(57)【要約】【課題】粉塵の飛散防止効果が高く、且つ、適度な生分解性を備える粉塵飛散防止材を提供する。【解決手段】水と、ポリ乳酸と、増粘剤とを含有する粉塵飛散防止材である。この粉塵飛散防止材は、増粘剤以外の成分の合計体積を１００体積％としたときのポリ乳酸の濃度が０．０１〜１０体積％であり、増粘剤以外の成分の合計重量を１００質量％としたときの増粘剤の濃度が０．０１〜１．０質量％である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水と、ポリ乳酸と、増粘剤とを含有する粉塵飛散防止材であって、
前記増粘剤以外の成分の合計体積を１００体積％としたときの前記ポリ乳酸の濃度が０．０１〜１０体積％であり、
前記増粘剤以外の成分の合計重量を１００質量％としたときの前記増粘剤の濃度が０．０１〜１．０質量％である、粉塵飛散防止材。
【請求項２】
前記ポリ乳酸の濃度が０．５〜１０体積％であり、前記増粘剤の濃度が０．１〜１．０質量％である、請求項１記載の粉塵飛散防止材。
【請求項３】
前記増粘剤の濃度が０．１〜０．８質量％である、請求項１又は２記載の粉塵飛散防止材。
【請求項４】
前記増粘剤は、多糖類である、請求項１〜３のいずれか一項記載の粉塵飛散防止材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉塵飛散防止材に関する。
【背景技術】
【０００２】
土壌貯蔵施設や工事現場においては、風による土壌表層の飛散や雨による土壌の流出を防止するため、日々の作業の終了時に即日覆土したり、シートで覆ったりしている。土壌が粉塵として飛散することを防止するものとして、例えば特許文献１に開示されているように、生分解性樹脂を含有する粉塵飛散防止材を土壌の表層に散布する方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１５９３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
生分解性樹脂を含有する粉塵飛散防止材は、所望の期間中に粉塵飛散防止効果が得られ、且つ、その後に生分解性を発揮することが望ましい。特許文献１に開示されている粉塵飛散防止材は、必ずしも所望の期間に亘る粉塵飛散防止効果が得られない。
【０００５】
そこで本発明は、粉塵の飛散防止効果が高く、且つ、適度な生分解性を備える粉塵飛散防止材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、水と、ポリ乳酸と、増粘剤とを含有する粉塵飛散防止材であって、増粘剤以外の成分の合計体積を１００体積％としたときのポリ乳酸の濃度が０．０１〜１０体積％であり、増粘剤以外の成分の合計重量を１００質量％としたときの増粘剤の濃度が０．０１〜１．０質量％である。
【０００７】
この粉塵飛散防止材は、適度な粘性を有しているので散布しやすい。そして、散布した粉塵飛散防止材は土壌の表面で皮膜を形成するため、土壌の表面から粉塵が飛散することが防止される。また、形成される皮膜は数か月程度に亘る飛散防止効果を奏するとともに、その後に生分解する適度な生分解性を有している。
【０００８】
ここで、ポリ乳酸の濃度は０．５〜１０体積％であることが好ましく、増粘剤の濃度は０．１〜１．０質量％であることが好ましい。また、増粘剤の濃度は０．１〜０．８質量％であることが好ましく、増粘剤は多糖類であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、粉塵の飛散防止効果が高く、且つ、適度な生分解性を備える粉塵飛散防止材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】粉塵飛散防止材の濃度と粉塵飛散量との関係を示すグラフである。
【図２】粉塵飛散防止材の濃度と粉塵飛散量との関係を示すグラフである。
【図３】粉塵飛散防止材の生分解度を示すグラフである。
【図４】粉塵飛散防止材の組成と粉塵飛散量との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。本実施形態の粉塵飛散防止材は、土壌の表層に散布する液状の混合物であって、水と、ポリ乳酸と、増粘剤とを含有する。
【００１２】
