(57)【要約】【課題】分解処理時間を大幅に短縮することができる廃プラスチックから有用物を回収できる方法を提供する。【解決手段】廃プラスチックから有用物を回収するに際して、廃プラスチックと、一価のアルコール類または一価のフェノール類とが存在する溶液中にて、分解を促進する触媒として下記の一般式で表される常温で液体であると共に、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の少なくとも１つが炭素数１〜４の直鎖のアルキル基であり、且つ条件１または条件２の構造を満たす第三級アミンを用いる。Ｎ・（−Ｒ１）・（−Ｒ２）・（−Ｒ３）（条件１）Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３のとき、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３が炭素数１〜５の直鎖のアルキル基かつ／または枝分かれしたアルキル基。（条件２）Ｒ１＝Ｒ２≠Ｒ３またはＲ１≠Ｒ２≠Ｒ３のとき、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３が炭素数１〜８の直鎖のアルキル基かつ／または枝分かれしたアルキル基。【選択図】　図１
2004051620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックから有用物を回収する有用物回収方法において、
前記廃プラスチックと、一価のアルコール類または一価のフェノール類とが存在する溶液中にて、分解を促進する触媒として下記の一般式［式１］で表される常温で液体であると共に、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の少なくとも１つが炭素数１〜４の直鎖のアルキル基であり、且つ下記の条件１または条件２の構造を満たす第三級アミンを加え、前記廃プラスチック中の前記ポリカーボネート樹脂を化学的に分解する工程と、分解生成物を有用物として回収する工程とからなることを特徴とする廃プラスチックからの有用物回収方法。
2004051620.tif 000023
（条件１）Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３のとき、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３が炭素数１〜５の直鎖のアルキル基かつ／または枝分かれしたアルキル基。
（条件２）Ｒ１＝Ｒ２≠Ｒ３　　または　　Ｒ１≠Ｒ２≠Ｒ３のとき、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３が炭素数１〜８の直鎖のアルキル基かつ／または枝分かれしたアルキル基。
【請求項２】
ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックから有用物を回収する有用物回収方法であって、前記廃プラスチックと、一価のアルコール類または一価のフェノール類とが存在する溶液中にて、分解を促進する触媒として下記の一般式［式２］で表される常温で液体である第三級アミンを加え、前記廃プラスチック中の前記ポリカーボネート樹脂を化学的に分解する工程と、分解生成物を有用物として回収する工程とからなる廃プラスチックからの有用物回収方法において、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のうち、１つまたは２つがシクロヘキシル基であり、かつ残りが炭素数１〜４のアルキル基であることを特徴とする廃プラスチックからの有用物回収方法。
2004051620.tif 000024
【請求項３】
ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックから有用物を回収する有用物回収方法であって、前記廃プラスチックと、一価のアルコール類または一価のフェノール類とが存在する溶液中にて、分解を促進する触媒として下記の一般式［式３］で表される常温で液体である第三級アミンを加え、前記廃プラスチック中の前記ポリカーボネート樹脂を化学的に分解する工程と、分解生成物を有用物として回収する工程とからなる廃プラスチックからの有用物回収方法において、
前記第三級アミンの沸点は、前記一価のアルコール類または一価のフェノール類と前記ポリカーボネート樹脂の一部とが反応して得られる炭酸誘導体の沸点より低いことを特徴とする廃プラスチックからの有用物回収方法。
2004051620.tif 000025
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は炭化水素
【請求項４】
ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックから有用物を回収する有用物回収方法であって、前記廃プラスチックと、一価のアルコール類または一価のフェノール類とが存在する溶液中にて、分解を促進する触媒として下記の一般式［式４］で表される常温で液体である第三級アミンを加え、前記廃プラスチック中の前記ポリカーボネート樹脂を化学的に分解する工程と、分解生成物を有用物として回収する工程とからなる廃プラスチックからの有用物回収方法において、
前記第三級アミンを、廃ポリカーボネート樹脂中の繰り返し単位の分子量から計算した炭酸エステル基のモル数の０．１倍モル以上用いたことを特徴とする廃プラスチックからの有用物回収方法。
2004051620.tif 000026
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は炭化水素
【請求項５】
ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックから有用物を回収する有用物回収方法であって、前記廃プラスチックと、一価のアルコール類または一価のフェノール類とが存在する溶液中にて、分解を促進する触媒として下記の一般式［式５］で表される常温で液体である第三級アミンを加え、前記廃プラスチック中の前記ポリカーボネート樹脂を化学的に分解する工程と、分解生成物を有用物として回収する工程とからなる廃プラスチックからの有用物回収方法において、
前記一価のアルコール類または一価のフェノール類を、廃ポリカーボネート樹脂中の繰り返し単位の分子量から計算した炭酸エステル基のモル数の２倍モル以上用いたことを特徴とする廃プラスチックからの有用物回収方法。
2004051620.tif 000027
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は炭化水素
【請求項６】
ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックから有用物を回収する有用物回収方法であって、前記廃プラスチックと、一価のアルコール類または一価のフェノール類とが存在する溶液中にて、分解を促進する触媒として下記の一般式［式６］で表される常温で液体である第三級アミンを加え、前記廃プラスチック中の前記ポリカーボネート樹脂を化学的に分解する工程と、分解生成物を有用物として回収する工程とからなる廃プラスチックからの有用物回収方法において、
前記一価のアルコール類または一価のフェノール類を、廃ポリカーボネート樹脂中の繰り返し単位の分子量から計算した炭酸エステル基のモル数の２倍モル以上用い、かつ第三級アミンのモル量と一価のアルコール類または一価のフェノール類のモル量の比、モル比（アミン／一価のアルコール類または一価のフェノール類）が０．００５以上としたことを特徴とする廃プラスチックからの有用物回収方法。
2004051620.tif 000028
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は炭化水素
【請求項７】
ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックから有用物を回収する有用物回収方法において、
前記廃プラスチックと、一価のアルコール類または一価のフェノール類と、分解を促進する触媒として下記の一般式［式７］で表される常温で液体である第三級アミンとを混合し、該混合物を密閉容器中で加熱することによって前記廃プラスチック中の前記ポリカーボネート樹脂を化学的に分解する工程と、
分解生成物を有用物として回収する工程と、
からなることを特徴とする廃プラスチックからの有用物回収方法。
2004051620.tif 000029
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は炭化水素
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックから有用化学原料である有用物を回収する有用物回収方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、石油化学工業の発展とプラスチック合成、加工技術の進歩に伴い、種々のプラスチック製品が大量に生産され、これに伴って使用済みのプラスチック製品を産業廃棄物や一般廃棄物として排出される廃プラスチックの量も、急速に増加してきた。例えば平成１２年の我が国における廃プラスチックの量は年間１０００万トンを超えるに至った。更に、この廃プラスチックの量の増加傾向は続いており、廃プラスチックの処分問題は深刻化しつつある。
現在、このような廃プラスチックの５０％前後は単純焼却や埋立によって処分されている。しかしながら、燃焼熱カロリーの高い廃プラスチックを通常のゴミ焼却場で焼却処分すると、異常燃焼し、焼却炉の炉体等を傷めるという問題がある。そして、廃プラスチックを単純焼却することで、大気中に放出される炭酸ガスが増加し、地球温暖化という観点からも問題がある。
【０００３】
一方、廃プラスチックを埋立によって処分する場合には、廃プラスチックは軽くてかさばるため、廃棄物の中でも大きな容積を占め、埋め立て地などの廃棄物最終処分場の用地不足が切迫化してきた現在、将来に亘ってこのような処分方法を続けることは困難である。
従って、廃棄物処理という地球環境の観点からも、また資源（原油）の枯渇という地球資源の観点からも廃棄されたプラスチックをもう一度再利用（リサイクル）することが非常に重要になってきた。
【０００４】
この廃プラスチックのリサイクル方法は、▲１▼廃プラスチックをそのまま再利用するマテリアルリサイクル、▲２▼廃プラスチックをモノマーへ解重合したり、化学的に分解して有用化学原料として回収するケミカルリサイクル、▲３▼廃プラスチックを熱エネルギーとして回収するサーマルリサイクルなどに大別できる。
これら複数のリサイクル方法のうちで、サーマルリサイクルはプラスチックを石油燃料の代替とする、と言う位置づけであり、単純焼却とたいして相違がなく、エネルギー変換効率も余り良くない。また焼却によって地球温暖化ガス（炭酸ガス）を放出するという問題が残り、最も好ましいリサイクル方法とは言えない。
【０００５】
一方マテリアルリサイクルは、廃プラスチックスチックをプラスチックとして再利用するため、エネルギー的には、好ましい方法である。しかしながら、廃プラスチックは他の無機金属材料と複合化された製品も多く、再利用する場合には、これらの不必要なものを除去処理しなければならない問題がある。また再処理工程、再成形工程で受ける熱履歴等で当初そのプラスチックが持っていた物性が劣化したり、着色などの問題がある。このため再利用の用途が限られてしまうという問題がある。
これに対して、ケミカルリサイクルは、廃プラスチックを化学的に分解して化学原料に戻し、新たな合成樹脂や化成品を新規に合成することから、広範囲な用途に利用でき、最近注目され始めている。
【０００６】
