(57)【要約】【課題】  熱可塑性樹脂製壁装材廃材を安価に効率よく処理し、さらに、加工性が良く、表面状体もよいカレンダー成形、押出成形に適用できる再生熱可塑性樹脂組成物の製造方法を提供することである。【解決手段】  熱可塑性樹脂製壁装材廃材を再生利用するに際して、熱可塑性樹脂製壁装材廃材を粉砕後、１３０℃以上の温度で熱処理して揮発性成分を除去し、造粒することを特徴とする再生熱可塑性樹脂組成物の製造方法としたことである。【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂製壁装材の廃材（以下、廃材Ａという）を再生利用するに際して、廃材Ａを粉砕後、１３０℃以上の温度で熱処理して揮発性成分を除去し、造粒することを特徴とする再生熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
【請求項２】
廃材Ａが発泡品であることを特徴とする請求項１に記載の再生熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
【請求項３】
熱処理時に改質剤を添加することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の再生熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂製壁装材廃材の再生利用に関するものであり、更に詳しくは再生利用しやすい再生熱可塑性樹脂組成物の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、社会的に熱可塑性樹脂製品の再生利用の要求が強まり、壁装材についても再生利用が検討されている。再生利用するためには廃材を粉砕する必要があり、通常、効率を考えて粉砕機のスクリーンメッシュを２０ｍｍφ以上にしている。この場合、粉砕材に裏打紙の繊維分が多く残り、カレンダー成形機、押出成形機では成形性が悪くシート化が困難であった。これを改良するために幾つかの提案がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、基材紙層と樹脂含浸紙層とから成る壁紙の粉砕分離方法が開示され、基材紙層と分離した樹脂含浸紙層の粉砕物が断熱層として使用できると記載されているが、この方法で得られた樹脂含浸紙層の粉砕物は多量の紙繊維分を含んでいるため、カレンダー成形、押出成形には適さないものであった。
【０００４】
壁装材とは異なるが特許文献２には、ワイヤーハーネスから金属分と樹脂分を回収する方法が開示されているが、この方法を壁装材に適用しても、溶媒に溶解する工程、繊維等の不溶分を分離する工程、樹脂分を回収するために溶媒を分留する工程からなり、設備費及びランニング費用が高額になってしまう。
【０００５】
また、本発明者らが提案した特許文献３では、壁装材粉砕材に残る残留繊維の含有量が２０重量％以下、そのうち長さが１５ｍｍを越える繊維の含有率が残留繊維中の３０重量％以下とすることにより繊維分による加工性の悪影響を改善した。
しかしながら、通常、壁装材は発泡製品が多く、化学発泡剤が使用されているため、壁装材粉砕材を加工するとその化学発泡剤の未分解物及び／又は残渣が加工中に気泡となり表面状態を悪化させ、製品によっては問題となる場合もあった。
【０００６】
【特許文献１】特開平０５−２４７８６３号公報
【特許文献２】特開平１１−１８１１４６号公報
【特許文献３】特開２００３−５３７２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記問題を解決し、廃材Ａを安価に効率よく処理し、さらに、加工性が良く、表面状体もよいカレンダー成形、押出成形に適用できる再生熱可塑性樹脂組成物（以下、組成物Ｃという）の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
