JP2008050534A - 硬化性材の添加粒体 - Google Patents

Abstract

【課題】廃電線を廃棄するのではなく、破砕し、アスファルト等のような多量に使用するもので、塗布や成型した後硬化する物質に添加して使用するが、単に混合するだけでは、破砕物とアスファルト等の接着が悪く、わずかしか混合できないだけでなく、破砕物が離脱、飛散することが多い。更に、このような弾性を有するものをアスファルト等に添加すると転圧や閉め固めがほとんどできない。そこで、アスファルト等の硬化性材に添加したときに離脱や飛散が少なく、かつ転圧や閉め固めも可能な硬化性材の添加粒体を提供する。
【解決手段】架橋ポリエチレンを破砕したものを心材とし、樹脂による接着又は心材軟化による融着により、周囲に粉体が固着されているもの。
【選択図】 図１

Description

本発明は、硬化性材の添加粒体に関するものである。

最近、電線、特に高圧電線交換時に発生する廃電線の処理が問題となってきている。この廃電線は被覆材と銅線、及びその他の付着物や添加物で構成されている。この廃電線のなかの銅線は抜き取って再利用される。そして、銅線以外のものは廃棄される。廃棄は埋め立てや焼却処理である。

しかしながら、埋め立てはその場所が激減しており、現実的には難しい。また、焼却処理は二酸化炭素の発生やダイオキシンの問題等があり好ましくない。よって、このような廃棄物をできるだけ再利用することが望まれている。

このようなプラスチックやゴムのようなものはその再利用が非常に難しく、熱可塑性のものでは、再度加熱して溶融し再成型することも考えられる。例えば、ポリエチレンテレフタレートでは、ボトルの廃材から繊維を作ることも行なわれている。
しかし、電線の廃材で架橋ポリエチレン製のものは、架橋されているため、完全に溶融して再成型することはほぼ不可能である。

また、非常に細かく粉砕し、それを燃料にすることも行なわれているが、これも不純物を除去しなければならないし、上記したとおり燃焼の問題も多い。

このような架橋ポリエチレンは、電線の廃材に限らず、各種パイプとして、又はフォームとしても多量に使用されている。これらの処理についても問題は同じである。

そこで、本発明者は、この廃電線を廃棄するのではなく、破砕し、アスファルト等のような多量に使用するもので、塗布や成型した後硬化する物質に添加して使用することを発想した。しかし、単に混合するだけでは、破砕物とアスファルト等の接着が悪く、わずかしか混合できないだけでなく、破砕物が離脱、飛散することが多い。更に、このような弾性を有するものをアスファルト等に添加すると転圧や閉め固めがほとんどできない。

そこで、アスファルト等の硬化性材に添加したときに離脱や飛散が少なく、かつ転圧や閉め固めも可能な硬化性材の添加粒体を提供する。

以上のような現状に鑑み、本発明者は鋭意研究の結果本発明硬化性材の添加粒体及びセメント、アスファルトを完成したものであり、その特徴とするところは、架橋ポリエチレンを破砕したものを心材とし、樹脂による接着又は心材軟化による融着により、周囲に粉体が固着されている点にある。

硬化性材とは、アスファルトや樹脂、セメント等のように液体、スラリー、懸濁液等の流動物であって、放置すれば硬化するものをいう。このようなものは、通常種々の添加物が添加されている。硬化材の物性、用途等によって、骨材、顔料、その他のものが混合されている。
本発明でいう添加粒体は、この硬化性材の混合して使用するもので粒状のものである。勿論、その他の通常の添加材は混合してもしなくてもよい。

次に芯材について説明する。ここでは、芯材として電線被覆材の廃材を使用するのがポイントである。
電線の絶縁材料は、低圧用途では加工性や難燃性に優れたＰＶＣが多く使用されているが、高圧配電線、高圧引込み線、地中ケーブル等の高圧・超高圧用途では電気特性や機械特性に優れた架橋ポリエチレンが使用されている。
この架橋ポリエチレンは、ポリエチレンの分子間に架橋を行ない網状の分子構造にしたものである。架橋は過酸化物架橋、シラン架橋、電子線照射架橋等の通常の方法でよい。前記した通り、架橋ポリエチレンは、通常のポリエチレンと比較して耐熱性、機械的性能が優れており、同時に電気的な諸性能はポリエチレンと変わらない。

