JP2001240860A

JP2001240860A - 土壌改質剤及びその製造方法

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Publication number: JP2001240860A
Application number: JP2000054439A
Authority: JP
Inventors: Haruo Watanabe; 春夫渡辺; Yasushi Inagaki; 靖史稲垣; Tsutomu Noguchi; 勉野口
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-02-25
Filing date: 2000-02-25
Publication date: 2001-09-04
Anticipated expiration: 2020-02-25
Also published as: JP4830177B2

Abstract

(57)【要約】【課題】アクリロニトリルとスチレン又は共役ジエン
を含有する高分子材料もしくは同使用済み廃材を、より
付加価値の高い材料として有効に用いる。【解決手段】アクリロニトリルとスチレン及び／又は
共役ジエンとを構成ユニットとして含有する高分子材料
を酸で処理して酸基を形成する酸処理工程と、酸処理工
程で高分子材料に形成された酸基及び当該酸の残留遊離
酸を塩にする塩化処理工程とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土壌改質剤及びそ
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】アクリロニトリルとスチレン及び／又は
共役ジエンとを含有する樹脂としては、ＡＢＳ（アクリ
ロニトリル−ブタジエン−スチレン）樹脂、ＳＡＮ（ス
チレン−アクリロニトリル）樹脂、ＡＳＡ（アクリロニ
トリル−スチレン−アクリレート）樹脂等に代表される
ポリスチレン系樹脂と、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブ
タジエンゴム）の合成ゴムとが挙げられる。これらの樹
脂は、比較的安価であり、特に、前者のポリスチレン系
樹脂は、剛性、寸法安定性、加工性等の特性に優れるた
め、各種用途のカバーやケース、電気機器や自動車の筐
体及び各種部品材料等の樹脂材料として多用されてい
る。

【０００３】このような状況中で、これらの材料は、更
なる用途拡大が期待されており、より付加価値の高いも
のへの改質に関する検討が望まれている。

【０００４】また、上述のような材料が用いられた製品
は、生産量の増加に伴い、廃材として多大量に発生して
しまう。近年では、これらの材料からなる廃材の発生量
も増加する傾向があり、地球環境保全の関心の高まりか
ら、廃材の有効利用についてのニーズも高まってきてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、高分子系の
廃材は、大きくわけて、埋め立て、焼却、再溶融の３種
類の手法にて処理されている。この中でも、国内では、
埋め立てと焼却が全体の約９割を占め、ほとんどがリサ
イクルされていないのが現状である。

【０００６】また、この高分子廃材のリサイクル方法と
しては、加熱溶融し再成型する（但し、熱可塑性樹脂の
み）のが一般的に行われているが、この際、熱による品
質の劣化（分子量低下、樹脂の酸化等）や、ゴミ等の異
物の混入、又は、種々の着色剤を含有した樹脂が混入す
ることにより色合わせが必要になる等の多くの問題があ
った。このように、高分子廃棄物を加熱溶融によりリサ
イクルする場合、処理技術やコストが大きな障害となっ
ていた。

【０００７】本発明は、上述したような従来の実情に鑑
みて提案されたものであり、これらアクリロニトリルと
スチレン又は共役ジエンを含有する高分子材料もしくは
同使用済み廃材が、より付加価値の高い材料として有効
に用いられる土壌改質剤及びその製造方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の土壌改質剤は、
アクリロニトリルとスチレン及び／又は共役ジエンとを
構成ユニットとして含有する高分子材料が酸で処理され
たことにより当該高分子材料中に酸基が形成されるとと
もに、当該酸基が塩とされてなる高分子体と、上記酸の
残留遊離酸の塩とを含有することを特徴とする。

【０００９】上述したような本発明の土壌改質剤では、
上記高分子材料が酸で処理されたことにより当該高分子
材料中に酸基が形成されるとともに当該酸基が塩とされ
てなる高分子体と、上記酸の残留遊離酸の塩とを含有し
ているので、良好な吸水性及び土壌改良性を示すものと
なる。

【００１０】また、本発明の土壌改質剤の製造方法は、
アクリロニトリルとスチレン及び／又は共役ジエンとを
構成ユニットとして含有する高分子材料を酸で処理して
酸基を形成する酸処理工程と、上記酸処理工程で上記高
分子材料に形成された上記酸基及び当該酸の残留遊離酸
を塩にする塩化処理工程とを有することを特徴とする。