そこで、上記したケミカルリサイクルの方法を適用して、光ディスクなどに良く用いられているポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックを化学的に分解して、モノマー等の有用化学原料を回収する廃プラスチックからの有用物回収方法が盛んに研究されており、いくつかの特許が提案されている。例えば、特公平６−２５０８６号公報（特許文献１）に開示されたスクラップポリエステルからの二価フェノール回収方法では、ポリカーボネート樹脂にアンモニア水と有機溶媒として塩化アルキルを加え、この溶液を撹拌すると化学的な分解が起こり、これにより有用物であるビスフェノールＡと尿素が得られることが示されている。また特開２００１−３０２５７３号公報（特許文献２）には、廃ポリカーボネート樹脂を、第１級アミンが存在する溶液中にて化学的に分解し、ビスフェノールＡ及び尿素誘導体を有用化学原料として回収する方法が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特公平６−２５０８６号公報（第２−第５頁）
【特許文献２】
特開２００１−３０２５７３号公報（第３−第５頁）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術は、廃ポリカーボネートの分解剤としてアンモニアや第１級アミンを使用しており、ポリカーボネート樹脂の炭酸エステル結合が切断されるときアンモニアや第１級アミン自体も反応して尿素や尿素誘導体に化学変化してしまう。このため分解剤を回収して、さらに次の廃ポリカーボネート樹脂の分解剤に再利用することができないという問題点がある。
また、上記従来技術の分解生成物のうち、一方のビスフェノールＡはポリカーボネート樹脂やエポキシ樹脂を合成するためのモノマーとして非常に有用で工業的にも大量に使われている。しかしながら、他方の分解生成物である尿素および尿素誘導体は、ビスフェノールＡと比べると工業的用途が限られ、付加価値は低い。このため有効利用するためには、得られた尿素および尿素誘導体を原料に、更に付加価値の高い物質に合成する必要がある。このため更に処理プロセスが必要になり、より少ないエネルギー、より少ないプロセスでリサイクルすると言う観点からは問題があった。
【０００９】
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものであり、本発明の目的は、ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックを大量にリサイクル処理するために、廃プラスチックの分解反応終了後、第三級アミンを回収可能にすると共に、分解処理時間を大幅に短縮することができる廃プラスチックから有用物を回収できる方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックから有用物を回収する有用物回収方法において、前記廃プラスチックと、一価のアルコール類または一価のフェノール類とが存在する溶液中にて、分解を促進する触媒として下記の一般式［式１］で表される常温で液体であると共に、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の少なくとも１つが炭素数１〜４の直鎖のアルキル基であり、且つ下記の条件１または条件２の構造を満たす第三級アミンを加え、前記廃プラスチック中の前記ポリカーボネート樹脂を化学的に分解する工程と、分解生成物を有用物として回収する工程とからなることを特徴とする廃プラスチックからの有用物回収方法である。
【００１１】
2004051620.tif 000003
【００１２】
（条件１）Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３のとき、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３が炭素数１〜５の直鎖のアルキル基かつ／または枝分かれしたアルキル基。
（条件２）Ｒ１＝Ｒ２≠Ｒ３　　または　　Ｒ１≠Ｒ２≠Ｒ３のとき、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３が炭素数１〜８の直鎖のアルキル基かつ／または枝分かれしたアルキル基。
【００１３】
請求項２に係る発明は、ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチック
から有用物を回収する有用物回収方法であって、前記廃プラスチックと、一価のアルコール類または一価のフェノール類とが存在する溶液中にて、分解を促進する触媒として下記の一般式［式２］で表される常温で液体である第三級アミンを加え、前記廃プラスチック中の前記ポリカーボネート樹脂を化学的に分解する工程と、分解生成物を有用物として回収する工程とからなる廃プラスチックからの有用物回収方法において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のうち、１つまたは２つがシクロヘキシル基であり、かつ残りが炭素数１〜４のアルキル基であることを特徴とする廃プラスチックからの有用物回収方法である。
【００１４】
2004051620.tif 000004
【００１５】
請求項３に係る発明は、ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックから有用物を回収する有用物回収方法であって、前記廃プラスチックと、一価のアルコール類または一価のフェノール類とが存在する溶液中にて、分解を促進する触媒として下記の一般式［式３］で表される常温で液体である第三級アミンを加え、前記廃プラスチック中の前記ポリカーボネート樹脂を化学的に分解する工程と、分解生成物を有用物として回収する工程とからなる廃プラスチックからの有用物回収方法において、前記第三級アミンの沸点は、前記一価のアルコール類または一価のフェノール類と前記ポリカーボネート樹脂の一部とが反応して得られる炭酸誘導体の沸点より低いことを特徴とする廃プラスチックからの有用物回収方法である。
【００１６】
2004051620.tif 000005
【００１７】
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は炭化水素
請求項４に係る発明は、ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックから有用物を回収する有用物回収方法であって、前記廃プラスチックと、一価のアルコール類または一価のフェノール類とが存在する溶液中にて、分解を促進する触媒として下記の一般式［式４］で表される常温で液体である第三級アミンを加え、前記廃プラスチック中の前記ポリカーボネート樹脂を化学的に分解する工程と、分解生成物を有用物として回収する工程とからなる廃プラスチックからの有用物回収方法において、前記第三級アミンを、廃ポリカーボネート樹脂中の繰り返し単位の分子量から計算した炭酸エステル基のモル数の０．１倍モル以上用いたことを特徴とする廃プラスチックからの有用物回収方法である。
【００１８】
2004051620.tif 000006
【００１９】
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は炭化水素
請求項５に係る発明は、ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックから有用物を回収する有用物回収方法であって、前記廃プラスチックと、一価のアルコール類または一価のフェノール類とが存在する溶液中にて、分解を促進する触媒として下記の一般式［式５］で表される常温で液体である第三級アミンを加え、前記廃プラスチック中の前記ポリカーボネート樹脂を化学的に分解する工程と、分解生成物を有用物として回収する工程とからなる廃プラスチックからの有用物回収方法において、前記一価のアルコール類または一価のフェノール類を、廃ポリカーボネート樹脂中の繰り返し単位の分子量から計算した炭酸エステル基のモル数の２倍モル以上用いたことを特徴とする廃プラスチックからの有用物回収方法である。
【００２０】
2004051620.tif 000007
【００２１】
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は炭化水素
請求項６に係る発明は、ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックから有用物を回収する有用物回収方法であって、前記廃プラスチックと、一価のアルコール類または一価のフェノール類とが存在する溶液中にて、分解を促進する触媒として下記の一般式［式６］で表される常温で液体である第三級アミンを加え、前記廃プラスチック中の前記ポリカーボネート樹脂を化学的に分解する工程と、分解生成物を有用物として回収する工程とからなる廃プラスチックからの有用物回収方法において、前記一価のアルコール類または一価のフェノール類を、廃ポリカーボネート樹脂中の繰り返し単位の分子量から計算した炭酸エステル基のモル数の２倍モル以上用い、かつ第三級アミンのモル量と一価のアルコール類または一価のフェノール類のモル量の比、モル比（アミン／一価のアルコール類または一価のフェノール類）が０．００５以上としたことを特徴とする廃プラスチックからの有用物回収方法である。
【００２２】
2004051620.tif 000008
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は炭化水素
【００２３】
請求項７に係る発明は、ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックから有用物を回収する有用物回収方法において、前記廃プラスチックと、一価のアルコール類または一価のフェノール類と、分解を促進する触媒として下記の一般式［式７］で表される常温で液体である第三級アミンとを混合し、該混合物を密閉容器中で加熱することによって前記廃プラスチック中の前記ポリカーボネート樹脂を化学的に分解する工程と、分解生成物を有用物として回収する工程と、からなることを特徴とする廃プラスチックからの有用物回収方法である。
2004051620.tif 000009
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は炭化水素
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る廃プラスチックからの有用物回収方法の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
［第１の発明］
まず、第１の発明について説明する。
図１は本発明において共通に発生する反応式を示す図である。
第１の発明に係るポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックからの有用物回収方法では、ポリカーボネート樹脂と、一価のアルコール類または一価のフェノール類と、第三級アミンが存在する溶液中にて、廃プラスチック中のポリカーボネート樹脂を化学的に分解して、有用化学原料として高純度のビスフェノールＡと炭酸エステルが主として得られるものである。即ち、図１に示すように、ポリカーボネート樹脂のエステル部分が一価のアルコール類または一価のフェノール類とエステル交換反応により、化学的な分解が起こり、ビスフェノールＡと炭酸エステルが分解生成物として主として得られるとき、分解反応を促進させる触媒として特定の第三級アミンを加えたことを特徴とするものである。尚、この図１に示す反応は、後述する他の発明についても共通するものである。
【００２５】
第三級アミンは、ポリカーボネート樹脂が一価のアルコール類または一価のフェノール類とエステル交換反応で分解するときに触媒として分解に関与するが、第三級アミン自身はポリカーボネートや一価のアルコール類または一価のフェノール類と反応して他の物質に化学変化することはなく、分解反応後においても分解生成物液中にそのまま残っている。
このためポリカーボネート樹脂の分解生成物である、工業的に利用価値の高いビスフェノールＡと炭酸エステルは、有用化学原料として回収・再利用するとともに、化学変化しないで残っている第三級アミンは、分解生成物液中から回収して再度、廃ポリカーボネート樹脂の分解触媒として再利用できる。
【００２６】
