JP2007126497A - アスベスト飛散防止剤 - Google Patents

Abstract

【課題】 効率的にアスベスト繊維を塗らして封じ込めることを可能とする、アスベスト飛散防止剤を提供すること。
【解決手段】 アスベスト飛散防止剤中のポリアミン骨格を有するポリマーが、（i）アスベストと良好な親和性を有し、（ii）ポリアミン骨格を有するポリマーと水との間、及び、ポリアミン骨格を有するポリマー同士に生じる相互作用により、多くの水を強く保持した粘性ゲル状のポリマー相を形成する。これにより、本発明のアスベスト飛散防止剤をアスベスト含有物質に適用すると、処理対象となるアスベスト含有物質全域にわたって良好に長期間湿潤状態を保持することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、アスベスト及びアスベスト含有物質を解体、改造、補修または、破砕などの作業をする際にアスベスト繊維が飛散するのを防ぐアスベスト飛散防止剤及びアスベストの飛散防止方法に関する。

アスベストは耐火性、耐熱性など優れた物性を示すために建材など多方面に広く使われてきた。しかし、微細な繊維状のアスベストは肺がんなどを誘発し、人体に重大な害を引き起こすため、アスベスト含有物質の撤去作業時には、アスベストの飛散を防止することが必要となる。

アスベスト含有物質の撤去や解体作業においては、撤去後のアスベスト含有物質は廃棄処理されることが多いため、長期にわたって安定した硬化被膜を形成するような硬化被膜形成用の処理剤ではなく、作業時のアスベストの飛散を防止するためにアスベスト含有物質を湿潤させる低コストの飛散防止用の処理剤が広く使用されている。このような飛散防止用の処理剤としては、例えば、ポリビニルピロリドンの水溶液からなる処理剤（特許文献１参照）や、澱粉の加水分解生成物を含有する水溶液からなる処理剤（特許文献２参照）が開示されている。これら処理剤は、汎用で安価なポリビニルピロリドンや澱粉を使用するものであり、水のみの場合よりも湿潤状態を保持できるが、作業が長時間にわたる場合には十分な湿潤状態を保持できなかった。

特開平１１−１２４５０７号公報 特開２００５−１９４４３９号公報

本発明が解決しようとする課題は、効率的にアスベスト繊維を塗らして封じ込めることを可能とする、アスベスト飛散防止剤を提供することにある。

本発明においては、アスベスト飛散防止剤中のポリアミン骨格を有するポリマーが、（i）アスベストと良好な親和性を有し、（ii）ポリアミン骨格を有するポリマーと水との間、及び、ポリアミン骨格を有するポリマー同士に生じる相互作用により、多くの水を強く保持した粘性ゲル状のポリマー相を形成する。これにより、本発明のアスベスト飛散防止剤をアスベスト含有物質に適用すると、処理対象となるアスベスト含有物質全域にわたって良好に長期間湿潤状態を保持することができる。

さらに、ポリアミン骨格を有するポリマーのアミノ基と結合可能な有機官能基を二官能以上有する架橋剤の水溶液からなる助剤を２液混合型で同時に用いることにより、ポリアミン骨格を有するポリマーの架橋反応が進むことから、架橋密度の高いポリマー相の中により効率的にアスベスト繊維を封じ込め、アスベスト飛散防止を効果的に行える塗膜を与えることができる。

即ち本発明は、ポリアミン骨格を有するポリマーを含有する水溶性溶液からなるアスベスト飛散防止剤、及び、前記アスベスト飛散防止剤と、アミノ基と結合可能な有機官能基を二官能以上有する架橋剤の水溶液からなる助剤とからなる２液型アスベスト飛散防止剤を提供するものである。

