JPH04216865A

JPH04216865A - ポリマー残渣を含む瀝青質組成物の製造方法

Info

Publication number: JPH04216865A
Application number: JP3027354A
Authority: JP
Inventors: Francois Dawans; フランソワ・ダヴァン
Original assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Current assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority date: 1990-02-21
Filing date: 1991-02-21
Publication date: 1992-08-06
Also published as: DE69119955T2; FR2658525B1; CA2036799A1; FR2658525A1; DE69119955D1; EP0448424B1; ES2090266T3; EP0448424A3; EP0448424A2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリマー残渣、特に大
部分が自動車のスクラップの切刻みおよび粉砕から生じ
る、自動車廃品を含む瀝青質組成物の製造方法に関する
。

【０００２】

【従来技術および解決すべき課題】ポリマーは、道路用
または工業用アルファルトおよび瀝青において、熱間の
レオロジー特性を変えることによってこれらの使用特性
を改善するために、あるいはこれらの物理化学特徴（冷
間脆性、靱性、たわみ性、安定性、熱感受性、衝撃、振
動、および摩耗への機械抵抗）を改良するために、添加
剤として広く用いられている。

【０００３】一般に、使用されるポリマーは、熱可塑性
樹脂（オレフィンのポリマーまたはコポリマー）、ゴム
および特に熱可塑性エラストマー（ジオレフィンとスチ
レンとの多元ブロックコポリマー）、またはそれより少
ない程度で、熱硬化性樹脂（ポリウレタン、エポキシ、
フェノール−ホルマリン）である。先行技術によれば、
これらのポリマーは、単独でまたは混合物として用いる
ことができる。例えば瀝青への添加剤として、産業廃棄
物（ポリエチレンワックス、アタクチックポリプロピレ
ン、ポリビニルアルコール、加硫ゴム粉末（ｐｏｕｄｒ
ｅｔｔｅ）　等）、または家庭のごみから生じるプラス
チック廃棄物、特にプラスチック包装材をリサイクルす
ることが提案されている。この後者の場合、ポリマー混
合物は、主としてポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポ
リスチレンおよびポリエチレン・テレフタレートを含む
。

【０００４】ポリマーは、成分間の相互作用も化学反応
も含まない「単純」混合物の形態で、またはポリマーと
瀝青のいくつかの成分（アスファルテン、マルテン、樹
脂等）との相互作用または化学反応を含む「複雑」混合
物の形態で、場合によって三番目の成分（触媒、反応体
）の存在下に、少量（一般に２〜１０重量％）、瀝青中
に添加される。最も多くの場合、ポリマーは、固体状態
でまたは溶融状態で、予め加熱された過剰な瀝青中に分
散され、攪拌後、混合物は、そのまま溶融状態で用いら
れるか、あるいは固体状態で冷却され、場合によっては
粉砕されるかまたは顆粒状にされる。オレフィンポリマ
ーが添加された、道路用瀝青の溶融状態の混合物の製造
のためのいくつかの方法では、少なくとも５〜３０重量
％の無機微粒子の添加を推奨している。これらの粒子は
、瀝青中へのポリマーの溶解を促進する（例えば１９６
７年８月１５日に発行された米国特許ＵＳ　３，３３６
，２５２参照）。１９７７年６月７日に発行された米国
特許ＵＳ　４，０２８，２９３は、瀝青材料の製造につ
いて特許請求している。この材料は特に道路の分野およ
び建築において用いられるものであり、無機化合物、例
えば砂または砂利と、家庭または住宅のごみから生じる
ポリマーまたはポリマー混合物との高温（少なくとも１
８０　℃）での反応によって得られる。ついで生じた混
合物を、熱間、瀝青中に添加し、かつ冷却する。この方
法の大きな欠点は、１つまたは複数のポリマーの添加前
に、多量な無機材料の高温での予備加熱を要する操作の
最終コストである。

【０００５】本発明は、道路または工業用瀝青中へのポ
リマー廃棄物のリサイクルのための、単純かつ経済的な
方法に関する。この方法は特に、「自動車廃品」、すな
わち場合によっては例えば家電製品のスクラップから生
じる他のポリマー廃棄物を少ない割合で含むこともある
、自動車のスクラップから生じるプラスチック廃棄物の
リサイクルに特に適する。

