JP2014114363A - ポリウレタンフォーム減容固化剤 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(a)ベンジルアミン、及び(b)1種以上の含窒素二環式複素環化合物を含有してなる減容固化剤であり、加熱下で接触させることによりポリウレタンフォームを溶解して減容し、冷却して固化できる。
【選択図】なし
Description
ポリウレタンフォームは、発泡材であるため密度が小さく、その重量に比べて非常に嵩高い。そのため、ポリウレタンフォームの廃材を保管するために大容量の収納場所を用意する必要がある。また、一度に搬送できるポリウレタンフォームの量には制限があるため、産業廃棄物として処理する際に、搬送に多大な費用がかかる。そのため、廃棄に当たって、合理的な回収システムの確立による搬送経費の低減が重要であり、種々の減容方法が検討されている。
しかしながら、機械的減容方法を採用する場合、減容機の購入により多大な費用がかかること、また、機械的に圧縮・減容されたポリウレタンフォームは、時間が経つと、元の嵩高い状態に戻るという問題がある。
(a)ベンジルアミン及び(b)1種以上の含窒素二環式複素環化合物を併用することで、ポリウレタンフォームを迅速に溶解して減容することができかつ最終生成物が固体となることを見出し本発明に至った。
<1>(a)ベンジルアミン、及び
(b)1種以上の含窒素二環式複素環化合物を含有するポリウレタンフォーム減容固化剤。
前記(a)ベンジルアミン40質量部〜99.9質量部、及び
前記(b)含窒素二環式複素環化合物0.1質量部〜20質量部を含有する、上記<1>又は<2>に記載のポリウレタンフォーム減容固化剤。
(c)モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、及びグリセリンからなる群より選択される添加剤0質量部〜100質量部
を含有する、上記<1>〜<3>のいずれかに記載のポリウレタンフォーム減容固化剤。
(ii)(i)の工程後、ポリウレタンフォーム溶解物を固化する工程を含む、ポリウレタンフォームの処理方法。
(ii)(i)の工程後、ポリウレタンフォーム溶解物を固化して、ポリウレタンフォーム減容固化物を得る工程を含む、固形燃料の製造方法。
本発明のポリウレタンフォーム減容固化剤は、
(a)ベンジルアミン、及び
(b)1種以上の含窒素二環式複素環化合物を含有しており、これらを併用することによって、ポリウレタンフォームを迅速に溶解して減容することができかつ最終生成物が固体であり廃棄しやすいことを達成したものである。
ポリウレタンフォームを溶解して減容し、ポリウレタンフォーム溶解物を固化させる観点から、本発明には、(a)ベンジルアミンを用いる。
本発明に用いる(b)含窒素二環式複素環化合物は、9〜12員の二環式複素環化合物であって、少なくとも1個、好ましくは2個又は3個、特に好ましくは2個の窒素原子を含有する。
本発明に用いる(c)添加剤は、本発明によるポリウレタンフォームの溶解及び減容、並びにポリウレタンフォーム溶解物の固化を妨げなければ特に制限されないが、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、及びグリセリン等が挙げられ、好ましくはトリエタノールアミン、ジエチレングリコールが好ましい。これらは単独で使用しても、数種類を混合して使用してもよい。
本発明に用いる(d)有機溶媒は、ポリウレタンフォームを溶解して減容し、ポリウレタンフォーム溶解物を固化させる観点から、例えば、N−メチルベンジルアミン、N−エチルベンジルアミン、N,N−ジメチルベンジルアミン、N,N−ジエチルベンジルアミン、アニリン、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジエチルアニリン、及びm-キシレンジアミンからなる群より選択される。
本発明のポリウレタンフォーム減容固化剤は、原料成分である(a)有機溶媒及び(b)含窒素二環式複素環化合物を混合することにより製造することができる。本発明のポリウレタンフォーム減容固化剤は、更に、(c)添加剤及び/又は(d)有機溶媒を加えることができる。本発明のポリウレタンフォーム減容固化剤に用いる原料成分は、市販又は公知の方法により製造されるものを用いることができる。
(a)前記有機溶媒40質量部〜99.9質量部、及び
