(57)【要約】      （修正有）【課題】化学兵器用有毒物質、毒ガス、ＰＣＢまたは硫酸ピッチ等の有害性の強い化学物質や廃棄物を収納した有害物質収納容器、または特にこのような容器が劣化した有害物質収納容器において、この容器に収納された有害物質の移動、保管時等における漏れを確実に防止する簡便な補強方法を提供する。【解決手段】有害物質の収納された容器１を、光硬化樹脂を補強繊維に含浸させた光硬化性複合材からなるプリプレグ２で被覆した後、前記光硬化性複合材を光硬化させて密封する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有害物質の収納された容器を、光硬化樹脂を補強繊維に含浸させた光硬化性複合材からなるプリプレグで被覆した後、前記光硬化性複合材を光硬化させて密封することを特徴とする有害物質収納容器の補強方法。
【請求項２】
前記補強繊維が、ガラス繊維、アルミナ繊維または炭素繊維であることを特徴とする請求項１に記載の有害物質収納容器の補強方法。
【請求項３】
前記補強繊維の形態が、フィラメントやストランドを複数本引き揃えて形成されたシート状物、織物、編物またはフィラメントワインディングからなることを特徴とする請求項１または２に記載の有害物質収納容器の補強方法。
【請求項４】
前記光硬化性樹脂に、０．０１〜０．５ｗｔ％の光重合開始剤を添加することを特徴とする請求項１乃至３のうちの何れか一つの項に記載の有害物質収納容器の補強方法。
【請求項５】
前記光硬化性樹脂がアクリル系光硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１乃至４のうちの何れか一つの項に記載の有害物質収納容器の補強方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有害物質を収納した容器、または特にこのような容器が劣化した有害物質収納容器の補強を行い、この容器に収納された有害物質の漏れの防止に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
化学兵器用有毒物質、毒ガス、放射性廃棄物、ＰＣＢまたは硫酸ピッチ等の有害物質は、一般的に、これらの物質が有する化学的、物理的性質に耐え得る容器に収納されて保管されている。一方、液状や固体状をなす種々の物質を収納する容器として、ドラム缶が多用されており、一部の有害物質でも一般に用いられている。
【０００３】
ドラム缶は、一般に鉄製であるために腐食を受けることがあり、特に収納物が酸性の物質や塩素イオンを多く含むとその影響が促進される。一部には、ステンレス鋼製のドラム缶も使用されているが、高価であるため採用が進まず、特に塩素濃度が高い収納物を収納した場合等において、常に腐食を防げる訳ではない。また、元々収納されていた製品を取り出した後のドラム缶を再利用し、様々な有害物質や廃棄物が収納されて保管されていたり、放置されている場合がある。
【０００４】
例えば、硫酸ピッチのような腐食性の強い有害物質が収納されたドラム缶の腐食が進行し、このような有害物質が腐食部から漏れて、周辺環境を酷く汚染しているような事件が各地で報告されており、処理のための移動すら困難な状況に至っている。また、遺棄された化学兵器等が収納されたドラム缶が国内で発見される場合もあり、こういったものも収納容器に腐食が見られるため移動が難しい。
【０００５】
一方、建築素材や配管、あるいは一般的な用途の圧力容器等では、樹脂を補強繊維で強化した複合材料が広範囲に用いられているが、一般的に熱硬化性樹脂を用いているため、熱硬化時の加熱に伴う内部の有害物の圧力上昇や化学反応による発熱、暴走等の危険性が考えられ、有害物質収納容器の補強に適用することは困難である。
【０００６】
このような有害物質の収納容器や収納方法に係る従来技術について、以下説明する。先ず、従来技術１に係る硬化廃棄物の内包されたパッケージブロックは、プレス加工または鋳造による定型金属製箱型容器に、破砕廃棄物を所望により断熱材、増量材あるいは補強材と共に充填して硬化性溶剤により内容物を硬化せしめ、次いで、任意的な装飾を有する金属表層板で容器に蓋をし、該容器と表層板を溶接あるいは接合して得られるものである（特許文献１参照）。
【０００７】
しかしながら、前記従来技術１に係る硬化廃棄物の内包されたパッケージブロックは、硬化性溶剤により内容物を硬化せしめるので、前記定型金属製箱型容器に収納された内容物が化学物質や化学兵器用化合物であった場合は、前記硬化性溶剤と反応する危険性がある上、本発明の目的の一つである劣化した有害物質収納容器の補強を行い、この容器に収納された有害物質の漏れを防止することは不可能である。
【０００８】
一方、従来技術２に係る放射性或いは有毒廃棄物パッキング法は、放射性或いは有毒廃棄物を圧縮或いは固化、或いはプラスチックバッグに真空包装し、並びに金属容器に入れた後に、更に、内部が真空状態を呈する強化プラスチックタンク内にパッキングするか、或いは直接、この放射性或いは有毒廃棄物を入れた該金属容器外を一つの強化プラスチック表層で被覆することにより、該金属容器の外表を保護して長期に該金属容器内の放射性或いは有毒廃棄物の保存の安全性を確保するようにしたものである。
