(57)【要約】【課題】  高品質な再生スチロール樹脂をリサイクルすることが可能なリサイクル方法を提供する。【解決手段】  難燃剤入りスチロール樹脂廃材を、常温において１５重量％以上の溶解力を有し、かつ沸点が２００℃未満である有機溶剤に溶解してスチロール樹脂廃材溶解液を調製し、スチロール樹脂廃材溶解液に難燃剤の除去処理を施すことによりスチロール樹脂中の残留難燃剤量を１％以下とし、難燃剤の除去処理を施したスチロール樹脂廃材溶解液を、真空加熱脱揮して有機溶剤を除去することによりスチロール樹脂中の残留溶剤量を０．４重量％以下とし、再生スチロール樹脂としてリサイクルする。【選択図】  図２
2008150615.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
難燃剤入りスチロール樹脂廃材を、常温において１５重量％以上の溶解力を有し、かつ沸点が２００℃未満である有機溶剤に溶解してスチロール樹脂廃材溶解液を調製し、
上記スチロール樹脂廃材溶解液に難燃剤の除去処理を施すことによりスチロール樹脂中の残留難燃剤量を１％以下とし、
上記難燃剤の除去処理を施したスチロール樹脂廃材溶解液を、真空加熱脱揮して有機溶剤を除去することによりスチロール樹脂中の残留溶剤量を０．４重量％以下とし、再生スチロール樹脂としてリサイクルすること
を特徴とする難燃剤入りスチロール樹脂廃材のリサイクル方法。
【請求項２】
上記有機溶剤は、ハロゲンを含まないこと
を特徴とする請求項１記載のスチロール樹脂廃材のリサイクル方法。
【請求項３】
上記スチロール樹脂廃材溶解液に低級アルコールを混合して、スチロール樹脂を沈殿させることによりスチロール樹脂中の残留難燃剤量を１％以下とすること
を特徴とする請求項１記載の難燃剤入りスチロール樹脂廃材のリサイクル方法。
【請求項４】
上記低級アルコールは、沸点が２００℃未満であること
を特徴とする請求項３記載の難燃剤入りスチロール樹脂廃材のリサイクル方法。
【請求項５】
上記難燃剤の不溶解成分を、デカンテーションを用いて除去すること
を特徴とする請求項１記載の難燃剤入りスチロール樹脂廃材のリサイクル方法。
【請求項６】
上記デカンテーションを用いて上記難燃剤の不溶解成分を除去したスチロール樹脂廃材溶解液に低級アルコールを混合して、スチロール樹脂を沈殿させることによりスチロール樹脂中の残留難燃剤量を１％以下とすること
を特徴とする請求項５記載の難燃剤入りスチロール樹脂廃材のリサイクル方法。
【請求項７】
上記難燃剤の不溶解成分を、遠心分離機を用いて除去すること
を特徴とする請求項１記載の難燃剤入りスチロール樹脂廃材のリサイクル方法。
【請求項８】
上記遠心分離器を用いて上記難燃剤の不溶解成分を除去したスチロール樹脂廃材溶解液に低級アルコールを混合して、スチロール樹脂を沈殿させることによりスチロール樹脂中の残留難燃剤量を１％以下とすること
を特徴とする請求項７記載の難燃剤入りスチロール樹脂廃材のリサイクル方法。
【請求項９】
上記真空加熱脱揮は、２６０℃未満の加熱温度において行われること
を特徴とする請求項１記載の難燃剤入りスチロール樹脂廃材のリサイクル方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、難燃剤入りスチロール樹脂廃材（難燃剤入り発泡スチロール、難燃剤入りスチロールキャビネット等）から高品質な再生スチロール樹脂をリサイクルする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スチロール樹脂及び難燃剤入りスチロール樹脂は、各種電気機器のキャビネット材料や建材等として広く使用されており、さらには、その発泡体（発泡スチロール）も、各種梱包材料として多量に使用されている。
【０００３】
近年、環境保全や経済性等の観点から、これらの廃材を回収し、再利用することが検討されており、例えば発泡スチロールやスチロールキャビネット等を有機溶剤に溶解減容化して、その溶液をリサイクルプラントへ輸送し、真空加熱脱揮して有機溶剤を除去回収するとともに、再生スチロールとしてリサイクルするスチロールのリサイクルシステムが提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記リサイクルシステムにおいては、発泡スチロールやスチロールキャビネットを溶解した溶剤が再生スチロール中に残留してしまうという問題がある。有機溶剤が再生スチロール中に残留すると、耐熱性、引っ張り強度などを大幅に低下させ、品質を大きく低下させる原因となる。特にエステル系溶剤は、沸点が高く、真空加熱脱揮を行っても溶剤が残留しやすい。ここで、残留溶剤量を低減させるために、加熱温度を高くすると、スチロール樹脂の熱分解を誘発し、材料強度を低下させてしまう。
【０００５】
また、リサイクル工程においては熱間工程が含まれおり、たとえ真空中において行われてもリサイクルを繰り返すうちに残存酸素の影響で酸化され、再生スチロール樹脂の分子量が減少してしまうという問題がある。分子量が減少すると、引っ張り強度、衝撃強度等が低下するため、品質を大きく低下させる原因となる。
【０００６】
一方、建材等に使用される難燃剤入り発泡スチロールやテレビジョンキャビネット等に使用される難燃剤入りスチロール樹脂には、１乃至１０重量％程度のハロゲン系難燃剤が含有されている。難燃剤を含有するスチロール樹脂を２００℃以上に加熱すると、難燃剤が熱分解して酸が発生し、スチロール樹脂の材料強度を大幅に低下させ、再生スチロールの品質を大きく低下させる原因となる。また、難燃剤が熱分解して発生する酸により処理設備が腐食されてしまう。そのため、リサイクル方法として有効な方法は確立されておらず、難燃剤入りスチロール樹脂廃材は、大部分が埋め立て用材料や高炉原料として使用されるか、あるいは焼却処理されているのが現状である。また、難燃剤としては、一般にハロゲン系難燃剤が使用されており、焼却処理におけるダイオキシン類の発生も危惧される。
【０００７】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、再生スチロール樹脂中の残留難燃剤量を効果的に低減させる処理方法を提供し、これにより、高品質な再生スチロール樹脂をリサイクルすることが可能なリサイクル方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、難燃剤入りスチロール樹脂廃材を、常温において１５重量％以上の溶解力を有し、かつ沸点が２００℃未満である有機溶剤に溶解し、難燃剤の不溶解成分除去を施すことによりスチロール樹脂中の残留難燃剤量を１重量％以下とした後、真空加熱脱揮して有機溶剤を除去することによりスチロール樹脂中の残留溶剤量を０．４重量％以下とし、再生スチロール樹脂としてリサイクルすることを特徴とする。
