(57)【要約】【課題】複数種の合成樹脂が混在する廃材から対象樹脂を分別・選別して再資源化するに際し、信頼性が高く高品質なポリプロピレン系樹脂材を提供することを課題とする。【解決手段】複数種の熱可塑性樹脂が混在する熱可塑性樹脂廃材から分別回収されたポリプロピレン系樹脂再生材に、塩化ビニル安定化剤として脱塩素剤を０．３〜１０重量部添加、混練することにより、ポリプロピレン系樹脂再生材を用いた成形品の変色進行を抑制し、品質を改善させる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種の合成樹脂材が混在する廃材から材質識別装置を用いて分別回収されたポリプロピレン系樹脂再生材に、少なくとも脱塩素剤を含む塩化ビニル安定化剤を０．３〜１０重量部含有することを特徴とする熱可塑性樹脂再生材。
【請求項２】
前記脱塩素剤の含有量が０．５〜１０重量部であることを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性樹脂再生材。
【請求項３】
前記脱塩素剤が、ハイドロタルサイトからなる請求項１または２に記載の熱可塑性樹脂再生材。
【請求項４】
前記ハイドロタルサイトが、亜鉛イオンを含有していることを特徴とする請求項３に記載の熱可塑性樹脂再生材。
【請求項５】
前記塩化ビニル安定化剤が、金属せっけんを含むことを特徴とする、請求項１〜４に記載の熱可塑性樹脂再生材。
【請求項６】
前記金属せっけんが、カルシウム‐亜鉛系であることを特徴とする請求項５に記載の熱可塑性樹脂再生材。
【請求項７】
前記分別回収するための材質識別装置が、近赤外分光分析法を含むことを特徴とする請求項１〜６に記載の熱可塑性樹脂再生材。
【請求項８】
前記複数種の合成樹脂材が冷蔵庫・冷凍庫、空調機、洗濯機から選ばれることを特徴とする請求項１〜７に記載の熱可塑性樹脂再生材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用済み家電製品などの複数種の合成樹脂材が混在する廃材から、対象樹脂を分別・選別した上で、再資源化する熱可塑性樹脂の再生技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の大量生産、大量消費、大量廃棄型の経済活動が、地球温暖化や資源の枯渇など地球規模での環境問題を引き起こしている。このような状況の中、循環型社会の構築に向けて、平成１３年４月から家電リサイクル法が完全施行され、使用済みになったエアコン、テレビ、冷蔵庫・冷凍庫、洗濯機のリサイクルが義務付けられている。
【０００３】
回収された家電製品は、家電リサイクル工場において、破砕後に、磁気、風力、振動等を利用して材料毎に分別回収され、再資源化されている。特に金属材料は、比重選別装置や磁気選別装置を用いることで、鉄、銅、アルミニウムなど材料毎に高純度で回収され、高い再資源化率が実現されている。
【０００４】
一方、合成樹脂材料では、軽比重物であるポリプロピレン（ＰＰ）が、水を活用した比重選別法により高比重物と分別され、比較的高純度で回収されている。しかしながら、水を活用した比重選別法は、大量の排水が発生することや比重の近いポリスチレン（ＰＳ）とアクリロニトリルブタジェンスチレン（以下、ＡＢＳと表記）とが分別できないことが大きな課題となっている。また、近年、高比重物であるフィラー入りポリプロピレンの需要が拡大しているが、これは従来の比重選別法では選別できなくなっている。
【０００５】
上記課題を解決するために、合成樹脂材料を再資源化するための分別方法が特許文献１及び特許文献２等にて提案されている。
【０００６】
特許文献１及び特許文献２は、材質選別装置により材質を選別することで、従来の比重選別法では分別できない合成樹脂材料の分別を可能にしている。
【０００７】
具体的には、搬送装置によって搬送される合成樹脂混在物を、材料選別装置により個々に材質識別し、搬送装置の搬出端より合成樹脂混在物が落下する際に、識別した特定材質の合成樹脂に向けて、落下経路の下方から高圧空気を吐出し、前記特定材質の合成樹脂を他の合成樹脂混在物の自然落下位置よりも遠方に吹飛ばすことにより特定材質の合成樹脂を分別する方法である。
【０００８】
