(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酵素と、1-ヒドロキシベンゾトリアゾール、ビオルリン、2,2’-アジノ-ビス(3-エチルベンゾチアゾリン-6-スルホン酸)二アンモニウム、1-ニトロソ-2-ナフトール-3,6-ジスルホン酸ナトリウム及び4-ヒドロキシ安息香酸からなる群から選ばれる少なくとも一種のメディエーターと不飽和脂肪酸との存在下で、ポリウレタンを分解することを特徴とするポリウレタン分解方法。
【請求項２】
上記酵素はラッカーゼであることを特徴とする請求項１記載のポリウレタン分解方法。
【請求項３】
上記不飽和脂肪酸がリノール酸、リノレン酸及びオレイン酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の不飽和脂肪酸であることを特徴とする請求項１記載のポリウレタン分解方法。
【請求項４】
分解対象のポリウレタンがエーテル型ポリウレタンを主成分とすることを特徴とする請求項１記載のポリウレタン分解方法。
【請求項５】
酵素と、1-ヒドロキシベンゾトリアゾール、ビオルリン、2,2’-アジノ-ビス(3-エチルベンゾチアゾリン-6-スルホン酸)二アンモニウム、1-ニトロソ-2-ナフトール-3,6-ジスルホン酸ナトリウム及び4-ヒドロキシ安息香酸からなる群から選ばれる少なくとも一種のメディエーターと不飽和脂肪酸とを主成分とするポリウレタン分解剤。
【請求項６】
上記酵素はラッカーゼであることを特徴とする請求項５記載のポリウレタン分解剤。
【請求項７】
上記不飽和脂肪酸がリノール酸、リノレン酸及びオレイン酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の不飽和脂肪酸であることを特徴とする請求項５記載のポリウレタン分解剤。
【請求項８】
酵素と、1-ヒドロキシベンゾトリアゾール、ビオルリン、2,2’-アジノ-ビス(3-エチルベンゾチアゾリン-6-スルホン酸)二アンモニウム、1-ニトロソ-2-ナフトール-3,6-ジスルホン酸ナトリウム及び4-ヒドロキシ安息香酸からなる群から選ばれる少なくとも一種のメディエーターと不飽和脂肪酸との存在下で処理することを特徴とするポリウレタン含有廃棄物処理方法。
【請求項９】
上記酵素はラッカーゼであることを特徴とする請求項８記載のポリウレタン含有廃棄物処理方法。
【請求項１０】
上記不飽和脂肪酸がリノール酸、リノレン酸及びオレイン酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の不飽和脂肪酸であることを特徴とする請求項８記載のポリウレタン含有廃棄物処理方法。
【請求項１１】
分解対象のポリウレタン含有廃棄物がエーテル型ポリウレタンを有することを特徴とする請求項８記載のポリウレタン含有廃棄物処理方法。
【請求項１２】
酵素と、1-ヒドロキシベンゾトリアゾール、ビオルリン、2,2’-アジノ-ビス(3-エチルベンゾチアゾリン-6-スルホン酸)二アンモニウム、1-ニトロソ-2-ナフトール-3,6-ジスルホン酸ナトリウム及び4-ヒドロキシ安息香酸からなる群から選ばれる少なくとも一種のメディエーターと不飽和脂肪酸とを主成分とするポリウレタン含有廃棄物処理剤。
【請求項１３】
上記酵素はラッカーゼであることを特徴とする請求項１２記載のポリウレタン含有廃棄物処理剤。
【請求項１４】
上記不飽和脂肪酸がリノール酸、リノレン酸及びオレイン酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の不飽和脂肪酸であることを特徴とする請求項１２記載のポリウレタン含有廃棄物処理剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、様々な工業製品等に含まれるポリウレタンを分解処理する際に適用されるポリウレタン分解方法及びポリウレタン分解剤、並びに、ポリウレタン含有廃棄物を分解処理する際に適用されるポリウレタン含有廃棄物処理方法及びポリウレタン含有廃棄物処理剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリウレタンは、主鎖中にウレタン結合（-NHCOO-）を有する高分子物質の総称であり、ポリオールとポリイソシアネートとの付加重合により合成されるものである。ポリウレタンは、ポリオールの種類によってエステル型ポリウレタンとエーテル型ポリウレタンとに大別される。
