JP2006051482A

JP2006051482A - プラスチックスの粉砕方法

Info

Publication number: JP2006051482A
Application number: JP2004260289A
Authority: JP
Inventors: Fumiyoshi Saito; 文良齋藤; Tsutomu Terui; 勉照井; Kiyoshi Kosakata; 潔小坂田
Original assignee: ICS Co Ltd
Current assignee: ICS Co Ltd
Priority date: 2004-08-12
Filing date: 2004-08-12
Publication date: 2006-02-23

Abstract

【課題】プラスチックスと金属とで構成される多層膜を形成し、該多層膜を自粉砕方式の粉砕機によって微粉化することを特徴とするプラスチックスの粉砕方法において、プラスチックス粉末と金属との分離を容易にする。
【解決手段】
該金属と反応する化合物又は／及び元素を加えて粉砕を行うことにより、金属を分離が容易な化合物とする。

Description

本発明は、通常の方法によっては粉砕が困難な強靭且つ高弾性なプラスチックス或いは低融点なプラスチックス又は展延性に富む金属の粉砕方法に関するものである。

プラスチックスの粉末は、工業中間原料として極めて重要なものであるが、強靭且つ高弾性なプラスチックス或いは低融点で衝突熱等によって相互に融着し易いプラスチックスは、通常使用される衝撃作用を主体とした方法或いは媒体を使用した摩砕方法では粉砕が困難である。これらの材料に対しては、特殊な剪断方式或いは冷凍の併用による方式が採用されるが、装置及び操業上コストの上昇は避けがたく、更に、これらの方法によっても粒径１０μｍ前後の微細粉末を得る事は極めて困難である。本発明者は、強靭且つ高弾性なプラスチックス特にポリイミド類の粉砕について研究中、ポリイミド単体では粉砕が困難であるが、ポリイミド薄膜に銅薄膜を蒸着したものを１ｃｍ角程度に裁断し、これを自粉砕方式の粉砕機に供給することにより、容易に粒径１０μｍ程度の微細粉末が得られることを発見した。この理由については未だ明らかではなく、如何なる理論にも拘束されることを好むものではない。この事実に基づき更に検討を重ねた結果、本発明者らは、更に広い範囲でプラスチックスと金属との組み合わせで多層膜を形成し、通常の衝撃作用を主体とする方法によって、強靭且つ高弾性なプラスチックス或いは或いは低融点で衝突熱等によって相互に融着し易いプラスチックスを容易に粒径１０μｍ前後の微細粉末にまで粉砕する手段を提案した。（特開２００３−１３９６３６）
特開２００３−１３９６３６

しかし、上記の金属・プラスチックス複合膜を使用する方法では、一部金属とプラスチックスとの接合物の粉末を生じること等のため金属とプラスチックスとの分離が必ずしも十分ではない難点があった。

本発明者は上記の課題を解決するため、粉砕と同時に、又は一旦粉砕を行った後に、金属と適宜な化学種とを固体反応させ、金属とプラスツックスとの分離を促進する方法を検討し、以下の発明を行った。
（１）プラスチックスの膜（２種以上のプラスチックスより成る複層プラスチックス膜を含む。以下同様）と金属膜とを密着させてプラスチックスと金属とで構成される多層膜を形成させ、該多層膜を粉砕機によって微粉化することを特徴とするプラスチックスの粉砕方法において、該金属と反応する元素（１種若しくは複数種）又は／及び該元素（１種若しくは複数種）の化合物を該多層膜又は該多層膜を微粉化したものと共に粉砕機中に供給することを特徴とするプラスチックスの粉砕方法。
（２）（１）記載のプラスチックスの粉砕方法において、該金属と反応する元素（１種若しくは複数種）又は／及び該元素（１種若しくは複数種）の化合物を該多層膜を微粉化したものと共に粉砕機中に供給する場合、該多層膜を微粉化したものの９５％以上が粒径が３０μｍ以下であることを特徴とするプラスチックスの粉砕方法。
（３）（１）記載のプラスチックスの粉砕方法において、該金属と直接には反応しない元素（１種若しくは複数種）又は／及び該元素（１種若しくは複数種）の化合物をも粉砕機中に供給することを特徴とするプラスチックスの粉砕方法。
（４）（１）〜（３）記載の何れかの粉砕方法において、粉砕が密閉空間内で行われることを特徴とするプラスチックスの粉砕方法。
（５）（４）記載の粉砕方法において、該密閉空間が不活性ガスで満たされていることを特徴とするプラスチックスの粉砕方法。
（６）（１）記載のプラスチックス膜の厚さが１〜５００μｍ好ましくは５〜１００μｍであり、金属薄膜の厚さが１〜１００μｍ好ましくは５〜２０μｍであるプラスチックスの粉砕方法。
（７）（１）記載のプラスチックスがポリイミド或いはポリイミドのコポリマー、またはアラミド或いはアラミドのコポリマー、若しくは前４者に準ずる高強靭性・高弾力性を有するものであるプラスチックスの粉砕方法。
（８）（１）記載のプラスチックスがポリプロピレンまたはポリエチレン若しくは前２者に準ずる低融点のものであるプラスチックスの粉砕方法。
（９）（１）記載のプラスチックスの膜が、（７）または（８）記載のプラスチックスと、金属と該プラスチックスとを接合するエポキシ樹脂系等の接着剤とによって構成されるものであるプラスチックスの粉砕方法。
（１０）（１）〜（５）記載の金属が銅または銅合金若しくは銅又は銅合金を主体とするものであるプラスチックスの粉砕方法。
（１１）（１）〜（５）記載の金属が錫又は錫合金若しくは錫または錫合金を主体とするものであるプラスチックスの粉砕方法。
（１２）（１）〜（５）記載の金属が亜鉛又は亜鉛合金若しくは亜鉛又は亜鉛合金を主体としたものであるプラスチックスの粉砕方法。
（１３）（１）〜（５）記載の、金属と反応する化合物又は／及び元素が、イオウ化合物又は／及びイオウであるプラスチックスの粉砕方法。
（１４）（３）記載の、該金属と直接には反応しない元素又は／及び化合物が、粉末状の鉄又は／及びアルミニウムであるプラスチックスの粉砕方法。
（１５）（１）〜（５）記載の何れかの粉砕方法によって得られた粉末から、比重分離等の物理的手段又は／及び酸処理、アルカリ処理等の化学的手段又は／及びその他の適宜な手段によって金属化合物又は／及び金属を除去し、プラスチックス粉末を得ることを特色とするプラスチックスの粉砕方法。

