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課題

防水工事用ブローンアスファルト高温加熱溶融する際に発生する臭気や煙を抑制し、かつ作業性に優れた防水工事用として適切なブローンアスファルトを提供する。

解決手段

軟化点が90℃以上、針入度が20〜40、引火点が280℃以上、フラースぜい化点が−15℃以下、粘度が100mPa・sとなる温度が220℃以下、粘度が60mPa・sとなる温度が240℃以下、250℃における加熱安定性試験後のだれ長さが15以下であることを特徴とする防水工事用ブローンアスファルト。

概要

背景

防水工事用ブローンアスファルトは、日本工業規格(JIS K 2207)に用途別に1種から4種まで分類されており、最も汎用されているのは3種である。これらの製造方法については特に規定されていないが、一般には石油減圧蒸留残渣油減圧蒸留留出油を適宜組み合わせて原料とし、ブローンアスファルト製造装置により、200℃〜300℃の温度下で空気を吹き込み製造される。この空気の吹き込み工程はブローイングと称され、原料に触媒が添加されてブローイングを行う場合は触媒ブローンと称される。こうして製造されたブローンアスファルトは当然のことながらJIS規格合格しているが、ユーザーとしては規格項目満足しているだけでは十分ではなく、規格にはない実用上の性能を重要視している(例えば特許文献1参照)。

概要

防水工事用ブローンアスファルトを高温加熱溶融する際に発生する臭気や煙を抑制し、かつ作業性に優れた防水工事用として適切なブローンアスファルトを提供する。軟化点が90℃以上、針入度が20〜40、引火点が280℃以上、フラースぜい化点が−15℃以下、粘度が100mPa・sとなる温度が220℃以下、粘度が60mPa・sとなる温度が240℃以下、250℃における加熱安定性試験後のだれ長さが15以下であることを特徴とする防水工事用ブローンアスファルト。 なし

目的

効果

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請求項1

軟化点が90℃以上、針入度が20〜40、引火点が280℃以上、フラースぜい化点が−15℃以下、粘度が100mPa・sとなる温度が220℃以下、粘度が60mPa・sとなる温度が240℃以下、250℃における加熱安定性試験後のだれ長さが15以下であることを特徴とする防水工事用ブローンアスファルト

請求項2

減圧蒸留残渣油を70〜83質量%とパラフィン系重質鉱油を17〜30質量%の混合物原料とし、ブローイングすることによって得られる請求項1記載の防水工事用ブローンアスファルトの製造方法。

技術分野

0001

本発明は防水工事用ブローンアスファルト及びその製造方法に関し、詳しくは防水工事用ブローンアスファルトを高温加熱溶融する際に臭気や煙の発生を抑制し、かつ作業性に優れた防水工事用として適切なブローンアスファルトに関するものである。

0002

防水工事用ブローンアスファルトは、日本工業規格(JIS K 2207)に用途別に1種から4種まで分類されており、最も汎用されているのは3種である。これらの製造方法については特に規定されていないが、一般には石油減圧蒸留残渣油減圧蒸留留出油を適宜組み合わせて原料とし、ブローンアスファルト製造装置により、200℃〜300℃の温度下で空気を吹き込み製造される。この空気の吹き込み工程はブローイングと称され、原料に触媒が添加されてブローイングを行う場合は触媒ブローンと称される。こうして製造されたブローンアスファルトは当然のことながらJIS規格合格しているが、ユーザーとしては規格項目満足しているだけでは十分ではなく、規格にはない実用上の性能を重要視している(例えば特許文献1参照)。

0003

さらに、最近ではブローンアスファルトを使用した防水工事現場において、その使用の際に、加熱溶融する過程において発生する煙や臭いの問題についての対応が求められている。
一般に、防水工事作業に供されるブローンアスファルトの粘度は60mPa・s〜100mPa・sの範囲で行われている場合が多いが、この粘度範囲を得るために、ブローンアスファルトはしばしば280℃程度まで加熱することを余儀なくされているのが実状である。

