JP2002096328A - 親水性を有するｆｒｐ超微粉とその製造方法 - Google Patents
親水性を有するｆｒｐ超微粉とその製造方法Info
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- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
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- Disintegrating Or Milling (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課 題】 疎水性のＦＲＰ微粉体を親水性の微
粉に表面改質することである。 【解決手段】 疎水性を有する平均粒径約２０ミクロ
ンのＦＲＰ微粉に湿式法による超微粉砕処理を施して、
表面改質を行い、各粒子が表面を平滑化された球状体を
なす、標準偏差約２ミクロンの分布を有する平均粒径約
３ミクロンの親水性を有するＦＲＰ超微粉を得ることが
できた。
粉に表面改質することである。 【解決手段】 疎水性を有する平均粒径約２０ミクロ
ンのＦＲＰ微粉に湿式法による超微粉砕処理を施して、
表面改質を行い、各粒子が表面を平滑化された球状体を
なす、標準偏差約２ミクロンの分布を有する平均粒径約
３ミクロンの親水性を有するＦＲＰ超微粉を得ることが
できた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、産業廃棄物として
問題になっているＦＲＰを新たな資源として再生させる
技術分野に属し、従来特殊な粉砕によって得られていた
平均粒径約２０ミクロンの疎水性を有するＦＲＰ微粉を
更に発展させた親水性を有するＦＲＰ超微粉に関する。
問題になっているＦＲＰを新たな資源として再生させる
技術分野に属し、従来特殊な粉砕によって得られていた
平均粒径約２０ミクロンの疎水性を有するＦＲＰ微粉を
更に発展させた親水性を有するＦＲＰ超微粉に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＦＲＰはガラス繊維で強化した熱硬化性
プラスチックのことであり、ガラス繊維、樹脂および炭
酸カルシウム等からなる混合物の複合材料である。産業
界や民需用に幅広く活用されながら、使用済みの場合に
は難破砕性のため再利用ができず、廃棄物として殆どが
埋立処分されている。しかし、埋立処分は環境問題を引
き起こし、また燃焼させれば地球温暖化防止に逆行する
ことになる。そこで、本発明者等はダイヤモンドホイー
ルを用いたＦＲＰの微粉砕方法（特公平８−１７９５６
号公報参照）を開発し、平均粒径約２０ミクロンのＦＲ
Ｐ微粉を得ることができた。このＦＲＰ微粉の粒度分布
は図１に示したとおりである。そして、この微粉につい
てはコンクリートの骨材などとして若干の用途が開発さ
れた。しかし、このＦＲＰ微粉は疎水性を有しているた
め、他の物質との接着不良を生じ易く、用途が限定され
る欠点があった。
プラスチックのことであり、ガラス繊維、樹脂および炭
酸カルシウム等からなる混合物の複合材料である。産業
界や民需用に幅広く活用されながら、使用済みの場合に
は難破砕性のため再利用ができず、廃棄物として殆どが
埋立処分されている。しかし、埋立処分は環境問題を引
き起こし、また燃焼させれば地球温暖化防止に逆行する
ことになる。そこで、本発明者等はダイヤモンドホイー
ルを用いたＦＲＰの微粉砕方法（特公平８−１７９５６
号公報参照）を開発し、平均粒径約２０ミクロンのＦＲ
Ｐ微粉を得ることができた。このＦＲＰ微粉の粒度分布
は図１に示したとおりである。そして、この微粉につい
てはコンクリートの骨材などとして若干の用途が開発さ
れた。しかし、このＦＲＰ微粉は疎水性を有しているた
め、他の物質との接着不良を生じ易く、用途が限定され
る欠点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のＦＲ
Ｐ微粉の各粒子の疎水性を有する表面を親水性を有する
表面に改質し、ＦＲＰ微粉の用途を更に拡大するＦＲＰ
超微粉を提供するものである。
Ｐ微粉の各粒子の疎水性を有する表面を親水性を有する
表面に改質し、ＦＲＰ微粉の用途を更に拡大するＦＲＰ
