JPH03229765A - アスベスト公害排除組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、アスベストの飛散防止に用いられるアスベ
スト公害排除組成物に関するものである。

３従来の技術〕 従来から、建築構造物の補強材として、防火。

断熱、防音等を目的として、繊維状のアスベストを含有
するアスベスト含有基材が汎用されている。

ところが、近年、上記アスベスト含有基材中のアスベス
トが、短繊維の状態で空気中に飛散して人体に吸入され
、呼吸器系に著しい障害を起こす危険のあることが判明
し、問題となっている。そこで、アスベストがアスベス
ト含有基材から離脱しないように、種々の組成物を用い
てアスベスト含有基材を被覆もしくは含浸してアスベス
トを固定化する方法が提案されている。上記アスベスト
の固定に用いられる組成物を一般にアスベスト公害排除
組成物といい、アクリルエマルジョン、水溶性アクリル
ビニル共重合樹脂、珪酸塩、アルカリ金属酸塩等が用い
られている。

（発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上記アクリルエマルジョンはアスベスト
含有基材への浸透性が不良で、アスベストの固定化能力
に問題があり、水溶性アクリルビニル共重合樹脂は浸透
性が優れているものの硬化性が不充分で耐水性が劣るた
め、結露等によりアスベストの固定化能力が低下すると
いう問題がある。また、珪酸塩やアルカリ金属酸塩等の
無機系組成物は、硬化性に優れているものの、耐水性が
極端に劣るため、結露等によりアスベストの固定化能力
が著しく低下するという問題がある。このように、既存
のアスベスト公害排除組成物は、いずれもアスベストを
完全に封じ込める能力が不充分である。

この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、ア
スベスト含有基材への表面被覆性および内部浸透性に優
れ、かつ常温硬化性、耐水性に優れており、しかも結露
等によってもアスベスト固定化能力の低下しないアスベ
スト公害排除組成物の提供をその目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、この発明のアスベスト公害
排除組成物は、媒体中に、下記の（Ａ）成分を６重量％
以上、下記の（Ｂ）成分を０．５重量％以上、下記の（
Ｃ）成分を９３．５重量％以下の割合で共重合させてな
る共重合体が含有されているという構成をとる。

（Ａ）　　下記の一般式（１）で表されるカチオン性ア
ルカリ架橋型単量体。

Ｒ，ニーＨまたは−ＣＨ５ Ｒ，、Ｒ３ニーＣＨ３または−ＣｚＨｓであって、互い
に同じであっても異なって いてもよい Ｂ：ｆＣＨ２−１１、ｎ　＝　１〜３ Ｘ、Ｙ：Ｆ、Ｃ１，Ｂｒのいずれかのハロゲン原子であ
って、互いに同しであっ ても異なっていてもよい （Ｂ）　　ビニル基、アクリル基およびメタクリル基の
いずれかを有するアルコキシシラン単量体。

（Ｃ）　　エチレン性不飽和単量体。

〔作用〕

すなわち、本発明者らは、常温硬化性、耐水性等に優れ
た皮膜を形成しうる水溶性樹脂を見いだすために、特に
アクリル酸系樹脂を中心に一連の研究を重ねた。その結
果、上記特殊な３種類の単量体成分（Ａ−Ｃ）を特定の
割合で共重合した鎖状重合体が、媒体に容易に溶解し、
しかもその溶液がアスベスト含有基材の表面層から浸透
して、耐水性および耐アルカリ性に優れた強固な皮膜を
形成し、大気中へのアスベストの飛散を有効に防止する
ことを見いだし、この発明に到達した。

