JP3567572B2

JP3567572B2 - 樹脂モールドモータの資源回収方法

Info

Publication number: JP3567572B2
Application number: JP33650095A
Authority: JP
Inventors: 純子金子; 誠治黒住; 文敏山下
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-12-25
Filing date: 1995-12-25
Publication date: 2004-09-22
Anticipated expiration: 2015-12-25
Also published as: JPH09174029A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂モールドモータから、少なくとも電磁部材の金属部分を有価物資源として効果的に分離回収するリサイクルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電気機器の小型化，軽量化，静音化，高信頼性を目的として、例えば１０〜２００Ｗ程度の樹脂モールドモータが、例えばエアコンの送風ファン，洗濯機の撹はん翼，自動車のラジエータ冷却ファンなどの駆動源に広く利用されている。
【０００３】
図６は本発明の対象となる樹脂モールドモータの構成を示す斜視図である。図６において１ａは一般に銅を電気導体とした絶縁電線、或いは自己融着電線を巻回した電磁巻線、１ｂは電磁巻線１ａと共に固定子側磁気回路を構成する積層電磁鋼板である。電磁巻線１ａおよび電磁鋼板１ｂは樹脂モールド材料１ｃのモールドで一体的な剛体と見なされる固定子１となる。固定子１は回転子１１と、回転軸１ｄおよび軸受１ｅを介して組立ていわゆる樹脂モールドモータとなる。
【０００４】
前記樹脂モールドモータは１０〜２００Ｗ程度の空調，家電機器の駆動源や自動車電装品等に利用される。実使用の環境下でそれらの樹脂モールドモータは、高温強度，寸法安定性，耐熱衝撃性，電気絶縁性，耐加水分解性等の信頼性を維持する必要がある。したがって、樹脂モールド材料と被モールド部材とが一体的な剛体と見なされるほどの仕上げが必要である。そこで通常７０ｗｔ％以上の無機質充填材、さらに必要に応じて適宜加える各種添加剤を含有する不飽和ポリエステル樹脂モールド材料等の移送、或いは射出成形等で固定子をモールド樹脂で一体成形し、モータの骨格部分を作成する。
【０００５】
なお、前記モールド樹脂に一般に不飽和ポリエステル樹脂が採用されるのは、典型的なラジカル重合のため速硬化性であり、更に低収縮から無収縮性の樹脂組成物に調整可能であるため実使用の温度範囲で信頼性を十分確保できるからである。
【０００６】
従来、樹脂モールドの方法，条件，手順等樹脂モールドモータの製造方法、或いは高温強度，寸法安定性，耐熱衝撃性，電気絶縁性，耐加水分解性等の信頼性の維持確保に関し、不飽和ポリエステル樹脂組成物の調整方法や調整のための添加剤に関し多くの工夫や考案がなされてきた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電気機器の小型化，軽量化，静音化，高信頼性を目的とした樹脂モールドモータの普及にともない、樹脂と被モールド部材が一体的な剛体と見なせる樹脂モールドモータの合理的な解体方法が求められているにもかかわらず、廃樹脂モールドモータの処理に関する工夫や考案はほとんどない。
【０００８】
一般に、廃樹脂モールドモータの処理は機械的破砕，焼却等の方法が考えられるが、機械または熱エネルギー消費の観点から経済性とのバランスに乏しく、そのまま土中に埋設する方法が採用されていた。
【０００９】
本発明は、樹脂モールドモータの小型，軽量，静音，信頼性の諸特性を維持し、使用後は少なくとも電磁部材の金属部分を有価物資源として効果的に分離回収するリサイクルを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、不飽和ポリエステル樹脂に分解性または／および分解液に可溶である熱可塑性樹脂（以下易分解性ポリマーという）を介在させるモールド樹脂で電磁部材を一体的に剛体化したモータで、前記樹脂を少なくとも塩基を含んだ水溶液に浸漬すると共に樹脂表面に物理的な衝撃を加えて加水分解を促進させ樹脂モールドを崩壊し、少なくとも崩壊残渣の電磁部材から金属成分を分離回収する。
【００１１】
なお、本発明の樹脂表面に物理的な衝撃を加える手段としては、例えば回転ドラムに入れ回転させる方法がある。以下に、本件出願に係る発明の課題を解決するための手段を説明する。
