JPS647115B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、道路上の雨氷の形成を防止し雪の融
解を促進する方法に関するものである。また本発
明は、この方法を実施するための定着
（fixation）組成物に関するものである。 道路上の雨氷の形成を防止するための種々の型
の方法が知られている。この種の最も古くからあ
る方法は、水の凍結点を低下させる生成物、すな
わち塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグ
ネシウム等の塩類、またはエチレン グリコール
を使用して道路の塩撒きを実施するにある。 最も一般的な塩撒きは塩化ナトリウムで実施さ
れる。この種の塩撒きは非常に限られた時間しか
有効でない。実際にもし塩撒きが乾燥道路上で乾
燥条件で実施されれば、通行車輌によつて急速に
塩の大部分が排除される。もし道路が湿潤であれ
ば、塩は道路面に固着する傾向を示し、車の通行
は塩の除去にほとんど影響しない。塩水または湿
つた塩で塩撒きを実施する事があるのは、このた
めである。しかし、塩を完全に除去する他の現象
が介入する。これは雨である。その場合予め塩撒
きを実施しても全くムダになる。雨水が急速に塩
を溶解し、塩は道路外に流出するからである。塩
撒きされた道路上の雨氷による事故は、これら２
現象のいずれかが出現した結果である。また、冬
期には、絶えず塩撒きを繰返さなければならない
ので、多数回の介入がきわめて重要になる。環境
に対して加えられる損害、湖と河川、あるいは地
下水層の塩分の増大は、現今、雨氷形成の防止の
ために実施されている集約塩撒きの結果である。 道路舗装の内部に塩を合体する方法も提案され
た。しかし、この型の方法は非常に費用がかか
る。 本発明の目標は、前記の問題点を除く様に、長
期間有効で、従来システムに比して全経費が少
く、非常に小量の塩撒布量を使用する事によつて
環境をいたわり、腐食の危険性を低減させる道路
上の雨氷形成防止法を提供するにある。 本発明は、道路舗装上の雨氷形成防止のために
従来から使用されている塩を定着しようとするも
のである。 このため、本発明の目的は、スチレン／ブタジ
エン共重合体の水性分散系から成る接着剤と、空
気と接触した時に不水溶性となる低級アルキルシ
リコネートのアルカリ金属塩の水溶性疎水剤との
混合物を含む水性定着組成物をもつて、水の結氷
点を低下させる塩を道路舗装上に定着させ、前記
接着剤の乾燥抽出物に対する疎水剤の重量比は５
〜25％の範囲内とし、この定着組成物は、接着剤
と疎水剤の合計量が乾燥重量比で塩重量の10〜
120％となる割合で使用される方法にある。好ま
しくは、接着剤の乾燥抽出物に対する疎水剤の重
量比は10〜15％の範囲内とする。また好ましく
は、定着組成物は、接着剤と疎水剤の合計量が乾
燥重量で塩重量の25〜60％となる割合で使用され
る。 また前記の水性定着組成物は、乾燥重量で10〜
20000p.p.m.の割合の泡止め剤を含有する事がで
きる。 本発明による方法の第１実施態様によれば、塩
と定着組成物との混合物を含む水性組成物の単一
層を道路舗装上に施用する。この水性組成物が道
路舗装の細孔とくぼみの中に深く浸透する。水を
蒸発させる。水を蒸発ののち、流水に対して実際
上不透過性であるが水蒸気に対して透過性の膜で
被覆された塩の結晶が得られる。またこの塩結晶
は道路舗装面に対して固く固着されている。 この様にして、これらの塩結晶は雨水による水
溶作用と道路交通の作用とに同時に抵抗する。し
かしこれらの塩結晶は、水蒸気に対する被覆膜の
透過性の故に、雨氷形成の防護については有効で
ある。 本発明の好ましい実施態様によれば、前記組成
物を多層に施用し、全層については接着剤を疎水
