JP2020199237A - アスファルト用防臭剤及びアスファルトの防臭方法 - Google Patents
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Abstract
Description
上記石油アスファルトは、原油を石油精製し、石油ガス、ガソリン、灯油、軽油、重油などを分留した後に残る高沸点留分の炭化水素からなる混合物である。
また、上記天然アスファルトは、自然界に存在する原油の軽質分が蒸発してアスファルト分(高沸点留分の炭化水素からなる混合物)が残留したものである。
すなわち、図1の(A)に示す通り、アスファルト又はアスファルト含有物を加熱すると、ラジカルが発生し、このラジカルの連鎖反応によりアスファルトの分解が加速度的に進行する結果、炭化水素、硫化水素、アルデヒド類、有機酸等の種々の悪臭物質が放出されるのである。
斯かるマスキングによる臭気対策は、対象の悪臭空間へ香料成分をミスト状で放出する方法や、アスファルト自体に香料を混合する方法等があった。
上記加熱アスファルト合材は、高温で製造されるため炭化水素等のアスファルト熱分解生成物が悪臭物質として放出されていた。また、加熱アスファルト合材は出荷〜運搬〜施工の間も流動性を維持するため高温状態と成されており、常に悪臭物質が放出され続けていた。
(1)アスファルト加熱時に発生する悪臭物質は、健康被害を生じさせる虞のある有害物質であるが、マスキングによる臭気対策では、悪臭物質の発生抑制はできない。
(2)香料の香りには個人の好き嫌いがあることから、マスキングで使用する香料の香り自体が不快の原因になることがある。
(3)アスファルト加熱時に発生する悪臭成分と、マスキングで使用する香料成分が混合して、更に不快な臭気を発生させることがある。
酸化防止剤及び/又は過酸化物分解剤を含有して成ることを特徴とする。
上記酸化防止剤が、芳香族第二級アミン系、アミン−ケトン系、モノフェノール系、ビスフェノール系、ポリフェノール系、ヒンダードフェノール系、ビタミン類とエリソルビン酸又はその塩の何れか1種以上であることを特徴とする。
上記酸化防止剤が、N,N’−ジ−2−ナフチル−p−フェニレンジアミン、アルキル(C6〜C26)化ジフェニルアミン、N−フェニル−N’−(1,3−ジメチルブチル)−p−フェニレンジアミン、2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン重合体、モノ(又はジ、又はトリ)(α−メチルベンジル)フェノール、ジブチルヒドロキシトルエン、ブチルヒドロキシアニソール、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、ペンタエリトリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオナート]、2,4−ビス(オクチルチオメチル)−6−メチルフェノール、3−(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチルフェニル)プロピオン酸−n−オクタデシル、エリソルビン酸又はその塩、アスコルビン酸又はその塩、トコフェロール類の何れか1種以上であることを特徴とする。
上記過酸化物分解剤が、ベンズイミダゾール系、有機チオ酸系、ジチオカルバミン酸塩系、チオウレア系、亜リン酸系の何れか1種以上であることを特徴とする。
上記過酸化物分解剤が、2−メルカプトベンゾイミダゾール又はその塩、ジアルキルジチオリン酸亜鉛、ジアルキル(C6〜C26)チオジプロピネート、ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン、トリフェニル(C1〜C26)ホスファイト、トリスアルキル(C6〜C26)ホスファイト、ジフェニル(C1〜C26)モノアルキル(C6〜C26)ホスファイト、モノフェニル(C1〜C26)ジアルキル(C6〜C26)ホスファイトの何れか1種以上であることを特徴とする。
ナフテン系、アロマ系、パラフィン系等の炭化水素オイル又はその誘導体が添加されていることを特徴とする。
金属不活性化剤(キレート剤)が添加されていることを特徴とする。
請求項1乃至7の何れかに記載のアスファルト用防臭剤を用いたアスファルトの防臭方法であって、
アスファルト又はアスファルト含有物の加熱前又は加熱時に、上記アスファルト用防臭剤を、上記アスファルト又はアスファルト含有物に混合することを特徴とする。
加熱アスファルト合材に添加されるアスファルト用防臭剤であって、
融点が60℃〜200℃の酸化防止剤、過酸化物分解剤、金属不活性化剤(キレート剤)の何れか1種以上を含有して成ることを特徴とする。
