JP3182003B2 - 充填材を含む樹脂成形品の再生方法 - Google Patents

充填材を含む樹脂成形品の再生方法

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紀八郎 西内
淳一 大西
尚 岡
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  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は充填材を含む樹脂成形品
の再生方法に関する。詳しくは、充填材としてチタン酸
カリウムを含む樹脂成形品を樹脂分及び充填材に分離し
てそれぞれ別個に再利用可能なものとする、再生方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年環境汚染が問題となり、例えば化学
工業においては廃棄された樹脂成形品の処理が大きな課
題の1つとなつている。熱可塑性樹脂成形品は、加熱に
より液化して再生したり或いは粉砕して他の樹脂に混合
して再利用されている。一方バンパーなど自動車部品と
して多用される熱硬化性ウレタン樹脂成形品は、化学的
に分解してポリオールなどウレタン樹脂の原料として回
収することが行われている。或いは熱可塑性樹脂成形品
と同様に粉砕品にして他の樹脂に混合される。
【0003】しかしながら、これらの方法はいずれも樹
脂分の再生を主眼とするものであり、樹脂中に含まれる
充填材をも再利用可能なものとして再生する方法ではな
い。特にバンパーなど充填材を多量に含む樹脂成形品を
対象とする場合、充填材の再生再利用が行われなければ
環境汚染防止、リサイクルという目的を充分達成したと
は言えない。
【0004】また、多くの場合樹脂成形品には塗料塗装
が施されているため、回収した充填材に塗料分が残存し
て再利用を一層困難にする場合がある。充填材に残存し
た塗料を取り除く方法は未だ提案されていない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は樹脂成
形品の樹脂分と充填材をそれぞれ別個に再利用可能な状
態に再生し得る方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は充填材としてチ
タン酸カリウムを含む樹脂成形品を非酸化性雰囲気下で
加熱して樹脂分を液化及び/又はガス化させた後樹脂分
と充填材とを分離し、充填材については更に酸化性雰囲
気中で加熱して脱炭することを特徴とする、充填材を含
む樹脂成形品の再生方法に係る。
【0007】本発明再生方法の対象となる「充填材を含
む樹脂成形品」は、各種樹脂の成形品であれば特に制限
されず、新品、廃品を問わないし、塗料塗装品でも非塗
装品でもよい。更に成形加工前のもの(例えば、熱可塑
性樹脂にあつてはペレツト状のもの、熱硬化性樹脂にあ
つては硬化前の液状のものなど)であつてもかまわな
い。
【0008】樹脂成形品とは、具体的には例えば、熱可
塑性樹脂成形品、熱硬化性樹脂成形品などを包含する。
熱可塑性樹脂としては特に制限されないが、例えば、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化
ビニル、AS樹脂、ABS樹脂、ポリ(メタ)アクリレ
ート、ポリビニルアルコール、ポリビニリデンクロライ
ド(PVdF)、ポリブタジエン、ポリエチレンテレフ
タレート(PET)、熱可塑性ウレタン、ポリアミド、
ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフエニレ
ンオキサイド樹脂、PPE樹脂、ポリブチレンテレフタ
レート(PBT)樹脂、強化PET樹脂、ポリサルホ
ン、ポリエーテルサルホン、ポリフエニレンサルフアイ
ド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリエー
テルエーテルケトン、ポリイミド、ポリトリアジン、ポ
リアリレート、PVdF、エチレン/テトラフルオロエ
チレン(ETFE)共重合体、テトラフルオロエチレン
/パーフルオロアルキルビニルエーテル(PFA)共重
合体、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピ
レン(FEP)共重合体、ポリアラミドなどを挙げるこ
とができる。また熱硬化性樹脂としてはウレタン樹脂な
どを例示でき、ウレタン樹脂としては特に制限されず実
質的に公知のもの全てを包含する。具体例を挙げれば、
例えば、有機イソシアネートとポリオールから製造され
たものである。有機イソシアネートにはウレタン樹脂原
料として利用可能なもの全てが包含され、例えば、ジフ
エニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシア
ネート、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジ
イソシアネート、イソホロンジイソシアネート、フエニ
レンジイソシアネート、トリフエニルメタンイソシアネ
ート、ジメチルジイソシアネートフエニルメタン、ジフ
エニルエーテルジイソシアネート、ビフエニレンジイソ
シアネート、又はこれらの2種以上の混合物などが挙げ