ポリ乳酸の濃度（含有量）は、増粘剤以外の成分の合計体積を１００体積％としたとき０．０１〜１０体積％である。この濃度は、０．０２〜８体積％であることがより好ましい。また、この濃度は０．５〜１０体積％であってもよく、１．０〜８体積％であってもよい。濃度がこれらの範囲内にあると、粉塵飛散防止材の粘性が散布に程よい状態に維持され、且つ、土壌に散布した場合に土壌の表面に高分子からなる皮膜を形成することができる。また、ポリ乳酸は生分解性を有しているので、形成された皮膜を土壌から回収しなくても、土壌中の微生物によって分解される。
【００１３】
増粘剤の濃度（含有量）は、増粘剤以外の成分の合計重量を１００質量％としたとき０．０１〜１．０質量％である。この濃度は、０．０１〜０．８質量％であることが好ましく、０．０２〜０．７質量％であることがより好ましく、０．０３〜０．６質量％であることが更に好ましい。また、この濃度は０．１〜１．０質量％である。この濃度は、０．１〜０．８質量％であることが好ましく、０．２〜０．７質量％であることがより好ましく、０．３〜０．６質量％であることが更に好ましい。増粘剤は、粉塵飛散防止材の粘性を高くし、特に、対象土壌の含水比が高い場合に粉塵飛散防止材を適用するのに役立つ。増粘剤の含有量が１．０重量％を超えると粉塵飛散防止材の粘性が高くなり、散布しにくくなる傾向がある。
【００１４】
増粘剤としては、水溶性であることが好ましく、中でも多糖類が好ましい。多糖類としては、グァーガム、アラビアガム、キサンタンガム、カルボキシメチルセルロース、タマリンドシードガム、カラギーナン、カラヤガム、スクシノグリカン、ローカストビーンガム、大豆多糖類、プルラン、サイリウムシードガム、カードラン、アルギン酸・ＰＧＡ、ジェランガム、グルコマンナン、寒天、ペクチン等が挙げられる。これらの中でもガラクトマンナンを主成分とするグァーガムやキサンタンガムが好ましい。
【００１５】
粉塵飛散防止材は、可塑剤を含有していてもよい。可塑剤の濃度（含有量）は、増粘剤以外の成分の合計体積を１００体積％としたとき０．２〜７体積％であることが好ましく、０．４〜５体積％であることがより好ましい。可塑剤を含有していると、形成される皮膜の柔軟性が向上し、皮膜形成後に土壌表面の凹凸が変化した場合に形状が追従しやすいので、皮膜が割れにくい。
【００１６】
粉塵飛散防止材は、消泡剤や防腐剤その他の添加材を含有していてもよい。
【００１７】
粉塵飛散防止材の調製方法としては、ポリ乳酸を適量の水に混合して溶解させた後に、加水して上記組成割合とする方法が好ましい。例えば、ポリ乳酸を、ポリ乳酸の１倍〜３倍の体積の水に混合し（つまりポリ乳酸として２５体積％〜５０体積％とし）、これを常温で、又は加温しながら撹拌して溶解させる。そして、全体の組成割合が上記組成割合の範囲内となるように水を追加する。最後に、増粘剤を上記含有量となるように添加して撹拌する。また、各時点でダマが発生したときには、混合液を濾過してダマを取り除いてもよい。このようにして粉塵飛散防止材を調製することができる。
【００１８】
上記のようにして調製された粉塵飛散防止材は、上記組成割合を有しているので、適度な粘性を有しており散布しやすい。そして、散布された粉塵飛散防止材は土壌の表面で皮膜を形成するため、土壌の表層から粉塵が飛散することが防止される。また、形成される皮膜は数か月程度に亘る飛散防止効果を奏するとともに、その後に生分解する適度な生分解性を有している。
【００１９】
また、粉塵飛散防止材は増粘剤を含んでいるので、粉塵飛散防止材が土壌に含まれる水で薄まったとしても十分な皮膜を形成することができる。例えば、降雨直後等のように土壌の含水比が高い場合は、散布した粉塵飛散防止材が土壌中の水によって薄まることが考えられるが、増粘剤の添加によって粘性が高められているので、土壌に浸み込みにくく、土壌の表面に皮膜が形成されて飛散防止効果が奏される。
【００２０】
粉塵飛散防止材の散布方法としては、散水車（機）、ハイドロシーダー（車）、ディストリビュータ、ウオータージェット、解体現場の粉塵散水用、無線式散水機（重機）、散水スプリンクラー等を用いる方法が挙げられる。
【００２１】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。
【実施例】
【００２２】
以下、実験例を挙げて本発明の粉塵飛散防止材（以下、単に「飛散防止材」と呼ぶ。）をより具体的に説明する。なお、本発明は下記実験例に限定されるものではない。
【００２３】
