(57)【要約】  本発明は、特定のハンセンパラメータを有する溶剤を用いて、この混合物を液体濾過助剤と接触させた後、ポリオレフィンを混合物から分離することにより、ポリオレフィン含有廃棄物をリサイクルする方法に関する。本方法は、以下のステップ：ポリオレフィン含有廃棄物を、０．０〜３．０ＭＰａ１／２のハンセンパラメータδＨを有する溶剤と混合するステップ；この混合物を、４．０ＭＰａ１／２超のハンセンパラメータδＨを有する液体濾過助剤と接触させるステップ；およびポリオレフィンを混合物から分離するステップを含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下のステップ：
ａ）  ポリオレフィン含有廃棄物を、０．０〜３．０ＭＰａ１／２のハンセンパラメータδＨを有する溶剤と混合するステップ、
ｂ）  この混合物を、４．０ＭＰａ１／２超のハンセンパラメータδＨを有する液体濾過助剤と接触させるステップ、および
ｃ）  前記ポリオレフィンを前記混合物から分離するステップ
を有する、ポリオレフィン含有廃棄物をリサイクルする方法。
【請求項２】
前記ポリオレフィンが、ＰＥ、ＰＰ、ＬＤＰＥ、ＨＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、およびこれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記溶剤が、炭化水素化合物、好ましくは脂肪族炭化水素化合物、より好ましくは脂環式、直鎖または分岐鎖の炭化水素化合物、特に５〜１８個の炭素原子を有する脂環式、直鎖または分岐鎖の炭化水素化合物、およびそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記液体濾過助剤が、４．０〜３８．０ＭＰａ１／２、好ましくは１０．０〜３５．０ＭＰａ１／２、より好ましくは２０．０〜３３．０ＭＰａ１／２のハンセンパラメータδＨを有し、好ましくは前記溶剤との混和性における切れ目を形成し、より好ましくは前記溶剤と完全な不混和性を示す少なくとも１つの流体、
特に、２〜１２個の炭素原子、好ましくは３〜５個の炭素原子を有するモノ／ポリヒドロキシ炭化水素からなる群から選択される少なくとも１つの流体、
より好ましくは、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、１−ペンタノール、２−ペンタノール、３−ペンタノール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，３−ペンタンジオール、１，４−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，２，３−プロパントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、２−（ヒドロキシメチル）−１，３−プロパンジオール、１，３，５−ペンタントリオール、２，３，４−ペンタントリオール、２−（ヒドロキシメチル）−２−メチル−プロパンジオール、２−プロペン−１−オール、プロペン−２−オール、３−ブテン−１−オール、２−ブテン−１−オール、３−ブテン−２−オール、１−ブテン−２−オール、（Ｅ）−２−ブテン−１−オール、（Ｚ）−２−ブテン−１−オール、２−メチル−２−プロペン−１−オール、２−メチル−プロパ−１−エン−１−オール、シクロプロピルカルビノール、シクロブタノール、１−ペンテン−３−オール、３−メチル−３−ブテン−１−オール、（Ｚ）−２−ペンテン−１−オール、３−メチル−２−ブテン−１−オール、２−メチル−３−ブテン−２−オール、（Ｅ）−２−ペンテン−１−オール、２−メチル−２−ブテン−１−オール、４−ペンテン−１−オール、３−ペンテン−２−オール、２−ペンテン−１−オール、４−ペンテン−２−オール、（Ｚ）−２−ペンテン−１−オール、（Ｚ）−３−ペンテン−１−オール、３−メチル−３−ブテン−２−オール、３−ペンテン−１−オール、（Ｅ）−２−ペンテン