剤の合計量が前述の様に塩重量の10〜120％の範
囲内にあるが、各層については、塩重量に対する
定着組成物のこの比率が広い範囲内で変動する。 故に、三層の場合には、下記の様に施用する。
定着組成物が多く塩が少い組成物から成る第１
層、塩が多く定着組成物が少い組成物から成る第
２層、および定着組成物が多く塩が少い第３層を
施用し、各施用間において水分を蒸発させる。 定着組成物が多く塩が少い組成物とは、塩の１
重量部に対して定着組成物の乾燥抽出物0.5〜500
重量部を含有する組成物を意味し、塩が多く定着
組成物の少い組成物とは、塩100重量部に対して
定着組成物の乾燥抽出物0.5〜50重量部を含有す
る組成物を意味する。各部数は乾燥重量で示す。 価格の問題と効率の問題とから望ましい塩は塩
化ナトリウムである。しかし他の塩も使用する事
ができ、特に塩化マグネシウム等の塩化物、また
は硝酸塩さえも使用する事ができる。 塩化ナトリウムは、望ましくは道路舗装のm²あ
たり10〜100ｇの割合で施用される。また塩は一
般に、従来通り、飽和水溶液の形で使用される。 接着剤は薄膜形成型重合体または共重合体の水
性分散系から成る。任意の薄膜形成型重合体また
は共重合体の任意の分散系が適当であつて、特に
１つまたは複数のエチレン結合を有する単量体の
重合または共重合によつて得られる生成物の分散
系が適当である。 この接着剤は、望ましくは、30〜80重量％のス
チレンを含有するスチレン／ブタジエン共重合体
の水分散系である。 泡止め剤は、接着剤および疎水剤と両立する任
意適当な泡止め剤とし、特にローヌ・プーランク
社から“Rhodorsil 416”の商標で販売されてい
る生成物等のシリコーン油とする事ができる。 水溶性疎水剤は例えばメチルシリコネートカリ
ウムの如き低級アルキルシリコネートのアルカリ
金属塩である。この型の生成物は、特に0.5〜1.8
のCH₃／Si比を有するメチル シロキサンであつ
て、従来コンクリートの防水のために使用されて
いたものである。この生成物は、空気中の炭酸ガ
スの作用で、不水溶性シリコーンと金属炭酸塩と
に転化する。 得られる膜の疎水性を増大するため、水溶性
の、または水溶性あるいは水分散性に成された、
特に長鎖（C₆〜C₁₈）モノアミンまたはポリアミ
ン、Ｎ―（C₈〜C₂₂）アルキルポリプロピレン
モノアミンまたはジアミン、または長鎖（C₁₆〜
C₃₀）のモノアルコールのうちから選定された第
２疎水剤を、乾燥重量で定着組成物の０〜５％、
定着組成物に対して添加する事ができる。 長鎖水溶性アミンの例として、商品名
Duomeenで市販されている生成物、（C₆〜C₁₈）
アルキルプロピレンジアミン、および商品名
Armeenで市販されている生成物、C₆〜C₁₈のア
ルキルアミンを例示する事ができる。 定着組成物は、接着剤、単数または複数の疎水
剤、および場合によつて他の成分を撹拌下に混合
する事によつて製造される。 本発明による方法、特に多層を施用する実施態
様は、従来法に比して下記の４主要利点を有す
る。 １ 組成物（塩水を含む）の全水分が蒸発した時
に、塩結晶が道路上に固着される事。 ２ 塩結晶を防護する重合体膜は水に対して不透
過性であるから、これらの塩結晶は流水による
溶解作用に対して完全に防護されているが、前
記重合体膜は、湿度が75％または以上である限
り水蒸気に対して透過性である事。 ３ 本発明の方法によつて製造された組成物の表
面張力が非常に低いので、この組成物は舗装面
の細孔の底まで侵入する事ができ、この様にし
て一定量の塩を雨水の到達範囲外に置く事。 事実、実験室テストの示した様に、NaCl飽
和水溶液に対して定着組成物を添加すれば、純
粋飽和NaCl水溶液の場合に82dynes／cmであ