使用した飛散防止材は以下のとおりである。
・飛散防止材Ａ
ポリ酢酸ビニル：水＝４０：６０の体積比で含み、更に、これらの合計体積に対してポリビニルアルコールを０．５体積％以下で含む混合液を用意した。これに水を加えて５倍の体積になるように希釈した。希釈後の重量を１００質量％とみなしたとき、０．５質量％となる量で、増粘剤としてのグァーガムを０．５質量％添加した。これを飛散防止材Ａとする。
・飛散防止材Ｄ
ポリ乳酸を３５〜４４％、水を５６〜６５％含む混合物（ミヨシ油脂株式会社製、商品名「ＬＡＮＤＹ  ＰＬ−３０００」）に対し、水を加えて２５〜５０倍の体積になるよう希釈した。希釈後の重量を１００質量％とみなしたとき、０．５質量％となる量で、増粘剤としてのグァーガムを添加した。これを飛散防止材Ｄとする。
・飛散防止材Ｅ
ポリ酢酸ビニル系飛散防止材（クリタ工業社製、商品名「クリコート７２０Ｃ」）に水を加えて１０倍の体積になるように希釈した。これを飛散防止材Ｅとする。
・飛散防止材Ｆ
生分解性を有する天然高分子を含有する飛散防止材（不二サッシ社製、商品名「フライネットＲ」）に水を加えて１０倍の体積になるように希釈した。これを飛散防止材Ｆとする。
・飛散防止材Ｇ
不溶性ポリマーを含有する飛散防止材（ウェストコットウェスト社製、商品名「ダストッパー」）に水を加えて１０倍の体積になるように希釈した。これを飛散防止材Ｇとする。
【００２４】
＜膜厚と硬度＞
６．０ｃｍ×４．０ｃｍの長方形にカットした５枚のポリプロピレン製のシートの上に、マイクロピペットを用いて飛散防止材Ａ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇをそれぞれ５．０ｍｌずつ塗布し、室温で２４時間養生した。
【００２５】
膜厚の測定としては、シートから剥がした皮膜をクーラントマイクロメータで挟み、隙間がなくなるまでツマミを回してデジタルの数値を読み取ることで行った。硬度の測定としては、ＩＳＯ  ４５８６−２に準拠し、スプリング荷重ひっかき硬度試験器を皮膜に押し当て、膜に穴が開くまで荷重をかけ、穴が開く直前の硬度を求めることで行った。これらの結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
2019218207.tif 000002
【００２７】
表１に示した結果から、飛散防止材Ｄを用いた場合（実施例１）では、他の例と同等程度の膜厚及び硬度を有していることが分かる。
【００２８】
＜急性魚毒性試験＞
ＯＥＣＤ（Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅ  ｆｏｒ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  ２０３（１９９２））、及び、ＪＩＳ  Ｋ  ０１０２：２０１６の工場排水試験方法「７１．魚類による急性毒性試験」に準拠し、９６時間急性毒性試験を実施してＬＣ５０（Ｍｅｄｉａｎ  ｌｅｔｈａｌ  ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ：半致死濃度）を求めた。
【００２９】
体長１．８〜２．０ｃｍ、体重０．０６〜０．０８ｇのヒメダカ１０匹を用いた。飛散防止材Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｅ，Ｆ，Ｇについて、それぞれ５種類の濃度（１００ｍｇ／Ｌ、１８０ｍｇ／Ｌ、３２０ｍｇ／Ｌ、５６０ｍｇ／Ｌ、１０００ｍｇ／Ｌ）の試験水を調製し、試験濃度区とした。水は脱塩素した水道水を用いた。
【００３０】
各試験濃度区にヒメダカを入れ、２４時間後、４８時間後、７２時間後、９６時間後に死亡数を記録するとともに、異常な外観や行動を記録した。各試験濃度区のヒメダカの死亡数から死亡率を算出し、統計的手法を用いて９６時間後のＬＣ５０を算出した。結果を表２に示す。表２において、１００％生存濃度は全匹で異常が観察されなかった濃度であり、異常確認濃度は１匹でも異常が観察された最低濃度である。濃度が１０００ｍｇ／Ｌでも全匹が生存していた場合は「＞１００００」と表示している。
【００３１】
【表２】
2019218207.tif 000003
【００３２】
表２に示した結果から、いずれの例でもＬＣ５０が１００ｍｇ／Ｌ以上であり、有害分類対象外とされる「水生生物に対して比較的害が少ない」分類に該当した。
