(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒドロキシフェニル化合物、多価アルコール化合物及び環状エステル化合物からなる群より選択される少なくとも１種の液状化合物と、アルカリ触媒又は酸触媒と、紙との混合物を加熱することによって紙を液化する方法であって、液化する紙をあらかじめ小片に破断する工程を有することを特徴とする紙の液化方法。
【請求項２】
前記小片に破断された紙の５０％重量以上において、最長辺が５mm以下であることを特徴とする請求項１の紙の液化方法。
【請求項３】
前記小片に破断された紙の５０％重量以上において、最短辺が０．５mm以下となり、前記混合物の加熱は、一軸押し出し機又は二軸押し出し機を用いて行う請求項１又は２に記載の液化方法。
【請求項４】
前記紙は、塗工紙、樹脂複合紙又はシュレッダ処理紙のいずれかを含む請求項１〜３のいずれかに記載の液化方法。
【請求項５】
前記紙は、パルプスラッジを含み、前記破断工程において繊維長さが1mm以上の紙繊維の割合が２０重量％以下となるように破断される請求項１〜４のいずれかに記載の液化方法。
【請求項６】
前記混合物において、紙に対するアルカリ触媒又は酸触媒の割合は０．２〜１０重量％であり、紙に対する液状化合物の割合は５０〜３００重量％であり、前記加熱は１００〜２００℃の温度で行われる請求項１〜５のいずれかに記載の液化方法。
【請求項７】
前記ヒドロキシフェニル化合物は、フェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシノール、アクリルレゾルシノール及びビスフェノールＡから選択され、前記多価アルコール化合物は、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，２−ヘキサンジオール、２，４−ヘキサンジオール、１，７−ヘプタンジオール、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール、ピナコール、シクロペンタン−１，２−ジオール、シクロヘキサン−１，４−ジオール、ポリエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシプロピレン−ポリオキシエチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリエタノールアミン、１，２，６−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、メチルグルコシド、ソルビトール、マンニトール及びスクロースから選択され、前記環状エステル化合物は、プロピオラクトン、β−ブチロラクトン、α，α’−ビスクロロメチルプロピオラクトン、α，α−ジメチル−β−プロピオラクトン、δ−バレロラクトン、１，４−ジオキサン−２−オン、グリコリド、トリメチルカーボネート、ネオペンチルカーボネート、エチレンオキサレート、プロピオンオキサレート、ε−カプロラクトン、α−メチル−ε−カプロラクトン、β−メチル−ε−カプロラクトン、γ−メチル−ε−カプロラクトン、４−メチル−７−イソプロピル−ε−カプロラクトン、３，３，５−トリメチル−ε−カプロラクトン、シス−ジサリシリド及びトリサリシリドから選択され、前記アルカリ触媒は、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩、アンモニア及びアミンノ化合物から選択され、前記酸触媒は、例えば硫酸、塩酸、トルエンスルホン酸、フェノールスルホン酸、塩化アルミニウム、塩化亜鉛及び三フッ化ホウ素から選ばれる請求項１〜６のいずれかに記載の液化方法。
【請求項８】
ヒドロキシフェニル化合物、多価アルコール化合物及び環状エステル化合物からなる群より選択される少なくとも１種の液状化合物と、紙液化物とを含有し、紙の残渣の含有割合が２０重量％以下であることを特徴とする紙液化組成物。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかに記載の紙の液化方法によって液化された紙液化物に、イソシアネート又はフェノール樹脂用硬化剤を添加して硬化及び成形を行うことを特徴とする成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、古紙からプラスチック成形体等の化成品を効率よく製造するための、紙の液化方法、紙液化組成物及びこれを用いた成形体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