つた表面張力が、飽和NaCl水溶液1.5〜10部に
対して１部の定着組成物を含有する混合物の場
合には約27dynes／cmの値となつた。この様に
塩水に定着組成物を添加した場合の顕著な表面
張力低下の故に舗道の舗装面を成すピツチ層の
細孔の中まで、組成物がより侵入する事ができ
る。 ４ 本発明の方法の多層実施態様の場合、順次に
布設される各層において、水分蒸発に際して塩
水に対する定着組成物の割合を制御できるが故
に、塩結晶の寸法を完全に制御できる事。
0.035mmから１mmまでの稜を有する結晶を得る
事ができる。ところで、計算によると、0.035
mmの稜を有する結晶から成る塩１ｇはほぼ1100
万の結晶に相当するが、１mmの稜の結晶（すな
わち、通常の塩水から得られた再晶出結晶の平
均寸法）から成る塩１ｇは500の結晶に相当す
る。 雨氷に対する戦いにおける塩の有効性は主と
して比表面積に依存し、従つて結晶の寸法に依
存しているのであるから、順次に布設される各
層の中の定着組成物／塩水比の制御によつて最
小寸法の結晶を得る事が本発明による組成物の
効率を大巾に改良する要因であると思われる。 以下、本発明を図面に示す実施例について詳細
に説明する。 例 １ 下記成分を撹拌混合する事によつて定着組成物
を作つた。 47.85重量部の、乾燥抽出物50％のスチレン／
ブタジエン共重合体（スチレン／ブタジエン重量
比60／40）の水性分散系（ローヌプーランク社か
ら商品名Rhodopas SB 012で市販） 7.15重量部の活性物質45重量％のメチルシリコ
ネート カリウム溶液（ローヌプランク社から商
品名Rhodorsil Siliconate 51 Ｔ で市販）100p.
p.m.の泡止め剤“Rhodorsil 416”。 この定着組成物を使用し、下記成分を混合して
雨氷防止組成物を作つた。 55重量部の前記定着組成物， 50重量部の解氷用塩（サリーヌスイスレユニ社
販売のNaCl）， 138部の水 計243部の組成物。 この雨氷防止組成物をm²あたりNaCl50ｇの割
合でピツチ舗装板上に施用する事により、同一
NaCl量の通常塩水を施用した場合と比較テスト
した。これらのテストは、水の完全蒸発後に実施
された。 使用されたピツチ舗装板は、60/70浸透アスフ
アルトを使用したAB16型の通常舗装被覆体から
成る50×18×５cm板であつた。 ― 溶解抵抗テスト 脱無機質水（８）の中に板を浸漬し、水に溶
けた塩の量を初期塩量と比較した。

【表】 水中の全浸漬時間ののち、すなわち24時間後
に、本発明の組成物で処理された舗装被覆体上に
はなお41％の塩が残存していた。すなわち、m²あ
たり約20ｇのNaClが残存していた。 浸漬17時間後には、もはや実際上、NaCl損失
は見られなかつた。 ― 交通シミユレーシヨンによる摩耗テスト まず、本発明の定着組成物によつて防護されて
いないNaClを、AgNO₃との反応テストによつて
測定した。湿潤化ののちにおいても反応は見られ
なかつた。 次に、テスト板上にタイヤを転動させて摩耗シ
ミユレーシヨンを実施した。5000パスののち、主
としてタイヤの通過部において反応が陽となり、
これは塩が残存している事を示した。 ― 冷間すべりテスト 通常の塩水で処理された板と、本発明の組成物
によつて処理された板とを−30℃まで冷却した。
次にこれらの板の上に等量の水を加えた。板上に
氷が形成され、これらの板の温度を上昇するにま
かせた。−15℃の温度で、本発明の組成物で処理
された板の表面から氷が剥離するのが見られた
が、通常の塩水で処理された板の表面上には氷が
固着しているのが見られた。 同一条件において、SRT装置で測定されたす
べりは、本発明の組成物の場合、通常の塩水の場
合よりも悪くなかつた。 またこの組成物をもつて、道路テストを実施し