背景技術

0004

【特許文献1】
特開2000−053866号公報

0005

上記のように製造された防水工事用ブローンアスファルトはそのまま加熱溶融状態ルーフィング工場等に運ばれてアスファルトルーフィング等に加工されるか、または、紙袋等に充填の上、冷却・固化され、使用する際に改めて加熱溶融される。ブローンアスファルトを二次加工する際には、加工に適した粘度まで加熱してやる必要があるが、温度の上昇とともにブローンアスファルト中に含まれる比較的軽質な成分が蒸発するようになり、煙や臭いとして感知されるようになる。

発明が解決しようとする課題

0006

このような軽質分吸着除去できる設備を備えている場合は問題ないが、例えば、マンション等の屋上においてアスファルト防水工事を行う場合、アスファルトルーフィングを接着するために、アスファルトケットル簡易な設備で接着用ブローンアスファルトを280℃程度まで加熱するが、こういう状態では煙や臭いの発生量が多くなり、マンションに住んでいる住民等に迷惑をかけるケースが多々あり、都市の住宅の過密化と共にその対策が強く求められている。

0007

本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、特定の減圧蒸留残渣油とパラフィン系重質鉱油を原料として使用し、ブローイング反応により、軟化点針入度フラースぜい化点脆化点)、粘度が100mPa・sおよび60mPa・sとなる温度、250℃における加熱安定性試験後のだれ長さが所定の性状を有するブローンアスファルトが、高温で加熱溶融する際の臭気や煙の発生を抑制し、かつ作業性に優れる防水工事用ブローンアスファルトとなることを見出し、本発明を完成するに至った。

0008

即ち、本発明は、軟化点が90℃以上、針入度が20〜40、引火点が280℃以上、フラースぜい化点が−15℃以下、粘度が100mPa・sとなる温度が220℃以下、粘度が60mPa・sとなる温度が240℃以下、250℃における加熱安定性試験後のだれ長さが15以下であることを特徴とする防水工事用ブローンアスファルトに関する。

課題を解決するための手段

0009

また、減圧蒸留残渣油を70〜83質量%とパラフィン系重質鉱油を17〜30質量%の混合物を原料として、ブローイングすることを特徴とする本発明の防水工事用ブローンアスファルトの製造方法に関する。

0010

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の防水工事用ブローンアスファルト(以下、本発明のブローンアスファルトという。)の軟化点は90℃以上が必要であり、好ましくは93℃以上、より好ましくは95℃以上、最も好ましくは100℃以上である。軟化点が低すぎると、だれが生じやすくなって漏水の原因になったり、取扱性や作業性が低下したりするので好ましくない。したがって軟化点は高い方が望ましいが、高すぎると溶融温度が高くなるため工事がし難くなるという難点が生じるので、上限は120℃以下であることが好ましい。
なお、ここでいう軟化点は、JIS K 2207「石油アスファルト軟化点試験方法」により測定される値である。

0011

本発明のブローンアスファルトの針入度は20〜40が必要である。針入度は低すぎると、弾力性が悪化し、ひび割れしやすくなるので、22以上が好ましく、25以上がより好ましい。一方、針入度は高すぎると、軟らかくなり過ぎて、だれやすくなるので、35以下が好ましく、30以下がより好ましい。
なお、ここでいう針入度は、JIS K 2207「石油アスファルト−針入度試験方法」により測定される値である。

0012

本発明のブローンアスファルトの引火点は280℃以上が必要である。引火点は低すぎると加熱溶融する際に引火の危険性が生じるので、300℃以上が好ましく、320℃以上がより好ましい。
なお、ここでいう引火点は、JIS K 2265「原油及び石油製品−引火点試験方法クリーブランド開放式引火点試験方法」により測定される値である。

0013

本発明のブローンアスファルトのフラースぜい化点は−15℃以下が必要である。フラースぜい化点は高すぎると、低温環境下で脆くなり耐久性が悪化することから、−17℃以下が好ましく、−19℃以下がより好ましい。
なお、ここでいうフラースぜい化点は、JIS K 2207「石油アスファルト−フラースぜい化点試験方法」により測定される値である。