この発明のアスベスト公害排除組成物が強固な皮膜とな
るのは、つぎのような理由による。すなわち、アスベス
トの主要なものは、蛇紋岩系のクリックイルアスベスト
（Ｍｇ：＋　　（Ｓ　ｉｚ　Ｏｓ　）（ＯＨ）４〕と角
閃石系のブルーアスベスト〔Ｎａ２Ｍｇ　Ｆ　ｅｓ　　
（Ｓ　ｉａ　０ｚ）ｚ　（ＯＨ）　！　）とアモサイト
（Ｍｇ　Ｆ　ｅｂ　　（Ｓ　ｉａ　０ｚ）ｚ　（ＯＨ）
　ｚ　）で、いずれもアルカリ成分を有しており、この
発明のアスベスト公害排除組成物は、上記アスベスト中
のアルカリ成分によって活性化され、架橋現象を生じて
アスベストを封じ込めるのである。より詳しく説明する
と、前記一般式（りで表されるカチオン性アルカリ架橋
型単量体（Ａ成分）に由来する重合体構成成分が、アス
ベストおよびアスベスト含有基材中のアルカリ成分によ
って活性化され、鎖状重合体相互間に架橋反応を生じ、
三次元網状構造体皮膜を形成させる。また、前記ビニル
基、アクリル基、メタクリル基のいずれかを有するアル
コキシシラン単量体（Ｂ成分）に由来する重合体構成成
分が、水分の存在下で加水分解されてシラノール基〔Ｓ
　ｉ　　（ＯＨ）　３　）を形成し、このシラノール基
が、組成物塗布後の水分蒸発とともに架橋反応を生じて
、やはり三次元網状構造体皮膜を形成させる。このシラ
ノール基による架橋反応は、アスベストおよびアスベス
ト基材中のアルカリ成分によって促進される。このよう
に、カチオン性アルカリ架橋型単量体に由来する構成成
分の架橋反応と、アルコキシシラン単量体に由来する構
成成分の架橋反応との相乗効果によって、架橋密度が増
大し、耐水性、耐アルカリ性に非常に優れた皮膜が得ら
れる。このため、基材中のアスベストが強固に固定化さ
れ、大気中に飛散するようなことがない。

つぎに、この発明の詳細な説明する。

この発明に用いる媒体としては、安全性の面から水を用
いることが最も望ましい。しかし、アスベスト含有基材
への浸透性を向上させるために、水に易溶性の有機溶剤
を併用しても差し支えない。

また、上記有機溶剤のみを用いてもよい。このような有
機溶剤としては、メタノール、エタノールプロピルアル
コール　アセトン、メチルエチルケトン、ジオキサン、
エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリ
ン、メチルカルピトール、ブチルカルピトール、メチル
セロソルブ、ブチルセロソルブおよびこれらカルピトー
ルの酢酸エステル類、これらセロソルブの酢酸エステル
類等があげられる。

また、前記一般式（Ｉ）で表されるカチオン性アルカリ
架橋型単量体（Ａ成分）としては、ジメチルアミノメチ
ルメタクリルアミドエピクロルヒドリン付加物のハロゲ
ン化塩、ジメチルアミノメチルアクリルアミドエピクロ
ルヒドリン付加物のハロゲン化塩、ジメチルアミノプロ
ピルメタクリルアミドエピクロルヒドリン付加物のハロ
ゲン化塩およびアルキルスルホン酸塩、ジメチルアミノ
プロピルアクリルアミドエピクロルヒドリン付加物のハ
ロゲン化塩およびアルキルスルホン酸塩。

ジメチルアミノメチルメタクリルエステルエピクロルヒ
ドリン付加物のハロゲン化塩、ジメチルアミノメチルア
クリルエステルエピクロルヒドリン付加物のハロゲン化
塩、ジメチルアミノエチルメタクリルエステルエピクロ
ルヒドリン付加物のハロゲン化塩、ジメチルアミノエチ
ルアクリルエステルエピクロルヒドリン付加物のハロゲ
ン化塩ジメチルアミノプロピルメタクリルエステルエピ
クロルヒドリン付加物のハロゲン化塩、ジメチルアミノ
プロピルアクリルエステルエビクロルヒドリン付加物の
ハロゲン化塩およびアルキルスルホン酸塩、あるいはそ
れらに対応するエポキサイド体があげられる。なかでも
好ましいのは、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミ
ドエピクロルヒドリン付加物のハロゲン化塩およびジメ
チルアミノプロピルアクリルアミドエピクロルヒドリン
付加物のハロゲン化塩である。上記カチオン性アルカリ
架橋型単量体は、全単量体に対し６重量％（以下「％」
と略す）以上の割合で共重合させることが必要である。

すなわち、カチオン性アルカリ架橋型単量体が６％未満
では、組成物をアスベスト含有基材に塗布して得られる
皮膜の三次元綱状構造が弱く、また、耐水性にも劣り結
露等によって皮膜が剥がれやすいため、アスベストを完
全に封し込めることができない。