【０００６】「自動車廃品」または”ＲＢＡ”　（自動
車の粉砕廃棄物またはくず）という総称は、実際には、
大部分が自動車のボディ、およびそれより少ない割合が
家電製品および産業廃棄物の粉砕または切刻みから生じ
た無機および有機材料であって、主な金属材料を、例え
ば磁気選別によって、引力または液体サイクロンによっ
て、浮選または手によって分離した後に得られるもの全
体を示す。回収されたこれらの金属材料は、原料として
金属工業に一般的にリサイクルされている。これに対し
て、「廃品」または非金属廃棄物のリサイクルは、現在
、この材料の不均質性のために大きな問題を提起してい
る。実際、様々な組成の混合物のことであり、この混合物は
非金属無機粒子、および様々なポリマー、例えば発泡材
料またはフォーム、加硫ゴム、合成繊維、熱可塑性樹脂
および熱硬化樹脂からなっている。

【０００７】自動車および家電製品の製造の際に用いら
れるポリマー材料の量がますます増えていることを考え
ると、これらの「廃品」材料が処分されるための新規手
段であって、環境保護のために、経済面と同時に環境面
でも満足すべき手段を見つけることが必要になった。家
庭のごみの場合のように、焼却によって「自動車廃品」
の大部分を消滅させることが既に提案されている。「自
動車廃品」用の特別な焼却場の建設が技術レベルで可能
であるとしても、特に燃焼煤煙の除塵、および毒性また
は腐蝕性のあるガスの拡散の防止のために保証されなけ
ればならない環境安全性を考慮にいれると、これは、実
際にはエネルギーの観点から、および財政的な面から、
最も満足すべき解決策ではない。包装材および家庭ごみ
から生じるプラスチック廃棄物の場合のように、「自動
車廃品」を、単独で、あるいは第一世代の「新品」材料
と混合して用いる、第二世代の原料としての「自動車廃
品」のリサイクルも考えられた。にもかかわらず、これ
らの組成がより不均質であるために、「自動車廃品」の
リサイクル材料としての使用は、現在まで非常に限定さ
れており、これによって、ますます量が増加する「廃品
」を処分するのに十分なほど多くの適用法を考えること
はできない。従って、「自動車廃品」の大部分は、現在
のところ、廃棄物置き場（ｄｅｃｈａｒｇｅｓ）　　に
放置されている。このことは貯蔵コストがますます高く
なることを意味し、あらゆる注意が払われているにもか
かわらず、環境保護にとっては、これはほとんど満足す
べき解決策にはならない。

【０００８】このため、道路用および工業用瀝青または
アスファルトの特性を改善するための、「自動車廃品」
の本発明による使用が、少なくとも混合物を作るのに、
単純かつ信頼性のある技術を用いことができるならば、
有効かつ有利なリサイクル手段となる。主として瀝青中
への家庭のプラスチック廃棄物のリサイクルに限定され
た、先行技術に記載された方法とは逆に、本発明による
改良方法によって、ポリマー、例えば「自動車廃品」ま
たは”ＲＢＡ”　の、より不均質かつ複雑な混合物の利
用が可能になる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、ポリマー残渣
を含む瀝青質組成物の製造方法において、前記残渣を粉
砕してこれらを粉末にするようにし、前記粉末を水で洗
浄し、これを乾燥し、乾燥された粉末と、微粉瀝青とを
混合し、得られた組成物を成形することを特徴とする方
法である。

【００１０】本発明によって用いられる瀝青（アスファ
ルト）は、鉱油および原油の天然の成分である。これは
、脱アスファルト、例えばプロパンでの沈澱、または石
油製品の精製物質（ピッチ）および／または分解物質の
蒸溜によって得られる。これはまた、石炭から生じたタ
ールから得ることもできる。

【００１１】本発明の枠から逸脱せずに、同様に、例え
ば留分または芳香族残渣によってフラックスに溶かされ
た瀝青、あるいはさらには空気で酸化された瀝青または
ブローン瀝青を用いることもできる。

【００１２】本発明の主な独創性は、主として自動車、
それより少ない割合の、家電製品および産業廃棄物の切
刻みおよび粉砕の際に生じる有機ポリマーの複雑な混合
物を、これらを瀝青またはアスファルトバインダに添加
することによって、また特に道路、建築、公共事業およ
び特別な設備における、特に、固体材料例えば砂利の塗
装、塗料または被覆への使用のために、いくつかの特性
を改良することによって価値をより高めることである。