廃材Ａを再生利用するに際して、廃材Ａを粉砕後、１３０℃以上の温度で熱処理して揮発性成分を除去し、造粒することであり、廃材Ａが発泡品の場合にも適用でき、さらに熱処理時に改質剤を添加する組成物Ｃの製造方法としたことである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、廃材Ａを粉砕して、１３０℃以上の温度で熱処理しているため、廃材Ａの裏打紙に含まれる水分、或いは廃材Ａが発泡品の場合に含まれる化学発泡剤の未分解物及び／又は残渣を除去できるので、得られる組成物Ｃは加工性、表面状態が良好となる。また、造粒することによりハンドリング性が良くなり、裏打紙の繊維による再吸湿も防止できる。さらに、熱処理時に改質剤を添加することにより組成物Ｃの加工性、耐熱性が向上する。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の好適実施の態様について詳細に説明する。本発明は廃材Ａを再生利用するに際して、廃材Ａを粉砕後、１３０℃以上の温度で熱処理して揮発性成分を除去し、造粒する組成物Ｃの製造方法である。
【００１１】
本発明は、熱可塑性樹脂製壁装材の非発泡、発泡タイプのどちらにも適用でき、塩化ビニル系樹脂、ポリエチレン，ＥＶＡ，ＥＥＡ，塩素化ポリエチレンなどのオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、熱可塑性エラストマー（オレフィン系、スチレン系、ウレタン系、ポリエステル系）などの熱可塑性樹脂で構成された壁装材廃材に適用できる。なかでも、再生材の利用のし易さという点では、塩化ビニル系樹脂、オレフィン系樹脂、熱可塑性エラストマーへの適用が好ましい。
また、廃材Aの中に、可塑剤、安定剤、キレーター、充填材、発泡剤、発泡助剤、紫外線吸収剤、着色剤、難燃剤、酸化防止剤、加工助剤、滑剤等の添加剤が添加されていても何ら問題はない。
【００１２】
本発明では、廃材Ａの粉砕方法として、固定刃、回転刃、スクリーンを備えた一般的な粉砕機を用いることができる。壁装材廃材を粉砕機投入口に入れると、固定刃、回転刃の間で壁装材廃材が砕かれ、スクリーンのメッシュを通って粉砕材が排出される。このスクリーンのメッシュ口径により粉砕材の粒径が決まることになる。カレンダー成形や押出成形などの加工性、粉砕の効率を考慮するとスクリーンのメッシュ口径は１〜１５ｍｍが好ましく、２〜１０ｍｍがより好ましい。スクリーンのメッシュ口径が１ｍｍ未満では効率が悪くなり、１５ｍｍを超えると加工性が悪くなる場合がある。
この他、効率はよくないが冷凍粉砕、ターボミル等の微粉砕機も適用は可能である。
【００１３】
本発明では、上記の方法で得られる廃材Ａの粉砕材（以下、粉砕材Ｂという）を１３０℃以上の温度で熱処理し造粒するわけだが、本発明でいう造粒とは、１〜５０ｍｍくらいの顆粒状物を得ることばかりでなく押出機ダイスヘッドでのホットカット、ペレタイザーによるペレット化の操作も含むものである。熱処理した後に別工程で造粒してもよく、熱処理と造粒工程をインラインで行ってもよい。効率を考えれば後者のインラインで行う方が好ましい。
熱処理と造粒する方法には、以下のような方法がある。例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、２本ロールなどにより粉砕材Ｂを加熱混練し、シーティングしてからペレタイザーでカッティング（造粒）する方法、また、単軸押出機、２軸押出機で粉砕材Ｂを加熱混練しダイスヘッドでホットカットするか、ストランドとして成形しインラインでカット（造粒）する方法、或いは、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサーなどで粉砕材Ｂを高速撹拌することにより加熱混合し、クーリングミキサーに排出して造粒する方法などがある。熱処理に押出機を使用する場合は、揮発成分を除去するのに有効なベント式の押出機が好ましい。