−１−オール、（Ｅ）−３−ペンテン−１−オール、２−メチル−３−ブテン−１−オール、２−ペンテン−１−オール、ペンタ−２−エン−１−オール、２−メチル−（Ｅ）−２−ブテノール、ｔｒａｎｓ−３−ペンテン−２−オール、１−ペンテン−３−オール、（Ｚ）−ペンタ−３−エン−２−オール、（Ｅ）−ペンタ−３−エン−２−オール、プロパ−１−エン−１，２−ジメチル−１−オール、１−エチルシクロプロパノール、１−メチルシクロプロパンメタノール、シクロペンタノール、シクロブタンメタノール、シクロプロピルメチルカルビノール、１，２−シクロペンタンジオールおよびそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１つの流体
を含有することを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記ポリオレフィン含有廃棄物が、グリーンドットによる収集廃棄物、工業廃棄物、家庭ごみ、粗大ごみ、包装廃棄物、硬質プラスチック廃棄物、およびこれらの混合物からなる群から選択され、かつ多層プラスチック材料および混入物質を含み、またはこれらからなり、前記多層プラスチック材料が、
少なくとも８０．０重量％のポリオレフィンを有する少なくとも１つの層、
少なくとも８０．０重量％の他のポリマーまたはポリマーブレンドを有する少なくとも別の層、および
任意に、２０．０重量％超の金属および／または紙を含む更なる層
を含有する、請求項１から４のいずれか一項に記載のポリオレフィン含有廃棄物をリサイクルする方法。
【請求項６】
前記他のポリマーまたはポリマーブレンドが、ポリエステル、ポリエーテル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール、ポリアミド、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリウレタン、芳香族ポリマー、好ましくはポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酪酸ビニル、ポリブタジエン、およびそのブレンドまたはコポリマーからなる群から選択されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記混入物質が、ガラス、充填剤、難燃剤、紙、着色剤、印刷インキ、二酸化チタンなどの増白剤、結合剤、コーティング、不活性混入物質、泡、接着剤、金属、重金属、揮発性有機物、芳香族物質、ハロゲン化芳香族物質、ハロゲン化炭化水素、生分解性汚れ、残存食物、木材、織物繊維、天然繊維、およびその混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
７５〜２００℃の温度、好ましくは９０〜１６０℃の温度が、ステップａ）およびｂ）において適用されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
２５〜２６０℃の温度が、ステップｃ）において適用されることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
ステップａ）の前記混合物が、２．０〜４０重量％、好ましくは５．０〜１５重量％のポリマーを含むことを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
ステップｂ）における接触時間が、少なくとも０．５分、好ましくは１〜１８０分、より好ましくは３〜１００分、特に５〜６０分であることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