本発明者らは、種々の第三級アミンを触媒に用いてポリカーボネート樹脂の分解実験を行い、分解に要する処理時間を検討した結果、第三級アミンの中でも下記［式１］に示したＲ１、Ｒ２、Ｒ３がＲ１＝Ｒ２＝Ｒ３のとき炭素数１〜５の直鎖のアルキル基かつ／または枝分かれしたアルキル基を持つ常温で液体である第三級アミンを用いると分解時間を短縮する傾向であることがわかった。このような第三級アミンの例としては、トリエチルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリイソプロピルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン、トリイソブチルアミン、トリ−ｎ−ペンチルアミンなどが挙げられる。
【００２７】
2004051620.tif 000010
【００２８】
またＲ１＝Ｒ２≠Ｒ３、またはＲ１≠Ｒ２≠Ｒ３のとき、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３が炭素数１〜８の直鎖のアルキル基かつ／または枝分かれしたアルキル基を持つ常温で液体である第三級アミンを用いると分解時間を短縮する傾向であることがわかった。このような第三級アミンの例としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルメチルアミン、Ｎ，Ｎ−ブチルジメチルアミン、Ｎ−メチルジブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルイソプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｎ−オクチルアミン、Ｎ−メチルジ−ｎ−オクチルアミンのようなＲ１＝Ｒ２であるアルキルアミンなどが挙げられる。
【００２９】
さらに、これらの第三級アミンの中でもＲ１，Ｒ２，Ｒ３の少なくとも１つが炭素数１〜４の直鎖のアルキル基である第三級アミンを用いると分解処理時間を短縮するのに効果が高かった。
さらに好ましくは、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の少なくとも１つがメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基のいずれかである第三級アミン、例えばトリエチルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリイソプロピルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルメチルアミン、Ｎ，Ｎ−ブチルジメチルアミン、Ｎ−メチルジブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルイソプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｎ−オクチルアミンなどが分解処理時間を短縮するのに特に効果が高かった。
【００３０】
また、本発明においてポリカーボネート樹脂をエステル交換反応で分解するとき用いる一価のアルコール類としては、とくに制約はないが、Ｃ１〜Ｃ５程度の直鎖または枝分かれしたアルキル基を有する低級脂肪族アルコール、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノールなどが好ましい。中でもメタノールを用いたときに分解生成物として生成するジメチルカーボネートは、工業的に化学原料として有用であり好ましい。またジメチルカーボネートは沸点が９０℃と余り高くないので、分解液中から蒸留法で余りエネルギーをかけないで簡単に回収できる点でも好ましい。
【００３１】
またシクロヘキサノールのような一価の脂環式アルコールを用いても良い。
更に本発明においてポリカーボネート樹脂をエステル交換反応で分解するとき用いる一価のフェノール類も、とくに制約はないが、フェノール、ｍ−クレゾール、キシレノールなどが好適である。中でも、フェノールを用いたときに分解生成物として生成するジフェニルカーボネートは、ポリカーボネート樹脂のモノマー原料であるため、分解した廃ポリカーボネート樹脂の分解生成物から再び新しいポリカーボネート樹脂を合成するときに直接利用でき、好適である。
【００３２】
一方、アルキル基の炭素数の最も少ない、トリメチルアミンは、沸点が２．９℃と低いため常温常圧下では気体である。このような気体状の第三級アミンを気体のまま用いて、ポリカーボネート樹脂と接触させて分解するには、かなり長時間かかることがわかった。またトリメチルアミンは水に易溶で、通常２５〜３０重量％の水溶液として扱うことが多い。しかしこのような水溶液になった第三級アミンを用いてポリカーボネート樹脂を分解させると、ポリカーボネート樹脂の炭酸エステル部と第三級アミンが接触する機会が少なくなり、このような場合もポリカーボネート樹脂を分解するには長時間かかることがわかった。すなわち、上述したような本発明の常温・常圧で液体である第三級アミンを触媒に用いてポリカーボネート樹脂を分解すると、分解処理時間を短くするのに効果があることがわかった。
【００３３】
以下に、第１の発明の実施例および比較例を示す。
実験は、ポリカーボネート樹脂（以下、ＰＣとも称す）ペレットに一価のアルコール類としてメタノールを加え、触媒に本発明の第三級アミンを用いて、反応液の沸点（約６４℃近辺）まで加熱し、分解反応を行った。ポリカーボネート樹脂の分解が進行し、反応液中のＰＣペレットが消失するまでの時間を測定し、それを分解処理時間とした。
【００３４】
以下は、第１の発明の実施例および比較例の具体的な実験手順である。
実施例および比較例では、実験用サンプルとして粘度平均分子量（Ｍｖ）が約１５０００のポリカーボネート樹脂のペレット（三菱エンジニアリングプラスチック社製　　ユーピロンＨ４０００）を用いて実験した。
【００３５】
まず、ポリカーボネート樹脂のペレット３ｇ（繰返し単位の分子量換算で０．０１１８モル）とメタノール７．５ｇ（０．２３４モル）を２００ｍｌのなす型のフラスコに入れた。
さらに、ポリカーボネート樹脂中の繰り返し単位の分子量から計算した炭酸エステル基のモル数の４倍モルの所定の第三級アミンを加えた。
【００３６】
次に加熱還流を可能にするためなす型フラスコの口に玉入り冷却管を取り付け、このなす型フラスコを予め加熱していたオイルバス中に入れ、反応液を加熱開始すると共にマグネチックスターラーで撹拌を開始した。この反応温度はメタノールの還流温度（約６４℃）に設定した。
ここで、なす型フラスコ内の液が沸点に達し、メタノールが還流し始めた時点を反応開始時間とした。
また、ペレットの分解が進み、ペレットが完全に消失した時点で反応を終了し、分解処理時間とした。
【００３７】
次に、反応終点で分解液をサンプリングし、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）で分子量分布測定を行いポリカーボネート樹脂が低分子にまで分解されていることを確認した。さらにガスクロマトグラフ・質量分析計（ＧＣ・ＭＳ）で分解生成物がビスフェノールＡおよびポリカーボネート樹脂の重合末端基であるｐ−ｔｅｒｔ―ブチルフェノールおよび炭酸ジメチルが生成していることを確認した。
さらに一価のフェノール類としてフェノールを用いて、上述のようにメタノールを用いたときと同様の実験も行った。実験条件は、反応温度を９０℃にした以外は、上述したメタノールを用いたときの方法と同様に行った。ただしフェノール類を用いたときは、ペレットが完全に消失した時点においても、分解は不十分で、分解生成物はオリゴマー状態であった。このためペレットが完全に消失したあとにおいても、５分おきに反応液を少量サンプリングし、ＧＰＣ測定を行いビスフェノールＡより高分子側のピークが無くなった時点を反応終点とし、分解処理時間とした。
またフェノールを用いたとき生じる分解生成物のうち炭酸誘導体は、ジメチルカーボネートからジフェニルカーボネートになる。
【００３８】
＜第１の発明の実施例１〜１４および比較例１〜６＞
廃ポリカーボネート樹脂に本発明の第三級アミンを触媒に用いて分解反応を行ったときの実施例１〜１４を下記の表１に示す。
また比較例として本発明の第三級アミン以外の第三級アミンを用いたときと無触媒の時の比較例１〜６も下記の表１に示す。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
なお、実施例２、６、１４の粉砕したＣＤ（ＤＶＤを含む）の場合も上記実験と同様の手順で行った。分解に要する時間は、ポリカーボネート樹脂のみで行った実施例の場合とほぼ同じ結果であり、実際のポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックにも適用できることがわかった。ただし分解しないで残っている保護膜の紫外線硬化樹脂およびアルミニウムなどの金属膜、レーベルインク顔料などの無機物は、分解反応後、反応溶液を濾紙で濾過して除去した。
第１の発明の分解処理時間を示す表１から明らかなように、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３の条件（実施例１〜４、１３、１４）では、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のアルキル基が炭素数５以下の構造を持つ第三級アミンを用いたときには分解処理時間は大幅に短くなって良好な結果を示し、これに対して、アルキル基の構造が直鎖の場合であっても炭素数が８以上の場合（比較例３、４）には、ポリカーボネート樹脂の分解処理時間は１３００分以上となって長く、好ましくない。
【００４１】
また、Ｒ１＝Ｒ２≠Ｒ３またはＲ１≠Ｒ２≠Ｒ３の場合（実施例５〜１２）には、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３が炭素数１〜８の直鎖または枝分かれした第三級アミンを用いると分解時間を短縮する傾向にあり、良好な結果が得られることがわかった。特に、第三級アミンとしてＮ，Ｎ−ジメチルイソプロピルアミン（実施例５）を用いた場合には、分解時間は１１０分となって非常に短縮できることが判明した。
また、Ｒ１＝Ｒ２≠Ｒ３でも、炭素数が８よりも大きい場合（比較例５）及び第三級アミンが水溶液の場合（比較例２）の場合には分解が不充分であった。更には、触媒である第三級アミンを用いない場合には（比較例１及び６）の場合には、ほとんど分解しなかった。
【００４２】
以上詳述したようにポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックからの有用物回収方法の第１発明によれば、より短時間に廃プラスチック中のポリカーボネート樹脂を化学的に分解して、分解生成物を有用化学原料として回収することが可能である。また、触媒の第三級アミンを回収して再度、廃ポリカーボネートの分解処理するときの触媒として利用することができる。
【００４３】
［第２の発明］
次に、第２の発明について説明する。
この第２の発明は、ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックから有用物を回収する有用物回収方法であって、前記廃プラスチックと、一価のアルコール類または一価のフェノール類とが存在する溶液中にて、分解を促進する触媒として下記の一般式［式２］で表される常温で液体である第三級アミンを加え、前記廃プラスチック中の前記ポリカーボネート樹脂を化学的に分解する工程と、分解生成物を有用物として回収する工程とからなる廃プラスチックからの有用物回収方法において、前記溶液中に、前記廃プラスチック中の前記ポリカーボネート樹脂を溶解する、または膨潤させる溶媒を加えると共に、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のうち、１つまたは２つがシクロヘキシル基であり、かつ残りが炭素数１〜４のアルキル基であることを特徴とする廃プラスチックからの有用物回収方法である。
【００４４】
2004051620.tif 000012
【００４５】
この時の反応は図１に示した通りである。
本発明者らは、種々の第三級アミンを触媒に用いてポリカーボネート樹脂の分解実験を行い、分解に要する処理時間を検討した結果、第三級アミンの中でも式２に示したＲ１、Ｒ２、Ｒ３のうち、１つまたは２つがシクロヘキシル基であり、かつ残りが炭素数１〜４の直鎖のアルキル基かつ／または枝分かれしたアルキル基である常温で液体である第三級アミンを用いると分解時間を短縮する傾向であることがわかった。
