JP2007238887A

JP2007238887A - 再生塩ビ防水シートの製造方法

Info

Publication number: JP2007238887A
Application number: JP2006067091A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Kikuchi; 雅史菊池; Akio Koyama; 明男小山; Yohei Sawada; 洋平澤田; Kichinosuke Amimoto; 吉之助網本; Takao Nishishita; 孝夫西下; Yutaka Akaboshi; 裕赤星; Kazuko Ito; 和子伊藤
Original assignee: Meiji University
Current assignee: Meiji University
Priority date: 2006-03-13
Filing date: 2006-03-13
Publication date: 2007-09-20

Abstract

【課題】強度特性に優れた再生塩ビ防水シートの製造方法を提供する。
【解決手段】１種あるいは互いに異なる２種以上の塩ビ樹脂含有廃材をそれぞれ３００μｍ以下に粉体化した粉体混合物と、バージン塩ビ樹脂と、可塑剤と、を混合してシートを形成する工程を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、再生塩ビ防水シートの製造方法に関する。

最近のリサイクル技術の発達に応じて、塩ビ樹脂含有廃材のリサイクルが広く進められてきており、一部では既に塩ビ樹脂含有材の再生材料や製品が市場に供給されつつある。

一方、塩ビ樹脂含有材の中に、ＪＩＳＡ６００８に規定される塩ビ防水シートがあり、この塩ビ防水シートは、塩ビルーフィングシートとも呼ばれ、屋根の防水等、通常屋外で使用されるため、必要とされる性能、特に、引張り強さと伸び率に対して通常の塩ビ材に比べて高い性能が要求される。したがって、従来は再生塩ビ防水シートは製造されていなかった。
山部亮一、井村惠一、「複合塩ビ系防水シートのリサイクル可能性の検討」、日本建築学会大会学術講演梗概集、２０００年９月、Ｎｏ．１０４３、Ｐ８５

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、強度特性に優れた再生塩ビ防水シートの製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る再生塩ビ防水シートの製造方法は、塩ビ樹脂含有廃材を３００μｍ以下に粉体化した粉体と、バージン塩ビ樹脂と、可塑剤と、を混合してシートを形成する工程を備える。
これによれば、３００μｍ以下の粉体を用いているので、混合での分散性がよくなり、十分な強度の塩ビ防水シートが得られる。

また、上記粉体は、互いに異なる２種以上の塩ビ樹脂含有廃材の３００μｍ以下の粉体の混合物であることが好ましい。

本発明者らの知見によれば、沢山の種類がある塩ビ樹脂含有廃材の中には、農業用塩ビシート（農ビ）等、高い配合率でバージン塩ビ樹脂及び可塑剤と混合しても、塩ビ防水シートに必要な十分な特性が得られるものがある一方、ホモジニアスタイル等、低い配合率でしかバージン塩ビ樹脂及び可塑剤と混合できないものがあることが判明した。
また、塩ビ樹脂含有廃材の排出量は、時代、季節、場所等により各種類毎に大きく変動する。したがって、特定の一種の塩ビ樹脂含有廃材のみを用いて塩ビ防水シートを長期安定的に大量に製造することは困難である。
したがって、複数種の塩ビ樹脂含有廃材の混合粉体を用いると、これらを好適に組み合わせることにより、十分な引張り強さと伸び率を要求される塩ビ防水シートを長期安定的に製造することができる。また、再生樹脂の配合率を高くし易い。

強度特性に優れた再生塩ビ防水シートの製造方法が提供される。

本実施形態のフローを図１を参照して説明する。塩ビ樹脂含有廃材は、大別すると、可塑剤含有率が少ない例えば５ｗｔ％未満の硬質塩ビ樹脂含有廃材１０と、可塑剤含有率が多い例えば１０ｗｔ％以上の軟質塩ビ樹脂含有廃材１２に分けられる。

硬質塩ビ樹脂含有廃材１０としては、例えば、塩ビ管継ぎ手（例えば塩ビ樹脂１００重量部、可塑剤０重量部、充填剤・添加剤２〜３重量部）、塩ビホモジニアスタイル（例えば塩ビ樹脂２５〜３５重量部、可塑剤８重量部、充填剤６０〜７０重量部）等の廃棄物が挙げられる。

軟質塩ビ樹脂含有廃材１２としては、タイルカーペットの塩ビバッキング材（例えば塩ビ樹脂１２〜２０重量部、可塑剤１３重量部、充填剤６７〜７５重量部）、長尺塩ビシート（例えば、塩ビ樹脂３０〜４０重量部、可塑剤１４．７重量部、充填剤４０〜５０重量部）、塩ビ壁材（例えば、塩ビ樹脂３０〜４０重量部、可塑剤２０重量部、充填剤４０〜４５重量部）、農業用塩ビシート（いわゆる農ビ）（例えば、塩ビ樹脂１００重量部、可塑剤５０重量部）等の廃棄物が挙げられる。