【０００９】
本発明では、難燃剤入りスチロール樹脂廃材を常温において１５重量％以上の溶解力を有し、かつ沸点が２００℃未満である有機溶剤に溶解するため、使用する有機溶剤の量が少なくなり、また、作業効率が向上する。そして、スチロール樹脂中の残留溶剤量を０．４重量％以下とすることで、再生スチロール樹脂の耐熱性、引っ張り強度等の材料特性が良好に維持される。そして、スチロール樹脂中の残留難燃剤量を１％以下とすることで、難燃剤が熱分解した際に発生する酸の量が低減され、再生スチロール樹脂の材料強度に影響を与えることがなくなり、また、処理設備が腐食されることがなくなる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、難燃剤入りスチロール樹脂廃材を常温において１５重量％以上の溶解力を有し、かつ沸点が２００℃未満である有機溶剤に溶解するため、使用する有機溶剤の量が少なくなり、また、作業効率が向上する。そして、スチロール樹脂中の残留溶剤量を０．４重量％以下とすることで、耐熱性、引っ張り強度等の材料特性を良好に維持することが可能である。そして、スチロール樹脂中の残留難燃剤量を１％以下とすることで、難燃剤が熱分解した際に発生する酸の量を低減することが可能であり、これにより再生スチロール樹脂の材料強度及び処理設備に対する悪影響をなくすことが可能である。
【００１１】
したがって、難燃剤入りスチロール樹脂の付加価値、用途を拡大することができ、廃棄物低減、省資源、省エネルギー等、環境保全への効果は多大である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を適用したリサイクル方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
まず、スチロール樹脂廃材のリサイクル方法について説明する。
【００１４】
本発明は、発泡スチロールやスチロールキャビネット等のスチロール樹脂廃材を有機溶剤に溶解減容化して、その溶液をリサイクルプラントへ輸送し、真空加熱脱揮して有機溶剤を除去回収するとともに、再生スチロールとしてリサイクルするスチロール樹脂廃材のリサイクルシステムにおいて、有機溶剤の溶解力及び沸点を規定するとともに、再生スチロール中の残留溶剤量を規定し、高品質な再生スチロールをリサイクルするというものである。
【００１５】
処理対象は、スチロール樹脂廃材全般であり、発泡スチロール包装材、発泡スチロール魚箱、各種スチロールキャビネット等、その形態や性状は問わない。
【００１６】
これらスチロール樹脂廃材を、まず、有機溶剤により溶解するが、有機溶剤としては、常温において１５重量％以上の溶解力を有し、かつ沸点が２００℃未満である有機溶剤を使用する。
【００１７】
スチロール樹脂廃材を溶解する有機溶剤として、常温において１５重量％以上の溶解力を有する有機溶剤を使用することにより、使用する有機溶剤の量を少なくすることができ、また、真空加熱脱揮工程における作業効率を向上させることができる。
【００１８】
また、スチロール樹脂廃材を溶解する有機溶剤として、沸点が２００℃未満である有機溶剤を使用することにより、真空加熱脱揮工程における作業効率を向上させることができ、更に、スチロール樹脂中の残留溶剤量を確実に低減することができる。
【００１９】
使用する有機溶剤としては、芳香族系有機溶媒、ケトン系有機溶媒、モノテルペン系有機溶媒等を挙げることができる。そして、環境保全の観点からは、ハロゲンを含まない有機溶媒を使用することが好ましく、具体的にはトルエン、ｄ−リモネン、エチルベンゼン、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、モノテルペン系溶媒等を挙げることができる。その中でも、ｄ−リモネンは、この用途に好適な有機溶剤である。ｄ−リモネンは、柑橘類の皮から抽出される植物製油であり、食品添加物にも使用されており、安全性、発泡スチロールの溶解性が高く、本発明に用いられる溶剤としては最適である。
【００２０】
スチロール樹脂中の残留溶剤は、再生スチロール樹脂の耐熱性、引っ張り強度などの材料特性を大幅に低下させ、品質を大きく低下させる原因となる。リサイクルされたスチロール樹脂は、例えば直径３ｍｍ、長さ３ｍｍ程度の再生スチロールペレットにされる。そして、再生スチロールペレット中の残留溶剤は、ペレットにより製造される製品中にそのまま残留してしまう。そのため、再生スチロールペレットに残留溶剤が多量に存在すると、これを使用して作製した製品の材料特性が低下し、品質が低下してしまう。そこで、スチロール樹脂中の残留溶剤量を規定することが重要となり、スチロール樹脂中の残留溶剤量は、０．４重量％以下とすることが好ましい。スチロール樹脂中の残留溶剤量が０．４重量％よりも多い場合、再生スチロール樹脂の耐熱性、引っ張り強度などの材料特性が大幅に低下し、品質が大きく低下してしまうからである。したがって、スチロール樹脂中の残留溶剤量を０．４重量％以下に規定することにより、良好な材料特性を有する高品質な再生スチロールをリサイクルすることができる。
【００２１】
スチロール樹脂のリサイクル工程においては、熱間工程が含まれおり、たとえ真空中において行われてもリサイクルを繰り返すとスチロール樹脂は残存酸素の影響で酸化され、再生スチロール樹脂の分子量が減少してしまう。分子量が減少すると、引っ張り強度、衝撃強度等が低下するため、品質を大きく低下させる原因となる。そのため、再生スチロール樹脂の酸化を防止するために熱間工程を実施する前に酸化防止剤をスチロール樹脂を溶解した溶液に添加することが好ましい。これにより、熱間工程においてスチロール樹脂に熱が加わった際、スチロール樹脂が酸化され、分子量が減少することを防止できるからである。
【００２２】
酸化防止剤としては、リン系、フェノール系及び硫黄系の酸化物が広く用いられているが、真空加熱工程を実施する場合においては、蒸気圧の低い酸化防止剤を使用することが好ましい。具体的にはヒンダードフェノール系酸化防止剤を好適に用いることができる。そして、ヒンダードフェノール系酸化防止剤は、スチロール樹脂廃材重量に対して０．０１〜０．５重量％添加することが好ましい。更に、ヒンダードフェノール系酸化防止剤は、２０℃における蒸気圧が１０−７Ｐａ以下であることが好ましい。これにより、熱間工程が施された場合においてもスチロール樹脂の酸化を防止すること、すなわち、スチロール樹脂分子量の減少を防止することができる。そして、ヒンダードフェノール系酸化防止剤を０．０１〜０．５重量％添加した場合でも、スチロール樹脂の耐熱性は、低下することなく良好な特性が維持され、高品質なスチロール樹脂をリサイクルすることができる。