られる。またポリオールとしてもウレタン樹脂原料とな
り得る全てのものが包含され、例えば、グリセリン、ポ
リプロピレングリコール、トリメチロールプロパン、ポ
リテトラメチレンエーテルグリコール、ペンタエリスリ
トール、シユークロース、ソルビトール、各種アミン、
ビスフエノールA、又はこれらの2種以上の混合物、前
記各種化合物にオキシド類を付加して得られるポリエー
テルポリオールなどを挙げることができる。その他、例
えばフエノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、エポキ
シ樹脂、ポリエステル樹脂、シリコン樹脂等も例示する
ことができる。
【0009】充填材としてはチタン酸カリウムウイスカ
を挙げることができる。本発明方法によれば充填材の
形状を実質的に損なうことなく再生可能なので
スカーなど、形状を保持したまま再生することが困難な
異方形状を有する無機物の再生に好適である。
【0010】なお本発明の対象とする樹脂成形品には、
上記充填材の他に一般的な樹脂添加剤が含まれていても
よい。
【0011】本発明方法は、充填材を含む樹脂成形品の
樹脂分を液化及び/又はガス化する工程、及びガス化し
た樹脂分と充填材を分離する工程を包含する。
【0012】樹脂分の液化及び/又はガス化は、充填材
を含む樹脂成形品を加熱用容器に投入し、非酸化性雰囲
気中で加熱することにより行われる。加熱用容器は加熱
に耐え得るものであれば特に制限はなく、さらに密閉容
器でもよく或いは開放容器でもよい。樹脂成形品は通常
粉砕品を使用し、その粒度は特に制限されないが熱効率
などを考慮すれば、通常10cm程度以下、好ましくは数十
μm〜5cm程度とすればよい。非酸化性雰囲気としては
特に制限されず公知のものが使用でき、例えば窒素ガ
ス、アルゴンガス、炭酸ガスなどを挙げることができ
る。非酸化性雰囲気の流量も特に制限はなく反応容器の
容量などに応じて、系内を非酸化性状態に保ち得る様に
適宜選択すればよい。加熱温度についても特に制限はな
いが、熱可塑性樹脂の成形品を処理する場合は通常200
〜600℃程度で樹脂分の液化及び/又はガス化が好適に
進行し、更に400〜600℃程度で一層好適に進行する。ま
た熱硬化性樹脂の成形品を処理する場合は、通常150〜6
00℃、好ましくは400〜600℃程度とすればよい。更に加
熱時間は樹脂成形品の液化及び/又はガス化が起こる時
間であればよく、従つて加熱温度や組成物の処理量など
に応じて適宜選択すればよいが、通常10〜90分程度とす
ればよい。
【0013】次いで加熱により液化し更にガス化された
樹脂分と充填材の分離は、ガス化した樹脂分と非酸化性
雰囲気が混ざつたままの混合物を凝縮機に導入すること
により行われる。凝縮機に導入される混合物の中樹脂分
のみが凝縮機中で固化又は液化して回収され、非酸化性
雰囲気はリサイクル使用できる。一方充填材は最終的に
容器中に残るので容易に回収される。
【0014】分離回収される樹脂のうち熱可塑性樹脂
は、凝縮機により常温に冷却されて固形物となる。該固
形物はそのまま再利用してもよく、或いは通常の分解方
法(例えば高温下に適当な触媒を添加する方法)に従つ
て液化又はガス化して燃料として用いてもよい。また熱
硬化性樹脂は液状物として回収され、更にこれを分解し
てポリオール等として回収してもよく、或いはそのまま
燃料として用いてもよい。また触媒で分解して利用する
こともできる。
【0015】分離回収される充填材は樹脂分が残存して
おらず、そのまま使用可能である。炭化物の付着により
少し黒色またはグレーに着色しているものについては、
酸化性雰囲気中で300〜600℃程度で加熱することにより
脱炭した後に使用することも可能である。再生原料とし
て樹脂成形品の塗装品を用いた場合にも、回収される充
填材は樹脂分が殆ど残存していないが、塗料分が少量残
る場合があり、その除去をより一層効率的に行うには空
気分級が有効である。本方法は、バツチ式又は連続式の
いずれも可能である。
【0016】
【実施例】以下に実施例を挙げ、本発明を一層明瞭なも
のとする。
【0017】実施例1 550℃に加熱したステンレス製加熱容器(内容量約20l)
にR−RIMバンパー粉砕品(充填材としてチタン酸カ
リウムウイスカー 12.5%充填、粒度6mmスクリーンパ
ス品)を2kg投入し、窒素ガスを流量2.6m3/hrで流し
ながら、非酸化性雰囲気で60分加熱し、容器内のガス状
物をすみやかに凝縮機に導入した。その後窒素ガスを空
気に切り替え流量1.2m3/hrで流しながら、550℃の温度
で45分間加熱してチタン酸カリウムウイスカーの脱炭を
行い、容器から取り出した。取り出したチタン酸カリウ
ムウイスカーの量は227gであつた。また容器から窒素ガ
スとともに取り出して凝縮させた油状物は1590gであつ
た。
【0018】実施例2 窒素ガス中での加熱温度を450℃、加熱時間を80分とす
る以外は実施例1と同様に操作して、チタン酸カリウム
ウイスカー 216g、油状物1435gを得た。
【0019】実施例3 実施例1で得たチタン酸カリウムウイスカーを更に空気
分級したものをポリアミド樹脂〔宇部興産(株)製〕に
30重量部配合し、混練機でコンパウンド化し、射出成形
を行つた。成形物の物性は、引張り強さ 1150kgf/c