ステップｂ）における前記液体濾過助剤の体積が、ステップａ）から来る前記廃棄物と溶剤との混合物に対して、０．５〜１００重量％、好ましくは２．０〜４０重量％であることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記混合物を、ステップｃ）の前に、分離プロセスに、好ましくは多段階分離プロセスに、より好ましくは濾過プロセス、特に５〜５０００μｍの隙間を有するふるいもしくはギャップフィルタを用いた濾過プロセス、沈降、遠心分離、およびデカンテーションプロセス、ならびに／またはそれらの組み合わせからなる群から選択される分離プロセスにかけることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
ステップｃ）における前記分離が、前記溶剤の蒸発により、または沈殿剤の添加に続く沈殿および前記ポリオレフィンの機械的分離により、行われることを特徴とする、請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記分離されたポリオレフィンが、
押出機に直接供給され、ポリオレフィンの粒状コンパウンド、マスターバッチ、もしくはフィルムに加工される、または
乾燥プロセスで乾燥され、室温に冷却される
ことを特徴とする、請求項１から１４のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定のハンセンパラメータを有する溶剤を用いて、混合物を液体濾過助剤と接触させた後、ポリオレフィンをこの混合物から分離することにより、ポリオレフィン含有廃棄物をリサイクルする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ごみ集積所の廃棄物は、組成が著しく不均質であり、多くの予測できない成分を含む。この結果として、ポリオレフィンおよび他の原料もまた、現在、ごみ集積所からリサイクルすることができない。
【０００３】
工業国においては、ポリオレフィンに富む不均質な廃棄物流は、機械的リサイクルをされて低品質製品、例えばドイツにおける包装廃棄物のグリーンドット(Green dot)による収集物からリサイクルされるポリオレフィンを与えるか、または代替燃料として用いられるか、またはエネルギー回収有りか無しで焼却処分されるかのいずれかである。
【０００４】
ＰＯ含有廃棄物の商業的リサイクルプロセスでは、機械的リサイクル、すなわち再配合を用いる。再配合において、ＰＥおよびＰＰ廃棄物は通常、自動化された近赤外（ＮＩＲ）分光法により分離される。仕分けされた材料は、粉砕、浮上、洗浄、および乾燥の各種ステップの後、配合される。
【０００５】
この技法の欠点は、再配合は単一材料のみに適用可能なことである。しかし、現代のプラスチック包装は、多くの異なる材料から製造されることが多い。
軟質フィルム包装の用途では、用いられるプラスチックの大部分は、それ自体混合物である。これらの混合物は相溶性および非相溶性ポリマーの多層体であり、高価な調整剤を用いずに再配合させることができない。それに加えて、こうした材料を再配合することによって得た製品は、純粋なポリマーおよびこれらの相溶性ポリマーブレンドより悪い機械的特性を示す。
【０００６】
したがって、多層包装の使用が増加するにつれて、ＰＯのリサイクルはより困難となっている。分光学的な仕分けまたは密度による仕分けのような一般的な分離技法は、これらの材料の複雑さのため、上手くいかない。光学的な手段は（多層複合体の深部にある材料を無視して）材料の表面層を走査するだけであり、粒子の有効密度は、多層体に用いるポリマーの比率および種類に依存する。したがって、多層体からの混合ポリマーはダウンサイクルによって回収されるに過ぎず、低価値市場、例えばセメント煉瓦または外形用の代用品として、厚いプラスチック部品においてのみ用いられ得る。
【０００７】
これらの機械的回収アプローチとは対照的に、溶剤ベースのリサイクルはポリオレフィンについて選択的であり、消費済みの混合廃棄物から純粋で高品質な回収ポリマーを生成する。
【０００８】
溶解ベースのプロセスは、ポリオレフィン含有廃棄物流についての種々の特許において言及される。しかし、未使用のポリオレフィン材料に匹敵する品質で、高品質なポリオレフィン製品をごみ集積所の使用済み軟質多層廃棄物から回収するプロセスは現時点で利用可能ではなく、典型的な後続の処理ステップの後半と取り変えることはできない。
