(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学記録ディスクから取り出した樹脂材料に、これと反応するための酸基、グリシジル基、無水基をもつ反応性改質剤を添加して成ることを特徴とする光学記録ディスクからの再生樹脂材料。
【請求項２】
反応性改質剤を３重量％以上添加したことを特徴とする請求項１に記載の光学記録ディスクからの再生樹脂材料。
【請求項３】
光学記録ディスクから取り出した樹脂材料に、該樹脂材料と相溶性があり、アイゾット衝撃値が２０ｋｇｆｃｍ／ｃｍ（ノッチ付き、１／８インチ厚）以上の樹脂を添加して成ることを特徴とする光学記録ディスクからの再生樹脂材料。
【請求項４】
光学記録ディスクから取り出した樹脂材料に、ゴム成分を混合分散したことを特徴とする光学記録ディスクからの再生樹脂材料。
【請求項５】
ゴム成分を３重量％以上混合分散させたことを特徴とする請求項４に記載の光学記録ディスクからの再生樹脂材料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学記録ディスクいわゆるコンパクトディスク（ＣＤ）等の廃棄ディスクから、その基板材料である樹脂材料を再利用する光学記録ディスクからの再生樹脂材料に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
現在、光学記録ディスクいわゆるＣＤは、月産１千万枚程度以上国内で生産されており、わずかな不良率でも国内で１ヵ月当たり十数トン程度の大量な廃棄ディスクが生み出されている。現状では、これら廃棄ディスクは処理業者に引き取られて粉砕後に埋め立てるという廃棄処理方法が採られており、再利用は殆ど行われていない。
【０００３】
これは、光学記録ディスクが、基板と再生用レーザ光を反射するＡｌ蒸着膜等の反射膜と、更にこの上の保護膜及びレーベル印刷膜とより成る多層構成にあり、例えば機械的研磨を行って上述の反射膜、保護膜及び印刷膜等を除去すると、基板材料である樹脂が溶けてしまうという不都合が生じて、この樹脂材料のみを取り出すことができず、結果的に再生プラスチック即ち再生合成樹脂材料としてリサイクルする使途が極めて制限されることに因る。
【０００４】
ところが、近年環境問題の面から樹脂材料のリサイクルが重要視されており、上述の光学記録ディスクにおいても、リサイクルが試みられていて、現在では化学処理によりＡｌ蒸着膜、保護膜、レーベルを樹脂材料から剥離する方法が検討されている。しかし、これらを実現するには、高温、高濃度のアルカリ剥離液が必要となり、危険性が高く廃液処理に関する２次公害が発生するという問題点がある。
【０００５】
また廃棄ディスクをそのまま粉砕して強化剤と共にリペレットしている例もあるが、上述したＡｌ蒸着膜や、保護膜、レーベル印刷膜等の材料が混入してしまい、他の各種製品に再利用する場合において成型条件にばらつきが生じ、また成型物の曲げ強度、曲げ弾性率等の物性が不安定となってしまい、その使途は狭まいという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光学記録ディスク材料は、流動性、透明性に優れ、光学歪、コンタミネーションの少ない材料である。
従って、低分子量で分子量分布の少ない安定したポリマーが用いられている。この材料は、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリル樹脂、非晶質ポリオレフィンであり、光学用に特殊グレードが市場に出ている。しかしこれらの耐衝撃性は低く、一般成型グレードに比べ機械的特性の悪い材料である。
【０００７】
また、これらディスクからの再生は、これが一度成型により熱履歴を受けているため、更に衝撃性が低く、機能部品に適用するのは困難である。
このため、現在では再生業者によってスプール、ランナーがリサイクルＰＣの増量剤に使われる他は、ほとんどが埋め立てられていて使用されていない。