そして、ステップＳ２０及びステップＳ２２で、それぞれ粉体化及び必要に応じて繊維等の異物の除去を行う。粉体化は、例えば、切削装置等により可能である。ここで、平均粒径３００μｍ以下、好ましくは２００μｍ以下に粉体化することが必要である。また、異物の除去は、風篩等により可能である。特に、塩ビ樹脂含有廃材粉中の、塩ビ樹脂（共重合体等を含む）、充填剤、可塑剤、滑材、安定化剤等から構成される塩ビ樹脂コンパウンド成分以外の繊維（パルプ含む）等の異物を０．５重量％以下にすることが好ましい。

さらに、バージン塩ビ樹脂１４及び可塑剤１６を用意する。バージン塩ビ樹脂の重合度等の物性は特に限定されず、共重合体等を含んでもよい。可塑剤も特に限定されず、例えば、ＤＩＤＰ、ＤＯＰ等が挙げられる。また、必要に応じて添加剤１８として、紫外線吸収剤等の安定剤、エポキシ化大豆油等の滑剤、炭酸カルシウム等の充填剤等を用意する。

そして、ステップＳ３０において、塩ビ樹脂含有廃材粉、バージン塩ビ樹脂、可塑剤、及び必要に応じ他の添加剤を混合器内で混練してそれぞれを十分に分散させる。混練は公知の混練装置、例えば、ヘンシェルミキサーやバンバリミキサーを用いてすることができる。ここで、塩ビ樹脂含有廃材粉として、１種の塩ビ樹脂含有廃材の粉を用いても良いが、異なる２以上の塩ビ樹脂含有廃材の粉の混合物を用いることが好ましい。異なる２以上の塩ビ樹脂含有廃材の組合せとしては、軟質塩ビ材と硬質塩ビ材との組合せに限られず、軟質塩ビ材同士でもよく、硬質塩ビ材同士でもよく、要は、互いに異なる組成の塩ビ樹脂含有廃材粉の混合物であればよい。なお、各塩ビ樹脂含有廃材粉を互いに混合してもよく、２種以上の塩ビ樹脂含有廃材を混合した上で一緒に粉体化しても良い。

組み合わせ方は特に限定されず、伸び率向上に資する軟質塩ビ材と、強度向上に資する硬質塩ビ材との組み合わせ等、組成の異なる塩ビ樹脂含有廃材粉同士をうまく組み合わせることにより塩ビ樹脂含有廃材の配合率を高めつつ上述の特性の実現が容易に可能となる。

具体的には、例えば、試行錯誤的に好適な組合せ及び配合比を見出すことができる。また、各組み合わせにおける好適な配合比はある程度予測することができる。具体的には、バージン樹脂及び可塑剤と、塩ビ樹脂含有廃材粉とを混合した再生塩ビ樹脂において、引張強度や伸び率等の特性は、混合比率に対してほぼリニアな挙動を示す、すなわち、これらの特性には加成性がある。これは、複数の塩ビ樹脂含有廃材粉を配合した場合でも同じである。即ち、各成分ｎの配合割合をＸ_ｎとし、各成分の特性に及ぼす寄与係数をＡ_ｎとした時に、特性Ｙ＝Ａ_１Ｘ_１＋Ａ_２Ｘ_２＋…＋Ａ_ｎＸ_ｎと表すことができる。したがって、予め、バージン塩ビ樹脂及び可塑剤と、塩ビ樹脂含有廃材粉と、を異なる比率で配合した複数の再生樹脂の各特性を調べて寄与係数Ａｎを求めておくと、バージン樹脂及び可塑剤と、一種又は複数種の塩ビ樹脂含有廃材粉とを混合した場合に現れる特性を予測可能である。

そして、組み合わせ方を工夫することにより、塩ビ樹脂含有廃材粉率＝（塩ビ樹脂含有廃材粉重量／（バージン塩ビ樹脂重量＋可塑剤重量＋塩ビ樹脂含有廃材粉重量）を２０〜８０ｗｔ％とすることもできる。

続いて、ステップＳ４０において、混練組成物のシート化を行う。シート化は、公知の方法、例えば、押出し成形、カレンダ成形、高密度化が容易なダブルベルト熱圧成形等により行うことができる。これにより、再生単層塩ビ防水シート２０が完成する。