人類は、その生活を向上させ豊かにするために、地球上にある資源を使って様々な製品を造り出ししている。例えば、木材資源からは新聞、雑誌、ＯＡ用記録媒体等として用いられる紙を製造し、石油等の化石原料からはプラスチックやその他の化成品を製造しており、化成品を製造するために消費される化石原料の量は、現在においては膨大な量に至っている。しかし、一見豊富にあるように見える資源は実際には量が限られているので、環境保全及び資源の有効利用の観点から、資源の使用量の低減及び資源の再利用が強く望まれ、各種資源の再利用技術の開発が進められている。
【０００３】
しかし、化成品の化石資源としての再利用は、技術的及び経済的に克服が容易でない様々な問題があるために、化成品の回収及び再生はさほど行われていない。特に、再生が可能な化成品の範囲は限られるため、化成品の回収・リサイクルが現在より進行しても、製造原料として必要とされる化石資源の減量は難しく、化石資源の使用量の低減は十分に進行しないと考えられる。
【０００４】
一方、木材資源については、古紙を再生する技術は確立されており、再生紙としてのリサイクルを拡大するために、ＯＡ紙、新聞紙、雑誌などの古紙の回収が推進されている。しかし、紙を再生する際に行われる脱墨等の処理にかかるコストやその他の問題点から、紙の再生に有効利用される古紙は回収古紙全体のうちの一部にとどまり、大量の余剰回収古紙が発生している。このような状況が続けば、古紙の回収は抑制され、木材資源の有効利用における大きな障害となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この様な状況において、資源の有効利用を進めるためには、資源の循環を促進する新たなリサイクル用途への資源利用を可能とする技術、特に資源交差的なリサイクル技術を開発してリサイクルを活性化する必要がある。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するために、余剰の回収古紙を新たなリサイクル用途に利用してリサイクルを活性化することにより紙の十分なリサイクルを可能とする資源交差的なリサイクル技術を提供することを課題とする。
【０００７】
また、化石資源の使用量を低減するために、化成品以外の原料をプラスチック原料に変換可能な資源交差的なリサイクル技術を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本願発明者らは鋭意研究を行った結果、古紙を効率よく液化し、得られた紙液化物を用いて良品質の化成品を製造することができることを見出した。
【０００９】
本発明の紙の液化方法は、ヒドロキシフェニル化合物、多価アルコール化合物及び環状エステル化合物からなる群より選択される少なくとも１種の液状化合物と、アルカリ触媒又は酸触媒と、紙との混合物を加熱することによって紙を液化する方法であって、液化する紙をあらかじめ小片に破断する工程を有することを要旨とする。
【００１０】
上記小片に破断された紙の５０％以上において、最長辺が５mm以下であり、最短辺が０．５mm以下となり、前記混合物の加熱は、一軸押し出し機又は二軸押し出し機を用いて行う。
【００１１】
上記液化する紙としてパルプスラッジを使用し、前記小片に破断された紙において繊維長さが１mm以上の繊維は２０％以下である。
【００１２】
又、本発明の紙液化物は、ヒドロキシフェニル化合物、多価アルコール化合物及び環状エステル化合物からなる群より選択される少なくとも１種の液状化合物と、紙の液化物とを含有し、紙の残渣の含有割合が２０重量％以下であることを要旨とする。
【００１３】
更に、本発明の成形体の製造方法は、上記の紙の液化方法によって液化された紙液化物に、イソシアネート又はフェノール樹脂用硬化剤を添加して硬化及び成形を行うことを要旨とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
紙は、木材やその他の植物のセルロース性繊維からなるパルプを用いて製造され、リグノセルロース（セルロース、ヘミセルロース及びリグニンの総称）を主体とする。木材のリグノセルロースについては、これを液化して樹脂を調製する方法が知られており、例えば、特開昭６１−２６１３５８号公報、特開昭６２−７９２３０号、特開平８−２２５６５３号などに開示されている。