0014

本発明のブローンアスファルトは、粘度100mPa・sとなる温度が220℃以下であること、粘度60mPa・sとなる温度が240℃以下であること必要である。通常、ブローンアスファルトの粘度は60〜100mPa・sが施工上使用しやすいといわれており、この粘度を達成するための温度が重要となる。また、一般的に高温での粘度が低いものほど低温で施工でき、結果的に発生する煙、臭気を低減することができる。上述の事柄を鑑み、粘度100mPa・sとなる温度および粘度60mPa・sとなる温度が高すぎると、施工時の加熱溶融温度上昇により取り扱い性や作業上の危険性が増加し、煙や臭気の発生により施工作業員周辺住民の健康への影響が懸念されるため望ましくない。従って、粘度100mPa・sとなる温度は、好ましくは215℃以下である。また、粘度60mPa・sとなる温度は、好ましくは230℃以下である。
なお、ここでいう粘度100mPa・sにおける温度および粘度60mPa・sにおける温度とは、石油学会法 JPI−5S−54−99「アスファルト−回転粘度計による粘度試験方法」に基づいて測定される異なる2つ以上の温度における粘度から、粘度−温度チャートを作成し、粘度100mPa・s、粘度60mPa・sに相当する温度を各々読み取った値のことをいう。

0015

本発明のブローンアスファルトは、250℃における加熱安定性試験後のだれ長さが15以下であることが必要である。加熱安定性試験後のだれ長さが大きすぎると、取り扱い性や作業性の悪化を引き起こすだけでなく漏水の原因ともなるので望ましくない。従って、250℃における加熱安定性試験後のだれ長さは、12以下が好ましい。
なお、ここでいう250℃における加熱安定性試験とは、JIS K 2207「石油アスファルト−加熱安定性試験方法」に準拠するが、JIS規格の加熱温度を300℃から実際の加熱溶融温度に近い250℃に変更して行う試験のことをいう。また、加熱安定性試験後のだれ長さは、上述の250℃における加熱安定性試験終了後のブローンアスファルトをJIS K2207「石油アスファルト−だれ長さ試験方法」で測定することによって得られる値のことをいう。

0016

本発明のブローンアスファルトのだれ長さは、ルーフィング材の貼り付け施工後の立ち上がり部分がだれ易くなることに起因する漏水を防止する観点から15以下が好ましく、12以下がより好ましく、10以下がさらに好ましい。
なお、ここでいうだれ長さは、JIS K 2207「石油アスファルト−だれ長さ試験方法」により測定される値である。

0017

本発明のブローンアスファルトは、減圧蒸留残渣油を70〜83質量%とパラフィン系重質鉱油を17〜30質量%の混合物を原料とし、ブローイングによって製造することが好ましい。

0018

本発明に用いる減圧蒸留残渣油は特にこれに制限されるものではないが、アラビアヘビー、アラビアンミディアムカフジ、クウェート、イラニアンヘビーなど中東系の重質、中質あるいはそれらを混合した原油、マヤ原油などナフテン系の原油の減圧蒸留残渣油を用いることが望ましい。なかでもアラビアンヘビー原油、カフジ原油の減圧蒸留残渣油が好適に用いられる。また、上述の本発明のブローンアスファルトの諸性状を容易に達成できる点から、減圧蒸留残渣油の針入度は150以上であることが好ましく、その配合割合は70〜83質量%であることが好ましく、74〜80質量%であることがより好ましい。
なお、ここでいう針入度は、JIS K 2207「石油アスファルト−針入度試験方法」により測定される値である。

0019

本発明のブローンアスファルトの製造に用いる重質鉱油はパラフィン系重質鉱油であることが好ましい。重質鉱油はアロマ系重質鉱油、ナフテン系重質鉱油、パラフィン系重質鉱油の順でブローイング反応中に酸素等と結合して重縮合反応を起こしやすく、反応後のブローンアスファルトが高粘度化する傾向を示す。従って、本発明のブローンアスファルトの高粘度化を防ぐために、アロマ系重質鉱油、ナフテン系重質鉱油の使用は好ましくない。

