(57)【要約】【課題】樹脂系改質剤の製造に用いられる原料Ａに半導電層が存在していると、加熱炉内で燃焼・熱分解させたときに、前記半導電層が残渣として生成され、この残渣が生成された樹脂系改質剤に混入して製造された樹脂系改質剤の純度を落とす課題があった。【解決手段】合成樹脂層の片面に半導電層が形成された合成樹脂廃材を、前記合成樹脂層が軟化する温度に加熱し、前記半導電層と合成樹脂層とを機械的に分離し、半導電層を除去することを特徴とする。半導電層を予め除去された原料を用いることにより、回収の効率、生産速度の向上、高品質化なものを製造することができ、コスト低減を図ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂層の外側に半導電層が形成された合成樹脂廃材から前記半導電層を除去した後、合成樹脂の一部を燃焼させその燃焼した熱により前記合成樹脂廃材の残りを溶融・熱分解させる樹脂系改質剤製造炉に提供することを特徴とする樹脂系改質剤の製造方法。
【請求項２】
合成樹脂層の外側に半導電層が形成された合成樹脂廃材を、前記合成樹脂層が透明化する温度に加熱し、前記半導電層と前記合成樹脂層とを機械的に分離して、前記半導電層を除去することを特徴とする請求項１に記載の樹脂系改質剤の製造方法。
【請求項３】
合成樹脂層の外側に半導電層が形成された合成樹脂廃材を、１８０〜３００℃の有機溶剤中に浸漬し、前記合成樹脂層と前記半導電層との分離を促すことを特徴とする請求項１に記載の樹脂系改質剤の製造方法。
【請求項４】
合成樹脂層の外側に半導電層が形成された合成樹脂廃材を、有機溶剤中に浸漬中に該有機溶剤中で攪拌させ、前記合成樹脂層と前記半導電層とを分離させることを特徴とする請求項３に記載の樹脂系改質剤の製造方法。
【請求項５】
合成樹脂層の外側に半導電層が形成された合成樹脂廃材を有機溶剤中に浸漬させた後、前記合成樹脂廃材を前記有機溶剤から取り出し、前記合成樹脂層と前記半導電層とに機械的応力を加え、前記合成樹脂層と前記半導電層とを分離させることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の樹脂系改質剤の製造方法。
【請求項６】
合成樹脂層の外側に半導電層が形成された合成樹脂廃材の半導電層に、高速ジェット水を放射して前記合成樹脂層から前記半導電層を除去することを特徴とする請求項１に記載の樹脂系改質剤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂廃材をその一部の燃焼により溶融・熱分解させ、樹脂・ゴム等の特性改質、インク・塗料或いは顔料用等に使用されるワックス状物質を製造するための原料として用いられる半導電層付合成樹脂廃材を用いる樹脂系改質剤の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数種の合成樹脂若しくはカーボンブラックや無機系添加材を含む樹脂から構成される合成樹脂廃材を加熱溶融して熱分解させ、ワックス状物質を製造する樹脂系改質剤の製造装置として、種々のものが提案されている。（例えば特許文献１〜３）
これにより、ポリエチレン樹脂等の合成樹脂廃棄物を原料として処理し、樹脂・ゴム等の特性改質、インク・塗料或いは顔料用としてワックス状物質を製造できる。
【０００３】
この開示された樹脂系改質剤製造装置は、図３に示すように、ワックス状物質溶融物を溜めておく有底円筒状の受溜用タンクＴが、タンク上端開口部１ｂを有し、かつ、支脚１ａによって支持されて設けられている。
【０００４】
該受溜用タンクＴのタンク上端開口部１ｂには、合成樹脂廃材等の原料Ａを加熱溶融する円筒状の燃焼用バスケット２が一体的に載架されて固設されている。該燃焼用バスケット２の側壁には、多数の空気導入孔２ｂが、燃焼用バスケット２の内部と外部とを連通するように、上記側壁の厚さ方向に穿設されている。
【０００５】
燃焼用バスケット２の下端開口部２ａには、閉塞した箱状の触媒槽（脱可塑化促進用バスケット）４が、下端開口部２ａを下側から塞ぐように取り付けられている。触媒槽４は、その全壁が多孔状となる網目状部４ａを有しており、その触媒槽４内に溶融物Ｂの脱可塑化促進用の金属触媒、例えば白金や銅からなる線状触媒４ｂを溶融物Ｂが通過し得るように充填されている。
【０００６】
