説明

ルーフィングフェルト組成物

【課題】転相を達成しながら、重合体の含有量を低減できるルーフィングフェルト組成物を提供すること。
【解決手段】担体及びコーティングを含有するルーフィングフェルト組成物であって、該コーティングが重合体変性ビチュメンと、凝固点(ISO 2207で測定)が85〜120℃で、かつIP 376で測定した43℃でのPENが0.1mmで表して5を超えるパラフィン蝋とを含有するビチュメン組成物である該ルーフィングフェルト組成物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、担体と、重合体変性ビチュメン含有コーティングとを含有するルーフィングフェルト組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
ルーフィングフェルト組成物は、建築物の屋上に施工して防水性を付与するのに、好適に使用される。ルーフィングフェルト組成物は広く知られ、例えばShell Bitumen Industrial Handbook,ISBN−0−95−16625−1−1,ロンドン,1955年,8.1.3章,208〜253頁に記載されている。
【0003】
WO−A−99/011737は、添加剤としてフィッシャー・トロプシュパラフィン(FTパラフィン)を含有する道路トッピング層作製用のビチュメン組成物を開示している。この文献によれば、フィッシャー・トロプシュパラフィン添加剤は、90%を超えるn-アルカンと、残部イソアルカンとの混合物である。市販のフィッシャー・トロプシュ添加剤は、Sasol Wax Ltd.のSASOBITである。
【0004】
WO−A−02/16499も、添加剤としてフィッシャー・トロプシュパラフィン(FTパラフィン)を含有する道路トッピング層作製用のビチュメン組成物を開示している。ルーフィングフェルトの利用分野では、いわゆる転相を達成することが重要である。ビチュメンに重合体を添加すれば転相が達成される。コストの点からビチュメンには重合体を余り添加しないことを目的とする。重合体の含有量は、使用されるビチュメンの品質に依存する。
【特許文献1】WO−A−99/011737
【特許文献2】WO−A−02/16499
【特許文献3】US−A−4707431
【非特許文献1】Shell Bitumen Industrial Handbook,ISBN−0−95−16625−1−1,ロンドン,1955年,8.1.3章,208〜253頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、なお転相を達成しながら、重合体の含有量を低減できるルーフィングフェルト組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この目的は、担体及びコーティングを含有するルーフィングフェルト組成物であって、該コーティングが重合体変性ビチュメンと、凝固点(ISO 2207で測定)が85〜120℃で、かつIP 376で測定した43℃でのPENが0.1mmで表して5を超えるパラフィン蝋とを含有する該ルーフィングフェルト組成物により達成される。
【発明の効果】
【0007】
出願人は、前述のような特性を有するパラフィン蝋を添加すると、所望の転相を達成しながら、重合体の含有量を低減できることを見出した。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
一般に前記凝固点及びPEN値を併せ持った軟質パラフィン蝋添加剤は、大部分をイソパラフィンで構成する。しかし、イソパラフィンの量をこの沸点範囲で定量するのは困難である。このため、一層容易に定量できるこれらの特性が使用される。この軟質パラフィン蝋添加剤は、凝固点が85〜120℃で、かつIP 376で測定した43℃でのPENが0.1mmで表して5を超える。
前記蝋の凝固点は好ましくは90℃を超える。前記蝋の450℃でのTBC−GLC回収率は、好ましくは2重量%未満、更に好ましくは1重量%未満である。
【0009】