【０００３】
また、ポリウレタンは、例えば、自動車等のシート、衣類の繊維、靴のクッション、接着剤及び塗料等の工業製品に広く使用されている。ポリウレタンを含む工業製品の製造過程、或いは、不要となった工業製品自体は、ポリウレタン含有廃棄物として何らかの処理を経なければならない。例えば、ポリウレタン含有廃棄物は、焼却処理、化学的分解処理或いは生分解処理等によって減容化され、最終的に廃棄される。なかでも生分解処理は、焼却処理を行う場合に問題となる大気汚染や、化学的分解処理を行う場合に問題となる高コストの問題を解決する手法として注目を浴びている。
【０００４】
ポリウレタンの生分解処理としては、一般に、エステル型ポリウレタンがエーテル型ポリウレタンと比較して容易に分解されうることから、エステル型ポリウレタンを対象として所定の菌を用いて行っている。例えば、特許文献１及び特許文献２には、細菌が生産する酵素（エステラーゼ）が、エステル型ポリウレタンのエステル結合を切断し、分解する技術（微生物、酵素）が開示されている。特許文献３には、プラスチックの生分解性簡易測定法として、ラッカーゼを含む酵素を利用する方法が開示されている。
【０００５】
なお、エーテル型ポリウレタンは、分子中にエーテル結合やウレタン結合といった自然界にはあまり存在していない結合を有しているため、難分解性であることが知られている。エーテル型ポリウレタンを生分解処理するための有効な方法としては特に知られていないのが現状である。
【０００６】
【特許文献１】
特開平9-201192号公報
【特許文献２】
特開平9-224664号公報
【特許文献３】
特開2002-58500号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、上述したような実状に鑑み、ポリウレタンを効率よく分解できるポリウレタン分解方法及び分解剤、並びに、ポリウレタン含有廃棄物処理方法及び処理剤を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明者が鋭意検討した結果、メディエーターと不飽和脂肪酸との存在下において酵素によるポリウレタンが分解されることを見いだし、さらに脂肪酸を添加することでその分解が効率よく進行することを見いだし、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は以下を包含する。
（１）酵素と、1-ヒドロキシベンゾトリアゾール、ビオルリン、2,2’-アジノ-ビス(3-エチルベンゾチアゾリン-6-スルホン酸)二アンモニウム、1-ニトロソ-2-ナフトール-3,6-ジスルホン酸ナトリウム及び4-ヒドロキシ安息香酸からなる群から選ばれる少なくとも一種のメディエーターと不飽和脂肪酸との存在下で、ポリウレタンを分解することを特徴とするポリウレタン分解方法。
（２）酵素と、1-ヒドロキシベンゾトリアゾール、ビオルリン、2,2’-アジノ-ビス(3-エチルベンゾチアゾリン-6-スルホン酸)二アンモニウム、1-ニトロソ-2-ナフトール-3,6-ジスルホン酸ナトリウム及び4-ヒドロキシ安息香酸からなる群から選ばれる少なくとも一種のメディエーターと不飽和脂肪酸とを主成分とするポリウレタン分解剤。
【００１０】
ここで、酵素としては例えば、ラッカーゼを用いることができる。すなわち、ラッカーゼ及び1-ヒドロキシベンゾトリアゾール等の存在下でポリウレタンを分解することができる。また、上記方法及び分解剤は、エーテル型ポリウレタンに対して優れた分解効率を示す。
