(57)【要約】【課題】回収された無機充填材を充填材として再利用して耐凍害性能及び強度を向上させた無機成形品を提供する。【解決手段】無機成形品は、無機充填材を含有するプラスチックを亜臨界水又は超臨界水を用いて分解することにより得られた無機充填材を含有するセメントを硬化することにより形成される。この無機成形品では、無機充填材に含まれるガラス繊維表面の凹凸が、体積膨張時の水の干渉部となり、無機成形品の劣化を抑制する。また、無機充填材に含まれているガラス繊維自身によって無機成形品自体の強度も向上する。【選択図】図面なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機充填材を含有するプラスチックを亜臨界水又は超臨界水を用いて分解することにより得られた無機充填材を含有するセメントを硬化してなることを特徴とする無機成形品。
【請求項２】
請求項１に記載の無機成形品において、前記セメントは前記無機充填材としてガラス繊維を含有することを特徴とする無機成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無機充填材を含有するプラスチックを熱分解温度以下の温度の亜臨界水又は超臨界水を用いて分解することにより得られた無機充填材をセメント系成形品の無機充填材として再利用する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プラスチック廃棄物はその殆どが埋立処分又は焼却処理されており、資源として有効活用されていなかった。また埋立処分では埋立用地の確保が困難なことや埋立後の地盤が不安定になるという問題があり、焼却処理では炉の損傷，有害ガスや悪臭の発生，ＣＯ2排出といった問題がある。このため、平成７年に容器包装廃棄物法が制定され、プラスチックの回収，再利用が義務付けられるようになった。さらに、各種リサイクル法の施行に伴いプラスチックを含む製品の回収リサイクルの流れは加速する傾向にある。
【０００３】
これらの状況に合わせて、近年、プラスチック廃棄物を再資源化することが試みられており、その一つの方法として、超臨界水を反応媒体とする反応によりプラスチック廃棄物を分解油化し、有用な油状物を回収する方法が提案されている（特許文献１参照）。また各種構造材料に使用される繊維強化プラスチックについては、超臨界水又は亜臨界水を用いてプラスチック成分を分解し、ガラス繊維や炭素繊維等の繊維を回収，再利用する方法が提案されている（特許文献２参照）。
【０００４】
これらの方法では、プラスチックは分解により低分子化した油状成分となり主に液体燃料として再利用される。また、高温水蒸気による加水分解反応を利用した分解方法も提案されており、この方法によれば熱可塑性プラスチック及び熱硬化性プラスチックの有機高分子成分を一応分解することができる。また、ジカルボン酸，ジアミン等の分解用成分を用いて硬化不飽和ポリエステル樹脂廃棄物を分解して樹脂原料を得て、不飽和ポリエステル樹脂を再合成するケミカルリサイクル法も提案されている（特許文献３参照）。
【０００５】
しかしながら、超臨界法では、プラスチックをランダムに分解するため、分解生成物が多種成分からなる油状物質となり、一定品質の分解生成物を得ることが困難である。このため、ゼオライトに代表される触媒を用いて油質の改質を行なう等の後処理が必要となってコスト高になり、また改質した生成油においても灯油や軽油等の石油製品そのものにすることは困難であるので、実用化には至っていない。また、特許文献３記載の方法では、分解後の樹脂を再度不飽和ポリエステル樹脂として再利用しているものの、分解温度が高く、熱分解を起こしているために、再硬化させた際の物性が本来の不飽和ポリエステル樹脂とは異なる（熱硬化性樹脂としては低下する）ことや再硬化品に占める分解樹脂の利用率が低いことが問題となる。
【０００６】
そこで、本願発明の発明者らは、不飽和ポリエステル樹脂とその架橋部からなる熱硬化性樹脂を含むプラスチックを亜臨界水にてプラスチックの熱分解温度以下の温度で分解し、再利用できる形で分解，回収する方法を提案した（特許文献４参照）。この方法では、不飽和ポリエステル樹脂の原料として再利用できるモノマー，架橋部と有機酸の共重合体等が生成されるが、それ以外に無機充填材である炭酸カルシウム，ガラス繊維等が分解されずにそのまま残留する。これらの無機充填材はＳＭＣ（Sheet Molding Compound）の充填材，他の建材用の充填材として利用されつつあるが、その利用量は少ないというのが現状である（特許文献５参照）。
【特許文献１】特開平６−２７９７６２号公報
【特許文献２】特開平１０−８７８７２号公報
【特許文献３】特開平９−２２１５６５号公報
【特許文献４】国際公開第０５／９２９６２号パンフレット
