(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
８００℃で３０分加熱処理を施した後のＢＥＴ比表面積が３０ｍ2／ｇ以上であり、かつ累積９０％径が３０μｍ以下である、水酸化アルミニウム及び活性アルミナからなる群から選ばれた少なくとも１種である無機化合物を０．１重量％〜５０重量％含有してなる中空合成樹脂板。
【請求項２】
無機化合物が水酸化アルミニウムであることを特徴とする請求項１記載の中空合成樹脂板。
【請求項３】
無機化合物のＦｅ2Ｏ3含有量が０．０２％以下であることを特徴とする請求項１記載の中空合成樹脂板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は中空合成樹脂板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、一方向に平行なリブ構造を持つ中空合成樹脂板は、リブ方向に対して垂直な方向に対する曲げ剛性が大きく同等の剛性を有する中実板と比較して軽量であること、防水耐水性に優れていることなどの特徴を有していることから、プラスチックダンボール、コンテナ、パネル板等の広い分野で使用されている。プラスチックダンボール等の用途においては、通常、その内容物を区別する目的で、プラスチックダンボール等の構成材料である中空合成樹脂板は白色または様々な色に着色されている。
【０００３】
前記中空合成樹脂板を構成材料として成形されたプラスチックダンボール、コンテナ、パネル板等はリサイクル使用可能であるが、使用後は焼却等で処分されている。
【０００４】
中空合成樹脂板の焼却処分に際しては、ＣＯガス等が発生する問題や、焼却炉等で可燃性ゴミと共に焼却した後の焼却残灰を埋め立て処理した場合には、該灰中に含まれる重金属イオンが埋め立て地で雨水等に溶解し、漏洩する問題があった。
【０００５】
しかしながら、従来、焼却時のＣＯガス発生に対して高い抑制効果があり、かつ焼却残灰を埋め立て処理した場合に重金属イオンの漏洩を抑制し得る中空合成樹脂板であって、白色または着色を施されたものは知られていなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、白色または着色された中空合成樹脂板であって、焼却時に排ガス中ＣＯ濃度を低減し、埋め立て処理した焼却残灰からの重金属イオンの漏洩防止に効果を有する中空合成樹脂板を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる事情下に鑑み、発明者等は鋭意研究を進めた結果、炉内の高温下である特定の比表面積及び粒子径の多孔質体として存在できる無機化合物を合成樹脂成形体に含有させることで合成樹脂成形体焼却処分時に発生する上記課題をすべて同時に解決することを見出し本発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち、本発明は、８００℃で３０分加熱処理を施した後のＢＥＴ比表面積が３０ｍ2／ｇ以上であり、かつ累積９０％径が３０μｍ以下である、水酸化アルミニウム及び活性アルミナからなる群から選ばれた少なくとも１種である無機化合物を０．１重量％〜５０重量％含有してなる中空合成樹脂板を提供するにある。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に詳細に説明する。
本発明に用いる無機化合物は、燃焼後のＢＥＴ比表面積が３０ｍ2／ｇ以上、好ましくは燃焼後のＢＥＴ比表面積が５０ｍ2／ｇ〜３００ｍ2／ｇであり、かつ累積９０％径が３０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下であることを特徴とする。ＢＥＴ比表面積が３０ｍ2／ｇ未満の場合、重金属イオンの吸着能力が低く、埋め立て処理した焼却残灰からの重金属イオンの漏洩防止効果が得られない。無機化合物のＢＥＴ比表面積が高くなるほど重金属イオンの吸着能力は高くなるが、ＢＥＴ比表面積が高すぎると中空合成樹脂板の成形が困難になる傾向にある。さらに、上記ＢＥＴ比表面積の条件を満たした場合でも燃焼後の粒子の累積９０％径が３０μｍより大きいと、焼却時に排ガス中ＣＯ濃度を低減効果が低い。本発明における該無機化合物の排ガス中ＣＯ濃度の低減効果は、焼却炉内の燃焼温度に準ずる範囲で効果を発現する。現在多用されているストーカー式焼却炉や流動層式焼却炉での燃焼温度は、通常、約５００℃〜約１１００℃、好ましくは約５００℃〜約１０００℃、より好ましくは約６００℃〜約９００℃である。尚、本発明において、燃焼後のＢＥＴ比表面積は８００℃で３０分加熱処理を施した後の無機化合物のＢＥＴ比表面積である。
