JPH04503222A - 液体の吸収剤 - 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】 液体の結合剤 しばしば現れる問題は、地下水や地表水の汚染や安全破壊を意味するような、環 境に有害な液体の廃棄物質を、これが土中深く浸透したり、又は用水溝や河川中 へ流れ込むのを避けることができるように結合してしまうことである。

汚染を極地的に限定してしまうための従来公知の結合剤は砂、泥炭、鋸屑等であ る。

珪藻土や酸化鉄と種々のアルカリ炭酸塩やアルカリ土類炭酸塩との混合物はいわ ゆる化学結合剤として特に消防において知られている０種々の部用の他の公知の 結合剤は例えばポリウレタンのような合成樹脂の発泡物、特に粉砕したＰｖ発泡 物、フェノール／ホルムアルデヒド／硫酸に基づく縮合生成物、及び例えばポリ エチレンの繊維やマットである。

更にまた、水性液体を結合するにはいわゆる超吸収剤が知られている。

現在実用されている全ての系は若干とも重大な欠点を有している。すなわち例え ば炭酸塩を含む結合剤はＣＯ８分解によって爆発的な反応を起こすことがあるの で、酸性溶液においては全く使用に適しない。不適切な取り扱いや間遣った結合 剤を使用したときは災害が場合によっては拡大して更にひどくなることがある。

水溶液に対して良好である全ての結合剤は非水溶液に対しては不十分な結合能し か示さず、一方非水溶液に対して良好であるほとんど全ての結合剤は水性系にお いては吸収容量が不十分であるか、又は全くない。

若干の公知の結合剤におけるもう一つの欠点はそれらの比重が小さいということ であり、これはその吸収（着）されるべき液体の上に浮いてしまって完全な作用 を発揮するためには機械的に撹拌しなければならないという結果をもたらす。加 えて、これらの成品は強い粉塵飛散の傾向を有し、それによってまず第一に、そ れを使用する者がより大きく危険にさらされ、第二に、軽度に汚染された物質も 風の作用によって吹き飛ばされてそれにより汚染が広い面積に拡大することがあ る。

液状媒質用の従来技術に従う全ての結合剤の重大な欠点は従って、それらが汎用 にはあまり適さないということである。

従って本発明の課題は、上述のような諸欠点を持たず、なかでも汎用的に使用す ることができ、そして誤った取り扱いが排除されるような液体用の結合剤を提供 することである。

この課題は驚くべきことに、種々のヒドロゲルを結合する架橋化されたポリマー 及び大きな表面構造及び／又は毛管状及び／又は繊維状の構造を有する化合物の 含まれた結合剤によって解決される。

種々のヒドロゲルを結合する架橋化されたポリマー物質は好ましくはいわゆる「 超吸収剤Ｊと呼ばれている公知のポリマー物質である。

好ましい超吸収剤は例えばアクリル酸、アクリル酸アミド、メタクリル酸、メタ クリル酸アミド、ビニルスルホン酸、マレイン酸、フマール酸、クロトン酸、２ −アクリルアミド−２−メチル−プロパンスルホン酸、２−アクリルアミド−２ −メチル−プロパンホスホン酸及びビニルホスホン酸及び／又はそれらの半エス テル及び／又は上記の各階の塩類のようなオレフィン性モノマー類を、多官能性 エポキシドや例えばビスアクリルアミド酢酸、トリメチロールプロパントリアク リレート及び／又はテトラアリルオキシエタンのような、少なくとも２個のオレ フィン性不飽和結合を有するモノマーの２重量％までの存在のもとに重合させる ことによって生ずるようなものである。

アクリル酸アミド及び／又はアクリル酸及び／又はその塩の、２重量％までのビ スアクリルアミド酢酸、トリメチロールプロパントリアクリレート及び／又はテ トラアリルオキシエタンの存在のもとでの重合によって作られるような超吸収剤 が特に好ましい。

大きな表面構造又は毛管状及び／又は繊維状構造を有する化合物は天然産の、又 は合成によって作られた無機性又は有機性のものであることができる。

この種の好ましい化合物は例えば珪藻土、泥炭、鋸屑、木粉、木毛、麦藁、紙繊 維、セルローズ又は繊維状又は粉末状の、例えばポリエチレン−繊維充填材、ポ リエチレンフラッフ又は粉砕したポリウレタン発泡物のような合成物質であって 、その際これらの物質は相互の混合物として使用してもよい。