融点が60℃〜200℃の酸化防止剤が、2,2’−ジメチル−2,2’−(2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン−3,9−ジイル)ジプロパン−1,1’−ジイル=ビス[3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロパノアート]、ペンタエリトリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオナート]、オクチル化ジフェニルアミン、1,6−ヘキサンジオールビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオナート]の何れか1種以上であることを特徴とする。
請求項9又は10に記載のアスファルト用防臭剤を用いたアスファルトの防臭方法であって、
加熱前のアスファルト合材又は加熱アスファルト合材に、上記アスファルト用防臭剤を添加することを特徴とする。
請求項7に記載のアスファルト用防臭剤の如く、金属不活性化剤(キレート剤)を添加した場合には、アスファルト中の金属による触媒作用が阻害される結果、アスファルトの分解反応が抑制され、アスファルトの分解に伴う悪臭物質の発生を抑制できる。
また、含有される酸化防止剤、過酸化物分解剤、金属不活性化剤(キレート剤)の融点が60℃〜200℃であることから、製造から施工迄の間100℃〜200℃で加熱される加熱アスファルト合材に添加した場合、溶融液化してアスファルトのようにバインダーとして機能すると共に、施工後の常温下では固化するので、加熱アスファルト合材の品質(強度や耐流動性)を損なうことがない。
また、添加するアスファルト用防臭剤中の酸化防止剤、過酸化物分解剤、金属不活性化剤(キレート剤)の融点が60℃〜200℃であることから、加熱アスファルト合材の加熱温度(100℃〜200℃)で溶融液化してアスファルトのようにバインダーとして機能すると共に、施工後の常温下では固化するので、加熱アスファルト合材の品質(強度や耐流動性)を損なうことがない。
本発明に係るアスファルト用防臭剤は、液体、粉体、固体の何れであっても良い。
尚、後述する通り、加熱アスファルト合材に使用する場合には、常温固体の一方、加熱アスファルト合材の加熱温度では液化するものが適当である。
上記アミン−ケトン系の酸化防止剤として、例えば、2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン重合体が該当する。
上記ビスフェノール系の酸化防止剤として、例えば、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)が該当する。
上記ビタミン類とエリソルビン酸又はその塩の酸化防止剤として、例えば、エリソルビン酸又はその塩、アスコルビン酸又はその塩、トコフェロール類が該当する。
6−エトキシ−1,2−ジヒドロ−2,2,4−トリメチルキノリン、ジフェニルアミンとアセトンの反応物、N−フェニル−1−ナフチルアミン、オクチル化ジフェニルアミン、4,4’−ビス(α,α−ジメチルベンジル)ジフェニルアミン、p−(p−トルエンスルホニルアミド)ジフェニルアミン、N−フェニル−N’-イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N’−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピル)−p−フェニレンジアミン、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、p−クレソールとジシクロペンタジエンのブチル化反応生成物、2,5−ジ−tert−ブチルハイドロキノン、2,5−ジ−tert−アミルハイドロキノン、2,2’−メチレンビス(6−tert−ブチル−p−クレゾール)、2,2’−メチレンビス−(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、N,N’−ビス[2−[2−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)エチルカルボニルオキシ]エチル]オキサミド、N,N’−ヘキサメチレンビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパンアミド]、N−フェニルベンゼンジアミンとスチレン、2,4,4−トリメチルペンタンの反応物、ジフェニルアミン誘導体、N−フェニルベンゼンジアミンとスチレン、N−(1−メチルヘプチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン、スチレン化ジフェニルアミン、2,2’−メチレンビス[6−(1−メチルシクロヘキシル)−p−クレゾール]、N−メタクリロイル−N’−フェニル−1,4−ベンゼンジアミン、N−(4−アニリノフェニル)マレイミド、1,3,5−