(b)前記含窒素二環式複素環化合物0.1質量部〜20質量部
を含有し、好ましくは
(a)前記有機溶媒60質量部〜98質量部、及び
(b)前記含窒素二環式複素環化合物1質量部〜10質量部
を含有する。
前記(a)有機溶媒及び前記(b)含窒素二環式複素環化合物の合計100質量部に対して、
前記(c)添加剤0質量部〜100質量部、好ましくは0.1質量部〜100質量部、特に好ましくは5〜100質量部を含有する。
本発明のポリウレタンフォーム減容固化剤により処理されるポリウレタンフォームは、特に限定されず、公知の製造方法で得られるポリウレタンフォーム、ポリオールとイソシアネートとの反応生成物のいずれでもよく、軟質フォーム、半硬質フォーム、硬質フォームのいずれにも適用できる。
本発明のポリウレタンフォーム減容固化剤は、ポリウレタンフォームと接触することにより、ポリウレタンフォームを溶解して減容し、ポリウレタンフォーム溶解物を固化することができる。
(i)ポリウレタンフォームを本発明のポリウレタンフォーム減容固化剤と接触させて溶解する工程及び
(ii)(i)の工程後、ポリウレタンフォーム溶解物を固化する工程
を含む。
本発明のポリウレタンフォーム減容固化物は、固形燃料として用いることができる。よって、本発明の固形燃料の製造方法は、(i)ポリウレタンフォームを本発明のポリウレタンフォーム減容固化剤と接触させて溶解し、ポリウレタンフォーム溶解物を得る工程、及び
(ii)(i)の工程後、ポリウレタンフォーム溶解物を固化して、ポリウレタンフォーム減容固化物を得る工程を含む。
(2)ガラスビーカー(100ml)に、実施例1〜3又は比較例1〜9の溶剤:合計20gを入れた。
(3)前記ガラスビーカーを実験用小型ホットプレート(製造元:アズワン株式会社、名称:ECONOMY HOT PLATE,型番:EHP-170)上において、表1に記載の処理温度になるまで加熱した。
(4)ガラスビーカー中の溶剤に、2cm角の立方体のポリウレタンフォームを1個加え、ポリウレタンフォームが溶解する時間を計測した。ポリウレタンフォームが溶解したことは、目視で確認した。
(5)更に、2cm角の立方体のポリウレタンフォーム1個を加え、ポリウレタンフォームが溶解することを確認した。これを繰り返して、合計10個(6.4g)を、順にガラスビーカーに入れて溶解させた。
(6)全てのポリウレタンフォームが溶解した後に、ガラスビーカーを室温になるまで放置して、ビーカー内の内容物の状態を目視で確認した。
溶解時間:2cm角の立方体のポリウレタンフォーム1個が溶解するのに要した時間を示す。
処理後状態:2cm角の立方体のポリウレタンフォーム10個を溶解させた後に、ビーカー中の内容物の温度を室温に戻るまで放置して、目視で確認した内容物の状態を示す。
溶解せず:2cm角の立方体のポリウレタンフォームが、溶解せず変化しなかったことを示す(比較例6及び8については、1時間160℃で処理し、更に1時間、各々190℃及び180℃で処理した後に観察した)。
(2)ガラスビーカー(500ml)に、実施例4又は比較例10の溶剤:合計20gを入れた。
(3)ガラスビーカーを実験用小型ホットプレート(製造元:アズワン株式会社、名称:ECONOMY HOT PLATE,型番:EHP-170)上において、表2に記載の処理温度になるまで加熱した。そして、5cm×5cm×6cmの直方体のポリウレタンフォームを1個加えて(接触面5cm×5cm)、ポリウレタンフォームが溶解する時間を計測した。
(4)ポリウレタンフォームが溶解した後に、ガラスビーカーを室温になるまで、放置して、ビーカー内の内容物が固化することを目視で確認した。
溶解時間:5cm×5cm×6cmの直方体のポリウレタンフォーム1個が溶解するのに要した時間を示す。
処理後状態:5cm×5cm×6cmの直方体のポリウレタンフォームを溶解させた後に、ビーカー中の内容物の温度を室温に戻るまで放置して、目視で確認した内容物の状態を示す。
(2)ガラスビーカー(100ml)に、表3に記載の組成に従って、実施例5−7又は比較例11−13の溶剤:合計20gを入れた。
(3)ガラスビーカーを実験用小型ホットプレート(製造元:アズワン株式会社、名称:ECONOMY HOT PLATE,型番:EHP-170)上において、表3に記載の処理温度になるまで加熱した。