また、反応系に不飽和脂肪酸を共存させることで、ポリウレタンの分解効率を顕著に向上させることができる。
【００１１】
さらに、上記（１）及び（２）を適用することによって、廃棄物に含有されているポリウレタンを分解処理することもできる。すなわち、本発明は、酵素と、1-ヒドロキシベンゾトリアゾール、ビオルリン、2,2’-アジノ-ビス(3-エチルベンゾチアゾリン-6-スルホン酸)二アンモニウム、1-ニトロソ-2-ナフトール-3,6-ジスルホン酸ナトリウム及び4-ヒドロキシ安息香酸からなる群から選ばれる少なくとも一種のメディエーターと不飽和脂肪酸との存在下で、ポリウレタンを分解することを特徴とするポリウレタン含有廃棄物処理方法、及び酵素と、1-ヒドロキシベンゾトリアゾール、ビオルリン、2,2’-アジノ-ビス(3-エチルベンゾチアゾリン-6-スルホン酸)二アンモニウム、1-ニトロソ-2-ナフトール-3,6-ジスルホン酸ナトリウム及び4-ヒドロキシ安息香酸からなる群から選ばれる少なくとも一種のメディエーターと不飽和脂肪酸とを主成分とするポリウレタン含有廃棄物処理剤を包含している。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係るポリウレタン分解方法（以下、単にポリウレタン分解方法と呼ぶ）は、酵素及びメディエーターの存在下で、ポリウレタンを含有する対象物を処理する方法である。
【００１３】
ポリウレタン分解方法においては、酵素として、ラッカーゼを使用することができる。ラッカーゼ以外の酵素としては、例えば、マンガンペルオキシダーゼ、西洋ワサビペルオキシダーゼ及びリポキシゲナーゼを使用することができる。
【００１４】
ラッカーゼ(Laccase)としては、ベンゼンジオールを1,2-ベンゾキノンと水に分解する反応を触媒する機能を有する限り、由来、精製度等に限定されない。すなわち、ポリウレタン分解方法においては、各種微生物由来のラッカーゼ、菌類由来のラッカーゼ、ウルシ由来のラッカーゼ等を使用することができる。
【００１５】
ポリウレタンの分解方法において、ラッカーゼを用いる場合、例えば、ラッカーゼ濃度を1〜300U/ml、好ましくは1〜150U/ml、より好ましくは、1〜20U/mlとする。
【００１６】
また、ポリウレタン分解方法においては、メディエーターとして、1-ヒドロキシベンゾトリアゾールを使用することができる。1-ヒドロキシベンゾトリアゾール以外のメディエーターとしては、1-ヒドロキシベンゾトリアゾールを使用することができる。またメディエーターとして、例えば、ビオルリン（Violuric acid：VAと略称する場合もある）、2,2’-アジノ-ビス(3-エチルベンゾチアゾリン-6-スルホン酸)二アンモニウム（ABTSと略称する場合もある）、1-ニトロソ-2-ナフトール-3,6-ジスルホン酸ナトリウム（NNDSと略称する場合もある）及び4-ヒドロキシ安息香酸（4HBAと略称する場合もある）を例示できる。これらメディエーターは、単独で用いても良いし、複数を組み合わせて用いても良い。
【００１７】
ポリウレタン分解方法において、1-ヒドロキシベンゾトリアゾールを使用する場合、1-ヒドロキシベンゾトリアゾールの濃度を1〜10mMとするのが好ましく、1〜2mMとすることがより好ましい。
【００１８】
さらに、ポリウレタン分解方法においては、酵素及びメディエーターの他に、不飽和脂肪酸を存在させ、ポリウレタンを含有する分解対象を処理することもできる。不飽和脂肪酸を存在させて処理することによって、ポリウレタンの分解開始時期を遅延させることができ且つポリウレタンの分解効率を向上させることができる。
【００１９】
不飽和脂肪酸としては、リノール酸、リノレン酸及びオレイン酸を挙げることができる。これら不飽和脂肪酸は、単独で用いても良いし、複数を組み合わせて用いても良い。
【００２０】