【００４６】
さらに、これらの第三級アミンの中でもシクロヘキシル基以外のアルキル基がメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基のいずれかである第三級アミンを用いると、分解処理時間を短縮するのに効果が高い。
中でもＮ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルシクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルメチルアミンが分解処理時間を短縮するのに特に効果を高くすることができる。
また、廃ポリカーボネート樹脂の上記処理工程の反応系にポリカーボネート樹脂を僅かに溶解する、または膨潤させる有機溶媒、例えばトルエンなどの芳香族炭化水素を加えると、さらに分解処理時間を短縮できることがわかった。
【００４７】
以下に、記載する各種材料の変形例は、第１の発明の場合と同様である。
すなわち、本発明においてポリカーボネート樹脂をエステル交換反応で分解するとき用いる一価のアルコール類としては、とくに制約はないが、Ｃ１〜Ｃ５程度の直鎖または枝分かれしたアルキル基を有する低級脂肪族アルコールが、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノールなどが好ましい。
中でもメタノールを用いたときに分解生成物として生成するジメチルカーボネートは、工業的に化学原料として有用であり好ましい。またジメチルカーボネートは沸点が９０℃と余り高くないので、分解液中から蒸留法で余りエネルギーをかけないで簡単に回収できる点でも好ましい。
【００４８】
またシクロヘキサノールのような一価の脂環式アルコールを用いても良い。
更に本発明においてポリカーボネート樹脂をエステル交換反応で分解するとき用いる一価のフェノール類も、とくに制約はないが、フェノール、ｍ−クレゾール、キシレノールなどが好適である。
中でも、フェノールを用いたときに分解生成物として生成するジフェニルカーボネートは、ポリカーボネート樹脂のモノマー原料であるため、分解した廃ポリカーボネート樹脂の分解生成物から再び新しいポリカーボネート樹脂を合成するときに直接利用でき、好適である。
以上、上述したような本発明の常温・常圧で液体である第三級アミンを触媒に用いてポリカーボネート樹脂を分解すると、分解処理時間を短くするのに効果があることがわかった。
【００４９】
以下に、第２の発明の実施例および比較例を示す。
実験は、第１の発明の場合と同様であり、すなわち、ポリカーボネート樹脂ペレットに一価のアルコール類としてメタノールを加え、触媒に本発明の第三級アミンを用いて、反応液の沸点（約６４℃近辺）まで加熱し、分解反応を行った。ポリカーボネート樹脂の分解が進行し、反応液中のＰＣペレットが消失するまでの時間を測定し、それを分解処理時間とした。
ここで、実施例および比較例の具体的な実験手順は、第三級アミンの種類を変えた点以外は、先の第１の発明の場合と全く同じであり、ここではその記載を省略する。
【００５０】
＜第２の発明の実施例１〜５および比較例１〜３＞
廃ポリカーボネート樹脂に本発明の第三級アミンを触媒に用いて分解反応を行ったときの実施例１〜５を下記の表２に示す。
上記実施例５は、ポリカーボネート樹脂をわずかに溶解する、または膨潤させる有機溶媒としてトルエンをポリカーボネート樹脂中の繰り返し単位の分子量から計算した炭酸エステル基のモル数の４倍モル加えて、同様の分解反応を行ったときの分解処理時間の違いを示す。
また比較例として本発明の第三級アミン以外の第三級アミンを用いたときと無触媒の時の比較例１〜３も下記の表２に示す。
【００５１】
【表２】
2004051620.tif 000013
【００５２】
なお、実施例２の粉砕したＣＤ（ＤＶＤも含む）の場合も上記実験と同様の手順で行った。分解に要する時間は、ポリカーボネート樹脂のみで行った実施例の場合とほぼ同じ結果であり、実際のポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックにも適用できることがわかった。ただし分解しないで残っている保護膜の紫外線硬化樹脂およびアルミニウムなどの金属膜、レーベルインク顔料などの無機物は、分解反応後、反応溶液を濾紙で濾過して除去した。
第２の発明の分解処理時間を示す表２から明らかなように、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のうち、１つまたは２つがシクロヘキシル基の構造を持つ第三級アミンを用いた場合には（実施例１〜５）、分解処理時間は大幅に短くなって良好な結果を示すことが判明した。特に、第三級アミンとしてＮ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン（実施例１）を用いた場合には、分解時間は７５分となって非常に短縮できることが判明した。
【００５３】
さらに、ポリカーボネート樹脂をわずかに溶解する、または膨潤させる有機溶媒としてトルエンを加えることで（実施例５）、分解時間がさらに短縮できることがわかった。
これに対して、触媒なしの場合（比較例１）、第三級アミンがシクロヘキシル基の構造を持たない場合は（比較例２、３）、分解しなかったり、或いは分解が不十分でもあった。
以上詳述したようにポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックからの有用物回収方法の第２の発明によれば、より短時間に廃プラスチック中のポリカーボネート樹脂を化学的に分解して、分解生成物を有用化学原料として回収することが可能である。また、触媒の第三級アミンを回収して再度、廃ポリカーボネートの分解処理するときの触媒として利用することができる。
【００５４】
［第３の発明］
次に、第３の発明について説明する。
この第３の発明は、第三級アミンを主に限定した点を除いて前述した第２の発明と基本的構成は同じであり、すなわち、ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックから有用物を回収する有用物回収方法であって、前記廃プラスチックと、一価のアルコール類または一価のフェノール類とが存在する溶液中にて、分解を促進する触媒として下記の一般式［式３］で表される常温で液体である第三級アミンを加え、前記廃プラスチック中の前記ポリカーボネート樹脂を化学的に分解する工程と、分解生成物を有用物として回収する工程とからなる廃プラスチックからの有用物回収方法において、前記第三級アミンの沸点は、前記一価のアルコール類または一価のフェノール類と前記ポリカーボネート樹脂の一部とが反応して得られる炭酸誘導体の沸点より低いことを特徴とする廃プラスチックからの有用物回収方法である。
【００５５】
2004051620.tif 000014
【００５６】
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は炭化水素
この時の反応は図１に示した通りである。
このように、第三級アミンの沸点が、ポリカーボネート樹脂を化学的に分解する工程において、前記一価のアルコール類または一価のフェノール類と前記ポリカーボネート樹脂の一部とが反応して得られる炭酸誘導体の沸点より低く設定することにより、蒸留分離回収時の使用エネルギーが少なくなり、より環境に優しくすることができる。
この場合、上記一価のアルコール類または一価のフェノール類がメタノールで、前記第三級アミンが、トリエチルアミン、またはジメチルエチルアミン、またはジエチルメチルアミンであることで、廃プラスチックからの有用物が回収可能となる。
【００５７】
或いは、上記一価のアルコール類または一価のフェノール類がフェノールで、前記第三級アミンが、トリエチルアミン、ジメチルエチルアミン、ジエチルメチルアミン、トリノルマルプロピルアミン、トリノルマルブチルアミン、トリノルマルペンチルアミン、トリノルマルヘキシルアミン、ジメチルノルマルブチルアミン、ジメチルノルマルヘキシルアミン、ジメチルノルマルオクチルアミン、トリイソブチルアミン、ジメチルトリイソプロピルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ジメチルベンジルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、ジエチルシクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミンであることでも廃プラスチックからの有用物が回収可能となる。
また、この反応系にポリカーボネート樹脂を溶解する有機溶媒、例えばジクロロメタンなどの塩化アルキル、または膨潤させる有機溶媒、例えばトルエンなどの芳香族炭化水素を加えると、さらに分解処理時間を短縮できる。
【００５８】
次に、第３の発明の実施例及び比較例について説明する。
＜実施例１＞
オイルバス中のフラスコ内に、ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックである廃棄されたコンパクトディスク（ＣＤ）の粉砕物を３．０４５ｇ、一価のアルコール類または一価のフェノール類であるメタノール７．５ｇ、第三級アミンであるトリエチルアミン４．８ｇを入れ、フラスコ内の溶液が６２℃となるようオイルバス中のオイルを温度制御し、フラスコ内の溶液が回転子により撹拌されるようにして、ＣＤ中のポリカーボネート樹脂の分解を行った。その際、フラスコ内溶液の温度が６２℃とメタノールの沸点に近いためメタノールは蒸発するが、蒸発したメタノールは冷やされてフラスコ内に戻り、加熱還流による分解反応がなされるようにした。フラスコ内の溶液の温度が６２℃となってから時間を計測し、ＣＤ中のポリカーボネート樹脂が分解して溶け、ＣＤの保護膜および印刷膜のみが残るまでの時間を分解時間とした。この条件における分解時間は１４５分であった。
【００５９】
そして、この時点でフラスコ内の溶液を少量採取し、ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフ）によりポリカーボネート樹脂が完全に分解していることを確認した。また、ＧＣ／ＭＳ（ガスクロマトグラフ質量分析）によりポリカーボネート樹脂がメタノールとエステル交換反応により完全に分解し、ビスフェノールＡと炭酸誘導体であるジメチルカーボネートに分解されたことが確認された。また、分解液中にはポリカーボネート樹脂の末端基が分解したｔ−ブチルフェノールが少量検出された。
【００６０】
分解工程終了後、ＣＤの保護膜および印刷膜を含んだ溶液を濾過し、溶液に不溶なＣＤの保護膜および印刷膜を濾別した。濾過した溶液はオイルバス温度１００℃で蒸留し、流出した溶液をＧＣ／ＭＳ（ガスクロマトグラフ質量分析）により分析したところ、メタノールとトリエチルアミンとジメチルカーボネートであることが判明した。蒸留後の残分にトルエンを多量に加え１００℃で加熱し、残分が完全に溶解した後、常温までゆっくりと冷却した。冷却後容器底部には析出物があり、これらを濾別乾燥後、その一部を採取し、クロロホルムに溶解させ、ＧＣ／ＭＳ（ガスクロマトグラフ質量分析）により分析したところ、濾別物がビスフェノールＡで不純物がないことが判明した。
【００６１】
＜実施例２＞
上記実施例１と同様にして、一価のアルコール類または一価のフェノール類をフェノール２２．２ｇ、第三級アミンをジメチルシクロヘキシルアミン６ｇとし、廃棄ＣＤの分解を行い、蒸留と貧溶媒を用いた再結晶法で、投入フェノール、ジメチルシクロヘキシルアミンと共に、分解生成物であるビスフェノールＡと炭酸誘導体であるジフェニルカーボネートを回収した。
＜実施例３＞
フラスコ内にポリカーボネート樹脂を膨潤させる有機溶剤であるトルエン５．４ｇを入れ、その他は実施例１と同様にして、廃棄ＣＤの分解を行ったところ、分解時間は４８０分であった。
【００６２】
＜比較例＞