【００２３】
更に、ヒンダードフェノール系酸化防止剤の中でも蒸気圧の低い酸化防止剤は、特に、スチロール樹脂の酸化防止効果が高く、これらを用いることにより更にリサイクル回数を増やすことができる。
【００２４】
真空加熱脱揮を実施する際の加熱温度は、２６０℃未満とすることが好ましい。加熱温度を２６０℃以上とすると、スチロール樹脂の熱分解が生じるため、再生スチロール樹脂の耐熱性、引っ張り強度などの材料特性が大幅に低下し、また、再生スチロール樹脂分子量の減少が激しくなり、品質が大きく低下してしまうからである。したがって、真空加熱脱揮を実施する際の加熱温度を２６０℃未満とすることで、良好な材料特性が維持され、高品質なスチロール樹脂をリサイクルすることができる。
【００２５】
図１はスチロール樹脂廃材のリサイクルにおける処理フロー図である。
【００２６】
このリサイクルシステムにおいては、まず、スチロール樹脂廃材１は粗粉砕及び微粉砕２され、溶解タンク３において有機溶剤に溶解され、均一な組成とされる。
【００２７】
この均一になった溶液は、６０℃程度に加熱された状態でデカンター４で不溶解成分である難燃剤の除去が連続的に行われ、清浄化された溶液は、濾過器５に送り込まれて濾過され、分離器６でスチロール樹脂と溶媒に分離される。
【００２８】
この分離器６は、例えばボイラー７の熱媒体により約２４０℃に加熱される。
【００２９】
この分離されたスチロール樹脂は、ギアポンプ８の駆動により、冷却器９を通って冷却され、ペレタイザ１０によってペレットとされ、再生ペレット１１となって成形工場に搬送され、各種成型品やポリスチレン容器として再利用される。
【００３０】
一方、上記分離器６で分離された溶媒の蒸気は、コンデンサ１２で液化され、再生溶剤用タンク１３に再生溶剤（再生リモネン）として回収される。
【００３１】
次に難燃剤入りスチロール樹脂廃材のリサイクル方法について説明する。
【００３２】
本発明は、難燃剤入り発泡スチロールや難燃剤入りスチロールキャビネット等の難燃剤入りスチロール樹脂廃材を有機溶剤に溶解減容化して、難燃剤の除去処理を施した上で、その溶液をリサイクルプラントへ輸送し、真空加熱脱揮して有機溶剤を除去回収するとともに、再生スチロールとしてリサイクルするスチロールのリサイクルシステムにおいて、有機溶剤の溶解力及び沸点を規定するとともに、再生スチロール中の残留溶剤量を規定し、更に再生スチロール中の残留難燃剤量を規定し、高品質な再生スチロールをリサイクルするというものである。
【００３３】
処理対象は、難燃剤入りスチロール樹脂廃材全般であり、難燃剤入り発泡スチロール包装材、難燃剤入り発泡スチロール魚箱、各種難燃剤入りスチロールキャビネット等、その形態や性状は問わない。
【００３４】
また、難燃剤入りスチロール樹脂廃材のリサイクル方法においては、上述したスチロール樹脂廃材のリサイクル方法で説明した事項は全て適用されるが、上述の説明を参照することとして説明を省略する。ここでは、上述されたこと以外の事項について説明する。
【００３５】
難燃剤入りスチロール樹脂廃材は、有機溶剤に溶解されるが、この時難燃剤入りスチロール樹脂廃材は、１ｍｍ程度の大きさに微粉砕されることが好ましい。微粉砕されることにより、有機溶剤への溶解速度を速めることができるからである。
【００３６】
有機溶剤に難燃剤入りスチロール樹脂廃材が溶解された溶解液は、デカンテーション及び濾過を用いて難燃剤の不溶解成分を除去される。
【００３７】
難燃剤入りスチロール樹脂廃材のリサイクルを行う際、難燃剤を数重量％含んだ状態のスチロール樹脂を２００℃以上に加熱すると、難燃剤が熱分解して酸が発生する。その結果、再生スチロール樹脂の耐熱性、引っ張り強度などの材料特性を大幅に低下し、品質が大きく低下してしまう。また、難燃剤が熱分解して発生する酸により処理設備が腐食してしまう。したがって、難燃剤入りスチロール樹脂廃材のリサイクルを行う際は、加熱工程の前に、スチロール樹脂中に含まれる難燃剤を少なくすることが重要となり、スチロール樹脂中の残留難燃剤量は、１重量％以下とすることが好ましい。スチロール樹脂中の残留難燃剤量が１重量％よりも多い場合、上述した酸により再生スチロール樹脂の耐熱性、引っ張り強度などの材料特性が大幅に低下し、品質が大きく低下してしまうからである。また、上述した酸により処理設備が腐食してしまうからである。したがって、スチロール樹脂中の残留難燃剤量を１重量％以下に規定することにより、再生スチロール樹脂の材料特性を良好に維持することができ、また、処理設備の腐食を防止することができるからである。そして、上述した酸の発生率は、加熱温度が高くなるにつれて顕著になるため、スチロール樹脂の劣化も考慮し、真空加熱脱揮の際の加熱温度は、２６０℃未満とすることが好ましい。加熱温度を２６０℃未満とすることで、上述した酸の発生を抑えることができ、再生スチロール樹脂の材料特性及び処理設備への悪影響を防止することができるからである。
【００３８】
加熱工程、具体的には有機溶剤とスチロール樹脂を分離する真空加熱脱揮工程の前の難燃剤除去処理は、デカンテーションを用いて行うことができる。デカンテーションを用いることにより、難燃剤入りスチロール樹脂廃材を有機溶剤に溶解した際に溶解液中に不溶解成分として存在している難燃剤を除去することができる。ここで、難燃剤と、難燃剤入りスチロール樹脂廃材を溶解する有機溶剤の組み合わせを考慮することにより、難燃剤除去処理後のスチロール樹脂中の残留難燃剤量を低減することができる。すなわち、スチロール樹脂に対する溶解能力に優れるとともに、難燃剤に対する溶解能力の低い有機溶剤を選択することにより、溶解液中に不溶解成分として存在する難燃剤量を多くすることができる。これにより、デカンテーションを用いて難燃剤除去処理を行った際に除去される難燃剤量を多くすることができ、スチロール樹脂中の残留難燃剤量を効果的に低減することができる。
【００３９】
また、上述した難燃剤除去処理は、遠心分離器を用いて行っても良い。この場合もデカンテーションを行う場合と同様に、難燃剤と、難燃剤入りスチロール樹脂廃材を溶解する有機溶剤の組み合わせを考慮することにより、難燃剤除去処理後のスチロール樹脂中の残留難燃剤量を低減することができる。
【００４０】