【００１４】
上記バンバリーミキサー、ニーダー、２本ロール、単軸押出機、２軸押出機、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサーなどで熱処理を行うには、装置の設定温度を１３０℃以上に設定する必要があり、好ましくは１５０℃以上である。設定温度を１３０℃以上にして粉砕材Ｂを熱処理すると、せん断発熱により樹脂温は設定温度より１０〜３０℃以上高くなり、粉砕材Ｂの熱可塑性樹脂分と裏打紙は混練或いは混合して均一になる。さらに、裏打紙の繊維質に含まれる水分及び粉砕材Ｂが発泡タイプの場合の熱可塑性樹脂分に含まれる化学発泡剤の未分解物及び／又は残渣などの揮発性成分も同時に除去できる。設定温度が１３０℃未満の熱処理では、上記熱可塑性樹脂分と裏打紙の混合均一性と揮発性成分の除去が不十分となり、再生利用が困難となる。
【００１５】
本発明では熱処理時に改質剤を添加することが好ましく、改質剤を添加することにより組成物Ｃの加工性、耐熱性などを向上させることができる。改質剤としては、可塑剤、安定剤、酸化防止剤、キレーター、紫外線吸収剤、滑剤、加工助剤、充填剤などが挙げられ、中でも可塑剤、安定剤、酸化防止剤、滑剤、加工助剤が好ましい。これらの改質材は単独で使用してもよく、２種以上併用してもよい。
【００１６】
上記可塑剤としては、ＤＯＰ，ＤＩＮＰ，ＤＩＤＰなどのフタル酸エステル、ＤＯＡ，ＤＩＤＡ，ＤＯＳ，ＤＯＺなどの脂肪族２塩基性酸のエステル、ＴＣＰ，ＣＤＰ，ＴＸＰなどのリン酸エステル、ＴＯＴＭなどのトリメリット酸エステル、塩素化パラフィン、ポリエステル系可塑剤、エポキシ系可塑剤などが挙げられ、単独又は複合して使用される。可塑剤の添加量としては粉砕材Ｂに対して１〜５０重量％がよく、２〜３０重量％が好ましい。  
【００１７】
上記安定剤としては、例えば、ステアリン酸バリウムなどの金属石鹸、ラウリル酸錫などの有機錫系安定剤、テトラフェニルポリプロピレングリコ−ルジフォスファイトなどのフォスファイト系安定剤、過塩素酸処理ハイドロタルサイトなどのハイドロタルサイト系安定剤などが挙げられ、単独又は複合して使用される。安定剤の添加量としては粉砕材Ｂに対して０．１〜５重量％がよく、０．２〜３重量％が好ましい。  
【００１８】
上記酸化防止剤としては、例えば、２，２‘−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）などのフェノール系、トリスノニルフェニルフォスファイトなどのフォスファイト系、ジトリデシル−３，３’−チオジプロピオネイトなどのイオウ系などが挙げられ、単独又は複合して使用される。酸化防止剤の添加量としては粉砕材Ｂに対して０．０１〜３重量％がよく、０．２２〜２重量％が好ましい。  
【００１９】
上記滑剤としては例えば、ｎ−ブチルステアレ−トなどの脂肪酸エステル系ワックス、炭化水素系ワックス、ステアリン酸，ラウリン酸などの脂肪酸、ステアリルアルコールなどの脂肪属アルコール、メチレンビスステアリルアミドなどのアミド系、ステアリン酸マグネシウム，ステアリン酸亜鉛などの金属石鹸、ポリエチレンワックス、天然蝋などが挙げられ、単独又は複合して使用される。滑剤の添加量としては粉砕材Ｂに対して０．１〜３重量％がよく、０．２〜１重量％が好ましい。
【００２０】
上記加工助剤としては、例えば、メチルメタクリレ−ト−ブチルアクリレ−ト共重合体などのメチルメタクリレ−ト−アルキルアクリレ−ト共重合体などが挙げられ、単独又は複合して使用される。加工助剤の添加量としては粉砕材Ｂに対して０．２〜１０重量％がよく、０．５〜５重量％が好ましい。
【００２１】
熱処理に続き造粒することによって、組成物Ｃはハンドリング性が良くなり、裏打紙の繊維は熱可塑性樹脂分と均一に混合するため、繊維による再吸湿も防止することができる。