本発明により、従来困難とされた強靭且つ高弾性のプラスチックス或いは低融点プラスチックスの微粉砕が容易になり、重要な工業中間原料が安価・高品位な状態で供給可能となる。

本発明で使用する多層膜は通常プラスチックス及び金属の２層膜であるが、目的に応じ多層化することが出来る。この場合には２層膜を単位とした繰り返しによる構成であることが望ましい。

該２層膜の膜厚はプラスチックスが５００μｍ以下、金属が１００μｍ以下であれば粉砕が可能であるが，粉砕効率の点でプラスチックスは５〜１００μｍ・金属は５〜２０μｍであることが望ましい。多層膜の場合には、全体の膜厚が６００μｍ以下であることが望ましい。

該２層膜或いは該多層膜は、適宜の手段により、粉砕機に供給し易い大きさに裁断された後、粉砕機に供給される。通常は、１ｃｍ角前後の大きさが妥当である。供給効率を高めるため裁断前又は裁断後に該２層膜或いは該多層膜に機械的或いは熱的手段によってシワ付け或いは巻縮加工を行うことが有利であるが、この場合にも、該加工後の大きさを最大径１ｃｍ前後とすることが望ましい。

多層膜の形成方法としては、プラスチックスと金属との常温圧着または加熱圧着、適宜の接着剤の使用、プラスチックスへの金属の蒸着・溶射・電着、金属へのプラスチックスの塗装等一般に用いられる各種の方法が可能である。

本発明の対象となるプラスチックスとしては、ポリイミド及びそのコポリマー或いはアラミド及びそのコポリマーの如く強靭・高弾力性のため破砕し難いもの或いはポリプロピレンの如く低融点のため衝突により相互に接着しやすいものが主体であるが、その他のプラスチックスも一般に粉砕が可能である。

本発明で使用される金属としては、（１０）〜（１２）記載のものの他、一般に薄膜としてプラスチックスに密着させることが出来、且つこれと反応する適宜な化合物又は／及び元素が得られるものであれば適用が可能である。本発明で使用される、金属と反応する化合物又は／及び元素も（１３）記載のものの他、使用金属に対応して適宜の化合物又は／及び元素を使用することが出来る。また、本発明で使用される、該金属と直接には反応しない元素又は／及び化合物も（１４）記載のものの他、使用金属及び該金属に対応して選ばれた化合物又は／及び元素に合わせて、適宜のものを使用することが出来る。最も一般的と考えられるのは、例えばポリアミドに対して銅の薄膜を複層化したもの又は該複層化物を粉砕したものに、イオウ粉末又はイオウ粉末と鉄粉とを加えて粉砕を行い、銅を硫化することによってポリアミド粉末からの分離を容易ならしめる方法である。粉砕機中における反応に対しては、粉末粒径が小さいことが有利と考えられ、上述の特開２００３−に示した方法は容易に平均粒径１０μｍ程度のものが得られる点で本発明に適している。得られたプラスチックスと硫化銅又はプラスチックス、硫化銅及び鉄（酸化物）の混合粉末は、プラスチックスのみが著しく比重が小さいため、空気流中又は水中で容易に比重分離される。