超微粉を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記の平均
粒径約２０ミクロンのＦＲＰ微粉に水を加えて乳化状の
スラリーとし、これを対向する二つの流路から供給して
互いに高圧で激突させて、微粉を超微粉に粉砕すると共
に、水分を蒸発させることによって、親水性を有するＦ
ＲＰ超微粉を得ることができた。この親水性を有するＦ
ＲＰ超微粉は、各粒子が表面を平滑化された球状体をな
す、標準偏差約２ミクロンの分布を有する平均粒径約３
ミクロンの超微粉であった。
粒径約２０ミクロンのＦＲＰ微粉に水を加えて乳化状の
スラリーとし、これを対向する二つの流路から供給して
互いに高圧で激突させて、微粉を超微粉に粉砕すると共
に、水分を蒸発させることによって、親水性を有するＦ
ＲＰ超微粉を得ることができた。この親水性を有するＦ
ＲＰ超微粉は、各粒子が表面を平滑化された球状体をな
す、標準偏差約２ミクロンの分布を有する平均粒径約３
ミクロンの超微粉であった。
【０００５】
【発明の実施の形態】従来の疎水性を有するＦＲＰ微粉
は、水中に投入されても沈むことなく、水面上に浮いて
おり、水をガラス棒などで攪拌しても、或いは水に超音
波振動を与えても、沈降することはなかった。そこで、
本発明者は、このＦＲＰ微粉を、超音速ノズル（マッハ
２．５〜３．０）へ吸引させ衝突板と強制的に衝突させ
る乾式法による超音速ジェット粉砕機を用いて、更に超
微粉砕することを試みた。しかし、得られた微粉の中の
ガラス繊維の粉砕が充分でなく、図２に示すように粒度
分布のバラツキが大きく、表面改質の効果は得られなか
った。さらに、別の乾式法による粉砕機を用いて実験を
試みたが、いずれもガラス繊維の粉砕が充分でなく、粒
度分布のバラツキも大きく、効果を奏することはできな
かった。
は、水中に投入されても沈むことなく、水面上に浮いて
おり、水をガラス棒などで攪拌しても、或いは水に超音
波振動を与えても、沈降することはなかった。そこで、
本発明者は、このＦＲＰ微粉を、超音速ノズル（マッハ
２．５〜３．０）へ吸引させ衝突板と強制的に衝突させ
る乾式法による超音速ジェット粉砕機を用いて、更に超
微粉砕することを試みた。しかし、得られた微粉の中の
ガラス繊維の粉砕が充分でなく、図２に示すように粒度
分布のバラツキが大きく、表面改質の効果は得られなか
った。さらに、別の乾式法による粉砕機を用いて実験を
試みたが、いずれもガラス繊維の粉砕が充分でなく、粒
度分布のバラツキも大きく、効果を奏することはできな
かった。
【０００６】
【実施例】実施例１．そこで、本発明者は、湿式法によ
る超微粉砕アルティマイザー装置を用いて、超微粉砕を
試みた。この装置は、アルティマイザーの原理に基づ
き、液体に圧力エネルギーを与え、途中で二つの流路に
分岐させ、再度合流する部分で対向衝突させ、超微粉砕
を行う湿式粉砕装置で、図３に示すように平均粒径約２
０ミクロンのＦＲＰ微粉に水を加えて乳化状としたスラ
リーを対向する二つの流路１、２に分岐させて供給し、
ノズル３、４にて加速して、３０００ｋｇｆ／ｃｍ２の
超高圧で中央部５にて互いに激突させ、粉砕を行い、粉
砕物を側方矢印６方向に回収するもので、この装置を用
いて回収と激突の回数を重ねることによって、キャビテ
ーション現象の効果もあって、前記ＦＲＰ微粉がガラス
繊維を含めて、すべてが超微粉に粉砕されるのを確認す
ることができた。そして、この粉砕処理を施した乳化状
スラリーを、さらにスプレードライヤー装置によって、
約１５０℃でスプレー噴霧することにより、水分や揮発
性物質は蒸発し、平均粒径約３ミクロンの均一な球状粒
子からなる超微粉を得ることができた。得られた超微粉
を走査型電子顕微鏡で観察したところ、ガラス繊維が完
全に粉砕されており、超微粉の各粒子は表面が平滑で、
ほぼ均一な球状体をなし、流体のようにさらさらとして
流動性がきわめて高く、粒度分布も図４に示すように標
準偏差約２ミクロンときわめて揃った分布を示し、さら
にその再現性も高かった。特に、驚異であったことは、
平均粒径約２０ミクロンのＦＲＰ微粉が疎水性で水に浮
き、全く沈降しないのに対して、新しく得られた平均粒
径約３ミクロンのＦＲＰ超微粉が改質されて親水性を有
し、細かく軽量であるにも拘わらず、全量が即座に水に
沈むことであった。この驚くべき事実については、得ら