【００１３】本発明による方法は、ポリマー残渣、特に
「自動車廃品」に富む瀝青質混合物を製造することから
なる。この混合物は、ついで、有利には、道路用または
工業用瀝青の使用、安定性および機械特性を改良するた
めに、希釈状態で用いることができる。

【００１４】本発明の方法は、連続する５工程、すなわ
ちポリマー残渣の粉砕、洗浄、乾燥、微粉瀝青との混合
、および好ましくは押出しおよび顆粒状化によるか、ま
たは圧縮による締め固めによっての成形工程を備える。

【００１５】より詳細には、この方法は、金属の分離後
に、「自動車廃品」の混合物、例えば切刻み（ｄｅｃｈ
ｉｑｕｅｔａｇｅ）の際に得られるようなもの（または
同等のポリマー残渣）を粉砕することからなる。この混
合物は、土、いくつかの残留金属破片および様々なポリ
マー、主として（例えば少なくとも８０重量％の）ポリ
塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリウレタンフォーム、
および少ない割合であるがポリエステルおよびＡＢＳ　
樹脂（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）を含
む。

【００１６】粉砕、場合によってはその後の篩分けは、
１０　ｍｍ　以下、好ましくは平均して２〜４　ｍｍ　
の粒子の大きさが得られるように実施される。微粉混合
物は、土を除去するために、好ましくは２０〜６０℃の
温度で水洗いし、好ましくは８０〜１２０　℃の温度で
、例えば送風（ａ　ｌ’ａｉｒ　ｐｕｌｓｅ）　回転炉
内の通過によって乾燥させる。本発明の枠から逸脱する
ことなく、「自動車廃品」の水洗浄工程を利用して、廃
品内に含まれる発泡材料、例えばポリウレタンフォーム
を、例えば浮選によって分離することもできる。

【００１７】ついで例えば粉末混合器に、予め粉砕され
た固体状態の瀝青またはアスファルトを、好ましくは４
０℃以下の温度で加え、同様に１０　ｍｍ以下の大きさ
の粒子を得るようにする。この混合物は、９５〜４０重
量％のポリマーと、５〜６０重量％の瀝青またはアスフ
ァルトを含む。前記混合物は、最終瀝青質組成物の少な
くとも９０重量％である。

【００１８】ついで得られた混合物を、例えば１５０　
〜２５０　℃の温度で押出し、好ましくは高い押出し速
度を可能にする、押出し機の適切な周囲温度で顆粒状化
する。この混合物はまた、好ましくは２０〜１２０　℃
の温度で、圧縮例えば２０〜５０　ＭＰａによって、ブ
ロック状に凝集されることもできる。圧縮熱は瀝青を溶
融させる。このようにして、リサイクルポリマーに富む
瀝青物質が得られる。これは、貯蔵するのも分量を決め
るのも簡単で、最終的な使用の際に溶融される、過剰な
瀝青中に急速に再融解されうる。

【００１９】得られた骨材または瀝青質ブロックは、有
利には、貯蔵の間の凝集および粘着を避けるために、わ
ずかなタルクで被覆されてもよい。これらはついで、好
ましくは最終瀝青質組成物の重量に対して４〜２０重量
％のポリマー含量が得られるように、使用される前に、
道路用または工業用瀝青の調合のために直接用いられる
。これらは、過剰の溶融瀝青と急速に混合されるという利
点を有する。

【００２０】

【発明の効果】ポリマー残渣濃縮瀝青質組成物は、有利
には希釈状態で、道路用または工業用瀝青の使用、安定
性および機械特性を改善するために用いることができる
。

【００２１】

【実施例】下記の実施例は、本発明を例証する。

【００２２】実施例１種々のポリマー６５重量％、土および無機残渣３０重量
％、および水５重量％を含む、自動車の切刻みから直接
生じる廃品の湿潤未加工混合物を、カッタ式湿潤粉砕機
（ｂｒｏｙｅｕｒ　ｈｕｍｉｄｅ　ａ　ｃｏｕｔｅａｕ
ｘ）　で処理して、大きさが２〜４　ｍｍ　の粒子を得
るようにする。ついでこれを周囲温度で水流によって洗
浄する。これによって、無機フラクションの９５重量％
以上を除去することができる。次に、得られたポリマー
粉末を脱水し、１１０　℃で送風回転炉内の通過によっ
て１０分間乾燥する。

