(57)【要約】【課題】石綿を原料とし、左官モルタル、接着材やシーリング材用混和材として、作業性に優れた混和材を提供する。【解決手段】石綿又は石綿含有蛇紋岩を９００〜１０５０℃の温度で焼成した後粒度調整を行って得たことを特徴とする湿潤粘稠材用混和材。粒度を２９８μｍ（５０メッシュ）以下の範囲とすることが好ましく、低毒性混和材となる。前記混和材は左官モルタル、接着剤又はシーリング材として適している。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
石綿又は石綿含有蛇紋岩を９００〜１０５０℃の温度で焼成した後粒度調整を行って得たことを特徴とする湿潤粘稠材用混和材。
【請求項２】
粒度を２９８μｍ（５０メッシュ）以下とすることを特徴とする請求項１記載の混和材。
【請求項３】
粒度を２９８μｍ（５０メッシュ）以下とすることを特徴とする請求項１記載の低毒性混和材。
【請求項４】
前記湿潤粘稠材がモルタル、接着剤又はシーリング材であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の混和材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石綿又は石綿含有蛇紋岩を焼成して得られる湿潤粘稠材用混和材に関し、より具体的にはクリソタイル及びクリソタイル含有蛇紋岩を焼成して得られる湿潤状態において粘稠性を示す湿潤粘稠材用混和材に関し、特に、モルタル、接着剤、シーリング材用の混和材として、特に接着性、粘着性、施工時に流動し易くかつ高い粘性を示す湿潤粘稠材用混和材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
左官モルタルは、湿潤状態において粘稠で接着性、粘着性、施工時に流動し易くかつ高い粘性を示すものであって、そのためには主剤のモルタルに種々の配合剤を配合している。本発明は、モルタル、接着剤、シーリング材などの湿潤状態において粘稠で接着性、粘着性、施工時に流動し易くかつ高い粘性を示す湿潤粘稠材用混和材に関するものであるが、説明を簡略化するために、左官用混和材を中心として説明する。
【０００３】
従来、左官用混和材として、石綿、蛇紋岩、セピオライト、アタパルジャイトなどの粘土鉱物を用いたもの、また、メチルセルロースなどのセルロース系の混和材、樹脂系の混和材などが用いられている。このうち、蛇紋岩は、温石綿の母岩鉱物であり、量は少ないものの温石綿を含有しているものが殆どである。温石綿は鉱物学的にはクリソタイルであることから、クリソタイルが混和材に使用されているという言い方もされている。このような蛇紋岩を粉砕した材料や低品位の石綿は、保水性に優れることから、左官工事のノロ用セメントに作業性向上のための混和材として配合されている。
【０００４】
しかし、近年石綿の有害性が問題となり、その利用が規制されるようになってきた。この代替の混和材として、天然に産出するセピオライト、アタパルジャイトなどが用いられている。また、メチルセルロースなどのセルロース系の混和材なども用いられている。しかし、これらは、石綿に比べると高価であり、使用する場合は、コストアップが避けられない。
また、特許文献１には、石綿繊維表面を有機ポリマーで被覆し、発がん性を減弱することが示されている。しかしながら、石綿としての強度は保持されているが、石綿繊維表面を有機ポリマーで被覆することにより、石綿が保持している保水性が損なわれるとともに、また、揺変性も大幅に低下してしまう。
【０００５】
これら以外にも、特許文献２には、炭酸カルシウム、無機質・有機質骨材からなるものが、特許文献３には、炭酸カルシウムや粘土鉱物に増粘材を添加するもの、特許文献４には、バーミキュライト、フライアッシュ、高炉スラグなどを混合するものなど、複数の混和材を混合して左官用混和材を得ることが記載されている。
【０００６】
左官モルタル用混和材は、コテ塗り時の作業性などをアップするために用いられる。特に石綿や蛇紋岩は、保水性に優れ、コテ伸び、コテ離れ性などに優れるとともに、壁面に施工する場合には垂れが生じたりすることがなく施工性が非常に優れている。また、仕上げモルタルは塗り厚が薄いが、この場合でもコテ伸びは良好である。さらに、モルタルの割れの防止や壁面が平滑に仕上がるなどの効果もある。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−１２１３７６号公報
【特許文献２】
特開昭６３−１４７８７７号公報
【特許文献３】
特開平３−２５７０４５号公報
【特許文献４】