れた超微粉に対して、粒度分析、Ｘ線回析、赤外分析、
および廃液の水質分析を行い、再資源化記録ビデオ制作
等により確認したが、この原因は、球状体内部の粉砕さ
れたガラス繊維の周囲を、不飽和ポリエステル樹脂や炭
酸カルシウムが包み込み、それが新しい特性を発揮する
ためと思われる。
る超微粉砕アルティマイザー装置を用いて、超微粉砕を
試みた。この装置は、アルティマイザーの原理に基づ
き、液体に圧力エネルギーを与え、途中で二つの流路に
分岐させ、再度合流する部分で対向衝突させ、超微粉砕
を行う湿式粉砕装置で、図３に示すように平均粒径約２
０ミクロンのＦＲＰ微粉に水を加えて乳化状としたスラ
リーを対向する二つの流路１、２に分岐させて供給し、
ノズル３、４にて加速して、３０００ｋｇｆ／ｃｍ２の
超高圧で中央部５にて互いに激突させ、粉砕を行い、粉
砕物を側方矢印６方向に回収するもので、この装置を用
いて回収と激突の回数を重ねることによって、キャビテ
ーション現象の効果もあって、前記ＦＲＰ微粉がガラス
繊維を含めて、すべてが超微粉に粉砕されるのを確認す
ることができた。そして、この粉砕処理を施した乳化状
スラリーを、さらにスプレードライヤー装置によって、
約１５０℃でスプレー噴霧することにより、水分や揮発
性物質は蒸発し、平均粒径約３ミクロンの均一な球状粒
子からなる超微粉を得ることができた。得られた超微粉
を走査型電子顕微鏡で観察したところ、ガラス繊維が完
全に粉砕されており、超微粉の各粒子は表面が平滑で、
ほぼ均一な球状体をなし、流体のようにさらさらとして
流動性がきわめて高く、粒度分布も図４に示すように標
準偏差約２ミクロンときわめて揃った分布を示し、さら
にその再現性も高かった。特に、驚異であったことは、
平均粒径約２０ミクロンのＦＲＰ微粉が疎水性で水に浮
き、全く沈降しないのに対して、新しく得られた平均粒
径約３ミクロンのＦＲＰ超微粉が改質されて親水性を有
し、細かく軽量であるにも拘わらず、全量が即座に水に
沈むことであった。この驚くべき事実については、得ら
れた超微粉に対して、粒度分析、Ｘ線回析、赤外分析、
および廃液の水質分析を行い、再資源化記録ビデオ制作
等により確認したが、この原因は、球状体内部の粉砕さ
れたガラス繊維の周囲を、不飽和ポリエステル樹脂や炭
酸カルシウムが包み込み、それが新しい特性を発揮する
ためと思われる。
【０００７】親水性を与えられたＦＲＰ超微粉は、他の
物質との接着性が飛躍的に向上し、今後利用分野の拡大
がいろいろ考えられるが、まずこの超微粉に対して公知
の無電解メッキ加工を施すことを考えた。
物質との接着性が飛躍的に向上し、今後利用分野の拡大
がいろいろ考えられるが、まずこの超微粉に対して公知
の無電解メッキ加工を施すことを考えた。
【０００８】実施例２ ニッケル無電解メッキによるニッケルコーティング
粉の製造 材料：５ｋｇ ＦＲＰ超微粉入りの水溶液 工程：前処理工程 センシタイジング（塩化第一錫０．５ｇ／ｌ）→純水洗
浄→濾過→アクチベイテング（塩化パラジウム０．１／
ｌ）→純水洗浄→濾過→ニッケル無電解メッキ ニッケル無電解メッキの組成・条件 （組成）硫酸ニッケル ３０ｇ／ｌ （条件）液温 ５０℃ 有機酸 ３０ｇ／ｌ 撹拌 撹拌機 次亜燐酸ソーダ ２５ｇ／ｌ ＰＨ ６．２ 安定剤 ３０ ｐｐｍ 時間 ３０分 後処理工程 ニッケル無電解メッキ→純水洗浄→濾過→真空乾燥 ニッケルメッキ膜厚 約３．０００オングストローム （０．３ミクロン）
粉の製造 材料：５ｋｇ ＦＲＰ超微粉入りの水溶液 工程：前処理工程 センシタイジング（塩化第一錫０．５ｇ／ｌ）→純水洗
浄→濾過→アクチベイテング（塩化パラジウム０．１／
ｌ）→純水洗浄→濾過→ニッケル無電解メッキ ニッケル無電解メッキの組成・条件 （組成）硫酸ニッケル ３０ｇ／ｌ （条件）液温 ５０℃ 有機酸 ３０ｇ／ｌ 撹拌 撹拌機 次亜燐酸ソーダ ２５ｇ／ｌ ＰＨ ６．２ 安定剤 ３０ ｐｐｍ 時間 ３０分 後処理工程 ニッケル無電解メッキ→純水洗浄→濾過→真空乾燥 ニッケルメッキ膜厚 約３．０００オングストローム （０．３ミクロン）
【０００９】 金無電解メッキによる金コーティング
粉の製造 材料；１００ｇ 乾燥ＦＲＰ超微粉 工程；前処理工程 前記のニッケル無電解メッキの前処理工程と同じ。 ニッケル無電解メッキ→純水洗浄→濾過→金無電解メッ