【０００８】
一方、光学記録ディスクのリサイクル材を用いたＣＤケースが商品化されている（特開平４−２５３６７７号公報参照）。これらは記録層のアルミ片を適度に分散させ、意匠性を高めたことに特徴をもつ。しかし、不純物の混入量（記録層、保護層、レーベル層）をコントロールできないため、物性がばらつくおそれがあり、機能成型品への応用範囲は狭い。
【０００９】
これに対し、本発明者等は、上述したような光学記録ディスクの基板材料を、Ａｌ（アルミニウム）蒸着膜等の不純物を含むことなく簡便な手法で取出して、効率よく樹脂材料の再利用をはかることができるようにした再生方法を提案した（特願平４−２８４５５８号）。
【００１０】
本発明においては、例えばこの再生方法によって光学記録ディスクから取り出した樹脂材料を用いてＣＤケース等の収納ケースを始めとする各種ケース、キャビネット等、ある一般成型として再利用を可能にした耐衝撃性、機械的強度にすぐれた光学記録ディスクから再生樹脂材料を提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明による樹脂材料は、光学記録ディスクから取り出した再生光学材料のポリカーボネート（以下ＰＣという）、アクリル、非晶質ポリオレフィン等の熱可塑性樹脂材料に、その衝撃値を改善するために、反応性改質剤、相溶性樹脂、ゴム成分の添加を行う。
【００１２】
この再生樹脂材料は、例えば光学記録ディスクから取り出した樹脂材料にこれと反応するための酸基、グリシジル基、無水基をもつ反応性改質剤を添加し得る。
この反応性改質剤は３重量％以上添加する。
【００１３】
また、例えば光学記録ディスクから取り出した樹脂材料に、この樹脂材料と相溶性があり、アイゾット衝撃値が２０ｋｇｆｃｍ／ｃｍ（ノッチ付き、１／８インチ厚）以上の樹脂を添加する構成とする。
尚、本明細書におけるアイゾット衝撃値は、すべて上述のノッチ付き、１／８インチ厚測定での値である。
【００１４】
光学記録ディスクから取り出した樹脂材料にゴム成分を混合分散する。このゴム成分の分散量は、３重量％以上とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
先ず、光学記録ディスクから樹脂を取り出す再生方法の一例について説明する。
この樹脂の取出しは、片側に記録層が設けられた樹脂材料から成る光学記録ディスクの、その記録層が設けられた表面を、研磨体で研磨して記録層を除去するという機械的方法を採る。
この研磨は、支持体に砥粒と接着剤とを混合して熱プレスした研磨シートを円筒状に加工した研磨体により、水を供給しながら研磨してその樹脂材料を選択的に取り出す。
【００１６】
因みに、ディスク基板材料の融点は比較的低いため、通常の方法では、機械的研磨方法による場合はこの光学記録ディスクの記録層例えばレーベル印刷層等を除去する前に基板材料が溶けてしまうとされていたものであるが、支持体に砥粒と接着剤とを混合して熱プレスした研磨シートを円筒状に加工した研磨体を用いて研磨することによって、基板材料の加熱溶融を回避することができることを究明し、これにより光学記録ディスクの記録層を簡単に除去することができた。
【００１７】
この研磨体の回転数は３０００ｒｐｍ以下とし、研磨体の番手を＃３２０以上とすることによって、基板の溶融温度以上の加熱を確実に回避することができて、効率よく光学記録ディスクからの基板材料の再利用をはかることができた。
【００１８】
【実施例】
先ず、光学記録ディスクからの再生方法の一実施例を説明する。
この場合図１に示す構成の再生装置を用いた。
光学記録ディスクは、投入部１１から矢印ａで示すように研磨部１２へ搬送される。研磨部１２においては、支持体に砥粒と接着剤とを混合して熱プレスした研磨シートを円筒状に加工した研磨体２が、例えば４本それぞれ回転できるように、光学記録ディスク１の搬送方向に順次平行に支持されている。