【０００９】
そして、この従来技術２に係る放射性或いは有毒廃棄物パッキング法の実施例によれば、有毒廃棄物を収納した強化プラスチックタンクにプラスチックタンクカバーを被覆した後、この強化プラスチックタンク内を真空状にすると共に、高周波接合機によって前記強化プラスチックタンクの開口と前記プラスチックタンクカバーを接合してパッキングする（従来技術２ａ）と記載されている。
【００１０】
また、前記強化プラスチック材料を押出機で溶融して、スロットノズルを介して薄片状に、放射性或いは有毒廃棄物を収納したスチールタンクの外縁に噴射し、適宜厚さを有する強化プラスチック表層を形成（従来技術２ｂ）したり、放射性或いは有毒廃棄物を収納した前記スチールタンクを直接強化プラスチック溶液中に浸漬し、このスチールタンクの外表に適宜厚さを有する強化プラスチック表層を形成したりして、この強化プラスチック表層と前記タンク表面とを密着させる（従来技術２ｃ）と記載されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−２１３０９８号公報
【特許文献２】特開２００１−１６６０９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前記従来技術２ａに係る強化プラスチックタンクとプラスチックタンクカバーの高周波接合機による接合は、接合強度の長期的な信頼性が欠けており、内容物の漏れを生じる恐れがある。また、前記従来技術２ｂに係るタンク外縁への強化プラスチック表層の形成は、前記スロットノズルによる強化プラスチックの噴射によって、スチールタンクの外縁に隙間無く気密性を有する強化プラスチック表層を形成することが困難である。
【００１２】
更に、前記従来技術２ｃに係るスチールタンクの強化プラスチック溶液中への浸漬は、前記強化プラスチックが少なくとも１３０℃以上の温度の溶融状態となっていると考えられるため、このような強化プラスチック溶液中への浸漬によって、収納された有害廃棄物の圧力上昇による吹き出しや化学反応による暴走等の危険性が懸念される。
【００１３】
従って、本発明の目的は、化学兵器用有毒物質、毒ガス、ＰＣＢまたは硫酸ピッチ等の有害性の強い化学物質や廃棄物を収納した有害物質収納容器、または特にこのような容器が劣化した有害物質収納容器において、この容器に収納された有害物質の移動、保管時等における漏れを確実に防止する簡便な補強方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１が採用した有害物質収納容器の補強方法は、有害物質の収納された容器を、光硬化樹脂を補強繊維に含浸させた光硬化性複合材からなるプリプレグで被覆した後、前記光硬化性複合材を光硬化させて密封することを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の請求項２が採用した有害物質収納容器の補強方法は、請求項１に記載の有害物質収納容器の補強方法において、前記補強繊維が、ガラス繊維、アルミナ繊維または炭素繊維であることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の請求項３が採用した有害物質収納容器の補強方法は、請求項１または２に記載の有害物質収納容器の補強方法において、前記補強繊維の形態が、フィラメントやストランドを複数本引き揃えて形成されたシート状物、織物、編物またはフィラメントワインディングからなることを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の請求項４が採用した有害物質収納容器の補強方法は、請求項１乃至３のうちの何れか一つの項に記載の有害物質収納容器の補強方法において、前記光硬化性樹脂に、０．０１〜０．５ｗｔ％の光重合開始剤を添加することを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の請求項５が採用した有害物質収納容器の補強方法は、請求項１乃至４のうちの何れか一つの項に記載の有害物質収納容器の補強方法において、前記光硬化性樹脂がアクリル系光硬化性樹脂であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の請求項１に係る有害物質収納容器の補強方法によれば、有害物質の収納された容器を、光硬化樹脂を補強繊維に含浸させた光硬化性複合材からなるプリプレグで被覆した後、前記光硬化性複合材を加熱することなく光硬化させて密封するので、前記有害物質収納容器に収納された有害物質の圧力上昇や化学反応による発熱、暴走等を生じることなく、前記有害物質収納容器を簡便に密封して補強できる。
【００２０】
また、本発明の請求項２に係る有害物質収納容器の補強方法によれば、前記補強繊維が、ガラス繊維、アルミナ繊維または炭素繊維であるので、高強度な機能素材によって前記有害物質収納容器の補強が可能となる。
