(57)【要約】【課題】  劇物やＰＲＴＲ対象物質を含まず、安全で短時間に発泡スチロール廃材を減容することができ、かつ、減容後の樹脂の回収・再生が容易であって、経済性に優れる減容処理剤及び減容処理方法を提供する。【解決手段】  リモネン１０〜４０重量部、沸点１５０〜２６０℃の芳香族炭化水素１５〜６５重量部、及び沸点１４０〜２６０℃の鎖状飽和脂肪族炭化水素２５〜４５重量部からなる混合溶剤を主成分とする発泡スチロール樹脂の減容処理剤。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
リモネン１０〜４０重量部、沸点１５０〜２６０℃の芳香族炭化水素１５〜６５重量部、及び沸点１４０〜２６０℃の鎖状飽和脂肪族炭化水素２５〜４５重量部からなる混合溶剤を主成分とする発泡スチロール樹脂の減容処理剤。
【請求項２】
リモネンが１５〜３５重量部、沸点１５０〜２６０℃の芳香族炭化水素が２５〜５５重量部で、かつ沸点１４０〜２６０℃の鎖状飽和脂肪族炭化水素に対する前記芳香族炭化水素とリモネンの合計量の重量比が１.３〜２.５であることを特徴とする請求項１に記載された発泡スチロール樹脂の減容処理剤。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された減容処理剤に、発泡スチロール樹脂を接触させて餅状固体とし、これを回収することを特徴とする発泡スチロール樹脂の減容処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡スチロール樹脂を減容処理するための減容処理剤及びこの処理剤を用いた減容処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発泡スチロールは、断熱材や包装容器として広く利用されており、その一方では、大量の発泡スチロール廃材が発生している。この発泡スチロール廃材は、廃棄や再利用のために、収集、保管等されているが、嵩高いために広い堆積場を必要とし、また、搬送においても、単位体積当たりの重量が小さいため、運搬効率が非常に悪い。
【０００３】
このため、本出願人は、発泡スチロール樹脂の易溶解性溶剤と溶解度の低い溶剤との混合溶剤に対して、発泡スチロール廃材を接触させて減容化する方法を提案した（特許文献１）。ここで、発泡スチロール樹脂の易溶解性溶剤として、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、ペンテン、ヘキセン等の不飽和炭化水素、シクロヘキサン等の環状脂肪族炭化水素やリモネン等を、溶解度の低い溶剤として、ノルマルパラフィンやイソパラフィン等の鎖状の（環式化合物を除く）飽和脂肪族炭化水素やアルコール等を用いると好適であることを開示した。
【０００４】
しかし、上記特許文献１の実施例等で開示した混合溶剤は、トルエンやキシレンなどの劇物やＰＲＴＲ（Pollutant Release and Transfer Register：環境汚染物質排出・移動登録）対象物質を用いるために、保管、使用に際しては様々な規制があり、ＰＲＴＲ追跡調査も必要で煩雑である。また、発泡スチロール廃材を溶剤表面に浮かべただけでは減容速度が遅く非効率のものもあった。
【０００５】
また、芳香族炭化水素系溶剤、リモネン及びアルキルナフテン含有溶剤で構成されるスチレン系樹脂発泡体のゲル化溶剤が提案されているが（特許文献２）、アルキルナフテンはスチレン樹脂の溶解性が高く、発泡スチロールのゲル化過程で溶剤の粘度が上昇してゲル化速度が遅くなり、また回収されたゲル状物に大量の溶剤を含み、溶剤と樹脂との分離に多大のエネルギーを要する等の問題を有する。
【特許文献１】特開平９−１５７４３５号公報