【００１０】
本発明に用いる無機化合物は、水酸化アルミニウム及び活性アルミナからなる群から選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする。前記無機化合物を用いることにより、従来の中空合成樹脂板と同等に白色または着色された中空合成樹脂板を提供するすることを可能とする。また、白色の中空合成樹脂板または所望の着色を行った中空合成樹脂板を得やすいことから、Ｆｅ2Ｏ3含有量が０．０２％以下、好ましくは０．０１％以下である無機化合物を用いることが推奨される。
【００１１】
前記水酸化アルミニウムとしては、例えばギブサイト、バイヤライト、ベーマイト、ノルトストランダイト等が挙げられ、この中でもギブサイトはバイヤー法によるアルミナ、アルミニウムの原料として大量に生産されているため容易に、安価に入手できることから好適である。該水酸化アルミニウムは燃焼前のＢＥＴ比表面積が３０ｍ2／ｇ未満であっても、焼却炉内での上記高温燃焼条件で熱分解を起こし３０ｍ2／ｇ以上の高比表面積を有する遷移アルミナ（活性アルミナ）に転移する。特に、先に例示した水酸化アルミニウムの中で好適に用いられるギブサイトのＢＥＴ比表面積は、燃焼前、通常１０ｍ2／ｇ以下である。これら水酸化アルミニウムの熱分解で生成する遷移アルミナの結晶構造は原料である水酸化アルミニウムの結晶構造、燃焼条件により異なるが、通常θ、γ、χ、η、ρ−アルミナ等である。前記活性アルミナは、酸化アルミニウムの一種であり、一般式Ａｌ2Ｏ3で表されるものでγ、δ、κ、η、θ、σ、χ、ι、ρ、不定形アルミナ等、製法により種々の結晶構造を示すが、好ましくはθ、γ、χ、η、ρである。
【００１２】
本発明において、燃焼後のＢＥＴ比表面積が３０ｍ2／ｇ以上であり、かつ累積９０％径が３０μｍ以下である、水酸化アルミニウム及び活性アルミナからなる群から選ばれた少なくとも１種である無機化合物の含有量は、通常、中空合成樹脂板総重量に対し、０．１重量％〜５０重量％であり、好ましくは約１重量％〜約５０重量％である。該無機化合物の含有量が０．１重量％未満の場合には、これを含有する中空合成樹脂板を焼却した時、ＣＯガス発生抑制に対し十分な効果が得られない場合があり、又、重金属イオンの吸着に対して十分な効果が発揮されない場合がある。他方５０重量％を越える場合には、これを含有する中空合成樹脂板の機械的強度が低下する傾向にある。他の無機充填材を併用する場合においても、その添加量の合計が、上記と同一の理由により、中空合成樹脂板総重量に対し約５０重量％以下である
ことが好ましい。
【００１３】
本発明の中空合成樹脂板には、本発明の効果に支障のない範囲で、燃焼後のＢＥＴ比表面積が３０ｍ2／ｇ以上であり、かつ累積９０％径が３０μｍ以下である、水酸化アルミニウム及び活性アルミナからなる群から選ばれた少なくとも１種である無機化合物に加え、他の無機充填材を同時に含有させても良い。前記無機充填材としては、例えば炭酸カルシウム、タルク等が挙げられる。このうち、特に炭酸カルシウムが好適である。炭酸カルシウムは焼却時に発生した塩化水素ガス等酸性ガスを中和し、酸性ガスの発生を抑制する効果がある。
【００１４】
本発明において、中空合成樹脂板に含有させる燃焼後のＢＥＴ比表面積が３０ｍ2／ｇ以上である無機化合物、及びこれらと併用する他の無機充填材は、表面処理を施してから用いることもできる。かかる表面処理の方法としては、公知の方法が適用でき、その方法に用いる表面処理剤としては、例えば、ステアリン酸等の脂肪酸及びその誘導体、パラフイン、ワックス、有機シラン、有機チタネート等が挙げられる。かかる表面処理を行うことにより、本発明の中空合成樹脂板とした場合、成形加工性を向上させると共に、これら無機化合物、充填材等の樹脂中での分散性向上効果により、中空合成樹脂板の機械的強度を向上ささせることが可能である。
【００１５】