そして、上述した難燃剤除去処理は、難燃剤入りスチロール樹脂廃材を溶解した溶解液に低級アルコールを混合して、スチロール樹脂を沈殿させることにより行っても良い。この場合、スチロール樹脂は、不溶解成分となり沈殿するため、溶解液に溶解している難燃剤と分離することができる。したがって、スチロール樹脂と難燃剤とを効果的に分離し、スチロール樹脂中の残留難燃剤を低減することができる。低級アルコールは、沸点が２００℃以下であることが好ましい。沸点が２００℃よりも大きい場合、真空加熱脱揮における作業効率が低下し、また、再生スチロール樹脂中への残存の可能性がでてくるためである。また、低級アルコールは、人体への影響や引火性を考慮すると、炭素数が２以上のものが好ましい。そして、その中でも難燃剤とスチロール樹脂との溶解度差を考慮すると、炭素数が２〜５のものがより好ましい。具体的には、エタノール、プロパノール、ブタノール及びペンタノール等が挙げられる。
【００４１】
更に、上述した難燃剤の除去処理は、デカンテーションもしくは遠心分離を用いて行った後、溶解液に低級アルコールを混合して、スチロール樹脂を沈殿させて行っても良い。これにより、スチロール樹脂と難燃剤とをより確実に分離することができ、再生スチロール樹脂中の残留難燃剤量をより確実に低減することができる。
【００４２】
図２は難燃剤入りスチロール樹脂廃材のリサイクルにおける処理フロー図の一例である。
【００４３】
このリサイクルシステムにおいては、まず、難燃剤入りスチロール樹脂廃材２１は粗粉砕及び微粉砕２２され、溶解タンクＡ２３において有機溶剤に溶解され、均一な組成とされる。
【００４４】
この均一になった溶液は、６０℃程度に加熱された状態でデカンター２４で不溶解成分である難燃剤の除去が連続的に行われ、清浄化された溶液は、分離器２５でスチロール樹脂と溶媒に分離される。
この分離器２５は、例えばボイラー２６の熱媒体により約２４０℃に加熱される。
【００４５】
この分離されたスチロール樹脂は、ギアポンプ２７の駆動により、冷却器２８を通って冷却され、ペレタイザ２９によってペレットとされ、再生ペレット３０となって成形工場に搬送され、各種成型品やポリスチレン容器として再利用される。
【００４６】
一方、上記分離器２５で分離された溶剤の蒸気は、コンデンサ３１で液化され、再生リモネン用タンク３２に再生溶剤（再生リモネン）として回収される。
【００４７】
また、上記溶解タンクＡ２３において有機溶剤に溶解され、均一になった溶液は、溶解タンクＢに移され、低級アルコールを混合されても良い。この場合、スチロール樹脂沈殿物３３が不溶解成分として生成することにより、スチロール樹脂と溶媒とに分離される。
【００４８】
この分離されたスチロール樹脂沈殿物３３は、分離器２５送り込まれ、上記と同様の工程でリサイクルされる。
【００４９】
また、分離されたスチロール樹脂沈殿物３３は、真空加熱式押し出し機３４に送られ、糸状に押し出され、冷却器２８に送り込まれても良い。
【００５０】
更に、上記デカンター２４で清浄化された溶液は、溶解タンクＢに送り込まれ、上記と同様の工程でリサイクルされても良い。
【実施例】
【００５１】
以下、本発明を適用した具体的な実験例について、実験結果を基に説明する。
【００５２】
まず、実験例１乃至実験例７にスチロール樹脂廃材のリサイクル方法の実験例を示す。
【００５３】
実験例１
各種有機溶剤のスチロール樹脂の溶解性を調べた。家電店から回収したＴＶ用発泡スチロール包装廃材を、トルエン（沸点：１０１℃）、メチルエチルケトン（沸点：８０℃）、エチルベンゼン（沸点：１３６℃）、テトラヒドロフラン（沸点：６５℃）、ｄ−リモネン（沸点：１７５℃）、ジペンテン（沸点：１７０〜１８０℃）に対して、室温（２０℃）において１５重量％ずつ溶解した。
【００５４】
その結果、いずれの有機溶剤も良好な溶解性を示し、特にトルエン、エチルベンゼン、ｄ−リモネン及びジペンテンは、３０重量％以上の溶解能力を有することがわかった。
【００５５】
次に、トルエン及びｄ−リモネンに発泡スチロールを３０重量％溶解した溶液を、真空加熱脱揮装置（商品名：ハイビスカスエバポレ−タ、三井造船社製）を有するリサイクル実験プラントにおいて脱揮処理し、再生スチロールペレットを作製した。
真空加熱脱揮は、下記の条件において行った。
【００５６】
真空加熱脱揮条件
真空チャンバ内の気相温度：２４０℃
熱媒体温度：２５０℃
真空度：３０Ｔｏｒｒ
溶液供給流量：５０リットル／分
その結果、再生スチロールペレット中の残留溶剤量は、いずれの場合も０．１重量％以下であった。また、再生スチロールペレットの分子量の減少率はいずれの場合も５％以下であった。そして、上記において有機溶剤としてｄ−リモネンを使用して作製した再生スチロールペレットの機械的特性として、引っ張り強度、曲げ強度、衝撃強度及び軟化点を測定した。その結果を表１に示す。
【００５７】
【表１】
2008150615.tif 000003
【００５８】
表１より、再生スチロールペレットの引っ張り強度、曲げ強度、衝撃強度及び軟化点は、いずれも新品のスチロール樹脂と同等の特性を有し、品質が低下していないことがわかった。
【００５９】
実験例２
再生スチロールペレット中の残留溶剤量による再生スチロールペレットの耐熱性の変化を調べた。
【００６０】
ｄ−リモネンに発泡スチロールを３０重量％溶解した溶液を作製し、実験例１と同様にして再生スチロールペレットを作製した。その際、真空チャンバ内の真空度を変化させることにより、再生スチロールペレット中の残留溶剤量を０．０〜１．１％の範囲において変化させ、７種類の再生スチロールペレットを作製し、それぞれの耐熱性を調べた。
【００６１】
耐熱性の評価は、耐熱性の指標であるガラス転移温度Ｔｇを測定することにより行った。
【００６２】
その結果を図３に示す。なお、ガラス転移温度Ｔｇは、１つのサンプルに対して、２回もしくは３回測定している。
【００６３】
図３より、再生スチロールペレット中の残留溶剤量が０．４％を超えると、ガラス転移温度Ｔｇは大きく低下することがわかった。すなわち、再生スチロールペレット中の残留溶剤量が０．４％を超えると、再生スチロールペレットの耐熱性は大きく低下することがわかった。このことより、再生スチロールペレット中の残留溶剤量を０．４％以下に規定することにより、耐熱性に優れた再生スチロールペレットをリサイクルできることがわかった。
【００６４】
実験例３
実験例２と同様に、再生スチロールペレット中の残留溶剤量によるスチロールペレットの耐熱性を調べた。
【００６５】
ｄ−リモネンに、ＴＶキャビネットに使用されているハイインパクトポリスチレンを３０重量％熔解した溶液を作製し、実験例１と同様にして再生スチロールペレットを作製した。その際、真空チャンバ内の真空度を変化させることにより、再生スチロールペレット中の残留溶剤量を０．０４５〜０．６％の範囲において変化させ、５種類の再生スチロールペレットを作製し、それぞれの耐熱性を調べた。