この架橋ポリエチレン製の電線被覆材でも架橋ポリエチレンのみで構成されているものは少ない。絶縁用の紙や布その他のものが含まれているものがある。本発明では、そのようなものを除く必要はない。それらも含めて周囲に粉体を固着するためである。
さらに、架橋ポリエチレンから外れたもの（布やわずかな銅線その他）であっても同様に除く必要はない。同じように周囲に粉体が固着されたものであれば、量もわずかであり混合されていても問題はない。

ここで前記した架橋ポリエチレンを破砕する。このとき、銅線は除去するが、その他のものは付着または混合していてもよい。
破砕の方法は、通常の破砕機等で破砕してもよい。破砕の形状は、破砕した状態のままでも、整形してもよい。整形する場合、例えば、球状、扁平状、その他どのような形状でもよい。
また、破砕した状態のままでも種々の形状になる。厚みのある円筒体の一部であり、被覆電線の外側アール形状が残った形状でもよい。即ち、立体的な扇形のような形状である。この形状が閉め固めしやすく、また硬化体全体の弾性も優れている。

破砕又は整形したサイズは、特に限定しないが１〜３０ｍｍ程度である。また使用する場合には、種々のサイズのものを混合してもよい。

この芯材に粉体を接着用樹脂によって接着する。
樹脂としては、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂（ＭＭＡ等）、ポリエステル樹脂等どのようなものでもよい。

芯材に樹脂を付着させる方法は、噴霧、塗布、浸漬、容器内での攪拌等どのような方法でもよい。付着厚みも粉体が固着できる程度であればよく、厚く付着させる必要はない。

ここでいう粉体とは、セメント、炭酸カルシウム、シリカ、セラミック、珪砂、等の無機系の粉体、プラスチック粉体等の有機系の粉体等でよい。粉体であるため、そのサイズは０．０１μｍ〜１ｍｍ程度である。この粉体は複数種混合して用いてもよい。

芯材に樹脂を付着させた後、粉体を付着させる方法について述べる。
例えば、樹脂コーティングした芯材を粉体中を転がす、または芯材に粉体を噴霧する、粉体の入った容器に芯材を入れて攪拌する等である。要するに、粘着性又は接着性のある表面に粉体を付ければどのような方法でもよい。
この粉体固着作業は１回でも複数回行なってもよい。

このように本発明粒体は、樹脂を塗布した後、粉体をその上から付着させているため、最外部の粉体のほとんど又は全部はその一部が樹脂から突出している。よって、粉体を樹脂と混合したものを芯材に塗布したものとは根本的に異なる。また、樹脂に完全に埋没してしまうと、硬化性材からの離脱や飛散を防止する効果も大きくないと考えられる。

また、本発明では、粉体を芯材に固着させる方法として、樹脂を使用しない方法もある。即ち、芯材（少なくともその表面）を加熱し、表面を融解又は軟化させ、粘着性が出た状態で、上記の粉体固着を行なうのである。請求項１でいう融着はこの意味である。
この加熱温度は芯材表面が少し粘着性がでればよいため、その材質や付着させる粉体のサイズ等によって決めればよい。

更に本発明の態様として、この粉体が固着された添加粒体の全体の比重を１以上にすることもよい。これは、心材としても架橋ポリエチレンの比重が０．９〜１程度であるため、種々の硬化性材に添加するときに沈降せず浮くこととなる。浮遊物は混合が難しくなる。そこで、粉体の固着によって、全体の比重を１以上にすることが好ましい。これは、比重１以上の粉体をある程度以上固着させることによって可能となる。その量等は粉体の比重によって決めればよい。要するに全体としての比重が１以上になればよい。