この分別方法によれば、比重の近いポリスチレンとＡＢＳとを分別でき、高比重物であるフィラー入りポリプロピレンを分別することができる。
【０００９】
特許文献１及び特許文献２に記載の技術では、複数種の合成樹脂混在物から対象とする合成樹脂材料を９９％以上の純度に選別することが可能であると記載されている。
【００１０】
特許文献３では、ポリオレフィン系樹脂製品の廃棄物をリサイクルする方法として、特定のフェノール系酸化剤などを添加することにより経年劣化を改善することが提案されている。
【００１１】
また、特許文献４では、プラスチック廃材の再資源化方法として、フィルタの目開き量に応じて添加剤の種類や量を調整することにより経年劣化を改善することが提案されている。
【００１２】
また、上記劣化要因を解決する手段として、特許文献５では、バージン材を混合することにより物性を回復させる方法が提案されており、劣化要因を解決する手段が数多く提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００２−２６３５８７号公報
【特許文献２】特開２０１１−１０４４６１号公報
【特許文献３】特開平６−１８４３５０号公報
【特許文献４】特開２０１０−２３４８１２号公報
【特許文献５】特開２０１１−０８９０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、水比重選別法や特許文献１及び特許文献２に開示された材質選別装置を用いたとしても、対象とする合成樹脂を１００％の純度で回収することはできず、０．１〜１．０％程度の他の合成樹脂の混入を防ぐことはできない。例えば、水比重選別において、比重の小さいＰＰを選別しようとしても、内部に気泡を抱いた他の合成樹脂片などが存在すれば、ＰＰに混入してしまうからである。また、特許文献１及び特許文献２の材質選別装置において特定材質樹脂を高圧空気で吹き飛ばす際に、偶然他の合成樹脂が特定樹脂の影に隠れていた場合には、特定材質樹脂と共に他の合成樹脂が吹き飛ばされるということも起こりえるからである。
【００１５】
特に、混入して問題となるのは塩化ビニルである。塩化ビニルは、分子内の塩素が脱離しやすく、加熱することで褐色に変色するので、塩化ビニルの量がわずかであっても、再生合成樹脂材を用いた成形品の外観上に問題が生じる。
【００１６】
この問題はいわゆる酸化劣化、もしくは光酸化劣化による着色とはメカニズムが異なるため、特許文献３に開示された方法では解決することはできず、また不純物として含有する塩化ビニルの量が微量であっても変色してしまうため、特許文献４および５に開示された方法でも解決は困難である。
【００１７】
特にポリプロピレン系樹脂材でその変色度合が顕著となる。
【００１８】
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、複数種の合成樹脂材が混在する廃材からポリプロピレン系樹脂を分別・選別して再資源化するに際し、外観上問題なく使用し得る熱可塑性樹脂再生材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の熱可塑性樹脂再生材は、前記従来の課題を解決するためになされたもので、複数種の合成樹脂材が混在する廃材から材質識別装置を用いて分別回収されたポリプロピレン系樹脂再生材に、少なくとも脱塩素剤を含む塩化ビニル安定化剤を０．３〜１０重量部含有することを特徴とする。
【００２０】
塩化ビニルは分子内に塩素を重量比で約５６％含んでいる高分子鎖であり、加熱雰囲気下におかれると、その塩素が激しくなった分子運動のために、分子鎖からはずれ、隣接する水素とともに塩化水素として脱離し、残った分子鎖には二重結合が形成される。脱離した塩化水素は、連鎖反応的に隣の塩素に作用することで脱離反応を促し、次々に二重結合を形成していく。この連続した二重結合が変色の原因とされている。
【００２１】