【００６６】
耐熱性の評価は、実験例２と同様にガラス転移温度Ｔｇを測定することにより行った。その結果を図４に示す。
【００６７】
図４より、再生スチロールペレット中の残留溶剤量が０．４％を超えると、ガラス転移温度Ｔｇは大きく低下することがわかった。すなわち、再生スチロールペレット中の残留溶剤量が０．４％を超えると、再生スチロールペレットの耐熱性は大きく低下することがわかった。このことより、再生スチロールペレット中の残留溶剤量を０．４％以下に規定することにより、耐熱性に優れた再生スチロールペレットをリサイクルできることがわかった。
【００６８】
実験例４
ヒンダードフェノール系酸化防止剤の効果を調べた。
ｄ−リモネンに、ポリスチレン（商品名：ＰＳ６８５、旭化成（株）社製）を３０重量％溶解した溶液を作製し、ヒンダードフェノール系酸化防止剤をポリスチレン重量に対して、０．１重量％、０．２重量％及び０．５重量％添加し、各溶液を２３０℃で１時間、空気中において加熱して試料を作製した。ヒンダードフェノール系酸化防止剤は、下記の５種類のものを使用した。
【００６９】
ＩＲＧＡＮＯＸ２４５（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、蒸気圧：  １０−８Ｐａ）
ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、蒸気圧：１０−１０Ｐａ）
ＩＲＧＡＮＯＸ１０７６（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、蒸気圧：１０−７Ｐａ）
ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、蒸気圧：１０−１２Ｐａ）
ＩＲＧＡＮＯＸ３１１４（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、蒸気圧：７×１０−１３Ｐａ）
上記において作製した各試料の分子量を、ゲル透過クロマトグラフィー（ＧＰＣ：Gel  Permeation  Chromatography、以下ＧＰＣと称する。）により測定した。その結果を表２に示す。
【００７０】
【表２】
2008150615.tif 000004
【００７１】
表２より、ヒンダードフェノール系酸化防止剤を添加せずに加熱した試料は、加熱後、ポリスチレンの分子量が８０％減少している。それに対して、ヒンダードフェノール系酸化防止剤を０．１重量％添加した場合は、ポリスチレンの分子量の減少率は、３０〜７０％に抑制されている。また、ヒンダードフェノール系酸化防止剤を０．２重量％添加した場合は、ポリスチレンの分子量の減少率は、４〜４３重量％に抑制されている。そして、ヒンダードフェノール系酸化防止剤を０．５重量％添加した場合は、ポリスチレンの分子量の減少率は、６〜２６％に抑制されている。また、蒸気圧が１０−１２Ｐａ以下であるＩＲＧＡＮＯＸ１３３０及びＩＲＧＡＮＯＸ３１１４は、ポリスチレンの分子量減少防止の効果の高いことがわかった。このことより、ヒンダードフェノール系酸化防止剤をポリスチレン重量に対して０．５重量％以下の範囲で添加することにより、ポリスチレンの分子量の減少を防止することができる、すなわち、ポリスチレンの酸化を防止できることがわかった。
【００７２】
また、上記の試料のガラス転移温度を測定したところ、新品ポリスチレンと同等の結果が得られた。このことより、ヒンダードフェノール系酸化防止剤をポリスチレン重量に対して、０．５重量％まで添加しても、ポリスチレンの耐熱性は、低下しないことがわかった。
【００７３】
次に、ポリスチレン樹脂としてポリスチレン（商品名：ＰＳ６８５、旭化成（株）社製）、有機溶剤としてｄ−リモネンを使用し、ポリスチレンを溶解した溶液にヒンダードフェノール系酸化防止剤ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０をリサイクル１回ごとにポリスチレン重量に対して０．１重量％添加すること以外は実施例１と同様にして１０回リサイクルを行った。その結果、ポリスチレン分子量の減少率は、１０％以下であった。このことより、蒸気圧の低いヒンダードフェノール系酸化防止剤ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０を使用することにより、更に、リサイクル回数を増やすことができ、より資源の有効活用ができることがわかった。
【００７４】
実験例５
ポリスチレン樹脂としてポリスチレン（商品名：ＰＳ６８５、旭化成（株）社製）、有機溶媒としてトルエン（芳香族系有機溶媒）、メチルエチルケトン（ケトン系有機溶媒）、テトラヒドラフラン（エーテル系溶媒）、ピネン、ジペンテン（テルペン系有機溶媒）及び上記溶媒の混合溶液、酸化防止剤としてヒンダードフェノール系酸化防止剤ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０を使用したこと以外は、実験例４と同様にポリスチレンのリサイクルを行った。その結果、リサイクル１０回後のポリスチレンの分子量の減少率は、いずれも２０％以下であった。このことより、上記の有機溶媒を使用してポリスチレンのリサイクルを行った場合においても、ヒンダードフェノール系酸化防止剤ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０を添加することにより、添加しない場合に比べ、リサイクル後のポリスチレンの分子量の減少を防止できることが確認された。
【００７５】
実験例６
家電店から回収した発泡スチロール廃材を、ＤＢＥエステル（沸点：２１０〜２２５℃）、ジメチルサッシネート（沸点：２００℃）及びアジピン酸ジメチル（沸点：約２３０℃）に対して室温（２０℃）において２０重量％溶解した溶液を作製し、実験例１と同様にして再生スチロールペレットを作製した。
【００７６】
その結果、上記いずれの有機溶剤を使用した場合においても、再生スチロールペレット中には残留溶剤量が０．６重量％から１重量％残留し、ガラス転移温度Ｔｇは、約３０℃低下した。
【００７７】
更に、残留溶剤量を低下させるために、真空加熱脱揮の加熱温度を２６０℃に上げて脱揮を行った。その結果、再生スチロールペレット中の残留溶剤量は０．４重量％以下にはならなかった。そして、真空加熱脱揮の加熱温度を２６０℃に上げると、再生スチロールペレットは、熱分解が発生し、分子量が１０％減少し、また、黄色に色が変化した。
【００７８】
したがって、再生スチロールペレットの特性を維持するためには真空加熱脱揮の加熱温度は２６０℃未満とする必要のあること、有機溶剤は沸点が２００℃未満のものを選択する必要のあることがわかった。
