(57)【要約】【課題】  プラスチック廃棄物を再資源化し、ベーマイトを安価に製造することができるプラスチックのリサイクル方法を提供する。【解決手段】  無機充填剤として水酸化アルミニウムを含有するプラスチックを粉砕した後、空気雰囲気下、２００〜４５０℃の範囲で熱処理してベーマイトとして回収することとする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機充填剤として水酸化アルミニウムを含有するプラスチックを粉砕した後、空気雰囲気下、２００〜４５０℃の範囲で熱処理してベーマイトとして回収することを特徴とするプラスチックのリサイクル方法。
【請求項２】
熱処理温度が３６０〜４５０℃の範囲であることを特徴とする請求項１に記載のプラスチックのリサイクル方法。
【請求項３】
プラスチックを粒径３ｍｍ以下になるように粉砕することを特徴とする請求項１または２に記載のプラスチックのリサイクル方法。
【請求項４】
プラスチックを粒径１００μｍ以下になるように粉砕することを特徴とする請求項１または２に記載のプラスチックのリサイクル方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、プラスチックのリサイクル方法に関するものである。さらに詳しくは、水酸化アルミニウムを含有するプラスチックやこのプラスチックを含む廃棄物のリサイクル方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プラスチック廃棄物はそのほとんどが埋立処分あるいは焼却処理されており、資源として有効活用されていなかった。ここで、埋立処分では埋立用地の確保が困難であったり、埋立後の地盤の不安定化という問題があり、焼却処理では炉の損傷、有害ガスの悪臭の発生、ＣＯ２排出といった問題があった。このため、各種リサイクル法の施行に伴って人造大理石を含むプラスチック製品の回収リサイクルへの流れは加速する傾向にある。
【０００３】
これらの状況に合わせて、近年、プラスチック廃棄物を再資源化することが試みられており、その一つとして、超臨界水を反応媒体とする反応により、プラスチック廃棄物を分解油化し、有用な油状物を回収する方法が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。また、各種構造材料に使用される繊維強化プラスチックについては、超臨界水または亜臨界水を用いてプラスチック成分を分解し、ガラス繊維や炭素繊維などの繊維を回収し、再利用する方法が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。さらに、超臨界水または亜臨界水を用いてプラスチック成分を分解し、原料モノマーを回収し、再利用する方法も提案されている。しかしながら、これらの方法は、ケミカルリサイクルが可能であるが、そのためには大規模な設備が必要とされるため、未だ実用化には至っていない。
【０００４】
ところで、ポリプロピレン（ＰＰ）に代表される熱可塑性樹脂は、リサイクルが比較的容易であるため、その使用量は今後増加する傾向にある。そして、この熱可塑性樹脂は燃焼性が高いことから難燃用フィラーを使用することが必要とされている。しかしながら、従来から多く使用されている難燃性無機フィラーである水酸化アルミニウムを使用した場合には、その燃焼抑制温度（脱水温度）が約２００℃と熱可塑性樹脂の成形加工のための溶融温度より低いため、成形加工時に難燃性の効果を失ってしまうばかりか、結晶水の放出（脱水）のために成形が困難になってしまうという問題があった。また、その他の難燃性フィラーとしてリンやハロゲン化合物の有機フィラーを用いた場合、火炎などにさらされた際には有毒ガスを発生するなどの問題があった。さらに、脱水温度の高いベーマイトの難燃性フィラーとしての利用が考えられてきたが、ベーマイトは高価であるためフィラーとしての実用化はほとんどされてこなかったのが実情である。
【特許文献１】特開平１０−２４２７４号公報
【特許文献２】特開２０００−５３８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願発明は、以上の通りの背景から、プラスチック廃棄物を再資源化し、ベーマイトを安価に製造することができるプラスチックのリサイクル方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明は、前記の課題を解決するものとして、第１には、無機充填剤として水酸化アルミニウムを含有するプラスチックを粉砕した後、空気雰囲気下、２００〜４５０℃の範囲で熱処理してベーマイトとして回収することを特徴とする。
【０００７】
そして、第２には、上記のプラスチックのリサイクル方法において、熱処理温度が３６０〜４５０℃の範囲であることを特徴とする。
【０００８】
また、第３には、上記のプラスチックのリサイクル方法において、プラスチックを粒径３ｍｍ以下になるように粉砕することを特徴とし、第４には、プラスチックを粒径１００μｍ以下になるように粉砕することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
前記のとおりの上記の第１の発明によれば、無機充填剤として水酸化アルミニウムを含有するプラスチックを粉砕した後、空気雰囲気下、２００〜４５０℃の範囲で熱処理してベーマイトとして回収することにより、プラスチック廃棄物を再資源化でき、ベーマイトを安価に生成することができる。
【００１０】
上記の第２の発明によれば、熱処理温度が３６０〜４５０℃の範囲であることにより、水酸化アルミニウムの脱水と同時にプラスチック成分の分解も起こるため、純度の高いベーマイトを生成することができる。
【００１１】
また、上記の第３の発明によれば、プラスチックを粒径３ｍｍ以下になるように粉砕することにより、効率よくベーマイトを生成することができる。
【００１２】
そして、上記の第４の発明によれば、プラスチックを粒径１００μｍ以下になるように粉砕することにより、さらに効率よくベーマイトを生成することができるとともに、熱可塑性樹脂の難燃性フィラーとして使用した際には成形性が良好となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本願発明は前記のとおりの特徴をもつものであるが、以下に、発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１４】