【００１５】
しかし、上述の液化方法は、紙の液化及び成形品の製造には不十分で、紙を液化する際に、以下の点が問題となる。
【００１６】
第１に、上述の液化方法は、実験レベルの少量の木質リグノセルロースを液化させるのに長時間を要するもので、工業生産レベルでの上の処理に対応し得ない。更に、木質の液化を目的とした方法であるため、木質と組成や組織構造が異なる紙の液化に適合させたものではない。
【００１７】
第２に、紙は繊維の集合体であり空気を保持し易い構造であるため、粘性の高い液化用薬剤との接触が空気により阻害され易く、更に、紙の用途によって染色剤やコーティング材などのリグノセルロース以外の様々な機能付加のための物質が付加されており、これらによる接触阻害により液化反応の進行が妨げられ易い。しかも、繊維が密に絡み合い密度が比較的大きいことも、紙の単位重量当りの液化速度が小さく液化に長時間を要することの原因である。
【００１８】
従って、紙の液化をリサイクル技術として実用化するためには、工業生産スケールで多量に効率よく紙を液化できることが肝要である。このために、本発明においては、液化用薬剤との接触を容易にし、単位重量当りの液化速度を向上させるために、液化する紙を鱗片状などの小片に破断し、紙の小片を触媒を含んだ液化用薬剤に投入して液化する。紙を小片に破断する目的は、紙の単位重量当りの薬剤との接触面積が増加し、紙表面のコーティング剤などによる薬剤との接触阻害も軽減することである。また、断面から紙中へ繊維に沿って薬液を浸透させることも目的である。
【００１９】
紙の密度は比較的大きいので、細かく破断すれば可動性つまり流動性が格段に高い粒状物となり、接触抵抗の減少により粘性の高い液化用薬剤と混和し易くなる。また、流動性の良さによって液化用薬剤へ投入する際の作業性も格段に向上する。特に、液化反応を促進するための加圧及び攪拌並びに連続処理が可能な押し出し機を用いた液化操作においては、紙を細かく破断することが液化の実用化の可否に大きく影響する。換言すれば、紙の化成品原料としてのリサイクルの実用化に極めて有望な押し出し機を用いた液化を採用する上で、液化する紙を細かく破断することは非常に重要である。また、情報管理上の必要性から裁断処理され紙の再生に利用できずに廃棄されていた裁断古紙の有効利用を促進することができる方法でもある。
【００２０】
リグノセルロース液化物を製造するために用いる出発原料は、いかなる紙でもよく、例えば、ＯＡ紙、新聞紙、雑誌、ダンボール、包装紙、感熱紙、塗工紙、樹脂複合紙等及びパルプスラッジ等のパルプ類などが挙げられる。シュレッダーで裁断した紙も原料として好適に使用できる。塗工紙は、紙基材表面にコーティングを設けた紙材で、雑誌表紙、カタログ、パンフレット、ポスター等に用いられる。樹脂複合紙は、樹脂層を紙基材に固着または積層あるいは組み込んだ紙材である。いずれも、従来のリサイクルでは、コーティングや樹脂の除去が必要である。
【００２１】
原料紙は、できる限り細かい小片に破断（せん断破砕）する。好ましくは、図１のように、５０％以上の小片１，２において最長辺Ｌが５mm以下、より好ましくは２mm以下となるように破断する。さらに、最短辺Ｓ（又は厚さ）は０．５mm以下であることが望ましく、０．２mm以下であるのが好ましい。厚さのある紙はより細かく破断すればよい。小片の形状は、例えば、矩形板状、ストリップ状、鱗片状、円板状、棒状などの単純な形状がよく、複雑な凹凸のない形状が好ましい。複雑な凹凸があると、互いに絡み合って小片の流動性が低下し、凹部に空気が保持されて液化用薬剤との接触が阻害され易い。使用する破断手段はシュレッダーやカッターミルのような剪断による破砕機の使用が望ましい。これらの破砕機は、カッターによる切断又は裁断といった形態の破断を行い、紙の繊維が的確に切断され、破断片の繊維が綿のように起毛して絡み合うことがない。
【００２２】