【００２２】
このように、組成物Ｃを得る本発明の製造方法は、特別な設備を必要とすることなく、通常の設備を使用できるので、廃材Ａを安価に再生利用することが可能となる。また、組成物Ｃを成形する場合、組成物Ｃ１００％使用でも良いが、用途に合わせて樹脂、可塑剤などのバージン材料を１種または複数種添加して使用しても良い。
【００２３】
本発明により得られる組成Ｃ物の成形には、通常のカレンダー成形機、押出成形機、射出成形機、プレス成形機、ブロー成形機などの熱可塑性樹脂用成形装置が使用でき、成形した成形体は、建築材料（床材、壁装材、防水材等）、土木材料、自動車及び鉄道車両等の内装材、日用品、玩具、雑貨などの用途に使用できる。
【実施例】
【００２４】
次に、具体的な実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２５】
＜実施例１＞
廃材Ａとして、発泡タイプの塩化ビニル樹脂系（以下、ＰＶＣ系という）壁装材廃材を用い、スクリーンメッシュ口径５ｍｍの粉砕機で粉砕し、得られた粉砕材Ｂに対して可塑剤のＤＯＰを１０重量％添加して、２本ロール（設定温度１５０℃）で１０分間熱処理した後に５ｍｍ厚でシート出しし、シートペレタイザーで５ｍｍ角にカット（造粒）した。
次に得られた造粒品（組成物Ｃ）を１７５℃にてカレンダー成形機で０．２ｍｍにシート化した。その評価結果を表１に示す。
【００２６】
＜評価方法及び評価基準＞
成形性とシート表面状態について評価を実施し、その評価方法及び評価基準は下記の通りである。
【００２７】
［成形性］
カレンダー成形の場合はバンクまわりで、押出成形の場合はＴダイ出口の樹脂の流れ性で判断する。
◎：カレンダーではバンクまわりが良好であり、押出では樹脂の流れに異常がなく成形性がよい。
○：カレンダーではバンクまわりに、押出では樹脂の流れに異常が認められるが成形できる範囲である。
×：シートに成形するのが困難。
［シート表面状態］
◎：肌荒れや気泡がない。
○：肌荒れや気泡が認められるが目立たない。
×：肌荒れが目立つ。
【００２８】
＜実施例２＞
廃材Ａとして、非発泡タイプのＰＶＣ系壁装材廃材を用い、スクリーンメッシュ口径１０ｍｍの粉砕機で粉砕し、得られた粉砕材Ｂを、ベントタイプの４０ｍｍφ単軸押出機（設定温度１３０℃、スクリュウ回転数６０ＲＰＭ）で３ｍｍφに押出（熱処理）し、冷却後ストランドカット用ペレタイザーで５ｍｍ長さにカット（造粒）した。
次に得られた造粒品（組成物Ｃ）を１８０℃にて押出機で０．８ｍｍにシート化した。その評価結果を表１に示す。
【００２９】
＜実施例３＞
廃材Ａとして、発泡タイプのＰＶＣ系壁装材廃材を用い、スクリーンメッシュ口径５ｍｍの粉砕機で粉砕し、得られた粉砕材Ｂに対して、可塑剤のＤＯＰを５重量％と安定剤としてステアリン酸バリウムとステアリン酸亜鉛の複合金属石鹸を１重量％添加して、ベントタイプの４０ｍｍφ単軸押出機（設定温度１４０℃、スクリュウ回転数６０ＲＰＭ）で３ｍｍφに押出（熱処理）し、冷却後ストランドカット用ペレタイザーで５ｍｍ長さにカット（造粒）した。
次に得られた造粒品（組成物Ｃ）を１８０℃にてカレンダーで０．５ｍｍにシート化した。その評価結果を表１に示す。
【００３０】
＜実施例４＞
廃材Ａとして、発泡タイプのＰＶＣ系壁装材廃材を用い、スクリーンメッシュ口径１５ｍｍの粉砕機で粉砕し、得られた粉砕材Ｂに対して、滑剤のステアリン酸を１重量％添加して、１００Ｌヘンシェルミキサー（設定温度１５０℃、回転数１２００ＲＰＭ）で１０分間高速撹拌しながら熱処理し、クーラーミキサーに排出し粒径１〜２０ｍｍに造粒した。
次に得られた造粒品（組成物Ｃ）を１７０℃にて押出機で１．０ｍｍにシート化した。その評価結果を表１に示す。
【００３１】
＜実施例５＞