一方、ポリウレタン分解方法では、ポリウレタンを含むものであれば如何なるものも対象物とすることができる。具体的に対象物としては、ポリウレタンを用いて製造された各種工業製品又はその廃棄物、或いは、当該工業製品及び廃棄物を前処理した処理物を挙げることができる。工業製品としては、例えば、自動車等のシート、衣類の繊維、靴のクッション、接着剤及び塗料等を挙げることができる。前処理としては、具体的に、工業製品等の対象物をシュレッダー等により粉砕する処理、加熱処理、加熱・加湿処理、光照射処理、光照射・加湿処理等を挙げることができる。
【００２１】
ポリウレタン分解方法では、対象物を、上述した酵素及びメディエーターを含む反応系に接触させることで、当該対象物に含まれるポリウレタンを分解することができる。ここで、ポリウレタン分解方法においては、ポリウレタンとして如何なるモノマー成分を有するポリウレタンをも分解することができるが、特に、分子中にエーテル結合を有するエーテル型ポリウレタンを効率よく分解することができる。
【００２２】
反応系は、例えば、酵素及びメディエーター並びに不飽和脂肪酸等のその他の成分を、適当な緩衝液等に混合することによって調製することができる。調製した反応系に対象物を接触させる際には、反応系に対象物を浸漬するだけでもよいし、反応系に対象物が浸漬した状態で攪拌してもよい。
【００２３】
このとき、反応系の温度は、30〜80℃、好ましくは30〜50℃、より好ましくは30〜35℃の範囲に維持することが好ましい。また、反応系のpHは、3.0〜6.0、好ましくは4.0〜4.5の範囲に維持することが好ましい。さらに、反応系に含まれる対象物の割合は、5〜50g/L、好ましくは5〜10g/Lの範囲に維持することが好ましい。また、反応時間は、72〜120時間、好ましくは72時間程度で各成分の追加又は新しい反応液に移す等の処理をすることが好ましい。
【００２４】
以上のようなポリウレタン分解方法によれば、対象物に含まれるポリウレタンを効率よく分解することができる。特に、ポリウレタン分解方法によれば、エーテル型ポリウレタンを効率よく分解することができる。また、反応系にリノール酸を加えた場合には、対象物に含まれるポリウレタン分解反応を遅延させることができ且つ分解効率を向上させることができる。
【００２５】
【実施例】
以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれら実施例に限定されるものではない。
〔実験例１〕
先ず、以下の組成の反応液を調製した。反応液の組成は、10mM酒石酸ナトリウムバッファー（pH4.5）、0.05% Tween20、1-ヒドロキシベンゾトリアゾール（以下、HBT）を添加する時は1mMのHBT、リノール酸を添加する時は9mMのリノール酸、ラッカーゼを添加する時は10Uのラッカーゼとした。
【００２６】
次に、50ml容チューブに反応液10mlを満たし、ポリウレタンシート（5cm×2cm）を約25mg添加した。そして、35℃、5日間浸盪し、反応させた。反応終了後、シートを取り出し、よく洗浄し、80℃で8時間乾燥させた後、重量を測定した。
【００２７】
結果を図１に示す。なお、図１における「Lac」は反応液中にラッカーゼを含み、HBT及びリノール酸を含まないサンプルを用いた結果であり、「Lac/HBT」は反応液中にラッカーゼ及びHBTを含み、リノール酸を含まないサンプルを用いた結果であり、「Lac/HBT/LA」は反応液中にラッカーゼ、HBT及びリノール酸を含むサンプルを用いた結果であり、「control」は反応液中にラッカーゼを含まず、HBT及びリノール酸を含むサンプルを用いた結果である。また、図１における縦軸はポリウレタンシートの重量減少率を示している。
【００２８】
図１から判るように、ラッカーゼを添加しただけでは、分解反応は進行しないが、HBTを添加すると6％の分解率を示した。また、さらにリノール酸を添加すると逆に分解反応は進まなかった。
【００２９】
〔実験例２〕
実験例２では、ポリウレタンシート（5cm×2cm）の代わりにポリウレタンテストピース（1cm角）約50mgを用いた以外は実験例１と同様にして分解反応を行った。