【００１１】上述したような本発明の土壌改質剤の製造
方法では、上記高分子材料を酸で処理して酸基を形成
し、さらに当該酸基を塩とすることで土壌改質剤を得て
いるので、当該高分子材料の有効利用が図られる。

【００１２】

【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。

【００１３】本発明者は、上述したような目的を達成せ
んものと鋭意検討を重ねた結果、所定量のアクリロニト
リルとスチレン及び／又は共役ジエンとを含有する高分
子材料を酸処理し、当該酸処理によって形成された酸基
及び当該酸の残留遊離酸を塩にすることによって、上記
高分子材料を土壌改質剤に改変できることを見出した。

【００１４】このようにして得られる土壌改質剤は、後
述するようにアクリロニトリルとスチレン及び／又は共
役ジエンとを含有する高分子材料中に、酸処理によって
酸基が形成され、さらにこの酸基及び当該酸の残留遊離
酸が例えばカリウム又はアンモニウムを主体にした塩と
された高分子体を含有しているため、電解質水溶液にお
いても良好な吸水性を示し、且つ、ニトリル基の一部が
残留することにより水溶性を示すことなく、ゲル強度が
高く、かつ土壌改良成分を含有した土壌改質剤を得るこ
とができる。

【００１５】本発明の土壌改質剤の材料となる、アクリ
ロニトリルとスチレン及び／又は共役ジエンとを含有す
る高分子材料としては、当該高分子中にアクリロニトリ
ル単位を５〜８０モル％、好ましくは１０〜６０モル
％、さらに好ましくは２０〜５０モル％の割合で含有し
ているものが望ましい。アクリロニトリル単位の含有量
がこれより少ないと酸処理をした際に水溶性を示し、土
壌改質剤として不適となる。また、アクリロニトリル単
位の含有量が多すぎると、当該高分子材料が硬くなり、
小片に粉砕するのが困難になったり、また、当該高分子
材料中のスチレン及び／又は共役ジエン部の含有量が少
なくなり塩基の導入率も低下することから土壌改質効果
も低下してしまう。

【００１６】さらに、この高分子材料は、アクリロニト
リル以外の構成単位としてスチレン又は共役ジエン（ブ
タジエン、イソプレン）の少なくとも１種類以上を、２
０〜９５モル％、好ましくは４０〜８５モル％、さらに
好ましくは５０〜８０モル％の割合で含有していること
が望ましい。

【００１７】これらのスチレン及び／又は共役ジエンの
構成単位は、本発明の酸処理と、それに引き続く塩形
成、例えばカリウムならびにアンモニウムを主体にした
塩の形成を行うことにより親水性基が当該材料中に導入
されるところとなり、生成する土壌改質剤の親水性吸水
性を向上させる上で必要となる。

【００１８】また、この高分子材料は、上記アクリロニ
トリルやスチレン、共役ジエンが所定量導入されていれ
ば、更に別の構成単位が分子中に含有されていてもよ
い。

【００１９】このような他の構成単位としては、無水マ
レイン酸、無水イタコン酸、α−メチルスチレン、アク
リルアミド、メタアクリルアミド、アクリル酸又はアク
リル酸エステル（炭素数：１〜１０の飽和又は不飽和炭
化水素）、メタアクリル酸又はメタアクリル酸エステル
（炭素数：１〜１０の飽和又は不飽和炭化水素）、酢酸
ビニル、塩化ビニル、エチレン、プロピレン、ブチレ
ン、ビニルピロリドン、ビニルピリジン等を挙げること
ができる。

【００２０】上記高分子材料の分子量（Ｍｗ）として
は、重量平均分子量（Ｍｗ）が１，０００〜２０，００
０，０００であることが好ましく、さらには、１０，０
００〜１，０００，０００であることが好ましい。分子
量がこれより低いと、酸処理とそれに引き続く塩形成、
例えばカリウム並びにアンモニウムを主体にした塩の形
成をした際に水溶性を示すところとなり、求める土壌改
質剤を得ることができなくなる。また、分子量がこれよ
り高いと、酸処理とそれに引き続くカリウム並びにアン
モニウムを主体にした塩の形成の際の反応速度が遅くな
り実用的ではない。