【特許文献２】特開２００２−１０５２３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記課題を解決するもので、本発明の目的は劇物やＰＲＴＲ対象物質を含まず、安全で短時間に発泡スチロール廃材を減容することができ、かつ、減容後の樹脂の回収・再生が容易であって、経済性に優れる減容処理剤及び減容処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、驚くべきことに、上記特許文献１に開示した発泡スチロール樹脂の易溶解性溶剤として、リモネンと沸点が１５０〜２６０℃の芳香族炭化水素とを所定割合で混合して用いると、発泡スチロール樹脂を溶剤表面に浮かべた状態で極めて短時間で減容できること、また溶解度の低い溶剤として、沸点１４０〜２６０℃の鎖状飽和脂肪族炭化水素を所定量混合することにより、減容後の回収樹脂を含有溶剤量が非常に少ない餅状固体にできることを見出した。
【０００８】
本発明は上記知見に基づきなされたもので、リモネン１０〜４０重量部、好ましくは１５〜３５重量部、沸点１５０〜２６０℃の芳香族炭化水素１５〜６５重量部、好ましくは２５〜５５重量部、及び沸点１４０〜２６０℃の鎖状飽和脂肪族炭化水素２５〜４５重量部からなり、さらに好ましくは前記鎖状飽和脂肪族炭化水素に対する前記芳香族炭化水素とリモネンの合計量の重量比が１.３〜２.５からなる混合溶剤を主成分とする発泡スチロール樹脂の減容処理剤、及び前記減容処理剤に発泡スチロール樹脂を接触させて餅状固体とし、これを回収することをからなる発泡スチロール樹脂の減容処理方法にかかる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の減容処理剤は、劇物やＰＲＴＲ対象物質を含まず、安全で短時間に、特に発泡スチロール廃材を当該処理剤に浮かべた状態で、素早く減容することができ、かつ、減容後の樹脂の回収・再生が容易であって、経済性に優れているという格別の効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の減容処理剤は、リモネン、沸点１５０〜２６０℃の芳香族炭化水素、及び沸点１４０〜２６０℃の鎖状飽和脂肪族炭化水素を主成分とする。このうちのリモネンと芳香族炭化水素は発泡スチロール樹脂に対して高い溶解度を有し、発泡スチロール樹脂中の気体を放出して発泡スチロール樹脂の体積を減容させる機能を有する。
【００１１】
このリモネンは減容処理剤１００重量部に対し１０〜４０重量部、好ましく１５〜３５重量部用いる。リモネンの量が１０重量部未満であると、発泡スチロール樹脂の減容速度が低く、減容処理に時間を要する。また、４０重量部を超えて用いると処理剤の粘度が上昇し、減容処理の時間が長くなる。リモネンは、劇物でも、ＰＲＴＲの対象物質でもなく、引火点も約４５℃であり、安全であり、減容処理剤に含まれる芳香族炭化水素の石油臭をマスキングする効果もある。
【００１２】
沸点１５０〜２６０℃の芳香族炭化水素は減容処理剤１００重量部に対し１５〜６５重量部、好ましくは２５〜５５重量部用いるが、この芳香族炭化水素が１５重量部未満であると減容速度が遅く、また６５重量部を超えると発泡スチロール樹脂が餅状にならずに溶解する。このような芳香族炭化水素としては、炭素数９〜１２の１,２,３−トリメチルベンゼン、１,２,４−トリメチルベンゼン、エチルメチルベンゼン、プロピルベンゼン、テトラメチルベンゼン、ジエチルベンゼン、エチルジメチルベンゼン、ブチルベンゼン、ペンチルベンゼン、ヘキシルベンゼン、インダン、インデン、メチルインダン、メチルインデン、エチルインダン等が好適であり、これらは単独で、或いは複数成分を混合して、さらにはこれらの成分を９５重量％以上、好ましくは９８重量％以上含有するような石油留分等を用いることができる。
【００１３】