0020

本発明に用いるパラフィン系重質鉱油とは、パラフィン成分主体とした重質鉱油のことをいう。例えば、いわゆるn−d−M分析法による%CPが通常50〜90、好ましくは60〜75、さらに好ましくは65〜70であるような重質鉱油がこれにあたる。この場合、ナフテン成分芳香族成分などの他の成分の含有割合は任意であるが、例えば%CNは通常10〜40、好ましくは15〜35、さらに好ましくは20〜30、%CAは通常1〜20、好ましくは3〜15、さらに好ましくは6〜9であるような重質鉱油が好適な例として挙げられる。

0021

なお、本発明でいうn−d−M分析法とは、ASTM−D−3238−90に規定された“Standard Test Method for Calculation of Carbon Distribution and Structural Group Analysis of PetroleumOils by the n−d−M Method”に準拠して測定した値である。

0022

本発明に用いるパラフィン系重質鉱油は、その製法は特に制限されるものではないが、例えば、原油を常圧蒸留および減圧蒸留して得られる潤滑油留分を、溶剤脱れき、溶剤抽出水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製硫酸洗浄白土処理等の精製処理などを適宜組み合わせて精製したパラフィン系の油が使用でき、特に、常圧残油を減圧蒸留して得られる潤滑油留分をフルフラール抽出などの溶剤抽出、水素化精製およびMEK脱ろうなどの溶剤脱ろうを組み合わせて得られるブライトストックが好適に用いられる。

0023

パラフィン系重質鉱油の粘度性状も特に制限はないが、100℃における動粘度は通常10〜50mm2/sのものが好ましく、本発明のブローンアスファルトの諸性状を容易に達成できる点から20〜50mm2/sがより好ましく、30〜35mm2/sがさらに好ましい。同様に、粘度指数は通常90以上、好ましくは95以上であることが望ましい。
なお、ここでいう100℃における動粘度および粘度指数は、JIS K 2283「原油及び石油製品−動粘度試験方法及び粘度指数算出方法」により測定される値である。
また、上述のブローンアスファルトの性状を満足させるために、パラフィン系重質鉱油の配合割合は17〜30質量%であることが好ましく、20〜26質量%であることがより好ましい。

0024

上述の減圧蒸留残渣油とパラフィン系重質鉱油との混合物のブローイング方法は、特に限定されるものではなく公知の方法を適用することができる。例えば、ブローイング温度は170〜300℃、空気吹込量は20〜40L/hr/Kg、ブローイング時間(ブローイング温度、空気吹込量により左右されるが)は10〜15時間とすることを好ましく適用できる。

0025

【実施例】
次に、本発明を実施例及び比較例により更に具体的に説明する。なお、本発明はこれら例によって制限されるものではない。実施例1〜4および比較例1〜6に用いた原料油の性状を表1に示す。また、実施例および比較例の原料油配合割合、ブローンアスファルトの性状および評価結果を表2に示す。
表1の性状のうち、減圧蒸留残渣油の密度、針入度、軟化点はJIS K2207、引火点はJIS K2265、パラフィン系重質鉱油の密度はJIS K2249、動粘度および粘度指数はJIS K2283、n−d−M分析はASTMD−3238−90により測定した。
表2の性状のうち、軟化点、針入度、針入度指数、フラースぜい化点、だれ長さ、加熱安定性試験は、いずれもJIS K 2207または上述のとおりJIS K 2207に準拠した方法により測定した。引火点はJIS K2265、粘度はJPI−5S−54−99、特定の粘度相当の温度はJPI−5S−54−99に準拠する方法で測定した.
表2記載のブローンアスファルトの評価方法は後述のとおりである。

0026

(実施例1)
原油の減圧蒸留残渣油(2)(針入度150〜200)80質量%とパラフィン系重質鉱油(2)20質量%からなる混合物を、反応温度180〜240℃、空気吹込量24L/hr/Kgで、11時間ブローイングしてブローンアスファルトを得た。その性状を表2に示す。

0027

(実施例2)
原油の減圧蒸留残渣油(2)(針入度150〜200)76質量%とパラフィン系重質鉱油(2)24質量%からなる混合物を、反応温度180〜240℃、空気吹込量24L/hr/Kgで、11.5時間ブローイングしてブローンアスファルトを得た。その性状を表2に示す。

