のｍは、ＡＯの平均付加モル数であって、１〜１０、更に１〜５が起泡力の点で好ましい。また、一般式（Ｉ）中のＸはアルカリ金属が好ましく、なかでもナトリウムが好ましい。一般式（Ｉ）中のｐはＸの価数、すなわち１又は２であり、１が好ましい。
【０００８】
化合物（Ｉ）の具体例としては、ドデシルエーテル硫酸エステル塩、ラウリルエーテル硫酸エステル塩、セチルエーテル硫酸エステル塩、ミリスチルエーテル硫酸エステル塩、オレイルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンドデシルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンラウリルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンセチルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンミリスチルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンパルミチルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンステアリルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンオレイルエーテル硫酸エステル塩等が一例として挙げられ、これらの混合物も使用することができる。化合物（Ｉ）は、エマール０、エマール４０、エマール２Ｆ、エマール２０Ｃ、エマール２７Ｃ、エマール２７０Ｊ（いずれも花王（株）製）のような市販品を使用することもできる。
【０００９】
化合物（II）は、高級アルコールやアルキルフェノール等にアルキレンオキサイドを付加して得られる化合物である。一般式（II）中のＲ2は炭素数８〜２０のアルキル基もしくはアルケニル基又は１以上、好ましくは１つのベンゼン環を有する炭素数７〜１５、好ましくは１４〜１５の炭化水素基である。一般式（II）中のＲ2の炭素数は、アルキル基又はアルケニル基の場合、１０〜１８、更に１０〜１４が、起泡力、流動性（気泡を混入した掘削土の流動性、以下同様）の向上効果の点で好ましく、またＲ2はアルキル基が好ましい。また、一般式（II）中のＡＯは、ＥＯを含むことが起泡力の点で好ましく、全ＡＯ中、ＥＯの比率は、５０〜１００モル％、更に８０〜１００モル％が好ましい。ＡＯとしては、ＥＯの単独、ＥＯとオキシプロピレン基の混合が挙げられ、ＥＯの単独が好ましい。また、一般式（II）中のｙは、ＡＯの平均付加モル数であって、１〜９、更に１〜６、特に２〜４が起泡力、流動性の向上効果の点で好ましい。
【００１０】
化合物（II）の製造に使用できる高級アルコールとしては、オクチルアルコール、デシルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、オレイルアルコール等、ならびに合成アルコールが挙げられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００１１】
本発明の起泡剤は、化合物（Ｉ）と化合物（II）の重量比が、（Ｉ）／（II）＝９５／５〜５０／５０、更に９５／５〜６０／４０、特に９０／１０〜７０／３０であることが、低濃度水溶液を用いた場合の土砂との混合時の泡沫安定性の向上効果の点で好ましい。
【００１２】
また、本発明の起泡剤中、取り扱い性の観点から、化合物（Ｉ）は１．５〜４０重量％、更に５〜４０重量％、特に１０〜３０重量％、化合物（II）は０．１〜２０重量％、更に１〜１０重量％含有されることが好ましい。また、本発明の起泡剤中の化合物（Ｉ）と化合物（II）の合計は１０〜５０重量％、更に２０〜４０重量％が好ましい。
【００１３】
本発明の起泡剤では、化合物（Ｉ）、（II）の混合溶解性を高めるために、アルコール類を併用することができる。例えば、エチルアルコール等の炭素数７以下の一価アルコール、エチレングリコール等のグリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル等のアルキレングリコールエーテルが一例として挙げられる。また、用途によっては、炭素数１〜４のアルコールのアルキレンオキサイド付加物も溶剤等として使用できる。また、その他の界面活性剤、水溶性高分子、増粘剤等を併用することもできる。
【００１４】
本発明の起泡剤は、化合物（Ｉ）と化合物（II）とを合計で０．００１〜３重量％、更に０．０１〜１．０重量％、特に０．１〜０．５重量％含有する水溶液として用いられることが好ましい。このような起泡剤水溶液を泡沫化させる方法については限定するものではなく、また起泡剤溶液を直接掘削土に練り込んでもよく、添加する方法についても限定しない。
【００１５】
土砂との混合時の泡沫安定性の点で、本発明の好ましい態様は、一般式（Ｉ）中のＲ1が炭素数１０〜１４の炭化水素基、特にアルキル基、且つｍが１〜４の数、ｐが１、Ｘがアルカリ金属である化合物（Ｉ）と、一般式（II）中のＲ2が炭素数１０〜１４の炭化水素基、特にアルキル基である化合物（II）の併用であり、更にこの場合、両者の重量比が（Ｉ）／（II）＝７０／３０〜９０／１０であるものが好ましい。
【００１６】
本発明の気泡シールド工法用起泡剤により形成された泡沫は、安定性に優れており、且つ土砂の流動性を低下させることもないので、気泡シールド工法用におけるカッターヘッドの掘削抵抗の低減や摩耗の低減、並びに掘削土運搬処理の作業性の向上が可能となる。特に、本発明の起泡剤は、低濃度水溶液で用いた場合でも優れた泡沫安定性を得ることができるが、これは、本発明の化合物（II）の構造が起泡力の発現のみらなず、化合物（Ｉ）と相俟って泡沫安定性の向上にも寄与するためと推察される。
【実施例】
【００１７】
表３に示す化合物（Ｉ）と化合物（II）とを合計で０．３重量％（比較例３は０．５重量％）（いずれも固形分換算）含有する水溶液を調製し、表１の発泡条件で泡沫を調製し、表２の配合に対する流動性を以下の方法で測定した。化合物（Ｉ）、（II）の組み合わせ及び重量比は表３の通りとした。結果を表３に示す。
【００１８】
＜流動性＞
表２の所定量の豊浦標準砂と水をモルタル混練容器に入れ、モルタルミキサーにて３０秒攪拌混合する。泡沫６００ｍｌ（泡密度＝０．１６）を加え６０秒間混練し、モルタルを調製する。上部内径５ｃｍ×下部内径１０ｃｍ×高さ１５ｃｍのコーンにモルタルを詰め、モルタル用突き棒で上部を１０回突き、上部をヘラでならす。コーンを引き上げ、その広がり（フロー値ｍｍ）を測定する。泡沫の安定性はこのフロー値が大きいほど良好であると判定される。
【００１９】
【表１】
2005314475.tif 000002
【００２０】
【表２】
2005314475.tif 000003
【００２１】
【表３】
2005314475.tif 000004
【００２２】
（注）表中、Ｃ1は炭素数１のアルキル基、Ｃ10は炭素数１０のアルキル基、Ｃ12は炭素数１２のアルキル基、Ｃ14は炭素数１４のアルキル基、Ｃ18は炭素数１８のアルキル基であり、比較品で用いた蛋白系起泡剤は、ロケットエアーフォーム（櫻護膜社製）である。