塩化ビニル安定化剤に含まれる脱塩素剤は、脱離した塩素を捕捉するもので、連続的に起こる連鎖反応を防止することができる。ポリプロピレン系樹脂再生材に、塩化ビニル安定化剤を適量添加することで、ポリプロピレン系樹脂再生材の中に含まれる塩化ビニルの変色を防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の熱可塑性樹脂再生材は、使用済み家電製品などの、複数種の熱可塑性樹脂が混在する熱可塑性樹脂廃材から、ポリプロピレン系樹脂材を分別した上で、塩化ビニル安定化剤を０．３〜１０重量部添加することにより、加熱雰囲気に置かれた場合であってもポリプロピレン樹脂再生材中に含まれる塩化ビニルが引き起こす変色反応を定められたレベル以下に抑えることができ、それを用いた成形品の外観性、品質性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１におけるリサイクル方法を含めた一般的なリサイクル工程を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１における近赤外線選別システムを示す図
【図３】本発明の実施の形態１における比較例１の結果を示す図
【図４】本発明の実施の形態１における実施例６の結果を示す図
【図５】本発明の実施の形態１における実施例７の結果を示す図
【図６】１５０℃の恒温槽に２４時間放置した前後でのΔＥの比較を示す図
【図７】１５０℃の恒温槽に２４時間放置した前後でのΔＥの比較を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
第１の発明は、複数種の合成樹脂材が混在する廃材から材質識別装置を用いて分別回収されたポリプロピレン系樹脂再生材に、少なくとも脱塩素剤を含む塩化ビニル安定化剤を０．３〜１０重量部含有するものである。
【００２５】
使用済み家電製品などの、複数種の熱可塑性樹脂が混在する熱可塑性樹脂廃材から、ポリプロピレン系樹脂材を分別した上で、塩化ビニル安定化剤を添加することにより、加熱雰囲気に置かれた場合であっても、ポリプロピレン樹脂再生材中に含まれる塩化ビニルが引き起こす変色反応を定められたレベル以下に抑えることができ、ポリプロピレン樹脂再生材を用いた成形品の外観性、品質性を確保することができる。
【００２６】
第２の発明は、特に、第１の発明において、脱塩素剤は、０．５〜１０重量部含有するものである。
【００２７】
脱塩素剤を０．５重量部以上添加することにより、成形品の外観性、品質性をより長期にわたって確保することができる。１０重量部より多く添加した場合には、成形品の物性（伸び、破断等）に悪影響を及ぼすため好ましくない。
【００２８】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、脱塩素剤が、ハイドロタルサイトからなるものである。
【００２９】
脱塩素剤としてハイドロタルサイトを添加することで、成形品の外観性、品質性を長期にわたって確保することができる。ハイドロタルサイト中に含まれるＣＯ３部と塩素がイオン交換することで、塩素を効率的に取り除くことができると考えられる。
【００３０】
第４の発明は、特に、第３の発明において、ハイドロタルサイトが、亜鉛イオンを含有
しているものである。
【００３１】
亜鉛イオンを含有するハイドロタルサイトを添加することにより、成形品の外観性、品質性をより長期にわたって確保することができる。樹脂の劣化に由来する変色が抑制されるためと考えられる。
【００３２】
第５の発明は、特に、第１〜４の発明において、塩化ビニル安定化剤が、金属せっけんを含むものである。
【００３３】
金属せっけんを含む塩化ビニル安定化剤を添加することにより、成形品の外観性、品質性をさらに長期にわたって確保することができる。金属せっけんは、塩化ビニルから塩素が脱離したあとに、いわば塩素と置換するような形で塩化ビニルと結合し、塩化ビニル中の二重結合の生成を防止することで樹脂の着色を防止すると考えられる。
【００３４】
第６の発明は、特に、第５の発明において、金属せっけんが、カルシウム‐亜鉛系であるものである。
【００３５】
カルシウム−亜鉛系の金属せっけんを添加することにより、成形品の外観性、品質性をさらに長期にわたって確保することができる。カルシウム−亜鉛系の金属せっけんを添加することにより変色の進行を抑制することができる。
【００３６】
第７の発明は、特に、第１〜６の発明において、ポリプロピレン系樹脂再生材を分別回収する材質識別装置は、近赤外分光分析法を用いるものである。
【００３７】
近赤外分光分析法を用いた材質識別装置を採用することにより、水を活用した比重選別法に比較し、大量の排水が発生することがなく、環境に対する影響を抑制することができる。