結果を図２に示す。なお、図２における「Lac(10U)/HBT」は反応液中にラッカーゼ及びHBTを含み、リノール酸を含まないサンプルを用いた結果であり、「Lac(10U)/HBT/LA」は反応液中にラッカーゼ、HBT及びリノール酸を含むサンプルを用いた結果であり、「control」は反応液中にラッカーゼを含まず、HBT及びリノール酸を含むサンプルを用いた結果である。また、図２における縦軸はポリウレタンテストピースの重量減少率を示している。
【００３０】
図２から判るように、ポリウレタンテストピースを対象物とした場合であっても、ラッカーゼを添加しただけでは分解反応は進行せず、HBTを添加すると3.5％の分解率を示した。また、さらにリノール酸を添加すると逆に分解反応は進まなかった。
【００３１】
〔実験例３〕
実験例３では、ラッカーゼの至適濃度及びメディエーターの種類について検討した。
先ず、10mMの酒石酸ナトリウムバッファー（pH4.5）、0.05%のTween20、1mMの評価対象メディエーター、リノール酸を添加する時は9mMのリノール酸及び所定の濃度のラッカーゼを混合して各種反応液を調製した。評価対象メディエーターとしては、HBT、4-ヒドロキシ安息香酸（以下、HBA）、ベラトリルアルコール（以下、VA）、フェノール（以下、PHE）、メチオニン（以下、MET）、システイン（以下、CYC）を用いた。また、ラッカーゼの濃度としては、0.5％、5％或いは50％とした。
【００３２】
調製した各種反応液を用いて実験例２と同様にして分解反応を行い、ポリウレタンテストピースの重量変化を測定した。その結果を図３に示す。なお、図３において「Lac」は反応液にラッカーゼを含み、メディエーター及びリノール酸を含まないサンプルを用いた結果を示し、「Lac」は反応液にラッカーゼを含み、メディエーター及びリノール酸を含まないサンプルを用いた結果を示し、「Lac/HBT」は反応液中にラッカーゼ及びHBTを含み、リノール酸を含まないサンプルを用いた結果であり、「Lac/LA/HBT」は反応液中にラッカーゼ、HBT及びリノール酸を含むサンプルを用いた結果である。また、HBTの代わりに、HBA、VA、PHE、MET又はCYCを用いたサンプルは、それぞれ「Lac/LA/HBA」、「Lac/LA/VA」、「Lac/LA/PHE」、「Lac/LA/MET」及び「Lac/LA/CYC」として図３に表記した。また、図３において縦軸は、ポリウレタンテストピースの重量変化率を示している。
【００３３】
図３から判るように、メディエーターとしてHBTを添加すると重量減少が観察されたが、HBA、VA、PHE、MET又はCYCをメディエーターとして添加した場合には重量減少は見られなかった。一方、図３から判るように、メディエーターとしてHBTを添加してラッカーゼを0.5％又は5％添加した場合、それぞれ4.9％及び5.2％の重量減少を示した。これに対して、メディエーターとしてHBTを添加してラッカーゼを50％添加した場合には、ほとんど分解は認められなかった。また、さらにリノール酸を添加した場合、いずれの場合も分解反応は進まなかった。以上の結果より、ポリウレタンの分解には、HBTの存在下で50％未満のラッカーゼを用いて処理することが好ましいことが明らかとなった。
【００３４】
〔実施例１〕
実施例１では、リノール酸を添加することでポリウレタン分解反応の分解効率を向上できることを検証した。
先ず、10mMの酒石酸ナトリウムバッファー（pH4.5）、0.05%のTween20、HBTを添加する時は1mMのHBT、リノール酸を添加する時は9mMのリノール酸及び0.5%のラッカーゼを混合して各種反応液を調製した。
【００３５】
次に、予め重量を測定した36個（後述する重量測定の回数(12回)×3）個のポリウレタンテストピースを準備し、調製した各種反応液が入った反応チューブにポリウレタンテストピースを１個ずつ入れ、30℃で浸盪しながら反応させた。このとき、5日毎にポリウレタンテストピースを取り出し、洗浄せずに、新しい反応液を用いて引き続き30℃で浸盪しながら反応させた。