本発明に用いる合成樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンとプロピレンとの共重合体、エチレン及び／またはプロピレンと例えばブテン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１、ヘプテン−１、オクテン−１、ノネン−１、４−メチルペンテン−１、デセン−１等の他のα−オレフィンとの共重合体で代表されるポリオレフィン、スチレン（共）重合体、メタクリル酸メチル（共）重合体、ポリアミド、ポリカーボネート、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリアセタール、アクリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリフェニレンオキサイド、ポリエーテルサルホン、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリメチルペンテンなどの各種熱可塑性樹脂の単独あるいはこれらの２種以上の混合物、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂などの各種熱硬化性樹脂の単独あるいは２種以上の混合物が挙げられる。
【００１６】
また、本発明の中空合成樹脂板には、必要に応じて、加工助剤、酸化防止剤、着色剤等の添加剤又はガラス繊維、炭素繊維、アルミナ繊維等の強化材を含有させることもできる。特に、中空合成樹脂板に着色剤を含有させることにより、各種色彩の中空合成樹脂板を容易に得ることができるので好ましい。前記着色剤としては、例えばカーボンブラック、黄鉛、チタン白、弁柄、クロムグリーン等の無機系顔料、アンスラキノンイエロー、キナクリドンレッド、シアニンブルー、シアニングリーン等の有機系顔料、アゾ系、アントラキノン系、チオインジゴ系、キノリン系、インダンスレン系等の染料等が挙げられる。
【００１７】
本発明の中空合成樹脂板の内部の構造は、例えば、平滑な表面皮膜（ライナー部）と起伏する表面の皮膜を強固に一体化させる中間皮膜（リブ部）によって構成されるものや、平滑な２枚のライナー部とそれらを連結するリブ部によって構成される中空樹脂板であってジグザグ状リブ部による三角柱状中空部を有するもの及びライナー部に対し縦位置に配列される多数のリブ部による四角柱状中空部を有するもの等（特公昭３８−１７１８２号公報）が挙げられる。該中空合成樹脂板は、通常、全体の厚さが約１ｍｍ〜約３０ｍｍ、好ましくは約１．５ｍｍ〜約２５ｍｍであり、該中空合成樹脂板を構成するライナー部の厚さが約０．１ｍｍ〜約８ｍｍ、好ましくは約０．１ｍｍ〜約５ｍｍ、さらに好ましくは約０．１ｍｍ〜約２ｍｍであり、リブ部の厚さが約０．１ｍｍ〜約８ｍｍであり、好ましくは約０．１ｍｍ〜約５ｍｍ、さらに好ましくは約０．１ｍｍ〜約２ｍｍでありである。それぞれ上限値を上回る場合は、得られる中空合成樹脂板の機械的強度は向上するものの目付けが大きくなり（軽量でなくなり）、下限値を下回る場合には機械的強度が低下し実用に耐えないものとなる場合がある。
【００１８】
本発明の中空合成樹脂板の製造方法としては、例えば２枚の平行な樹脂板の間に、これと同質の樹脂からなる板を接着剤または熱融着により張り合わせる方法、押出し成形、射出成形などにより一体構造として成形する方法等が挙げられる。該製造方法においては、中空合成樹脂板成形の前工程として予め、燃焼後のＢＥＴ比表面積が３０ｍ2／ｇ以上であり、かつ累積９０％径が３０μｍ以下である、水酸化アルミニウム及び活性アルミナからなる群から選ばれた少なくとも１種である無機化合物、無機充填材及びその他の添加剤等と合成樹脂とを混練し、それらの混合物に対する無機化合物、無機充填材及びその他の添加剤の合計濃度を約５０重量％〜約９０重量％に上げたマスターバッチを調製しておくのが一般的である。マスターバッチの調製には、加圧ニーダー、バンバリーミキサー、１軸押出機、２軸押出機等が用いられる。該マスターバッチは、該マスターバッチを希釈するための樹脂、必要に応じてその他添加剤等と共に混合し、１軸押出機等の装置で加熱混練し、溶融状態になった樹脂組成物を成形工程に移すことができる。
【００１９】
通常、本発明の中空合成樹脂板は箱、建材、パネルに成形され実用に供される。箱の具体例としては折り畳み式コンテナ、通函、パレットの側面版、トレー、工具箱、倉庫保管箱、各種整理箱、木箱代替箱、魚介類・海産物用ケース、鮮魚バット、電線保管箱、引越用衣料ケース等が挙げられ、建材の具体例としてはコンクリート打設時の壁材、簡易建築物の壁材、埋め込みパネル材、ベニア板・合板の代替板、内壁材、床材、ドレン材、建築現場囲い材、雪囲い、障子板、間仕切り、カーテン中芯、畳中芯、床下断熱材保持板等が挙げられ、パネルの具体例としては養生板、ベルトコンベアー用敷板、パレット・製品などの上敷板・下敷板・仕切板、スリップシート、運送用当て板、組仕切り板、緩衝材、商品陳列用棚・バックボード、椅子・机の中芯、家具の背板、ディスプレイ用品、看板、表示板・単板中芯、自動車内装部品、熱交換エレメント、換気装置エレメント、ベッド中芯、水耕栽培用シート、シートパレット、倉庫下敷き等が挙げられる。これらの用途に用いる場合、必要に応じて他の素材と貼合、サンドイッチ等を行い新たな機能を付与することもできる。貼合する素材としては不織布、除電不織布、発泡ＰＰシート、アルミニウム板等が挙げられる。
