(57)【要約】【課題】簡単な設備で廃塩化ビニル樹脂組成物から塩化ビニル樹脂を回収する方法を提供すること。【解決手段】（ａ）廃塩化ビニル樹脂組成物を該組成物中の塩化ビニル樹脂を溶解しうる溶媒に溶解して、塩化ビニル樹脂溶液を得る溶解工程、（ｂ）加熱下に塩化ビニル樹脂溶液から溶媒を揮発させながら混練し、塩化ビニル樹脂溶融物を得る溶融化工程、（ｃ）塩化ビニル樹脂溶融物を押し出し成形して、塩化ビニル樹脂ストランドを得るストランド化工程、及び（ｄ）塩化ビニル樹脂ストランドを切断して、再生塩化ビニル樹脂ペレットを得るペレット化工程、の各工程を順次行うことを特徴とする廃塩化ビニル樹脂組成物の再生方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）廃塩化ビニル樹脂組成物を該組成物中の塩化ビニル樹脂を溶解しうる溶媒に溶解して、塩化ビニル樹脂溶液を得る溶解工程、
（ｂ）加熱下に塩化ビニル樹脂溶液から溶媒を揮発させながら混練し、塩化ビニル樹脂溶融物を得る溶融化工程、
（ｃ）塩化ビニル樹脂溶融物を押し出し成形して、塩化ビニル樹脂ストランドを得るストランド化工程、及び
（ｄ）塩化ビニル樹脂ストランドを切断して、再生塩化ビニル樹脂ペレットを得るペレット化工程、
の各工程を順次行うことを特徴とする廃塩化ビニル樹脂組成物の再生方法。
【請求項２】
溶解工程に次いで、塩化ビニル樹脂溶液から溶媒を揮発させて濃縮された塩化ビニル樹脂溶液を生成させる濃縮工程を行い、得られた濃縮溶液を溶融化工程に供給することを特徴とする請求項１に記載の廃塩化ビニル樹脂組成物の再生方法。
【請求項３】
塩化ビニル樹脂溶液の粘度が１×１０５ｃＰ以上となるまで濃縮することを特徴とする請求項２に記載の廃塩化ビニル樹脂組成物の再生方法。
【請求項４】
（ａ）廃塩化ビニル樹脂組成物を該組成物中の塩化ビニル樹脂を溶解しうる溶媒に溶解して、塩化ビニル樹脂溶液を得る溶解工程、
（ｂ）塩化ビニル樹脂溶液を塩化ビニル樹脂の貧溶媒と混合して塩化ビニル樹脂を析出させて回収する析出工程、
（ｃ）加熱下に回収された塩化ビニル樹脂から溶媒を揮発させながら混練し、塩化ビニル樹脂溶融物を得る溶融化工程、
（ｄ）塩化ビニル樹脂溶融物を押し出し成形して、塩化ビニル樹脂ストランドを得るストランド化工程、及び
（ｅ）塩化ビニル樹脂ストランドを切断して、再生塩化ビニル樹脂ペレットを得るペレット化工程
の各工程を順次行うことを特徴とする廃塩化ビニル樹脂組成物の再生方法。
【請求項５】
溶解工程で得られる塩化ビニル樹脂溶液の粘度が、１〜１０００ｃＰであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の廃塩化ビニル樹脂組成物の再生方法。
【請求項６】
溶融化工程を、押し出し機で行うことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の廃塩化ビニル樹脂組成物の再生方法。
【請求項７】
溶融化工程を、真空度１〜７６０ｔｏｒｒ、かつ、溶液温度１５０〜２３０℃の条件で行うことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の廃塩化ビニル樹脂組成物の再生方法。
【請求項８】
塩化ビニル樹脂を溶解しうる溶媒が、窒素原子３個の結合手のそれぞれに炭素原子が結合している水溶性アミド化合物又は水溶性ラクトン化合物であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の廃塩化ビニル樹脂組成物の再生方法。
【請求項９】
塩化ビニル樹脂を溶解しうる溶媒が、Ｎ−メチルピロリドンまたはγ−ブチロラクトンであることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の廃塩化ビニル樹脂組成物の再生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は廃塩化ビニル樹脂組成物のリサイクル方法、詳しくは、廃塩化ビニル樹脂組成物から塩化ビニル樹脂のペレットを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
