JP3053516B2 - 樹脂成形物の廃棄処理方法 - Google Patents

樹脂成形物の廃棄処理方法

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JP3053516B2 JP5277603A JP27760393A JP3053516B2 JP 3053516 B2 JP3053516 B2 JP 3053516B2 JP 5277603 A JP5277603 A JP 5277603A JP 27760393 A JP27760393 A JP 27760393A JP 3053516 B2 JP3053516 B2 JP 3053516B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、繊維状の無機化合物を
含有する樹脂成形の廃棄処理方法に関するものであ
り、その目的とするところは繊維状無機化合物を含有す
樹脂成形品を焼却する際に、繊維状無機化合物を環境
上無害な形状である非繊維状に変形させる処理方法を提
供することにある。
【0002】
【従来の技術】樹脂組成物の機械的性質あるいは熱特性
を向上するために、樹脂に様々な針状あるいは繊維状の
無機化合物が配合されている。特に針状の単結晶である
ウィスカーは、物質の理論値に近い強度を有しており、
これら針状の無機化合物を配合した樹脂組成物は、機械
的性質が優れたものになる。これらの無機化合物は径が
10μm以下と非常に微細であるため、これら無機化合
物を配合した樹脂は表面平滑性が向上し、外装部品に用
いた場合に塗装をせずに用いることができるので、これ
らを配合した樹脂組成物が注目されている。
【0003】しかしながら、針状あるいは繊維状の無機
化合物の使用については、アスベストと同様にその安全
性に関して問題がある。即ち、径が10μm以下、特に
3μm以下である針状の鉱物は、物質に関係なくじん肺
あるいは肺繊維症を起こす恐れが懸念されている。従っ
て、これらを用いた成形樹脂を焼却する際に、焼却後の
灰中にこれら針状あるいは繊維状の無機化合物がそのま
ま残ることになり、その廃棄処分を安全に行う必要があ
るが、このような問題を樹脂組成物の観点から解決した
先行技術は全く見あたらない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、繊維
状無機化合物を含む樹脂成形品を焼却処分する際に、成
形樹脂に含有される繊維状無機化合物を非繊維状に変形
させる方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、このよう
な事情に鑑み鋭意試験研究を重ねた結果、樹脂に大気中
で加熱されることによって酸化リンを発生する物質及び
径が10μm以下の繊維状無機化合物を均一に共存させ
ることにより、所期の目的が達成できることを見いだ
し、本発明を完遂するに至った。
【0006】本発明の実施において用いられる繊維状無
機化合物は、径が10μm以下の針状あるいは短繊維状
のものであり、その代表的なものとしては、ホウ酸アル
ミニウムウィスカー、炭化珪素ウィスカー、窒化珪素ウ
ィスカー、チタン酸カリウムウィスカー、塩基性硫酸マ
グネシウムウィスカー、硫酸カルシウムウィスカー、酸
化亜鉛ウィスカー、炭酸カルシウムウィスカー及びアル
ミナ短繊維等である。また樹脂との密着性、濡れ性及び
分散性を向上させるために、これら無機化合物の表面を
シラン系カップリング剤あるいはチタネート系カップリ
ング剤等を用いて改質して用いることができる。
【0007】本発明の実施において用いられる大気中で
加熱されることによって酸化リンを発生する物質(以
下、リン化合物という)の代表的なものとしては、赤リ
ン、黄リン、五酸化リン、オクチルジフェニルフォスフ
ェート、トリメチルフォスフェート、トリクレジルフォ
スフェート、トリエチルフォスフェート、トリブチルフ
ォスフェート、トリオクチルフォスフェート、クレジル
ジフェニルフォスフェート及びトリブトキシエチルフォ
スフェートなどが挙げられる。
【0008】本発明の実施において用いられる樹脂とし
ては、ABS樹脂、塩化ビニリデン樹脂、塩化ビニル樹
脂、酢酸ビニル樹脂、ブタジエン樹脂、フッ素樹脂、ポ
リアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド
樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、
ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレ
ン樹脂、ポリビニルエーテル樹脂、ポリアリレーン樹脂
及びメタクリル樹脂などの熱可塑性樹脂、並びにエポキ
シ樹脂、キシレン樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノー
ル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、マレイン
酸樹脂、メラミン樹脂及びユリア樹脂などの熱硬化性樹
脂などである。
【0009】本発明の樹脂組成物の製造において、樹脂
中に添加される繊維状無機化合物の配合比は樹脂100
重量部に対し0.1〜100重量部、好ましくは1〜8
0重量部の範囲である。繊維状無機化合物の添加量が
0.1重量部未満の場合は、樹脂組成物に充分な改質効
果を与えることが出来ず、また逆に100重量部を超え
るとリン化合物の添加が困難になる。
【0010】本発明の実施に当たって、樹脂に添加され
るリン化合物の配合比は、繊維状無機化合物100重量
部に対してリン換算重量で2〜300重量部、好ましく
は5〜200重量部の範囲である。繊維状無機化合物1
00重量部に対してリン換算重量が2重量部未満の場合
は、無機化合物との反応を完全に行うことができず、そ
のままの形状を残すことになり、逆に300重量部を超
える場合は、樹脂組成物そのものの機械的性質が低下す
るので好ましくない。本発明の実施においては、樹脂組
成物に通常用いられる安定剤、帯電防止剤、紫外線吸収
剤、加工助剤、滑剤、可塑剤等を添加しても差し支えな
い。
【0011】また本発明の実施に当たっては、樹脂に繊
維状無機化合物及びリン化合物を混合するには、熱可塑
性樹脂の場合は、通常Vブレンダー、スクリュー型ブレ
ンダー、ドライブレンダー、リボンブレンダー及びヘル
シェルミキサー等を用い、また熱硬化性樹脂の場合は、
通常プラネタリーミキサー、バタフライミキサー、スー
パーミル、ペイントロールミル及びサンドブラスターミ
ル等を用いて、それぞれ樹脂に両成分が均一に共存する
よう混合すべきである。
【0012】
【作用】五酸化リンは非常に優れた溶融剤であり、通常
500℃程度の温度において、ほとんど全ての無機鉱物
を溶かすことが可能である。またリンあるいはリン化合
物は、大気中において樹脂と共に加熱することにより五
酸化リンに変わる。このようなことから、両者が存在す
る状態で樹脂を燃焼させれば、繊維状無機化合物は溶か
されて安全な塊状に変形し、また燃焼により生じる物質
は燐酸塩となり、殆どの燐酸塩が安定であることから、
人体に害を及ぼすおそれが解消されると思われる。
【0013】
【実施例】
(実施例1)ポリプロピレン樹脂(商品名:ショウアロ
マーMA210、昭和電工製)100重量部、ホウ酸ア
ルミニウムウィスカー80重量部及び赤リン4重量部
(リン換算4重量部)をヘンシェルミキサーを用いて混
合し、温度180℃で射出成形し、試料片を調製した。
前記の成形物を700℃の温度で1時間保持したのち、
得られた灰分の成分を粉末X線回折法で同定し、またS
EMで形状を観察した。その結果は表1に示すとおりで
あった。
【0014】(実施例2)実施例1において、ホウ酸ア
ルミニウムウィスカーの代わりにチタン酸カリウムウィ
スカー40重量部及び赤リンの代わりにオクチルジフェ
ニルホスフェート46.0重量部(リン換算4重量部)
を用いた以外は、全く実施例1と同じ方法により処理を
行い、得られた灰分の粉末X線回折法による同定及びS
EMを用いて形状を観察したところ、その結果は表1に
示すとおりであった。
【0015】(実施例3)実施例1において、ホウ酸ア
ルミニウムウィスカーの代わりに塩基性硫酸マグネシウ
ムウィスカー20重量部及び赤リンの代わりにトリメチ
ルホスフェート18.2重量部(リン換算4重量部)を
用いた以外は、全く実施例1と同じ方法により処理を行
い、得られた灰分の粉末X線回折法による同定及びSE
Mを用いて形状を観察したところ、その結果は表1に示
すとおりであった。
【0016】(実施例4)実施例1において、ホウ酸ア
ルミニウムウィスカーの代わりに硫酸カルシウムウィス
カー10重量部及び赤リンの代わりにトリクレジルホス
フェート35.7重量部(リン換算3重量部)を用いた
以外は、全く実施例1と同じ方法により処理を行い、得
られた灰分の粉末X線回折法による同定及びSEMを用
いて形状を観察したところ、その結果は表1に示すとお
りであった。
【0017】(実施例5)実施例1において、ホウ酸ア
ルミニウムウィスカーの代わりに酸化亜鉛ウィスカー5
重量部及び赤リンの代わりにトリエチルホスフェート1
1.8重量部(リン換算2重量部)を用いた以外は、全
く実施例1と同じ方法により処理を行い、得られた灰分
の粉末X線回折法による同定及びSEMを用いて形状を
観察したところ、その結果は表1に示すとおりであっ
た。
【0018】(実施例6)実施例1において、ホウ酸ア
ルミニウムウィスカーの代わりに炭化珪素ウィスカー2
重量部及び赤リンの代わりにトリブチルホスフェート1
7.2重量部(リン換算2重量部)を用いた以外は、全