【００２１】
更に、本発明の請求項３に係る有害物質収納容器の補強方法によれば、前記補強繊維の形態が、フィラメントやストランドを複数本引き揃えて形成されたシート状物、織物、編物またはフィラメントワインディングからなるので、前記有害物質収納容器を確実に密封して収納された有毒物質の漏れを解消し得る。
【００２２】
また更に、本発明の請求項４に係る有害物質収納容器の補強方法によれば、前記光硬化性樹脂に、０．０１〜０．５ｗｔ％の光重合開始剤を添加するので、通常の光重合開始剤添加量より少なく、前記光硬化性樹脂の硬化に伴う発熱や収縮が抑制されて前記容器内に収納された有害物質へ影響擦ることは無い。
【００２３】
本発明の請求項５に係る有害物質収納容器の補強方法によれば、前記光硬化性樹脂がアクリル系光硬化性樹脂であるため、前記樹脂の光透過性が優れ、光重合が均一に進行して光硬化性複合材の収縮が低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明に係る実施の形態について、以下図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る有害物質収納容器の補強方法を説明するための説明図である。符号１は本発明に係る有害物質収納容器であって、化学兵器用有毒物質、毒ガス、放射性廃棄物、ＰＣＢまたは硫酸ピッチ等の有害物質が収納されている。そして先ず、光硬化樹脂に光重合開始剤を添加したものを補強繊維に含浸させた光硬化性複合材に、光を一定時間照射して半硬化（Ｂステージ）状態としたシート状のプリプレグ２を作成する。
【００２５】
次いで、有害物保管場に保管されていたり、埋設地で発掘された有害物質収納容器１の外表面を洗浄して乾燥後、この有害物質収納容器１の外周、底部及び上蓋の全表面に、隙間無く前記プリプレグ２を密着させて貼り付ける。特に、前記有害物質収納容器１の外表面が油性の汚れを生じていたり、腐食した前記容器から内容物が漏れて汚れている様な場合は、洗剤を用いてこの様な汚れを落としておくのが、前記プリプレグ２の密着性を確保する点で肝要である。
【００２６】
前記プリプレグ２は、前記有害物質収納容器１の全表面を一層に被覆するよう覆うのでも良いが、二層以上被覆して覆うのが補強の点から好ましい。また、前記プリプレグ２を、有害物収納容器１に密着させて貼り付けた後、必要によっては、貼り付けたプリプレグ２の上から紐やロープを巻き付けたり、ガムテープで固定したりして、このプリプレグ２の硬化時における前記有害物質収納容器１への密着性を確保するのが良い。
【００２７】
有害物質収納容器１とプリプレグ２との間に隙間が生じたりして、前記有害物質収納容器１の全外表面の密封性が確保し難しい場合は、必要な箇所に光硬化性樹脂を補助的に塗布して密封性を確保することが出来る。そして、その後、前記プリプレグ２を準備した光源の光によって光硬化させ、密封補強された有害物質収納容器３を得るのである。
【００２８】
前記光硬化性樹脂は、紫外線、レーザ、Ｘ線等の光源による光を当てることで重合し、液体状から三次元架橋を形成して固体化する樹脂を言う。このような光硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル、ビニルエステル等多様なビニル重合を行う樹脂が考えられるが、収縮が少ない様に均一に近い重合が必要であり、光透過性の点からウレタンアクリオレート、メチルアクリレート等のアクリル系樹脂が好ましい。
【００２９】
また、前記補強繊維は、ガラス繊維、アルミナ繊維、炭素繊維あるいはアラミド繊維等の無機もしくは有機繊維を用いることが出来る。これらの繊維に、光硬化性樹脂を含浸させた光硬化性複合材となすことによって、高強度でかつ高靭性な上、加熱することなく硬化し得る補強材となるのである。そして、補強対象とする有害物質収納容器の内容物や履歴、容器形状と補強の目的等によって、前記補強繊維の何れかを適切に選択することが出来る。
【００３０】
前記補強繊維の形態としては、フィラメントやストランドを複数本一方向に引き揃えて形成されたシート状物、織物または編物であるのが、補強繊維としての強度や靭性を発現する上で好ましい。このような補強繊維の形態からなる光硬化性複合材のプリプレグは、事前に作成した上で光線が侵入しないように梱包し、これを作業現場に持ち込んで開梱して、上述した様に有害物質収納容器に密着して貼り付ける。
【００３１】
そして、前述した様な光源を用いて、光硬化させることによって前記有害物質収納容器の補強が簡便に出来るため、このような有害物質収納容器を保管している保管場所での密封・補強作業は勿論のこと、劣化した有害物質収納容器が発見された現場における密封・補強作業に好適である。
【００３２】
また、前記補強繊維の他の形態として、前記光硬化性樹脂を複数本のフィラメントに含浸させながら、前記有害物質収納容器へ直接巻きつけるフィラメントワインディング法によるフィラメントワインディングも、更に密封性と破壊強度の向上の点から好ましい。但し、このフィラメントワインディングの補強繊維の形態は、フィラメントワインディング設備が必要なため、新規な有害物質収納容器が定常的に発生する場合の補強や密封化に向いている。