【０００９】
選択的溶解により、混合された消費済みプラスチックを芳香族溶剤（キシレン、トルエン）で分離することは、ＵＳ４，０３１，０３９（Ｍｉｚｕｍｏｔｏ）およびＥＰ６６４３１４Ｂ１（Ｎａｕｍａｎｎ  １９９０）から知られている。最初にポリスチレン系ポリマーが、２番目にポリオレフィン系ポリマーが溶解する。ＰＶＣを分離するため、水本は残渣の後抽出にＴＨＦを用い、Ｎａｕｍａｎｎは最初にＴＨＦを用いることを提案した（すでに室温で溶解、ＰＳ抽出を含む）。その中に言及されたすべての溶剤は、芳香族または可燃性で低沸点（ｂｐ＜１１５℃）であり、静電気帯電および／または爆発のリスクのため危険となる、非常に高い電気伝導度は示さない。したがって、人々の健康および環境を保護するため、これらの技法には厳重で費用のかかる安全対策が必要となる。他の欠点は、開示された溶剤は対象とするポリオレフィンについて選択性が低く、これにより前抽出が必要となることである。代わりに、Ｎａｕｍａｎｎは、非相溶性の共抽出されるポリマーを微分散させることを提案した（ＵＳ４，６６６，９６１およびＵＳ４，５９４，３７１）。両アプローチは、プロセスのための追加コストをもたらし、また、限られた製品品質を提供することができるに過ぎない。
【００１０】
さらなる欠点は、未使用のＰＯ品質に対する異物である微量の残留溶剤が、回収されたポリマーの利用可能性に関して悪影響を有することである。
異物ポリマーを前抽出する、またはより選択的な溶剤もしくは溶剤混合物を用いる取り組みはあるが、共溶解した微量の異物ポリマーが依然として存在し、濾過されたポリマーが溶剤から分離される乾燥プロセス中に、（対象ポリマーとともに）濃縮される。局所的な高濃度では、異物ポリマーは対象ポリマーに非相溶性であり、特に高温および摩擦を伴う溶融乾燥および押出の際に、回収されたポリマー中に、粘着物、クラスト、またはゲル粒子のような望ましくない不純物をもたらす。
【００１１】
このように、第１の溶剤分離後に対象ポリマーゲルを溶融濾過することは、ＷＯ２０１１／０８２８０２Ａ１から知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そのため、ポリオレフィンについての選択性が向上したリサイクルプロセスを提供することが、本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この問題は、請求項１の特徴を有する方法により解決される。
以下のステップ：
ａ）  ポリオレフィン含有廃棄物を、０．０〜３．０ＭＰａ１／２のハンセンパラメータδＨを有する溶剤と混合するステップ、
ｂ）  この混合物を、４．０ＭＰａ１／２超のハンセンパラメータδＨを有する液体濾過助剤と接触させるステップ、および
ｃ）  ポリオレフィンを混合物から分離するステップ
を有する、ポリオレフィン含有廃棄物をリサイクルする方法が提供される。
【００１４】
ハンセンパラメータδＨは、化合物の溶解性を特性評価する、認められたパラメータである。様々な化合物について、ハンセンパラメータδＨの値を標準的な化学書で調べることができる。本特許出願において言及されるハンセンパラメータδＨは、以下のハンドブック中で表にまとめられた値をいう：Ｈａｎｓｅｎ、Ｃ．Ｍ．、Ｈａｎｓｅｎ  Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ−Ａ  Ｕｓｅｒ’ｓ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ、２版、ＣＲＣ  Ｐｒｅｓｓ、Ｂｏｃａ  Ｒａｔｏｎ、ＵＳＡ、２００７。
【００１５】
ポリオレフィンは、ＰＥ、ＰＰ、ＬＤＰＥ、ＨＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、およびこれらの混合物からなる群から選択されることが好ましい。