なお、沸点１５０℃以下の芳香族炭化水素、例えば、沸点１３８℃のｐ−キシレンの引火点は２７℃、沸点１１０℃のトルエンの引火点は４.４℃であり、引火性が高いため安全性に問題がある。また、トルエン、キシレン等は劇物であり、ＰＲＴＲ対象物質でもある。また、沸点２６０℃以上の芳香族炭化水素は、室温において固体であったり、室温における粘度が高いものが多く、迅速な減容処理を行なう減容処理剤として適さないばかりか、減容した発泡スチロール樹脂からの溶剤除去が容易でなくなり、熱源や減圧装置にコストがかかるばかりか、より多くのエネルギーも要することになる。また、沸点が高い溶剤の回収には、加熱による熱劣化等が生じたりして、回収樹脂に変色、着色が生じたり、回収した溶剤にも分解、劣化や着色が生じることもある。
【００１４】
一方、沸点１４０〜２６０℃の鎖状飽和脂肪族炭化水素は、発泡スチロール樹脂をほとんど溶解しないため、リモネン及び芳香族炭化水素の発泡スチロール樹脂を溶解する能力を抑制する性質を有しており、発泡スチロール樹脂を減容した餅状で回収するために必須の成分である。この沸点１４０〜２６０℃の鎖状飽和脂肪族炭化水素は減容処理剤１００重量部に対し２５〜４５重量部含有させるが、これは直鎖状のものでも分岐状のものでも構わない。なお、脂環式炭化水素（シクロアルカンやアルキルシクロアルカン）は発泡スチロール樹脂を溶解するため用いることはできない。沸点１４０〜２６０℃の鎖状飽和脂肪族炭化水素は９〜１４の炭素数を有する。
【００１５】
沸点１４０℃以下の炭化水素では、例えば炭素数８の沸点１２５℃であるオクタンの引火点は１３℃であり、引火性が高く安全性に問題がある。また、沸点２６０℃以上の炭化水素は粘度が高いものが多く、迅速な減容処理を行なう減容処理剤として適さないばかりか、減容した発泡スチロール樹脂からの溶剤除去が容易でなくなり、より多くのエネルギーも要することになる。
【００１６】
さらに、本発明の減容処理剤は沸点１４０〜２６０℃の飽和脂肪族炭化水素に対する沸点１５０〜２６０℃の芳香族炭化水素とリモネンの合計量の重量比が１.５〜２.４になるようにすることが好ましい。この重量比が１.３以下とすると発泡スチロール樹脂の減容速度が遅くなる傾向にあり、２.５以上とすると回収後の餅状固体中の溶剤量が次第に増加して、甚だしい場合は樹脂が溶解し、回収できなくなる。
【００１７】
本発明の発泡スチロール樹脂の減容処理剤には、本発明の目的を損なわない範囲、好ましくは１０重量％以下、より好ましくは５重量％以下で、環状飽和炭化水素類、アルコール類の配合成分や、界面活性剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の通常用いられる添加剤を含めることができる。特に、減容処理剤の蒸留回収を想定する場合、酸化防止剤、例えばフェノール系酸化防止剤である２,６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノールを５０〜１０００ppm程度添加すると、蒸留時における処理剤の分解抑制等に効果的である。
【００１８】
本発明の減容化処理を実施するにあたって、使用する装置に特に限定はない。発泡スチロール廃材は、それ自体の発泡比率に逆比例して減少されるので、溶剤の含有量を勘案しても、全体としてかなり大きな減容化が達せられることになる。
【００１９】
もっとも簡便な減容処理としては、容器に本発明の減容処理剤を入れ、ここに発泡スチロール樹脂を浮かべることにより、樹脂は速やかに減容を開始し、餅状固体となる。すなわち、発泡スチロール樹脂量に対して減容処理剤の量が圧倒的に多くても、樹脂は溶解することなく、餅状固体となって液中に沈積する。このため、次々に、発泡スチロール樹脂を投入することにより、継続的に樹脂を餅状固体とできる。そして、この液から餅状固体を引き上げることにより、減容されたスチロール樹脂を回収できる。また、この減容処理剤は減容処理を行なってもその成分は殆ど変化しないため、適宜、減容した餅状樹脂を処理剤中から取り除くことにより大量の発泡スチロール樹脂を処理することが可能である。
【００２０】