本発明に従う結合材は上記のような超吸収材及び大きな表面構造の化合物を通常 それぞれ１０ないし９０重量％、好ましくは３０ないし７０重量％の量で含有す る。

本発明に従う結合剤は場合により更に他の添加剤を含むことができる。なかでも ポリグリコール類の３０重量％まで、特に好ましくは２０重量％までの使用が好 ましく、それによってその結合剤の粉塵飛散を避けることができ、これはなかで も野外における強い風の作用のもとでの使用において有利である。

好ましいポリグリコール類は２０℃よりも低い融点を有するもの、すなわち本質 的に分子量５００　までのポリグリコール類である。

この結合剤を交通路面のスプレー処理に使用すべき場合には摩擦剤として好まし くは例えば砂、岩石破砕物又は好ましくは砕いた膨張粘土のような鋭い角部を有 する粗大粒の物質を滑り抵抗性の上昇のために３０重量％まで、なかでも好まし くは２０重量％までの量で加えるのがよい。

本発明に従う結合剤は個々の成分を所望の混合比で混合することにより作ること ができる。

この方法では生成物の十分な均一性がもたらされないとき、或いはその大きな表 面構造の化合物が非常に低い見かけ比重しか有しない場合には、この化合物の乾 燥に先立って、ゲル重合法によって得られた機械的に微細化した含水超吸収剤粗 生成物にこれを対応する量で添加混合してその混合物を混線し、乾燥させ、そし て粉砕して場合により他の諸成分を添加混合してもよい。

最後に、本発明に従う結合剤は、その大きな表面構造を有する化合物を超吸収剤 のモノマー溶液に添加混合し、ゲル重合法によって重合させ、そしてその得られ た生成物を乾燥し、粉砕し、そして場合により他の諸成分を添加混合するように しても製造することができる。

本発明に従う結合剤は種々の液状媒質を結合するために種々の形状で用いること ができ、すなわち純粋な形で、例えば土手状に盛り上げたり、人手によるか又は 散布車によって散布し、吹きつけることにより、又は絶縁層の密封のために使用 することができる。更にまた例えば、袋状、紐状又はソーセージ状の加工形態で 不織布、織物又は穿孔されたフィルムとして、又は大面積の穿孔された刺し千秋 マットとして、或いはプレス成形してペレットとして利用することもできる。

また更に本発明に従う結合剤は例えば危険物輸送に際して適当に同伴輸送される ような圧力容器によってその結合されるべき液体の上にスプレーするのも特に有 利である。

上にあげた実用形態は風の作用を受ける場合にも温度の影響に無関係にその有効 性の損失なく採用することができる。

本発明に従う結合剤は酸性又はアルカリ性の水性液体のみならず、非水性液体又 はそれらの混合物を結合させるためにも汎用的に適しており、そして機械を用い ずに単に散布することによってだけでも既にその結合作用を発現する。結合剤の 散布されてしまった表面からその使用済み結合剤を非常に容易に、かつ取り残し なく除去できることも特に有利であると指摘することができる。これは人手によ っても、又は工業的吸引装置や吸引ポンプを用いても行うことができる。

従来の結合剤と異なって、種々の水性液体は本発明に従う結合剤から機械的作用 によって絞り出されることはない。

本発明に従う結合剤の使用済みのものを汚染地域から除去した後で未使用の結合 剤をもう一度散布することによりその地域から種々の化学剤を更に除去すること ができる。従って本発明の結合剤を用いれば大面積の場合にもこれを追加的に水 不透過性のフィルムで被覆するならば長期間にわたる危険排除を達成することが できる。このようにして放射性物質も種々の表面や地域から除去することができ る。

本発明に従う結合剤は蒸気遮断手段を構成するために使用することもできる。す なわち有毒な、又は強い臭気のある媒質の上に散布したときに従来公知の結合剤 よりもより僅かしか危険性のない、又は臭気の少ない蒸気を逸出させるだけで、 従ってこの結合剤を使用する者が危険地点により近づいて、しかもより低い危険 度で作業できるようになる。これは特に塩酸や空気中に強い煙霧を放出する物質 について当てはまる。