さらに、本発明は、アスベスト含有物質の飛散を防止する方法において、ポリアミンを含有する水溶性溶液からなるアスベスト飛散防止剤を適用する工程を有するアスベスト含有物質の飛散防止方法、及び、アスベスト含有物質の飛散を防止する方法において、アスベスト含有物質にポリアミンを含有する水溶性溶液からなるアスベスト飛散防止剤を適用した後、アミノ基と結合可能な有機官能基を二官能以上有する架橋剤の水溶液を適用する工程を有するアスベスト含有物質の飛散防止方法を提供するものである。

本発明のポリアミン骨格を有するポリマーを用いたアスベスト飛散防止剤によれば、ポリアミン骨格を有するポリマーが無機アスベストとの良い親和性からアスベストを完全に塗らした状態で、効率的に高い密度の水素結合を形成することができる。さらに、ポリアミン骨格を有するポリマーのアミノ基と結合可能な有機官能基を二官能以上有する架橋剤の水溶液からなる助剤を２液混合型で同時に用いることにより、ポリアミン骨格を有するポリマーの架橋反応が進むことから、架橋密度の高いポリマー相の中により効率的にアスベスト繊維を封じ込め、効果的なアスベスト飛散防止の用塗などに有用である。

［ポリアミン骨格を有するポリマー］
本発明において使用するポリアミン骨格を有するポリマーは、親水性で、且つその構造中にアミノ基を有することにより、アスベストと効率的に高い密度の水素結合を形成する。また、該ポリマー相互間や、該ポリマーと水との間においても水素結合やファンデルワールス力による相互作用を生じるため、水を強く保持した、粘性を有するゲル状のポリマー相の形成が可能である。このため、該ポリマーを含有する本発明のアスベスト飛散防止剤は、アスベストと良好な親和性を有するため、処理対象のアスベスト含有物質全域に好適に浸透し、アスベスト含有物質をポリマー相が覆うことにより、アスベスト含有物質を湿潤状態に保持することができる。

前記ポリアミン骨格を有するポリマーとしては、ポリアミン骨格が、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、ポリエチレンイミン、ポリプロピレンイミン、ポリ（４−ビニルピリジン）、ポリ（アミノエチルメタクリレート）、及びポリ[４−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメチルスチレン）]からなる群から選ばれる少なくとも一種からなるポリマー骨格を有するポリマーが挙げられる。なかでも、ポリエチレンイミン及びポリプロピレンイミンは、入手が容易であることと、アスベストとの親和性が良好であることから好ましい。

前記ポリアミン骨格を有するポリマーにおいては、ポリアミン骨格を有するポリマーの親水性及び該ポリアミン骨格を有するポリマーとアスベストとの親和性などから前記ポリアミン骨格を有するポリマーが、ポリアミン類のホモポリマーであることが好ましい。

また、入手のしやすさという観点から、ポリアミン骨格を有するポリマーとして生体系ポリアミンを使用してもよい。該ポリアミン骨格を有するポリマーとして使用できる生体系ポリアミンの例としては、キチン、キトサン、スペルミジン、ビス（３−アミノプロピル）アミン、ホモスペルミジン、スペルミンなどの側鎖に塩基性アミノ酸残基を多く有する生体ポリマー、あるいは、ポリリシン、ポリヒスチン、ポリアルギニンなどの合成ポリペプチドをはじめとする生体系ポリアミンが挙げられる。

また、前記ポリアミン骨格を有するポリマーにおいては、ポリアミン骨格を有するポリマーの親水性を阻害しない範囲で、前記ポリアミン骨格を有するポリマーが、ポリアミン骨格と他のポリマー骨格とのブロック又はグラフトであることが好ましい。前記の他のポリマー骨格を形成するポリマーとしては、メチルメタクリレート単位や、ブチルメタクリレート単位といった、公知各種のアクリレート単位や、エポキシ結合を含む公知各種の構造単位、ウレタン結合を含む公知各種の構造単位、エステル結合を含む公知各種の構造単位などのアミノ基を有さない構造単位などからなるポリマーを使用できる。ポリアミン骨格を有するポリマーが、これら他のポリマー骨格を含有する場合には、該他のポリマー骨格の割合が、ポリアミン骨格を有するポリマー中の全構造単位に比して、３０質量％以下であることが好ましく、１０質量％以下であることが特に好ましい。