特開２００１−１３９３５７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、石綿の有害性に対する知見や認識の高まりから、石綿を含まない材料への転換が求められているが、無機混和材として、経済性も含め、現状では代替可能な材料は見あたらない。
また、左官用混和材以外の用途では、石綿は接着材やシーリング材などの混和材として用いられていた。しかし、前述の通り、近年の石綿問題から、高価な他材料に置き換わっており、これら製品のコストアップの要因となっている。
これら、左官用混和材、接着剤やシーリング材用混和材では、素材の揺変性（チクソトロピー）が重要なポイントとなるので、これら混和材の代替品では、従来品と同程度の揺変性を有していることが求められる。
【０００９】
本発明は、各種混和材として石綿を原料としながら前記問題点を解決し、左官モルタル用混和材として作業性に優れた混和材を提供すること、また、接着材やシーリング材用混和材として利用できるものを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、下記の構成よりなる本発明により達成できる。
（１）石綿又は石綿含有蛇紋岩を９００〜１０５０℃の温度で焼成した後粒度調整を行って得たことを特徴とする湿潤粘稠材用混和材。
（２）粒度を２９８μｍ（５０メッシュ）以下とすることを特徴とする前記（１）記載の混和材。
（３）粒度を２９８μｍ（５０メッシュ）以下とすることを特徴とする前記（１）記載の低毒性混和材。
（４）前記湿潤粘稠材がモルタル、接着剤又はシーリング材であることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか１項記載の混和材。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明は、石綿又は石綿含有蛇紋岩を、石綿の有害性を消失させるために非石綿化かつ繊維形態が変化すること、及び焼成による保水性の低下を抑制するために、９００〜１０５０℃の温度で熱処理し、適宜粒度を調整した湿潤粘稠材用モルタル混和材である。その粒度の範囲としては、８３３μｍ（２０メッシュ）以下、好ましくは２９８μｍ（５０メッシュ）以下とすると、その毒性、例えば細胞毒性を石綿、あるいはクリソタイルよりも一層低減させることができる。さらに、その粒度の場合、亜慢性の肺傷害をより低減させることができる。
【００１２】
本発明者は先に石綿を完全に非繊維化するための処理として１０００℃以上で非繊維化するとした（特願２００１−３９７２０６）。本発明でも石綿又は石綿を含む蛇紋岩を、加熱処理により非石綿化するが、１０５０℃を超える温度で焼成すると保水性の低下が大きくなり好ましくない。そこで本発明者は、保水性の低下を抑え、保水性を加熱前とほぼ同程度に維持し、かつ、石綿の繊維形態を変化させるためには、処理温度を９００〜１０５０℃に限定することにより解決できることを見出したものである。さらに、その焼成物の粒度を２９８μｍ（５０メッシュ）以下とすると、繊維形態でなくなるため、その毒性がクリソタイルよりも著しく低減されたものとなる。従って、単体でも混和材としての性能は確保されるが、必要に応じて（例えば用途に応じて揺変性が不足する場合は）、セピオライト、アタパルジャイト、ベントナイト等の粘土鉱物を添加すると、更に性能向上を図ることが可能となる。これら粘土鉱物の配合量は、多くなるとコストアップとなるため、１〜２０％程度が好ましい。なお、この数値は混和材全体の量についての配合量である。
【００１３】
上記のように、石綿の無害化には、非石綿化かつ繊維形態を変化させた状態にすることが必要とされており、そのための処理条件として、最低９００℃以上が必要である。処理温度が１０５０℃を越えると保水性の低下が大きくなり好ましくないので、１０５０℃以下とする。焼成時間は、通常６０〜９０分程度で充分に目的とする状態にすることが可能である。また、加熱処理は既存の焼成炉にて処理が可能である。利用できる焼成炉としては、ロータリーキルン、ローラーハースキルン、シャトルキルン、トンネルキルンなどがある。
【００１４】
石綿が焼成により非石綿化かつ繊維形態を変化させた状態になっているかは、そのＸ線回折を行い、また電子顕微鏡写真を撮ることにより容易に判別することができる。図１は９００℃で６０分焼成した石綿のＸ線回折のグラフであり、図２は焼成前の石綿のＸ線回折のグラフを示す。また、図３は９００℃で６０分焼成した石綿の電子顕微鏡写真（１５００倍）であり、図４は焼成前の石綿の電子顕微鏡写真（１０００倍）である。本発明での条件で焼成した石綿は、繊維形態が変化し板状構造になっている。
【００１５】