【００１９】
各研磨体２は、図１において反時計回りの即ち矢印ｃで示す方向に例えばモータによって回転駆動される回転軸４によって連動して回転するようになされる。また、各研磨体２の、ディスク１の搬送方向に関する前後に、それぞれ給水管３が設けられて、バフ研磨体２と光学記録ディスク１との間に矢印ｂで示すように斜め上方から水が供給されるようになされ、研磨によって光学記録ディスク１の表面１Ｓの加熱を抑制し、かつその研磨が円滑に行われるようにする。
【００２０】
そして４本の研磨体２により表面１Ｓが研磨された後、光学記録ディスク１は水洗部１３に搬送されて矢印ｄで示すように水が供給されて水洗され、更に乾燥部１４において乾燥される。そしてこの後、図示しないが例えば破砕機によって破砕されて保管されるようになされる。
【００２１】
研磨体２は、例えばナイロン６６（デュポン社製商品名）の不織布より成る支持体に、アルミナ、シリコンカーバイト等の砥粒と接着剤とを混合して、熱プレスした研磨シートを円筒状に加工したブラシ、いわゆるバフブラシによって構成し得る。
【００２２】
また、この研磨装置は、例えば、ディスク１の搬送速度を１〜２ｍ／分、研磨体２の回転速度を１，５００〜３，０００ｒｐｍ、研磨体２の振動幅ｘを５〜６ｍｍ、研磨体２の本数を２〜４本、研磨体２の番手を＃３２０〜＃１００とする。
【００２３】
尚、この場合、研磨体２の回転数を１５００ｒｐｍ未満とすると、研磨しにくくなるために研磨時間が長くなって生産性を低め、また３０００ｒｐｍを越える場合は発熱量が多くなってディスク基板材料が溶けてしまう恐れがあること、また番手を＃３２０未満とする場合は研磨体の表面が粗すぎて発熱量が多くなり、＃１０００を越える場合は表面が細かすぎて研磨しにくく生産性を低下させることから、研磨体２はその回転数を１５００〜３０００ｒｐｍ、番手を＃３２０〜＃１０００とすることが望ましい。
【００２４】
また、ここで研磨体２の振動幅ｘとは、図２に示すように、研磨体２の軸ｄ方向に矢印ｅで示す往復振動させるその移動量を指称する。
【００２５】
〔実施例１〕
この実施例で、再生利用化をはかる対象とする光学記録ディスクは、図３及び図４にその略線的断面図及びその要部の略線的拡大断面図を示すように、ディスクドライブ装置のスピンドルが挿入係合される中心孔１ａを有し、その周りに記録情報に応じた凹凸による信号記録部２０が形成されている。この場合の光学記録ディスク１はその外径φ３  が１２０ｍｍ、中心孔１ａの直径φ１  は１５ｍｍ、信号記録部２０の内径φ２  は４６ｍｍのものを用いた。
【００２６】
また、この光学記録ディスク１は、ＰＣ（帝人化成製：ＡＤ５５０３）よりなる基板２１の一主面に、上述の記録情報に基く凹凸２２が形成され、これの上に、厚さ１μｍのＡｌ蒸着膜２３、厚さ５〜１０μｍの保護膜２４、厚さ２０μｍのレーベル印刷膜２５が被着されている。
【００２７】
この光学記録ディスク１を、前述した図１の研磨装置によって研磨した。
研磨後のディスク１の表面１Ｓの不純物を確認するため、研磨表面のアルミ膜の有無をＥＤＸ（エネルギー分散Ｘ線集光法）により分析した。この結果を図５に示す。
図５において、ピークＰ１  及びＰ２  はそれぞれＡｕのピークを示し、測定時に表面にＡｕを全面的に被覆することから現れるものである。そして、図５中矢印Ａ及びＢで示す位置にはＡｌが存在する場合はそのピークがみられるものであるが、上述の実施例においては、図５からわかるようにこのピークがみられず、表面にＡｌが残存しないことが確認され、レーベル印刷膜２５、保護膜２４、Ａｌ蒸着膜２３等が全て除去されていることがわかる。
【００２８】
このようにして研磨されたディスクを、水洗乾燥後粉砕し、押出機により混練し、リペレット化した。
この実施例１で得たリペレットを用いて射出成型によって試料１を作製した。
【００２９】