好ましい実施形態において、溶剤は、炭化水素化合物、好ましくは脂肪族炭化水素化合物、より好ましくは脂環式、直鎖または分岐鎖の炭化水素化合物、特に５〜１８個の炭素原子を有する脂環式、直鎖または分岐鎖の炭化水素化合物、およびそれらの混合物からなる群から選択される。
【００１６】
液体濾過助剤は、４．０〜３８．０ＭＰａ１／２、好ましくは１０．０〜３５．０ＭＰａ１／２、より好ましくは２０．０〜３３．０ＭＰａ１／２のハンセンパラメータδＨを有し、好ましくは溶剤との混和性における切れ目(miscibility gap)を形成し、より好ましくは溶剤と完全な不混和性を示す少なくとも１つの流体、特に、２〜１２個の炭素原子、好ましくは３〜５個の炭素原子を有するモノ／ポリヒドロキシ炭化水素からなる群から選択される少なくとも１つの流体、より好ましくは、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、１−ペンタノール、２−ペンタノール、３−ペンタノール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，３−ペンタンジオール、１，４−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，２，３−プロパントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、２−（ヒドロキシメチル）−１，３−プロパンジオール、１，３，５−ペンタントリオール、２，３，４−ペンタントリオール、２−（ヒドロキシメチル）−２−メチル−プロパン−ジオール、２−プロペン−１−オール、プロペン−２−オール、３−ブテン−１−オール、２−ブテン−１−オール、３−ブテン−２−オール、１−ブテン−２−オール、（Ｅ）−２−ブテン−１−オール、（Ｚ）−２−ブテン−１−オール、２−メチル−２−プロペン−１−オール、２−メチル−プロパ−１−エン−１−オール、シクロプロピルカルビノール、シクロブタノール、１−ペンテン−３−オール、３−メチル−３−ブテン−１−オール、（Ｚ）−２−ペンテン−１−オール、３−メチル−２−ブテン−１−オール、２−メチル−３−ブテン−２−オール、（Ｅ）−２−ペンテン−１−オール、２−メチル−２−ブテン−１−オール、４−ペンテン−１−オール、３−ペンテン−２−オール、２−ペンテン−１−オール、４−ペンテン−２−オール、（Ｚ）−２−ペンテン−１−オール、（Ｚ）−３−ペンテン−１−オール、３−メチル−３−ブテン−２−オール、３−ペンテン−１−オール、（Ｅ）−２−ペンテン−１−オール、（Ｅ）−３−ペンテン−１−オール、２−メチル−３−ブテン−１−オール、２−ペンテン−１−オール、ペンタ−２−エン−１−オール、２−メチル−（Ｅ）−２−ブテノール、ｔｒａｎｓ−３−ペンテン−２−オール、１−ペンテン−３−オール、（Ｚ）−ペンタ−３−エン−２−オール、（Ｅ）−ペンタ−３−エン−２−オール、プロパ−１−エン−１，２−ジメチル−１−オール、１−エチルシクロプロパノール、１−メチルシクロプロパン−メタノール、シクロペンタノール、シクロブタンメタノール、シクロプロピルメチルカルビノール、１，２−シクロペンタンジオール、およびそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１つの流体を含有することが、さらに好ましい。
【００１７】
液体濾過助剤に含有される少なくとも１つの流体は、溶剤との混和性における切れ目を示し得るか、溶剤と完全に不混和性であるかのいずれかである。本特許出願において、完全な不混和性とは、流体が溶剤と重量比で最大１０重量％のみ混和することを意味する。
【００１８】
好ましくは、ポリオレフィン含有廃棄物は、グリーンドットによる収集廃棄物、工業廃棄物、消費済み廃棄物、家庭ごみ、粗大ごみ、包装廃棄物、硬質プラスチック廃棄物、およびこれらの混合物からなる群から選択され、かつ多層プラスチック材料および混入物質を含み、またはこれらからなり、多層プラスチック材料は、少なくとも８０．０重量％のポリオレフィンを有する少なくとも１つの層と、少なくとも８０．０重量％の他のポリマーまたはポリマーブレンドを有する少なくとも別の層と、任意に２０．０重量％超の金属および／または紙を含む更なる層とを含有する。