【００３６】
反応を36日間行い、1、4、6、8、11、14、18、22、26、29、32及び36日目で、反応液中のポリウレタンテストピースを3個ずつ取り出し、よく洗浄し80℃で8時間乾燥させた後にその重量を測定した。
【００３７】
重量測定の結果から算出される重量変化率の経時的推移を図４に示す。なお、図４において、「Lac」は反応液にラッカーゼを含み、メディエーター及びリノール酸を含まないサンプルを用いた結果を示し、「Lac/HBT」は反応液中にラッカーゼ及びHBTを含み、リノール酸を含まないサンプルを用いた結果であり、「Lac/LA/HBT」は反応液中にラッカーゼ、HBT及びリノール酸を含むサンプルを用いた結果である。また、図４において縦軸は重量変化率を示している。
【００３８】
図４から判るように、ラッカーゼを添加しただけでは、分解反応は進行しないが、HBTを添加すると重量減少が反応開始直後から観察された。具体的には、HBTを添加した場合には、反応開始から4日間で4％の重量減少が認められ、その後14日間までで10％の重量減少を示した。これに対して、HBT及びリノール酸を添加した場合には、反応開始から6日間は全く重量減少が観察されないが、それ以後、分解が促進され、14日間で13％の重量減少を示した。さらに、HBT及びリノール酸を添加した場合には、HBTのみを添加した場合と比較して、より大幅な重量減少が見られた。具体的には、36日目において、HBTのみを添加した場合には18％の重量減少を示したのに対して、HBT及びリノール酸を添加した場合には80％の重量減少を示した。
【００３９】
これらの結果から、ラッカーゼ、HBT及びリノール酸を含む反応液によれば、ポリウレタン分解反応を遅延させることができ、且つ、ポリウレタン分解効率を向上させられることが明らかとなった。
【００４０】
〔実施例２〕
実施例２では、ラッカーゼ、リノール酸、HBTを反応液に追添加することでポリウレタンの分解効率を向上できることを検証した。
先ず、10mMの酒石酸ナトリウムバッファー（pH4.5）、0.05%のTween20、HBTを添加する時は1mMのHBT、リノール酸を添加する時は9mMのリノール酸及びラッカーゼを添加する時は50mgのラッカーゼを混合して各種反応液を調製した。
【００４１】
次に、予め重量を測定したポリウレタンテストピースを準備し、調製した各種反応液が入った反応チューブにポリウレタンテストピースを１個ずつ入れ、30℃で浸盪しながら反応させた。本例では、5日毎にラッカーゼ、リノール酸及びHBTを単独で、或いは適宜組み合わせて追添加し、45日間反応を進行させた。この間、反応液中のポリウレタンテストピースを適宜取り出し、よく洗浄し80℃で8時間乾燥させた後にその重量を測定した。
【００４２】
重量測定の結果から算出される重量変化率の経時的推移を図５に示す。なお、図５において、「Lac」は反応液にラッカーゼを追添加したサンプルを用いた結果を示し、「LA」は反応液にリノール酸を追添加したサンプルを用いた結果を示し、「HBT」は反応液にHBTを追添加したサンプルを用いた結果を示している。また、図５において、「Lac/HBT/LA」は反応液にラッカーゼ、HBT及びリノール酸を追添加したサンプルを用いた結果を示し、「Lac/HBT」は反応液にラッカーゼ及びHBTを追添加したサンプルを用いた結果を示し、「Lac/LA」は反応液にラッカーゼ及びリノール酸を追添加したサンプルを用いた結果を示しており、「HBT/LA」は反応液にHBT及びリノール酸を追添加したサンプルを用いた結果を示している。また、図５において縦軸は重量変化率を示している。
【００４３】
図５から判るように、リノール酸を追添加したサンプルでは、いずれも良好に分解反応が進行し、分解効率が向上した。特に、ラッカーゼを除くリノール酸及びHBTを追添加したサンプルでは、最も顕著な重量減少（40%重量減少/40日）が見られた。このことから、リノール酸及びHBTを追添加することで、ポリウレタンの分解反応を長期間に亘って維持することができ、優れたポリウレタン分解効率を達成できることが明らかとなった。