本発明の添加粒体は、上記した如く種々の硬化性材に混合できる。それも単なるゴムやプラスチックでは混合きないような量も可能となる。例えば、アスファルトでは、単なるゴムチップ等では２〜３重量％程度であったが、本発明添加粒体では、８〜１０重量％は十分可能である。

本発明添加粒体には、次のような大きな利点がある。
（１） 芯材が弾性を有する架橋ポリエチレンであるため、硬化性材が硬化した後も全体として弾性を有するようになる。これによって全体の強度が大きく改善された。
（２） アスファルト等に多量に混合できるため、多量の廃電線等の処理が可能になり、産業廃棄物としての処理量を減少させることができる。
（３） 本発明添加粒体を混合した硬化性材を成型硬化したものは、従来の同種の硬化性材が硬化したものと比較して非常に強度が高い。

以下好適な実施例に基づいて本発明をより詳細に説明する。

図１は、本発明添加粒体１の１例を示す断面図である。廃電線の破砕物である芯材２の表面に樹脂層３があり、その周囲に粉体４が固着している。図２は、その表面付近の部分拡大図である。樹脂層３の上方（周囲側）に粉体４が少なくとも頂部が出た状態で固着されている。勿論、一部の粉体は完全に埋没しているものもある場合もある。

これらの図から明らかなように、表面に非常に小さな粉体が多数露出しているため表面積が大きくなるだけでなく、凹凸によって大きな抵抗ともなる。また、粉体の種類を、混合する硬化性材によって適当なものを選べば、より強固に接着できることとなる。

次に種々の架橋ポリエチレンで本発明添加粒体を作成した。
添加粒体１
架橋ポリエチレン：ＣＶケーブル絶縁体
接着剤：ウレタン樹脂
粉体：セメント粉
添加粒体２
架橋ポリエチレン：ＯＣ電線縁体
接着剤：エポキシ樹脂
粉体：シリカ粉体
添加粒体３
架橋ポリエチレン：温水パイプ
接着剤：なし（融着）
粉体：珪砂

これらの添加粉体１〜３を、アスファルト等種々の硬化性材に添加してその効果を比較した。その結果を表１に示す。添加量は、アスファルト等の硬化成分混合物全重量１００部に対して、１５重量部とした。
そして比較例として、添加粉体に代えて同じ心材をそのまま（粉体を固着せず）使用したものを用いた。

表１から、種々の硬化性材において効果があり、粉体を固着しない心材単体のものと比較して大きな効果があった。

本発明添加粒体の１例を示す断面図である。 図１の表面付近の部分拡大図である。

符号の説明

１ 添加粒体
２ 芯材
３ 樹脂層
４ 粉体

Claims (8)

1. 架橋ポリエチレンを破砕したものを心材とし、樹脂による接着又は心材軟化による融着により、周囲に粉体が固着されていることを特徴とする硬化性材の添加粒体。
2. 粉体固着後の比重が１以上である請求項１記載の硬化性材の添加粒体。
3. 上記架橋ポリエチレンが、電線絶縁材、温水パイプ等の架橋ポリエチレン管、断熱材等に使用される架橋ポリエチレンである請求項１又は２記載の硬化性材の添加粒体。
4. 該電線被覆材に付着した紙を含んだ状態で破砕し、心材としたものである請求項１〜３記載の硬化性材の添加粒体。
5. 該電線被覆材の破砕したものの形状は、厚みのある円筒体の一部であり、被覆電線の外側アール形状が残った形状である請求項４記載の硬化性材の添加粒体。
6. 最外部の粉体のほとんど又は全部はその一部が樹脂から突出しているものである請求項１〜５記載の硬化性材の添加粒体。
7. 請求項１記載の硬化性材の添加粒体を混合したことを特徴とする架橋ポリエチレン添加セメント。
8. 請求項１記載の硬化性材の添加粒体を混合したことを特徴とする架橋ポリエチレン添加アスファルト。
   

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