【００３８】
第８の発明は、特に、第１〜７の発明において、複数種の合成樹脂材が冷蔵庫・冷凍庫、空調機、洗濯機の廃材から選ばれるものである。
【００３９】
リサイクルが義務付けられている上記家電製品に用いられた合成樹脂材を再生利用することにより、循環型社会の構築に寄与することができる。
【００４０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００４１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における熱可塑性樹脂廃材の再資源化方法の再生化工程の一例を示すものである。
【００４２】
本実施の形態１は、回収された廃家電品のリサイクル工程の一例として、使用済み冷蔵庫のリサイクル工程を説明する。
【００４３】
本実施の形態１の熱可塑性樹脂廃材は、使用済み冷蔵庫から、冷媒やコンプレッサーを取り除き、さらに野菜室・冷凍室ケースや冷蔵室の棚などの樹脂を手解体により取り除いた後、破砕機で破砕し、さらに、金属やプラスチック等が混ざった破砕片から、磁力により鉄などの金属を取り除き、軽量のウレタンフォーム等を風力で吸引除去する。さらに、鉄などの金属とウレタンフォーム等を取り除いた破砕片を、うず電流選別器で金属とそれ以外の破砕片に分別した後、さらに篩い分けすることにより５〜１５０ｍｍの大きさの混
合熱可塑性樹脂廃材を回収する。
【００４４】
次に、混合熱可塑性廃材から、近赤外線選別システムを用いて熱可塑性樹脂再生材を分別回収する。
【００４５】
以下に、熱可塑性樹脂再生材を分別回収するための近赤外分光分析法を用いた近赤外線選別システムについて説明する。
【００４６】
有機化合物は物質中の原子団ごとに光の吸収波長帯が異なるため、分子構造によって、固有の近赤外線吸収スペクトルを示す。近赤外線選別システムとは、有機化合物が分子構造によって、固有の近赤外線吸収スペクトルを示すことを利用して有機化合物の材質を識別するシステムのことである。
【００４７】
具体的には、合成樹脂材料に近赤外線を照射し、吸収スペクトルを計測することで、合成樹脂材料の種別を特定する。近赤外線吸収スペクトルの特徴として、水素結合や分子間相互作用でピーク位置や幅、強度が変化するため、臭素含有樹脂も近赤外線吸収スペクトルを計測することにより識別することができる。
【００４８】
図２は、本発明の実施の形態１における近赤外線識別システムを模式的に示す斜視図である。
【００４９】
図２に示すように、近赤外線識別システム２０は、粉砕された混合材料を搬送する搬送装置１と、搬送装置１により運搬される混合材料の個々の材質を判別する情報取得装置である近赤外線選別装置４と、吐出口５を備える管体８と、管体８に高圧空気を供給する空圧源１５と、空圧源１５から管体８への高圧空気を制御する電磁弁１０と、制御手段１４と、分別板６とを備えている。
【００５０】
本実施の形態１においては、近赤外線選別装置４は、分別対象となる熱可塑性樹脂材として例えばポリプロピレン（ＰＰ）を設定しており、粉砕された混合材料からポリプロピレンを判別する。本実施の形態１の混合材料は、使用済みの冷蔵庫の廃材であるため、ポリプロピレン以外に、ポリスチレン（ＰＳ）やポリエチレン（ＰＥ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、塩化ビニル（ＰＶＣ）などが主に含まれている。
【００５１】
以下、近赤外線識別システムの動作、作用を説明する。
【００５２】
分別対象となる熱可塑性樹脂材料、本実施の形態１においては、ポリプロピレン２や他の合成樹脂材料３を含む粉砕された熱可塑性樹脂廃材１１を、それぞれが重ならないように搬送装置１の上に散布する。搬送装置１は、熱可塑性樹脂廃材１１を約２ｍ／秒の速度で、情報取得装置である近赤外線選別装置４に向けて搬送する。近赤外線選別装置４は、搬送装置１により搬送される熱可塑性樹脂廃材１１の種別を判別すると共に、個々の幅方向（ｘ軸方向）の位置情報を取得する。
【００５３】
具体的には、近赤外線選別装置４は、近赤外線センサを備え、ポリプロピレン２と他の合成樹脂材料３との近赤外線吸収スペクトルの差に基づいて、ポリプロピレン２と他の合成樹脂材料３とを識別する。また、熱可塑性樹脂廃材１１を撮像し、得られた画像の解析結果と近赤外線吸収スペクトルによる識別結果に基づいてポリプロピレン２の位置情報を取得する。