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸ステアリル、ビス[3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオン酸](2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン−3,9−ジイル)ビス(2,2−ジメチル−2,1−エタンジイル)、2,4,6−トリス(3’5’−ジ−tert−ブチル−4’−ヒドロキシベンジル)メシチレン、3,9−ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノキシ)−2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5.5]ウンデカン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、テトラキス[3−(ドデシルチオ)プロピオン酸]ペンタエリトリトール、アスコルビン酸及びその誘導体、イソアスコルビン酸及びその誘導体、トコフェロール及びその誘導体、没食子酸プロピル、亜硫酸塩、ピロ亜硫酸塩、クロロゲン酸、カテキン、ポリフェノール、ローズマリー抽出物、フェニル−α−ナフチルアミン、フェノチアジン、2,2−チオジエチルビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオナート]、オクチル−3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロ肉桂酸、ビス[3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオン酸][エチレンビス(オキシエチレン)]、1,6−ヘキサンジオールビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオナート]、1,3,5−トリス[[3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル]メチル]−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H−トリオン、1,3,5−トリス[[4−(1,1−ジメチルエチル)−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルフェニル]メチル]−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、4−[[4,6−ビス(オクチルチオ)−1,3,5−トリアジン−2−イル]アミノ]−2,6−ジ−tert−ブチルフェノール、ビス[3−(ドデシルチオ)プロピオン酸]2,2−ビス[[3−(ドデシルチオ)−1−オキソプロピルオキシ]メチル]−1,3−プロパンジイル、2,4−ビス[(ドデシルチオ)メチル]−6−メチルフェノール、アクリル酸2−tert−ブチル−4−メチル−6−(2−ヒドロキシ−3−tert−ブチル−5−メチルベンジル)フェニル、アクリル酸1’−ヒドロキシ[2,2’−エチリデンビス[4,6−ビス(1,1−ジメチルプロピル)ベンゼン]]−1−イル、2−tert−ブチル−6−メチル−4−{3−[(2,4,8,10−テトラ−tert−ブチルジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン−6−イル)オキシ]プロピル}フェノール、2,2’−ジメチル−2,2’−(2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン−3,9−ジイル)ジプロパン−1,1’−ジイル=ビス[3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロパノアート]
上記有機チオ酸系の過酸化物分解剤として、例えば、ジアルキルジチオリン酸亜鉛、ジアルキル(C6〜C26)チオジプロピネートが該当する。
上記ジチオカルバミン酸塩系の過酸化物分解剤として、例えば、ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデンが該当する。
上記亜リン酸系の過酸化物分解剤として、例えば、トリフェニル(C1〜C26)ホスファイト、トリスアルキル(C6〜C26)ホスファイト、ジフェニル(C1〜C26)モノアルキル(C6〜C26)ホスファイト、モノフェニル(C1〜C26)ジアルキル(C6〜C26)ホスファイトが該当する。
