JPH0948878A - 熱可塑性プラスチック材料 - Google Patents
熱可塑性プラスチック材料Info
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- JPH0948878A JPH0948878A JP7198490A JP19849095A JPH0948878A JP H0948878 A JPH0948878 A JP H0948878A JP 7198490 A JP7198490 A JP 7198490A JP 19849095 A JP19849095 A JP 19849095A JP H0948878 A JPH0948878 A JP H0948878A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 石炭灰混入熱可塑性プラスチック材料に関す
る。 【解決手段】 熱可塑性プラスチック材：１８ｗｔ％以
上と、接着促進剤で処理された平均粒径１０〜３０μｍ
の石炭灰：３０〜８２ｗｔ％の石炭灰と、必要に応じて
長さ２ｍｍ以上の長繊維フィラー：２０ｗｔ％以下との
混合物からなる石炭灰混入熱可塑性プラスチック材料。
る。 【解決手段】 熱可塑性プラスチック材：１８ｗｔ％以
上と、接着促進剤で処理された平均粒径１０〜３０μｍ
の石炭灰：３０〜８２ｗｔ％の石炭灰と、必要に応じて
長さ２ｍｍ以上の長繊維フィラー：２０ｗｔ％以下との
混合物からなる石炭灰混入熱可塑性プラスチック材料。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は石炭火力発電所から
排出される石炭灰を有効利用する技術に関し、特に汎用
性の高い熱可塑性プラスチックに石炭灰を混入すること
により基材である熱可塑性プラスチックの強度を余り落
さないで広い用途に適用できる熱可塑性プラスチック材
を提供する技術に関する。
排出される石炭灰を有効利用する技術に関し、特に汎用
性の高い熱可塑性プラスチックに石炭灰を混入すること
により基材である熱可塑性プラスチックの強度を余り落
さないで広い用途に適用できる熱可塑性プラスチック材
を提供する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】エネルギの多様化対策から近年石炭火力
発電所が増設されており、年間４００万ｔ以上の石炭灰
が石炭火力発電所から発生している。その内、約５０％
が有効利用され、残りは埋め立て処分されている。さら
に石炭火力発電所の新設により発生する石炭灰も増加の
一途となっている。この使用石炭の９９％以上は外国炭
であり、石炭灰が年々国内の埋立地を造っている。しか
し、埋立地に適する海岸も徐々に少なくなりつつあり、
また埋立による環境への影響、漁業への影響など政治的
な困難もあり石炭灰の有効利用が強く望まれている。有
効利用されている石炭灰中の約１／２がセメント混和
剤、残りの１／２は建築骨材、土木分野及び農業・水産
分野である。石炭灰をシランカップリング剤で界面処理
して熱硬化性プラスチックに混入する方法は知られてい
るが、現状では石炭灰を熱可塑性プラスチックに混入し
た成形品は強度不足などにより世の中には出ていない。
発電所が増設されており、年間４００万ｔ以上の石炭灰
が石炭火力発電所から発生している。その内、約５０％
が有効利用され、残りは埋め立て処分されている。さら
に石炭火力発電所の新設により発生する石炭灰も増加の
一途となっている。この使用石炭の９９％以上は外国炭
であり、石炭灰が年々国内の埋立地を造っている。しか
し、埋立地に適する海岸も徐々に少なくなりつつあり、
また埋立による環境への影響、漁業への影響など政治的
な困難もあり石炭灰の有効利用が強く望まれている。有
効利用されている石炭灰中の約１／２がセメント混和
剤、残りの１／２は建築骨材、土木分野及び農業・水産
分野である。石炭灰をシランカップリング剤で界面処理
して熱硬化性プラスチックに混入する方法は知られてい
るが、現状では石炭灰を熱可塑性プラスチックに混入し
た成形品は強度不足などにより世の中には出ていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】熱可塑性プラスチック
への石炭灰の混入により、熱可塑性プラスチック原材料
のコスト低減、産業廃棄物の有効利用、難燃性及び耐熱
性プラスチック材料の提供など、各種利用価値は増大す
るが、一方、物性面では石炭灰の混入により強度不足と
なる。特に引張り強さ及び衝撃強さは石炭灰の含有率の
増加と共に低下傾向にある。従って、石炭灰混入熱可塑