【００５４】
搬送装置１は、熱可塑性樹脂廃材１１を、近赤外線選別装置４の下流側に向けて搬送す
る。制御手段１４は、近赤外線選別装置４からのポリプロピレン２の位置情報に基づいて電磁弁１０を制御し、搬送装置１端部から落下するポリプロピレン２に向かって吐出口５から高圧空気（吐出圧力：５ｂａｒ）を噴射して、分別板６を飛び越えさせる。ポリプロピレン２以外の合成樹脂材料３が吐出口５を通過する際には、吐出口５から高圧空気を噴射させないため、分別板６を飛び越えることなく落下する。これにより、ポリプロピレン２とそれ以外の合成樹脂材料３とを分別し、ポリプロピレン２を効率的に高純度で回収することが可能となる。
【００５５】
近赤外線識別システム２０の各構成部品の具体構成を説明すると、管体８は、具体的には金属製のパイプを例示することができる。電磁弁１０は、具体的にはいわゆるソレノイドバルブである。制御手段１４は、具体的にはいわゆるコンピュータである。空圧源１５は、具体的には空気を一定の圧力で供給するコンプレッサーである。
【００５６】
近赤外線選別システムにより分別したポリプロピレン２は、破砕機で２〜５０ｍｍの大きさに粉砕した後、図１のフローチャートに示すように乾式洗浄装置により表面付着物を除去して、樹脂片表面の汚れやシールなどを除去する。乾式洗浄の後、さらに、風力選別や静電セパレーター選別、金属感知選別などを行って、より不純物を除去するようにしてもよい。
【００５７】
なお、洗浄方法としては、乾式洗浄、湿式洗浄など種々の方式が存在するが、本発明では、水を使用しないために環境への影響が最も少ない乾式洗浄を採用した。乾式洗浄装置には、高速回転するハンマブレードの打撃によって表面付着物を除去する手段や、原料同士の相互擦り作用によって洗浄する手段等があるが、特に限定するものではない。
【００５８】
そして、洗浄したポリプロピレン２に、塩化ビニル安定化剤を添加し、混練機のシリンダとダイスの温度を１８０〜２４０℃に設定して加熱混練押出しを行った。この押出し時に、メッシュサイズ４０〜１００程度のスクリーンを通過させることで、メッシュより大きい金属成分やシリコン成分、ゴム成分等の異物を除去することができる。また、ポリプロピレン再生材を利用した成形品の耐久性や機械物性を更に向上させるために、樹脂材再生化工程中の任意の工程において、熱安定性、光安定剤、帯電防止剤、滑剤、フィラー、抗菌剤、および着色剤、さらに酸化防止剤などの添加剤を添加することもできる。
【００５９】
なお、押出機は一軸押出機でも二軸押出機でも多軸押出機でもかまわないが、スクリュー形状や回転数、押出径や長さ等にもよるが、混練条件を向上させるために二軸以上の多軸押出機を用いることが好ましい。
【００６０】
また、本実施の形態１は、冷蔵庫のリサイクル工程を説明したが、冷蔵庫の合成樹脂廃材に限定されることなく、エアコンや洗濯乾燥機などの他の製品から回収した合成樹脂廃材や複数種類の製品から回収した合成樹脂廃材であってもよい。本実施の形態では、ポリプロピレンを再生樹脂材としているが、他の合成樹脂を再生樹脂材としてもよい。
【００６１】
改質された熱可塑性樹脂再生材は、射出成型を行うことにより、エアコンなどの家電製品や一般の樹脂成型品として再利用される。
【実施例】
【００６２】
以下の実施例および比較例で用いられた変色の評価は、色彩色差計（日本電飾工業製：ＳＥ６０００）を測定に用いて、光源：Ｄ６５／１０°視野の条件で、基準色との色差を表すΔＥ（Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊の差の二乗和の平方根；つまり３値を空間座標とした基準点からの空間距離）によって、評価を行った。
【００６３】
また、下記実施例および比較例で用いた樹脂材は、廃家電として回収された冷蔵庫の熱可塑性樹脂廃材から近赤外線選別システムを用いて選別回収したポリプロピレンであり、下記実施例および比較例に示す条件で塩化ビニル安定化剤を所定量再生樹脂材にブレンドして、押出機により２００℃で加熱しながら混練し、メッシュサイズを６０で押出して、ペレットを作製し、得られたペレットを変色評価用サンプルとした。
【００６４】