燃焼用バスケット２に供給する空気量を調節する円筒状のエアーバランサー５が燃焼用バスケット２の外周を覆うように、上記燃焼用バスケット２の外周に対し所定の間隔をおいて設置されている。そのエアーバランサー５の下部には、空気導入用開口部５ａが設けられている。
【０００７】
前記受溜用タンクＴと燃焼用バスケット２との間には、受溜用タンクＴ内にて生成した可燃性の高熱ガスＧを効率よく燃焼用バスケット２内に送出するために、連通管９が複数、受溜用タンクＴの外壁に対し上下方向に沿ってそれぞれ設置されている。各連通管９には受溜用タンクＴからのガスを燃焼用バスケット２に送り出すポンプ１０が、上記高熱ガスＧの送出を促進するためにそれぞれ設けられている。
【０００８】
受溜用タンクＴの内底部には、ワックス状物質Ｃの溶融している温度を電気加熱によって上昇させる加熱手段として、パイプ状のヒーター６が設置されている。また、受溜用タンクＴの内部には、ワックス状物質Ｃの溶融している温度を検出するバイメタルや熱電対などの温度センサ７が温度検出手段として設置されている。
【０００９】
前記ヒーター６には、該ヒーター６をオン・オフ制御もしくは比例制御するためのマイコン等の制御手段８がワックス状物質Ｃの溶融物を所定温度に保つように設けられている。
【００１０】
上記の燃焼用バスケット２内の下部には、原料Ａを載置して、溶融・熱分解するための原料受皿であるロストル３が、燃焼用バスケット２の下端開口部２ａを上方から塞ぐように、上記燃焼用バスケット２内の周壁に取り付けられている。
【００１１】
上述した製造装置においてワックス状物質を製造するには、まず、原料Ａとして、可燃性の例えば架橋ポリエチレン単独、或いは、架橋ポリエチレンと非架橋や低架橋のポリエチレン等のポリオレフィンを少量混合して用い、原料Ａをベルトコンベア11により搬送して原料投入用ホッパー１２から所定量燃焼用バスケット２のロストル３上に投入する。
【００１２】
次いで、原料Ａに含まれる架橋ポリエチレンに着火すると、ワックス状物質生成用の合成樹脂は熱分解して溶融し、その溶融物Ｂはロストル孔部３ａから滴下し、触媒槽４の触媒間を通過して受溜用タンクＴに落下する。
【００１３】
このとき、触媒槽４および受溜用タンクＴ内は架橋ポリエチレンの燃焼による酸素の消失で徐々に酸欠状態となり、酸欠状態で熱分解したワックス状物質Ｃは受溜用タンクＴに溜まる。
【００１４】
このように、溶融して高熱状態となっているワックス状物質Ｃは、酸欠状態において一部が気化して可燃性の高熱ガスＧを発生する。この高熱ガスＧは、受溜用タンクＴと燃焼用バスケット２との間に設けた連通管９により燃焼用バスケット２内に送出される。
【００１５】
該連通管９は受溜用タンクＴ内にて生成した可燃性の高熱ガスＧを効率よく燃焼用バスケット２内に送出するためのもので、複数本が受溜用タンクＴの外壁に対し上下方向に沿って設置され、各連通管９には受溜用タンクＴからのガスを燃焼用バスケット２に送り出すポンプ１０が、上記高熱ガスＧの送出を促進するために設けられている。高熱ガスＧは、燃焼用バスケット２内に送り出された前記原料Ａの燃焼場所において、燃焼用バスケット２の空気導入孔２ａから導入される空気と混合されて燃焼し、原料Ａの溶融を継続させる。このように装置を構成することにより、立ち上げ時において熱エネルギーの供給を必要とするが、その後は自立的に熱エネルギーが供給されるようになる。
【００１６】
【特許文献１】特開昭６０−１９０４９４号公報
【特許文献２】特開平１０−１２８７４７号公報
【特許文献３】特開２００３−２０６３７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、上述の樹脂系改質剤の製造に用いられる原料Ａに半導電層が存在していると、加熱炉内で燃焼・熱分解させたときに、前記半導電層が残渣となり、この残渣が生成された樹脂系改質剤に混入して製造された樹脂系改質剤の純度を落とし、更には、燃焼速度が低下し改質剤の生産性を低下させる課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、合成樹脂層の外側に半導電層が形成された合成樹脂廃材から前記半導電層を除去した後に、合成樹脂廃材を燃焼・溶融・熱分解させる樹脂系改質剤の製造方法である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、半導電層が除去された合成樹脂層による合成樹脂廃材を用いるので、生成された樹脂系改質剤中に半導電層が残渣として混入することがなく、純度の優れた樹脂形改質剤を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（実施形態１）