43℃でのPENが、0.1mmで表して、好ましくは7を超え、更に好ましくは8を超え、なお更に好ましくは10を超える軟質蝋を使用することが好ましい。43℃でのPENは、好ましくは350未満である。EN427による軟化点の上昇及びFraass温度の低下を共に所望する場合、43℃でのPENは、好ましくは5〜70、更に好ましくは7〜70である。前記蝋の柔軟性は、この製造方法のプロセス条件の調整、及び/又は軟質蝋及び硬質蝋のブレンドにより影響を与えることができる。ここで、硬質蝋は、例えばSASOBIT、或いはShell MDSマレーシアSdn Bhdから得られるSarawax SX100又はSarawax SX105型の蝋製品のような更にノーマルなパラフィン系蝋であってよい。
【0010】
ビチュメン成分(更にビチュメンとも言われる)としては、EN 1426に従って測定した貫通度が1〜450mm/10、好ましくは100〜300mm/10の範囲のものが挙げられる。好適なビチュメンの軟化点は、EN 1427に従って測定して10〜130℃、好ましくは30〜60℃の範囲であってよい。
【0011】
ビチュメンは、ビチュメン単独であっても或いは比較的軟質のビチュメンと比較的硬質のビチュメンとのブレンド又はビチュメンと鉱油とのブレンドであってもよいが、ブレンドは前述のような特性を有する。担体及び任意の充填剤を除くコーティング中の軟質パラフィン蝋添加剤の含有量は、好ましくは20重量%以下、更に好ましくは0.1〜20重量%、なお更に好ましくは0.5〜10重量%、なお更に好ましくは3重量%を超えてよい。
コーティングは、充填剤、例えば石灰石を含有してよい。充填剤の含有量は、好ましくは10〜60重量%、更に好ましくは25〜45重量%である。
【0012】
軟質パラフィン蝋添加剤は、いかなる好適な方法を用いてもビチュメンとブレンドできる。例えばこの添加剤は、ペレット又は粉末のような分割形態、或いは溶融した状態でビチュメンに添加してよい。ビチュメンは、該添加剤を溶解又は分散するのに充分な温度の溶融状態であってよい。好適な温度は、120〜230℃、好ましくは130〜190℃の範囲である。本発明のルーフィングフェルト組成物のコーティングを得るため、この軟質蝋含有ビチュメンに重合体を添加することが好ましい。こうして得られるブレンドには、いかなる充填剤を添加してもよい。
【0013】
コーティングは重合体で構成される。好適な重合体は、エラストマー、例えばスチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体;プラストマー、例えばエチレン酢酸ビニル、ポリエチレン又はこれら重合体の組合わせ、反応性重合体、例えば反応性エチレンターポリマー、アクリレート共重合体、架橋剤、例えば硫黄及び硫黄含有化合物、接着ドープ及びIPブースター、例えばポリ燐酸である。
【0014】
好ましくは重合体はスチレン−ブタジエン共重合体(SBS)である。担体及び任意の充填剤を除くコーティング中のSBSの好ましい重量割合は、5〜20重量%である。
更に好ましくは重合体はα−オレフィンの均質重合体又は共重合体である。なお更に好ましくは重合体は、少なくとも一部が立体規則的なイソタクチック又はアタクチック配座であり、再び更に好ましくは重合体は、主としてアタクチック配座を有する重合体鎖を含有する。
【0015】
こうして、好ましくは非晶質のα−オレフィン重合体は好適には、極めてアタクチックなポリプロピレン、プロピレンとブテン−1と任意に小割合のエチレンとの非晶質共重合体、又はそれらの混合物である。プロピレン/ブテン−1共重合体は、エチレンに由来する単位0〜15%、及び残部がプロピレン及びブテン−1に由来する単位、好ましくはプロピレン及びブテン−1のいずれか一方に由来する単位を60〜70重量%及び他方に由来する単位を残りの割合で含有してよい。好適な材料はUS−A−4707431(第3欄の参照共重合体(a))に記載され、またDegussa AGから“Vestoplast”として市販されている。担体及び任意の充填剤を除くコーティング中のα−オレフィン重合体の好ましい重量割合は5〜30重量%である。α−オレフィン重合体の含有量は、転相を達成するため、できるだけ少ないことが好ましい。
【0016】