この実施例１による再生樹脂材料による試料１と、この研磨工程を採らずに、Ａｌ蒸着膜２３、保護膜２４を被着したままの光学記録ディスクを粉砕したものを用いた従来の場合の試料２と、再生によらない全く新しいいわゆるバージンのＰＣ（帝人化成製：ＡＤ５５０３）による試料３の各機械的特性を表１に示す。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
表１から明らかなように、本発明による試料１（実施例１）は、従来の試料２に比し、機械的強度全般に亘ってすぐれた特性を示し、可成りアイゾット衝撃性の改善がはかられている。
【００３２】
しかしながら、本発明においては、更にその機械的強度特にアイゾット衝撃性に関して改善をはかるべく、例えば上述の本発明方法で得た再生樹脂を用いて、バージン樹脂（試料３）のアイゾット衝撃性に近づけることはもとより、これを超える値を示す樹脂として、例えば各種ケース、キャビネット等の筐体にも用いることができる程度の衝撃に強い成型品を得ることができるようにする。
【００３３】
即ち、本発明においては、光学記録ディスクから取り出した再生樹脂材料に、この樹脂即ちベースポリマーと反応するための酸基、グリシジル基、無水基をもち、衝撃性を改質可能なポリマー骨格を有した反応性のランダム、グラフト、及びブロックコポリマーの反応性改質剤を添加する。
【００３４】
この場合の一実施例を、実施例２として挙げる。
〔実施例２〕
実施例１で得た再生樹脂を粉砕し、エチレンビニルアセテート／エチレンプロピレン１．４、ジエンコポリマー（ベネットＧＲ−１０：ハイ・テク・プラスチック社製、商品名）を添加混練してペレットを得、これを用いて射出成型によって試料４及び５を作製した。この場合、試料４及び５は、それぞれその改質剤の添加量を５重量％、３重量％即ち、再生樹脂Ｐ／改質剤Ｓ（重量）の比を、９５／５、９７／３とした場合である。
これら試料４及び５の各機械的特性を表２に示す。
【００３５】
【表２】
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【００３６】
実施例２の試料４及び５によれば、３重量％以上の改質剤の添加によって特にその衝撃性が表１のバージン品（試料３）よりも更に改善されていることがわかり、これによって得た樹脂材料によって例えば光学記録ディスク、例えばコンパクト・ディスク等のケースをはじめとしてキャビネット等各種外筐を成型して用いても外部からの衝撃に充分耐えることができ収容物の保護を確実に行うことができる。
【００３７】
また、本発明は、光学記録ディスクからの再生樹脂にこれとの相溶性樹脂、即ち熱可塑樹脂の例えば、ＡＢＳ（アクリルニトル−スチレン−ブタジエン共重合体）、ＡＳＡ（アクリルニトリル−スチレン−アクリルエステル共重合体）、ＳＭＡ（スチレン−無水マレイン酸共重合体）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、アクリル樹脂、ＴＰＵ（熱可塑性ポリウレタン）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＣ等を添加する。
【００３８】
この場合の実施例を、実施例３及び４に挙げる。実施例３は、ＡＢＳを添加した場合、実施例４はＰＣを添加した場合である。
〔実施例３〕
実施例１による光記録ディスクから再生した再生樹脂を粉砕し、これにアイゾット衝撃値が２０ｋｇ・ｆ・ｃｍ／ｃｍ以上のＡＢＳのトヨラック３００（東レ製商品名）を添加混練し、ペレットを得、これを用いて射出成型して試料６、試料７及び試料８を得た。
【００３９】
試料６、試料７及び試料８は、再生樹脂Ｐと相溶性樹脂Ｐｏの比Ｐ／Ｐｏ（重量比）を、それぞれＰ／Ｐｏ＝９０／１０、８０／１０、及び６０／４０とした場合で、これらの機械的特性の測定結果を表３に示す。
【００４０】
【表３】
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【００４１】