【００２１】このような、アクリロニトリルとスチレン
及び／又は共役ジエンとを含有する高分子材料として
は、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレ
ン）樹脂、ＳＡＮ（スチレン−アクリロニトリル）樹
脂、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）樹
脂、ＡＳＡ（アクリレート−スチレン−アクリロニトリ
ル）樹脂、ＡＣＳ樹脂（アクリロニトリル−塩素化ポリ
エチレン−スチレン樹脂）等が好適である。

【００２２】これらの高分子材料は、新たに製造された
バージン材であってもよいし、樹脂原料や成型品の生産
過程での排出品（半端品）や、電気製品や自動車等に使
用された筐体や各種部品材料、又はチューブやホース、
各種緩衝材から特定の用途を目的として成型された使用
済み廃材であってもよい。排出場所としては、工場や販
売店、家庭等からのいずれであってもよいが、家庭等か
らの一般廃棄物よりは、工場や販売店等から回収された
ものの方が比較的組成がそろったものが多いためより望
ましい。

【００２３】また、上記高分子材料は、他の樹脂とのア
ロイ物であってもよく、顔染料や安定剤、難燃剤、可塑
剤、充填剤、その他補助剤等の添加剤を含んだ廃材であ
ってもよい。又は、使用済み廃材とバージン材料との混
合物であってもよい。

【００２４】上記高分子材料と混合可能な他の樹脂とし
ては、本発明の酸処理と、それに引き続く塩形成、例え
ばカリウム並びにアンモニウムを主体にした塩の形成を
阻害しない樹脂であることが望ましく、例えばポリフェ
ニレンエーテル、ポリカーボネート、ポリフェニレンス
ルフィド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレン
テレフタレート、ポリアミド、ポリエステル等が挙げら
れる。なお、これらの樹脂は当該高分子材料に対して６
０重量％以下に混合されることが望ましい。これらの樹
脂の含有量が多くなると、酸処理と、それに引き続く塩
形成、例えばカリウム並びにアンモニウムを主体にした
塩の形成反応が阻害されることになる。

【００２５】そして、上記アクリロニトリルとスチレン
及び／又は共役ジエンの少なくとも１種類以上を構成ユ
ニットとして含有する高分子材料に対して酸処理を行
い、それに引き続いて塩形成を行い、例えばカリウム又
はアンモニウムを主体にした塩とすることで本発明の土
壌改質剤が得られる。

【００２６】なお、高分子材料に対して第一段階の酸処
理をする前に、予め当該高分子材料を小片にしておくこ
とが望ましい。高分子材料を小片にする方法としては、
以下のものを挙げることができる。

【００２７】（１）粉砕器による粉砕→ふるい分け当該高分子材料がゴム成分を含んでいる場合、凍結処理
後に粉砕すると好適である。

【００２８】（２）加熱溶融して微小なビーズ状にペレ
タイズする。

【００２９】なお、上記高分子材料の小片のサイズとし
ては、３．５メッシュ以下にすることが好ましい。上記
径より大きいサイズとなると、被反応物の表面積が小さ
くなり酸処理されにくくなるため、反応時間がかかり実
用的でないと共に、土壌改質剤としての必要な性能の吸
水性が大幅に低下することになる。

【００３０】ここで、土壌改質剤の原料となる高分子材
料中に、無機顔料（カーボンブラック、酸化チタン等）
が含有されていると、反応時に無機顔料が当該高分子材
料からはずれて酸が同材料表面に浸透しやすくなり、無
機顔料周辺が酸処理されやすくなり酸処理が促進され
る。このため、土壌改質剤の吸水効果が向上されるとこ
ろとなる。

【００３１】これらのカーボンブラックや酸化チタン
は、元々当該高分子材料中に含まれているものであって
も良いし、又は、土壌改質剤に個別に添加、混合させた
ものでもよいが、前者の方が生成する土壌改質剤の性能
向上に於いて望ましい。これらのカーボンブラックや酸
化チタンは、プラスチックの着色剤や補強剤、電気伝導
性付与材として一般に用いられているもので良い。

【００３２】カーボンブラックは、チャンネル法、ファ
ーネス法、サーマル法のいずれの方法によって製造され
たものでもよく、それぞれの単独及び／又は複数の併用
で用いてもよい。なお平均粒子径としては５〜５００ｍ
μで、好ましくは１０〜５０ｍμである。

【００３３】酸化チタンは、ルチル型、アナターゼ型、
超微粒子チタンのいずれのタイプでもよく、それぞれの
単独及び／又は複数の併用で用いてもよい。なお平均粒
子径としては０．０１〜５０ｍμで、好ましくは０．０
５〜１０ｍμである。