【００７９】
実験例７
ポリスチレン樹脂としてポリスチレン（商品名：ＰＳ６８５、旭化成（株）社製）、有機溶剤としてｄ−リモネンを使用し、ポリスチレンを溶解した溶液に蒸気圧が１０−６Ｐａ以上のリン系酸化防止剤及び、硫黄系酸化防止剤をポリスチレン重量に対して、０．１重量％、０．２重量％及び０．５重量％添加したこと以外は、実験例１と同様にして再生スチロールペレットを作製した。リン系酸化防止剤及び、硫黄系酸化防止剤は、下記の３種類のものを使用した。
【００８０】
ＩＲＧＡＮＯＸ１４２５（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、リン系、蒸気圧：１０−２Ｐａ）  
ＩＲＧＡＦＯＳ１６８（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、リン系、
蒸気圧：１０−２Ｐａ）
ＩＲＧＡＮＯＸＰＳ８００（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、硫黄系、蒸気圧：１０−６Ｐａ）
上記において作製した各試料の分子量を、ＧＰＣにより測定した。その結果、いずれの酸化防止剤使用した場合もポリスチレンの分子量の減少率は、３０〜６０％であった。このことより、蒸気圧が１０−６Ｐａ以上のリン系酸化防止剤及び、硫黄系酸化防止剤は、真空加熱工程を実施する場合においては、ほとんど酸化防止効果が得られないことがわかった。
【００８１】
次に、実験例８乃至実験例１５に難燃剤入りスチロール樹脂廃材のリサイクル方法の実験例を示す。
【００８２】
実験例８
各種有機溶剤の難燃剤入りスチロール樹脂の溶解性を調べた。デカブロモジフェニルエーテル（臭素系難燃剤）を１０重量％含有したＴＶキャビネット廃材である難燃剤入りスチロール樹脂廃材を、トルエン（沸点：１０１℃）、メチルエチルケトン（沸点：８０℃）、エチルベンゼン（沸点：１３６℃）、テトラヒドロフラン（沸点：６５℃）、ｄ−リモネン（沸点：１７５℃）、ジペンテン（沸点：１７０〜１８０℃）に対して室温（２０℃）において３０重量％ずつ溶解した。その結果、いずれの有機溶剤も２０重量％以上の良好な溶解性を示し、特に、トルエン、エチルベンゼン、ｄ−リモネン、ジペンテンは３０重量％以上の良好な溶解能力を示した。
【００８３】
次に、上記の難燃剤入りスチロール樹脂廃材のリサイクルを行った。
【００８４】
まず、デカブロモジフェニルエーテル（臭素系難燃剤）を１０重量％含有したＴＶキャビネット廃材である難燃剤入りスチロール樹脂廃材を１ｃｍ程度に粗粉砕した。更に、有機溶剤への溶解速度を向上させるために、メッシュミル（ホーライ（株）製）により微粉砕した。
【００８５】
次に、微粉砕した難燃剤入りスチロール樹脂廃材を、トルエン、ｄ−リモネン及びジペンテンに対して３０重量％となるように、攪拌機、温度調整機能付き溶解タンク（三菱化工機（株）製）を用いて溶解して、溶解液を作製した。
【００８６】
次に、溶解液を６０℃の状態で、分離板付きデカンターセントリフュージ（三菱化工機（株）製ＤＺ２０Ｖ型デカンター、遠心力：３５００Ｇ）を用いて遠心分離により、不溶解成分である臭素系難燃剤等を連続的に除去した。
【００８７】
次に、難燃剤を除去した溶解液をバックフィルタ（孔径：約１００ミクロン）に通した後、真空加熱脱揮装置（商品名：ハイビスカスエバポレ−タ、三井造船（株）製）を有するリサイクル実験プラントにおいて脱揮処理し、再生スチロールペレットを作製した。真空加熱脱揮は、下記の条件において行った。
【００８８】
真空加熱脱揮条件
真空チャンバ内の気相温度：２４０℃
熱媒体温度：２５０℃
真空度：３０Ｔｏｒｒ
溶液供給流量：５０リットル／分
その結果、再生スチロールペレット中の残留溶剤量は、いずれの場合も０．１重量％以下であった。また、再生スチロールペレット中の残留難燃剤量は、トルエンの場合は１．５重量％、ｄ−リモネンの場合は１重量％、ジペンテンの場合は１重量％であった。また、再生スチロールペレットの分子量の減少率は、トルエンの場合は１５％以内、ｄ−リモネンの場合は１０％以内、ジペンテンの場合は１０％以内であった。そして、機械的特性として、引っ張り強度、曲げ強度、衝撃強度及び軟化点を測定したが、衝撃強度が新品材料と比べて約１０％低下した以外は、新品材料と同等の特性を有し、品質が低下していないことがわかった。図５にｄ−リモネンの場合の再生スチロールペレット中の残留難燃剤量と、分子量及び衝撃強度との関係を示す。図５より、再生スチロールペレット中の残留難燃剤量が１重量％以内であれば、分子量減少率は１０％以内となり、衝撃強度の減少率も１０％以内となる。しかし、残留難燃剤量が１重量％を超え、１．５重量％になると、衝撃強度の減少率は大きくなる。これは、主として難燃剤中に含まれるハロゲン成分によるゴム成分などの分解が顕著になるためと考えられる。したがって、再生スチロール樹脂の材料特性を良好に維持するためには、再生スチロールペレット中の残留難燃剤量を１重量％以内に抑えることが必要であることがわかった。
【００８９】
実験例９
再生スチロールペレット中の残留溶剤量による再生スチロールペレットの耐熱性の変化を調べた。
【００９０】
ｄ−リモネンに実験例８で用いた難燃剤入りスチロール樹脂廃材を３０重量％溶解した溶液を作製し、実験例８と同様にして再生スチロールペレットを作製した。その際、真空チャンバ内の真空度を変化させることにより、再生スチロールペレット中の残留溶剤量を０．０４５重量％、０．１重量％、０．１５重量、０．３５重量％、０．４重量％、０．４５重量％、０．５重量％０．６重量％に調整し、８種類の再生スチロールペレットを作製してそれぞれの耐熱性を調べた。
【００９１】
耐熱性の評価は、耐熱性の指標であるガラス転移温度Ｔｇを測定することにより行った。
【００９２】
その結果、再生スチロールペレット中の残留溶剤量が０．０４５重量％、０．１重量％、０．１５重量％、０．３５重量％及び０．４重量％の場合においては、新品材料とほぼ同等のガラス転移温度を示し、再生スチロールペレットの耐熱性は、良好に維持されていることがわかった。それに対して、再生スチロールペレット中の残留溶剤量が０．６重量％の場合のガラス転移温度は、新品材料に比べて約１０℃低下し、再生スチロールペレットの耐熱性が低下していることがわかった。このことより、再生スチロールペレットの耐熱性を良好に維持するためには、再生スチロールペレット中の残留溶剤量を０．４重量％以下に規定することが必要であることがわかった。
【００９３】
実験例１０