性プラスチック材料が汎用熱可塑性プラスチックとほぼ
同等の機能を有するように強度向上を図る必要がある。
への石炭灰の混入により、熱可塑性プラスチック原材料
のコスト低減、産業廃棄物の有効利用、難燃性及び耐熱
性プラスチック材料の提供など、各種利用価値は増大す
るが、一方、物性面では石炭灰の混入により強度不足と
なる。特に引張り強さ及び衝撃強さは石炭灰の含有率の
増加と共に低下傾向にある。従って、石炭灰混入熱可塑
性プラスチック材料が汎用熱可塑性プラスチックとほぼ
同等の機能を有するように強度向上を図る必要がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は（１）熱可塑性
プラスチック材：１８ｗｔ％以上と、接着促進剤で処理
された平均粒径１０〜３０μｍの石炭灰：３０〜８２ｗ
ｔ％の石炭灰との混合物からなることを特徴とする石炭
灰混入熱可塑性プラスチック材料、（２）さらに長さ２
ｍｍ以上の繊維フィラー：２０ｗｔ％以下が混合されて
なることを特徴とする上記（１）記載の石炭灰混入熱可
塑性プラスチック材料及び（３）上記（１）または
（２）の石炭灰混入熱可塑性プラスチック材料を加熱成
形してなることを特徴とする石炭灰混入熱可塑性プラス
チック材料である。
プラスチック材：１８ｗｔ％以上と、接着促進剤で処理
された平均粒径１０〜３０μｍの石炭灰：３０〜８２ｗ
ｔ％の石炭灰との混合物からなることを特徴とする石炭
灰混入熱可塑性プラスチック材料、（２）さらに長さ２
ｍｍ以上の繊維フィラー：２０ｗｔ％以下が混合されて
なることを特徴とする上記（１）記載の石炭灰混入熱可
塑性プラスチック材料及び（３）上記（１）または
（２）の石炭灰混入熱可塑性プラスチック材料を加熱成
形してなることを特徴とする石炭灰混入熱可塑性プラス
チック材料である。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の第１において、熱可塑性
プラスチックとしてはポリエチレン、ポリプロピレン、
塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレー
ト、ＡＢＳ樹脂（アクリルニトリル／ブタジエン／スチ
レンの共重合体）などのが使用される。石炭灰としては
石炭火力発電所から発生する石炭灰中の電気集塵機で捕
集される粒子で、平均粒径が１０〜３０μｍのものが使
用される。こゝで捕集される石炭灰粒子は１〜１００μ
ｍのものもあるが、平均粒径が上記の範囲内にあれば特
に篩分けする必要はない。石炭灰を処理する接着促進剤
としてはビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキ
シシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシ
ラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、
γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランなど
のシランカップリング剤が用いられる。
プラスチックとしてはポリエチレン、ポリプロピレン、
塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレー
ト、ＡＢＳ樹脂（アクリルニトリル／ブタジエン／スチ
レンの共重合体）などのが使用される。石炭灰としては
石炭火力発電所から発生する石炭灰中の電気集塵機で捕
集される粒子で、平均粒径が１０〜３０μｍのものが使
用される。こゝで捕集される石炭灰粒子は１〜１００μ
ｍのものもあるが、平均粒径が上記の範囲内にあれば特
に篩分けする必要はない。石炭灰を処理する接着促進剤
としてはビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキ
シシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシ
ラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、
γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランなど
のシランカップリング剤が用いられる。
【０００６】上記熱可塑性プラスチックと接着促進剤で
処理された平均粒径１０〜３０μｍの石炭灰とは前者１
８ｗｔ％以上に対し、後者３０〜８２ｗｔ％の割合の範
囲で混合される。
処理された平均粒径１０〜３０μｍの石炭灰とは前者１