【００４４】
〔実施例３〕
実施例３では、ミニジャーファーメンターを用いた通気分解試験を検証した。
先ず、1L容のジャーファーメンターに、全量800mlとなるように、10mMの酒石酸ナトリウムバッファー（pH4.5）、0.05%のTween20、HBTを添加する時は1mMのHBT、リノール酸を添加する時は9mMのリノール酸及びラッカーゼを添加する時は5mg/mlのラッカーゼを混合して各種反応液を調製した。
【００４５】
次に、予め重量を測定したポリウレタンテストピースを、ジャーファーメンター中の反応液に入れ、0.5v/v/minの通気速度で通気しながら30℃で反応させた。このとき、5日毎にラッカーゼ、リノール酸及びHBTを追添加するか、或いは５日毎にリノール酸のみを追添加した。この間、反応液中のポリウレタンテストピースを適宜取り出し、よく洗浄し80℃で8時間乾燥させた後にその重量を測定した。
【００４６】
重量測定の結果から算出される重量変化率の経時的推移を図６に示す。なお、図６において、「Lac/HBT/LA」は反応液にラッカーゼ、HBT及びリノール酸を追添加したサンプルを用いた結果を示し、「LA」は反応液にラッカーゼを追添加したサンプルを用いた結果を示している。また、図６において縦軸は重量変化率を示している。
【００４７】
図６から判るように、リノール酸のみを追添加した場合及びラッカーゼ、リノール酸及びHBTを追添加した場合のいずれにおいても、ポリウレタン分解反応は同様に進行した。特に、図５に示すように、最高で35%重量減少/14日であった。これは実施例２の結果と比較すると2.5倍の分解速度の上昇を意味し、通気の効果を示すものである。
【００４８】
〔実施例４〕
実施例４では、ミニジャーファーメンターを用いた連続通気攪拌分解試験を検証した。
本例では、1L容ジャーファーメンター中の反応液を400rpmで攪拌しながら分解反応を行い、リノール酸を単独で追添加する代わりにラッカーゼ及びHBTを追添加した以外は実施例３と同様にして、ポリウレタンテストピースの分解反応を行い、その重量を測定した。
【００４９】
重量測定の結果から算出される重量変化率の経時的推移を図７に示す。なお、図７において、「Lac/HBT/LA」は反応液にラッカーゼ、HBT及びリノール酸を追添加したサンプルを用いた結果を示し、「LA」は反応液にラッカーゼを追添加したサンプルを用いた結果を示している。また、図７において縦軸は重量変化率を示している。
【００５０】
図７から判るように、ラッカーゼ、HBT及びリノール酸を追添加したサンプルにおいては、14日目においてポリウレタンテストピースの原型が崩れた結果、完全に分解されることとなった。これは、実施例３の結果と比較して3倍の分解速度の上昇を意味し、攪拌の効果を示すものである。
【００５１】
〔実施例５〕
実施例５では、反応液中に各種メディエーターを添加し、ポリウレタン分解反応における反応効率を検証した。
本例では、メディエーターとして、HBTの代わりに4-ヒドロキシ安息香酸（4HBA）、2,2’-アジノ-ビス(3-エチルベンゾチアゾリン-6-スルホン酸)二アンモニウム（ABTS）、ビオルリン（Violuric acid：VA）、1-ニトロソ-2-ナフトール-3,6-ジスルホン酸ナトリウム（NNDS）を用いた以外は実施例１と同様にして、ポリウレタンテストピースの分解反応を行い、その重量を測定した。
【００５２】
重量測定の結果から算出される重量変化率の経時的推移を図８に示す。なお、図８において、添加したメディエーターの種類は略称で示している。また、図８において縦軸は重量変化率を示している。
【００５３】