0028

(実施例3)
原油の減圧蒸留残渣油(2)(針入度150〜200)75質量%とパラフィン系重質鉱油(2)25質量%からなる混合物を、反応温度185〜250℃、空気吹込量24L/hr/kgで、13時間ブローイングしてブローンアスファルトを得た。その性状を表2に示す。

0029

(実施例4)
原油の減圧蒸留残渣油(3)(針入度200〜300)75質量%とパラフィン系重質鉱油(2)25質量%からなる混合物を、反応温度175〜240℃、空気吹込量30L/hr/kgで、12時間ブローイングしてブローンアスファルトを得た。その性状を表2に示す。

0030

(比較例1)
原油の減圧蒸留残渣油(2)(針入度150〜200)65質量%とパラフィン系重質鉱油(2)35質量%からなる混合物を、反応温度170〜230℃、空気吹込量30L/hr/kgで、8時間ブローイングしてブローンアスファルトを得た。その性状を表2に示す。

0031

(比較例2)
原油の減圧蒸留残渣油(2)(針入度150〜200)85質量%とパラフィン系重質鉱油(2)15質量%からなる混合物を、反応温度170〜240℃、空気吹込量30L/hr/kgで、14時間ブローイングしてブローンアスファルトを得た。その性状を表2に示す。

0032

(比較例3)
原油の減圧蒸留残渣油(2)(針入度150〜200)75質量%とアロマ系重質鉱油25質量%からなる混合物を、反応温度170〜240℃、空気吹込量24L/hr/kgで、11時間ブローイングしてブローンアスファルトを得た。その性状を表2に示す。

0033

(比較例4)
原油の減圧蒸留残渣油(2)(針入度150〜200)75質量%とパラフィン系重質鉱油(1)25質量%からなる混合物を、反応温度170〜235℃、空気吹込量30L/hr/kgで、14時間ブローイングしてブローンアスファルトを得た。その性状を表2に示す。

0034

(比較例5)
原油の減圧蒸留残渣油(3)(針入度200〜300)75質量%とパラフィン系重質鉱油(1)25質量%からなる混合物を、反応温度180〜240℃、空気吹込量30L/hr/kgで、11時間ブローイングしてブローンアスファルトを得た。その性状を表2に示す。

0035

(比較例6)
原油の減圧蒸留残渣油(1)(針入度80〜100)75質量%とパラフィン系重質鉱油(2)25質量%からなる混合物を、反応温度175〜240℃、空気吹込量30L/hr/kgで、15時間ブローイングしてブローンアスファルトを得た。その性状を表2に示す。

0036

溶融時の煙発生評価)
ブローンアスファルト2Kgを250℃にて加熱溶融させ、その際に発生する煙の量を目視し、下記の判断基準で煙発生の評価を行い、その結果を表2に示す。
ほとんど気にならないレベルの煙発生:○
やや煙る程度のレベルの煙発生:△
背景見えなくなるほど煙るレベルの煙発生:×

0037

臭気評価
ブローンアスファルト試料1gを250℃に加熱したステンレス製の板上に置き、その試料から出る臭いをニオイセンサ(新コスモス電機(株)製ポータブルニオイセンサXP−329型)にて1分間測定し、その間に得られたデータの最大値の比較を行った。比較例6を基準として臭気の改善効果を求め、その結果を表2に示す。正の値は比較例6より臭気の改善効果があることを意味し、負の値は改善効果が無いことを意味する。なお、ニオイセンサのベース実験室雰囲気を200として調整した。

0038

【表1】

0039

【表2】

発明を実施するための最良の形態

0040

(結果)
表2から明らかのように、実施例1〜4で得られた本発明のブローンアスファルトは比較例1〜6で得られるブローンアスファルトと比較すると、所定の性状をすべて満足させることにより、加熱溶融時の煙発生量および臭気の発生が少なくなっていることが分かる。

発明の効果

0041

以上詳述したように、本発明による防水工事用ブローンアスファルトは、従来の防水工事用アスファルトと比較して、同等あるいはそれ以上の性能を有し、特に粘度100mPa・s、60mPa・sとなる温度が低いので、施工時における加熱溶融温度を通常使用温度よりさらに下げることができ、施工時に発生する臭気や煙を抑制することができる。

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