JP2001019797A - プラスチック用の環境に優しい添加剤及びその製造方法 - Google Patents
プラスチック用の環境に優しい添加剤及びその製造方法Info
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Abstract
レン等のキャリヤー、1〜60wt%の第一の水酸化物、及
び1〜50wt%の第二の水酸化物を含む、プラスチック用
の環境に優しい添加剤。 【効果】汎用プラスチックのようなすべてのポリオレフ
ィンプラスチックに添加することができる。この環境に
優しい添加剤は、この添加剤を含むプラスチックを焼却
炉で燃焼した場合に形成する塩酸ガスの量を低減するこ
とができる。このプラスチック用の環境に優しい添加剤
の製造方法も提供される。
Description
環境に優しい添加剤及びその製造方法に関する。
において塩素を分離かつ放出できること、廃棄物中に存
在する水により提供される水素の量、及び廃棄物中に含
まれるアルカリ金属の濃度は、廃棄物の焼却の間に塩酸
及び重金属塩化物の形成に影響を与える主要な要因であ
る。焼却炉において異なる塩素含有物質から放出される
塩素イオンは湿った廃棄物により提供される多量の水素
と容易に反応し、塩酸を形成する。
り、これは75種の塩化物化合物を包含する。モノクロロ
ダイオキシン及びポリクロロダイオキシンのうち、最も
危険なかつ有毒なダイオキシンは、異なる塩素原子の配
列のため、2,3,7,8-テトラクロロダイオキシンである。
る。
製品を焼却した際に放出される塩酸の量を低減する、プ
ラスチック製品に混入される環境に優しい添加剤を得る
ことが要求されている。
明を説明するため、以下にプラスチック用の環境に優し
い添加剤及びその製造方法を説明する。
る。灰分及び水酸化物が添加された製品は環境保護効果
を与える。灰分及び水酸化物は汎用プラスチックのよう
なポリオレフィンに混入させ、放出される塩酸ガスの量
を抑制しかつダイオキシンの形成を防ぐようにポリオレ
フィンに混入することができる。この添加剤は、1gあ
たり0.2g以上、例えば0.2 〜1g、好ましくは0.3 〜0.
9g、より好ましくは0.45〜0.8gの塩酸ガスを吸収するた
め、環境に優しい。
のキャリヤー、1〜60wt%の第一の水酸化物、及び1〜
50wt%の第二の水酸化物を含む、プラスチック用の環境
に優しい添加剤に関する。
wt%のキャリヤー、1〜60wt%の第一の水酸化物、及び
1〜50wt%の第二の水酸化物を含む組成物を混合し、混
練し、溶融し、押出し、脱気し、そしてペレット化して
添加剤を形成する工程を含む、プラスチック用の環境に
優しい添加剤の製造方法に関する。
いて焼却された灰分である。最も好ましい灰分は火力発
電所より形成されたボトム灰分である。この灰分に含ま
れるアルカリ金属、例えばMg、K及びCaは焼却炉に
おいて塩酸と反応し、塩化物を形成する。この塩化物は
焼却されると沈澱残留物を形成し、これは容易に処理さ
れ、環境に拡がり汚染することがない。灰分の粒度は0.
1 〜240 μm 、好ましくは0.1〜120 μm 、最も好まし
くは0.1 〜4μm である。灰分の量は好ましくは5〜20
wt%、より好ましくは5〜10wt%である。
合し、これらを覆うことができなければならない。キャ
リヤーは好ましくは低分子量ポリオレフィンである。好
ましい分子量は15,000〜200,000 、より好ましくは15,0
00〜150,000 、最も好ましくは15,000〜50,000である。
ポリオレフィンの例は、ポリエチレン(PE)、ポリプ
ロピレン(PP)、アクリロニトリル−ブタジエン−ス
チレン(ABS)、ポリスチレン(PS)、ポリ塩化ビ
ニル(PVC)及びエチレンビニルアセテート(EV
A)を含む。好ましいキャリヤーはポリエチレンであ
る。このキャリヤーの量は、好ましくは20〜50wt%、よ
り好ましくは35〜50wt%である。
である。この第一の水酸化物の量は、好ましくは10〜60
wt%、より好ましくは10〜50%である。
る。第二の水酸化物の例は、水酸化アルミニウム、水酸
化第二鉄、及び水酸化マグネシウムからなる群より選ば
れる。最も好ましい第二の水酸化物は水酸化アルミニウ
ムである。この第二の水酸化物の量は、1〜40wt%、よ
り好ましくは1〜30wt%である。当業者は、1種以上を
用いる場合、第二の水酸化物の総量が添加剤の1〜50wt
%となるように、各第二の水酸化物の適切な量を選択す
ることができる。
さらに内部滑剤を0.03〜5wt%、好ましくは0.03〜2wt
%含む。内部滑剤の例は、ワックス、例えばポリエチレ
ンワックス、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜
鉛、ステアリン酸鉛、ステアラミド、及びエチレンビス
ステアラミドである。
ット化の条件は当業者に公知であり、当業者によって適
宜選択できるであろう。
材料のようなポリオレフィンプラスチック材料に混入し
てよいが、但しこの混入がプラスチック材料の当初の特
性に悪影響を与えないものとする。添加剤の混入はプラ
スチック材料の当初の特性に影響を与えるかもしれない
が、悪影響は少なく、許容される。混入後、添加剤とプ
ラスチック材料の混合物を混合及びフィルムブロー成形
等の公知の手段を施し、プラスチック製品を製造する。
こうして得られたプラスチック製品は、焼却炉において
焼却された有機もしくは無機塩素から放出された塩素イ
オンと化学結合しており、焼却の間の塩酸ガスの形成を
防ぐ。ポリオレフィンプラスチック材料の例は、高密度
ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LD
PE)、ポリプロピレン(PP)、アクリロニトリル−
ブタジエン−スチレン(ABS)、ポリスチレン(P
S)、ポリ塩化ビニル(PVC)及びエチレンビニルア
セテート(EVA)である。
メカニズムは以下の通りである。 A(OH)m +B(OH)m +(m+n) HCl→AClm
+BCln +(m+n) H2 O
ラスチックバッグの製造に用いることができる。ショッ
ピングバッグ及びゴミ袋を大量生産するために高密度ポ
リエチレン(HDPE)が広く用いられている。それは
毒性がなく、ブロー成形により容易に製造できるからで
ある。一般家庭はゴミ袋として高密度ポリエチレンより
製造された袋を使用するため、焼却炉中の廃棄物中には
高密度ポリエチレンが比較的多量に含まれる。本発明の
プラスチック用の環境に優しい添加剤を高密度ポリエチ
レンプラスチックバッグのようなプラスチックバッグに
混入させると、焼却炉から放出される塩素イオンと結合
する添加剤を提供し、塩酸ガスの形成及びダイオキシン
の発生を抑制する。従って、本発明の添加剤の使用によ
り、プラスチックバッグは環境を保護する。
添加剤の製造 45g のポリエチレン(PE)、43g の水酸化カルシウ
ム、5gの水酸化アルミニウム、5gの灰分、及び2g
のワックスをブレンダー内で高速で5分間混合した。混
合物の温度が95℃に達したならば、この混合物を押出器
に入れ、溶融体を形成した。この押出器は190 ℃以下の
温度に制御しておくべきである。押出器のゲートから出
た後、この溶融体を、その後プラスチックと混合するた
めにローリングナイフによってペレット状の添加剤に切
断する。
ック用添加剤の効果 実施例1で製造したプラスチック用添加剤2gを粉末に
し、窒素入口を有する三角フラスコ(フラスコA)内で
2gのポリ塩化ビニル(PVC)と均質に混合した。こ
のフラスコを、U字形のガラスチューブによって、90mL
の水酸化ナトリウム水溶液(0.5N)を含む三角フラスコ
(フラスコB)に接続する。フラスコAを300 〜310 ℃
の温度に約10分間加熱する。水酸化ナトリウム溶液から
泡が発生しなくなったならば、フラスコAに窒素を加え
る。窒素ガスの速度は、窒素ガスが水酸化ナトリウム水
溶液から流出するように維持する。フラスコAを40〜50
分間さらに加熱する。最後に、90mLの水酸化ナトリウム
(0.5N)中の塩素含有量を分析し、転化した塩酸ガスの量
を計算する。得られたデータを以下の表に示す。
添加剤を含むPEバッグの塩酸ガス吸収効果 実施例1で製造したプラスチック用添加剤を含む0.4gの
高密度ポリエチレン(HDPE)フィルムを、800 ℃に
セットし、0.5mL/min の空気を入れた高温試験官に入れ
たテストプレートに張りつける。この試験官をこの温度
に10分間保持する。燃焼後、ガスサンプルをテスト用に
集める。このテストの結果は、プラスチック用の環境に
優しい添加剤1gあたり400mg の塩酸ガスを吸収するこ
とが示された。
の量は大きく低下しており、本発明のプラスチック用の
環境に優しい添加剤はダイオキシンの形成を有効に防ぐ
と考えられる。
質的特徴から離れることなくここに示した方法以外にも
行ってよい。この態様はすべて説明のためであり、限定
すべきではない。従って、添付する請求の範囲の意味内
で行う変更は包含される。
フローチャートである。
aはショッピングバッグを示し、2bは商用バッグを示
し、2cはロールバッグを示し、2dはごみ袋を示して
いる。
のフローチャートである。
ト製品(押出成形による)を示し、4bはフィルム製品
(ブロー成形による)を示し、4cはプレート製品(押
出成形による)を示し、4dはチューブ状製品(押出成
形による)を示し、4eは包装製品(押出成形による)
を示し、4fはボトル及びチューブ製品(射出成形によ
る)を示している。