た。 この組成物を、NaCl50ｇ／m²の割合で道路上
に施用した。８ケ月経つた時、55回の降雨で350
mmの降雨量ののち、なお雨氷の形成の防止に有効
な量の塩化ナトリウムが道路上に残存していた。 例 ２ 下記成分を撹拌混合して定着組成物を作つた。
43.5重量部の、例１で使用された分散系，6.55重
量部の、例１で使用されたメチルシリコネート
カリウム溶液。 100p.p.m.の泡止め剤Rhodorsil 416。 この定着組成物を用い、下記成分を混合して雨
氷防止組成物を作つた。 50重量部の前記定着組成物， 100部のNaCl， 306部の水。 この組成物をNaCl100ｇ／m²の割合で用いて、
例１と同様のテストを実施し、同様の結果が得ら
れた。 例 ３ 道路上に、下記の三種の組成物を順次に１平方
メートルづつ施用し、各施用の間に水蒸気を蒸発
させた。 ― 組成物１（定着組成物富化） 含有成分 ― 38ｇの例１の定着組成物， ― 5.74ｇのNaCl， ― 組成物２（塩富化） 含有成分 ― ４ｇの例１の定着組成物， ― 41.10ｇのNaCl， ― 134.06ｇの水， ― 組成物３（定着組成物富化） 含有成分 ― ８ｇの例１の定着組成物， ― 3.16ｇのNaCl， ― 6.44ｇの水。 その結果、雨氷形成に対するすぐれた防止効果
と、被覆された塩化ナトリウムのすぐれた摩耗抵
抗とが得られた。 例 ４ 例１と同様にして定着組成物を作つた。ただし
この場合、定着組成物に対してその重量の２％の
Duomeen Ｔを添加した。 m²あたりNaCl50ｇの割合で本発明の方法によ
つて被覆された板は、実験室における雨氷形成テ
ストにおいて、完全な経時抵抗を示した。 定着組成物の作用の実験的研究 本発明の方法の、特にその多層実施態様におけ
る有利な特性を明かにするため、形成された塩化
ナトリウム結晶の寸法に関して下記のテストを実
施した。 テスト １ 例１に定義された様な定着組成物と飽和塩水と
の混合物の層をガラス板上に約60ミクロンの厚さ
に布設し、48時、20℃の温度で乾燥させた。Ｓ
を、100重量部の定着組成物に対して加えられた
飽和塩水の重量部数とする。 顕微鏡検査によれば、前記混合物中の定着組成
物の相対比に応じて、塩化ナトリウムは非常に多
様な形態の立方体結晶の形に晶出する事が示され
た。添加される塩水が小量の場合、すなわちＳが
50〜100の場合、中心の小結晶から扁平結晶が発
芽し、十字形を成す。 またこの場合、結晶は重合体被覆膜によつて特
によく被覆されている事がわかる。これより高い
塩水比（Ｓ＝250〜500）の場合、中心結晶が拡大
する。また、結晶の角部から、扁平結晶が大きく
木状に成長し、これらの扁平結晶が結晶間隙を縦
横に走る。この現象は、塩水500部に対して最高
となり、これを超えると木状成長は小さくなり、
より高い塩水量において消失する（Ｓ＝約2500以
上）。 付図は、Ｓの関数として、中心結晶の稜の平均
長さ（Ｌ）の変動グラフ（グラフ１）を示す。 テスト ２ テスト１の様にして、Ｓ＝50の定義組成物相対
比をもつて布設された第１層の上に、同等の初厚
さの第２層を布設する。種々のＳの値に対してこ
の第２層の中の平均稜長Ｌを測定し、付図の第２
グラフに示された依存関係を確認した。 第２層は0.6mm以下、すなわち定着組成物を含
まない通常の塩水の再晶出結晶の平均稜長以下の
平均稜長Ｌを有する塩化ナトリウム結晶を有する
事、また特にＳを適正に選定する事により、0.2
mmのオーダの寸法の結晶が得られる事が分かつ
た。 定着組成物の水分は決定的なものではない事を
注意しよう。水はヒビクルにすぎず、道路舗装上
に施用されたのちに蒸発するからである。しか
し、塩と定着組成物の混合物を含む水性組成物を
舗装上に施用するには、塩の全量を溶解するのに