【００３４】当該土壌改質剤中に含まれる上記カーボン
ブラックや酸化チタンの含有量は、乾燥重量に対して
０．０１〜２０重量％の割合であり、好ましくは、０．
０５〜１０重量％の割合である。

【００３５】そして、上記アクリロニトリルとスチレン
及び／又は共役ジエンの少なくとも１種類以上を構成ユ
ニットとして含有する高分子材料に対する酸処理に使用
する酸としては、無機酸が好適である。無機酸の仕込量
としては、当該高分子材料の重量に対して１倍〜５００
倍であり、好ましくは１０倍〜２００倍である。無機酸
の添加量がこれよりも少ないと、スチレンや共役ジエン
への酸基の導入率やアクリロニトリル基の加水分解率が
低下するところとなり、土壌改質剤として必要とされる
吸水性が低下することになる。また、無機酸の添加量が
これよりも多いと、過剰分の酸の処理が必要となり、経
済的にも、作業的にも不利となる。

【００３６】上記無機酸としては、濃硫酸、無水硫酸、
発煙硫酸、クロロスルホン酸等のスルホン化剤や、硝
酸、発煙硝酸、リン酸、塩化リン、酸化リン等が挙げら
れる。これらのなかでも、濃硫酸、無水硫酸、発煙硫
酸、クロロスルホン酸が好ましく、特に、７０重量％以
上の濃硫酸が好ましい。

【００３７】また、これらの無機酸はそれぞれ単独で使
用しても良いし、２種類以上で使用しても良い。２種類
以上を使用する場合は、混合しても良いし、逐次添加し
てもよい。例えば、当該高分子材料を最初濃硫酸で処理
した後、無水硫酸を添加することにより、水系で形状安
定な吸水性を得ることができる。これは、濃硫酸の処理
によりまず当該高分子材料中のニトリル部分が主に加水
分解され、次に、無水硫酸で処理することによりスチレ
ンや共役ジエン部が強制的にスルホン化されることによ
りスルホン化度の高い土壌改質剤が得られるためであ
る。

【００３８】なお、上記酸処理は無機酸中で行ってもよ
いが、有機溶媒を用いた系で行っても良い。使用可能な
有機溶媒としては、炭素数が１〜２の脂肪族ハロゲン化
炭化水素（好ましくは例えば１，２−ジクロロエタン、
クロロホルム、ジクロロメタン、１，１−ジクロロエタ
ン等が挙げられる。）、脂肪族環状炭化水素（好ましく
は例えばシクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、シク
ロペンタン等が挙げられる。）、ニトロメタン、ニトロ
ベンゼン、二酸化イオウ、パラフィン系炭化水素（炭素
数１〜７）、アセトニトリル、二硫化炭素、テトラヒド
ロフラン、１，２−ジメトキシエタン、アセトン、メチ
ルエチルケトン、チオフェン等が挙げられる。好ましく
は、炭素数が１〜２の脂肪族ハロゲン化炭化水素、脂肪
族環状炭化水素、ニトロメタン、ニトロベンゼン、二酸
化硫黄である。これら溶媒はそのもの単体で用いてもよ
いし、複数種を混合して用いてもよい。上記溶媒内での
混合においては、その混合比率は特に制限はない。

【００３９】これら有機溶媒は、当該高分子材料の重量
に対して２００倍未満が好適である。有機溶媒の添加量
がこれより多いと、酸処理の反応率が低くなるととも
に、経済的にも不利となる。

【００４０】なお、上記高分子材料に対する酸処理の際
には必要に応じてルイス酸基を用いても良い。ルイス酸
基としては、アルキルフォスフェート（トリエチルフォ
スフェート、トリメチルフォスフェート）、ジオキサ
ン、無水酢酸、酢酸エチル、パルチミン酸エチル、ジエ
チルエーテル、チオキサン等が挙げられる。

【００４１】なお、上記酸処理に一度使用した無機酸や
有機溶媒は、反応終了後回収してそのまま、又は抜き取
りや蒸留等の方法により回収して再度反応に使用しても
よい。