加熱処理した材料は、モルタル混和に適する粒度（８３３μｍ（２０メッシュ）以下、好ましくは２９８μｍ（５０メッシュ）以下）に粉砕し粒度調整する。粒度調整する場合は、焼成後行なう方が粉砕が容易となる。焼成物をこのような微粒子とするためには粉砕に要する動力が大きくなるので、微粉砕に適した粉砕機を使用することが好ましい。なお、粒度調整後に焼成することは、焼成炉の構造（例えば、ロータリーキルン）によっては、ロスが大きくなるので好ましくない。
【００１６】
また、混和材についてアタパルジャイトやセピオライトを添加すると揺変性を増加することができるが、これらは高価であるという欠点がある。本発明による石綿焼成品と混合することで、石綿を用いた場合と同等以上の揺変性が出せる。混和材については使用用途に応じた揺変性に調整することにより、用いる混和材として最適な揺変性に設定することが可能となり、コストアップを抑えることが可能となる。
【００１７】
本発明で用いる石綿は、鉱山より採取される石綿を用いることができることはもちろんであるが、石綿含有建材を回収し、石綿とコンクリートなど他の部分に分離したリサイクル石綿を用いることも可能である。本発明により石綿含有建材や廃石綿材の処理が容易になる。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００１９】
（実施例１）
蛇紋岩を９００℃で６０分焼成したものを粒度調整のため８３３μｍ（２０メッシュ）以下に粉砕し、蛇紋岩焼成フィラーを得て、これをモルタル用混和材とした。
（実施例２）
蛇紋岩を１０００℃で８０分焼成したものを粒度調整のため８３３μｍ（２０メッシュ）以下に粉砕し、蛇紋岩焼成フィラーを得て、これをモルタル用混和材とした。
（実施例３）
蛇紋岩を１０００℃で７０分焼成したものを粒度調整のため８３３μｍ（２０メッシュ）以下に粉砕し、蛇紋岩焼成フィラーを得て、これをモルタル用混和材とした。
【００２０】
（実施例４）
蛇紋岩を１０００℃で８０分焼成したものを粒度調整のため１４７μｍ（１００メッシュ）以下に粉砕し、蛇紋岩焼成フィラーを得て、これをモルタル用混和材とした。
（実施例５）
蛇紋岩を１０００℃で８０分焼成したものを粒度調整のため１４７μｍ（１００メッシュ）以下に粉砕し、蛇紋岩焼成フィラーを得、添加剤としてアタパルジャイトを１５％添加したものをモルタル用混和材とした。
【００２１】
（比較例１）
蛇紋岩を粒度調整のため８３３μｍ（２０メッシュ）以下に粉砕し、未焼成の蛇紋岩フィラーを得て、これをモルタル用混和材とした。
（比較例２）
石綿を粒度調整のため８３３μｍ（２０メッシュ）以下に粉砕し、未焼成の石綿系フィラーを得て、これをモルタル用混和材とした。
（比較例３）
蛇紋岩を１１００℃で８０分焼成したものを粒度調整のため８３３μｍ（２０メッシュ）以下に粉砕し、蛇紋岩焼成フィラーを得て、これをモルタル用混和材とした。
【００２２】
（分析及び試験）
Ｘ線分析では、実施例、比較例とも、焼成フィラーは、石綿の存在を表すピークは出なかった。また、焼成フィラーは、電子顕微鏡での観察結果では、実施例、比較例とも、いずれも石綿の繊維形態は消滅していた。得られたフィラーを、モルタル用混和材として、ポルトランドセメントと混和材を４：１に混合し、水を加えて軟度４０にした調整ノロを、下地モルタルを塗工した壁面にコテ塗りを行った時の作業性を確認した。
第１表に、実施例の組成及び性能を、第２表に比較例の組成及び性能を示す。また、下地モルタルを塗工した壁面の仕上がり状態を調べたところ、実施例のものはいずれも壁面が滑らかな表面状態となっているのに比して、比較例のものはいずれも壁面が粗い表面状態であった。実施例５のものと、比較例３のものを写真に撮って詳しく調べたところ、実施例５のものは、壁面が滑らかな表面状態となって、平滑のため写真では全く何も写っていないようなものであったのに比して、比較例３のものは、壁面が粗い表面状態のものが写っていて、両者を対比するとその差が著しいものであった。
【００２３】
【表１】
2004075526.tif 000002
【００２４】
【表２】
2004075526.tif 000003
【００２５】
【表３】
2004075526.tif 000004
【００２６】
（実施例６）
蛇紋岩を９００℃で６０分焼成し、焼成物を粉砕し、平均粒度２９８μｍ（５０メッシュ）とした混和材を得た。この混和材について下記により生物への影響を確認した。
１）湿潤粘稠材用混和材の細胞毒性
湿潤粘稠材用混和材の細胞毒性について、チャイニーズハムスター培養細胞を用いた乳酸脱水素酵素（ＬＤＨ）の放出量について試験を実施した。陽性対照（クリソタイル）と比較すると、ＬＤＨにおいては５０μｇ／ｍｌの投与レベルで約１：３となった。