なお、この再生単層塩ビ防水シート２０を用いて、例えば、塩ビ樹脂層の間に繊維層を挟んだ等の積層構造の再生積層塩ビ防水シート３０を作成しても良い。少なくともいずれかの塩ビ樹脂層に、上述の再生単層塩ビ防水シート２０を用いればよい。表面層のみバージン塩ビ防水シート２４とし、１又は複数の下層に再生単層塩ビ防水シート２０を用いることも好ましい。例えば、図１のように塩ビ表面層Ａ／塩ビ中間層Ｂ／繊維層Ｃ／塩ビ中間層Ｄ／塩ビ裏面層Ｅのような構成の積層構造の場合には、特に、表面層Ａをバージン塩ビシート２４とし、中間層Ｂ，Ｃ及び裏面層Ｅを再生単層塩ビ防水シート２０とし、繊維層Ｃに不織布やガラス繊維シートを使用すればよい。もちろん、表面層Ａを再生単層防水塩ビシート２０とすることも可能である。

塩ビ防水シートにおいては、ＪＩＳＡ６００８に記載されているように、引張り強度が１０Ｎ／ｍｍ^２以上、伸び率が２００％以上という極めて高い特性が要求されるが、上述の製造方法によれば、上述の特性が達成可能である。また、塩ビ樹脂含有廃材の入手量は、時代、季節、地域等により大きく変動するので特定の塩ビ樹脂含有廃材を選択的に使用するのでは、長期安定的な再生塩ビ防水シートの供給は困難な場合が多い。しかしながら、２種以上の塩ビ樹脂含有廃材を組み合わせることにより長期安定的に高品質の再生塩ビ防水シートの製造も可能となる。

（実施例Ａ１〜Ａ１３）
平均重合度１１００の塩ビバージン樹脂ＭＴ−１１００を１００重量部と、可塑剤（ＤＩＤＰ）を６０重量部と、図２に示す単一種の塩ビ樹脂含有廃材粉と、を混練し、シート化して単層シートを作成し、引張り強度及び伸び率を測定した。
（比較例１〜３）
樹脂として、図２に示すように、バージン塩ビ樹脂のみ（比較例１）、又は、塩ビ樹脂含有廃材粉のみを用いた（比較例２〜３）以外は実施例１と同様にした。
（実施例Ｂ１〜Ｂ２３）
樹脂として、図３に示す複数種の塩ビ樹脂含有廃材の混合粉体を採用する以外は実施例１と同様とした。

なお、各塩ビ含有材廃材の重量組成は、農ビ（塩ビ樹脂１００部、可塑剤５０部）、塩ビ管継ぎ手（塩ビ樹脂１００部、充填剤０部）、塩ビ壁紙（塩ビ樹脂１００部、可塑剤４７〜４８部、充填剤１００部、添加剤３６部）、タイルカーペットの塩ビバッキング材（塩ビ樹脂１００部、可塑剤８２部、充填剤４０７部）、長尺塩ビシート（塩ビ樹脂１００部、可塑剤４２部、充填剤１２９部）、塩ビホモジニアスタイル（塩ビ樹脂１００部、可塑剤２７部、充填剤２１７部）である。また、図３中の塩ビ樹脂含有廃材粉配合比は重量基準である。また、いずれの例でも塩ビ樹脂含有廃材粉の平均粒径は篩により３００μｍ以下とした。

図２及び図３の結果に示すように、実施例Ａ１〜Ａ１３，実施例Ｂ１〜Ｂ２３では、引張強度が１０Ｎ／ｍｍ^２以上、伸び率が２００％以上を満たし、塩ビ防水シートとして十分であった。また、一部の例では塩ビ樹脂含有廃材粉率８０％も可能であった。また、実施例Ｂ１〜Ｂ２３では種々の塩ビ樹脂含有廃材粉を組み合わせることになるので、ある塩ビ樹脂含有廃材に依存することが無いので、長期安定的な供給が可能である。
なお、例えば、比較例１〜３等や、実施例Ａ５〜Ａ７等によれば、塩ビ樹脂含有廃材粉の濃度増加に応じて引張強度や伸び率がほぼリニアに変化することがわかる。

図１は、本実施形態に係る再生塩ビ防水シートの製造方法を説明するフロー図である。図２は、実施例Ａ１〜Ａ１３，比較例１〜３の条件及び結果を示す表である。図３は、実施例Ｂ１〜２３の条件及び結果を示す表である。

Claims

塩ビ樹脂含有廃材を３００μｍ以下に粉体化した粉体と、バージン塩ビ樹脂と、可塑剤と、を混合してシートを形成する工程を備える、再生塩ビ防水シートの製造方法。
前記粉体は、互いに異なる２種以上の塩ビ樹脂含有廃材の３００μｍ以下の粉体の混合物である請求項１に記載の再生塩ビ防水シートの製造方法。