上記実施例１と同様にして、第三級アミンをジメチルシクロヘキシルアミン６ｇとし、一価のアルコール類または一価のフェノール類はメタノールのままで廃棄ＣＤの分解を行い、蒸留と貧溶媒を用いた再結晶法で、投入フェノール、ジメチルシクロヘキシルアミンと共に、分解生成物であるビスフェノールＡと炭酸誘導体であるジメチルカーボネートを回収した。
上記のように、比較例では得られる炭酸誘導体であるジメチルカーボネートの沸点９０℃より高い沸点である、第三級アミンのジメチルシクロヘキシルアミン（沸点１６０℃）を用いたため、蒸留分離工程で第三級アミンのジメチルシクロヘキシルアミンの沸点１６０℃以上にオイルバスを加熱しなければいけなく、実施例１の１００℃と比べ高くなり、実施例１のほうが加熱温度が低く、使用エネルギーが少なく、より環境に優しいリサイクル方法である。
【００６３】
また上記実施例１〜３から分かるように、ポリカーボネート樹脂の分解反応は、図１に示すエステル交換反応であり、実施例１〜３で加えた第三級アミンはこの分解反応の触媒作用を果たしている。従って、加えた第三級アミンは変化、消費されることなく、繰り返し使用が可能となる。そして、この分解反応ではポリカーボネート樹脂のモノマーであるビスフェノールＡだけではなく、炭酸誘導体も分解生成物として得られ、ポリカーボネート樹脂と反応する一価のアルコール類または一価のフェノール類の種類を適切に選ぶことにより、分解生成物として得られる炭酸誘導体を有用なものとすることが可能である。実施例１〜３の場合には一価のアルコール類または一価のフェノール類としてメタノールを用いており、炭酸誘導体としてジメチルカーボネートが得られ、ジメチルカーボネートはポリカーボネート樹脂の原料となりうる物質で極めて有用な物質である。
【００６４】
ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックには、実施例１〜３のように分解時に溶液に不溶なＣＤの保護膜および印刷膜のようなものが含まれていることが多い。これらは一般的に別途分離してリサイクルするべき物質で、分解処理溶液からは取り除く必要がある。実施例１のように、分解処理後溶液に不溶の分解生成物は濾別することにより、簡単に分離が可能である。そして、分解溶液に可溶の分解生成物から低沸点の一価のアルコール類または一価のフェノール類、有機溶媒、第三級アミンおよび分解生成物を蒸留により回収ことが可能で、実施例１では蒸留により一価のアルコール類または一価のフェノール類であるメタノールと第三級アミンであるトリエチルアミンと炭酸誘導体であるジメチルカーボネートを回収した。実施例１ではメタノールとトリエチルアミンとジメチルカーボネートを一括して回収したが、これらは蒸留により分離回収することが可能である。残留した高沸点の分解生成は貧溶媒を用いて再結晶法で回収することが可能で、実施例１では貧溶媒としてトルエンを用い、分解生成物であるビスフェノールＡを回収した。
【００６５】
以上詳述したように、ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックからの有用物回収方法の第３の発明によれば、短時間の分解処理を可能とした触媒である第三級アミンを回収可能にすると共に、第三級アミンの沸点が得られる炭酸誘導体の沸点より低くすることで、一価のアルコール類または一価のフェノール類、第三級アミンおよび炭酸誘導体を蒸留分離回収時の使用エネルギーが少なくなり、より環境に優しい有用物回収方法を提供できる。
【００６６】
［第４の発明］
次に、第４の発明について説明する。
この第４の発明は、第三級アミンを主に限定した点を除いて前述した第３の発明と基本的構成は同じであり、すなわち、ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックから有用物を回収する有用物回収方法であって、前記廃プラスチックと、一価のアルコール類または一価のフェノール類とが存在する溶液中にて、分解を促進する触媒として下記の一般式［式４］で表される常温で液体である第三級アミンを加え、前記廃プラスチック中の前記ポリカーボネート樹脂を化学的に分解する工程と、分解生成物を有用物として回収する工程とからなる廃プラスチックからの有用物回収方法において、前記第三級アミンを、廃ポリカーボネート樹脂中の繰り返し単位の分子量から計算した炭酸エステル基のモル数の０．１倍モル以上用いたことを特徴とする廃プラスチックからの有用物回収方法である。
【００６７】
2004051620.tif 000015
【００６８】
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は炭化水素
この時の反応は図１に示した通りである。
ここで上記第三級アミンの量について詳しく説明する。
このポリカーボネート樹脂は高分子量の化合物であり、通常、図１中のポリカーボネート樹脂の［］部分に示される化学式で表す。この［］内のところを繰り返し単位と言い、ｎが繰り返し数を表している。［］内の化学式から繰り返し単位当たりの分子式はＣ１６Ｈ１４Ｏ３　となり、これから繰り返し単位の分子量を計算すると、１２（Ｃ）×１６＋１（Ｈ）×１４＋１６（Ｏ）×３＝２５４になる。これから平均分子量１５０００のポリカーボネート樹脂の繰り返し数ｎは、ｎ＝１５０００÷２５４＝約５９となる。そして、ポリカーボネート樹脂に含まれる炭酸エステル基の数は繰り返し単位の数と略同数含まれる。　　　　　　　　　ここで、本実施例でポリカーボネート樹脂を、例えば３ｇ使用したと仮定すると、その中に含まれる繰り返し単位のモル数は、次のように計算される。
樹脂の重さ÷繰り返し単位当たりの分子量＝炭酸エステル基の数（モル数）
３ｇ÷２５４＝０．０１１８１モル
従って、ポリカーボネート樹脂を３ｇ用いた場合には、第三級アミンは、［０．０１１８１モル×０．１］モル以上用いることになる。
このように、第三級アミンの量が、ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチック中のポリカーボネート樹脂の繰り返し単位の分子量から計算した炭酸エステル基のモル数の０．１倍モル以上の量に設定することにより、分解処理時間を短くすることができる。
また、この反応系にポリカーボネート樹脂を溶解する有機溶媒、例えばジクロロメタンなどの塩化アルキル、または膨潤させる有機溶媒、例えばトルエンなどの芳香族炭化水素を加えると、さらに分解処理時間を短縮できることがわかった。
【００６９】
次に、第４の発明の実施例及び比較例について説明する。
＜実施例＞
ここでの実施例は、先の第３の発明の実施例１と、トリエチルアミンの重量（４．８ｇ）を同一にしたり、或いは種々変更したりした点を除いて、全く同様な手順で行った。
すなわち、まず、オイルバス中のフラスコ内に、ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックである廃棄されたコンパクトディスク（ＣＤ）の粉砕物を３．０４５ｇ、一価のアルコール類または一価のフェノール類であるメタノール７．５ｇ、第三級アミンであるトリエチルアミン４．８ｇを入れ、フラスコ内の溶液が６２℃となるようオイルバス中のオイルを温度制御し、フラスコ内の溶液が回転子により撹拌されるようにして、ＣＤ中のポリカーボネート樹脂の分解を行った。その際、フラスコ内溶液の温度が６２℃とメタノールの沸点に近いためメタノールは蒸発するが、蒸発したメタノールは冷やされてフラスコ内に戻り、加熱還流による分解反応がなされるようにした。フラスコ内の溶液の温度が６２℃となってから時間を計測し、ＣＤ中のポリカーボネート樹脂が分解して溶け、ＣＤの保護膜および印刷膜のみが残るまでの時間を分解処理時間とした。この条件における分解処理時間は１４５分であった。
【００７０】
そして、この時点でフラスコ内の溶液を少量採取し、ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフ）によりポリカーボネート樹脂が完全に分解していることを確認した。また、ＧＣ／ＭＳ（ガスクロマトグラフ質量分析）によりポリカーボネート樹脂がメタノールとエステル交換反応により完全に分解し、ビスフェノールＡと炭酸誘導体であるジメチルカーボネートに分解されたことが確認された。また、分解液中にはポリカーボネート樹脂の末端基が分解したｔ−ブチルフェノールが少量検出された。
なお、上記ＣＤ粉砕物３．０４５ｇ中のポリカーボネート樹脂は３ｇであり、繰り返し単位の分子量から計算した炭酸エステル基のモル数は０．０１１８モルとなる。そして、トリエチルアミン４．８ｇのモル数は、炭酸エステル基のモル数０．０１１８モルの４倍モルとなっている。また、メタノール７．５ｇのモル数は、炭酸エステル基のモル数０．０１１８モルの２０倍モルとなっている。
【００７１】
続いて上述した手順と同様にして、トリエチルアミンの量のみを変え、廃棄ＣＤの分解を行い、表３の結果を得た。
なお、トリエチルアミンの量がポリカーボネートの炭酸エステル基のモル数の０．１倍モルの場合は１３２５分加熱したが、ポリカーボネート樹脂は完全に分解しないで残っている状態であった。１３２５分後に溶液を少量採取し、ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフ）測定したところ、ポリカーボネート樹脂の一部が分解し、ビスフェノールＡが生成されていることを確認した。
【００７２】
次に、第三級アミンを、トリエチルアミンからジメチルシクロヘキシルアミンへ変えた点を除いて、上記実施例と同様にして廃棄ＣＤの分解を行い、表４の結果を得た。尚、この時もジメチルシクロヘキシルアミンの量を種々変更している。
【００７３】
【表３】
2004051620.tif 000016
【００７４】
【表４】
2004051620.tif 000017
【００７５】
ここで上記表３と表４の内容を図２に示す。
また、トリエチルアミンの量をポリカーボネートの炭酸エステル基のモル数の０．１倍モルとし、フラスコ内にポリカーボネート樹脂を膨潤させる有機溶剤であるトルエン５．４ｇを入れ、その他はトリエチルアミン（４．８ｇ）を使用した先の実施例と同様にして、廃棄ＣＤの分解を行ったところ、分解時間は４８０分であった。
更に、トリエチルアミン（４．８ｇ）を使用した先の実施例と同様にして、廃棄ＣＤの分解を行い、ＣＤの保護膜および印刷膜を含んだ溶液を濾過し、溶液に不溶なＣＤの保護膜および印刷膜を濾別した。濾過した溶液は１００℃で蒸留し、流出した溶液をＧＣ／ＭＳ（ガスクロマトグラフ質量分析）により分析したところ、メタノールとトリエチルアミンとジメチルカーボネートであることが判明した。蒸留後の残分にトルエンを多量に加え１００℃で加熱し、残分が完全に溶解した後、常温までゆっくりと冷却した。冷却後容器底部には析出物があり、これらを濾別乾燥後、その一部を採取し、クロロホルムに溶解させ、ＧＣ／ＭＳ（ガスクロマトグラフ質量分析）により分析したところ、濾別物がビスフェノールＡで不純物がないことが判明した。
【００７６】
＜比較例＞
トリエチルアミンを加えないことのみが相違する点を除き、先のトリエチルアミン（４．８ｇ）を使用した実施例と同様にして、廃棄ＣＤの分解を試みた。その結果２０００分加熱分解を試みたが、廃棄ＣＤは投入時と同じ形状のままでポリカーボネート樹脂は分解しなかった。念のため、２０００分時にフラスコ内の溶液を少量採取し、ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフ）によりビスフェノールＡは生成していないことがわかり、ポリカーボネート樹脂が分解していないことを確認した。
【００７７】
図２から明らかなように、第三級アミンをポリカーボネートの炭酸エステル基のモル数の０．１倍モル以上加えると、分解処理時間を短縮できることが判明する。また、第三級アミンをより多く加えることにより分解処理時間はより短縮できることが判明した。この場合、ポリカーボネートの炭酸エステル基のモル数の０．４倍モル以上とすると比較的短時間で分解処理を行うことができる。好適には、１倍モル以上とすることで急激に分解処理時間を短縮することが可能となる。
【００７８】