本件出願に係る第１の発明は、樹脂モールドモータの樹脂モールド材料が、少なくとも塩基を含む水溶液への浸漬により加水分解される特性を有する易分解性ポリマーを含む不飽和ポリエステル樹脂であり、前記樹脂モールドモータの固定子は、この固定子の電磁部材と前記樹脂モールド材料とを一体的に剛体化させており、この樹脂モールドモータの樹脂モールド固定子を、少なくとも塩基を含んだ水溶液に浸漬すると共に前記樹脂モールドモータの樹脂モールド固定子同士を互いに衝突させながら前記不飽和ポリエステル樹脂表面に物理的な衝撃を加えて加水分解を促進させることにより前記樹脂モールド材料を崩壊させて、少なくとも前記樹脂モールド固定子の電磁部材の金属成分を分離回収する樹脂モールドモータの資源回収方法である。
また、本件出願に係る第２の発明は、上記第１の発明の樹脂モールドモータの資源回収方法において、樹脂モールド固定子を回転ドラムに入れ、前記回転ドラムを回転させることにより物理的な衝撃を加える樹脂モールドモータの資源回収方法である。
また、本件出願に係る第３の発明は、上記第１又は第２の発明の樹脂モールドモータの資源回収方法において、加水分解を行いながら、沈降した前記加水分解の分解残渣を水溶液と共に回収し前記分解残渣を除去し、前記水溶液のみを循環再利用する樹脂モールドモータの資源回収方法である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳しく説明する。
【００１３】
図１は、本発明に関わる樹脂モールドモータの資源回収方法をブロックで示している。
【００１４】
工程Ａは易分解性ポリマー含有不飽和ポリエステル樹脂を必須成分として各種添加剤を一括して混練する樹脂モールド材料１ｃの製造、工程Ｂは電磁巻線１ａおよび電磁鋼板１ｂを樹脂モールド材料１ｃのモールドで一体的な剛体とみなされる固定子１の製造を示す。また、工程Ｃは樹脂モールド固定子１と回転子１１を回転軸１ｄおよび軸受１ｅを介して組み立てる樹脂モールドモータの製造を示す。
【００１５】
このように製造された図６のような樹脂モールドモータは実装機器で使用された後、廃樹脂モールドモータとして回収する。また、樹脂モールドモータの製造工程Ｃにおいての不良品なども回収する。
【００１６】
回収した廃樹脂モールドモータは、工程Ｄで樹脂モールド固定子１と回転子１１に解体した後、工程Ｅで少なくとも塩基を含む分解液によって加水分解、溶出排除し固定子１の樹脂モールドを崩壊する。工程Ｅの終了後、固定子１の崩壊残渣から電磁巻線１ａと電磁鋼板１ｂを回収する。なお、電磁部材の少なくとも金属成分は有価物資源としてオープンリサイクルする。一方、分解液はリユース、崩壊成分の無機質充填剤はクローズドリサイクル、易分解性成分はケミカルリサイクルすることによって樹脂モールドモータの材料のほとんどがリサイクル可能になることが望ましい。
【００１７】
上記のような本発明に関わる樹脂モールドモータの資源回収の要件は工程Ｅにおいて、少なくとも塩基の含む分解液に浸漬すると共に回転ドラムに入れ回転させるなどの物理的衝撃を樹脂表面に与えることによって加水分解を促進させるところにある。分解液によって分解され強度が低下した樹脂表面が、物理的な衝撃を与えられることによって剥離され、新たに分解されていない樹脂が表面に現れる。このような過程を繰り返すことによって短時間で、さらには低エネルギーで電磁部材の金属成分を有価物として簡単に分離回収することが可能となる。
【００１８】
【実施例】
（実施例１）
易分解性ポリマー含有不飽和ポリエステル樹脂２０重量％、ｔ−ブチルパーベンゾエート０．２重量％、粒子径１５μｍ以下の炭酸カルシウム３０重量％、粒子径５０〜５００μｍの炭酸カルシウム３９重量％、ガラス繊維７重量％、ステアリン酸亜鉛１重量％、ポリエチレン粉末２重量％、トナー０．３重量％、ビニロン繊維０．５重量％をニーダで混練して、樹脂モールド材料を製造した。
【００１９】
上記樹脂モールド材料を、移送成形して電磁巻線を樹脂モールドして図２（ａ）の固定子を製造した。
【００２０】
図３，図４は上記製造した固定子の加水分解装置をモデル的に示したものである。図３では回転ドラム３ｂに、上記製造した固定子１を入れ、分解液として７０℃，５Ｎの水酸化ナトリウム水溶液３ａに浸漬すると共に回転ドラムを回転させることによって固定子の樹脂モールド部分を加水分解させた。
【００２１】
図４では図３と同様な方法で加水分解させると共に３ｄのような浄化装置によって、分解残渣３ｃを除去し分解液のみをポンプで引き上げ循環再利用した。
【００２２】
本実験では、図３，図４の装置を用い加水分解させ、比較例１として図５のように回転ドラムを使用せず加水分解させた。
【００２３】
また、比較例２として易分解性ポリマー不含の不飽和ポリエステル樹脂２０重量％，ｔ−ブチルパーベンゾエート０．２重量％，粒子径１５μｍ以下の炭酸カルシウム３０重量％，粒子径５０〜５００μｍの炭酸カルシウム３９重量％，ガラス繊維７重量％，ステアリン酸亜鉛１重量％，ポリエチレン粉末２重量％，トナー０．３重量％，ビニロン繊維０．５重量％をニーダで混練して、樹脂モールド材料を製造した。
【００２４】
上記樹脂モールド材料を、移送成形して電磁巻線を樹脂モールドして図２（ａ）の固定子を製造した。その固定子を図３のような装置を用いて加水分解させた。
【００２５】
その結果を（表１）に示す。
【００２６】
【表１】