塩化ビニル樹脂（ポリビニルクロライド、ＰＶＣ）組成物は、様々な製品の製造に広く使用されている。例えば、建材、自動車部品、ホース、野菜や果物のハウス栽培に用いられる農業用フィルム、工事中などに建物を覆う為のシートなどが挙げられる。近年、宣伝広告用のシート、娯楽又は催し物等のセットを設置する為のシートとして塩化ビニル樹脂組成物が大量に用いられている。これらは一般に、２週間〜３ケ月程度と短期間の使用の後に廃棄されるため、毎年大量の塩化ビニル樹脂組成物がスクラップにされており、社会的な問題になっている。
【０００３】
また、例えば、コンベヤーベルト、被覆繊維、ビヒクル仕上げのインテリア用品、パイプ、ホース、窓枠、絶縁電力ケーブルなどのように、塩化ビニル樹脂と他の材料との複合材も広く用いられている。このような複合材に用いられている塩化ビニル樹脂をリサイクルするには、塩化ビニル樹脂を他の材料から分離し、かつ分離された塩化ビニル樹脂の精製が必要であるが、これは、技術的、経済的に困難である。
【０００４】
塩化ビニル樹脂は自然環境では分解しないので、現在、廃塩化ビニル樹脂組成物の多くは焼却処理されている。しかし、塩化ビニル樹脂は塩素を含有するため、焼却条件によってはダイオキシンを発生する恐れがあり、排煙浄化装置を備えた焼却炉で、充分に管理された条件下で焼却することが法的に求められている。このような社会状況下では、大量の塩化ビニル樹脂組成物を焼却処分することは、非常に困難であり、焼却によらず、マテリアルリサイクルするための方法が社会的に希求されている。
【０００５】
廃塩化ビニル樹脂組成物のマテリアルリサイクルの方法としては、例えば、特許文献１では、水との共沸混合物を形成し、かつ、塩化ビニル樹脂を溶解しうる溶媒に、塩化ビニル樹脂組成物を溶解させ、得られた溶液に、スチームを注入して、塩化ビニル樹脂を沈殿させると共に溶媒をストリッピングにより留去して、塩化ビニル樹脂粒子を得る方法が開示されている。溶媒としては、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、テトラヒドロフランなどが挙げられている。また、特許文献２には、塩化ビニル樹脂組成物から可塑剤のみを溶解する溶媒により可塑剤を抽出した後、塩化ビニル樹脂を溶解する溶媒により塩化ビニル樹脂を溶解して回収する方法が開示されている。溶媒としては、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどが挙げられている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３１０６６０号公報
【０００７】
【特許文献２】特開平１１−１２３８６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来提案されている塩化ビニル樹脂の回収方法は、これを工業的に実施するには多くの未解決の問題を蔵している。従って、本発明は、単純な装置で廃塩化ビニル樹脂組成物から塩化ビニル樹脂をペレットとしての回収することのできる方法を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、塩化ビニル樹脂に対して溶解力の大きい有機溶媒を用いて、塩化ビニル樹脂を溶解し、かつ塩化ビニル樹脂からの有機溶媒の最終的除去を押し出し機でペレット化と同時に行うのが有利であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