本願発明のプラスチックのリサイクル方法は、前記のとおり、無機充填剤として水酸化アルミニウムを含有するプラスチックを粉砕した後、空気雰囲気下、２００〜４５０℃の範囲で熱処理してベーマイトとして回収することを特徴としている。
【００１５】
本願発明におけるプラスチックとしては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれかでもよく、特に制限されるものではない。たとえば、熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド樹脂、ＰＭＭＡ樹脂などが挙げられ、熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。
【００１６】
また、水酸化アルミニウムとしては、無機充填剤としてプラスチックに配合されるものであれば特に制限されるものではない。たとえば、一般に市販されているものであってもよく、平均粒径が１〜８０μｍの範囲のものや、シランカップリング剤やステアリン酸などで表面改質されたものなど、各種の水酸化アルミニウムが考慮される。
【００１７】
そして、本願発明において、以上のような無機充填剤として水酸化アルミニウムを含有するプラスチックを具体的にリサイクルの対象としているものを挙げると、たとえば、システムキッチンのカウンターなどに用いられるビニルエステル系人造大理石や浴室ユニットに用いられている不飽和ポリエステルを用いたＦＲＰ、あるいはエポキシ樹脂やＰＭＭＡ樹脂からなるものなどである。
【００１８】
以上の無機充填剤として水酸化アルミニウムを含有するプラスチックを粉砕し、空気雰囲気下、２００〜４５０℃の範囲で熱処理することで、水酸化アルミニウムが脱水してベーマイトが生成する。このとき、熱処理温度を３６０〜４５０℃の範囲にすることで、水酸化アルミニウムの脱水と同時にプラスチック成分の熱分解が起こり、純度の高いベーマイトを生成することができる。熱処理温度が４５０℃を超えると、生成したベーマイトの脱水が起こり、酸化アルミニウムになってしまうためベーマイトの回収が困難となる。また、２００℃未満の場合には、水酸化アルミニウムの脱水が十分に起こらないためベーマイトを生成することができない。なお、以上の熱処理は一般に用いられている加熱炉などで行うことができる。
また、本願発明は、無機充填剤として水酸化アルミニウムを含有するプラスチックを粒径３ｍｍ以下になるように粉砕することが好ましい。粒径が３ｍｍを超える場合には、粉砕物中の水酸化アルミニウムに熱が伝わりにくくなったり、プラスチック成分の熱分解も時間がかかるなど、熱処理に多大な時間がかかってしまうため好ましくない。より好適には粒径を１００μｍ以下にする。これによって、ベーマイトを効率よく生成することができ、プラスチックの熱分解も効率よく進行する。さらに、熱可塑性樹脂の難燃性フィラーとして使用した際には成形性が良好となる。
【００１９】
粉砕方法としては、たとえば、ハンマーミルなど一般に用いられている粉砕機であってよく、これに限定されることはない。そして、所望の粒径のものを得るためにさらに篩などを用いてもよい。
【００２０】
以上のリサイクル方法は、特別な設備を用いる必要がないため、簡便にベーマイトを生成することができプラスチック廃棄物を再資源化できるものである。
【００２１】
以下に実施例を示し、さらに詳しく説明する。もちろん以下の例によって本願発明が限定されることはない。
【実施例】
【００２２】
＜実施例１＞
無機充填剤として水酸化アルミニウム（粒径１００μｍアンダー（平均粒径８〜１６μｍ））を含有するプラスチック（ビニルエステル樹脂）１ｋｇをハンマーミルで粉砕した。これを篩いにかけて粒径３ｍｍアンダーのものを２５０℃の空気雰囲気下で１２０分熱処理したところ、固形分８５０ｇを回収した。この固形分をＸ線回折分析したところ、水酸化アルミニウムは全て脱水しベーマイトが生成していることを確認した。なお、ベーマイトは白色に近い粉末状であった。
＜実施例２＞
無機充填剤として前記水酸化アルミニウムを含有するプラスチック１ｋｇを、実施例１と同様の粉砕方法で３ｍｍアンダーにし、４００℃の空気雰囲気下で６０分熱処理したところ、固形分は約５５０ｇ回収できた。この固形分をＸ線回折分析したところ、水酸化アルミニウムは全て脱水しベーマイトが生成していることを確認した。また、有機物は約９５％重量減少していることを確認した。なお、ベーマイトは白色に近い粉末状であった。
＜実施例３＞
無機充填剤として前記水酸化アルミニウムを含有するプラスチック１ｋｇを、実施例１と同様の粉砕方法で１００μｍアンダーにし、４００℃の空気雰囲気下で３０分熱処理したところ、固形分は約５６０ｇ回収できた。この固形分をＸ線回折分析したところ、水酸化アルミニウムは全て脱水しベーマイトが生成していることを確認した。また、有機物は約９４％重量減少していることを確認した。なお、ベーマイトは白色に近い粉末状であった。
＜比較例＞
無機充填剤として前記水酸化アルミニウムを含有するプラスチック１ｋｇを、実施例１と同様の粉砕方法で３ｍｍアンダーにし、５００℃の空気雰囲気下で６０分熱処理したところ、固形分は約４７０ｇ回収できた。この固形分をＸ線回折分析したところ、水酸化アルミニウムは全て脱水しアルミナが生成していることを確認した。また、有機物は約９５％重量減少していることを確認した。
【００２３】
以上の結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
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表１の結果より、実施例１〜３では、無機充填剤として水酸化アルミニウムを含有するプラスチックを粉砕した後、空気雰囲気下、２００〜４５０℃の範囲で熱処理することにより、ベーマイトを効率よく生成することが確認された。また、熱処理温度を３６０〜４５０℃の範囲とする（実施例２，３）ことにより、ベーマイトの回収率が向上し、有機物の減少率も高くなるなど、純度の高いベーマイトを生成することが確認された。さらに、プラスチックを粒径１００μｍ以下になるように粉砕する（実施例３）ことにより、短時間でベーマイトを生成することが確認された。