試験結果は、第３表〜第５表に示す。なお、表中、「フォーステライト（Ｆ０９００）」は、蛇紋岩を９００℃で焼成してそのクリソタイルが「フォーステライト」に変化したものを示し、「フォーステライト（Ｆ１０００）」は、蛇紋岩を１０００℃で焼成してそのクリソタイルが「フォーステライト」に変化したものを示す。
陽性対照のクリソタイルは５０μｇ／ｍｌの投与で平均放出率が４０％であるのに対し、フォーステライトは、４７〜１９０μｇ／ｍｌの投与でも１１〜１３％であり、クリソタイルと同程度の投与レベルでも１：３以下となっている。
【００２７】
【表４】
2004075526.tif 000005
【００２８】
【表５】
2004075526.tif 000006
【００２９】
【表６】
2004075526.tif 000007
【００３０】
２）湿潤粘稠材用混和材の急性及び亜慢性の肺傷害
湿潤粘稠材用混和材の呼吸器への影響として、ラット気管内単回投与後３０日までの急性及び亜慢性の肺傷害について気管支肺胞洗浄（ＢＡＬ）によって調べ、クリソタイルと比較して呼吸器への影響を確認した。
気管支肺胞洗浄液（ＢＡＬＦ）の細胞学的及び生化学的分析結果から、陽性対照であるクリソタイルでは、投与早期の好中球・好酸球の増加、炎症関連生化学指標（総蛋白量（ＴＰ）と乳酸脱水素酵素（ＬＤＨ））の増加と持続性、及び肺胞マクロファージ（ＰＡＭ）の細胞傷害・崩壊と高度な変化であった。
【００３１】
湿潤粘稠材用混和材では、ＢＡＬＦ中の炎症細胞及び生化学指標は、Ｃｏｎｔｒｏｌ群とほぼ変化なく、ＰＡＭの傷害もごく軽度な変化であった。
病理組織学的検査の結果では、陽性対照であるクリソタイルでは胚細胞化生を伴う細気管支炎、肺胞腔へのＰＡＭの動員・崩壊のほか、細気管支、肺胞道にかけて肉芽腫及び繊維化を伴う高度な病変を認めた（図６参照）。なお、図６は、クリソタイル投与３０日後の細気管支、肺胞道の組織の顕微鏡写真（５０倍）であって、Ｍａｓｓｏｎ’ｓ　ｔｒｉｃｈｒｏｍｅ染色したものであり、組織が線維化していることが示されている。
【００３２】
一方、湿潤粘稠材用混和材では細気管支、肺胞道の軽度の炎症、細気管支上皮の過形成、肺胞腔へのＰＡＭの動員といった軽微な病変を認める程度で、ＰＡＭの崩壊像、肉芽腫及び繊維化がみられず、クリソタイルよりはるかに軽度な変化であった（図５参照）。なお、図５は、焼成した石綿（フォーステライト）投与３０日後の細気管支、肺胞道の組織の顕微鏡写真（２５倍）であって、Ｍａｓｓｏｎ’ｓ　ｔｒｉｃｈｒｏｍｅ染色したものであり、組織が線維化していることはみられない。
以上のＢＡＬＦ分析及び病理組織学的検査結果から、湿潤粘稠材用混和材の急性及び亜慢性までの肺傷害の程度は、陽性対照のクリソタイルと比較して低減した。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の処理による材料は、石綿又は石綿を含む材料を原料としながら、石綿の有害性を消失させた上で、湿潤粘稠材用混和材としての使用が可能となる。特に、焼成物を平均粒径２９８μｍ（５０メッシュ）以下の範囲に粒度調整したものは、細胞毒性がクリソタイルよりも著しく低減されている。本発明の処理による材料は、非石綿化を行なったにもかかわらず、揺変性において、石綿と同等の性能となり、左官用混和材、接着剤やシーリング材用混和材として利用することが可能となる。また、粘土鉱物などの添加により揺変性を調整することにより、コストを抑え用途に応じた混和材の提供が可能となる。さらに、廃石綿含有建材などの石綿製品から分離回収した石綿の有効利用を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】９００℃で６０分焼成した石綿のＸ線回折のグラフを示す。
【図２】焼成前の石綿のＸ線回折のグラフを示す。
【図３】９００℃で６０分焼成した石綿の電子顕微鏡写真（１５００倍）である。
【図４】焼成前の石綿の電子顕微鏡写真（１０００倍）である。
【図５】９００℃で６０分焼成した石綿（フォーステライト）を投与３０日後の細気管支・肺胞道における組織の顕微鏡写真（２５倍）である。
【図６】陽性対照であるクリソタイルを投与３０日後の細気管支・肺胞道における組織の顕微鏡写真（５０倍）である。
【図１】
2004075526.tif 000008
【図２】
2004075526.tif 000009
【図３】
2004075526.tif 000010
【図４】
2004075526.tif 000011
【図５】
2004075526.tif 000012
【図６】
2004075526.tif 000013