担体は、好適には繊維マットのシートを含む。好適な担体は、1種以上の異なる繊維材料及び織物、特に植物繊維、例えば木綿、ジュート、亜麻、木材パルプ、動物繊維、例えば髪の毛及びウール、好ましくは鉱物繊維、例えばガラス繊維、好ましくは合成繊維、例えばポリエステル、及び前記担体の組合わせである。
ルーフィングフェルト組成物の製造は、例えば前述のShell Bitumen Industrial Handbookに示されるような周知技術で実施できる。
【0017】
本発明のルーフィングフェルト組成物は、防水用途のような水不浸透性物品に使用できる。本発明のルーフィングフェルト組成物は、屋根や建造物の基底部の保護に好適であり、また家庭廃棄物のような物の処分場用池のライナーとして、或いは道路や橋の防水層としても使用される。
【0018】
軟質パラフィン蝋添加剤は、好ましくはフィッシャー・トロプシュ法で得られるような、ほぼ線状のパラフィン蝋を水素化異性化して得られる。所要の凝固点を有する蝋は、水素化異性化生成物から蒸留により単離してもよいし、或いは水素化異性化の供給原料を水素化異性化生成物から直接得られるように選択する。前記水素化異性化で得られる蝋添加剤の特性は、前記水素化異性化で得られる蝋を、90%を超えるn−アルカンで構成されるFTパラフィンとブレンドして、好適に変性できる。後者の例は、前述のSASOBIT、Paraflint H1、Sarawax SX100及びSarawax SX105である。Paraflint H1は、Sasol−Moore及びMungerから得られる。Sarawax製品は、Shell MDSマレーシアSdn Bhdから得られる。表1にSASOBITの特性と、本発明のルーフィングフェルト組成物に使用される好適な軟質パラフィン蝋添加剤の特性とを比較して示す。43℃で特定のPENを有する例は、SASOBITと表1の軟質蝋添加剤との50/50重量%ブレンドで得られる。
【0019】
【表1】

【0020】
フィッシャー・トロプシュ合成法及びこのような軟質蝋添加剤を得る方法は、WO−A−02102941、EP−A−1498469、WO−A−2004009739及びEP−A−1268712に記載されている。
出願人は、下記フィッシャー・トロプシュ蝋から中間蒸留物を製造する方法の副生物として極めて好適な軟質パラフィン蝋が得られることを見出した。この方法は、(a)フィッシャー・トロプシュ生成物を水素化分解/水素化異性化する工程、(b)工程(a)の流出液に対し1回以上の蒸留物分離を行なって、中間蒸留物燃料フラクション及び初期沸点範囲が500〜600℃の軟質パラフィン蝋添加剤を得る工程を含む。この添加剤は、真空蒸留工程での残留フラクションとして得ることが好ましい。前記方法で得られる軟質パラフィン蝋の一例は表1に示される。この軟質パラフィン蝋は、WO−A−2004/009739の実施例1の方法に従って製造した。
【0021】
前記方法で得られる蝋の43℃でのPEN値は、必要ならば、この蝋を、出発フィッシャー・トロプシュ生成物から蒸留により単離した蝋とブレンドして、低下させてもよい。このフラクション、好ましくは酸素化物及びオレフィンを除去するために水素化した、凝固点が90〜120℃のフラクションは、43℃で低いPEN値を有する、ほぼノーマルなパラフィン蝋であってよい。この成分を更に軟質の蝋とブレンドすると、43℃でのPEN値が制御できる。
【0022】
中間蒸留物主生成物の工業的に魅力的な収率と共に、所望のPEN及び凝固点を有する蝋添加剤生成物を得るには、比較的重質のフィッシャー・トロプシュ生成物から出発するのが有利であることが見出された。比較的重質のフィッシャー・トロプシュ生成物は、炭素数30以上の化合物を好適には30重量%以上、好ましくは50重量%以上、更に好ましくは55重量%以上含有する。更に、フィッシャー・トロプシュ生成物中の炭素原子数60以上の化合物と炭素原子数30以上の化合物との重量比は、少なくとも0.2、好ましくは少なくとも0.4、更に好ましくは少なくとも0.55である。好ましくはフィッシャー・トロプシュ生成物は、ASF−α値(Anderson−Schulz−Flory連鎖成長ファクター)が少なくとも0.925、好ましくは少なくとも0.935、更に好ましくは少なくとも0.945、なお更に好ましくは少なくとも0.955のC20+フラクションを含有する。