【００１９】
好ましい実施形態において、他のポリマーまたはポリマーブレンドは、ポリエステル、ポリエーテル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール、ポリアミド、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリウレタン、芳香族ポリマー、好ましくはポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酪酸ビニル、ポリブタジエン、およびそのブレンドまたはコポリマーからなる群から選択される。
【００２０】
混入物質は好ましくは、ガラス、充填剤、難燃剤、紙、着色剤、印刷インキ、二酸化チタンなどの増白剤、結合剤（例えば連結層）、コーティング、不活性混入物質、泡、接着剤、金属、重金属、揮発性有機物、芳香族物質、ハロゲン化芳香族物質、ハロゲン化炭化水素、生分解性汚れ、残存食物、木材、織物繊維、天然繊維、およびその混合物からなる群から選択される。
【００２１】
ステップａ）の混合物は、好ましくは２．０〜４０重量％、より好ましくは５．０〜１５重量％のポリマーを含む。
７５〜２００℃の温度、好ましくは９０〜１６０℃の温度が、ステップａ）〜ｂ）において適用されることが好ましい。可能な限り技術的に簡便に、かつポリオレフィン含有量の変化に適応できるようにプロセスの安全を保つため、温度は、水が急激に蒸発せず、好ましくは低粘度を実現するように、注意深く選択される。
【００２２】
２５〜２６０℃の温度が、ステップｃ）において適用されることが好ましい。
好ましくは、ステップｂ）における液体濾過助剤との接触時間が、少なくとも０．５分、好ましくは１．０〜１８０分、より好ましくは３．０〜１００分、特に５．０〜６０分であることを特徴とする、先行する請求項の１項による方法。接触時間は、ポリオレフィン含有量、異物混入の程度、運転モード（連続またはバッチ式）、ならびにメンテナンス作業を最適化し（ダウンタイムおよび／または手作業を減らし）、プロセス効率を最大化するための、任意に下流のポリスフィルタユニットおよび／または精密フィルタユニットの耐用期間の変化に適応可能である。
【００２３】
ステップｂ）における液体濾過助剤の体積は、ステップａ）から来る廃棄物と溶剤との混合物に対して、０．５〜１００重量％、好ましくは２．０〜４０重量％であることが好ましい。さらに、精製能力とは別に、液体濾過助剤の熱伝導性の高さにより、プロセスの安全性リスクが減少する。
【００２４】
混合物を、ステップｃ）の前に、分離プロセスに、好ましくは多段階分離プロセスに、より好ましくは濾過プロセス、特に１〜５０００μｍの隙間を有するふるいもしくはギャップフィルタを用いた濾過プロセス、沈降、遠心分離、およびデカンテーションプロセス、ならびに／またはそれらの組み合わせからなる群から選択される分離プロセスに供することが好ましい。
【００２５】
実行可能な添加剤の添加に続いて、ステップｃ）の分離は好ましくは、溶剤の蒸発により、または沈殿剤の添加に続く沈殿およびポリオレフィンの機械的分離により、もたらされる。ポリマーの色、表面特性、熱／機械的安定性に影響を与えるため、添加剤の添加を行うことができる（例えば、色素、マスターバッチ、非有機粒子、安定剤等の添加による）。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】精密に濾過した材料からインフレートしたフィルムの顕微鏡分析による粒径分布図
【図２】ＰＥリサイクレートからインフレートしたフィルムの顕微鏡分析による粒径分布図
【図３】リサイクルプロセスに用いられた後の液体濾過助剤から単離された材料（１）の赤外スペクトルは、無水マレイン酸を含む純ＰＥ系結合剤のサンプル（２）と同じ波数の吸収を示している。