さらに、ビニル基、アクリル基、メタクリル基のいずれ
かを有するアルコキシシラン単量体（Ｂ成分）としては
、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシエト
キシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン　ビニルトリクロルシラン等があげられる。なかでも
、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン　ビニル
トリメトキシエトキシシランが好適である。上記アルコ
キシシラン単量体は、全単量体に対し０．５％以上の割
合で共重合させることが必要である。すなわち、アルコ
キシシラン単量体が０．５％未満では、組成物をアスベ
スト含有基材に塗布して得られる皮膜の三次元網状構造
が弱く、また、耐水性にも劣り結露等によって皮膜が剥
がれやすいため、アスベストを完全に封じ込めることが
できない。

また、エチレン性不飽和単量体（Ｃ成分）としては、酢
酸ビニル、アクリル酸アルキルエステル類、メタクリル
酸アルキルエステル類、スチレン。

アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル酸、
メタクリル酸、アクリル酸もしくはメタクリル酸のアミ
ド類、メチロール化アミド類、アルコキシメチル化アミ
ド類等があげられる。これらは単独で用いても２種以上
を併用してもよい。上記エチレン性不飽和単量体は、生
成重合体が媒体に可溶性となる割合で用いられ、具体的
には全単量体に対し９３．５％以下の割合で用いられる
。すなわち、９３．５％より多く配合すると、生成重合
体が媒体に不溶となる。

この発明のアスベスト公害排除組成物は、以上の媒体お
よび単量体を用い、例えばつぎのようにして製造するこ
とができる。すなわち、まず、重合媒体である水、有機
溶剤、あるいは水と有機溶剤の混合物中に、重合開始剤
を添加し、酸によって系を酸性に維持しながら、前記カ
チオン性アルカリ架橋型単量体、アルコキシシラン単量
体およびエチレン性不飽和単量体を６０〜９０°Ｃで一
括重合させるか、あるいは１〜５時間かけて滴下して重
合させる。なお、必要であれば、予め、分子量調節を目
的としてラウリルメルカプタン、２メルカプトエタノー
ル等の連鎖移動剤を添加する。

また、重合後に、必要に応じて、各種の添加剤、例えば
造膜助剤、消泡剤、顔料、増粘防止剤等を添加すること
ができる。このようにして、目的とするアスベスト公害
排除組成物を得ることができる。

なお、上記製法において、重合開始剤としては、過酸化
ベンゾイル、アゾビスイソブチロニトリル、２．２′−
アゾビスアミノジプロパン塩酸塩、過硫酸アンモン等が
あげられる。また、ｐＨ調整用の酸としては、ギ酸、酢
酸、シュウ酸等の有機酸や、塩酸、硫酸、硝酸等の無機
酸があげられる。

この発明のアスベスト公害排除組成物は、通常、水で希
釈され、エアスプレー法やローラー塗布法。

注入器法等によってアスベスト含有基材に塗工処理され
る。なお、希釈は、原液／水＝１／１〜ｌ／１０の割合
で行われる。また、塗工量は、通常、０．４〜５ｋｇ／
ボである。

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。

〔実施例１〜５、比較例１〜４〕 撹拌翼、温度計および還流冷却器を取り付けた四つロフ
ラスコに、エタノール４０重量部（以下部」と略す）、
水１０部を添加し、さらに、重合触媒であるアゾビスイ
ソブチロニトリル１部と連鎖移動剤であるラウリルメル
カプタン３部を添加した。そして、滴下ロート中に、下
記の第１表に示す組成からなる単量体原料を投入し、撹
拌下、エタノールの還流温度７９℃で３時間かけて滴下
することにより重合反応を行い、さらに３時間完結反応
を行った。このようにして得られた重合体含有液は、い
ずれも均一な溶液で、蒸発残分は６７％、粘度は２００
０〜１００００ｃｐｓ　　（ＢＭ型粘度計、３０°Ｃ）
、ｐＨは４〜５であった。

（以下余白） こ対照例１〜３： 対照品として、従来からアスベスト公害排除組成りとし
て用いられているアクリルエマルジョン（アスヘストガ
ード、ＫＥＦＡ社製）（対照例１：、水溶性アクリルビ
ニル共重合樹脂（サーピフレックス、セルピール社製）
〔対照例２Ｅ、珪酸塩（水ガラス、大阪珪酸ソーダ社製
）〔対照例３］を用意した。

これらの実施別品、比較例品、対照例品を、いずれも濃
度５％に水で希釈し、鉄骨用被覆材（セメント４５部、
ヒル石１１部、軽量炭酸カルシウム４３部、アスベスト
１部、水８８部、消泡剤（ノプコＮＸＺ、サンノブコ社
製）２部を配合して作ったモルタルをコテ塗りしたもの
）に、１．５　ｋｇ／ボの塗布量で、エアスプレー法に
よって塗布した。そして、これを常温で７日間放置し、
塗布層を乾燥固化して試験体をつくった。

