JP5414153B2 - 不飽和ポリエステル樹脂およびモールド成形体 - Google Patents
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Description
この不飽和ポリエステル主鎖と架橋性モノマーを反応させ3次元化した不飽和ポリエステル樹脂は不溶不融の固体となるため、この樹脂硬化物の分解処理は困難であった。このような熱硬化性樹脂成形体の処理方法としては焼却処理或いは土中への埋立処理が一般的であり、一部、熱回収等のリサイクルが行われている。
特許文献9では、バクテリア,カビなどの自然的に発生される微生物の作用によって分解されるプラスチックである生分解性樹脂を添加したモールド材を活性汚泥などに埋設して処理する方法、特許文献10では、不可重合性モノマーにアクリル酸ヒドロキシエチルなどを含む不飽和ポリエステル樹脂を塩基性水溶液で分解処理する方法、特許文献11ではコイルケースを生分解性樹脂で被覆する方法などが提案されている。
さらに、最近提案され始めた超臨界あるいは亜臨界流体を用いた分解方法では、主に水やアルコールが使用されているが、その方法では分解処理後の生成物の分離や廃液処理などに多くの工程を必要とするため、装置が大きく複雑になり、処理エネルギーやコストも大きくなる。
一方、地球環境保護の観点からは廃棄物においても、廃棄物処理場の不足や廃棄物の再利用・リサイクルなど多くの課題があり、その対策技術が多く検討されている。
なお、そのモールド成形体がモールドモータあるいはモールドトランスであることが内部に有価物を多く含んでいるため好ましい。
また、上記不飽和ポリエステル樹脂を用いたモールド成形体において、その内部に有価物、例えば鉄芯や巻線などを有しているモールドモータやモールドトランスなどは、廃棄時に、アルカリ性水溶液などに浸漬して液を浸透させ、モールド部分を容易に崩壊・剥離させて、内部の有価物を取り出すことができ、再利用の容易なモールド成形体を提供できる。
その方法としては、一般にパルプ工業で用いられているアルカリによる蒸解処理や、蒸煮・爆砕処理、酸処理による分解、酵素や菌類などを利用する生物分解法、超臨界水やアルコールによる処理など、さまざまな分離・分解方法が適用可能である。その中でも特開2001−261839に示されているフェノールやクレゾールで処理した後に酸で処理する相分離系変換システムを用いたリグニンの分離が好ましい。この方法は、分離効率が高く、他の方法に比べてリグニンが有効に利用できると考えられる。
無機充填材としては、例えば、炭酸カルシウム、珪酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、水酸化アルミニウム、ガラス球等が挙げられる。
また、離型剤としては、例えば、フッ素系界面活性剤、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム等が挙げられる。
以下、具体的な実施例を挙げて、本発明をより詳細に説明する。
(実施例1)
まず、木質系材料中のリグニンから作成した材料を用いた例を示す。
また、グリコール類の一部にはジエチレングリコールも使用した。なお、リグノフェノール誘導体とジエチレングリコールの混合比を変えて、数種類作成した。
比較例として、リグノフェノール誘導体を全く用いずに、グリコール類としてジエチレングリコールのみを用いて、他は上記と同条件で比較用不飽和ポリエステル樹脂を作成した。
それらの結果をまとめて(表1)に示す。
次に、上記曲げ強度測定用成形体を5規定の水酸化ナトリウム水溶液に80℃で10時間浸漬した後、成形体を切断して液の浸透度を測定した。ここで、液の浸透度は、浸透した部分の色の変化から目視で評価した浸透度と、X線マイクロアナライザで測定したナトリウムの浸透度とが一致したため、目視評価で簡易的に行った。その結果を(表2)に示す。
本実施例でも、木質系材料中のリグニンから作成した材料を用いた例を示す。
本実施例では木質系材料として杉木材を用いて、実施例1と同様の粉砕機で数mm程度に粗粉砕した。この粉砕物をアセトンで脱脂して実施例1と同様の方法でリグノフェノール誘導体を作成した。このリグノフェノール誘導体とジエチレングリコールのモル比を1:1にして、他は実施例1と同条件で不飽和ポリエステル樹脂液を作成した。
実施例1のガラス繊維をこの繊維状充填材に変更して、杉木材から作成した上記不飽和ポリエステル樹脂液を用いて、他は実施例1と同条件で不飽和ポリエステル樹脂を作成した。
また、実施例1と同条件で5規定の水酸化ナトリウム水溶液に浸漬処理すると、液は成形体に全浸透しており、手で容易にぼろぼろに崩壊させることができた。
本実施例では木質系材料中のリグニンとセルロースおよびヘミセルロースから作成した材料を用いた例を示す。
また、その際に使用した72%硫酸にはセルロース、ヘミセルロース分解生成物が含まれているため、その液からさらに酵素糖化法によりグルコースへと分解し、発酵法によりエタノールを生成した。得られたエタノールを脱水してエチレンとし、このエチレンと水、塩素を用いて、エチレンクロロヒドリンを得た。これを水酸化ナトリウムにより脱塩酸を行い、エチレンオキシドとした後、水和によりジエチレングリコールを得た。
この不飽和ポリエステル樹脂の評価を実施例1と同様に行ったところ、スパイラルフローは172cmで、曲げ強度は57MPaであった。
(実施例4)
本実施例では、実施例1のサンプルNo.4と同様の組成の不飽和ポリエステル樹脂をモールド材として、モールドモータを作成した。その概略縦断面図を図1に示す。ブラケット2に設けたベアリング10に、回転子3のシャフト9が回転自在に軸支されている。回転子3を間隔を隔てて囲むように配された固定子1があり、固定子鉄芯6の珪素鋼板にエナメル被覆銅線から成る固定子巻線7が巻かれている。この固定子鉄芯6、固定子巻線7及びブラケット2に接して上記モールド材8によりモールドした構成となっている。このモータはフランジ部4もモールド材で一体構成されている。なお、5は取付孔である。なお、モールドの厚みは薄い部分で約4mm、厚い部分で約10mm程度であった。
そのため、浸漬後のモールドモータを取り出し、素手でモールド材のみを綺麗に剥離することができ、内部の固定子鉄芯や固定子巻線をモールドする前の状態のまま回収することができた。
なお、以上の実施例では、不飽和ポリエステルの主鎖成分として、リグノフェノール誘導体とジエチレングリコール、無水マレイン酸、無水フタル酸を用いたが、勿論これらに限定されず、他のグリコール類や多塩基酸を用いてもかまわない。
2 ブラケット
3 回転子
4 フランジ部
5 取付孔
6 固定子鉄芯
7 固定子巻線
8 モールド材
9 シャフト
10 ベアリング
Claims (4)
- 硬化前の樹脂が少なくとも不飽和ポリエステルと架橋性モノマーを含む不飽和ポリエステル樹脂であって、該不飽和ポリエステル樹脂を構成する前記不飽和ポリエステルの主鎖の少なくとも一部が、木質系材料にフェノール系溶剤と酸を用いることで得られた、リグノフェノールを基に作成されることを特徴とする不飽和ポリエステル樹脂。
- 木質系材料が、樹皮や間伐材、剪定枝、建築廃材などから発生する木質系廃材、あるいはパーム椰子の椰子殻廃材や廃葉・廃幹から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする
請求項1記載の不飽和ポリエステル樹脂。 - 請求項1又は2のいずれかに記載される不飽和ポリエステル樹脂を用いて作成した
モールド成形体。 - 請求項3記載のモールド成形体がモールドモータあるいはモールドトランスであることを特徴とする
モールド成形体。
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