また、ペレットに含まれる塩化ビニル混入割合は、蛍光Ｘ線測定装置によって塩素濃度を測定することで評価した。
【００６５】
経時的な変色評価は、押出機で得られた加熱される前のペレットを色彩色差計にて測定した表色値を初期基準色として、そのペレットを１５０℃恒温槽に入れて２４時間後ないし１００時間以上後の表色値を測定し、初期基準色との色差ΔＥを求めた。
【００６６】
色差ΔＥは、その値が大きいほど変色の進行が大きく、小さいほど変色の進行が小さいことを表しており、小さい値であるほうが好ましい。
（比較例１）
選別回収した、複数の塩素濃度の異なるポリプロピレン樹脂に、塩化ビニル安定化剤を添加せずにペレットを作製し、変色評価を行なった。
【００６７】
１５０℃の恒温槽に１６８時間放置する前後でのΔＥを測定した結果を図３に示す。
（比較例２）
選別回収した、塩素を１５００ｐｐｍ程度含有するポリプロピレン樹脂に、塩化ビニル安定化剤を添加せずにペレットを作製し、変色評価を行った。
【００６８】
１５０℃の恒温槽に２４時間放置した前後でのΔＥを図６に示す。
（実施例１）
選別回収した、塩素を１５００ｐｐｍ程度含有するポリプロピレン樹脂に、塩化ビニル安定化剤として、Ｍｇ−Ａｌ型合成ハイドロタルサイト（協和化学工業製：アルカマイザー１）を３ｗｔ％添加してペレットを作製し、変色評価を行なった。
【００６９】
１５０℃の恒温槽に２４時間放置した前後でのΔＥを図６に示す。
（実施例２）
選別回収した、塩素を１５００ｐｐｍ程度含有するポリプロピレン樹脂に、塩化ビニル安定化剤として、亜鉛を導入したＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ型ハイドロタルサイト（合成ハイドロタルサイトを構成する２価金属の一部を亜鉛に置き換えたもの。協和化学工業製：アルカマイザーＰ９３）を３ｗｔ％添加してペレットを作製し、変色評価を行なった。
【００７０】
１５０℃の恒温槽に２４時間放置した前後でのΔＥを図６に示す。
（実施例３）
選別回収した、塩素を１５００ｐｐｍ程度含有するポリプロピレン樹脂に、塩化ビニル安定化剤として、亜鉛を導入したＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ型ハイドロタルサイト（合成ハイドロタルサイトを構成する２価金属の一部を亜鉛に置き換えたもの。協和化学工業製：アルカマイザーＰ９３）を３．０ｗｔ％と、カルシウム‐亜鉛系の金属せっけんを含む安定化剤（ＡＤＥＫＡ製：ＲＸ−２１０）を０．５ｗｔ％添加してペレットを作製し、変色評価を行なった。
【００７１】
１５０℃の恒温槽に２４時間放置した前後でのΔＥを図６に示す。
（比較例３）
選別回収した、塩素を１５００ｐｐｍ程度含有するポリプロピレン樹脂（比較例２とロット違い）に、塩化ビニル安定化剤を添加せずにペレットを作製し、変色評価を行った。
【００７２】
１５０℃の恒温槽に２４時間放置した前後でのΔＥを図７に示す。
（実施例４）
選別回収した、塩素を１５００ｐｐｍ程度含有するポリプロピレン樹脂に、塩化ビニル安定化剤として、亜鉛を導入したＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ型ハイドロタルサイト（合成ハイドロタルサイトを構成する２価金属の一部を亜鉛に置き換えたもの。協和化学工業製：アルカマイザーＰ９３）を３．０ｗｔ％と、カルシウム‐亜鉛系（Ｃａ−Ｚｎ系）の金属せっけんを含む安定化剤（ＡＤＥＫＡ製：ＲＸ−２１０）を０．５ｗｔ％添加してペレットを作製し、変色評価を行なった。
【００７３】
１５０℃の恒温槽に２４時間放置した前後でのΔＥを図７に示す。
（実施例５）
選別回収した、塩素を１５００ｐｐｍ程度含有するポリプロピレン樹脂に、塩化ビニル安定化剤として、亜鉛を導入したＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ型ハイドロタルサイト（合成ハイドロタルサイトを構成する２価金属の一部を亜鉛に置き換えたもの。協和化学工業製：アルカマイザーＰ９３）を３．０ｗｔ％と、バリウム‐亜鉛系（Ｂａ−Ｚｎ系）の金属せっけんを含む安定化剤（ＡＤＥＫＡ製：ＮＰＳ−３０９）を０．５ｗｔ％添加してペレットを作製し、変色評価を行なった。
【００７４】
１５０℃の恒温槽に２４時間放置した前後でのΔＥを図７に示す。