８ｗｔ％以上に対し、後者３０〜８２ｗｔ％の割合の範
囲で混合される。
【０００７】石炭灰を接着促進剤で前処理すると、石炭
灰表面の無機物質に接着促進剤の分子の一方が化学結合
する。さらに、この前処理した石炭灰を熱可塑性プラス
チックに混入して後述するように溶融成形すると接着促
進剤の分子の他方が熱可塑性プラスチックと化学結合し
て接着促進剤が石炭灰表面と熱可塑性プラスチックの結
合を強固にする橋渡し作用となる。従って接着促進剤で
石炭灰を前処理することにより強度が向上した石炭灰混
入熱可塑性プラスチック材料となる。例えば、基材であ
る熱可塑性プラスチック単体の引張強度、衝撃強度の７
０％、４０％の特性値をもった石炭灰混入熱可塑性プラ
スチック材料が得られ、十分適用範囲が広い材料とな
る。
灰表面の無機物質に接着促進剤の分子の一方が化学結合
する。さらに、この前処理した石炭灰を熱可塑性プラス
チックに混入して後述するように溶融成形すると接着促
進剤の分子の他方が熱可塑性プラスチックと化学結合し
て接着促進剤が石炭灰表面と熱可塑性プラスチックの結
合を強固にする橋渡し作用となる。従って接着促進剤で
石炭灰を前処理することにより強度が向上した石炭灰混
入熱可塑性プラスチック材料となる。例えば、基材であ
る熱可塑性プラスチック単体の引張強度、衝撃強度の７
０％、４０％の特性値をもった石炭灰混入熱可塑性プラ
スチック材料が得られ、十分適用範囲が広い材料とな
る。
【０００８】本発明の第２においては、上記本発明の第
１の混合物に、さらに長繊維フィラーを混入させたもの
である。長繊維フィラーとしては一般的に長繊維グラス
ファイバー、カーボンファイバーが使用される。長繊維
フィラーとしては最低２ｍｍ以上のものであればよく、
余り長くても成形時に切断されるので最長２５ｍｍであ
る。また、この混入量の最大量は２０ｗｔ％である。こ
れは熱可塑性プラスチックに上述したように、かなりの
石炭灰を混入してあるので、これ以上長繊維フィラーを
混入すると熱可塑性プラスチックの流動性能が悪化する
からである。また、その混入量の下限量は５ｗｔ％であ
る。この量未満であると長繊維フィラーの混入効果が発
揮できないからである。
１の混合物に、さらに長繊維フィラーを混入させたもの
である。長繊維フィラーとしては一般的に長繊維グラス
ファイバー、カーボンファイバーが使用される。長繊維
フィラーとしては最低２ｍｍ以上のものであればよく、
余り長くても成形時に切断されるので最長２５ｍｍであ
る。また、この混入量の最大量は２０ｗｔ％である。こ
れは熱可塑性プラスチックに上述したように、かなりの
石炭灰を混入してあるので、これ以上長繊維フィラーを
混入すると熱可塑性プラスチックの流動性能が悪化する
からである。また、その混入量の下限量は５ｗｔ％であ
る。この量未満であると長繊維フィラーの混入効果が発
揮できないからである。
【０００９】この本発明の第２の混合物を後述するよう
に溶融成形することにより、基材である熱可塑性プラス
チック単体の引張強度、衝撃強度の７０％以上、４０％
以上の特性値をもち、かつ弾性率の高い石炭灰混入熱可
塑性プラスチック材料が得られ、上記第１のものより一
層適用範囲の広い材料となる。
に溶融成形することにより、基材である熱可塑性プラス
チック単体の引張強度、衝撃強度の７０％以上、４０％
以上の特性値をもち、かつ弾性率の高い石炭灰混入熱可
塑性プラスチック材料が得られ、上記第１のものより一
層適用範囲の広い材料となる。
【００１０】本発明の第３においては、上述した本発明
の第１及び第２の混合物を加熱成形してなる石炭灰混入
熱可塑性プラスチック材料であり、ＯＡ機器のハウジン
グ、カバー、雑貨品の箱、容器、トレイ、自動車などの
各種ブラケット、ボードなどの材料として使用できるも
のとなる。
の第１及び第２の混合物を加熱成形してなる石炭灰混入
熱可塑性プラスチック材料であり、ＯＡ機器のハウジン
グ、カバー、雑貨品の箱、容器、トレイ、自動車などの
各種ブラケット、ボードなどの材料として使用できるも
のとなる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例をあげ、本発
明の効果を明らかにする。
明の効果を明らかにする。
【００１２】〇（実施例の構成）石炭焚火力発電所の電
気集塵機から捕集した石炭灰の物性を後記表１に示す。
同石炭灰を使用してポリプロピレン（以下、ＰＰとい
う）との混合物を特殊成形機で図１に示す形状のダンベ
ルを、後記表２に示した成形条件によって成形した。
気集塵機から捕集した石炭灰の物性を後記表１に示す。