2−メルカプトベンゾイミダゾールの誘導体,2−メルカプトメチルベンズイミダゾール、2−メルカプトベンズイミダゾールの亜鉛塩、ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル、1,3−ビス(ジメチルアミノプロピル)−2−チオ尿素、トリブチルチオ尿素、チオジプロピオン酸ジラウリル、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、3,3’−チオジプロピオン酸ジオクタデシル、トリスノニルフェニルホスファイト、トリクレジルホスファイト、トリエチルホスファイト、トリス(2−エチルヘキシル)ホスファイト、トリス(2−エチルヘキシル)ホスファイト、トリデシルホスファイト、トリラウリルホスファイト、トリス(トリデシル)ホスファイト、トリオレイルホスファイト、ジフェニルモノ(2−エチルヘキシル)ホスファイト、ジフェニルモノデシルホスファイト、ジフェニルモノ(トリデシル)ホスファイト、トリラウリルトリチオホスファイト、テトラフェニルジプロピレングリコールジホスファイト、テトラ(C12〜C15アルキル)−4,4’−イソプロピリデンジフェニルジホスファイト、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェニル ジトリデシルホスファイト)、 ビス(トリデシル)ペンタエリスリトールジホスファイトとビス(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイトの混合物、ビス(デシル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(トリデシル)ペンタエリスリトールジホスファイト、トリステアリルホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、水添ビスフェノールA・ペンタエリスリトールホスファイトポリマー、ジエチル(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ホスホネート、3,3’−チオビスプロピオン酸ジトリデシル、二硫化モリブデン、ジアルキルジチオリン酸モリブデン、ジセチルサルファイド、ジベンジルジサルファイド、N,N’ジサリチリデン−1,2−ジアミノプロパン、ベンゾトリアゾール、2(n−ドデシルジチオ)ベンズイミダゾール、硫化オキシモリブデン・ジアルキルジチオリン酸塩、二硫化モリブテン、硫化ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン
そこで、アスファルト中の金属による触媒作用を阻害するため、アスファルト用防臭剤中に、金属不活性化剤(キレート剤)を添加しても良い。この場合、アスファルト中の金属による触媒作用が阻害される結果、アスファルトの分解反応が抑制され、アスファルトの分解に伴う悪臭物質の発生を抑制できる。
上記金属不活性化剤(キレート剤)としては、例えば以下の物質が挙げられる。
N,N’ジサリチリデン−1,2−ジアミノプロパン、1,2,3−ベンゾトリアゾール及びその塩、1−[N,N−ビス(2−エチルヘキシル)アミノメチル]ベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、1−[N,N−ビス(2−エチルヘキシル)アミノメチル]メチルベンゾトリアゾール、2,2’−[[(メチル−1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)メチル]イミノ]ビスエタノール、2(n−ドデシルジチオ)ベンズイミダゾール、エチレンジアミン四酢酸及びその誘導体、ニトリロトリ酢酸及びその誘導体、ジエチレントリアミン五酢酸及びその誘導体、N−(2−ヒドロキシエチル)エチレンジアミン−N,N’,N’−三酢酸及びその誘導体、トリエチレンテトラミン六酢酸及びその誘導体、1,2−ジアミノプロパン−N,N,N’,N’−四酢酸、1,3−ジアミノ−2−プロパノール−N,N,N’,N’−四酢酸及びその誘導体、グリコールエーテルジアミン四酢酸及びその誘導体、N−(2−ヒドロキシエチル)イミノ二酢酸及びその誘導体、グリシン、/N,N−ジ(2−ヒドロキシエチル)グリシン及びその誘導体、N,N−ビス(カルボキシメチル)−L−グルタミン酸及びその誘導体、1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸、ニトリロトリス(メチレンホスホン酸)、2−ホスホノブタン−1,2,4−トリカルボン酸、グルコン酸塩、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸
尚、本発明に係るアスファルトの防臭方法の対象となるアスファルトは、天然アスファルト(レイクアスファルト、ロックアスファルト、オイルアスファルト、アスファルトタイト)、石油アスファルト(ストレートアスファルト、ブローンアスファルト)だけでなく、アスファルトを用いた産業品(加熱アスファルト合材、フォームドアスファルト、アスファルトルーフィング等)やその前駆体(再生骨材等)、水添したアスファルトやエラストマー等で改質したアスファルトも含む。