一方、比較例では第三級アミンを加えないため、２０００分の分解処理でもポリカーボネート樹脂は分解しないことが判明した。そして、トリエチルアミンの量がポリカーボネートの炭酸エステル基のモル数の０．１倍モルの場合は、１３２５分以上の分解処理時間で完全には分解しなかったが、ポリカーボネート樹脂を膨潤させる有機溶剤であるトルエンを加えることにより、同じ第三級アミン量でも分解処理時間がかなり短縮されることが判明した。
また上記実施例から分かるように、ポリカーボネート樹脂の分解反応は、図１のエステル交換反応であり、実施例で加えた第三級アミンはこの分解反応の触媒作用を果たしている。従って、加えた第三級アミンは変化、消費されることなく、繰り返し使用が可能となる。そして、この分解反応ではポリカーボネート樹脂のモノマーであるビスフェノールＡだけではなく、炭酸誘導体も分解生成物として得られ、ポリカーボネート樹脂と反応する一価のアルコール類または一価のフェノール類の種類を適切に選ぶことにより、分解生成物として得られる炭酸誘導体を有用なものとすることが可能である。実施例の場合には一価のアルコール類または一価のフェノール類としてメタノールを用いており、炭酸誘導体としてジメチルカーボネートが得られ、ジメチルカーボネートはポリカーボネート樹脂の原料となりうる物質で極めて有用な物質である。
【００７９】
ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックには、実施例のように分解時に溶液に不溶なＣＤの保護膜および印刷膜のようなものが含まれていることが多い。これらは一般的に別途分離してリサイクルするべき物質で、分解処理溶液からは取り除く必要がある。
また、分解処理後、溶液に不溶の分解生成物は濾別することにより、簡単に分離が可能である。そして、分解溶液に可溶の分解生成物から低沸点の一価のアルコール類または一価のフェノール類、有機溶媒、第三級アミンおよび分解生成物を蒸留により回収ことが可能であり、例えば蒸留により一価のアルコール類または一価のフェノール類であるメタノールと第三級アミンであるトリエチルアミンと炭酸誘導体であるジメチルカーボネートを回収した。また、ここではメタノールとトリエチルアミンとジメチルカーボネートを一括して回収したが、これらは蒸留により分離回収することが可能である。残留した高沸点の分解生成は貧溶媒を用いて再結晶法で回収することが可能であり、例えば貧溶媒としてトルエンを用い、分解生成物であるビスフェノールＡを回収した。
【００８０】
以上詳述したように、ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックからの有用物回収方法の第４の発明によれば、短時間に廃プラスチック中のポリカーボネート樹脂を化学的に分解して、分解生成物を有用化学原料として回収することが可能である。そして、短時間の分解処理を可能とした触媒である第三級アミンを回収可能にすると共に、第三級アミンを廃ポリカーボネート樹脂中の繰り返し単位の分子量から計算した炭酸エステル基のモル数の０．１倍モル以上用いたことにより分解処理時間を大幅に短縮することが可能となる。
【００８１】
［第５の発明］
次に、第５の発明について説明する。
この第５の発明は、アルコール類またはフェノール類を主に限定した点を除いて前述した第４の発明と基本的構成は同じである。すなわち、ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックから有用物を回収する有用物回収方法であって、前記廃プラスチックと、一価のアルコール類または一価のフェノール類とが存在する溶液中にて、分解を促進する触媒として下記の一般式［式５］で表される常温で液体である第三級アミンを加え、前記廃プラスチック中の前記ポリカーボネート樹脂を化学的に分解する工程と、分解生成物を有用物として回収する工程とからなる廃プラスチックからの有用物回収方法において、前記一価のアルコール類または一価のフェノール類を、廃ポリカーボネート樹脂中の繰り返し単位の分子量から計算した炭酸エステル基のモル数の２倍モル以上用いたことを特徴とする廃プラスチックからの有用物回収方法である。
【００８２】
2004051620.tif 000018
【００８３】
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は炭化水素
この時の反応は図１に示した通りである。
このように、一価のアルコール類または一価のフェノール類の量が、ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチック中のポリカーボネート樹脂の繰り返し単位の分子量から計算した炭酸エステル基のモル数の２倍モル以上の量に設定することにより、分解処理時間を短くすることができる。
また、この反応系にポリカーボネート樹脂を溶解する有機溶媒、例えばジクロロメタンなどの塩化アルキル、または膨潤させる有機溶媒、例えばトルエンなどの芳香族炭化水素を加えると、さらに分解処理時間を短縮できることがわかった。
【００８４】
次に、第５の発明の実施例及び比較例について説明する。
＜実施例１＞
ここでの実施例は、先の第４の発明の実施例と、トリエチルアミンの重量を２．４ｇに固定し、メタノールの重量（７．５ｇ）を同一にしたり、或いは種々変更したりした点を除いて、全く同様な手順で行った。
すなわち、まず、オイルバス中のフラスコ内に、ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックである廃棄されたコンパクトディスク（ＣＤ）の粉砕物を３．０４５ｇ、メタノール７．５ｇ、第三級アミンであるトリエチルアミン２．４ｇを入れ、フラスコ内の溶液が６２℃となるようオイルバス中のオイルを温度制御し、フラスコ内の溶液が回転子により撹拌されるようにして、ＣＤ中のポリカーボネート樹脂の分解を行った。その際、フラスコ内溶液の温度が６２℃とメタノールの沸点に近いためメタノールは蒸発するが、蒸発したメタノールは冷やされてフラスコ内に戻り、加熱還流による分解反応がなされるようにした。フラスコ内の溶液の温度が６２℃となってから時間を計測し、ＣＤ中のポリカーボネート樹脂が分解して溶け、ＣＤの保護膜および印刷膜のみが残るまでの時間を分解処理時間とした。この条件における分解処理時間は２２５分であった。
【００８５】
そして、この時点でフラスコ内の溶液を少量採取し、ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフ）によりポリカーボネート樹脂が完全に分解していることを確認した。また、ＧＣ／ＭＳ（ガスクロマトグラフ質量分析）によりポリカーボネート樹脂がメタノールとエステル交換反応により完全に分解し、ビスフェノールＡと炭酸誘導体であるジメチルカーボネートに分解されたことが確認された。また、分解液中にはポリカーボネート樹脂の末端基が分解したｔ−ブチルフェノールが少量検出された。
なお、ＣＤ粉砕物３．０４５ｇ中のポリカーボネート樹脂は３ｇであり、繰り返し単位の分子量から計算した炭酸エステル基のモル数は０．０１１８モルとなる。そして、トリエチルアミン２．４ｇのモル数は、炭酸エステル基のモル数０．０１１８モルの２倍モルとなっている。また、メタノール７．５ｇのモル数は、炭酸エステル基のモル数０．０１１８モルの２０倍モルとなっている。
続いて上述した手順と同様にして、メタノールの量のみを変え、廃棄ＣＤの分解を行い、表５の結果を得た。
【００８６】
【表５】
2004051620.tif 000019
【００８７】
ここで上記表５の内容を図３に示す。
次に、フラスコ内にポリカーボネート樹脂を膨潤させる有機溶剤であるトルエン５．４ｇを入れ、その他は実施例（メタノール７．５ｇの場合）１と同様にして、廃棄ＣＤの分解を行ったところ、分解時間は１０５分であった。
また、メタノール７．５ｇの場合の上記実施例と同様にして、廃棄ＣＤの分解を行い、ＣＤの保護膜および印刷膜を含んだ溶液を濾過し、溶液に不溶なＣＤの保護膜および印刷膜を濾別した。濾過した溶液は１００℃で蒸留し、流出した溶液をＧＣ／ＭＳ（ガスクロマトグラフ質量分析）により分析したところ、メタノールとトリエチルアミンとジメチルカーボネートであることが判明した。蒸留後の残分にトルエンを多量に加え１００℃で加熱し、残分が完全に溶解した後、常温までゆっくりと冷却した。冷却後容器底部には析出物があり、これらを濾別乾燥後、その一部を採取し、クロロホルムに溶解させ、ＧＣ／ＭＳ（ガスクロマトグラフ質量分析）により分析したところ、濾別物がビスフェノールＡで不純物がないことが判明した。
【００８８】
＜比較例１＞
メタノール７．５ｇの場合の実施例と同様にして、トリエチルアミンを加えないことのみを変え、廃棄ＣＤの分解を試みた。その結果２０００分加熱分解を試みたが、廃棄ＣＤは投入時と同じ形状のままでポリカーボネート樹脂は分解しなかった。念のため、２０００分時にフラスコ内の溶液を少量採取し、ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフ）によりビスフェノールＡは生成していないことがわかり、ポリカーボネート樹脂が分解していないことを確認をした。
＜比較例２＞
上記実施例と同様にして、メタノールの量のみをポリカーボネート樹脂中の繰り返し単位の分子量から計算した炭酸エステル基のモル数の１．８倍モルと変え、廃棄ＣＤの分解を行い、分解の様子を観察した。その結果、加えた廃棄ＣＤがおおよそ半量になる時間が５００分と、分解処理時間が極めて長くなっていた。
【００８９】
上記のように、図３にて示すように本実施例では第三級アミンを加え、且つ一価のアルコール類または一価のフェノール類をポリカーボネートの炭酸エステル基のモル数の２倍モル以上加えているため、分解処理時間を大幅に短縮でき、良好な結果を示すことが判明した。この場合、図１の反応式から明らかなように、ポリカーボネート樹脂の繰り返し単位１個につきメタノール２分子が反応する。これに対して、比較例１では第三級アミンを加えていないため、２０００分の分解処理でもポリカーボネート樹脂は分解しなかった。
また、比較例２ではポリカーボネート樹脂の繰り返し単位の１．８倍しかメタノールを加えていないので、分解が完全には行われない。この場合、廃棄ＣＤが半量まで分解するのに５００分と極めて処理時間が長くなり、比較例２と実施例の比較から、分解処理時間を短縮するには一価のアルコール類または一価のフェノール類をポリカーボネートの炭酸エステル基のモル数の２倍モル以上加えなければならないことが判明した。
【００９０】
また、ポリカーボネート樹脂を膨潤させる有機溶剤であるトルエンを加えることにより、同じ一価のアルコール類または一価のフェノール類の量でも分解処理時間がかなり短縮されることが判明した。
上記実施例から分かるように、ポリカーボネート樹脂の分解反応は、図１のエステル交換反応であり、実施例で加えた第三級アミンはこの分解反応の触媒作用を果たしている。従って、加えた第三級アミンは変化、消費されることなく、繰り返し使用が可能となる。そして、この分解反応ではポリカーボネート樹脂のモノマーであるビスフェノールＡだけではなく、炭酸誘導体も分解生成物として得られ、ポリカーボネート樹脂と反応する一価のアルコール類または一価のフェノール類の種類を適切に選ぶことにより、分解生成物として得られる炭酸誘導体を有用なものとして回収することが可能である。実施例の場合には一価のアルコール類または一価のフェノール類としてメタノールを用いており、炭酸誘導体としてジメチルカーボネートが得られ、ジメチルカーボネートはポリカーボネート樹脂の原料となりうる物質で極めて有用な物質である。
【００９１】
ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックには、実施例のように分解時に溶液に不溶なＣＤの保護膜および印刷膜のようなものが含まれていることが多い。これらは一般的に別途分離してリサイクルするべき物質で、分解処理溶液からは取り除く必要がある。この場合、分解処理後、溶液に不溶の分解生成物は濾別することにより、簡単に分離が可能である。そして、分解溶液に可溶の分解生成物から低沸点の一価のアルコール類または一価のフェノール類、有機溶媒、第三級アミンおよび分解生成物を蒸留により回収ことが可能で、実施例４では蒸留により一価のアルコール類または一価のフェノール類であるメタノールと第三級アミンであるトリエチルアミンと炭酸誘導体であるジメチルカーボネートを回収した。ここではメタノールとトリエチルアミンとジメチルカーボネートを一括して回収したが、これらは蒸留により分離回収することが可能である。残留した高沸点の分解生成物は貧溶媒を用いて再結晶法で回収することが可能であり、ここでは貧溶媒としてトルエンを用い、分解生成物であるビスフェノールＡを回収した。