【００４２】このように、高分子材料に対して上述した
ような酸処理をすることで、当該高分子材料中のスチレ
ン及び／又は共役ジエンユニットには酸基が導入され、
一方、アクリロニトリルユニットは加水分解によりアミ
ド化して親水性の樹脂に改質される。上記酸処理により
スチレン又は共役ジエンユニットに導入される酸基とし
ては、スルホン酸、−ＰＯ（ＯＨ）₂、−ＣＨ₂ＰＯ（Ｏ
Ｈ）₂等を挙げることができる。

【００４３】上記酸基としてスルホン酸基を導入する場
合は、当該高分子材料と前述の濃硫酸、無水硫酸、発煙
硫酸、クロロスルホン酸等のスルホン化剤と、そのま
ま、又は溶媒中で反応させることでできる。また、−Ｐ
Ｏ（ＯＨ）₂基を導入するには、溶媒中に三酸化リンを
添加し、さらに加水分解することにより可能となる。な
お、これらの酸基の中では、スルホン酸基が好ましい。
これら酸基は単独でもよいし、２種類以上が当該高分子
材料に導入されていてもよい。

【００４４】ただし、土壌改質剤としての性質を満足す
るには、当該高分子材料中に含有される同酸基の量は、
全ユニットに対して５〜９５モル％、好ましくは１０〜
７０モル％である。これより酸基の量が多くなると、当
該高分子材料の酸処理物が水溶性を示してしまい土壌改
質剤として使用できなくなってしまう。一方、酸基の量
がこれより低いと透水性、吸水性（特に電解質水溶液に
対して）が低下し、これに続く塩形成、例えばカリウム
又はアンモニウムのイオン交換処理が進まず、有効な土
壌改質剤とならない。

【００４５】上記酸処理は、以下の条件で行うことによ
り、当該高分子材料に所定量のイオン基を導入すること
が可能となる。

【００４６】酸処理の反応温度は、有機溶媒の使用の有
無で大きく異なるが、概ね０〜２００℃であり、好まし
い反応温度は３０〜１２０℃である。反応温度が低すぎ
ると反応速度が遅くなり実用的でないと共に、良好な性
能を有するが土壌改質剤得られなくなる。また、反応温
度が高すぎると、熱分解により当該高分子材料の分子鎖
が切断されやすくなり、水に対して溶解してしまう。

【００４７】反応時間は、反応温度によって大きく異な
るが、概ね１分間〜４０時間であり、好ましくは５分〜
２時間である。反応時間が短すぎると反応が十分に進行
しない。また、反応時間が長すぎると生産効率が悪くな
る。

【００４８】そして、以上のようにして酸処理によって
上記高分子材料中に導入された酸基及び当該酸の残留遊
離酸を、例えばカリウム又はアンモニウムを主体にした
カチオンで中和して塩を形成することで、目的とする本
発明の土壌改質剤が得られる。なお、ここで残留遊離酸
とは、上記高分子材料を酸処理して酸基を当該高分子材
料中に酸基を導入する際に用いた酸であって、上記酸処
理反応後の残留酸のことである。

【００４９】上記酸処理の酸基及び当該酸の残留遊離酸
に塩を形成する方法としては、上記酸処理における反応
系の反応物を、まずフィルター等でろ過し、多量の水で
洗浄してから塩基性物質あるいはその塩を添加する方法
や、塩基性物質あるいはその塩の水溶液に上記反応生成
液系をそのまま加える方法等で行うことができる。

【００５０】なお、上記塩形成反応で使用する塩基性物
質あるいはその塩としては、アンモニウム、アルカリ金
属（ナトリウム、リチウム、カリウム等）やアルカリ土
類金属（マグネシウム、カルシウム等）の酸化物、水酸
化物、炭酸塩、酢酸塩、硫酸塩、リン酸塩等の化合物が
挙げられる。

【００５１】土壌改質剤に含有される残留遊離酸塩の量
は、形成された酸基が塩となされた高分子材料の乾燥重
量の０．０１重量％以上であり、好ましくは０．１重量
％以上である。残留遊離酸塩の含有量が少なすぎると、
土壌のイオン濃度に基づく浸透圧が勝り、土壌のイオン
濃度を低下させ土壌のイオンバランスを破壊するおそれ
があり、また、植物の根の吸水性を阻害するおそれがあ
る。

【００５２】以上のように、塩形成反応で得られる反応
物はゲル状であり、この後、天日、加熱、減圧、遠心、
プレス等の乾燥を行うことにより、目的とする土壌改質
剤を得ることができる。