前記ポリアミン骨格を有するポリマーの分子量としては、３００〜２０００００の範囲であることが好ましい。さらに好ましくは、５００〜１０００００の範囲であることが好ましい。

［アスベスト飛散防止剤］
本発明のアスベスト飛散防止剤は、上記したポリアミン骨格を有するポリマーを水溶性溶媒に溶解した水溶性溶液からなるものである。混合する際の水溶性溶液中のポリアミン骨格を有するポリマーの含有量は、０．５〜９５質量％となる範囲で適宜調整すればよく、２．０〜６０質量％の範囲であることが特に好ましい。

本発明のアスベスト飛散防止剤に使用する溶媒としては、水溶性溶媒を使用でき、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類、アセトン等のケトン類、ピリジン、ジメチルホルムアミドなどの水溶性溶媒を使用できる。なかでも、水は環境への影響が少ないため特に好ましく使用できる。また、水と、水以外の水溶性溶媒との混合溶媒も好ましく使用でき、混合溶媒中の水以外の水溶性溶媒量は、使用する水の量に対して２倍未満であることが好ましい。本発明のアスベスト処理剤は、水以外の溶媒を使用した場合であっても、処理剤を適用した際に、大気中の水分を取り込むことで湿潤状態のポリマー相を形成する。

このアスベスト処理剤中に、本発明の効果を損なわない範囲で、例えば、エチルセロソルブ、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテルといった各種公知の溶剤を加えることができるし、あるいは平滑剤・濡れ剤といった各種公知の添加剤を加えることができる。

本発明のアスベスト飛散防止剤は、上記したとおり、アスベストと良好な親和性を有し、且つ、水素結合により水分を常時保持したポリマー相を形成する。このため、本発明のアスベスト処理剤は１週間以上、好適には２週間以上の長期に渡っても、好適にアスベスト含有物質からのアスベストの飛散を防止できる。

［２液型アスベスト飛散防止剤］
本発明の２液型アスベスト飛散防止剤は、上記アスベスト飛散防止剤と、アミノ基と結合可能な有機官能基を二官能以上有する架橋剤の水溶液からなる助剤とを有するものである。助剤中の有機官能基を二官能以上有する架橋剤は、ポリアミン骨格を有するポリマーのアミノ基と結合可能な有機官能基を２つ以上有することにより、該助剤を上記アスベスト飛散防止剤と併用することにより、ポリアミン骨格を有するポリマーが架橋反応して、架橋密度の高いポリマー膜を形成し、アスベストを該ポリマー膜中に封じ込め、アスベストの飛散を効果的に防止することができる。

前記有機官能基を二官能以上有する架橋剤の水溶液からなる助剤は、少なくとも、上記した有機官能基を二官能以上有する架橋剤と水とを混合してなるものである。混合する際の有機官能基を二官能以上有する架橋剤の量は、水溶液中の０．５〜９５質量％となる範囲で適宜調整すればよく、５．０〜５０質量％の範囲であることが特に好ましい。また、必要に応じて、水以外の水溶性溶媒、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類、アセトン等のケトン類、ピリジン、ジメチルホルムアミドなどの溶媒を加えても良い。これら水以外の水溶性溶媒を加える場合には、使用する水の量に対して２倍未満であることが好ましい。

前記有機官能基を二官能以上有する架橋剤の有機官能基としては、有機酸基、アルデヒド基、エポキシド基、又は酸無水物基などが挙げられる。前記架橋剤の有機官能基の中、有機酸基からなる架橋剤を用いた場合には、その架橋反応の速度が十分に制御可能なために、上記アスベスト飛散防止剤と助剤とが事前に混合されたものを適用してもよい。