（実施例６）
選別回収した、塩素を１５００ｐｐｍ程度含有するポリプロピレン樹脂に、塩化ビニル安定化剤として、亜鉛を導入したＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ型ハイドロタルサイト（合成ハイドロタルサイトを構成する２価金属の一部を亜鉛に置き換えたもの。協和化学工業製：アルカマイザーＰ９３）を０〜１０ｗｔ％の間で変化させて添加するとともに、カルシウム‐亜鉛系の金属せっけんを含む安定化剤（ＡＤＥＫＡ製：ＲＸ−２１０）を０．５ｗｔ％添加してペレットを作製し、変色評価を行なった。
【００７５】
１５０℃の恒温槽に１１５時間放置した前後でのΔＥを図４に示す。
（実施例７）
選別回収した、複数の塩素濃度の異なるポリプロピレン樹脂に、塩化ビニル安定化剤として、亜鉛を導入したＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ型ハイドロタルサイト（合成ハイドロタルサイトを構成する２価金属の一部を亜鉛に置き換えたもの。協和化学工業製：アルカマイザーＰ９３）を１．０ｗｔ％、カルシウム‐亜鉛系の金属せっけんを含む安定化剤（ＡＤＥＫＡ製：ＲＸ−２１０）を０．５ｗｔ％添加してペレットを作製し、変色評価を行なった。併せて、選別回収した、塩素濃度８５０ｐｐｍのポリプロピレン樹脂に亜鉛を導入したＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ型ハイドロタルサイトハイドロタルサイトを０．５ｗｔ％、カルシウム‐亜鉛系の金属せっけんを含む安定化剤を０．５ｗｔ％添加して、同様に変色評価を行った。
【００７６】
１５０℃の恒温槽に１６８時間放置した前後でのΔＥを図５に示す。
【００７７】
図３の結果から、塩化ビニル安定化剤を何も添加していない場合、塩素濃度が６００ｐｐｍ以上含まれると、加熱後のΔＥが１５を超えることがわかる。
【００７８】
近赤外線選別システムは、９９％以上の精度で分別対象とする合成樹脂を選別することが可能である。しかしながら、回収・解体される廃家電品の種類が刻々変化するため、例えば塩化ビニルを多く用いた廃家電品が入ってくると、選別後のポリプロピレン樹脂材料に不純物として含まれる塩化ビニルの量が多くなり、結果として回収したポリプロピレン樹脂材料の塩素濃度が高くなるといったように、含まれる塩素濃度の制御が難しいという近赤外線選別システムに特有の問題がある。
【００７９】
図３の結果が示すように、色差ΔＥの値はポリプロピレン樹脂材料に含有する塩素濃度が高いほど大きくなる。
【００８０】
ΔＥが１５以下であれば、樹脂材料の物性値（伸び・破断等）に顕著な悪化がないため、許容範囲とし、１５０℃での１００時間放置する条件が４０℃換算で２０年程度に相当するため、１５０℃、１００時間以上の放置時間でΔＥが１５以下であれば使用に耐え得ると判断した。
【００８１】
なお、１５０℃放置条件での色差ΔＥは、１００時間でほぼ飽和するため、１００時間後のΔＥと、１６８時間後のΔＥはほぼ等しいと考えてよい。
【００８２】
図６の結果より、近赤外線選別システムを用いて選別回収したポリプロピレン樹脂材料に脱塩素剤としてハイドロタルサイトを添加することで、１５０℃、２４時間放置後のΔＥの値が、添加していない比較例２よりも向上した。
【００８３】
脱塩素剤としては塩化ビニルから脱離した塩素を物理的、もしくは化学的に除去する特性のある物質であれば用いることができるが、本発明においては、特に、一般式Ｍｇ６Ａｌ２（ＯＨ）１６ＣＯ３・４Ｈ２Ｏであらわされるハイドロタルサイトを脱塩素剤として選択した。ハイドロタルサイトは、人工的に合成されたものであっても自然界に存在するものであっても良い。
【００８４】
ハイドロタルサイト中に含まれるＣＯ３部と塩素がイオン交換することで、塩素を効率的に取り除くことができると考えられる。
【００８５】
ハイドロタルサイトは、無機材料の層状化合物であり、２５０℃程度の雰囲気下でも耐熱性が高く、成形時に変質せず、白色物質であるため添加しても着色しない。
【００８６】
塩化ビニル安定化剤のスクリーニングを目的としてΔＥを計測する場合は、１５０℃、２４時間の放置で十分である。
【００８７】