同石炭灰を使用してポリプロピレン（以下、ＰＰとい
う）との混合物を特殊成形機で図１に示す形状のダンベ
ルを、後記表２に示した成形条件によって成形した。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】（実施例の効果）表２に示した成形サンプ
ルについて、各々物性特性を試験した結果を表３及び図
２に示す。
ルについて、各々物性特性を試験した結果を表３及び図
２に示す。
【００１６】
【表３】
【００１７】表３の結果及び図２より、（１）Ｎｏ．
１，３から前処理しない石炭灰の混入率を増加すると機
械的特性は低下する。（２）Ｎｏ．３とＮｏ．２及び４
から石炭灰をシランカップリングで前処理すると機械的
特性は向上する。また、Ｎｏ．２及び４からシランカッ
プリングで前処理すると石炭灰の混入率による機械的特
性の変化は少なくい。（３）Ｎｏ．２，３，４とＮｏ．
５の比率より、長繊維ファイバーを混入すると機械的特
性は飛躍的に向上する。以上の結果から熱可塑性プラス
チックに石炭灰を４０％以上混入しても、カップリング
処理を施すと共に、長繊維ファイバーを添加することに
より引張り強度は基材である熱可塑性プラスチック単体
の約９０％、衝撃強度は約７０％程度の特性を得ること
ができることが明らかである。また、シランカップリン
グ処理を施す場合、石炭灰を４０％混合しても、熱可塑
性プラスチック単体の引張り強度の約７０％は確保でき
る。但し、この時、衝撃強度は熱可塑性プラスチック単
体の４０％程度と低くなるが、用途を使い分ければ実用
性が十分にある。
１，３から前処理しない石炭灰の混入率を増加すると機
械的特性は低下する。（２）Ｎｏ．３とＮｏ．２及び４
から石炭灰をシランカップリングで前処理すると機械的
特性は向上する。また、Ｎｏ．２及び４からシランカッ
プリングで前処理すると石炭灰の混入率による機械的特
性の変化は少なくい。（３）Ｎｏ．２，３，４とＮｏ．
５の比率より、長繊維ファイバーを混入すると機械的特
性は飛躍的に向上する。以上の結果から熱可塑性プラス
チックに石炭灰を４０％以上混入しても、カップリング
処理を施すと共に、長繊維ファイバーを添加することに
より引張り強度は基材である熱可塑性プラスチック単体
の約９０％、衝撃強度は約７０％程度の特性を得ること
ができることが明らかである。また、シランカップリン
グ処理を施す場合、石炭灰を４０％混合しても、熱可塑
性プラスチック単体の引張り強度の約７０％は確保でき
る。但し、この時、衝撃強度は熱可塑性プラスチック単
体の４０％程度と低くなるが、用途を使い分ければ実用
性が十分にある。
【００１８】以上の効果のほか、石炭灰には主要成分と
してＡｌ，Ｓｉ，Ｆｅなどがあり、そのため石炭灰を６
０ｗｔ％混入したＰＰの電界、磁界の遮蔽効果を１００
％ＰＰと比較してみると、電界、磁界の低減効果が認め
られた。
してＡｌ，Ｓｉ，Ｆｅなどがあり、そのため石炭灰を６
０ｗｔ％混入したＰＰの電界、磁界の遮蔽効果を１００
％ＰＰと比較してみると、電界、磁界の低減効果が認め
られた。
【００１９】以上、熱可塑性プラスチックとしてＰＰ
を、接着促進剤として特殊なシラン化合物を使用した例
について本発明の実施例を説明したが、他の熱可塑性プ
ラスチック、他の接着促進剤を用いても、ほゞ同様の効
果が得られた。
を、接着促進剤として特殊なシラン化合物を使用した例
について本発明の実施例を説明したが、他の熱可塑性プ
ラスチック、他の接着促進剤を用いても、ほゞ同様の効
果が得られた。
【００２０】
【発明の効果】本発明により、石炭灰の有効利用が図ら
れ、かつほゞ熱可塑性プラスチック単体と同程度の性能
をもち、しかも難燃性、耐熱性、低コストの石炭灰混入
熱可塑性プラスチックが提供されるので、各種熱可塑性
プラスチック製品の製造用材料として適用することがで
きる。
れ、かつほゞ熱可塑性プラスチック単体と同程度の性能
をもち、しかも難燃性、耐熱性、低コストの石炭灰混入
熱可塑性プラスチックが提供されるので、各種熱可塑性
プラスチック製品の製造用材料として適用することがで
きる。
【図１】本発明の一実施例の効果を立証するためのダン
ベルの説明図。
ベルの説明図。
【図２】本発明の一実施例の効果を示す図表。
Claims (3)
- 【請求項１】 熱可塑性プラスチック材：１８ｗｔ％以
上と、接着促進剤で処理された平均粒径１０〜３０μｍ
の石炭灰：３０〜８２ｗｔ％の石炭灰との混合物からな
ることを特徴とする石炭灰混入熱可塑性プラスチック材
料。 - 【請求項２】 さらに長さ２ｍｍ以上の繊維フィラー：
２０ｗｔ％以下が混合されてなることを特徴とする請求