而して、アスファルト又はアスファルト含有物の加熱前又は加熱時に、本発明に係るアスファルト用防臭剤を、上記アスファルト又はアスファルト含有物に混合することにより、アスファルト又はアスファルト含有物の加熱時に発生するラジカルの連鎖反応を遮断することができ、この結果、アスファルトの分解が抑制され、アスファルトの分解に伴う悪臭物質の発生を抑制できる。
本発明者は、アスファルト合材の原料である再生骨材を用い、本発明に係るアスファルト用防臭剤の防臭効果に関する実験を行った。
尚、アスファルト合材は道路舗装に使用される路面材であり、新骨材と再生骨材を加熱し、これらにアスファルト、石粉、再生用添加剤を混合して製造されるものである。
また、再生骨材とは年数が経過した道路面を剥離した際に生じる、経年劣化したアスファルトによって表面を被膜された骨材(石)であり、170℃程度まで加熱されると熱分解して悪臭物質を発生するものである。
(1)磁性耐熱皿(Φ150mm)に分級済みΦ1〜13mmの再生骨材(アスファルト付着量5.0%)を200g採り、同様のものを4つ準備した。
図2の試験区1及び試験区2は、酸化防止剤である2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン重合体を5mg、10mg加えた試験区である。
図2の試験区3及び試験区4は、酸化防止剤であるエリソルビン酸ナトリウムを5mg、10mg加えた試験区である。
図2の試験区5及び試験区6は、酸化防止剤であるペンタエリトリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオナート]を5mg、10mg加えた試験区である。
図3の試験区7及び試験区8は、酸化防止剤である2,4−ビス(オクチルチオメチル)−6−メチルフェノールを5mg、10mg加えた試験区である。
図3の試験区9及び試験区10は、過酸化物分解剤である2−メルカプトベンゾイミダゾールを5mg、10mg加えた試験区である。
図3の試験区11及び試験区12は、過酸化物分解剤であるジアルキルジチオリン酸亜鉛を5mg、10mg加えた試験区である。
図4の試験区13及び試験区14は、過酸化物分解剤であるジアルキルジチオカルバミン酸モリブデンを5mg、10mg加えた試験区である。
図4の試験区15は、酸化防止剤と過酸化物分解剤とを併用した試験区であり、酸化防止剤である2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン重合体を2.5mg、過酸化物分解剤である2−メルカプトベンゾイミダゾールを7.5mg加えた試験区である。
図4の試験区16は、酸化防止剤、過酸化物分解剤、炭化水素オイルを併用した試験区であり、酸化防止剤である2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン重合体を2mg、過酸化物分解剤である2−メルカプトベンゾイミダゾールを6mg、炭化水素オイルであるステアリルアルコールを2mg加えた試験区である
図2〜図4の図表における、成分1〜成分3の使用量(mg)は、アスファルト付着量5.0%(10g)の再生骨材200gに対してのものであり、また、対アスファルトへの防臭成分使用量(%)は、再生骨材200gに付着したアスファルト付着量10gに対する防臭成分の割合である。
(4)200℃になった電気炉内に磁性耐熱皿4つ(再生骨材 計800g)を入れ、1時間加熱した。
(5)1時間後、臭気採取口にシリコンチューブをつけたフレックスポンプDC1−NA型(近江オドエアーサービス製)を差し込み、3L容量テドラーバッグに臭気エアーを採取した。なおフレックスポンプに臭いが付着するため、採取毎にカットリージ部とシリコンチューブを取替え、臭い移りを防止した。
(6)採取した臭気エアー中の悪臭物質(硫化水素、アセトアルデヒド、酢酸)濃度を検知管にて測定した。尚、硫化水素の濃度測定はガステック製4LT検知管、アセトアルデヒドの濃度測定はガステック製92LT検知管、酢酸の濃度測定は光明理化学工業製216S検知管を用いた。
濃度測定結果を図5の図表に示す。
試験区1及び試験区2の測定結果より、酸化防止剤である2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン重合体を10mg(対アスファルトへの防臭成分使用量0.10%)添加した場合に、悪臭物質(硫化水素、アセトアルデヒド、酢酸)の濃度低下効果が得られた。
試験区3及び試験区4の測定結果より、酸化防止剤であるエリソルビン酸ナトリウムを10mg(対アスファルトへの防臭成分使用量0.10%)添加した場合に、悪臭物質(硫化水素、アセトアルデヒド、酢酸)の濃度低下効果が得られた。