〔実施例４〕
実施例１による光学記録ディスクからの再生樹脂を粉砕し、アイゾット衝撃値が９５ｋｇ・ｆ・ｃｍ／ｃｍのＰＣ（帝人化成Ｋ−１３００）を添加混練してペレットを得て、射出成型により試料９、試料１０及び試料１１を作製した。各試料９、試料１０及び試料１１は、再生樹脂とＰＣとの比（重量）Ｐ／Ｐｏを、Ｐ／Ｐｏ＝９０／１０、Ｐ／Ｐｏ＝８０／２０、及びＰ／Ｐｏ＝６０／４０とした場合で、各試料９〜１１の機械的特性の測定結果を表４に示す。
【００４２】
【表４】
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【００４３】
この場合においても、再生樹脂自体の試料２に比して、アイゾット衝撃値の改善がみられ、特に、ＰＣ添加量が２０重量％以上で大きな改善がみられ、前述した外筐等の成型体として用いることができる。
【００４４】
また、本発明は、ゴム系分散剤を用いて再生樹脂の強度を高める。
この場合の実施例を、実施例５として挙げる。
〔  実施例５〕
実施例１による光記録ディスクから取り出した再生樹脂に、アクリルゴムＥＥＡ（エチレンエチルアクリレート）を混合分散させてペレットを得、これを射出成型して試料１２、試料１３、及び試料１４を得た。
【００４５】
これら試料１２、試料１３、及び試料１４は、それぞれ光記録ディスクから取り出した再生樹脂ＰとアクリルゴムＧとの比、Ｐ／Ｇ（重量比）を、Ｐ／Ｇ＝９８／２、Ｐ／Ｇ＝９７／３、Ｐ／Ｇ＝９６／４、Ｐ／Ｇ＝９５／５とした場合で、これらの機械的特性の測定結果を表５に示す。
【００４６】
【表５】
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【００４７】
これをみて明らかなように、ゴム成分の少量の混合分散でアイゾット衝撃性の著しい増加をみることができる。
【００４８】
尚、上述の各実施例による試料の外観は、不純物の見られない透明な試料となった。
また、上述の本実施例においては、光学記録ディスク１の基板材料として、ＰＣを用いた場合について説明したが、その他各種の樹脂材料より成るディスクに本発明を適用し得ることは勿論である。
【００４９】
更にまた、本発明方法は上述の研磨装置による研磨方法に限ることなく、その他種々の研磨装置を用いて、また上述のバフブラシの他各種材料より成る研磨体を用いて樹脂材料を取出して即ち光学記録ディスクからの再生を行うことができる。
【００５０】
上述したように、本発明による光学記録ディスクからの再生樹脂材料は、例えば化学的手法によらずに研磨という機械的方法によってディスク表面の不要な記録層等を除去して得た樹脂材料を用いて特性にすぐれた樹脂材料に再生することができるものである。
【００５１】
【発明の効果】
上述したように本発明による再生樹脂は、機械的特性、特にアイゾット衝撃性値の改善をはかることができることから、その再利用は、各種収納ケースを始めとして各種の樹脂成型品として再生することができ、その使途範囲を格段に拡げることができ、その工業的、社会的利益は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の説明に供する光学記録ディスクからの樹脂材料の再生を実施する装置の一例の略線的構成図である。
【図２】研磨体の一例の動作説明図である。
【図３】光学記録ディスクの一例の略線的断面図である。
【図４】光学記録ディスクの一例の一部を更に拡大した略線的断面図である。
【図５】本発明の説明に供する光学記録ディスクからの再生における研磨後のディスク基板表面の分析結果を示す図である。
【符号の説明】
１‥‥光学記録ディスク、１Ｓ‥‥表面、１ａ‥‥中心孔、２‥‥研磨体、３‥‥給水管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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