JP4673602B2 - 陶器のリサイクル方法およびプラスチック組成物 - Google Patents

Description

本発明は陶器のリサイクル方法に関するものであり、より特定的には、不良品として生じた陶器を有用なプラスチック資材として再利用することができるように改良された陶器のリサイクル方法に関する。この発明はまたそのような陶器のリサイクル方法により得られたプラスチック組成物に関する。

陶磁器製品で発生する不良品や、生産途中で発生するスラッジなどの廃棄物の大半は、埋め立て廃棄処理されているが、処分場の枯渇や廃棄処理費用の高騰から、事業所内での分別を進め、製品原料としてリサイクルする取り組みが進められている（例えば特許文献１参照）。また、焼成不良品を用いた路盤材開発、釉薬汚泥と焼成不良品を用いた景観材料や透水タイルなど、機能材料の開発・実用化が進められている（例えば特許文献２参照）が、リサイクル活用は微量に留まっている。

陶磁器製品の不良品は、製品の一割位の割合で大量に発生し、その処理に困窮しているのが現状である。

特開２００４−３３０９４号公報

特開２０００−１６００２８号公報

さて、以上述べた陶磁器は、大きく陶器と磁器に分けられる。陶器は粘土を原料としてつくられ、磁器は石を原料として作られる。焼成温度は陶器で１１００〜１２００度と低温、磁器で１３００〜１４００度と高温である。できあがった焼き物をみると、磁器は白く滑らかで硬質で、指で弾くと金属のような高い音がする。一方、陶器は土から作られるため、釉が掛かっていないものは茶色やねずみ色をしており、手にとると表面は気孔が多く、ざらざらとしている。素地はまだ十分には焼き締められておらず、指で弾くと鈍い音がし、磁器と比べてもろく、欠けたり割れたりしやすいという特性を有する。

本発明は、このように表面に気孔が多く、ざらざらとし、磁器と比べてもろく、欠けたり割れやすいという陶器の性質に着目しなされたもので、不良品として生じた陶器製品の処理を効率よく行うことができる方法を提供することを目的とする。

この発明の他の目的は、陶器製品の不良品から有用なプラスチック組成物を得る方法を提供することにある。

この発明の他の目的は、そのような方法によって得られたプラスチック組成物を提供することにある。

この発明に係る陶器のリサイクル方法は、非極性のプラスチックに、相溶化剤としてのマレイン酸変性ポリプロピレンを少なくとも２．５重量％充填し、さらに陶器を粉砕してなる陶器粉末を３０〜８０重量％充填し、プラスチック組成物を形成することを特徴とする。陶器としては、例えば、製造現場で発生した、大便器、小便器、洗浄用タンク、洗面器、手洗い器、流し、掃除流しなどの衛生陶器の不良品が利用される。

本発明によれば、陶器を粉砕してなる陶器粉末は、プラスチックの充填材として汎用されている硫酸バリウムに実用上劣らぬ、相溶性のよい複合プラスチック資材を与えることが見出された。得られた複合プラスチック資材は、高比重で質感のある構造物であった。また、陶器粉末とプラスチックとの混練の際、成形機を傷めないこともわかった。

陶器粉末添加量が３０重量％より少ないと、曲げ弾性率等のプラスチック資材としての特性が十分に得られず、添加量が８０重量％を超えると混練が困難となった。

プラスチックとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリスチレン・スチレン共重合体、ポリエステル樹脂、ポリアミド、ポリウレタン、ポリイミド、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニールなど各種の熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。

０〜３０重量％のガラス繊維を上記陶器粉末とともにプラスチックに充填してもよい。ガラス繊維を追加的に充填することにより、引っ張り強度、曲げ強度、曲げ弾性率のいずれも向上する。

上記陶器粉末として、ＪＩＳで定められた標準篩で１５０メッシュ網目通過物が好ましく用いられる。

マレイン酸変性ポリプロピレンを相溶化剤として添加するのは、この処理により、プラスチックと陶器粉末の接着性が向上するからである。

この発明の他の局面に従うプラスチック組成物は、陶器粉末が３０〜８０重量％充填されてなるものである。このプラスチック組成物は、高比重で、質感があり、プラスチック資材として実用化することができ、これを多様な用途に使用することにより、不良品として生じた陶器製品の処理を効率よく行うことができる。