上記破断操作により、密度のかなり高い紙片が得られ、概して、嵩密度は約０．１ｇ／cm３ 以上となる。液化する紙が上記のような小片より大きく破断されると、紙が嵩張り空気を保持することにより、押し出し機に多量に投入することや投入量を制御することに支障が生じるようになる。また、得られる液化物の品質の均一性が低下し、製造する化成品の品質が安定しない。また、破断機の切断性能が低いことにより破断部で解繊が生じると、紙の繊維が起毛して綿のように嵩張り、場合によっては紙の繊維が絡み合って団子状になり、押出機への投入が困難になるのみならず、液化用薬剤が団子状の紙の固まりの内部に浸入できず、液化反応が不均一になり、液化物の品質の不安定化の原因になる。解繊された綿状の紙或いは団子状になった紙やパルプスラッジは、シュレッダーやカッターミルのような剪断機を使って、繊維長が１mm以上のものが２０％以下、望ましくは１０％以下になるように切断して液化に用いれば良い。１mm以上のものが多くなれば紙の繊維が団子状になり易くなる。
【００２３】
従って、一般的な回収古紙は、上述のように所定の形状に裁断して液化すれば良い。
【００２４】
なお、液化原料の紙に、木粉又はとうもろこし・米などのでんぷんなどを加えてもよく、また、液化時の流動性改善を目的として平均粒径が５μｍ以下のシリカ、アルミナ、タルク等の充填材を加えてもよい。
【００２５】
上記のように破断した紙は、液化用薬剤に添加して加熱することによって液化し、リグノセルロース液化物が得られる。液化用薬剤は、アルカリ触媒又は酸触媒と、ヒドロキシフェニル化合物、多価アルコール化合物及び環状エステル化合物から選択される１種または２種以上の液状化合物とを含有する混合液である。混合割合は、紙片に対して酸触媒又はアルカリ触媒が０．２〜１０重量％、液状化合物が５０〜３００重量％とするのがよく、好ましくは、酸触媒又はアルカリ触媒が１〜５重量％、液状化合物が８０〜２００重量％とする。
【００２６】
上記ヒドロキシフェニル化合物としては、例えばフェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシノール、アクリルレゾルシノール、ビスフェノールＡ等が好適に用いられるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００２７】
また、多価アルコール化合物としては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，２−ヘキサンジオール、２，４−ヘキサンジオール、１，７−ヘプタンジオール、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール、ピナコール、シクロペンタン−１，２−ジオール、シクロヘキサン−１，４−ジオール、ポリエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシプロピレン−ポリオキシエチレングリコール等の２価アルコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリエタノールアミン、１，２，６−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、メチルグルコシド、ソルビトール、マンニトール、スクロースなど、あるいはこれらを出発物質とするポリカプロラクトンを一部に含むポリエーテルポリオールなどの３官能以上の多価アルコールなどが挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。これらの中では、安価で工業的にも入手しやすいグリセリンとポリエチレングリコールの混液などが特に好適に用いられる。
【００２８】
また、環状エステル化合物としては、開環反応して重合し得るものが好適であり、例えばプロピオラクトン、β−ブチロラクトン、α，α’−ビスクロロメチルプロピオラクトン、α，α−ジメチル−β−プロピオラクトン、δ−バレロラクトン、１，４−ジオキサン−２−オン、グリコリド、トリメチルカーボネート、ネオペンチルカーボネート、エチレンオキサレート、プロピオンオキサレート、ε−カプロラクトン、α−メチル−ε−カプロラクトン、β−メチル−ε−カプロラクトン、γ−メチル−ε−カプロラクトン、４−メチル−７−イソプロピル−ε−カプロラクトン、３，３，５−トリメチル−ε−カプロラクトン、シス−ジサリシリド、トリサリシリド等が挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。これらの中では、安価で工業的に入手し易く紙を液化させ易いε−カプロラクトンが特に好適に用いられる。
【００２９】