十分な水量を使用するのが望ましく、好ましくは
塩の全量の溶解に丁度十分な水量を使用する。

【図面の簡単な説明】

付図は添加塩水量と塩結晶の寸法との相関関係
を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スチレン／ブタジエン共重合体の水性分散系
   から成る接着剤と、空気中で不水溶性となる低級
   アルキルシリコネートのアルカリ金属塩の水溶性
   疎水剤との混合物を含む水性定着組成物をもつ
   て、水の結氷点を低下させる塩を道路舗装上に定
   着させ、前記接着剤の乾燥抽出物に対する疎水剤
   の重量比は５％乃至25％の範囲内とし、この定着
   組成物は、前記接着剤と前記疎水剤の合計量が乾
   燥重量比で前記塩重量の10％乃至120％となる割
   合で使用される事を特徴とする道路上の雨氷形成
   防止法。 ２ 前記の定着組成物は乾燥重量で前記塩重量の
   25％乃至60％を成す事を特徴とする特許請求の範
   囲第１項による方法。 ３ 前記塩は塩化ナトリウムであつて、道路舗装
   m²あたり10ｇ乃至100ｇの割合で施用される事を
   特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に
   よる方法。 ４ 前記の塩と定着組成物の混合物を含む水性組
   成物のすくなくとも一層を道路舗装上に施用する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３
   項のいずれかによる方法。 ５ 定着組成物が多く塩が少い組成物の一層を道
   路舗装上に施用する段階と、水分を蒸発させる段
   階と、次に塩が多く定着組成物が少い組成物の一
   層を施用する段階と、水分を蒸発させる段階と、
   最後に定着組成物が多く塩が少い組成物の一層を
   施用する段階とを含むことを特徴とする特許請求
   の範囲第４項による方法。 ６ スチレン／ブタシエン共重合体の水性分散系
   から成る接着剤と空気中で不水溶性となる低級ア
   ルキルシリコネートのアルカリ金属塩の水溶性疎
   水剤との混合物を含み、前記接着剤の乾燥抽出物
   に対する疎水剤の重量比は５％乃至25％の範囲内
   にある事を特徴とする定着組成物。 ７ 乾燥重量で10乃至20000p.p.m.の割合の泡止
   め剤を含む事を特徴とする特許請求の範囲第６項
   による組成物。 ８ 前記接着剤は、30％乃至80重量％のスチレン
   を含有するスチレン−ブタジエン共重合体の水分
   散系である事を特徴とする特許請求の範囲第６項
   または第７項による組成物。 ９ 前記シリコネートはメチルシリコネートカリ
   ウムであることを特徴とする特許請求の範囲第６
   項による組成物。 １０ 前記接着剤の乾燥抽出物に対する疎水剤の
   重量比は10％乃至15％の範囲内である事を特徴と
   する特許請求の範囲第６項乃至第９項のいずれか
   による組成物。 １１ 第２疎水剤を含む事を特徴とする特許請求
   の範囲第６項乃至第１０項のいずれかによる組成
   物。 １２ 前記の第２疎水剤は、長鎖（C₆乃至C₁₈）
   の、水溶性の、または水溶性あるいは水分散性に
   成された、モノアミンまたはポリアミン、Ｎ―
   （C₈乃至C₂₂）アルキルポリプロピレンモノアミン
   またはジアミン、または長鎖（C₁₆乃至C₃₀）のモ
   ノアルコールのうちから選定される事を特徴とす
   る特許請求の範囲第１１項による組成物。 １３ 前記の第２疎水剤は定着組成物に対して乾
   燥重量で０％乃至５％を成す事を特徴とする特許
   請求の範囲第１１項または第１２項による組成
   物。