試験区5及び試験区6の測定結果より、酸化防止剤であるペンタエリトリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオナート]を10mg(対アスファルトへの防臭成分使用量0.10%)添加した場合に、悪臭物質(硫化水素、アセトアルデヒド、酢酸)の濃度低下効果が得られた。
試験区7及び試験区8の測定結果より、酸化防止剤である酸化防止剤である2,4−ビス(オクチルチオメチル)−6−メチルフェノールを10mg(対アスファルトへの防臭成分使用量0.10%)添加した場合に、悪臭物質(硫化水素、アセトアルデヒド、酢酸)の濃度低下効果が得られた。
試験区9及び試験区10の測定結果より、過酸化物分解剤である2−メルカプトベンゾイミダゾールを10mg(対アスファルトへの防臭成分使用量0.10%)添加した場合に、悪臭物質(硫化水素、アセトアルデヒド、酢酸)の濃度低下効果が得られた。
試験区11及び試験区12の測定結果より、過酸化物分解剤であるジアルキルジチオリン酸亜鉛を10mg(対アスファルトへの防臭成分使用量0.10%)添加した場合に、悪臭物質(硫化水素、アセトアルデヒド、酢酸)の濃度低下効果が得られた。
試験区13及び試験区14の測定結果より、過酸化物分解剤であるジアルキルジチオカルバミン酸モリブデンを10mg(対アスファルトへの防臭成分使用量0.10%)添加した場合に、悪臭物質(硫化水素、アセトアルデヒド、酢酸)の濃度低下効果が得られた。
試験区15の測定結果より、酸化防止剤と過酸化物分解剤とを併用した場合において、酸化防止剤である2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン重合体を2.5mg、過酸化物分解剤である2−メルカプトベンゾイミダゾールを7.5mgの合計10mg(対アスファルトへの防臭成分使用量0.10%)添加した場合に、悪臭物質(硫化水素、アセトアルデヒド、酢酸)の濃度低下効果が得られた。
試験区16の測定結果より、酸化防止剤、過酸化物分解剤、炭化水素オイルを併用した場合において、酸化防止剤である2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン重合体を2mg、過酸化物分解剤である2−メルカプトベンゾイミダゾールを6mg、炭化水素オイルであるステアリルアルコールを2mgの合計10mg(対アスファルトへの防臭成分使用量0.10%)添加した場合に、悪臭物質(硫化水素、アセトアルデヒド、酢酸)の濃度低下効果が得られた。
加熱アスファルト合材は、新骨材(石)と再生骨材(年数が経過した道路面を剥離した際に生じる経年劣化したアスファルトによって表面を被膜された石)を加熱し、これらにアスファルト、石粉、砂、再生用添加剤を混合して製造されるものであり、アスファルトは上記石同士を強固に結合させる「バインダー」として機能している。
上記加熱アスファルト合材に用いられるアスファルトは、石油精製から得られるストレートアスファルトや、これらにスチレンブタジエンブロックポリマー(SBS)などの熱可塑性樹脂を加えてゴム弾性を付与した改質アスファルト等がある。
また、含有される上記酸化防止剤、過酸化物分解剤、金属不活性化剤(キレート剤)の融点の上限が200℃であることから、製造から施工迄の間100℃〜200℃で加熱される加熱アスファルト合材に添加した場合、溶融液化してアスファルトのようにバインダーとして機能すると共に、融点の下限が60℃であることから、施工後の常温下では固化し、加熱アスファルト合材の品質(強度や耐流動性)を損なうことがない。
尚、施工後のアスファルト合材は、冬は氷点下、夏は表層部が60℃程度になることから、融点の下限は上記60℃が適当である。
2,2’−チオジエチルビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオナート]、N,N’−ヘキサメチレンビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパンアミド]、ビス[3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオン酸][エチレンビス(オキシエチレン)]、N,N’−ビス[2−[2−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)エチルカルボニルオキシ]エチル]オキサミド、アルキル化ジフェニルアミン、1,3,5−トリス[[4−(1,1−ジメチルエチル)−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルフェニル]メチル]−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、亜リン酸トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)、N‐イソプロピル‐N’‐フェニル‐p‐フェニレンジアミン、ポリ(2,2,4トリメチル1,2ジヒドロキノリン)、2,2’−メチレンビス(6−tert−ブチル−p−クレゾール)、2,2’−メチレンビス(6−tert−ブチル−4−エチルフェノール)、4,4’−チオビス(6−tert−ブチル−m−クレゾール)、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、2,5−ジ−tert−アミルヒドロキノン、ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、p−(p−トルエンスルホニルアミド)ジフェニルアミン、4,4’−ビス(α,α−ジメチルベンジル)ジフェニルアミン
而して、加熱前のアスファルト合材又は加熱アスファルト合材に、融点が60℃〜200℃の酸化防止剤、過酸化物分解剤、金属不活性化剤(キレート剤)の何れか1種以上を含有して構成されるアスファルト用防臭剤を添加するので、酸化防止剤、過酸化物分解剤に起因するアスファルト加熱時のラジカル連鎖反応遮断効果、金属不活性化剤(キレート剤)に起因するアスファルト中の金属の触媒作用阻害効果により、アスファルトの分解反応が抑制され、アスファルトの分解に伴う悪臭物質の発生を抑制できる。
また、添加するアスファルト用防臭剤中の酸化防止剤、過酸化物分解剤、金属不活性化剤(キレート剤)の融点が60℃〜200℃であることから、加熱アスファルト合材の加熱温度(100℃〜200℃)で溶融液化してアスファルトのようにバインダーとして機能すると共に、施工後の常温下では固化するので、加熱アスファルト合材の品質(強度や耐流動性)を損なうことがない。
[防臭効果の試験]
防臭成分によるアスファルト合材加熱時の炭化水素放出量を調査するため、以下の要領で、ガステック製ブタン検知管/硫化水素検知管を用いた濃度測定を行なった。
[1]図6に示す配合設計1〜3に基づき、195℃に加熱したアスファルト合材の構成材料(1)再生骨材、(2)6号砕石、(3)7号砕石、(4)砕砂、(5)細砂、(6)石粉をミキサーに投入し60秒混合した。その後混合を一時停止し、165℃に加熱した(7)アスファルト(StAs60−80)と常温の(8)防臭成分及び(9)再生用添加剤(出光興産株式会社のリプロバイタル200)をミキサーに投入し120秒間混合した。
[2]磁性耐熱皿(Φ150mm)に混合物を合計200gずつ取り、200℃にした電気炉内にこの耐熱皿を4つ配置して1時間保温する。
[3]1時間後、電気炉臭気採取口にシリコンチューブをつけたフレックスポンプを差し込み、3L容量テドラーバッグに臭気エアーを採取した。
尚、フレックスポンプに臭いが付着するため、採取毎にカートリッジ部とシリコンチューブを取替え、臭い移りを防止した。
[4]採取した臭気エアーの悪臭成分濃度をガステック製No.104ブタン検知管/No.4LT硫化水素検知管にて測定し、ブタン及び硫化水素に対する防臭効果を判定した。
[5]上記[1]〜[4]の操作を試験区ごとに繰り返した。
尚、図7に、実施例2におけるアスファルト合材を構成する骨材(再生骨材、6号砕石、7号砕石、砕砂、細砂、石粉)の合成粒度を示す。
試験区1は防臭成分無しで配合設計1、
試験区2は防臭成分1で配合設計2(防臭成分の対アスファルト添加率0.20%)、
試験区3は防臭成分1で配合設計3(防臭成分の対アスファルト添加率1.08%)、
試験区4は防臭成分2で配合設計2(防臭成分の対アスファルト添加率0.20%)、
試験区5は防臭成分2で配合設計3(防臭成分の対アスファルト添加率1.08%)、
試験区6は防臭成分3で配合設計2(防臭成分の対アスファルト添加率0.20%)、
試験区7は防臭成分3で配合設計3(防臭成分の対アスファルト添加率1.08%)、
試験区8は防臭成分4で配合設計2(防臭成分の対アスファルト添加率0.20%)、
試験区9は防臭成分4で配合設計3(防臭成分の対アスファルト添加率1.08%)
である。
尚、図10の測定結果より、加熱アスファルト合材中の対アスファルトへの防臭成分1〜防臭成分4の使用量は0.20%以上、より好ましくは1.08%以上と成すのが適当である。
アスファルト合材の強度や耐流動性を調査するため動的安定度(DS)を測定した。
尚、測定方法は舗装評価・試験法便覧(公益社団法人 日本道路協会編)に記載されている「B003ホイールトラッキング試験方法」にて実施した。
[1]上記試験区1〜試験区9について、図11に示す試験条件に基づき供試体を作成した。
[2]試験区ごと各3つの供試体から得られた平均動的安定度を測定した。
測定結果を図12に示す。