アルカリ触媒としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物；水酸化カルシウムなどのアルカリ土類金属水酸化物；炭酸カルシウムなどのアルカリ金属炭酸塩；アンモニアあるいはモノエタノールアミンなどのアミン類等が挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００３０】
酸触媒としては、例えば無機酸、有機酸、ルイス酸等が挙げられ、具体的には例えば硫酸、塩酸、トルエンスルホン酸、フェノールスルホン酸、塩化アルミニウム、塩化亜鉛、三フッ化ホウ素などが好適に用いられるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００３１】
紙の液化を促進するためには攪拌あるいは混練といった操作を行うことが必要で、液化装置として、加熱機能と混練機能を持ち合わせる装置を使用するのが好ましい。さらに、量産性と効率性を必要とする場合、液化中の加圧及び攪拌が可能で連続的に処理できる押出機の使用が望ましく、紙と液化用薬剤との混合物を押し出し機に投入して加熱しながら混練押出する方法が適している。二軸押出機は、内部で原料の紙がさらに破砕され、液化工程の効率がさらに格段に上昇するので好ましい。
【００３２】
液化の際の加熱温度は、１００〜２００℃程度であり、好ましくは１５０〜１９０℃に加熱する。液化に要する時間は、攪拌混練の程度によって異なるが、押し出し機で５〜１５０rpm 程度の攪拌を行う場合、５〜２０分程度である。
【００３３】
このようにして紙は液化される。得られた紙液化物つまりリグノセルロース液化物を含有する紙液化組成物に中和剤を加え、これを用いて化成品が製造される。例えば、ウレタン塗料、ウレタン接着剤の原料として使用する。あるいは、イソシアネート及び重合触媒を加え、必要に応じて更に界面活性剤、整泡剤、発泡剤、充てん剤などを加えて、型により成形して、各種の成形製品、例えば、緩衝材、断熱材、建材、ＲＩＭ、Ｒ−ＲＩＭによる自動車部品の成形体、各種のエラストマー及び床材等を製造することができる。この際に使用可能なイソシアネートは、一般に、−ＮＣＯ基を二つ以上有するものであれば良く、特に、毒性の低いＭＤＩ、ＴＤＩ、ＮＤＩ（1,5-ナフタレンジイソシアネート）、Ｈ１２ＭＤＩ（ＭＤＩ水素化物）の使用が好ましい。
【００３４】
また、ヒドロキシフェニル化合物を用いて紙を液化した場合、その液化物に通常のフェノール樹脂用硬化剤を添加して硬化させることができる。
【００３５】
リグノセルロースの液化は液化用薬剤との接触部分から進行するので、液化効率が低いと液化物中に多量の残渣が残るが、本発明に従って破断した紙を押し出し機を用いて混練しながら液化すると、５〜２０分程度の液化時間で残渣率が３０％以下となり、残渣の含有割合が２０重量％程度以下のリグノセルロース液化物を得ることができる。液化する紙を細かく破断することによって、液化物中に残存する残渣も細かくなるので、液化物を用いて製造する化成品の品質も向上する。
【００３６】
このように、上述の方法に従って、紙類の液化物を多量に効率よく連続的にかつ低コストに製造できるとともに、得られる液化物の品質にばらつきが生じることがなく、安定して化成品を製造することができる。
【００３７】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。尚、以下の記載において特に指定されない場合には、「％」及び「部」は重量表示である。
【００３８】
（実施例１）
穴の直径が２mmのふるいを取り付けたカッター式破砕機（森田精機工業社製、ＪＣ―５型）に、使用済みＯＡ紙（Ａ４紙）を投入して破断した。得られた破断物においては、最長辺が２mm以下、厚みが０．２mm以下のものが９９％以上を占めていた。
【００３９】
破断された紙１００重量部と共に、ポリエチレングリコール（平均分子量約４００）１４０部、グリセリン６０部及び硫酸（濃度９７％）６重量部を、１７０℃に調温された口径２０mmの卓上押し出し機（原田製作所社製）の投入口から投入した。押出機のスクリュー回転数は１３rpm の低速に設定した。
【００４０】
投入から１５分経過後、押し出し機のダイスから黒色の液化物が連続的に流出し始めた。得られた液化物について下記の方法により残渣率、残渣の含有割合及び液化物の粘度を測定した。結果を表１に示す。
【００４１】
［残渣率、残渣の含有割合の測定方法］
