| 研究課題/領域番号 |
16310057
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
環境技術・環境材料
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
田坂 茂 静岡大学, 工学部, 教授 (10134793)
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| 研究分担者 |
田中 康隆 静岡大学, 工学部, 助教授 (10240798)
杉田 篤史 静岡大学, 工学部, 助手 (20334956)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
9,100千円 (直接経費: 9,100千円)
2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2005年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2004年度: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
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| キーワード | 廃プラスチックリサイタル / 植物油 / 熱分解 / FRP / ガラス繊維 / 廃プラスチックリサイクル / オリゴマー / 無機繊維 |
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| 研究概要 |
繊維強化プラスチック(FRP)は堅牢・耐蝕性を特徴とし、船、建築内装材、スポーツ用品等に利用されているが、これらの特徴ゆえ廃棄処理が非常に困難な材料となっている。特に小型船の廃棄については大きな社会問題になっている。現在のところ1)焼却または埋立、2)セメント原料、3)粉砕によるマテリアルリサイクルのいずれかの処理が行われている。しかしながら運搬コストが大きく、また焼却やセメント原料による回収では、最終的には炭酸ガスの発生となり、温暖化規制およびコストの関係から実行性に欠ける。我々は、最近、植物油脂中で高分子(廃プラスチック)を熱分解(300℃程度)すると、非常に短時間(5-10分)で数10万の分子量が、2万一数千という中分子量になり溶媒との親和性の増すことを見いだした。本研究では、植物油分解法により廃FRPをガラス等繊維と樹脂に分け、両者を有効利用(リサイクル)できないか検討した。
その結果、1)得られた廃プラ分解物(分子量1万以下では通常,分子の絡み合いがないため低粘性)は流動性が大きく各種溶媒に可溶であり、樹脂原料として、また添加剤として利用可能である。また灯油に混ぜ通常のボイラーで燃焼することも可能であった。2)ガラス繊維等は、植物油中での短時間反応(微粉砕する必要ない)であり、水、触媒(酸、アルカリ)を使わないため、繊維のダメージの少ないことがわかった。したがって再利用可能である。
また、主に廃FRPから分離した樹脂成分すなわち不飽和ポリエステルの分解オリゴマー成分の再利用に関する研究を行った。その結果、分解オリゴマー末端の化学修飾を行い。各種モノマーとの反応性を与える、たとえば多官能モノマーを用いることで、熱硬化樹脂として再構築が可能。2)エポキシ樹脂または不飽和ポリエステル中への添加剤として使える。植物油は、乾性油としての機能を持つため、この機能を主体に引き出す化学処理をする、たとえば大豆油の加熱処理試料にドライヤー(たとえばナフテン酸コバルト)を入れると、かつてのペンキと同様に硬化する。この反応は、空気酸化であることから、比較的薄い膜としての利用は可能であった。
さらに、樹脂分解物の利用用途に合った熱分解条件とガラス繊維のダメージが少ない条件を考え最適な分解条件を設定し、ガラスと樹脂成分が、リサイクル利用可能なものであるか判断した。樹脂成分は、アスファルト添加剤としても利用でき、実際に道路舗装ヘテストした。
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