半導電層付ＣＶ被覆層による合成樹脂廃材から半導電層を除去した原料を用いることにより、表１に示すように、半導電層を除去しないものに比較して、燃焼時間を短縮でき、更に収率を高めることができた。
このため、原料として半導電層を除去したものを使用することにより、回収の効率、生産速度の向上、高品質化を行うことができ、コスト低減を図ることができる。
この際、合成樹脂の一部を燃焼させその燃焼した熱により前記合成樹脂廃材の残りを溶融・熱分解させる樹脂系改質剤製造炉は、例えば図３に示される従来と同様のものを使用する。
【表１】
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【００２１】
（実施形態２）
本発明はかかる半導電層を除去する一実施形態として、合成樹脂層が透明化する温度に加熱し、前記半導電層と合成樹脂層とを機械的に分離して行う。合成樹脂が透明化する温度に加熱することにより前記半導電層と合成樹脂層との接着強度が弱まり、少ない応力で容易に半導電層を機械的に除去することができる。
【００２２】
図２は、架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブル（ＣＶ電力ケーブル）の長手方向に沿って周方向を複数に分割して切り出された従来の半導電層付架橋ポリエチレンの原料Ａを示すもので、Ａ１は合成樹脂層、Ａ２は半導電層である。この原料ＡをＣＶ被覆を１６０〜１８０℃のオーブン（例えば東洋精機製ギヤーオーブン）に入れて合成樹脂層Ａ１が透明になるまで加熱した後に、図１に示すように、軟化した原料Ａを万力、その他の把持装置Ｅにより機械的に把持し、半導電層Ａ2の一端をペンチなどの把持具Ｆで挟み、半導電層Ａ２を端から分離した。これにより、簡単に半導電層Ａ２を除去することができる。
【００２３】
（実施形態３）
また、他の実施形態として、図示しない１８０〜３００℃の有機溶剤中に原料Ａを浸漬し、合成樹脂層Ａ１と半導電層Ａ２との分離を促す。
この際、有機溶液の雰囲気圧力は、大気圧よりも高い、例えば０．２〜１．２ＭＰａ程度にし、有機溶剤の沸点の温度を上記温度範囲に調整するのが望ましい。
有機溶剤としては例えば、キシレン、トルエン、シクロヘキサン、ポリエチレングリコールを用いる。
【００２４】
合成樹脂廃材を有機溶剤に浸漬中に攪拌させ、合成樹脂層と半導電層とを分離させる。
また、合成樹脂廃材を有機溶剤中に所定時間浸漬させた後、合成樹脂廃材を有機溶剤から取り出し、合成樹脂層と半導電層とに機械的応力を加え、合成樹脂層と半導電層とを分離させる。
このように、合成樹脂層の外側に半導電層が形成された合成樹脂廃材を有機溶剤中に浸漬させることにより、合成樹脂と半導電層とを分離し易くし、更に攪拌などの機械的応力を加えることにより容易に合成樹脂と半導電層とを分離させることができる。
【００２５】
有機溶剤にポリエチレングリコールを使用し、オートクレーブなどの圧力容器を用いて250℃、0.3MPaで５分間処理することにより、半導電層を除去した。（処理中に攪拌する、もしくは、溶剤処理後にふき取りなどを行うことにより、半導電層を除去。）
【００２６】
（実施形態４）
また、更に他の実施形態として、高速ジェット水を放射して合成樹脂層Ａ１から前記半導電層Ａ２を除去する。この方法は、合成樹脂廃材の半導電層Ａ２に高速ジェット水を放射して、半導電層Ａ２を水流で吹き飛ばすので、特別な薬品を使用することもなく容易に半導電層Ａ２を除去することができる。
【００２７】
例えば、合成樹脂層Ａ１の外側に半導電層Ａ２が形成された合成樹脂廃材を万力、その他の把持装置により機械的に把持し、高速ジェット水発生装置（例えばムサシエンジニアリング製超高圧ウォータージェット）を用いて、半導電層Ａ２に高速ジェット水を放射して、半導電層Ａ２を水流で吹き飛ばす。これにより特別な薬品を使用することもなく容易に半導電層Ａ２を除去することができる。
【実施例１】
【００２８】