液化物試料２ｇにイオン交換水を加えて希釈し、十分に攪拌して溶解させた後、予め絶乾にして重量を測定したろ紙を用いて濾過を行い、濾過後のろ紙を１１０℃で恒量になるまで乾燥した後に秤量して、濾過前後のろ紙の重量から残渣重量を得て、残渣率（％）、残渣の含有割合（％）を算出した。
【００４２】
残渣率（％）＝残渣重量（ｇ）／仕込み紙重量（ｇ）×１００
残渣の含有割合（％）＝残渣重量（ｇ）／液化物重量（ｇ）×１００
［液化物の粘度測定］
液化物試料を４０φのガラス容器に入れて８０℃の恒温槽中に浸し、温度が一定になってからＢ型粘度計（東機産業社製）により粘度を測定した。
【００４３】
（実施例２〜３）
液化に用いた破断紙の量を１５０重量部（実施例２）又は２００重量部（実施例３）に変更した以外は実施例１と同様の操作を繰り返して、得られた液化物の残渣率、残渣の含有割合及び粘度を測定した。この結果を表１に示す。
【００４４】
（実施例４〜５）
実施例１と同様に使用済みＯＡ紙を破断した。
【００４５】
次に、破断紙を液化する装置として二軸押し出し機（東芝機械社製、定格：ＴＥＭ−３７ＢＳ）を用い、押し出し機のシリンダ温度を１８０℃に設定し、スクリュの回転数を３０rpm に設定して、破断紙１５０部（実施例４）又は２００部（実施例５）、ポリエチレングリコール（平均分子量約４００）１４０部及びグリセリン６０部及び硫酸（濃度９７％）６重量部を、破断紙の押し出し機への供給速度が３．６Kg／Ｈとなるように、押し出し機の原料供給口へ投入して紙の液化を行った。
【００４６】
投入から約１５分経過後、押し出し機のダイスから黒色の液化物が連続的に流出し始めた。得られた液化物の残渣率、残渣の含有割合及び粘度を実施例１と同じ方法で測定した。この結果を表１に示す。
【００４７】
（実施例６）
使用済のＯＡ紙（Ａ４）をシュレッダーにより、幅５mmの帯状に裁断した紙をさらに卓上粉砕機により細かく紙を粉砕した。得られた紙は、綿のように繊維が起毛して絡まり団子状の固まりになっていたので、穴の直径が１mmのふるいを取り付けたカッター式破砕機（森田精機工業社製、ＪＣ―５型）によりさらに裁断した。こうして裁断された紙には繊維どうしの絡まりがなく、流動性の粉末状のものであった。顕微鏡で観察すると、繊維長が１mmを超えた紙繊維の量は１６．３％であった。
【００４８】
このように裁断した紙１００重量部を、ポリエチレングリコール（平均分子量約４００）１４０重量部、グリセリン６０重量部及び硫酸６部とともに、１７０℃に調温された口径２０mmの卓上押し出し機（原田製作所社製）の投入口から投入した。押出機のスクリュー回転数は１３rpm の低速に設定した。投入から１５分経過後、押し出し機のダイスから黒色の液化物が連続的に流出し始めた。
【００４９】
得られた液化物は、表１に示す通り、残渣率は７．５％、粘度は３８ポイズで、良好なものであった。
【００５０】
【表１】
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（比較例１）
使用済のＯＡ紙（Ａ４）をシュレッダーにより、幅５mmの帯状に裁断した。さらに、はさみを用いて短く切断した。こうして裁断された紙は、最長辺の長さが５mm以下のものは１％未満であった。
【００５１】
得られた紙１００部に対して、ポリエチレングリコール（平均分子量約４００）１４０部、グリセリン６０部、硫酸６部を加えて、１７０℃に調温された口径２０mmの卓上押出機（原田製作所社製）の投入口から投入し、液化を試みた。ところが、原料紙が押し出し機中に入り難く、大部分が投入口に残り、液化操作が進行しなかった。押出機のスクリュー回転数を１３rpmの低速から３０rpm まで変えてみても結果は同じであった。
【００５２】
（比較例２）
紙の液化装置として、卓上押出機の代わりに、二軸押出機（東芝機械社製、定格：ＴＥＭ−３７ＢＳ）を用いて、比較例１と同様の操作による液化を試みた。ところが、原料紙が押し出し機中に入り難く、大部分が投入口に残り、液化操作が進行しなかった。押出機のスクリュー回転数を６０rpm の低速から１００rpm まで変えてみても結果は同じであった。
【００５３】
（比較例３）
使用済のＯＡ紙（Ａ４）をシュレッダーにより、幅５mmの帯状に裁断した紙をさらに卓上粉砕機により細かく紙を粉砕した。得られた紙は、切断部において繊維が起毛し、綿のように繊維が起毛して絡まり団子状の固まりになっていた。
【００５４】