【００３３】
一方、前記光硬化性樹脂には、０．０１〜０．５ｗｔ％の光重合開始剤を添加するのが好ましい。前記光重合開始剤の光硬化性樹脂に対する添加量が０．０１ｗｔ％未満であると、少な過ぎて光重合による硬化が促進されず、前記添加量が０．５ｗｔ％を越えると、光重合による硬化が速過ぎて光硬化性樹脂の硬化に伴う発熱や収縮が発生し、前記有害物質収納容器に収納されている有害物質へ影響する可能性があるためである。
【００３４】
このような光重合開始剤としては、ベンゾインエーテル、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、クロロチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンジルシセメチルケタール及びアセトフェノンジエチルケタール等を用いることが出来る。
【００３５】
この様に、本発明に係る有害物質収納容器の補強方法によれば、有害物質の収納された容器を、光硬化樹脂を補強繊維に含浸させた光硬化性複合材からなるプリプレグで被覆した後、前記光硬化性複合材を加熱することなく光硬化させて密封できるので、前記有害物質収納容器に収納された有害物質の圧力上昇や化学反応による発熱、暴走の恐れが無いのである。
【００３６】
＜実施例１＞
メチルアクリレート９９．５重量部、光重合開始剤としてヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン０．５重量部とからなる光硬化性樹脂を、Ｅ−ガラスのガラス繊維クロス（目付量：１１０ｇ／ｍ２）に含浸させた後、３０秒間強度２０×１０４ｍＷ／ｍ２の光を照射して、Ｂステージのプリプレグを作成した。作成したこのプリプレグを市販の２００Ｌドラム缶に３周巻きつけて、夫々の巻付層ごとに強度の光を２分間照射して光硬化させて補強した。硬化後、このドラム缶の開口部より水２００Ｌを入れ、２ｍの高さから落として落下テストを行ったところ、ドラム缶の変形や水漏れは確認されなかった。
【００３７】
＜実施例２＞
上記実施例１で作成したプリプレグを、容量３Ｌの薬品用ガラス容器に３層に貼り付け、夫々一層ごとに強度１００×１０４ｍＷ／ｍ２の光を２分間照射して光硬化させて補強した。このように補強したガラス容器を、１．５ｍの高さから落として落下テストを行ったところ、前記ガラス容器は割れることもなく、内部に入れた水も漏れることはなかった。
【００３８】
＜実施例３＞
実有害物が封入され、約６０年間に亘って地中に埋設されていた全重量１００ｋｇのドラム缶に、実施例１と全く同様に作成したプリプレグを外周に２周巻きつけると共に、底面と上面に二層に貼り付け、強度１００×１０４ｍＷ／ｍ２の光を２分間照射し光硬化させて補強した。この光硬化時の発熱による外表面温度の上昇は５℃以下であり、ドラム缶内の圧力上昇も認められないことを確認した。
【００３９】
補強を完了した前記ドラム缶上部に、光硬化により耳金を３箇所取り付けて、クレーンにより吊り揚げた状態で処理場まで移送した。この間、作業環境を常時、ＭＩＮＩＣＡＭＳによって監視しながら作業したが、検出限界（０．０１ｍｇ／ｍ３）以上の内容物の漏れは確認されなかった。
【００４０】
＜比較例１＞
市販の２００Ｌドラム缶に２００Ｌの水を入れ、実施例１と同様に、蓋をして密閉した状態で２ｍの高さから落として落下テストを実施したところ、ドラム缶の着地部に凹みが認められた。
【００４１】
＜比較例２＞
容量３Ｌの薬品用ガラス容器を、実施例２と同様、１．５ｍの高さから落として落下テストを行ったところ、ガラス容器の口の一部に欠けを生じ、底部にひびが入った。
【００４２】
以上、本発明に係る有害物質収納容器の補強方法は、有害物質の収納された容器を、光硬化樹脂を補強繊維に含浸させた光硬化性複合材からなるプリプレグで被覆した後、前記光硬化性複合材を加熱することなく光硬化させて密封できるので、前記有害物質収納容器に収納された有害物質の圧力上昇や化学反応による発熱、暴走の恐れが無い。
【００４３】
また、本発明に係る有害物質収納容器の補強方法は、前記補強繊維が、ガラス繊維、アルミナ繊維または炭素繊維であり、また、前記補強繊維の形態が、複数本のフィラメントやストランドを引き揃えて形成されたシート状物、織物、編物またはフィラメントワインディングからなるので、前記有害物質収納容器を確実に補強し収納された有毒物質の漏れの恐れを解消し得る。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態に係る有害物質収納容器の補強方法を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１：有害物質収納容器
２：プリプレグ
３：密封補強された有害物質収納容器
【図１】
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