【００２０】
本発明の中空合成樹脂板は、従来の技術で製造されたものと同様に着色可能であり、廃棄物として焼却処理するに際し優れた効果を発揮するものである。勿論、中空合成樹脂板としての十分な曲げ剛性を有し、軽量であり、かつ高い防水耐水性を有するものである。
【００２１】
特に、中空合成樹脂板が水酸化アルミニウム及び／又は活性アルミナを含有する場合には、排ガス中のＣＯガス濃度の抑制効果、焼却残灰埋め立てた時の該残灰からの重金属イオンの漏洩防止する能力に加え、排ガス中のＨＣｌガス濃度の抑制効果や排ガス中のダイオキシン等を吸着する効果を発現する。更に、燃焼後の平均粒子径が７μｍ以下である場合には、ＣＯガス濃度の抑制効果、ＨＣｌガス濃度の抑制効果及びダイオキンシン等の吸着効果に優れる。
【００２２】
更に、中空合成樹脂板が水酸化アルミニウムを含有する場合には、焼却炉内での高温条件で結晶水を放出すると共に高比表面積を有する活性アルミナ（遷移アルミナ）に転移する。この反応が吸熱反応であることにより、前記した排ガス中のダイオキシン等を吸着する効果に加えて、炉内の燃焼温度を低減せしめる効果を有する。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例により制限されるものではない。尚、平均粒子径、ＢＥＴ比表面積、Ｆｅ2Ｏ３は以下の方法により測定した。
平均粒子径（μｍ）：レーザー散乱式粒度分布計〔リード  アンド  ノースラップ（ＬＥＥＤ＆ＮＯＲＴＨＲＵＰ）社製マイクロトラックＨＲＡ）により測定した。
ＢＥＴ比表面積（ｍ2/ｇ）：窒素吸着法により測定した。
Ｆｅ2Ｏ３（％）：発光分光分析により測定した。
【００２４】
実施例１
メルトフローレート２ｇ／１０ｍｉｎ、密度０．９２ｇ／ｃｍ3である直鎖状低密度ポリエチレン（住友化学工業株式会社製）１００重量部と、平均粒子径３μｍ、累積９０％径６．５μｍ、Ｆｅ2Ｏ3  ０．０１％である水酸化アルミニウム（住友化学工業株式会社製）２３３重量部とをニーダーにより１４０℃で１５分間混練して、水酸化アルミニウム高濃度充填マスターバッチを得た。得られたマスターバッチ７５重量部、メルトフローレート１ｇ／１０ｍｉｎ、密度０．９１ｇ／ｃｍ3であるポリプロピレン（住友化学工業株式会社製）１００重量部及び吸湿剤（商品名：Ｂｅｌｌ  ＣＭＬ  Ｐ、白石カルシウム株式会社製）３．５重量部を混合した後、２０５℃で押出成形して、厚さ５ｍｍ、ライナー厚さ０．４ｍｍ、リブ間隔０．４ｍｍ、リブ厚さ０．２５ｍｍである白色の中空合成樹脂板を得た。
【００２５】
得られた中空合成樹脂板を木材片、ダンボールと共に電気炉中で燃焼させ、焼却残灰を得た。得られた焼却残灰は実質的に活性アルミナであり、そのＢＥＴ比表面積は１１７ｍ2／ｇであった。該焼却残灰０．５ｇを充填したガスクロ用ガラス製カラム（外径５ｍｍ、内径３ｍｍ、長さ５０ｃｍ）をガスクロマトグラフにセットし、６００℃保持下、ＣＯガス１００ｐｐｍ含有した高純度空気（Ｏ2濃度２１％）を流し、カラム出口のガス中ＣＯ濃度を検知管を用いて測定した。その結果、カラム出口のガス中ＣＯ濃度は検出下限以下であった。
【００２６】
実施例２
都市ゴミ焼却残灰１０ｇと、実施例１で用いたものと同じ焼却残灰４ｇを、蒸留水９０ｇに加え、６時間振盪し、固液分離し、水溶液中の重金属イオン濃度を原子吸光光度計で測定する。水溶液中の重金属イオンは検出下限以下である。
【００２７】
実施例３
実施例１で用いたものと同じ焼却残灰０．５ｇを充填したガスクロ用ガラス製カラム（外径５ｍｍ、内径３ｍｍ、長さ５０ｃｍ）をガスクロマトグラフにセットし、３００℃保持下、ＨＣｌガス１００ｐｐｍ含有した高純度窒素を流し、流し始めてから１時間後、カラム出口のガス中ＨＣｌ濃度を検知管を用いて測定した。その結果、カラム出口ガス中ＨＣｌ濃度は検出下限以下であった。
【００２８】
【発明の効果】
以上詳述した様に本発明の中空合成樹脂板は、白色または着色された中空合成樹脂板であって、焼却時に排ガス中ＣＯ濃度を低減し、埋め立て処理した焼却残灰からの重金属イオンの漏洩防止に効果を有するものであり、その工業的価値は大である。