【００５３】以上に示した処理方法により、ニトリル基
と加水分解物、及び、酸で処理されたことにより高分子
材料中に酸基が形成されるとともに当該酸基が塩とされ
てなる高分子体と、当該酸の残留遊離酸塩とを含有する
土壌改質剤を得ることができる。この土壌改質剤は、未
反応のニトリル基を有することにより非水溶性とゲル強
度の向上が得られる。また、同ニトリル基の加水分解物
と塩になった酸基により吸水性が高められ、水に対して
ゲル化することになり、更に、上記残留遊離酸塩の塩成
分が土壌に作用することにより土壌改質効果が得られ
る。

【００５４】

【実施例】ここで、実際に本発明に係る土壌改質剤とし
て実施例１〜実施例４及び比較例１の試料を作製しその
評価を行ったが、本発明はこれに限定されるものではな
い。

【００５５】〈実施例１〉濃硫酸（９６重量％）の３０
重量部中に、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−
スチレン）樹脂廃材を冷凍シュレッダーにより１６〜３
２メッシュに粉砕・分級したものの１重量部を加え、８
０℃で２０分間反応させた。なお、このＡＢＳ樹脂廃材
は、８ｍｍカセットテープガードパネルの黒色部分であ
り、スチレンが５２モル％と、アクリロニトリルが２８
モル％と、ブタジエンが２０モル％とにて構成され、さ
らに、カーボンブラックを２重量％含有するものであ
る。

【００５６】反応終了後、系中の固形物をグラスフィル
ターでろ過し、水洗の後、１規定の水酸化ナトリウム溶
液の５０重量部で中和し、さらに十分な水で水洗し、ろ
液のｐＨが８以下になったところで取り出し、循風乾燥
器にて１０５℃で２時間乾燥を行った。この操作により
黒色の固形物が得られた。

【００５７】この固形物を、当該固形物１重量部に対し
２０００重量部の純水に浸漬し、十分に膨潤させ、時々
撹拌しながら３６時間撹拌し、その上澄みを分析した。
硫酸ナトリウムの遊離量は、上記固形物の１．２重量％
であった。

【００５８】上記固形物硫黄の元素分析結果及び上記溶
出量の結果より、この固形物中のスルホン酸基は、全モ
ノマーユニット中の３３モル％であることが確認され
た。また、ナトリウムの含有量は、スルホン酸基でほぼ
等モル比であった。

【００５９】〈実施例２〉濃硫酸（９６重量％）中に、
ＳＡＮ（スチレン−アクリロニトリル）樹脂廃材を冷凍
シュレッダーにより１６〜３２メッシュに粉砕・分級し
たものの１重量部を加え、８０℃で２０分間反応させ
た。なお、このＳＡＮ樹脂廃材は、８ｍｍカセットテー
プガードパネルの透明部分であり、スチレンが６０モル
％と、アクリロニトリルが４０モル％とにて構成される
ものである。

【００６０】反応終了後、系中の固形物をグラスフィル
ターでろ過し、水洗の後、濃アンモニア水３０重量部で
中和し、十分にろ過し、循風乾燥器にて１００℃で３時
間乾燥を行った。この操作により褐色の固形物が得られ
た。この固形物について実施例１と同様の方法で分析し
た硫酸アンモニウムの遊離量は、当該固形物の２．６重
量％であった。

【００６１】また、上記固形物中のスルホン酸基は、全
モノマーユニット中の３６モル％であった。アンモニウ
ム化は、ほぼ等モルと考えられる。

【００６２】〈実施例３〉濃硫酸（９６重量％）の９０
重量部中に、ＡＢＳ樹脂廃材を冷凍シュレッダーにより
１６〜３２メッシュに粉砕・分級したものの３．５重量
部を加え、６０℃で６０分間反応させた。その後、発煙
硫酸（ＳＯ₃：６０重量％含有）の０．５重量部を追加
添加し、さらに３０分間反応を行った。なお、このＡＢ
Ｓ樹脂廃材は、パソコン筐体の白色部分であり、スチレ
ンが４６モル％と、アクリロニトリルが３９モル％と、
ブタジエンが１３モル％とから構成され、さらに、酸化
チタン１重量％を含有するものである。