この粉砕紙１００重量部と共に、ポリエチレングリコール（平均分子量約４００）１４０重量部、グリセリン６０重量部及び硫酸６重量部からなる混合液を、１７０℃に温調された口径２０mmの卓上押出機（原田製作所社製）の投入口から投入した。押し出し機のスクリュー回転数は１３rpm の低速に設定した。原料投入途中、投入口に粉砕紙がしばしば詰まり、その度毎に押し出し機の動作を停止して、原料を押し出し機に強制挿入した。こうして得られた液化物には、大きさが１mm程度の液化しなかった原料の固まりが点状に存在しており、液化が十分に進んでいなかった。
【００５５】
（比較例４）
使用済みのＯＡ紙（Ａ４紙）をシュレッダーにより幅５mmの帯状に裁断した。更に、はさみを用いて短く裁断した。こうして裁断された紙は、最長片の長さが５mm以下のものは１％未満であった。
【００５６】
得られた紙１００部に対して、ポリエチレングリコール（平均分子量約４００）１４０部、グリセリン６０部、硫酸６部を加えて、ニーダー（ダルトン社製、ＫＭ−５型）に投入し、１５０℃において１時間攪拌した。攪拌中、絡み合った紙が攪拌紙と容器との間に挟まれることにより機械が異常音を発生して作動停止することがあった。一時間後、得られた混合物は液状であったが、紙の断片が多数残っているのが目視で確認された。
【００５７】
実施例１と同様の方法で残渣率及び残渣の含有割合を測定した。残渣率は６０％で、残渣の含有割合は１９．６％であった。
【００５８】
（実施例７）
実施例４で得られた液化物１００重量部に、イミダゾール４重量部及び整泡剤（ＳＺ−１６２７、日本ユニカー製）２重量部を添加し、２０秒間高速攪拌した。この混合物に、イソシアネート（ＭＤＩ−１００、日本ポリウレタン工業（株）製）７５重量部を加えて１０秒間高速攪拌し、あらかじめ用意しておいた型に注入して成形体を作製した。この方法によって、室内照明の枠、緩衝材、自動車内装用のクッション材等を作製することができた。
【００５９】
（実施例８）
新聞紙、雑誌及びシュレッダーにより裁断されたＯＡ紙が混合された古紙を鉄製のタンクに投入し、水を加えてゆっくりと一晩攪拌した。液状になった紙をタンクから吸い上げて水を切り、さらに乾燥器を用いて十分に乾燥した。得られた紙を、穴の直径が１mmのふるいを取り付けたカッター式破砕機（森田精機工業社製ＪＣ―５型）によりさらに裁断した。こうして裁断された紙は、繊維同士の絡まりがなく流動性の粉末状であった。顕微鏡で観察すると、繊維長が１mmを超えた紙繊維が存在し、その量は７．４％であった。
【００６０】
こうして得られた紙１００部と共に、フェノール１００重量部及び硫酸３重量部を卓上押出機（原田製作所社製）に投入し、この混合物を１５０℃において１時間攪拌した。得られた液化物の残渣率を実施例１の測定方法によって測定したところ、残渣率は８．２％であり、液化物は室温で固体であった。
【００６１】
得られた固形物１００重量部に、平均粒径１０μｍのシリカ（商品名ＮＡ１、龍森社製）１００重量部、長さ１mmのガラス繊維のチョップストランド５０重量部（日本板硝子社製）、カルナバワックス２重量部、水酸化カルシウム６重量部及び硬化剤としてヘキサメチレンテトラミン２５重量部を加えて、ヘンシェルミキサーを用いて２分間混合した。さらに、２本ロールを用いて１２０℃で１分間溶融混練した。得られた溶融混合物を室温で固化し粉砕した後に、プレスにより１０φ×１０mmのタブレットに成形した。
【００６２】
こうして得られたタブレット状の成形材料を圧縮成形することによって、プリント基板用の基板、パソコンの筐体、携帯電話の筐体などの各種成形品を作製することができた。成形品の外観は良好で、実用上の要件を満たすものであった。
【００６３】
【発明の効果】
以上の記載から明らかなように、本発明よれば、使用済の古紙から効率よく、連続的に且つ低コストで液化物を調製することができ、これを用いて使用価値の高い各種のプラスチック成形体を作ることが実用化可能となる。従って、古紙のリサイクル用途の開発及び化石資源の使用量の低減を進めることができ、資源の保全及び有効利用の観点からその価値は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って破断した紙の小片を示す概略図。
【符号の説明】
１，２  紙の小片、  Ｌ  最長辺、  Ｓ  最短辺
【図１】
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