廃材Ａとして、非発泡タイプのオレフィン系壁装材廃材を用い、スクリーンメッシュ口径１０ｍｍの粉砕機で粉砕し、得られた粉砕材Ｂをベントタイプの４０ｍｍφ単軸押出機（設定温度１５０℃、スクリュウ回転数５０ＲＰＭ）で３ｍｍφに押出（熱処理）し、冷却後ストランドカット用ペレタイザーで５ｍｍ長さにカット（造粒）した。
次に得られた造粒品（組成物Ｃ）を１６５℃にてカレンダーで０．３ｍｍにシート化した。その評価結果を表１に示す
【００３２】
＜実施例６＞
廃材Ａとして、発泡タイプのオレフィン系壁装材廃材を用い、スクリーンメッシュ口径５ｍｍの粉砕機で粉砕し、得られた粉砕材Ｂに対して、滑剤のステアリン酸亜鉛を１重量％と酸化防止剤の２，２‘−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）を１重量％添加して、１００Ｌヘンシェルミキサー（設定温度１４０℃、回転数１２００ＲＰＭ）で１０分間高速撹拌しながら熱処理し、クーラーミキサーに排出し粒径１〜２０ｍｍに造粒した。
次に得られた造粒品（組成物Ｃ）を１７５℃にて押出機で０．４ｍｍにシート化した。その評価結果を表１に示す
【００３３】
＜比較例１＞
廃材Ａとして、発泡タイプのＰＶＣ系壁装材廃材を用い、スクリーンメッシュ口径１０ｍｍの粉砕機で粉砕し、粉砕材Ｂを得た。
次に得られた粉砕材Ｂを熱処理と造粒を行わずに、粉砕材Ｂを１７５℃にて押出機で０．８ｍｍにシート化した。その評価結果を表２に示す。
【００３４】
＜比較例２＞
廃材Ａとして、非発泡タイプのＰＶＣ系壁装材廃材を用い、スクリーンメッシュ口径１０ｍｍの粉砕機で粉砕し、得られた粉砕材Ｂをベントタイプの４０ｍｍφ単軸押出機（設定温度１２０℃、スクリュウ回転数６０ＲＰＭ）で３ｍｍφに押出（熱処理）し、冷却後ストランドカット用ペレタイザーで５ｍｍ長さにカット（造粒）した。
次に得られた造粒品（組成物Ｃ）を１７０℃にて押出機で０．５ｍｍにシート化した。その評価結果を表２に示す。
【００３５】
＜比較例３＞
廃材Ａとして、発泡タイプのＰＶＣ系壁装材廃材を用い、スクリーンメッシュ口径５ｍｍの粉砕機で粉砕し、得られた粉砕材Ｂに対して、可塑剤のＤＯＰを１０重量％と安定剤としてステアリン酸バリウムとステアリン酸亜鉛の複合金属石鹸を１重量％添加して、１００Ｌヘンシェルミキサー（設定温度１１０℃、回転数１２００ＲＰＭ）で１０分間高速撹拌しながら熱処理し、クーラーミキサーに排出し粒径１〜２０ｍｍに造粒した。
次に得られた造粒品（組成物Ｃ）を１８０℃にてカレンダーで０．５ｍｍにシート化した。その評価結果を表２に示す。
【００３６】
【表１】
2005288952.tif 000002
スクリーン＊１：粉砕機スクリーンメッシュの口径（ｍｍ）        
装置＊２（１）：２本ロール
（２）：ベントタイプの単軸押出機
（３）：内容量１００Ｌのヘンシェルミキサー  
造粒＊３（イ）：シート用ペレタイザー
（ロ）：ストランドカット用ペレタイザー
（ハ）：内容量２００Ｌのクーリングミキサー    
【００３７】
【表２】
2005288952.tif 000003
スクリーン＊１、装置＊２、造粒＊３は表1と同じ        
【００３８】
実施例、比較例をみると、非発泡、発泡に拘わらず、熱処理しないもの、１３０℃未満の１１０℃、１２０℃の熱処理では成形したシートの表面状態が悪いことがわかり、１３０℃以上の温度で熱処理、造粒することにより組成物Ｃの成形性及び成形したシートの表面状態が良化することが分かる。また、熱処理中に改質剤を添加することにより成形性が向上することも分かる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の製造方法による組成物Ｃは加工性、表面状態がよく、造粒することによりハンドリング性が良くなり、裏打紙の繊維による再吸湿も防止できるため、建築材料（床材、壁装材、防水材等）、土木材料、自動車及び鉄道車両等の内装材、日用品、玩具、雑貨などの用途に再生材として広く利用できる。