図12の測定結果に示される通り、防臭成分1〜防臭成分4の何れかを使用した試験区2〜試験区9の内、防臭成分無しの試験区1と比較して動的安定度の数値が悪化した試験区はなく、防臭成分1〜防臭成分4を加熱アスファルト合材に配合しても強度や耐流動性を損なうことのないことが判る。
Claims (11)
- 酸化防止剤及び/又は過酸化物分解剤を含有して成ることを特徴とするアスファルト用防臭剤。
- 上記酸化防止剤が、芳香族第二級アミン系、アミン−ケトン系、モノフェノール系、ビスフェノール系、ポリフェノール系、ヒンダードフェノール系、ビタミン類とエリソルビン酸又はその塩の何れか1種以上であることを特徴とする請求項1に記載のアスファルト用防臭剤。
- 上記酸化防止剤が、N,N’−ジ−2−ナフチル−p−フェニレンジアミン、アルキル(C6〜C26)化ジフェニルアミン、N−フェニル−N’−(1,3−ジメチルブチル)−p−フェニレンジアミン、2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン重合体、モノ(又はジ、又はトリ)(α−メチルベンジル)フェノール、ジブチルヒドロキシトルエン、ブチルヒドロキシアニソール、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、ペンタエリトリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオナート]、2,4−ビス(オクチルチオメチル)−6−メチルフェノール、3−(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチルフェニル)プロピオン酸−n−オクタデシル、エリソルビン酸又はその塩、アスコルビン酸又はその塩、トコフェロール類の何れか1種以上であることを特徴とする請求項1に記載のアスファルト用防臭剤。
- 上記過酸化物分解剤が、ベンズイミダゾール系、有機チオ酸系、ジチオカルバミン酸塩系、チオウレア系、亜リン酸系の何れか1種以上であることを特徴とする請求項1に記載のアスファルト用防臭剤。
- 上記過酸化物分解剤が、2−メルカプトベンゾイミダゾール又はその塩、ジアルキルジチオリン酸亜鉛、ジアルキル(C6〜C26)チオジプロピネート、ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン、トリフェニル(C1〜C26)ホスファイト、トリスアルキル(C6〜C26)ホスファイト、ジフェニル(C1〜C26)モノアルキル(C6〜C26)ホスファイト、モノフェニル(C1〜C26)ジアルキル(C6〜C26)ホスファイトの何れか1種以上であることを特徴とする請求項1に記載のアスファルト用防臭剤。
- ナフテン系、アロマ系、パラフィン系等の炭化水素オイル又はその誘導体が添加されていることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載のアスファルト用防臭剤。
- 金属不活性化剤(キレート剤)が添加されていることを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載のアスファルト用防臭剤。
- 請求項1乃至7の何れかに記載のアスファルト用防臭剤を用いたアスファルトの防臭方法であって、
アスファルト又はアスファルト含有物の加熱前又は加熱時に、上記アスファルト用防臭剤を、上記アスファルト又はアスファルト含有物に混合することを特徴とするアスファルトの防臭方法。 - 加熱アスファルト合材に添加されるアスファルト用防臭剤であって、
融点が60℃〜200℃の酸化防止剤、過酸化物分解剤、金属不活性化剤(キレート剤)の何れか1種以上を含有して成ることを特徴とするアスファルト用防臭剤。 - 融点が60℃〜200℃の酸化防止剤が、2,2’−ジメチル−2,2’−(2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン−3,9−ジイル)ジプロパン−1,1’−ジイル=ビス[3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロパノアート]、ペンタエリトリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオナート]、オクチル化ジフェニルアミン、1,6−ヘキサンジオールビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオナート]の何れか1種以上であることを特徴とする請求項9に記載のアスファルト用防臭剤。
- 請求項9又は10に記載のアスファルト用防臭剤を用いたアスファルトの防臭方法であって、
加熱前のアスファルト合材又は加熱アスファルト合材に、上記アスファルト用防臭剤を添加することを特徴とするアスファルトの防臭方法。
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