本発明に従う結合剤は放出される液体によって生ずるような災害の防止や抑制に 際して著しい進歩性を示す。

以下にあげるいくつかの実施例によって本発明を更に説明する。

乳−ユ 珪藻土６０　ｇ及びＴｙｌｏｓｅ　ＶＳ　３７４６　（登録商標、ポリアクリレ ート糸紐吸収剤、Ｔｙｌｏｓｅ　はフランクアルト・アム・マインのヘキスト・ アー・グー社の登録された商標である）４０ｇ　を完全に均一になるまで混合す る。

例１の過程を珪藻土５５　ｇ　、　Ｔ３１１０！Ｉｌｌ　ＶＳ　３７４６　（登 録量ｍ）３６ｇ　及び９　ｇ　のポリエチレングリコール２００を用いて繰り返 す。

合成樹脂発泡物によってよく絶縁された容器の中に６３５ｇの水及び１８０　ｇ 　の重炭酸ナトリウムを入れておき、これに２４０ｇ　のアクリル酸をその反応 容器からの発泡あふれ出しを避けるようにして添加混合し、その際これは１口な いし８℃の温度まで冷却する０次に１．５　ｇ　のジイソオクチルスルホこはく 酸ナトリウム及び２　ｇ　（７）　ＧＥＮＡＰＯＬ　ＯＸ　１３０　（ＧＥＮＡ ＰＯＬはフランクフルトのヘキスト・アー・グー社の登録された商標である）と 　２．５ｇ　の１．１．１−　）リメチロールプロパントリアクリレートとより なる溶液を添加する。２．５ｇの水に溶解した０、２ｇ　の２，２−アゾビスア ミジノプロパン−ジヒドロクロリドと、２０　ｇ　の水に溶解した０、６ｇ　の カリウムペルオキシジサルフエートと、及びｌｏｇの水に溶解した。、ｏｓ　ｇ のアスコルビン酸とからなるレドックス系である開始剤を８ないし　１０℃の濃 度において順に添加してよく撹拌する。この反応溶液を撹拌することなく静置し 、その際重合の開始によって濃度は８０℃まで上昇し、そして固体のゲルが生ず る。

そのようにして得られたホリマーゲルの　１０００　ｇを機械的に微細化し、こ れに２４５ｇ　のポリエチレンフラッフを加え、混線機中で均一に？１！疎し、 次いで８０℃以上の温度において乾燥して粉砕する。