【0023】
フィッシャー・トロプシュ生成物の初期沸点は、400℃以下の範囲であってよいが、好ましくは200℃未満である。炭素原子数4以下の化合物及びその沸点範囲の沸点を有する化合物は、いずれも工程(a)でフィッシャー・トロプシュ生成物を使用する前に、フィッシャー・トロプシュ合成生成物から分離することが好ましい。工程(a)ではフィッシャー・トロプシュ生成物以外に、他の追加フラクションも処理できる。可能な他のフラクションは、好適には工程(b)で得られる過剰の微結晶蝋でもよい。
【0024】
このようなフィッシャー・トロプシュ生成物は、比較的重質のフィッシャー・トロプシュ生成物が得られるいずれの方法でも得ることができる。フィッシャー・トロプシュ法の全てがこのような重質生成物を生成するのではない。好適なフィッシャー・トロプシュ法は、WO−A−9934917に記載されている。これらの方法は、前述のようなフィッシャー・トロプシュ生成物を生成できる。
フィッシャー・トロプシュ生成物は、硫黄又は窒素含有化合物を含有しないか、殆ど含有しない。これは、殆ど不純物を含有しない合成ガスを用いるフィッシャー・トロプシュ反応の反応生成物に普通のことである。硫黄及び窒素水準は、現在、硫黄については5ppm、窒素については1ppmである一般に検出限界未満である。したがって、軟質パラフィン蝋添加剤は、このように硫黄及び窒素のレベルが低い。前記方法を実施する方法のプロセス条件及び他の指針は出願人のWO−A−2004009739(この文献はここに援用する)に既に報告されている。
【0025】
前記フィッシャー・トロプシュ法の1つから得られるような軟質蝋は、好適には生成物の取扱いを容易にする形態に変換する。好適な形態は、固体蝋生成物を充填した容器である。このような容器は、使用場所で加熱でき、蝋は液状でビチュメンに添加される。蝋を液状で含む加熱した容器も使用できる。蝋は、ペレット、押出物、フレーク又は粉末としても提供できる。蝋粒子が互いに付着するのを防止するため、シリカ粉末等を添加して蝋粒子を低粘着性表面にすることができる。
本発明を以下の非限定的実施例により説明する。
【実施例】
【0026】
比較例A
鉱油10重量%と、25℃でのPENが115のベースビチュメングレード90重量%とからなるビチュメン組成物に、Degussa AGから得られるVestoplast 891(VestoplastはDegussa AGの登録商標である)を20%加えた。得られた組成物を表2に示す。得られた重合体変性ビチュメンの平均軟化点は、EN 1427に従って2つの測定値を基準として測定して127.3℃であった。UV鏡検法により転相が観察され、境界線とみなされた。図1にUV鏡検法画像を示す。
【0027】
【表2】

【0028】
実施例1
AOPを添加する前に、ビチュメンに表1の軟質パラフィン蝋を添加した他は比較例Aを繰り返した。この組成は表2に示す通りである。得られた軟質蝋含有重合体変性ビチュメンの平均軟化点は、EN 1427に従って2つの測定値を基準として測定して142.3℃であった。UV鏡検法により転相が観察され、良好とみなされた。図2にUV鏡検法画像を示す。
【0029】
実施例1を比較例Aと比較した結果、良好な転相と相まって軟化点にかなりの改良が達成されたことが判る。これらの結果から、組成物が軟質パラフィン蝋も含有すると、なお転相を達成しながら、重合体の含有量を低減する余地があることが判る。
【0030】
比較例B
重合体変性ビチュメン及び充填剤を含むコーティング(ルーフィングフェルト)について実験を行なった。使用したポリオレフィンブレンドは、Vestoplast 891と、工業用の完全アタクチックなポリプロピレングレード及び工業用の完全イソタクチックなポリプロピレンとの重量比71:17:12のブレンドである。次いで、このポリオレフィンブレンドをビチュメンとブレンドした。
【0031】
実施例2
AOPを添加する前に表1の軟質パラフィン蝋をビチュメンベースに添加した他は、比較例Bを繰り返した。
表3にビチュメンブレンドの組成を示す。
【0032】