【００２７】
発明例１，発明例２は共に図２（ｂ）のように電磁巻線の状態まで崩壊した。
樹脂モールド固定子の表面が分解液によって加水分解され樹脂モールド表面の強度が低下する。強度が低下した樹脂モールド表面は回転ドラムによって物理的な衝撃を加えられることによって剥離され、加水分解されていない樹脂モールドが表面に現れる。このような過程を繰り返すことによって樹脂モールドの内部まで浸透，加水分解され、樹脂モールド固定子が図２（ｂ）のように電磁巻線の状態まで崩壊される。
【００２８】
一方、比較例１，比較例２は共に１５０ｈｒ経過しても崩壊しなかった。
したがって、易分解性ポリマー含有の不飽和ポリエステル樹脂モールドモータは分解液に浸漬すると共に物理的な衝撃を与えることによって加水分解を促進させると、短時間さらには低エネルギーで樹脂モールドを崩壊し図２（ｂ）のように電磁巻線の状態で取り出すことが可能である。
【００２９】
以上より、不飽和ポリエステル樹脂に易分解性ポリマーを入れる、および加水分解時には物理的に衝撃を与えることが必要である。
【００３０】
なお、図４において濾過装置，浄化装置，蒸留装置などでも使用可能であることはいうまでもない。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば樹脂モールドモータの小型化，軽量化，静音，信頼性など諸特性を実用温度範囲において維持確保し、廃樹脂モールドモータの電磁部材の金属成分を有価物資源として分離回収するリサイクルが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】樹脂モールドモータのリサイクルブロック図
【図２】樹脂モールド固定子の斜視図
（ａ）は易分解性ポリマー含有樹脂モールド固定子の斜視図
（ｂ）は樹脂モールドの崩壊を示す斜視図
【図３】発明例１の樹脂モールド固定子の加水分解のモデル図
【図４】発明例２の樹脂モールド固定子の加水分解のモデル図
【図５】比較例１の樹脂モールド固定子の加水分解のモデル図
【図６】樹脂モールド固定子とそのモータの構成を示す斜視図
【符号の説明】
１固定子
１ａ電磁巻線
１ｂ積層電磁鋼板
１ｃ樹脂モールド材料
１ｄ回転軸
１ｅ軸受
３ａ分解液
３ｂ回転ドラム
３ｃ分解残渣
３ｄ浄化装置
１１回転子

Claims

樹脂モールドモータの樹脂モールド材料が、少なくとも塩基を含む水溶液への浸漬により加水分解される特性を有する易分解性ポリマーを含む不飽和ポリエステル樹脂であり、前記樹脂モールドモータの固定子は、この固定子の電磁部材と前記樹脂モールド材料とを一体的に剛体化させており、この樹脂モールドモータの樹脂モールド固定子を、少なくとも塩基を含んだ水溶液に浸漬すると共に前記樹脂モールドモータの樹脂モールド固定子同士を互いに衝突させながら前記不飽和ポリエステル樹脂表面に物理的な衝撃を加えて加水分解を促進させることにより前記樹脂モールド材料を崩壊させて、少なくとも前記樹脂モールド固定子の電磁部材の金属成分を分離回収する樹脂モールドモータの資源回収方法。
請求項１記載の樹脂モールドモータの資源回収方法において、樹脂モールド固定子を回転ドラムに入れ、前記回転ドラムを回転させることにより物理的な衝撃を加える樹脂モールドモータの資源回収方法。
請求項１又は請求項２のいずれかに記載の樹脂モールドモータの資源回収方法において、加水分解を行いながら、沈降した前記加水分解の分解残渣を水溶液と共に回収し前記分解残渣を除去し、前記水溶液のみを循環再利用する樹脂モールドモータの資源回収方法。