Claims (24)
- 【請求項1】 1〜40wt%の灰分、20〜80wt%のキャリ
ヤー、1〜60wt%の第一の水酸化物、及び1〜50wt%の
第二の水酸化物を含む、プラスチック用の環境に優しい
添加剤。 - 【請求項2】 前記灰分が火力発電所において灰化した
ものである、請求項1記載のプラスチック用の環境に優
しい添加剤。 - 【請求項3】 前記第一の水酸化物が水酸化カルシウム
である、請求項1記載のプラスチック用の環境に優しい
添加剤。 - 【請求項4】 前記第二の水酸化物が、水酸化アルミニ
ウム、水酸化第二鉄、及び水酸化マグネシウムからなる
群より選ばれる、請求項1記載のプラスチック用の環境
に優しい添加剤。 - 【請求項5】 前記第二の水酸化物が水酸化アルミニウ
ムである、請求項4記載のプラスチック用の環境に優し
い添加剤。 - 【請求項6】 前記キャリヤーが低分子量ポリオレフィ
ンである、請求項1記載のプラスチック用の環境に優し
い添加剤。 - 【請求項7】 前記ポリオレフィンが、ポリエチレン
(PE)、ポリプロピレン(PP)、アクリロニトリル
−ブタジエン−スチレン(ABS)、ポリスチレン(P
S)、ポリ塩化ビニル(PVC)及びエチレンビニルア
セテート(EVA)からなる群より選ばれる、請求項6
記載のプラスチック用の環境に優しい添加剤。 - 【請求項8】 前記ポリオレフィンがポリエチレンであ
る、請求項7記載のプラスチック用の環境に優しい添加
剤。 - 【請求項9】 0.03〜5wt%の内部滑剤をさらに含む、
請求項1記載のプラスチック用の環境に優しい添加剤。 - 【請求項10】 前記滑剤がワックス、ステアリン酸カ
ルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸鉛、ステア
ラミド、及びエチレンビスステアラミドからなる群より
選ばれる、請求項9記載のプラスチック用の環境に優し
い添加剤。 - 【請求項11】 前記ワックスがポリエチレンワックス
である、請求項10記載のプラスチック用の環境に優し
い添加剤。 - 【請求項12】 1〜50wt%の量でポリオレフィンプラ
スチック材料に混入される、請求項1記載のプラスチッ
ク用の環境に優しい添加剤。 - 【請求項13】 前記ポリオレフィンプラスチック材料
が、高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチ
レン(LDPE)、ポリプロピレン(PP)、アクリロ
ニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)、ポリスチ
レン(PS)、ポリ塩化ビニル(PVC)及びエチレン
ビニルアセテート(EVA)からなる群より選ばれる、
請求項12記載のプラスチック用の環境に優しい添加
剤。 - 【請求項14】 1〜40wt%の灰分、20〜80wt%のキャ
リヤー、1〜60wt%の第一の水酸化物、及び1〜50wt%
の第二の水酸化物を含む組成物を混合し、混練し、溶融
し、押出し、脱気し、そしてペレット化して添加剤を形
成する工程を含む、プラスチック用の環境に優しい添加
剤の製造方法。 - 【請求項15】 前記灰分が火力発電所において灰化し
たものである、請求項14記載の方法。 - 【請求項16】 前記第一の水酸化物が水酸化カルシウ
ムである、請求項14記載の方法。 - 【請求項17】 前記第二の水酸化物が、水酸化アルミ
ニウム、水酸化第二鉄、及び水酸化マグネシウムからな
る群より選ばれる、請求項14記載の方法。 - 【請求項18】 前記第二の水酸化物が水酸化アルミニ
ウムである、請求項7記載の方法。 - 【請求項19】 前記キャリヤーが低分子量ポリオレフ
ィンである、請求項14記載の方法。 - 【請求項20】 前記ポリオレフィンが、ポリエチレン
(PE)、ポリプロピレン(PP)、アクリロニトリル
−ブタジエン−スチレン(ABS)、ポリスチレン(P
S)、ポリ塩化ビニル(PVC)及びエチレンビニルア
セテート(EVA)からなる群より選ばれる、請求項1
9記載の方法。 - 【請求項21】 前記ポリオレフィンがポリエチレンで
ある、請求項20記載の方法。 - 【請求項22】 0.03〜5wt%の内部滑剤をさらに含
む、請求項14記載の方法。 - 【請求項23】 前記滑剤がワックス、ステアリン酸カ
ルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸鉛、ステア
ラミド、及びエチレンビスステアラミドからなる群より
選ばれる、請求項22記載の方法。 - 【請求項24】 前記ワックスがポリエチレンワックス
である、請求項23記載の方法。
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