項１記載の石炭灰混入熱可塑性プラスチック材料。 - 【請求項３】 請求項１または２の石炭灰混入熱可塑性
プラスチック材料を加熱成形してなることを特徴とする
石炭灰混入熱可塑性プラスチック材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7198490A JPH0948878A (ja) | 1995-08-03 | 1995-08-03 | 熱可塑性プラスチック材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7198490A JPH0948878A (ja) | 1995-08-03 | 1995-08-03 | 熱可塑性プラスチック材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0948878A true JPH0948878A (ja) | 1997-02-18 |
Family
ID=16391993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7198490A Withdrawn JPH0948878A (ja) | 1995-08-03 | 1995-08-03 | 熱可塑性プラスチック材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0948878A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999007531A1 (de) * | 1997-08-04 | 1999-02-18 | Huml Jiri | Verfahren zur verarbeitung von textilabfall mit einem thermoplastfaseranteil |
| JP2006193591A (ja) * | 2005-01-12 | 2006-07-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 石炭灰混入熱可塑性樹脂材料、および石炭灰混入熱可塑性樹脂材料の製造方法 |
| WO2011129024A1 (ja) * | 2010-04-14 | 2011-10-20 | 高橋 玄策 | 導電性熱可塑性樹脂 |
| US8629199B2 (en) | 2004-11-08 | 2014-01-14 | Certainteed Corporation | Polymer fiber composite building material with bulk and aesthetically functional fillers |
-
1995
- 1995-08-03 JP JP7198490A patent/JPH0948878A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999007531A1 (de) * | 1997-08-04 | 1999-02-18 | Huml Jiri | Verfahren zur verarbeitung von textilabfall mit einem thermoplastfaseranteil |
| US8629199B2 (en) | 2004-11-08 | 2014-01-14 | Certainteed Corporation | Polymer fiber composite building material with bulk and aesthetically functional fillers |
| JP2006193591A (ja) * | 2005-01-12 | 2006-07-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 石炭灰混入熱可塑性樹脂材料、および石炭灰混入熱可塑性樹脂材料の製造方法 |
| WO2011129024A1 (ja) * | 2010-04-14 | 2011-10-20 | 高橋 玄策 | 導電性熱可塑性樹脂 |
| CN102844380A (zh) * | 2010-04-14 | 2012-12-26 | 高桥玄策 | 导电性热塑性树脂 |
| JP5250154B2 (ja) * | 2010-04-14 | 2013-07-31 | 高橋 玄策 | 導電性熱可塑性樹脂組成物 |
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