【特許文献５】特開２００６−２３１６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、無機充填材を含有するプラスチックを熱分解温度以下の温度の亜臨界水又は超臨界水を用いて分解することにより回収された無機充填材を充填材として再利用して耐凍害性能及び強度を向上させた無機成形品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
無機充填材に含まれるガラス繊維は、高温，高圧，高アルカリである亜臨界水又は超臨界水に接触すると、その表面の一部が浸食されることによってクレーター状の凹凸を生じる。一方、特に寒冷地では、水は、セメント系建材内への侵入，凍結（膨張）を繰り返すことによってセメント系建材に劣化を生じさせる。このようなセメント系建材にガラス繊維を含有する無機充填材を混入させると、セメント系建材中に侵入した水が表面から凍結し、その体積を増やそうとして内向圧力が生じ、その周囲を圧迫する。この圧力によって凍結していない水は、透過できるセメント部分を通って近くの空隙に押しやられ、水で満たされていない空隙に達すると圧力が軽減するので、その付近のセメントは損傷されない。すなわちガラス繊維表面の凹凸が、体積膨張時の水の干渉部となり、その劣化を抑制する。また、無機充填材に含まれているガラス繊維自身によってセメント成形品自体の強度も向上する。従って、本発明に係る無機成形品によれば、回収された無機充填材を充填材として再利用して耐凍害性能及び強度を向上させた無機成形品を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を実施例に基づき詳しく説明する。
【００１０】
〔実施例１〕
実施例１では、始めに、無機充填材を含有するＦＲＰ製浴槽を２［ｍｍ］アンダーまで粉砕することによりＦＲＰを得る。次に、圧力容器中にＦＲＰ６５０［ｇ］，水２５１５［ｇ］，及びＮａＯＨ８５［ｇ］を入れ、混合，攪拌しながら２３０［℃］まで加温して４時間保持する。次に、圧力容器を室温まで冷却した後、圧力容器から分解後の溶液（分解液）を取り出し、濾過装置（フィルタープレス）により分解液を固形分（無機充填材）と液体に分離する。次に、濾過装置から固形分を取り出し、塊砕，乾燥，粉砕することにより無機充填材を回収する。なお、分離された液体については次工程に移行して各々生成物を分離，回収する。次に、回収された無機充填材１０重量部，セメント４０重量部，フライアッシュ４０重量部，珪石粉１０重量部，及びパルプ１０重量部を攪拌，混合した後、水５０重量部を加えて攪拌，混合する。そして最後に金型を用いて混合された材料を押出成形し、養生，硬化させてセメント系成形板を得た。
【００１１】
〔実施例２〕
実施例２では、実施例１と同様の方法で無機充填材を回収した後、回収された無機充填材１０重量部，セメント４０重量部，フライアッシュ４０重量部，珪石粉１０重量部，及びパルプ１０重量部を攪拌，混合し、さらにスラリー濃度が１０％になるように水を加えて攪拌，混合する。そして最後に、スラリーを抄造し、金型を用いて表面に模様を付与し、養生，硬化させてセメント系成形板を得た。
【００１２】
〔比較例１〕
比較例１では、セメント４０重量部，フライアッシュ４０重量部，珪石粉１０重量部，及びパルプ１０重量部を攪拌，混合した後、水５０重量部を加えて攪拌，混合する。そして最後に金型を用いて混合された材料を押出成形し、養生，硬化させてセメント系成形板を得た。
【００１３】
〔比較例２〕
比較例２では、セメント４０重量部，フライアッシュ４０重量部，珪石粉１０重量部，及びパルプ１０重量部を攪拌，混合した後、スラリー濃度が１０％になるように水を加えて攪拌，混合する。そして最後に、スラリーを抄造し、金型を用いて表面に模様を付与し、養生，硬化させてセメント系成形板を得た。
【００１４】
〔評価〕
上記実施例１，２及び比較例１，２のセメント系成形板について、凍結溶解試験を２００サイクル実施した後の体積膨張率［％］及び曲げ強度（ＭＰａ）を評価した結果を表１に示す。表１に示すように、実施例１，２のセメント系成形板は、比較例１，２のセメント系成形板と比較して、凍結溶解試験を２００サイクル実施した後の体積膨張率及び曲げ強度が優れていることが確認された。
【表１】
2008156171.tif 000002
【００１５】
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、この実施の形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、上記実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。