即ち、本発明の要旨は、（ａ）廃塩化ビニル樹脂組成物を該組成物中の塩化ビニル樹脂を溶解しうる溶媒に溶解して、塩化ビニル樹脂溶液を得る溶解工程、（ｂ）加熱下に塩化ビニル樹脂溶液から溶媒を揮発させながら混練し、塩化ビニル樹脂溶融物を得る溶融化工程、（ｃ）塩化ビニル樹脂溶融物を押し出し成形して、塩化ビニル樹脂ストランドを得るストランド化工程、及び（ｄ）塩化ビニル樹脂ストランドを切断して、再生塩化ビニル樹脂ペレットを得るペレット化工程、の各工程を順次行うことを特徴とする廃塩化ビニル樹脂組成物の再生方法にある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明では、まず、廃塩化ビニル樹脂組成物を該組成物中の塩化ビニル樹脂を溶解しうる溶媒に溶解して、塩化ビニル樹脂溶液を得る。
本発明において再生の対象とする塩化ビニル樹脂組成物は、塩化ビニル樹脂を主成分とする樹脂組成物である。塩化ビニル樹脂組成物は、塩化ビニル樹脂の他に、可塑剤、不燃材、色素、抗酸化剤等を含有していてもよく、硬質塩化ビニル樹脂組成物、軟質塩化ビニル樹脂組成物のいずれであってもよい。また、塩化ビニル樹脂が主成分であれば、塩化ビニル樹脂以外の樹脂との混合物であってもよい。
【００１２】
溶媒に溶解させる廃塩化ビニル樹脂組成物の大きさ、形状は、特に限定されない。通常シートであれば１〜１０００ｃｍ２程度、成形体であれば０．００１〜１ｃｍ３程度である。廃塩化ビニル樹脂組成物は小さく破砕して、表面積が大きい形状にしたほうが、溶媒と接触する表面積が大きく、溶解速度が速くなるので好ましいが、溶解時間と兼ね合いによって適宜決めることができる。
【００１３】
塩化ビニル樹脂を溶解しうる溶媒としては、沸点が１００℃以上のものが好ましい。具体的には、窒素原子３個の結合手のそれぞれに炭素原子が結合している水溶性アミド化合物及び水溶性ラクトン化合物よりなる群から選ばれた化合物を主成分とするものが挙げられる。なかでも炭素数６以下、特に５以下のアミド又はラクトン化合物が用いられる。
【００１４】
例えば、アミド化合物としては、Ｎ−メチル−２―ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなどが挙げられる。中でも、Ｎ−メチル−２―ピロリドンは塩化ビニル樹脂に対する溶解力が大きいので好ましい。
ラクトン化合物としては、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン等が挙げられる。なかでもγ−ブチロラクトンが好ましい。
【００１５】
これらは単独でも塩化ビニル樹脂に対して大きな溶解力を示すが、これらに炭素数２〜８の水溶性グリコールエーテルを混合して用いると、溶解力が更に大きくなるので、混合して用いるのが好ましい。
水溶性グリコールエーテルとしては、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルなどが挙げられる。これらの水溶性グリコールエーテルは、溶媒中に１〜５０容量％となるように含有させるのが好ましい。
【００１６】
廃塩化ビニル樹脂組成物を溶解処理する際の溶媒の温度は、溶媒の沸点以下であれば特に限定されないが、１０℃以上、特に４０℃以上であり、１５０℃以下、特に１２０℃以下が好ましい。この範囲のなかでも、溶解温度が高いほうが、溶解速度が早くなるので好ましい。
廃塩化ビニル樹脂組成物と溶媒との混合比は、特に限定されるものではないが、溶媒が多すぎると溶解後に蒸発させる溶媒量が多くなり経済的に不利である。一方、溶解を効率よく行うためには、溶解槽で廃塩化ビニル樹脂組成物と溶媒との混合物を流動させることが好ましく、また、生成した塩化ビニル樹脂溶液も配管輸送が可能なようにあまり高粘度でない方が好ましい。従って、塩化ビニル樹脂溶液の粘度が１０００ｃＰ以下、特に５００ｃＰ以下であり、１０ｃＰ以上となるように、廃塩化ビニル樹脂組成物と溶媒との混合量比を調整するのが好ましい。
【００１７】
なお、溶解槽には、廃塩化ビニル樹脂組成物を効率よく溶媒に溶解させるために、攪拌装置を設けるのが好ましく、また、別法として、外部循環ポンプにより槽内の液体を強制的に流動させるのも好ましい。