上記試験体に対し、つぎのようにして各種の性能試験を
行った。

〈耐衝撃性〉 試験体の上方から球状の荷重を落下させ、この・荷重が
試験体にｌ　ｃｍの深さだけ入り込むのに必要な衝撃力
（ｋｇ−ｃｍ）を測定した。

く接着性〉 試験体表面に、エポキシ樹脂接着側で５ｃｍ角の金属製
キャップを取り付け、この金属製キャップを建研式引張
試験機で引っ張り、試験体表面の皮膜ごとこのキャップ
を外すのに要する力（ｋｇ）を測定した。ただし、常態
接着力と、耐水接着力（試験体を７日間水に浸漬したの
ち乾燥して試験）とを測定した。

〈濡れ性および浸透性〉 組成物によって、基材表面近傍に存在するアスベストが
濡れているかどうかを調べるために、偏光顕微鏡（Ｘ　
１０００倍）で観察した。さらに、基材内部において、
組成物によって濡れている部分と濡れていない部分との
境界がどこにあるかを観察して印をつけ、その位置が基
材表面からどれだけ離れているか（Ｗ）を測定した。

これらの結果を下記の第２表に示す。

以上の結果から、実施別品は、いずれも組成物によって
形成された皮膜が非常に強く、内部まで充分に浸透して
いるため、完全にアスベストを封し込めていることがわ
かった。これに対し、比較例品、対照例品は、耐衝撃性
２接着性、濡れ性。

浸透性の少なくともいずれかの性能が不充分で、アスベ
ストの飛散を充分に防止することができない Ｊ発明の効果〕 以上のように、この発明のアスベスト公害排除組成物は
、特殊な単量体が配合されているため、アスベスト含有
基材に塗布すると、鎖状重合体中の架橋成分が速やかに
基材表面から内部に浸透し、乾燥過程においてアルカリ
成分で活性化された官能基が架橋して、耐水性、耐アル
カリ性に非常に優れた三次元網状構造の重合体皮膜を形
成する。

し、たがって、この発明のアスベスト公害排除組成物に
よれば、基材内のアスベストを固定して完全に封じ込め
、大気への飛散を防止することができる。また、結露等
にさらされてもそのアスベスト固定化能力が低下するこ
とかない。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）媒体中に、下記の（Ａ）成分を６重量％以上、下
   記の（Ｂ）成分を０．５重量％以上、下記の（Ｃ）成分
   を９３．５重量％以下の割合で共重合させてなる共重合
   体が含有されていることを特徴とするアスベスト公害排
   除組成物。 （Ａ）下記の一般式（ I ）で表されるカチオン性アル
   カリ架橋型単量体。 ▲数式、化学式、表等があります▼ ・・・（ I ） Ｒ＿１：−Ｈまたは−ＣＨ＿３ Ｒ＿２、Ｒ＿３：−ＣＨ＿３または−Ｃ＿２Ｈ＿５であ
   つて、互いに同じであつても異なつて いてもよい Ａ：▲数式、化学式、表等があります▼または▲数式、
   化学式、表等があります▼ Ｂ：▲数式、化学式、表等があります▼、ｎ＝１〜３ Ｚ：▲数式、化学式、表等があります▼または▲数式、
   化学式、表等があります▼ Ｘ、Ｙ：Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒのいずれかのハロゲン原子であ
   つて、互いに同じであつ も異なつていてもよい （Ｂ）ビニル基、アクリル基およびメタクリル基のいず
   れかを有するアルコキシシラン単量体。 （Ｃ）エチレン性不飽和単量体。
2. （２）上記（Ａ）成分のカチオン性アルカリ架橋型単量
   体がジメチルアミノプロピルメタクリルアミドエピクロ
   ルヒドリン付加物のハロゲン化塩である請求項（１）記
   載のアスベスト公害排除組成物。
3. （３）上記（Ｂ）成分のメタクリル基を有するアルコキ
   シシラン単量体がメタクリロキシプロピルトリメトキシ
   シランである請求項（１）または（２）記載のアスベス
   ト公害排除組成物。
4. （４）上記（Ｂ）成分のビニル基を有するアルコキシシ
   ラン単量体がビニルトリメトキシエトキシシランである
   請求項（１）または（２）記載のアスベスト公害排除組
   成物。