【００３３】
＜屋外曝露試験＞
粘性土の乾燥土壌をバットに入れ、これに飛散防止材Ａ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇを２Ｌ／ｍ２散布し、２日間養生した。送風機を稼働（風速１０ｍ／ｓ×１０分）し、粉塵飛散量を測定した。その後、毎日屋外曝露を続け、定期的に粉塵飛散量を測定した。
【００３４】
測定した粉塵飛散量（単位はグラム）の結果を表３及び図１，２に示す。ここで図１は、表３に示した値のうち飛散防止材Ａ，Ｄ，Ｅについて２日後〜１８０日後の粉塵飛散量を示しており、図２は、表３に示した値のうち飛散防止材Ａ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇについて２日後〜１２０日後の粉塵飛散量を示している。
【００３５】
【表３】
2019218207.tif 000004
【００３６】
これらの結果から、飛散防止材Ｅ（比較例２）、飛散防止材Ｆ（比較例３）、飛散防止材Ｇ（比較例４）を用いた場合は、飛散防止効果が紫外線の曝露によって早期に低下したことが分かる。これらに対し、飛散防止材Ｄ（実施例１）は、１８０日間は飛散防止効果が持続したことが分かる。
【００３７】
＜生分解性試験＞
生分解性試験として、ＪＩＳ  Ｋ  ６９５５：２００６（ＩＳＯ  １７５５６：２００３）に準拠して、発生する二酸化炭素の測定することによって生分解度を求めた。二酸化炭素発生量の測定は、電位差自動滴定装置（京都電子工業社製、ＡＴ−６１０、ＭＣＲ−６１０、ＥＢＵ−６４０−２０Ｂ、ＣＨＡ−６００−１２）、複合ガラス電極（京都電子工業社製、Ｃ−１７１）、二酸化炭素吸収液として０．５ｍｏｌ／Ｌ  ＫＯＨ溶液、滴定試薬として０．５ｍｏｌ／Ｌ  ＨＣｌ溶液を用いた。
【００３８】
飛散防止材Ａ，Ｄ，Ｆによって形成した皮膜を冷凍粉砕し、理論的二酸化炭素発生量の総量（ＴｈＣＯ２）を測定した。５００ｍＬの試験容器をそれぞれ用意し、畑地の土壌４００ｇに対して各皮膜１ｇを混合した。ブランクとしてのセルロース（微結晶、ＭＥＲＣＫ社製）についても、同様の試験容器に投入した。各試験容器について約２５℃で培養しながら、８日後、３４日後、５９日後、７３日後、９０日後、１０５日、１２０日後の二酸化炭素の発生量を測定した。二酸化炭素の発生量について、結果を表４に示す。また、以下の式で求めた生分解度について、表５に示す。
生分解度（％）＝｛（皮膜試料からのＣＯ２発生量（ｍｇ））−（ブランクからのＣＯ２発生量（ｍｇ））／ＴｈＣＯ２（ｍｇ）｝×１００
ここで「ＴｈＣＯ２」の値は、飛散防止材Ａでは１８８８ｍｇ、飛散防止材Ｄでは１８４１ｍｇ、飛散防止材Ｆでは３１２８ｍｇであった。
【００３９】
【表４】
2019218207.tif 000005
【００４０】
【表５】
2019218207.tif 000006
【００４１】
表５に示した結果を図３にグラフとして示す。これらの結果から、飛散防止材Ｄ（実施例１）は、従来の飛散防止材Ａ（比較例１）及び飛散防止材Ｆ（比較例３）と比べて生分解性が高いことが分かる。
【００４２】
＜増粘剤の含有量＞
飛散防止材Ｄの組成において、ポリ乳酸と増粘剤（グァーガム）の含有量を表６に示したとおり種々変化させて８種類の飛散防止材を調製した。これらの飛散防止材について、上記＜屋外曝露試験＞と同様の手順を行い、粉塵飛散量を測定した。結果を表６及び図４に示す。
【００４３】
【表６】
2019218207.tif 000007
【００４４】
確認例１〜８の結果から、増粘剤の含有量が１質量％の場合よりも０．５質量％の場合のほうが粉塵飛散量が少ないことが分かった。
【００４５】
以上に示した各種の試験の結果から、飛散防止材Ｄ（実施例１）は、膜厚や硬度が従来の飛散防止材と遜色がなく、水生生物に対して比較的害が少なく、紫外線に曝露した場合でも飛散防止効果が数か月間に亘って持続し、適度な生分解性を有することが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、土壌の表面からの粉塵の飛散を防止することに利用することができる。
【図１】
2019218207.tif 000008
【図２】
2019218207.tif 000009
【図３】
2019218207.tif 000010
【図４】
2019218207.tif 000011