【表3】

【0033】
この重合体変性ビチュメンブレンドと石灰石充填剤25重量%とのブレンドからコーティング(ルーフィングフェルト)を製造した。重合体変性ビチュメンをベースとするコーティングのコールドブレンディング温度をEN 1109に従って測定した。その結果を表4に示す。
【0034】
【表4】

表4の結果から、軟質パラフィン蝋も含有する重合体変性ビチュメンのコールドブレンディング温度が著しく向上したことが判る。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】比較実験Aで得られたビチュメン組成物のUV鏡検法写真図である。
【図2】実施例1で得られた軟質蝋含有ビチュメン組成物のUV鏡検法写真図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
担体及びコーティングを含有するルーフィングフェルト組成物であって、該コーティングが重合体変性ビチュメンと、凝固点が85〜120℃で、かつIP 376で測定した43℃でのPENが0.1mmで表して5を超えるパラフィン蝋とを含有する該ルーフィングフェルト組成物。
【請求項2】
パラフィン蝋の43℃でのPENが、IP 376で測定して7を超える請求項1に記載のルーフィングフェルト組成物。
【請求項3】
パラフィン蝋の43℃でのPENが、IP 376で測定して350未満である請求項1又は2に記載のルーフィングフェルト組成物。
【請求項4】
パラフィン蝋の43℃でのPENが、IP 376で測定して70未満である請求項3に記載のルーフィングフェルト組成物。
【請求項5】
ビチュメン成分が、100〜300mm/10の範囲の貫通度及び30〜60℃の軟化点を有する請求項1〜4のいずれか1項に記載のルーフィングフェルト組成物。
【請求項6】
パラフィン蝋の含有量が、0.5〜10重量%である請求項1〜5のいずれか1項に記載のルーフィングフェルト組成物。
【請求項7】
重合体変性ビチュメンの重合体が、α−オレフィンの均質重合体又は共重合体を含む請求項1〜6のいずれか1項に記載のルーフィングフェルト組成物。
【請求項8】
重合体変性ビチュメンの重合体が、アタクチックポリプロピレン、プロピレンとブテン−1と任意に小割合のエチレンとの非晶質共重合体、又はそれらの混合物を含む請求項7に記載のルーフィングフェルト組成物。
【請求項9】
パラフィン蝋が、(a)フィッシャー・トロプシュ生成物を水素化分解/水素化異性化工程、及び(b)(a)工程の流出液に対し1回以上の蒸留物分離を行なって、中間蒸留物燃料フラクションと、初期沸点が500〜600℃の軟質パラフィン蝋添加剤とを得る工程を含む方法により得られる請求項1〜8のいずれか1項に記載のルーフィングフェルト組成物。
【請求項10】
前記方法で得られた蝋が、フィッシャー・トロプシュ生成物から蒸留により単離された凝固点90〜120℃のノーマルパラフィン蝋フラクションとブレンドされる請求項9に記載のルーフィングフェルト組成物。

【図1】
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【図2】
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【公表番号】特表2009−516095(P2009−516095A)
【公表日】平成21年4月16日(2009.4.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−539436(P2008−539436)
【出願日】平成18年11月9日(2006.11.9)
【国際出願番号】PCT/EP2006/068298
【国際公開番号】WO2007/054541
【国際公開日】平成19年5月18日(2007.5.18)
【出願人】(390023685)シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ (411)
【氏名又は名称原語表記】SHELL INTERNATIONALE RESEARCH MAATSCHAPPIJ BESLOTEN VENNOOTSHAP
【Fターム(参考)】