また、図６の実施例２に示すように、ハイドロタルサイトに亜鉛を導入したＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ型ハイドロタルサイトを用いることで、さらにΔＥが改善された。
【００８８】
塩基性の強いＭｇ−Ａｌ型ハイドロタルサイトのＭｇ位の一部をＺｎに置換することにより、樹脂の劣化に由来する変色が抑制されるためと考えられる。
【００８９】
さらに、図６の実施例３に示すように、Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ型ハイドロタルサイトに、ステアリン酸亜鉛を含むＣａ−Ｚｎ系金属せっけんを併せて添加することにより、ΔＥはさらに改善されることがわかった。
【００９０】
金属せっけんは、塩化ビニルから塩素が脱離したあとに、いわば塩素と置換するような形で塩化ビニルと結合し、塩化ビニル中の二重結合の生成を防止することで樹脂の着色を防止すると考えられる。
【００９１】
本実施例ではステアリン酸亜鉛を含む金属せっけんを選択したが、ラウリン酸、パルミチン酸、オレイン酸、リノール酸など、高級脂肪酸金属塩であれば良く、滑性など求められる物性に応じて使用することができる。
【００９２】
同時に添加されるカルシウム化合物についても、ステアリン酸カルシウムが最も一般的
であるが、ステアリン酸亜鉛が、ハイドロタルサイトで除去できなかった塩素と反応して生じる塩化亜鉛を除去できる化合物であれば良い。
【００９３】
図７の結果より、バリウム−亜鉛系の金属せっけんよりも、カルシウム−亜鉛系の金属せっけんのほうが変色の進行が抑えられることがわかった。カルシウムの方が、バリウムよりもイオン半径が小さいため、ポリプロピレン樹脂材料中での分散性が微妙に良いためではないかと考えられる。
【００９４】
図４の結果から、１５０℃、１００時間の加熱試験に耐え得るハイドロタルサイトの添加量は、０．３ｗｔ％以上、さらに好ましくは０．５ｗｔ％以上の添加が必要である。
【００９５】
１０ｗｔ％添加した場合においても、同等の変色抑制効果があるが、これ以上の量の添加はポリプロピレン樹脂材料の物性（伸び、破断等）に影響を及ぼすため好ましくない。
【００９６】
図５の結果より、塩化ビニル安定化剤を添加することにより、塩素濃度３５００ｐｐｍ程度までは、１５０℃、１００時間の加熱試験に耐えることがわかった（図５中■印）。
【００９７】
一方、ハイドロタルサイトの添加量が０．５ｗｔ％の試料についても、その変色の進行は添加量が１．０ｗｔ％のものとほぼ同等であることがわかった（図５中●印）。
【００９８】
また、塩素濃度が６００ｐｐｍ以下の場合であっても、塩化ビニル安定化剤を添加することにより、添加していないものよりも変色を抑制することができるため、添加しても良い。
【００９９】
塩化ビニル安定化剤は、熱安定性、光安定剤、帯電防止剤、滑剤、フィラー、抗菌剤、および着色剤、さらに酸化防止剤などの添加剤と併用されて用いることも可能である。
【０１００】
また、製造コストなども考慮して、ポリプロピレン系樹脂材に含有される塩素濃度に応じて、添加するハイドロタルサイトの量を変化させるような添加方法にしても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明にかかる熱可塑性樹脂再生材によれば、以上のように、再生材を用いた成形品の物性を改質することができ、廃家電や一般廃棄物を別の成型品に再資源化できる手法として、材料の資源循環に適用できる。
【符号の説明】
【０１０２】
１  搬送装置
２  熱可塑性樹脂材料
３  他の合成樹脂材料
４  近赤外線選別装置
５  吐出口
６  分別板
【図１】
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【図２】
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【図６】
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【図７】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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