キ 金無電解メッキの組成・条件 （組成）置換金メッキ （条件）液温 ８５℃ 有機酸 ３０ｇ／ｌ 撹拌 撹拌機 塩化アンモン １０ｇ／ｌ ＰＨ ７．０ 金 ２ｇ／ｌ 時間 １０分 後処理工程 金無電解メッキ→純水洗浄→濾過→真空乾燥 ニッケルメッキ膜厚 約３．０００オングストローム （０．３ミクロン） 金 メッキ膜厚 約１．０００オングストローム （０．１ミクロン）
粉の製造 材料；１００ｇ 乾燥ＦＲＰ超微粉 工程；前処理工程 前記のニッケル無電解メッキの前処理工程と同じ。 ニッケル無電解メッキ→純水洗浄→濾過→金無電解メッ
キ 金無電解メッキの組成・条件 （組成）置換金メッキ （条件）液温 ８５℃ 有機酸 ３０ｇ／ｌ 撹拌 撹拌機 塩化アンモン １０ｇ／ｌ ＰＨ ７．０ 金 ２ｇ／ｌ 時間 １０分 後処理工程 金無電解メッキ→純水洗浄→濾過→真空乾燥 ニッケルメッキ膜厚 約３．０００オングストローム （０．３ミクロン） 金 メッキ膜厚 約１．０００オングストローム （０．１ミクロン）
【００１０】 銀無電解メッキによる銀コーティング
粉の製造 材料；約０．５ｋｇ ＦＲＰ超微粉入りの水溶液 工程；前処理工程 前記のニッケル無電解メッキの前処理工程と同じ。 ニッケル無電解メッキ→純水洗浄→濾過→銀無電解メッ
キ 銀無電解メッキの組成・条件 （組成）銀鏡方法によるメッキ （条件）液温 室温 有機酸 ２０ｇ／ｌ 撹拌 撹拌機 硝酸銀 ２０ｇ／ｌ ＰＨ １０−１１ アンモニア ２０ｃｃ／ｌ 時間 ３０分 後処理工程 銀無電解メッキ→純水洗浄→濾過→真空乾燥 銀 メッキ膜厚 約３．０００オングストローム （０．３ミクロン） 重量％ ５０−７０％（銀）
粉の製造 材料；約０．５ｋｇ ＦＲＰ超微粉入りの水溶液 工程；前処理工程 前記のニッケル無電解メッキの前処理工程と同じ。 ニッケル無電解メッキ→純水洗浄→濾過→銀無電解メッ
キ 銀無電解メッキの組成・条件 （組成）銀鏡方法によるメッキ （条件）液温 室温 有機酸 ２０ｇ／ｌ 撹拌 撹拌機 硝酸銀 ２０ｇ／ｌ ＰＨ １０−１１ アンモニア ２０ｃｃ／ｌ 時間 ３０分 後処理工程 銀無電解メッキ→純水洗浄→濾過→真空乾燥 銀 メッキ膜厚 約３．０００オングストローム （０．３ミクロン） 重量％ ５０−７０％（銀）
【００１１】以上のようにして、金、銀などの金属によ
って表面を被覆された均一な粒子からなり、流動性に優
れた軽量な超微粉が得られた。次に、これらの超微粉に
通電テストを実施し、表面が完全に金属被覆された超微
粉になっているか否かの実験をした。超微粉の中に電極
を挿入し、１００Ｖで通電試験の結果、メッキする前は
絶縁体であった超微粉が１００Ｖで優れた導電性を示
し、通電テストは成功した。
って表面を被覆された均一な粒子からなり、流動性に優
れた軽量な超微粉が得られた。次に、これらの超微粉に
通電テストを実施し、表面が完全に金属被覆された超微
粉になっているか否かの実験をした。超微粉の中に電極
を挿入し、１００Ｖで通電試験の結果、メッキする前は
絶縁体であった超微粉が１００Ｖで優れた導電性を示
し、通電テストは成功した。
【００１２】
【発明の効果】本発明により、疎水性を有する平均粒径
約２０ミクロンのＦＲＰ微粉を標準偏差約２ミクロンの
分布を有する平均粒径約３ミクロンの親水性を有する超
微粉に表面改質することができた。このＦＲＰ超微粉
は、表面上に付着していた有機化合物なども分解され、
それらの一部は揮発性の物質に変えられて除去され、親
水性と共に、優れた流動性をもったものになった。その
結果、この超微粉に金属メッキを施そうとする場合、メ
ッキ層の密着度は向上することになり、公知の無電解メ
ッキ工程を経て容易にメッキを実施することが可能にな
った。このように、この発明によれば産業廃棄物として
殆どが埋立処分されていたＦＲＰ廃材が、金属メッキさ
れた軽量微粉として利用可能になるなど、その用途も今
後種々開発可能となり、環境保護や省資源化の上で、大
きな利益をもたらすことができる。
約２０ミクロンのＦＲＰ微粉を標準偏差約２ミクロンの
分布を有する平均粒径約３ミクロンの親水性を有する超
微粉に表面改質することができた。このＦＲＰ超微粉
は、表面上に付着していた有機化合物なども分解され、
それらの一部は揮発性の物質に変えられて除去され、親
水性と共に、優れた流動性をもったものになった。その
結果、この超微粉に金属メッキを施そうとする場合、メ