【００２３】他方、ＳＡＦＡＮＩＹＡ原産の瀝青を粉砕
して、平均の大きさが２〜４　ｍｍ　の粉末を得るよう
にする。

【００２４】粉末混合器に、「自動車廃品」粉末８ｋｇ
と、瀝青粉末２ｋｇを導入し、混合物を周囲温度で１０
分間攪拌する。

【００２５】微粉混合物を、単軸スクリュー押出し機で
２１０　℃で押出し、押出し機から出たら、これを顆粒
状化してペレットにし、この上にタルクを少し吹き付け
る。

【００２６】顆粒状化物を、４０℃以下の温度で６週間
貯蔵する。ついでこれらを、過剰のＳＡＦＡＮＩＹＡ原
産の瀝青中に組込む。このために、瀝青１０　ｋｇ　を
２００　〜２５０　℃で加熱し、攪拌下、１５分でポリ
マー濃縮瀝青質組成物の顆粒状化物４ｋｇをこれに添加
し、溶融混合物の攪拌を１０分間続けて、すぐに使用で
きる均質な最終混合物、特に例えば砂利の塗装用の道路
用瀝青を得るようにする。

【００２７】１８０　℃での、共軸円筒粘度計によって
測定されたブルックフィールド粘度は、３．２　である
。１時間一定温度で状態調節された、２×３０×１００
　ｍｍの大きさの瀝青帯に対して、たわみ性試験を実施
し、ついでこれを約５秒間、直径１０　ｍｍ　のマンド
レル（ｍａｎｄｒｉｎ）　の周りの曲げに付す。微小ひ
びの出現の際に測定されたたわみ温度は、−２０℃付近
である。

【００２８】実施例２「自動車廃品」およびＳＡＦＡＮＩＹＡ瀝青を、実施例
１のように粉砕する。

【００２９】粉末混合器に、自動車廃品の乾燥粉末６ｋ
ｇと瀝青粉末４ｋｇを導入し、この混合物を５０℃で５
分間攪拌する。ついでこれを４×６×１６　ｃｍ　の大
きさの鋳型に入れ、４０　ＭＰａで１分間圧縮する。圧
力を緩め、鋳型から取出した後、ポリマー濃縮瀝青質組
成物のブロックが得られる。これは実施例１のように後
で過剰の瀝青に添加されることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　ポリマー残渣を含む瀝青質組成物の製
造方法において、前記残渣を粉砕してこれらを粉末にす
るようにし、前記粉末を水で洗浄し、これを乾燥し、乾
燥された粉末と、微粉瀝青とを混合し、得られた組成物
を成形することを特徴とする方法。
【請求項２】　　ポリマー残渣が、大部分、自動車廃品
（ｓｔｅｒｉｌｅｓ　ｄ’ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｓ）、
すなわち６重量％以上の熱網状化物（ｔｈｅｒｍｏｒｅ
ｔｉｃｕｌｅｓ）　を含む熱可塑性樹脂混合物であるこ
とを特徴とする、請求項１による方法。
【請求項３】　　ポリマー残渣が、ポリ塩化ビニル、ポ
リプロピレン、ポリウレタンフォーム、ポリエステル、
およびアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂混
合物８０重量％以上からなる、請求項１または２による
方法。
【請求項４】　　ポリマー残渣粉末と、微粉瀝青の粒子
の大きさは、混合時に１０　ｍｍ　以下である、請求項
１〜３のうちの１つによる方法。
【請求項５】　　粒子の平均の大きさが、２〜４　ｍｍ
　である、請求項４による方法。
【請求項６】　　粉砕され、洗浄され、かつ乾燥された
ポリマー残渣粉末９５〜４０重量部と、微粉瀝青５〜６
０重量部とを混合し、この混合物は、最終瀝青組成物の
少なくとも９０重量％である、請求項１〜５のうちの１
つによる方法。
【請求項７】　　成形が、温度１５０　〜２５０　℃で
の押出しからなる、請求項１〜６のうちの１つの方法。
【請求項８】　　成形が、圧縮による凝集からなる、請
求項１〜７のうちの１つによる方法。
【請求項９】　　請求項１〜８のうちの１つによる方法
によって得られた瀝青質組成物。
【請求項１０】　　前記組成物を、過剰の溶融瀝青中に
再融解または分散して、砂利またはその他の固体材料の
塗装（ｅｎｒｏｂａｇｅ）用の瀝青を生じるようにする
ことからなる、請求項９による組成物の使用法。