有機官能基を二官能以上有する架橋剤としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバジン酸、フラシル酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、ムコン酸、テレフタル酸、フタル酸、イソフタル酸、グリオキサール、マロンアルデヒド、スクシンアルデヒド、グルタルアルデヒド、ヘキサンジオール、１，２，５，６−ジエポキシヘキサン、１，２，７，８−ジエポキシオクタン、１，２，８，９−ジエポキシノナン、無水酢酸、プロピオン酸無水物、酪酸無水物、イソ酪酸無水物、吉草酸無水物、無水フタル酸、無水コハク酸、無水マレイン酸、シトラコン酸無水物などが挙げられる。

本発明の２液型アスベスト飛散防止剤は、ポリアミン骨格を有するポリマーのアミノ基と結合可能な有機官能基を二官能以上有する架橋剤の水溶液からなる助剤を２液混合型で同時に用いることにより、ポリアミン骨格を有するポリマーの架橋反応が進むことから、架橋密度の高いポリマー相の中により効率的にアスベスト繊維を封じ込め、アスベストの飛散を効果的に防止できる。

[アスベスト含有物質の飛散防止方法]
本発明のアスベスト含有物質の飛散を防止する方法においては、ポリアミンを含有する水溶性溶液からなるアスベスト飛散防止剤を適用する工程を有する方法により、効果的にアスベスト含有物質の飛散を防止できる。

また、アスベスト含有物質にポリアミンを含有する水溶性溶液からなるアスベスト飛散防止剤を適用した後、アミノ基と結合可能な有機官能基を二官能以上有する架橋剤の水溶液を適用する工程を有する方法により、架橋密度の高いポリマー相の中に、効率的にアスベスト繊維を封じ込め、効果的なアスベスト飛散防止ができる。

さらに、２液型のアスベスト飛散防止剤においては、ポリアミンを含有する水溶性溶液からなるアスベスト飛散防止剤と、アミノ基と結合可能な有機官能基を二官能以上有する架橋剤の水溶液からなる助剤とを混合した後、該混合液をアスベスト含有物質に適用する工程を有する方法により、架橋密度の高いポリマー相の中に、効率的にアスベスト繊維を封じ込め、効果的なアスベスト飛散防止ができる。

本発明のアスベスト飛散防止剤をアスベスト含有物質に適用するアスベスト含有物質の飛散防止方法としては、例えば、アスベスト飛散防止剤をアスベスト含有物質の表面に塗布、及び／又は噴霧すること方法を好適に使用できる。塗布及び／又は噴霧する方法は特に制限されず、例えば、刷毛塗り、ディップコート法、スプレーコート法、ロールコート法、バーコート法、エアナイフコート法といった各種公知慣用の方法を用いることができ、さらにこれらを組み合わせて用いることもできる。

本発明のアスベスト飛散防止剤は、アスベスト含有物質上に塗布した後、アルカリ処理もしくは、加熱処理によって容易に塗膜を架橋硬化させることができる。また、アルカリと加熱の両方の方法を併用することもできる。

アルカリ処理の方法としては、例えば、アルカリ性の化合物を直接噴霧する方法や、アルカリ性の化合物を含む気体中でエージングさせる方法などが挙げられる。ここで使用できるアルカリ性化合物とは、例えば、トリエチルアミン、トリメチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルアミン、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ジエチルエタノールアミン、アミノプロパノール、アンモニアなどがある。

また、加熱によって架橋硬化させる場合には、加熱温度は５０〜１００℃程度の低温であってよい。好ましくは、５０〜８０℃程度で１０〜３０分処理することで、架橋硬化させることができる。

以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明する。なお、特に断わりがない限り、「％」は「質量％」を表わす。