本発明によれば、得られたプラスチック組成物は、高比重で、質感があり、プラスチック資材として十分に実用化することができ、多様な用途に使用することが期待できる。ひいては、不良品として生じた陶器製品の処理を効率よく行うことができる。

不良品として生じた陶器製品の処理を効率よく行うという目的を、陶器製品を粉砕して得た陶器粉末をプラスチックに充填し、有用なプラスチック資材に転換することによって実現した。以下、本発明の実施の形態を図を用いて説明する。
（実施の形態１）

図１は、実施の形態１にかかる陶器のリサイクル方法の主要工程図である。

図１を参照して、衛生陶器を、ハンマーで数十ｃｍ程度に破砕したものを、さらにジョークラッシャーで数ｃｍ程度に破砕し、さらに破砕度の異なるジョークラッシャーで破砕し、数ｍｍの粉砕物を得る。得られた数ｍｍの粉砕物を振動ミルで粉砕する。粉砕物を篩震動機でタイラー標準篩１５０でメッシュを使用して、篩分けし、１５０メッシュ以下のおおよそ１００μｍ以下の陶器粉末を得た。

得られた陶器粉末、粉末状ポリプロピレン樹脂を表１に示す配合でスーパーミキサーで混合した。得られた粉末状の混合物を、例えば日本特許第１１０４７２７号に記載された溶融物混練機構を備えた射出成形機を使用して試験片を成形した。引張強度はＡＳＴＭ Ｄ６３８、曲げ試験はＡＳＴＭ７９０、アイゾット衝撃値はＡＳＴＭ Ｄ２５６（ノッチ付）に基づいて試験した。結果を表１に示す。

表１から明らかなように、参考例１，２では、従来の充填剤である硫酸バリウムを充填した場合に比べて、曲げ強度などは若干劣るものの、実用面において有用なプラスチック資材が得られることがわかる。実施例１，２のように、相溶化剤としてのマレイン酸変性ポリプロピレン、ガラス繊維などを充填するとさらに性能が向上することが見出された。得られたプラスチック資材は、高比重で質感があり、線膨張率が低く、寸法安定性のよいものであった。電池材料部品など、陶器調のものに広くその用途が期待できる。

なお、陶器粉末の代わりに磁器粉末を使用した場合には、その高硬性のために成形機を損傷し、生産面において支障のあることも認められた。
（参考の形態１）

実施の形態１（実施例１，２）ではプラスチックとしてポリプロピレンを使用する場合を例示したが、参考の形態１（参考例５−１０）では、極性のあるプラスチックの代表としてポリアミド（６ナイロン）を用いてプラスチック資材を作成した。配合割合、性質などを表２にまとめる。

本実施例の場合も、従来の充填剤である硫酸バリウムを充填した場合に比べて、曲げ強度などは若干劣るものの、実用面において有用なプラスチック資材が得られることがわかる。ポリアミドの場合、シランカップリング剤、チタンカップリング剤で陶器粉末を前処理することにより、そしてガラス繊維を併用して充填することにより、曲げ強度などの特性が著しく向上することもわかった。

今回開示された実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明によれば、不良品として生じた陶器製品の処理を効率よく行うことができるとともに、有用なプラスチック資材が得られる。

実施例にかかる陶器のリサイクル方法の主要工程図である。

Claims (4)

1. 非極性のプラスチックに、相溶化剤としてのマレイン酸変性ポリプロピレンを少なくとも２．５重量％充填し、さらに陶器を粉砕してなる陶器粉末を３０〜８０重量％充填し、プラスチック組成物を形成することを特徴とする陶器のリサイクル方法。
2. ガラス繊維を０〜３０重量％を前記陶器粉末とともに充填する請求項１に記載の陶器のリサイクル方法。
3. 前記陶器粉末として、ＪＩＳで定められた標準篩で１５０メッシュ網目通過物を用いる請求項１または２に記載の陶器のリサイクル方法。
4. 非極性のプラスチックに、相溶化剤としてのマレイン酸変性ポリプロピレンが少なくとも２．５重量％添加され、さらに陶器を粉砕してなる陶器粉末が３０〜８０重量％充填されたプラスチック組成物。

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