【００９２】
以上詳述したようにポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックからの有用物回収方法の第５の発明によれば、短時間に廃プラスチック中のポリカーボネート樹脂を化学的に分解して、分解生成物を有用化学原料として回収することが可能である。そして、短時間の分解処理を可能とした触媒である第三級アミンを回収可能にすると共に、加える一価のアルコール類または一価のフェノール類を廃ポリカーボネート樹脂中の繰り返し単位の分子量から計算した炭酸エステル基のモル数の２倍モル以上用いたことにより分解処理時間を大幅に短縮することが可能となる。
【００９３】
［第６の発明］
次に、第６の発明について説明する。
この第６の発明は、第三級アミン及びアルコール類またはフェノール類を主に限定した点を除いて、前述した第４の発明と基本的構成は同じである。
すなわち、ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックから有用物を回収する有用物回収方法であって、前記廃プラスチックと、一価のアルコール類または一価のフェノール類とが存在する溶液中にて、分解を促進する触媒として下記の一般式［式６］で表される常温で液体である第三級アミンを加え、前記廃プラスチック中の前記ポリカーボネート樹脂を化学的に分解する工程と、分解生成物を有用物として回収する工程とからなる廃プラスチックからの有用物回収方法において、前記一価のアルコール類または一価のフェノール類を、廃ポリカーボネート樹脂中の繰り返し単位の分子量から計算した炭酸エステル基のモル数の２倍モル以上用い、かつ第三級アミンのモル量と一価のアルコール類または一価のフェノール類のモル量の比、モル比（アミン／一価のアルコール類または一価のフェノール類）が０．００５以上としたことを特徴とする廃プラスチックからの有用物回収方法である。
【００９４】
2004051620.tif 000020
【００９５】
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は炭化水素
この時の反応は図１に示した通りである。
このように一価のアルコール類または一価のフェノール類を、廃ポリカーボネート樹脂中の繰り返し単位の分子量から計算した炭酸エステル基のモル数の２倍モル以上用い、かつ第三級アミンのモル量と一価のアルコール類または一価のフェノール類のモル量の比、モル比（アミン／一価のアルコール類または一価のフェノール類）と分解時間には相関があり、モル比（アミン／一価のアルコール類または一価のフェノール類）が０．００５以上に設定することにより、分解処理時間を短くすることができる。
また、この反応系にポリカーボネート樹脂を溶解する有機溶媒、例えばジクロロメタンなどの塩化アルキル、または膨潤させる有機溶媒、例えばトルエンなどの芳香族炭化水素を加えると、さらに分解処理時間を短縮できることがわかった。
【００９６】
次に、第６の発明の実施例及び比較例について説明する。
＜実施例＞
ここでの実施例は、先の第４の発明の実施例と、トリエチルアミンの量とメタノールの量を種々変更した点を除いて、全く同様な手順で行った。
すなわち、まず、オイルバス中のフラスコ内に、ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックである廃棄されたコンパクトディスク（ＣＤ）の粉砕物を３．０４５ｇ、一価のアルコール類または一価のフェノール類であるメタノール７．５ｇ、第三級アミンであるトリエチルアミン４．８ｇを入れ、フラスコ内の溶液が６２℃となるようオイルバス中のオイルを温度制御し、フラスコ内の溶液が回転子により撹拌されるようにして、ＣＤ中のポリカーボネート樹脂の分解を行った。その際、フラスコ内溶液の温度が６２℃とメタノールの沸点に近いためメタノールは蒸発するが、蒸発したメタノールは冷やされてフラスコ内に戻り、加熱還流による分解反応がなされるようにした。フラスコ内の溶液の温度が６２℃となってから時間を計測し、ＣＤ中のポリカーボネート樹脂が分解して溶け、ＣＤの保護膜および印刷膜のみが残るまでの時間を分解処理時間とした。この条件における分解処理時間は１４５分であった。
【００９７】
そして、この時点でフラスコ内の溶液を少量採取し、ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフ）によりポリカーボネート樹脂が完全に分解していることを確認した。また、ＧＣ／ＭＳ（ガスクロマトグラフ質量分析）によりポリカーボネート樹脂がメタノールとエステル交換反応により完全に分解し、ビスフェノールＡと炭酸誘導体であるジメチルカーボネートに分解されたことが確認された。また、分解液中にはポリカーボネート樹脂の末端基が分解したｔ−ブチルフェノールが少量検出された。
【００９８】
なお、ＣＤ粉砕物３．０４５ｇ中のポリカーボネート樹脂は３ｇであり、繰り返し単位の分子量から計算した炭酸エステル基のモル数は０．０１１８モルとなる。そして、トリエチルアミン４．８ｇのモル数は、炭酸エステル基のモル数０．０１１８モルの４倍モルとなっている。また、メタノール７．５ｇのモル数は、炭酸エステル基のモル数０．０１１８モルの２０倍モルとなっている。従って、第三級アミンのモル量と一価のアルコール類または一価のフェノール類のモル量の比、モル比（アミン／メタノール）はこの場合、０．２である。
続いて上述した手順と同様にして、トリエチルアミンの量とメタノールの量のみを変え、廃棄ＣＤの分解を行い、表６の結果を得た。ここで上記表６の内容を図４に示す。
【００９９】
【表６】
2004051620.tif 000021
【０１００】
なお、トリエチルアミンの量がポリカーボネートの炭酸エステル基のモル数の０．１倍モル、メタノールの量が２０倍モルで、モル比（アミン／メタノール）が０．００５の場合は１３２５分加熱したが、ポリカーボネート樹脂は完全に分解しないで残っている状態であった。１３２５分後に溶液を少量採取し、ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフ）測定したところ、ポリカーボネート樹脂の一部が分解し、ビスフェノールＡが生成されていることを確認した。
また、トリエチルアミンの量がポリカーボネートの炭酸エステル基のモル数の０．１倍モル、メタノールの量が２０倍モルで、モル比（アミン／メタノール）が０．００５とし、フラスコ内にポリカーボネート樹脂を膨潤させる有機溶剤であるトルエン５．４ｇを入れ、その他は実施例１と同様にして、廃棄ＣＤの分解を行ったところ、分解時間は４８０分であった。
【０１０１】
また、メタノール７．５ｇ、トリエチルアミン４．８ｇの場合の実施例と同様にして、廃棄ＣＤの分解を行い、ＣＤの保護膜および印刷膜を含んだ溶液を濾過し、溶液に不溶なＣＤの保護膜および印刷膜を濾別した。濾過した溶液は１００℃で蒸留し、流出した溶液をＧＣ／ＭＳ（ガスクロマトグラフ質量分析）により分析したところ、メタノールとトリエチルアミンとジメチルカーボネートであることが判明した。蒸留後の残分にトルエンを多量に加え１００℃で加熱し、残分が完全に溶解した後、常温までゆっくりと冷却した。冷却後容器底部には析出物があり、これらを濾別乾燥後、その一部を採取し、クロロホルムに溶解させ、ＧＣ／ＭＳ（ガスクロマトグラフ質量分析）により分析したところ、濾別物がビスフェノールＡで不純物がないことが判明した。
【０１０２】
＜比較例＞
メタノール７．５ｇ、トリエチルアミン４．８ｇの場合の実施例と同様にして、トリエチルアミンを加えないことのみを変え、廃棄ＣＤの分解を試みた。その結果２０００分加熱分解を試みたが、廃棄ＣＤは投入時と同じ形状のままでポリカーボネート樹脂は分解しなかった。念のため、２０００分時にフラスコ内の溶液を少量採取し、ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフ）によりビスフェノールＡは生成していないことがわかり、ポリカーボネート樹脂が分解していないことを確認した。
【０１０３】
以上のように、表６及び図４に示すように、一価のアルコール類または一価のフェノール類を、廃ポリカーボネート樹脂中の繰り返し単位の分子量から計算した炭酸エステル基のモル数の２倍モル以上用い、かつ第三級アミンのモル量と一価のアルコール類または一価のフェノール類のモル量の比、モル比（アミン／一価のアルコール類または一価のフェノール類）が０．００５以上とすることにより、分解処理時間を大幅に短縮できることが判明した。また、表６，図４よりモル比（アミン／一価のアルコール類または一価のフェノール類）が０．２と同じであれば、第三級アミン量、一価のアルコール類または一価のフェノール類の量にほぼ関係なく、分解時間が約１５０分となっており、分解時間がモル比（アミン／一価のアルコール類または一価のフェノール類）と相関することが判明した。また、図４から明らかなようにモル比（アミン／一価のアルコール類または一価のフェノール類）を大きくすることにより分解処理時間は短縮でき、モル比（アミン／一価のアルコール類または一価のフェノール類）を０．０５以上とするとすると比較的短時間で分解処理を行えることが判明した。この場合、好適には、モル比を０．１以上とすることで分解処理時間の更なる短縮が可能となる。
【０１０４】
また、トリエチルアミンの量がポリカーボネートの炭酸エステル基のモル数の０．１倍モル、メタノールの量が２０倍モルで、モル比（アミン／メタノール）が０．００５の場合は、１３２５分の分解処理で完全には分解しなかったが、この場合には、ポリカーボネート樹脂を膨潤させる有機溶剤であるトルエンを加えることにより、同じモル比（アミン／メタノール）でも分解処理時間がかなり短縮されることが判明した。
これに対して、比較例では第三級アミンを加えないため、２０００分の分解処理でもポリカーボネート樹脂は分解しないことが判明した。
【０１０５】
また上記実施例から分かるように、ポリカーボネート樹脂の分解反応は、図１のエステル交換反応であり、実施例で加えた第三級アミンはこの分解反応の触媒作用を果たしている。従って、加えた第三級アミンは変化、消費されることなく、繰り返し使用が可能となる。そして、この分解反応ではポリカーボネート樹脂のモノマーであるビスフェノールＡだけではなく、炭酸誘導体も分解生成物として得られ、ポリカーボネート樹脂と反応する一価のアルコール類または一価のフェノール類の種類を適切に選ぶことにより、分解生成物として得られる炭酸誘導体を有用なものとすることが可能である。実施例の場合には一価のアルコール類または一価のフェノール類としてメタノールを用いており、炭酸誘導体としてジメチルカーボネートが得られ、ジメチルカーボネートはポリカーボネート樹脂の原料となりうる物質で極めて有用な物質である。
【０１０６】
ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックには、実施例のように分解時に溶液に不溶なＣＤの保護膜および印刷膜のようなものが含まれていることが多い。これらは一般的に別途分離してリサイクルするべき物質で、分解処理溶液からは取り除く必要がある。この場合、分解処理後溶液に不溶の分解生成物は濾別することにより、簡単に分離が可能である。そして、分解溶液に可溶の分解生成物から低沸点の一価のアルコール類または一価のフェノール類、有機溶媒、第三級アミンおよび分解生成物を蒸留により回収ことが可能であり、ここでは蒸留により一価のアルコール類または一価のフェノール類であるメタノールと第三級アミンであるトリエチルアミンと炭酸誘導体であるジメチルカーボネートを回収した。ここではメタノールとトリエチルアミンとジメチルカーボネートを一括して回収したが、これらは蒸留により分離回収することが可能である。残留した高沸点の分解生成物は貧溶媒を用いて再結晶法で回収することが可能で、実施例４では貧溶媒としてトルエンを用い、分解生成物であるビスフェノールＡを回収した。