(4)ガラスビーカー中の溶剤に、2cm角の立方体のポリウレタンフォームを1個加えて、2cm角の立方体のポリウレタンフォームが溶解する時間を計測した。
(2)ガラスビーカー(100ml)に、表4に記載の溶剤:合計20gを入れた。
(3)ガラスビーカーを実験用小型ホットプレート(製造元:アズワン株式会社、名称:ECONOMY HOT PLATE,型番:EHP-170)上において、160℃になるまで加熱した。
(4)ガラスビーカー中の溶剤に、成型したポリウレタンフォームを加え、そして溶解したことを目視で確認した後に、更に成型したポリウレタンフォームを加えた。これを繰り返して、表4に示すポリウレタンフォームの投入量となるまで、順にガラスビーカーに入れた。
(5)ガラスビーカーを室温になるまで放置して、ビーカー内の内容物の状態を目視で確認した。
*1:ビーカーを傾けると形状が崩れる。
*2:ビーカーを傾けると液体が滲みでる。
*3:ビーカーの内容物をガラス棒で押すと液体が滲みでる。
*4:ビーカーの内容物から液体が滲みでない。
*5:ポリウレタンフォームの一部が溶解せずに残存する。
(2)ガラスビーカー(100ml)に、上記の溶剤:合計20gを入れた。
(3)ガラスビーカーを実験用小型ホットプレート(製造元:アズワン株式会社、名称:ECONOMY HOT PLATE,型番:EHP-170)上において、160℃になるまで加熱した。
(4)ガラスビーカー中の溶剤に、合計2.0gのポリウレタンフォームを加え、溶解したことを目視で確認した。
(5)全てのポリウレタンフォームが溶解した後に、ガラスビーカーを室温になるまで放置して、ビーカー内の内容物の状態を目視で確認した。
Claims (8)
- (a)ベンジルアミン、及び
(b)1種以上の含窒素二環式複素環化合物を含有するポリウレタンフォーム減容固化剤。 - 前記(b)含窒素二環式複素環化合物が、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エン、7−メチル−1,5,7−トリアザビシクロ[4.4.0]デカ−5−エン、1,5,7−トリアザビシクロ[4.4.0]デカ−5−エンからなる群より選択される、請求項1に記載のポリウレタンフォーム減容固化剤。
- 請求項1又は2に記載のポリウレタンフォーム減容固化剤100質量部中、
前記(a)ベンジルアミン40質量部〜99.9質量部、及び
前記(b)含窒素二環式複素環化合物0.1質量部〜20質量部
を含有する、請求項1又は2に記載のポリウレタンフォーム減容固化剤。 - 前記(a)ベンジルアミン及び前記(b)含窒素二環式複素環化合物の合計100質量部に対して、
(c)モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、及びグリセリンからなる群より選択される添加剤0質量部〜100質量部
を含有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載のポリウレタンフォーム減容固化剤。 - 更に、N−メチルベンジルアミン、N−エチルベンジルアミン、N,N−ジメチルベンジルアミン、N,N−ジエチルベンジルアミン、アニリン、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジエチルアニリン、及びm-キシレンジアミンからなる群より選択される1種以上の有機溶媒を含有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載のポリウレタンフォーム減容固化剤。
- (i)ポリウレタンフォームを請求項1〜5のいずれか1項に記載のポリウレタンフォーム減容固化剤と接触させて溶解する工程、及び
(ii)(i)の工程後、ポリウレタンフォーム溶解物を固化する工程を含む、ポリウレタンフォームの処理方法。 - (i)の工程の処理温度が、140〜190℃である、請求項6に記載のポリウレタンフォームの処理方法。
- (i)ポリウレタンフォームを請求項1〜5のいずれか1項に記載のポリウレタンフォーム減容固化剤と接触させて溶解し、ポリウレタンフォーム溶解物を得る工程、及び
(ii)(i)の工程後、ポリウレタンフォーム溶解物を固化して、ポリウレタンフォーム減容固化物を得る工程を含む、固形燃料の製造方法。
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