【００６３】反応終了後、系中の固形物をろ過し、水洗
の後、濃アンモニア水３０重量部で中和し、ろ過し、そ
こに１規定水酸化カリウム水溶液を１０重量部注いでろ
過し、水洗いし、ろ過した。これを乾燥器にて２時間乾
燥を行った。この操作により固形物が得られた。この固
形物について実施例１と同様の方法で分析した硫酸アン
モニウムの遊離量は、当該固形物の１．９重量％であ
り、硫酸カリウムの遊離量は、上記固形物の０．９重量
％であった。

【００６４】また、上記固形物中のスルホン酸基は、全
モノマーユニット中の４２モル％であった。カリウムの
含有量は、スルホン酸基とモル比０．３５であった。残
部はアンモニウム化されていると考えられる。

【００６５】〈実施例４〉シクロヘキサンの７０重量部
に実施例１で用いたＡＢＳ樹脂廃材の３重量部を添加し
たものに、３０℃に保った状態で無水硫酸の４．２重量
部を滴下した。その後、３０±２℃の温度に保ち２時間
反応を行った。

【００６６】反応終了後、系中の固形物をろ過し、水洗
の後、乾燥を行った。これを濃アンモニア水３０重量部
で中和し、ろ過し、そこに１規定水酸化カリウム水溶液
を１０重量部注いでろ過し、水洗いした。これを乾燥器
にて２時間乾燥を行い固形物を得た。この固形物につい
て実施例１と同様の方法で分析した硫酸アンモニウムの
遊離量は、当該固形物の１．１重量％であり、硫酸カリ
ウムの遊離量は、上記固形物の０．８重量％であった。

【００６７】また、上記固形物中のスルホン酸基は、全
モノマーユニット中の２５モル％であった。カリウムの
含有量は、スルホン酸基とモル比０．４２であった。残
部はアンモニウム化されていると考えられる。

【００６８】〈比較例１〉実施例１で得られた黒色の固
形物を、この固形物１重量部に対し２０００重量部の純
水に浸漬し、十分に膨潤させ、時々撹拌しながら３６時
間放置し、ろ過した。さらに、これに純水を加え、２０
００重量部とし同様に撹拌放置を２回繰り返し、その上
澄みを分析した。硫酸ナトリウムの遊離量は、上記固形
物の９０ｐｐｍであった。これを乾燥器にて２時間乾燥
を行った。

【００６９】以上のようにして得られた実施例１〜実施
例４及び比較例１の固形物の土壌改質剤としての性能を
評価した。

【００７０】得られた固形物の土壌改質剤としての性能
評価は、横浜市内の関東ローム層の土壌に、ナス（Sola
num mclongcna L.）の５葉の苗を植えることにより行っ
た。

【００７１】実施例１〜実施例４で得られた固形物を上
記関東ローム層の土壌１００重量部に１重量部混合して
混合土壌とした。この混合土壌を苗の根元に２ｃｍ程度
盛り土し、５月上旬と６月上旬とにおける当該ナスの平
均葉数を調べた。

【００７２】実施例１〜実施例４及び比較例１で得られ
た固形物が混合された土壌での、５月上旬と６月上旬と
における当該ナスの平均葉数を表１に示す。また、固形
物の非混合土壌を同様に盛り土したものを比較例２とし
て表１中に示した。

【００７３】

【表１】

【００７４】表１から明らかなように、実施例１〜実施
例４で得られた固形物が混合された土壌での、６月上旬
におけるナスの平均葉数は、いずれも、比較例１及び比
較例２の場合に比べて多くなっていることがわかる。こ
れは、土壌中に混合された固形物が、水分を保持する機
能を有し、ナスの生育を促進したためと考えられる。特
に、その効果は、残留遊離酸塩の量が、固形物に対して
０．０１重量％以上のときに良好である。

【００７５】従って、アクリロニトリルとスチレン又は
共役ジエンとを構成ユニットとして含有する高分子材料
に対して酸処理を行い、それに引き続いて塩形成を行う
ことにより得られた高分子体と、当該酸の残留遊離酸の
塩との混合体は、土壌改質剤として優れた性能を示すこ
とがわかった。