m2、曲げ強さ 1770kgf/cm2であつた。
【0020】一方新品のチタン酸カリウムウイスカー
〔商品名:テイスモD、大塚化学(株)製〕を用いる以
外は上記と同様にして、コンパウンドを得、成形物を製
造した。成形物の物性は、引張り強さ 1210kgf/cm2
曲げ強さ 1850kgf/cm2であつた。以上の結果から、再
生品が新品とほぼ同程度の機械的物性を発揮することが
判る。
【0021】実施例4 実施例1で得たチタン酸カリウムウイスカー 15.0重量
部、ポリオール〔住友バイエルウレタン(株)製〕45.8
重量部及びイソシアネート〔住友バイエルウレタン
(株)製〕39.2重量部をRIM成形装置で成形した。得
られた成形品の表面粗度は、新品のチタン酸カリウムウ
イスカーを用いて製造した成形品のそれと同等であつ
た。
【0022】実施例5 530℃に加熱したステンレス製加熱容器(内容量約20l)
にチタン酸カリウム強化ポリアミド樹脂成形品の粉砕品
(チタン酸カリウムウイスカー 30%充填、粒度5mmス
クリーンパス品)を2kg投入し、窒素ガスを流量2.1m3
/hrで流しながら、非酸化性雰囲気で60分加熱し、容器
内のガス状物をすみやかに凝縮機に導入した。その後窒
素ガスを空気に切り替え流量1.0m3/hrで流しながら、5
30℃の温度で45分間加熱してチタン酸カリウムウイスカ
ーの脱炭を行い、容器から取り出した。取り出したチタ
ン酸カリウムウイスカーの量は548gであつた。また容器
から窒素ガスとともに取り出して凝縮させた油状物は12
73gであつた。
【0023】実施例6 窒素ガス中での加熱温度を450℃、加熱時間を80分とす
る以外は実施例6と同様に操作して、チタン酸カリウム
ウイスカー 518g、油状物1272gを得た。
【0024】実施例7 実施例6で得たチタン酸カリウムウイスカーをポリアセ
タール樹脂〔ポリプラスチツク(株)製〕に30重量部配
合し、混練機でコンパウンド化し、射出成形を行つた。
成形物の物性は、引張り強さ 1074kgf/cm2、曲げ強さ
1646kgf/cm2であつた。
【0025】一方新品のチタン酸カリウムウイスカー
〔商品名:テイスモD、大塚化学(株)製〕を用いる以
外は上記と同様にして、コンパウンドを得、成形物を製
造した。成形物の物性は、引張り強さ 1130kgf/cm2
曲げ強さ 1720kgf/cm2であつた。以上の結果から、再
生品が新品とほぼ同程度の機械的物性を発揮することが
判る。
【0026】実施例8 実施例6で得たチタン酸カリウムウイスカーをPBT樹
脂〔帝人(株)製〕に30重量部配合し、混練機でコンパ
ウンド化し、射出成形を行つた。成形物の物性は、引張
り強さ 1123kgf/cm2、曲げ強さ 1700kgf/cm2であつ
た。
【0027】一方PBT樹脂を同様に射出成形して得た
成形品の引張り強さは 550kgf/cm2、曲げ強さ 850kgf
/cm2であつた。この結果から、再生品が優れた樹脂強
化効果を有していることが判る。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、充填材を含む樹脂成形
品の樹脂分と充填材をそれぞれ別個に再利用可能な状態
に再生し得る。特に充填材はほぼ元の形状が保たれ、樹
脂分の残存も殆どないので、新品と同程度の能力を有し
そのまま樹脂充填材として再利用できる。樹脂分につい
ても有効利用を計ることができる。また樹脂成形品の塗
料塗装品を再生原料としても、非塗装品を用いる場合と
同等の効果が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大西 淳一 徳島県徳島市川内町加賀須野463 大塚 化学株式会社徳島工場内 (72)発明者 岡 尚 大阪府大阪市中央区大手通3丁目2番27 号 大塚化学株式会社内 (72)発明者 和田 憲一 徳島県徳島市川内町加賀須野463 大塚 化学株式会社徳島研究所内 (56)参考文献 特開 平4−100834(JP,A) 特開 平6−99160(JP,A) 特開 平6−99449(JP,A) 特開 平5−228936(JP,A) 特開 平5−169479(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08J 11/00 - 11/28 B29B 17/00 - 17/02 B09B 3/00 - 5/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 充填材としてチタン酸カリウムを含む樹
    脂成形品を非酸化性雰囲気下で加熱して樹脂分を液化及
    び/又はガス化させた後樹脂分と充填材とを分離し、充
    填材については更に酸化性雰囲気中で加熱して脱炭する
    ことを特徴とする、充填材を含む樹脂成形品の再生方
    法。
  2. 【請求項2】 加熱温度が150〜650℃である請求
    項1の方法。
  3. 【請求項3】 樹脂成形品が塗料塗装品である請求項1
    の方法。
  4. 【請求項4】 分離される充填材を更に空気分級する請
    求項1の方法。
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