このように、本発明で得られる減容されたスチロール樹脂は、餅状の固体としての形状を有するので、減容処理剤から分離するのが極めて容易であり、短時間で遂行できる。作業性の観点からいえば、機械力を併用し、発泡スチロール樹脂の投入時に加重を加えれば、作業性は向上する。
【００２１】
回収される餅状固体のスチロール樹脂は、減容処理の現場で、又は必要により搬送して再生プラント工場などで、餅状固体から溶剤とスチレン樹脂とを分離、精製できる。この餅状固体は、スチロール樹脂が高い比率で減容化処理されているため、再生プラント工場等へ搬送する場合においても、運搬効率が高い。
【００２２】
本発明で得られる餅状固体は、スチロール樹脂が完全に溶解した溶液と比較して、含有する溶剤の量が圧倒的に少ない。このため、樹脂を回収するときにも溶剤を蒸発させるために要するエネルギーが少なくて済み、従来方法のような熱エネルギーが不要であるか、あるいは最低限の加熱を伴うだけの、例えば、減圧乾燥処理方法で溶剤を十分に留去でき、樹脂を容易に回収できる。従って、回収スチロール樹脂の変色、異臭の発生などの問題も防ぐことができる。
【００２３】
再生されたスチレン系樹脂は、プラスチック製品、還元剤、舗装材などとして利用できる。また、重油や石炭の代替燃料（固形燃料）としても利用できる。一方、再生した溶剤は、前記減容処理剤として再利用できる。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこの実施例等によって制限を受けるものではない。
発泡スチロール樹脂の減容処理溶剤として、表１及び表２に記載の減容処理剤を調整して試験に供した。表中の各溶剤の混合割合は重量部である。
【００２５】
鎖状飽和脂肪族炭化水素として、沸点１７４℃のデカン、沸点１９５℃のウンデカン、沸点２３５℃のトリデカン、沸点２７０℃のペンタデカンを使用した。
芳香族溶剤１として、１,２,４−トリメチルベンゼン４５重量％、１,２,３−トリメチルベンゼン１０重量％、２−エチルトルエン１０重量％、３−エチルトルエン３０重量％、n−プロピルベンゼン５重量％からなり、ＪＩＳ  Ｋ２２５４における蒸留性状の５％留出温度が１６１℃、９５％留出温度が１６５℃の溶剤を、また、芳香族溶剤２として、炭素数１０のアルキルベンゼンを４０重量％、炭素数９のアルキルベンゼンを４０重量％、メチルインダン１５重量％、ナフタレン５重量％からなり、ＪＩＳ  Ｋ２２５４における蒸留性状の５％留出温度が１８４℃、９５％留出温度が１９８℃の溶剤を使用した。リモネンは沸点１７７℃である。
【００２６】
発泡スチロール樹脂の減容処理試験は３００mlのビーカーに減容処理剤１００gを入れ、密度０.０１６７g/cm3の発泡スチロール樹脂１０g（５０×５０×２４０mm）の底面（５０×５０mm）が減容処理剤上に接触するように置き、発泡スチロール樹脂には荷重をかけず、自重のみで減容させ、発泡スチロール樹脂全量が減容するのに要した時間を測定した。この結果の実施例を表１に、比較例を表２に示した。なお、処理時間は減容に要した時間が１５分以下の場合を○、１５分以上の場合を×で表記した。
【００２７】
【表１】
2006001987.tif 000002
【００２８】
【表２】
2006001987.tif 000003
【００２９】
実施例１の減容処理剤を用いて発泡スチロール樹脂を減容処理した後、減容処理剤と餅状のスチロール樹脂をデカンテーションにより分離した。回収したスチロール樹脂からは、減圧法によって容易に含有溶剤を留去することができた。
また、実施例３の減容処理剤１００gを用いて、発泡スチロール樹脂３０gを減容処理した後の減容処理剤を分析したところ、リモネン：３０重量部、芳香族溶剤１：３０重量部、ウンデカン：４０重量であり、減容処理前の成分組成と同一であった。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の減容処理剤は、発泡スチロール樹脂廃材の収集、保管、再利用等を効率的に行うために、減容処理するのに有用なものである。