（ポリアミン骨格を有するグラフトポリマーの合成例）
ビスフェノールＡ型線状エポキシ樹脂１８．７ｇ（大日本インキ化学工業（株）社製「ＡＭ−０４０−Ｐ」）（２０ｍ当量、エポキシ当量９３３ｇ）、４−フェニルフェノール１．２８ｇ（７．５ｍｍｏｌ）、６５％酢酸エチルトリフェニルホスホニウムエタノール溶液０．２６ｍｌ（０．１２ｍｏｌ％）及びＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド５０ｍｌを、窒素雰囲気下、１２０℃で６時間反応させた。放冷後、水１５０ｍｌ中に滴下し、得られた沈殿物をメタノールで２回洗浄した後、６０℃で減圧乾燥して、単官能性のエポキシ化合物を得た。得られた生成物の収量は１９．６ｇ、収率は９８％であった。

得られた単官能性のエポキシ化合物の１Ｈ−ＮＭＲ（日本電子株式会社製、ＡＬ３００、３００ＭＨｚ）の測定結果を以下に示す。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）測定結果：
δ（ｐｐｍ）：７．５５〜６．７５（ｍ），４．４０〜３．９０（ｍ），３．３３（ｍ），２．８９（ｍ），２．７３（ｍ），１．６２（ｓ）

上記の単官能性のエポキシ化合物３．０ｇ（１．５ｍｍｏｌ）、アセトン５０ｍｌの溶液に分岐ポリエチレンイミン（アルドリッチ社製、分子量２５，０００）１２．０ｇ（０．４８ｍｍｏｌ）、メタノール５０ｍｌの溶液を加えて、窒素雰囲気下、６０℃で２時間攪拌した。反応終了した後、脱溶剤することによりポリアミン骨格を有するグラフトポリマーを得た。
（実施例１）
上記で合成したポリアミン骨格を有するグラフトポリマー１．０ｇを純水９．０ｍｌに溶解させた後、さらに10分間攪拌して安定分散したアスベスト飛散防止剤（１）を得た。

得られたアスベスト処理剤（１）を、ガラス板で白石綿（アスベスト）に散布した後、室温で２日間保持し、高粘性のタール状の処理物を得た。得られた処理物をガラス板より剥離して、剥離面を走査型電子顕微鏡により観察した。処理前の白石綿の走査型電子顕微鏡写真を図１に、処理後の処理物の走査型電子顕微鏡写真を図２に示す。図２においてはアスベスト繊維がポリマーと一体になった状態が確認された。さらに、得られた処理物を２週間室温下で保持したところ、依然処理物は湿潤状態を保持していることが確認された。

（実施例２）
上記で合成したポリアミン骨格を有するグラフトポリマー１．０ｇの代わりに分岐ポリエチレンイミン（アルドリッチ社製、分子量２５，０００）１．０ｇを用いて、その他は上記の実施例１と同様にしてアスベスト飛散防止剤（２）を得た。

得られたアスベスト処理剤（２）を、ガラス板で白石綿（アスベスト）に散布した後、室温で２日間保持し、高粘性のタール状の処理物を得た。得られた処理物をガラス板より剥離して、剥離面を走査型電子顕微鏡により観察した。処理物の走査型電子顕微鏡写真を図３に示す。図３においてはアスベスト繊維がポリマーと一体になった状態が確認された。さらに、得られた処理物を２週間室温下で保持したところ、依然処理物は湿潤状態を保持していることが確認された。

（実施例３）
上記で合成したポリアミン骨格を有するグラフトポリマー１．０ｇを純水９．０ｍｌに溶解させた後、３０％マレイン酸水溶液を０．６ｇ加え、さらに10分間攪拌して安定分散したアスベスト飛散防止剤（３）を得た。

得られたアスベスト処理剤（３）を、ガラス板で白石綿（アスベスト）に散布した後、室温で２日間保持し、高粘性のタール状の処理物を得た。得られた処理物をガラス板より剥離して、剥離面を走査型電子顕微鏡により観察した。処理物の走査型電子顕微鏡写真を図４に示す。図４においてはアスベスト繊維がポリマーと一体になった状態が確認された。さらに、得られた処理物を２週間室温下で保持したところ、依然処理物は湿潤状態を保持していることが確認された。