デカブロモジフェニルエーテル（臭素系難燃剤）を１０重量％含有したＴＶキャビネット廃材である難燃剤入りスチロール樹脂廃材を１ｃｍ程度に粗粉砕した。更に、有機溶剤への溶解速度を向上させるために、メッシュミル（ホーライ（株）製）により微粉砕した。
【００９４】
次に、微粉砕した難燃剤入りスチロール樹脂廃材を、ｄ−リモネンに対して２０重量％となるように、攪拌機、温度調整機能付き溶解タンク（三菱化工機（株）社製）を用いて溶解して、溶解液を作製した。
【００９５】
次に、溶解液を６０℃の状態で、分離板付きデカンターセントリフュージ（三菱化工機（株）製ＤＺ２０Ｖ型デカンター、遠心力：３５００Ｇ）を用いて遠心分離により、不溶解成分である臭素系難燃剤等を連続的に除去した。遠心分離を施された溶解液を乾燥させたところ、乾燥後の難燃剤入りスチロール樹脂中の残留難燃剤量は、約１重量％であった。
【００９６】
次に、臭素系難燃剤除去を施された溶解液を４個の溶解タンクに入れ、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール及びペンタノ−ルを溶解液の量に対して３０体積％混合し、スチロール樹脂成分を沈殿させた。そして、ゲル状となっているスチロール樹脂沈殿物を真空加熱脱揮装置（商品名：ハイビスカスエバポレ−タ、三井造船（株）製）を有するリサイクル実験プラントにおいて脱揮処理し、再生スチロールペレットを作製した。真空加熱脱揮は、下記の条件において行った。
【００９７】
真空加熱脱揮条件
真空チャンバ内の気相温度：２４０℃
熱媒体温度：２５０℃
真空度：３０Ｔｏｒｒ
沈殿物供給量：５０リットル／ｈ
その結果、難燃剤除去率は、混合した低級アルコールにより異なり、エタノール及びイソプロピルアルコールを混合した場合は、それぞれ８０％、ブタノール及びペンタノ−ルを混合した場合は、それぞれ９０％であった。そして、再生スチロールペレット中の残留難燃剤量は、いずれの場合も０．１〜０．２重量％に低減できた。また、スチロール樹脂の収率は６０％であった。これにより、低級アルコールを混合することによる難燃剤除去効果が確認できた。そして、その中でも、ブタノール及びペンタノールは難燃剤量除去効果の高いことがわかった。
【００９８】
再生スチロールペレット中の残留溶剤量は、いずれの場合も０．１重量％以下であった。再生スチロール樹脂の分子量の減少率は、いずれの場合も５％以下であった。機械的特性として、引っ張り強度、曲げ強度、衝撃強度及び軟化点を測定したところ、いずれの特性も全ての場合において新品材料と同等であった。このことより、スチロール樹脂を有機溶剤に溶解した溶解液に低級アルコールを混合して難燃剤除去処理を行った場合においても新品材料と同等の材料特性を有する再生スチロール樹脂をリサイクルできることが確認された。
【００９９】
実験例１１
実験例１０で得られたスチロール樹脂のもち状の沈殿物を、真空加熱が可能な１軸スクリュー押し出し機を有するリサイクル実験プラントにおいて脱揮処理し、再生スチロールペレットを作製した。真空加熱脱揮は、下記の条件において行った。
【０１００】
真空加熱脱揮条件
熱媒体温度：２５０℃
真空度：３０Ｔｏｒｒ
沈殿物供給量：５０Ｋｇ／ｈ
その結果、再生スチロールペレット中の残留溶剤量は、いずれの場合も０．４重量％以下であった。また、再生スチロールペレットの分子量の減少率は、いずれの場合も５％以下であった。そして、機械的特性として、引っ張り強度、曲げ強度、衝撃強度及び軟化点を測定したところ、いずれの場合も新品材料と同等の特性を有し、品質が良好に維持されていることがわかった。このことより、低級アルコールを添加することにより沈殿したスチロール樹脂沈殿物がもち状に固まっている場合は、真空加熱脱揮装置及びギアポンプを使用しなくても、真空加熱が可能なスクリュー押し出し機により有機溶剤の脱揮及びスチロール樹脂の押し出しが可能であることがわかった。
【０１０１】
実験例１２
実験例１０と同様にして、デカブロモジフェニルエーテル（臭素系難燃剤）を１０重量％含有したＴＶキャビネット廃材である難燃剤入りスチロール樹脂廃材をｄ−リモネンに対して１５重量％溶解した溶解液を作製した。
【０１０２】
次に、溶解液を室温で、遠心分離機（（株）クボタ製、マイクロミニ遠心機、遠心力：１００００Ｇ）を用いて不溶解成分である臭素系難燃剤等を連続的に除去した。遠心分離を施された溶解液を乾燥させたところ、乾燥後の難燃剤入りスチロール樹脂中の残留難燃剤量は、約１重量％であった。
【０１０３】
次に、臭素系難燃剤除去を施された溶解液を３個の溶解タンクに入れ、イソプロピルアルコール、ブタノール及びペンタノ−ルを溶解液の量に対して５０体積％混合し、スチロール樹脂成分を沈殿させた。そして、ゲル状となっているスチロール樹脂沈殿物を真空加熱脱揮装置（商品名：ハイビスカスエバポレ−タ、三井造船（株）製）を有するリサイクル実験プラントにおいて脱揮処理し、再生スチロールペレットを作製した。真空加熱脱揮は、下記の条件において行った。
【０１０４】
真空加熱脱揮条件
真空チャンバ内の気相温度：２４０℃
熱媒体温度：２５０℃
真空度：３０Ｔｏｒｒ
沈殿物供給量：５０リットル／ｈ
その結果、難燃剤除去率は、混合した低級アルコールにより異なり、イソプロピルアルコールを混合した場合は、８０％、ブタノール及びペンタノ−ルを混合した場合は、それぞれ７０％であった。そして、再生スチロールペレット中の残留難燃剤量は、いずれの場合も０．３重量％に低減できた。また、スチロール樹脂の収率は９５％に向上した。これにより、低級アルコールを混合することによる難燃剤除去効果が確認できた。そして、低級アルコールの混合量を５０体積％に増やすことによる難燃剤の除去効果及びスチロール樹脂の収率が向上することがわかった。
【０１０５】
再生スチロールペレット中の残留溶剤量は、いずれの場合も０．１重量％であった。再生スチロール樹脂の分子量の減少率は、いずれの場合も５％以下であった。機械的特性として、引っ張り強度、曲げ強度、衝撃強度及び軟化点を測定したところ、いずれの特性も全ての場合において新品材料と同等であった。このことより、スチロール樹脂を有機溶剤に溶解した溶解液に低級アルコールを混合して難燃剤除去処理を行った場合においても新品材料と同等の材料特性を有する再生スチロール樹脂をリサイクルできることが確認された。
【０１０６】
実験例１３
ヘキサブロモシクロドデカン（臭素系難燃剤）を２重量％含んだ建材用難燃剤入り発泡スチロール廃材を約２２０℃に加熱された一軸押し出し機に装入し、再生スチロールペレットとした。その結果、加熱時に酸素による酸化及び臭素系難燃剤の分解物に起因するスチロール樹脂の分解が生じたため、再生スチロールペレットの分子量は約４０％減少し、ガラス転移温度の低下が約１０℃となり、耐熱性が低下した。また、機械的特性は、引っ張り強度が２０％、衝撃強度が約３０％低下した。このことより、加熱は、真空中において行う必要があること、及び難燃剤入り発泡スチロール廃材をリサイクルする際は、難燃剤を除去する必要があることがわかった。