ッキ層の密着度は向上することになり、公知の無電解メ
ッキ工程を経て容易にメッキを実施することが可能にな
った。このように、この発明によれば産業廃棄物として
殆どが埋立処分されていたＦＲＰ廃材が、金属メッキさ
れた軽量微粉として利用可能になるなど、その用途も今
後種々開発可能となり、環境保護や省資源化の上で、大
きな利益をもたらすことができる。
【図１】従来のＦＲＰ微粉の粒度分布図である。
【図２】乾式法による微粉砕を施されたＦＲＰ微粉の粒
度分布図である。
度分布図である。
【図３】アルティマイザー湿式粉砕装置の主要部分の縦
断面斜視説明図である。
断面斜視説明図である。
【図４】湿式法による微粉砕を施された本発明のＦＲＰ
超微粉の粒度分布図である。
超微粉の粒度分布図である。
１．流路 ２．流路 ３．ノズル ４．ノズル ５．中央部 ６．矢印
Claims (3)
- 【請求項１】 各粒子が表面を平滑化された球状体をな
す、標準偏差約２ミクロンの分布を有する平均粒径約３
ミクロンの親水性を有するＦＲＰ超微粉。 - 【請求項２】 平均粒径約２０ミクロンのＦＲＰ微粉に
水を加えて乳化状のスラリーとし、これを対向する二つ
の流路から供給して互いに高圧で激突させ、微粉を超微
粉に粉砕すると共に、水分を蒸発させることを特徴とす
る親水性を有するＦＲＰ超微粉の製造方法。 - 【請求項３】 親水性を有するＦＲＰ超微粉に無電解メ
ッキにより金属コーテイングを施した軽量ＦＲＰ超微
粉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000327818A JP2002096328A (ja) | 2000-09-22 | 2000-09-22 | 親水性を有するｆｒｐ超微粉とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000327818A JP2002096328A (ja) | 2000-09-22 | 2000-09-22 | 親水性を有するｆｒｐ超微粉とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002096328A true JP2002096328A (ja) | 2002-04-02 |
Family
ID=18804774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000327818A Pending JP2002096328A (ja) | 2000-09-22 | 2000-09-22 | 親水性を有するｆｒｐ超微粉とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002096328A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007301509A (ja) * | 2006-05-12 | 2007-11-22 | Sugino Mach Ltd | 微粒化装置 |
| JP2008272723A (ja) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Miike Iron Works Co Ltd | 微細化物含有水の製造方法及び製造装置、製造した微細化物含有水の使用方法 |
-
2000
- 2000-09-22 JP JP2000327818A patent/JP2002096328A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007301509A (ja) * | 2006-05-12 | 2007-11-22 | Sugino Mach Ltd | 微粒化装置 |
| JP2008272723A (ja) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Miike Iron Works Co Ltd | 微細化物含有水の製造方法及び製造装置、製造した微細化物含有水の使用方法 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080422 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081028 |