【図４】単離された沈殿（４）のＩＲスペクトルは、純ポリウレタン系コーティング（３）の赤外スペクトルとのかなりの一致を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
好ましい実施形態において、分離したポリオレフィンを押出機に直接供給し、ポリオレフィンの粒状コンパウンド、もしくはマスターバッチ、もしくはフィルムに加工する、またはポリオレフィンを乾燥プロセスで乾燥させ、室温に冷却する。
【００２８】
本発明は、以下の実施例についてより詳細に記載される。これらは、本発明による実施例（Ａ３およびＢ５）ならびに、先行技術による実施例（Ａ１、Ａ２、およびＢ１〜４）である。実施例は本発明の全体的な理解に寄与するであろう。しかし、本発明は実施例に限定されるべきではない。
【００２９】
実施例Ａ：工業使用済みフィルム廃棄物からのＰＥ
多層包装フィルムを約１〜５ｃｍ２の小片に切断し、投入サンプルとして用いた。すべての投入サンプルを、複数の１００ｍＬおよび１Ｌバッチ中で、数倍のポリオレフィン抽出物により溶解させた。ＰＥを溶解させるためにこの抽出ステップにおいて適用した温度は、１００〜１２５℃である。ＰＥの完全な抽出のために十分であることが見出された滞留時間は、１５〜３０分であった。
【００３０】
Ａ１）  濾過助剤を用いない粗濾過
廃棄物材料の抽出後、２つの異なるふるい径、それぞれ５００μｍおよび１００μｍの単純な茶濾しにより、抽出液を粗く濾過した）。
ＴｉＯ２着色多層フィルムから得られたＰＥ濾液は、白色であった。これらの溶液を乾燥させた。得られたＰＥ粉末をメルトフローインデックス装置（ＭＦＩ装置）で融解させた。蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）測定を行い、ＴｉＯ２色素の含有量を確認した。２．２重量％Ｔｉのチタン含有が見出された。
【００３１】
Ａ２）  濾過助剤を用いない精密濾過
一部の投入サンプルの異なる色の効果として、着色インキが溶解した部分から抽出されたＰＥ分散液（不純物を含む溶液）は、淡黄色またはピンク色に呈色していた。
白色または自然な無着色のＰＥまでもを得るため、黄色／ピンク色の高温抽出液を、１Ｌ加熱加圧（ケーク）濾過により濾過した（温度１１０℃、０．３〜２ｂａｒ、Ｓｅｉｔｚ（登録商標）デプスフィルタシートＴ１５００、濾過面積２８ｃｍ２）。フィルタは５μｍ未満の孔径を示し、ＴｉＯ２色素の一部を除去することに成功した。４．０〜８．０％ＰＥの重量比を有する溶液は、未使用のフィルタ装置では容易に濾過することができたが、白着色ＰＥ７０〜８５ｇ（濃度に依存するが、この数値はＰＥ分散液１０００〜１７５０ｇに相関する）の濾過を繰り返した後、フィルタは閉塞した。
乾燥後に製造したＭＦＩストランドは、依然として白色であった。ＴｉＯ２色素の含有量を確認するために行ったＸＲＦ測定により、１．３重量％Ｔｉのチタン含有量であることが判明した。
【００３２】
Ａ３）  濾過助剤を用いて改善された精密濾過
廃棄物材料の抽出後、濾過助剤を抽出液に添加した。抽出液と濾過助剤との混合物を、沈降および１Ｌ加熱加圧（ケーク）濾過（温度１１０℃、０．３〜２ｂａｒ、濾過面積２８ｃｍ２）による濾過によって分離した。濾過した材料のＭＦＩストランドを製造し、ＸＲＦ測定により試験した。チタン含有量は０．００２８重量％であった。
したがって、ＴｉＯ２色素について、９９．９％という非常に高い精製効率を達成することができた。
同じＰＥ濃度の抽出液について、濾過助剤を用いることにより、精製能力を維持しながら、フィルタの耐用期間の２０倍の長期化を達成することができた。
【００３３】
実施例Ｂ：消費済み軟質廃棄物からのＰＥ
消費済み軟質廃棄材料を、実施例Ａに記載されるものと同じ方法で、抽出し濾過した。
【００３４】
Ｂ１）  濾過助剤を用いない粗濾過