（実施例４）
上記で合成したポリアミン骨格を有するグラフトポリマー１．０ｇの代わりに分岐ポリエチレンイミン（アルドリッチ社製、分子量２５，０００）１．０ｇを用いて、その他は上記の実施例３と同様にしてアスベスト処理剤（４）を得た。

得られたアスベスト処理剤（２）を、ガラス板で白石綿（アスベスト）に散布した後、室温で２日間保持し、高粘性のタール状の処理物を得た。得られた処理物をガラス板より剥離して、剥離面を走査型電子顕微鏡により観察した。処理物の走査型電子顕微鏡写真を図３に示す。図３においてはアスベスト繊維がポリマーと一体になった状態が確認された。さらに、得られた処理物を２週間室温下で保持したところ、依然処理物は湿潤状態を保持していることが確認された。

未処理の白石綿（アスベスト）の走査型電子顕微鏡写真である。 実施例１における処理後の処理物の走査型電子顕微鏡写真である。 実施例２における処理後の処理物の走査型電子顕微鏡写真である。 実施例３における処理後の処理物の走査型電子顕微鏡写真である。 実施例４における処理後の処理物の走査型電子顕微鏡写真である。

Claims (12)

1. ポリアミン骨格を有するポリマーを含有する水溶性溶液からなるアスベスト飛散防止剤。
2. 前記ポリアミン骨格が、ポリビニルアミン、ポリプロピルアミン、ポリアリルアミン、ポリエチレンイミン、ポリプロピレンイミン、ポリ（４−ビニルピリジン）、ポリ（アミノエチルメタクリレート）、及びポリ[４−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメチルスチレン）]からなる群から選ばれる少なくとも一種のポリマー骨格である請求項１に記載のアスベスト飛散防止剤。
3. 前記ポリアミン骨格を有するポリマーが、ポリアミン類のホモポリマーである請求項１又は２に記載のアスベスト飛散防止剤。
4. 前記ポリアミン骨格を有するポリマーが、ポリアミン骨格と他のポリマー骨格とのブロック又はグラフトである請求項１又は２に記載のアスベスト飛散防止剤。
5. ポリアミン骨格を有するポリマーの含有量が、０．５〜９５質量％である請求項１又は２に記載のアスベスト飛散防止剤。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のアスベスト飛散防止剤と、アミノ基と結合可能な有機官能基を二官能以上有する架橋剤の水溶液からなる助剤とからなることを特徴とする２液型アスベスト飛散防止剤。
7. 前記水溶液中の有機官能基を二官能以上有する架橋剤の含有量が、０．５〜９５質量％である請求項６に記載の２液混合型アスベスト飛散防止剤。
8. 前記有機官能基が、有機酸基、アルデヒド基、エポキシド基、及び酸無水物基から選ばれる少なくとも一種からなる架橋剤である請求項６又は７に記載の２液型アスベスト飛散防止剤。
9. アスベスト含有物質の飛散を防止する方法において、ポリアミンを含有する水溶性溶液からなるアスベスト飛散防止剤を適用する工程を有することを特徴とするアスベスト含有物質の飛散防止方法。
10. アスベスト含有物質の飛散を防止する方法において、アスベスト含有物質にポリアミンを含有する水溶性溶液からなるアスベスト飛散防止剤を適用した後、アミノ基と結合可能な有機官能基を二官能以上有する架橋剤の水溶性溶液を適用する工程を有することを特徴とするアスベスト含有物質の飛散防止方法。
11. 前記アスベスト飛散防止剤を適用する工程が、アスベスト含有物質へアスベスト飛散防止剤を噴霧する工程である請求項９又は１０に記載のアスベスト含有物質の飛散防止方法。
12. アスベスト含有物質の飛散を防止する方法において、ポリアミンを含有する水溶性溶液からなるアスベスト飛散防止剤と、アミノ基と結合可能な有機官能基を二官能以上有する架橋剤の水溶液からなる助剤とを混合した後、該混合液をアスベスト含有物質に適用する工程を有することを特徴とするアスベスト含有物質の飛散防止方法。