九−Ａ 上記例３の操作を繰り返すが、その際上記ポリマーゲル１０００　ｇを３００ｇ 　のセルローズフラッフで置き換える。

涯−１ 例３の操作をポリマーゲル１０００　ｇ及び粉砕したポリウレタン発泡物２００ ｇ　を用いて繰り返す。

九−玉 例３の操作をポリマーゲル８００ｇ、ポリエチレンフラッフ　３６０ｇ　及び追 加的に更にｔｏｏ　ｇ　のポリエチレングリコール３０（ｌ　を用いて繰り返す 。

九−１ 例３の操作をポリマーゲル１０００　ｇ及び１−６ｃｍの繊維長のポリエチレン 繊維充填材２８０ｇ　を用いて繰り返す。

表１に本発明に従う結合剤の種々の使用条件のもとでの汎用的実用可能性を公知 のいくつかの結合剤と比較して示す、ここで下記の記号を用いた：＋＋：非常に 良好 ＋　：良好 ０　：可能 −：悪い 一一：使用不可能 比較に用いた結合剤は下記のとおり： Ａ：通常の市販の珪藻土 Ｂ：通常の市販のセルローズフラッフ Ｃ：　Ｒｅｎｃｈ　Ｒａｐｉｄ　（登録商標、Ｒｅｃｈｅｎ　のＲｅｎｃｈＲａ ｐｉｄ　Ｇ＋ｓｂＨ社のフェノール／ホルムアルデヒド／硫酸の縮合生成物に基 づくもの）Ｄ　：　Ｍｅｔａｘ　１７１３　（登録商標、フランクアルト・アム ・マインのＣｈｅｍｉｔａｌ　ＧｍｂＨ社の炭酸塩／珪藻土／酸化鉄系の混合物 ） Ｅ　：　Ｅｋｏｐｅｒｌ　９９　（登録商標、エラセンのＥｄｕａｒｄＭｉｃｈ ｅｌｓ　ＧｍｂＨ社の、炭酸塩／珪藻土／酸化鉄系の混合物） Ｆ　：　Ｔｙｌｏｓｅ　３７４６　（登録商標、フランクアルト・アム・マイン のヘキスト・デー・グー社）Ｇ：本発明に従う混合物（例２のもの）表１ 散布性能（人手）　−−÷　Ｏ◆　＋　＋千散布性能（散布車）−一−ｏ−ｏ　 ＋　÷＋抜存専器による　−−−−−−−−−一＋＋　＋＋風に対する挙動ｍ１ −−−＋４４＋　÷＋臂薯み誓岱召響の　０−０００＋＋＋ 蒸気遮断用結合　−−０−−４４４ 表１（続き） 水性溶液の吸収能　÷　−−−＋　＋　÷÷　÷＋非水性液体吸収能　◆　÷　 十◆１４　ｏ　−４曇＠昂冠滴下１体　０　−　−　□　Ｑ　＋　＋＋撃錨剤に 対する　＋　−ａｌ−ａｌ　４　０　＋＋　＋＋不燃性　÷÷　−？＋ｌ　−１ １÷十　十十　十÷　＋＋使用済み結合剤の除去： 人手で　−　÷　＋−−＋＋＋ ＋＋用吸引機で　−４０−−＋＋＋ ｂ）種々の油において自然発火し得る Ｃ）使用できない、爆発的反応が起こり得るｄ）６０℃以上で硫酸により分解 ｅｌ　Ｃｏｗ　の急激な分解が起こり得るｆ）濃硫酸により　７０℃以下まで温 度上昇ｇ）濃硫酸により　５０℃以下まで温度上昇ｈ）火災を生じやすい 補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成３年８月１６日

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）種々のヒドロゲルを結合する架橋化されたポリマー類と、及び大きな表面 構造及び／又は毛管構造及び／又は繊維状構造を有する化合物とを含むことを特 徴とする、液体用の結合剤。
2. （２）種々のヒドロゲルを結合する架橋化されたポリマーが超吸収剤であること を特徴とする、請求項１に従う結合剤。
3. （３）超吸収剤が、アクリル酸アミド及び／又はアクリル酸及び／又はそれらの 塩を、２重量％までのビスアクリルアミド酢酸、トリメチロールプロパントリア クリレート及び／又はテトラアリルオキシエタンの存在のもとに重合させること によって作られたものであることを特徴とする、請求項２に従う結合剤。
4. （４）大きな表面構造及び／又は毛管構造及び／又は繊維状構造を有する化合物 が珪藻土、泥炭、鋸屑、木粉、木毛、麦嵩、紙繊維、セルローズ又は繊維状又は 粉末状の、例えばポリエチレン−繊維充填材又は粉砕したポリウレタン発泡物或 いはそれらの混合物のような繊維状又は粉末状の合成樹脂であることを特徴とす る、請求項１ないし３の１つ以上に従う結合剤。
5. （５）上記超吸収剤及び上記大きな表面構造を有する化合物をそれぞれ１０−９ ０重量％、好ましくは３０−７０重量％の量で含んでいることを特徴とする、請 求項１ないし４の１つ以上に従う結合剤。
6. （６）３０重量％まで、なかでも好ましくは２０重量％までのポリクリコールを 含んでいることを特徴とする、請求項１ないし５の１つ以上に従う結合剤。
7. （７）３０重量％まで、なかでも好ましくは２０重量％までの鋭い角部を有する 粗大粒状の物質が含まれていることを特徴とする、請求項１ないし６の１つ以上 に従う結合剤。
8. （８）請求項１ないし７の結合剤を製造するに当たりａ）個々の成分を所望の混 合比で混合するか、又は ｂ）ゲル重合法によって得られた含水の、機械的に微細化された超吸収剤組生成 物に、これが乾燥されるに先立って上記大きな表面構造を有する化合物を対応す る量で添加混合し、この混合物を混線し、乾燥させて粉砕し、そして場合により これに他の成分を添加混合するか、或いはまたｃ）上記超吸収剤のモノマー溶液 に上記大きな表面構造を有する化合物を添加混合し、ゲル重合法によって重合さ せ、そして得られた生成物を乾燥させて粉砕し、そして場合により他の成分をこ れに添加混合する ことを特徴とする、上記製造方法。