続いて、実施例Ａ１などにおける粗フィルタにより、抽出液を濾過した。得られた粗く濾過したＰＥ溶液は緑褐色（オリーブ色）を有しており、多くの微細な分散した暗灰色不純物を示した。精密に濾過した材料からインフレートしたフィルムの顕微鏡分析（フレームサイズ：０．４ｍｍ２）により、濾過は効果的でなかったことが判明した。サンプルは、不純物により形成された２６７８個の粒子を含有していた。これらの寸法は、図１の粒径分布図から導くことができる。最大の粒子は、最大４００μｍというかなりの寸法を示している。
【００３５】
Ｂ２）  濾過助剤を用いない精密濾過
わずか１０ｇのＰＥを濾過した後、不純物は適用した精密フィルタに閉塞を生じた。
【００３６】
Ｂ３）  固体濾過助剤を用いた精密濾過
大過剰の固体濾過助剤（溶解したＰＥに関して２５％）、例えばセライト（商標）を使用することにより、処理量を３５ｇＰＥ（３．５％〜８．５％濃度の高温溶液中に溶解）まで増加させることができた。
【００３７】
Ｂ４）  上澄みの精密濾過
粗く濾過したＰＥ溶液を１時間〜２．０時間沈降処理した後の上澄みを用いることにより、実施例Ｂ３と同程度、精密濾過の処理量が増加した。
したがって、（遠心力場で高温ＰＥ溶液に加速沈降を適用してさえ、）高価でない方法（回収ＰＥの低い商業価格により乗り越えられる）により、ＰＥ溶液のロバストな（持続的な）精密濾過を実現する手段はなかった。例えば、後の廃棄を含めた、単回使用のデッドエンドフィルタおよび／または濾過助剤の消費のコストは、利益が出る応用を実現するには高すぎる。
そして、技術的な観点から、精密フィルタの処理量は、必要な洗浄／ＣＩＰ費用、フィルタ媒体およびすすぎに用いる溶剤の量に関して小さすぎる。さらに、流量が非常に少ないことにより、高価な大型フィルタ装置が必要となるであろう。５．８％濃度の消費済みＰＥ分散液を、０．００１ｇＰＥ／（ｂａｒ・ｃｍ２・ｓ）の速度で濾過することができたに過ぎない。
【００３８】
Ｂ５）  液体濾過助剤を用いた精密濾過
すでに粗く濾過したＰＥ溶液に、液体濾過助剤を添加した。液体濾過助剤は第２の極性溶剤、例えばアルコールであり、不純物の沈降を加速した。その結果、ａ）不溶性不純物からなる固体沈殿を含む均一液相、またはｂ）第２液相のいずれかが得られた。ＰＥの損失なく、ＰＥ含有相から沈降した不純物が機械的に分離された。
【００３９】
４．５重量％〜８．０重量％ＰＥの溶液を用いた場合、５００〜９００ｇものＰＥ量でようやく精密フィルタの閉塞が発生した。実施例Ｂ１）において観察されたフィルタ閉塞と比較して、これはほぼ２桁倍の改善である。
【００４０】
５．６重量％濃度のｐｃ−ＰＥ分散液は、０．１ｇＰＥ／（ｂａｒ・ｃｍ２・ｓ）の速度で濾過することができた。必要なフィルタ装置は、比較例Ｂ４におけるものよりはるかに小さく（安く）することができる。
【００４１】
ＰＥリサイクレートからインフレートしたフィルムの顕微鏡分析（フレームサイズ：０．４ｍｍ２）により、不純物の量もかなり減少させられたことが確認された。サンプルは、不純物により形成された、わずか４４個の粒子を含有していた。これは、液体濾過助剤による、不純物（微粒子）の９８％の減少に相当する。また、図２の粒径分布図から、リサイクレート中の不純物は、液体濾過助剤を用いない濾過の場合のものより小さい（最大でもわずか１００μｍ）と結論付けることができる（図１と比較）。
【００４２】
さらに、プロセスの後、濾過助剤流体は結合剤および他のポリマー材料、例えば接着剤および／またはポリスチレン系ポリマーなどの濃縮を示した。図３および４はその証拠を提供する。
【００４３】
図３において、リサイクルプロセスに用いられた後の液体濾過助剤から単離された材料（１）の赤外スペクトルは、無水マレイン酸を含む純ＰＥ系結合剤のサンプル（２）と同じ波数の吸収を示している。図４において、単離された沈殿（４）のＩＲスペクトルは、純ポリウレタン系コーティング（３）の赤外スペクトルとのかなりの一致を示している。液体濾過助剤の使用がなければ、これらの不純物は最終製品、ＰＥリサイクレート中に見られたであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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