本発明において使用される粉砕機は特に限定されないが、例えば自粉砕方式のものとしては、特開平１１−３００２２４（同軸２翼方式）、特開２００１−３２１６８４（２軸２翼方式）及び特開２００２−７９１８３（２軸２翼方式）に記載された、２枚の回転翼間に形成される対向気流中に粉砕対象を導入し、相互衝突によって微細粉末を得る形式の粉砕機は、夾雑物が少なく、容易に１０μｍ程度までの微粉砕が可能である点、特に本発明に適したものである。更に、該粉砕機は粉砕室内に浮遊する粉末を直接気流搬送し、比重の大なる粉末ほど搬送距離が短いことを利用してドライプロセスによって粉末を分級する機能を有するため、粉砕後のプラスチックス粉末の収得にも有利である。この種粉砕機は、通称トルネードミルと呼ばれる。また、一旦粉砕されたものに例えばイオウ粉末又はイオウ粉末と鉄粉を加えて固体反応を生起させる場合には、通常のボールミル、遊星ボールミル、オングミル等を使用することが出来る。

本発明は、工業原料として重要な高靭性・高弾性で粉砕が困難なプラスチックス或いは低融点で相互接着を起こしやすいプラスチックスの粉砕を容易にし、粒度の揃った粒径１０μ程度の粉末を低コストで供給することを可能にするもので、この種の分野における広い利用が期待される。。

Claims

プラスチックスの膜（２種以上のプラスチックスより成る複層プラスチックス膜を含む。以下同様）と金属膜とを密着させてプラスチックスと金属とで構成される多層膜を形成させ、該多層膜を粉砕機によって微粉化することを特徴とするプラスチックスの粉砕方法において、該金属と反応する元素（１種若しくは複数種）又は／及び該元素（１種若しくは複数種）の化合物を該多層膜又は該多層膜を微粉化したものと共に粉砕機中に供給することを特徴とするプラスチックスの粉砕方法。
請求項１記載のプラスチックスの粉砕方法において、該金属と反応する元素（１種若しくは複数種）又は／及び該元素（１種若しくは複数種）の化合物を該多層膜を微粉化したものと共に粉砕機中に供給する場合、該多層膜を微粉化したものの９５％以上が粒径が３０μｍ以下であることを特徴とするプラスチックスの粉砕方法。
請求項１記載のプラスチックスの粉砕方法において、該金属と直接には反応しない元素（１種若しくは複数種）又は／及び該元素（１種若しくは複数種）の化合物をも粉砕機中に供給することを特徴とするプラスチックスの粉砕方法。
請求項１〜請求項３記載の何れかの粉砕方法において、粉砕が密閉空間内で行われることを特徴とするプラスチックスの粉砕方法。
請求項４記載の粉砕方法において、該密閉空間が不活性ガスで満たされていることを特徴とするプラスチックスの粉砕方法。
請求項１記載のプラスチックス膜の厚さが１〜５００μｍ好ましくは５〜１００μｍであり、金属薄膜の厚さが１〜１００μｍ好ましくは５〜２０μｍであるプラスチックスの粉砕方法。
請求項１記載のプラスチックスがポリイミド或いはポリイミドのコポリマー、またはアラミド或いはアラミドのコポリマー、若しくは前４者に準ずる高強靭性・高弾力性を有するものであるプラスチックスの粉砕方法。
請求項１記載のプラスチックスがポリプロピレンまたはポリエチレン若しくは前２者に準ずる低融点のものであるプラスチックスの粉砕方法。
請求項１記載のプラスチックスの膜が、請求項７または請求項８記載のプラスチックスと、金属と該プラスチックスとを接合するエポキシ樹脂系等の接着剤とによって構成されるものであるプラスチックスの粉砕方法。
請求項１〜請求項４記載の金属が銅または銅合金若しくは銅又は銅合金を主体とするものであるプラスチックスの粉砕方法。
請求項１〜請求項４記載の金属が錫又は錫合金若しくは錫または錫合金を主体とするものであるプラスチックスの粉砕方法。
請求項１〜請求項４記載の金属が亜鉛又は亜鉛合金若しくは亜鉛又は亜鉛合金を主体としたものであるプラスチックスの粉砕方法。
請求項１記載の、金属と反応する化合物又は／及び元素が、イオウ化合物又は／及びイオウであるプラスチックスの粉砕方法。
請求項３記載の、該金属と直接には反応しない元素が、粉末状の鉄又は／及びアルミニウムであるプラスチックスの粉砕方法。
請求項１〜請求項５記載の何れかの粉砕方法によって得られた粉末から、比重分離等の物理的手段又は／及び酸処理、アルカリ処理等の化学的手段又は／及びその他の適宜な手段によって金属化合物又は／及び金属を除去し、プラスチックス粉末を得ることを特色とするプラスチックスの粉砕方法。