このようにして得られた塩化ビニル樹脂溶液は、必要に応じて濾過等により不溶物を除去したのち、加熱下に溶媒を揮発させながら混練して、塩化ビニル樹脂溶融物とする。好ましくは、塩化ビニル樹脂溶液から予め溶媒を揮発させて溶液を濃縮したのち、混練に共する。濃縮の程度は任意であるが、粘度が１×１０５ｃＰ以上となるまで濃縮するのが好ましい。
【００１８】
また、別法として、塩化ビニル樹脂溶液に塩化ビニル樹脂の貧溶媒、例えば水、メタノール、エタノール、アセトン、ヘキセン、ベンゼン、ジエチルエーテルなどを混合して塩化ビニル樹脂を析出させ、これを回収して混練に共することもできる。この方法によるときは、廃塩化ビニル樹脂組成物中の可塑剤その他の添加物が溶媒中に相当量残存するので、上述のような単に溶媒を揮発させる方法に比して、最終的に得られる塩化ビニル樹脂組成物の可塑剤などの含有量を低減させることができる。また、この方法によれば、上述の濃縮法に比して塩化ビニル樹脂に同伴される溶媒量も減少させることができる。従って、析出した塩化ビニル樹脂組成物を分離した後の貧溶媒を含む溶媒からの貧溶媒の分離という負担はあるが、通常はこの後者の方法により、塩化ビニル樹脂溶液から溶媒の大部分を除去したものを混練に共するのが好ましい。
【００１９】
混練は、塩化ビニル樹脂に同伴してくる溶媒を揮発させ、かつ樹脂を溶融させるために加熱下に行われる。通常、塩化ビニル樹脂の軟化温度は６５〜８５℃、溶融温度は１７０℃、熱分解温度は１９０℃であり、熱分解温度以上になると塩化ビニル樹脂は熱分解して塩化水素が発生する。従って、混練は、１００℃以上、特には１５０℃以上であり、かつ、２３０℃以下、特には１５０〜１８０℃で混練するのが好ましい。
【００２０】
また、混練に際しては、溶媒の揮発を促進させ、溶媒の残存量をできるだけ減少させるために、減圧脱気を行ってもよい。減圧度は、溶媒により異なるが、混練温度で溶媒が沸点に達する圧力以下の圧力となるように減圧度を決めることが好ましく、通常１〜７６０ｔｏｒｒである。例えば、溶媒がＮ−メチルピロリドンであれば、３００ｔｏｒｒ以下で２０ｔｏｒｒ以上、特に１００ｔｏｒｒ以上の減圧℃とするのが好ましい。混練に用いる装置としては、通常は押し出し機を用いる。なかでも剪断熱の発生の多い２軸押し出し機を用いるのが好ましい。
【００２１】
濃縮工程、溶融化工程および析出工程で分離された溶媒は、必要に応じて精製して、再度、塩化ビニル樹脂溶液を得るための溶媒として用いてもよい。
加熱下での混練で得られた塩化ビニル樹脂溶融物は、出し成形して、直径１〜１０ｍｍ程度の塩化ビニルストランドとする。押し出し成形は常法により行えばよく、押し出し温度は、通常５０〜１２０℃、成形速度は、通常０．０１〜１０ｍ／分である。通常、押し出された塩化ビニル樹脂ストランドは、水などにより冷却して固化される。
【００２２】
この塩化ビニル樹脂ストランドは、次いでカッターで、通常１〜１０ｍｍの長さに切断され、再生塩化ビニル樹脂ペレットとする。このようにして得られた再生塩化ビニル樹脂ペレットは、塩化ビニル樹脂成形物の原料として利用することができる。
本発明の方法で得られた再生塩化ビニル樹脂ペレットは、単に溶媒を留去して得られた再生塩化ビニル樹脂に比べ、ペレット中に残存する溶解溶剤の含有量を低減することができるという利点がある。
【００２３】
【実施例】
以下に本発明の実施例について具体的に説明する。
＜実施例１〜５＞
１Ｌビーカーに、表−１に示す溶媒８００ｇと、塩化ビニル樹脂組成物片（１０ｍｍ×１０ｍｍ×１ｍｍ）２００ｇを入れ、表−１に示す温度および時間で、４５゜パドル翼４枚羽根の攪拌機を用い６００ｒｐｍで撹拌したのち、溶液中の塩化ビニル樹脂濃度を測定した。結果を表−１に示す。
【００２４】
塩化ビニル樹脂回収率は、塩化ビニル樹脂組成物片中の塩化ビニル樹脂の重量に対する、塩化ビニル樹脂溶液中の塩化ビニル樹脂の比率を表したものである。
【００２５】
【表１】
2004292549.tif 000002