【００７６】

【発明の効果】本発明では、植物生育を促進する土壌改
質剤を得ることができる。この土壌改質剤は、使用済み
となった廃プラスチック材から製造することができるた
め、資源の有効利用につながり、地球の環境保全に貢献
することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｋ 3/22 Ｃ０８Ｋ 3/22 3/30 3/30 3/32 3/32 Ｃ０８Ｌ 15/00 Ｃ０８Ｌ 15/00 17/00 17/00 25/12 25/12 33/20 33/20 51/04 51/04 Ｃ０９Ｋ 17/02 Ｃ０９Ｋ 17/02 Ｈ // Ｃ０９Ｋ 101:00 101:00 (72)発明者野口勉東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内Ｆターム(参考） 4H026 AA01 AA11 AB01 4J002 AC071 BC061 BN101 BN151 BN161 DA037 DD006 DE016 DE137 DF036 DG036 DG046 DH046 FD097 GA02 4J100 AB02Q AM02P AS02P AS02Q BA56H BA64H CA01 CA04 CA05 GC03 HA55 HB24 HB33 HB44 HB50 HB52 HB58 HG08 HG12 JA64 JA67

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アクリロニトリルとスチレン及び／又は
共役ジエンとを構成ユニットとして含有する高分子材料
が酸で処理されたことにより当該高分子材料中に酸基が
形成されるとともに、当該酸基が塩とされてなる高分子
体と、上記酸の残留遊離酸の塩とを含有することを特徴
とする土壌改質剤。
【請求項２】上記残留遊離酸の塩は、上記高分子体に
対して０．０１重量％以上の割合で含有されていること
を特徴とする請求項１記載の土壌改質剤。
【請求項３】上記高分子材料が、アクリロニトリル−
ブタジエン−スチレン樹脂、スチレン−アクリロニトリ
ル樹脂、アクリロニトリル−ブタジエンゴムの少なくと
も１種類以上を含有することを特徴とする請求項１記載
の土壌改質剤。
【請求項４】上記高分子材料が、使用済み樹脂からな
ることを特徴とする請求項１記載の土壌改質剤。
【請求項５】上記高分子材料が、無機顔料を含有して
いることを特徴とする請求項１記載の土壌改質剤。
【請求項６】上記無機顔料が、カーボンブラック又は
酸化チタンであることを特徴とする請求項５記載の土壌
改質剤。
【請求項７】上記酸は、スルホン酸、−ＰＯ（ＯＨ）
₂、−ＣＨ₂ＰＯ（ＯＨ）₂ の少なくとも１種類以上であ
ることを特徴とする請求項１記載の土壌改質剤。
【請求項８】上記酸は、スルホン酸であることを特徴
とする請求項１記載の土壌改質剤。
【請求項９】上記塩は、カリウム塩又はアンモニウム
塩であることを特徴とする請求項１記載の土壌改質剤。
【請求項１０】アクリロニトリルとスチレン及び／又
は共役ジエンとを構成ユニットとして含有する高分子材
料を酸で処理して酸基を形成する酸処理工程と、上記酸処理工程で上記高分子材料に形成された上記酸基
及び当該酸の残留遊離酸を塩にする塩化処理工程とを有
することを特徴とする土壌改質剤の製造方法。
【請求項１１】上記酸処理工程において、上記高分子
材料が、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹
脂、スチレン−アクリロニトリル樹脂、アクリロニトリ
ル−ブタジエンゴムの少なくとも１種類以上を含有する
ことを特徴とする請求項１０記載の土壌改質剤の製造方
法。
【請求項１２】上記酸処理工程において、上記高分子
材料が、使用済み樹脂からなることを特徴とする請求項
１０記載の土壌改質剤の製造方法。
【請求項１３】上記酸処理工程において、上記高分子
材料が、無機顔料を含有していることを特徴とする請求
項１０記載の土壌改質剤の製造方法。
【請求項１４】上記無機顔料が、カーボンブラック又
は酸化チタンであることを特徴とする請求項１３記載の
土壌改質剤の製造方法。
【請求項１５】上記酸処理工程において、上記酸は、
スルホン酸、−ＰＯ（ＯＨ）₂、−ＣＨ₂ＰＯ（ＯＨ）₂
の少なくとも１種類以上であることを特徴とする請求項
１０記載の土壌改質剤の製造方法。
【請求項１６】上記酸処理工程において、上記酸は、
スルホン酸基であることを特徴とする請求項１０記載の
土壌改質剤の製造方法。
【請求項１７】上記塩化処理工程において、上記高分
子材料に形成された上記酸基及び当該酸の残留遊離酸を
カリウム塩又はアンモニウム塩とすることを特徴とする
請求項１０記載の土壌改質剤の製造方法。