【０１０７】
実験例１４
デカブロモジフェニルエーテル（臭素系難燃剤）を１０重量％含んだＴＶキャビネット廃材である難燃剤入りスチロール樹脂廃材を１ｃｍ程度に粗粉砕した。更に、有機溶剤への溶解速度を向上させるために、メッシュミル（ホーライ（株）製）により微粉砕した。
【０１０８】
次に、微粉砕した難燃剤入りスチロール樹脂廃材を、ＤＢＥエステル（沸点：２１０〜２２５℃）に対して２０重量％となるように、攪拌機、温度調整機能付き溶解タンク（三菱化工機（株）製）を用いて溶解して、溶解液を作製した。
【０１０９】
そして、難燃剤を除去しないこと以外は、実験例８と同様にして再生スチロールペレットを作製した。
【０１１０】
その結果、再生スチロールペレット中の残留溶剤量は、０．６重量％以下であり、ガラス転移温度は、約３０℃低下した。
【０１１１】
更に、残留溶剤量を低下させるために、真空加熱脱揮の加熱温度を２６０℃に上げて脱揮を行った。その結果、再生スチロールペレット中の残留溶剤量は０．４重量％以下にはならなかった。そして、真空加熱脱揮の加熱温度を２６０℃に上げると、難燃剤の熱分解、スチロール樹脂の劣化が激しくなり、分子量が約３０％減少し、また、濃黄色に色が変化した。このことより、再生スチロールペレットの特性を維持するためには真空加熱脱揮の加熱温度は２６０℃未満とすること、有機溶剤は沸点が２００℃未満のものを選択する必要のあること、及び難燃剤入りスチロール樹脂をリサイクルするためには難燃剤を除去する必要のあることがわかった。
【０１１２】
実験例１５
ヘキサブロモシクロドデカン（臭素系難燃剤）を５重量％含んだ建材用難燃剤入り発泡スチロール廃材を１ｃｍ程度に粗粉砕した。更に、有機溶剤への溶解速度を向上させるために、メッシュミル（ホーライ（株）製）により微粉砕した。
【０１１３】
次に、微粉砕した難燃剤入りスチロール樹脂廃材を、ｄ−リモネンに対して３０重量％となるように、攪拌機、温度調整機能付き溶解タンク（三菱化工機（株）製）を用いて溶解して、溶解液を作製した。
【０１１４】
そして、難燃剤を除去しないこと以外は、実験例８と同様にして再生スチロールペレットを作製した。
【０１１５】
その結果、再生スチロールペレット中の残留溶剤量は、０．１重量％以下であったが、臭素系難燃剤の分解物に起因するスチロール樹脂の分子量の減少率は、約２０％であった。また、スチロール樹脂中に不純物が約２％生成し、ガラス転移温度、すなわち、耐熱性は１０℃低下し、衝撃強度は約３０％低下した。このことより、再生スチロールペレットの特性を維持して難燃剤入り発泡スチロールをリサイクルするためには難燃剤を除去する必要のあることがわかった。
【０１１６】
以上、実験例を挙げて説明したが、本発明は上記の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【０１１７】
例えば、上述した実施の形態によれば、再生スチロール樹脂中の残留溶剤量を効果的に低減させ、また、リサイクル工程中におけるスチロール樹脂の酸化を防止する処理方法を提供し、これにより、高品質な再生スチロール樹脂をリサイクルすることが可能なリサイクル方法を提供することができる。
【０１１８】
具体的には、スチロール樹脂廃材を、常温において１５重量％以上の溶解力を有し、かつ沸点が２００℃未満である有機溶剤に溶解し、異物除去を施した後、真空加熱脱揮して有機溶剤を除去することによりスチロール樹脂中の残留溶剤量を０．４重量％以下とし、再生スチロール樹脂としてリサイクルする。スチロール樹脂廃材を、常温において１５重量％以上の溶解力を有し、かつ沸点が２００℃未満である有機溶剤に溶解するため、使用する有機溶剤の量が少なくなり、また、作業効率が向上する。そして、スチロール樹脂中の残留溶剤量を０．４重量％以下とすることで、再生スチロール樹脂の耐熱性、引っ張り強度等の材料特性が良好に維持される。
【０１１９】
ここで、有機溶剤は、ハロゲンを含まないことが好ましい。また、異物除去を施したスチロール樹脂廃材溶解液にヒンダードフェノール系酸化防止剤をスチロール樹脂廃材重量に対して０．０１〜０．５重量％添加し、２６０℃未満の加熱温度において真空加熱脱揮することが好ましい。また、ヒンダードフェノール系酸化防止剤は、２０℃における蒸気圧が１０−７Ｐａ以下であることが好ましい。有機溶剤は、ｄ−リモネンを９５体積％以上含むことが好ましい。また、スチロール樹脂廃材が、発泡スチロール廃材であることが好ましい。また、スチロール樹脂廃材が、ハイインパクトスチロール廃材であることが好ましい。
【０１２０】
このように、スチロール樹脂廃材を、常温において１５重量％以上の溶解力を有し、かつ沸点が２００℃未満である有機溶剤に溶解するため、使用する有機溶剤の量が少なくなり、また、作業効率が向上する。そして、スチロール樹脂中の残留溶剤量を０．４重量％以下とすることで、耐熱性、引っ張り強度等の材料特性を良好に維持することが可能である。これにより、高品質な再生スチロールをリサイクルすることが可能である。
【０１２１】
したがって、再生スチロール樹脂の付加価値、用途を拡大することができ、廃棄物低減、省資源、省エネルギー等、環境保全への効果は多大である。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明に係るスチロール樹脂廃材のリサイクル方法の一例のフロー図である。
【図２】本発明に係る難燃剤入りスチロール樹脂廃材のリサイクル方法の一例のフロー図である。
【図３】再生スチロール樹脂中の残留リモネン量とガラス転移温度との関係を示した特性図である。
【図４】再生スチロール樹脂中の残留リモネン量とガラス転移温度との関係を示した特性図である。
【図５】再生スチロール樹脂中の残留難燃剤量と、分子量及び衝撃強度との関係を示した特性図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１  スチロール樹脂廃材、１１  再生ペレット、２１  難燃剤入りスチロール樹脂廃材、３０  再生ペレット
【図１】
2008150615.tif 000005
【図２】
2008150615.tif 000006
【図３】
2008150615.tif 000007
【図４】
2008150615.tif 000008
【図５】
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