【０１０７】
以上詳述したようにポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックからの有用物回収方法の第６の発明によれば、短時間に廃プラスチック中のポリカーボネート樹脂を化学的に分解して、分解生成物を有用化学原料として回収することが可能である。そして、短時間の分解処理を可能とした触媒である第三級アミンを回収可能にすると共に、一価のアルコール類または一価のフェノール類を、廃ポリカーボネート樹脂中の繰り返し単位の分子量から計算した炭酸エステル基のモル数の２倍モル以上用い、かつ第三級アミンのモル量と一価のアルコール類または一価のフェノール類のモル量の比、モル比（アミン／一価のアルコール類または一価のフェノール類）が０．００５以上としたことにより分解処理時間を大幅に短縮することが可能となる。
【０１０８】
［第７の発明］
次に、第７の発明について説明する。
この第７の発明は、ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックから有用物を回収する有用物回収方法において、前記廃プラスチックと、一価のアルコール類または一価のフェノール類と、分解を促進する触媒として下記の一般式［式７］で表される常温で液体である第三級アミンとを混合し、該混合物を密閉容器中で加熱することによって前記廃プラスチック中の前記ポリカーボネート樹脂を化学的に分解する工程と、分解生成物を有用物として回収する工程と、からなることを特徴とする廃プラスチックからの有用物回収方法である。
2004051620.tif 000022
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は炭化水素
この時の反応は図１に示した通りである。
【０１０９】
ここでは第１の発明や第２の発明で説明した事項に加え、廃プラスチックの分解に使用される一価のアルコール類または一価のフェノール類、または分解を促進する触媒である第三級アミンの常圧での沸点が低い場合には、廃プラスチックと、一価のアルコール類または一価のフェノール類と、分解を促進する触媒の常温で液体である第三級アミンを混合した混合物を密閉容器中で加熱することにより、一価のアルコール類または一価のフェノール類、または分解を促進する触媒である第三級アミンの常圧での沸点よりも反応分解温度を高くすることができ、分解処理時間を大幅に短縮することができることがわかった。ここで密閉容器としては、例えば加圧反応器であるオートクレーブが使用できる。
【０１１０】
以下に、第７の発明の実施例および比較例について説明する。
ここでの実験用サンプルは第１の発明で説明したものと同じである。
すなわち、まず実施例および比較例では、実験用サンプルとして粘度平均分子量（Ｍｖ）が約１５０００のポリカーボネート樹脂（以下、ＰＣとも称す）のペレット（三菱エンジニアリングプラスチック社製　　ユーピロンＨ４０００）を用いて実験した。
【０１１１】
＜実施例１＞
実施例１では、上記ポリカーボネート樹脂ペレット３ｇ（繰返し単位の分子量換算で０．０１１８モル）とメタノール７．５ｇ（０．２３４モル）を２００ｍｌの密閉容器である加圧反応器のオートクレーブに入れた。
さらに、ポリカーボネート樹脂中の繰り返し単位の分子量から計算した炭酸エステル基のモル数の４倍モルの第三級アミンであるＮ，Ｎ−ジメチルエチルアミンを加え、混合した。なお、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチルアミンの常温での沸点は約３７℃である。
【０１１２】
上記混合物の入ったオートクレーブ容器を密閉し、容器内の空気を窒素ガスで置換して窒素ガス雰囲気とした。さらに、オートクレーブ容器内に窒素ガスを加圧して入れ、オートクレーブ容器内の圧力を１ＭＰａとした。窒素ガスの加圧後、オートクレーブ容器内の混合物をメタノールの常圧での沸点である約６４℃まで５分で加熱し、さらに約６４℃で２時間加熱した。
【０１１３】
その後、オートクレーブ容器を冷却して混合物の温度が常温に戻ったことを確認し、オートクレーブ容器を開けたところ、ポリカーボネート樹脂ペレットは完全に消失しており、混合物の性状（状態）は液体となっていた。この分解液をサンプリングし、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）で分子量分布測定を行ったところポリカーボネート樹脂が低分子にまで分解されていることを確認した。さらにガスクロマトグラフ・質量分析計（ＧＣ・ＭＳ）で分解生成物がビスフェノールＡおよびポリカーボネート樹脂の重合末端基であるｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールおよび炭酸ジメチルが生成していることを確認した。
【０１１４】
加熱分解工程の終了後、上記分解液はオイルバス温度１００℃で蒸留し、流出した溶液をＧＣ／ＭＳ（ガスクロマトグラフ質量分析）により分析したところ、メタノールとＮ，Ｎ−ジメチルエチルアミンとジメチルカーボネートであることが判明した。蒸留後の残分にトルエンを多量に加えて１００℃で加熱し、残分が完全に溶解した後、常温までゆっくりと冷却した。冷却後に容器底部には析出物があり、これらを濾別乾燥後、その一部を採取してクロロホルムに溶解させ、ＧＣ／ＭＳ（ガスクロマトグラフ質量分析）により分析したところ、濾別物がビスフェノールＡで不純物がないことが判明した。
【０１１５】
＜実施例２＞
実施例２として、ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックの一例としてコンパクトディスク（ＣＤ）の粉砕物を使用して実験を行った。
実験方法は、実施例１のポリカーボネート樹脂ペレットの代わりにコンパクトディスクの粉砕物を使用した以外は同一で行った。約６４℃で２時間加熱した後、オートクレーブ容器を冷却して混合物の温度が常温に戻ったことを確認し、オートクレーブ容器を開けたところ、ポリカーボネート樹脂は完全に消失しており、ＣＤの保護膜および印刷膜のみが固体のまま残っていた。この混合物を濾過し、ＣＤの保護膜および印刷膜を濾別した。
濾過した溶液は実施例１と同様にサンプリングし、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）で分子量分布測定を行ったところ、ポリカーボネート樹脂が低分子にまで分解されていることを確認した。さらにガスクロマトグラフ・質量分析計（ＧＣ・ＭＳ）で分解生成物がビスフェノールＡおよびポリカーボネート樹脂の重合末端基であるｐ−ｔｅｒｔ―ブチルフェノールおよび炭酸ジメチルが生成していることを確認した。
【０１１６】
濾過後の分解液はオイルバス温度１００℃で蒸留し、流出した溶液をＧＣ／ＭＳ（ガスクロマトグラフ質量分析）により分析したところ、メタノールとＮ，Ｎ−ジメチルエチルアミンとジメチルカーボネートであることが判明した。蒸留後の残分にトルエンを多量に加えて１００℃で加熱し、残分が完全に溶解した後、常温までゆっくりと冷却した。冷却後の容器底部には析出物があり、これらを濾別乾燥後、その一部を採取してクロロホルムに溶解させ、ＧＣ／ＭＳ（ガスクロマトグラフ質量分析）により分析したところ、濾別物がビスフェノールＡで不純物がないことが判明した。
【０１１７】
＜比較例＞
比較例として、ポリカーボネート樹脂ペレットを用いて、密閉していない容器で加熱分解を試みた。まず、ポリカーボネート樹脂のペレット３ｇ（繰返し単位の分子量換算で０．０１１８モル）とメタノール７．５ｇ（０．２３４モル）を２００ｍｌのなす型のフラスコに入れた。
さらに、ポリカーボネート樹脂中の繰り返し単位の分子量から計算した炭酸エステル基のモル数の４倍モルのＮ，Ｎ−ジメチルエチルアミンを加えた。
【０１１８】
次に加熱還流を可能にするためなす型フラスコの口に玉入り冷却管を取り付け、このなす型フラスコを予め加熱していたオイルバス中に入れ、反応液を加熱開始すると共にマグネチックスターラーで撹拌を開始した。この反応温度はＮ，Ｎ−ジメチルエチルアミンの常圧での沸点に近い還流温度（約３７℃）に設定した。ここで、なす型フラスコ内の液が沸点に達し、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチルアミンが還流し始めた時点を反応開始時間とし、４８時間加熱を行った。４８時間の加熱でペレットの分解は進み、ペレットは小さくはなったが、４８時間加熱後もペレットは完全に消失しなかった。
【０１１９】
４８時間加熱した後の溶液部をサンプリングし、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）で分子量分布測定を行ってポリカーボネート樹脂が低分子にまで分解されていることを確認した。さらにガスクロマトグラフ・質量分析計（ＧＣ・ＭＳ）で分解生成物がビスフェノールＡおよびポリカーボネート樹脂の重合末端基であるｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールおよび炭酸ジメチルが生成していることを確認した。
このように、比較例では４８時間加熱後に、ポリカーボネート樹脂の一部はエステル交換反応により化学的な分解が起こり、ビスフェノールＡと炭酸エステルである炭酸ジメチルが分解生成物として生成していたが、ポリカーボネート樹脂ペレットは残っており、完全な分解までには４８時間以上の加熱が必要な状況であった。
【０１２０】
上記のようにＮ，Ｎ−ジメチルエチルアミンの常温での沸点は約３７℃であるが、実施例１および実施例２では反応容器に密閉容器を用いるため、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチルアミンの沸点以上の温度でも液体状態を保ったまま加熱分解することが可能となり、分解時間を大幅に短縮することが可能となった。
これに対して、比較例では、反応容器に密閉容器を用いず、常圧の状態で加熱反応を行ったため、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチルアミンの沸点以上に加熱することができず、分解反応時間が実施例に比べ大幅に長い状態であった。
【０１２１】
勿論、ポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックと、一価のアルコール類または一価のフェノール類と、分解を促進する触媒の常温で液体である第三級アミンを混合した混合物中に、さらにポリカーボネート樹脂を溶解する、または膨潤させる溶媒を加えることで分解時間をさらに短くすることが可能となる。
【０１２２】
尚、以上の各発明１〜７の説明では、廃棄物の実際の例として、不要となり回収されたＣＤ等の粉砕物を主として用いた場合について説明したが、再利用（リサイクル）の対象となるポリカーボネート樹脂を主成分とする廃プラスチックは、ＣＤ、ＤＶＤなどの光ディスクに限らず、ポリカーボネート樹脂のみで形成されたプラスチック製品は勿論のこと、ポリカーボネート樹脂を主成分とするプラスチック製品にも適用可能である。
【０１２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の廃プラスチックからの有用物回収方法によれば、より短時間に廃プラスチック中のポリカーボネート樹脂を化学的に分解して、分解生成物を有用化学原料として回収することができる。また、触媒の第三級アミンを回収して再度、廃ポリカーボネートの分解処理するときの触媒として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明において共通に発生する反応式を示す図である。
【図２】アミン量と分解処理時間との関係を示すグラフである。
【図３】メタノール量と分解処理時間との関係を示すグラフである。
【図４】モル比と分解処理時間との関係を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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