く実施例1と同じ方法により処理を行い、得られた灰分
の粉末X線回折法による同定及びSEMを用いて形状を
観察したところ、その結果は表1に示すとおりであっ
た。
【0019】(実施例7)塩化ビニル樹脂(商品名:G
EON 103EP、日本ゼオン製)100重量部、窒
化珪素ウィスカー1重量部及びトリオクチルホスフェー
ト28.2重量部(リン換算2重量部)を165℃の温
度で2本熱ロールミルを用いて混練し、175℃の温
度、圧力100kg/cm2 でプレス成形したのち、切
り出して試料片を調製した。前記の試料片を実施例1と
同じ方法により処理をしたのち、得られた灰分の成分を
粉末X線回折法で同定し、またSEMで形状を観察し
た。その結果は表1に示すとおりであった。
【0020】(実施例8)ポリブチレンテレフタレート
樹脂(商品名:ジュラネックス200FP、ポリプラス
チック製)100重量部、炭酸カルシウムウィスカー1
重量部及びクレジルジフェニルホスフェート22.5重
量部(リン換算2重量部)を同方向2軸押出機を用いて
240℃の温度で射出成形し、試料片を調製した。但
し、押し出しに際して、ウィスカー及びリン化合物はサ
イドフィードにより行った。前記の試料片を実施例1と
同じ方法により処理をしたのち、得られた灰分の成分を
粉末X線回折法で同定し、またSEMで形状を観察し
た。その結果は表1に示すとおりであった。
【0021】(実施例9)硬化剤(商品名:エピクロン
B570、大日本インキ化学工業製)85重量部に硬化
促進剤(商品名:2E4MZ、四国化成工業製)1重量
部を添加して完全に溶解させたのち、これにエポキシ樹
脂(商品名:エピコート#828、油化シェルエポキシ
製)100重量部、アルミナ短繊維1重量部及びトリブ
トキシエチルホスフェート15.6重量部(リン換算2
重量部)を加え、プラネタリーミキサーを用いて混合し
た。得られた混合物をシリコン製の型に入れ、120℃
の温度で2時間、さらに150℃の温度で2時間硬化さ
せたのち、脱型して試料片とした。前記の試料片を実施
例1と同じ方法により処理をしたのち、得られた灰分の
成分を粉末X線回折法で同定し、またSEMで形状を観
察した。その結果は表1に示すとおりであった。
【0022】(比較例1〜9)比較例として実施例1〜
9における配合組成からリン化合物を除いた組成物をそ
れぞれ調製し、実施例と同様の方法により評価したとこ
ろ、得られた灰分の粉末X線回折法による同定による
と、結晶水を持つ物の結晶水が脱離している以外は処理
前と同じ物質であり、またSEMで形状を観察したとこ
ろ、すべて針状形状を保持していた。それらの結果は表
1に示すとおりであった。
【0023】
【表1】
【0024】
【発明の効果】本発明方法によれば、繊維状無機化合物
を含有する樹脂組成物に大気中で加熱されることによ
って酸化リンを発生する物質を共存させているので、こ
れを用いた樹脂成形品の焼却時に無機化合物の繊維形状
崩壊して非繊維状に変形するため、廃棄処理の安全性
を確保することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−221220(JP,A) 特開 昭62−39619(JP,A) 特開 平5−32852(JP,A) 特開 平6−80831(JP,A) 特開 平6−133801(JP,A) 特開 平6−220258(JP,A) 特開 平6−220249(JP,A) 特開 平6−16914(JP,A) 特開 平6−41359(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08K 3/00 - 13/08 C08L 1/00 - 101/16 C08J 11/00 - 11/28

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 大気中で加熱されることによって酸化リ
    ンを発生する物質、及び径が10μm以下の繊維状無機
    化合物を共存させ樹脂組成物を用いた樹脂成型物を、
    大気中で500℃以上の温度域で加熱することによっ
    て、繊維状無機化合物の形状を非繊維状に変形させるこ
    とを特徴とする樹脂成形物の廃棄処理方法
  2. 【請求項2】 繊維状無機化合物としてウィスカーある
    いはアルミナ短繊維を用いることを特徴とする請求項1
    に記載の樹脂成形物の廃棄処理方法
  3. 【請求項3】 繊維状無機化合物として、ホウ酸アルミ
    ニウム、チタン酸カリウム、塩基性硫酸マグネシウム、
    硫酸カルシウム、酸化亜鉛、炭化珪素、窒化珪素あるい
    は炭酸カルシウムからなるウィスカーを用いることを特
    徴とする請求項1に記載の樹脂成形物の廃棄処理方法
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