外形110mm、絶縁層厚さ34mm、長さ30cmの半導電層付CVケーブル被覆材を1/4分割して得られた図２に示す原料Ａを上記実施形態２の方法により半導電層Ａ２を除去して得られた原料の5kgを自己燃焼法でワックス化したところ（実施形態１）、回収率は77%で、燃焼速度は5.0kg/hrだった。また、目立った不純物の含有はなかった。
【実施例２】
【００２９】
外形77mm、絶縁層厚さ17mm、長さ30cmの半導電層付CVケーブル被覆材を1/2分割して得られた原料Ａを上記実施形態２の方法により半導電層を除去して得られた原料の5kgを自己燃焼法でワックス化したところ（実施形態１）、回収率は75%で、燃焼速度は5.1kg/hrだった。また、目立った不純物の含有はなかった。
【実施例３】
【００３０】
外形24mm、絶縁層厚さ6mm、長さ30cmの半導電層付CV電線被覆材を1/2分割して得られた原料Ａを上記実施形態２の方法により半導電層を除去して得られた原料の5kgを自己燃焼法でワックス化したところ（実施形態１）、回収率は76%で、燃焼速度は5.2kg/hrだった。また、目立った不純物の含有はなかった。
【実施例４】
【００３１】
外形110mm、絶縁層厚さ34mmの半導電層付CVケーブル被覆材を30mm程度に破砕し、実施形態３の方法により、半導電層を除去した原料の5kgを自己燃焼法でワックス化したところ（実施形態１）、回収率は75%で、燃焼速度は6kg/hrだった。また、目立った不純物の含有はなかった。
【実施例５】
【００３２】
外形77mm、絶縁層厚さ17mmの半導電層付CVケーブル被覆材を30mm程度に破砕し、実施形態３の方法により、半導電層を除去した原料の5kgを自己燃焼法でワックス化したところ（実施形態１）、回収率は73%で、燃焼速度は6.2kg/hrだった。また、目立った不純物の含有はなかった。
【実施例６】
【００３３】
外形24mm、絶縁層厚さ6mmの半導電層付CV電線被覆材を30mm長程度に切断し、実施形態３の方法により、半導電層を除去した原料の5kgを自己燃焼法でワックス化したところ（実施形態１）、回収率は74%で、燃焼速度は6.1kg/hrだった。また、目立った不純物の含有はなかった。
【実施例７】
【００３４】
実施形態４の方法により、外形110mm、絶縁層厚さ34mm、長さ30cmの半導電層付CVケーブル被覆材を1/4分割した円弧状棒状の半導電層を除去した原料の5kgを自己燃焼法でワックス化したところ（実施形態１）、回収率は76%で、燃焼速度は5.2kg/hrだった。また、目立った不純物の含有はなかった。
【実施例８】
【００３５】
実施形態４の方法により、外形77mm、絶縁層厚さ17mm、長さ30cmの半導電層付CVケーブル被覆材を1/2分割した円弧状棒状の半導電層を除去した原料の5kgを自己燃焼法でワックス化したところ（実施形態１）、回収率は75%で、燃焼速度は5.0kg/hrだった。また、目立った不純物の含有はなかった。
【００３６】
（比較例１）
半導電層付ＣＶ被覆を室温でベンチ等で機械的に半導電層を剥がそうとしたが、剥がれなかった。
【００３７】
（比較例２）
半導電層付ＣＶ被覆を室温でポリエチレングリコールに30分間浸漬・攪拌し、取り出し後半導電層を剥がそうとしたが、剥がれなかった。
【００３８】
（比較例３）
外形110mm、絶縁層厚さ34mm、長さ30cmの半導電層付CVケーブル被覆材を1/4分割した円弧状棒状片５ｋｇを自己燃焼法でワックス化したところ、回収率は47％で、燃焼速度は5.7kg/ｈｒだった。また、半導電層に起因する炭化物の回収量は12%だった。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明で用いられる半導電層と合成樹脂層との機械的な分離の一例を示す説明図。
【図２】半導電層付CVケーブル被覆材を1/4分割して得られた原料Ａの一例を示す斜視図。
【図３】一般的な樹脂系改質剤製造炉の一例を示す要部断面図。
【符号の説明】
【００４０】
Ａ        原料
Ａ１      合成樹脂層
Ａ２      半導電層
Ｂ        溶融物
Ｃ        ワックス状物質
Ｅ        把持装置
Ｆ        把持具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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