図８から判るように、いずれのメディエーターを用いた場合でも、リノール酸と共に添加するとポリウレタン分解反応が進行することが明らかになった。また、HBTにおいては、リノール酸を添加せずに単独であってもポリウレタン分解反応が進行するが、リノール酸とともに添加したときにはポリウレタン分解反応がより効果的に進行している。特に、HBT及びリノール酸を共に添加した場合には、36日目で80%の重量減少を示した。
【００５４】
〔実施例６〕
実施例６では、反応液中に各種不飽和脂肪酸を添加し、ポリウレタン分解反応における反応効率を検証した。
本例では、不飽和脂肪酸として、リノール酸の他に、リノレン酸、オレイン酸、アラキドン酸を使用し、飽和脂肪酸として、アゼライン酸及びn-カプロン酸を使用した。これら不飽和脂肪酸及び飽和脂肪酸は、全て9mMとなるように添加した。
【００５５】
本例では、先ず、これらの不飽和脂肪酸及び飽和脂肪酸のいずれかを含むように実施例１と同様に反応液を調製した。次に、各種反応液が入った反応チューブにポリウレタンテストピースを１個ずつ入れ、30℃で浸盪しながら反応させた。このとき、5日目及び9日目にラッカーゼ、HBT及び不飽和脂肪酸若しくは飽和脂肪酸を追添加した。また、経時的にポリウレタンテストピースを取り出し、よく洗浄し80℃で8時間乾燥させた後にその重量を測定した。
【００５６】
重量測定の結果から算出される重量変化率の経時的推移を図９に示す。なお、図９において、添加した不飽和脂肪酸及び飽和脂肪酸の種類は略称で示している。また、図９において縦軸は重量変化率を示している。
【００５７】
図９から判るように、不飽和脂肪酸、特にリノール酸、リノレン酸及びオレイン酸を添加した場合には、ポリウレタン分解反応を向上させる効果を達成することができた。なかでも、オレイン酸、リノール酸を添加した場合には、26日目において17%の重量減少を示した。
【００５８】
〔実施例７〕
実施例７では、エステル型ポリウレタンを用いた場合の分解反応を検証した。本例では、エステル型ポリウレタンを用い、3,4日毎に反応液を交換した以外は実施例１と同様にしてポリウレタンテストピースの分解反応を行い、その重量を測定した。
【００５９】
重量測定の結果から算出される重量変化率の経時的推移を図１０に示す。なお、図１０において、「Lac(50mg)」は反応液にラッカーゼを含み、メディエーター及びリノール酸を含まないサンプルを用いた結果を示し、「Lac(50mg)/HBT」は反応液にラッカーゼ及びメディエーターを含み、リノール酸を含まないサンプルを用いた結果を示し、「Lac(50mg)/HBT/LA」は反応液中にラッカーゼ、HBT及びリノール酸を含むサンプルを用いた結果である。また、図１０において縦軸は重量変化率を示している。
【００６０】
図１０から判るように、エステル型ポリウレタンに対しては、ラッカーゼのみを添加した場合には分解反応は殆ど進行しないが、ラッカーゼ及びHBTを添加した場合及びラッカーゼ、HBT及びリノール酸を添加した場合には顕著な分解が認められた。特に、ラッカーゼ、HBT及びリノール酸を添加した場合、エステル型ポリウレタンは、37日目において51%の重量減少となるまで分解された。
【００６１】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明に係るポリウレタン分解方法及び分解剤よれば、ポリウレタンを効率よく分解することができる。また、本発明に係るポリウレタン含有廃棄物処理方法及び処理剤によれば、ポリウレタンを含む廃棄物を効率よく処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ポリウレタンシートを用いて分解反応を行った際の反応溶液組成と重量減少との関係を示す特性図である。
【図２】  ポリウレタンテストピースを用いて分解反応を行った際の反応溶液組成と重量減少との関係を示す特性図である。
【図３】  各種メディエーター、各種濃度のラッカーゼを用いて分解反応を行った際の反応溶液組成と重量変化率との関係を示す特性図である。
【図４】  分解効率に対するリノール酸の影響を検証した結果であり、反応日数と重量変化率との関係を示す特性図である。
【図５】  分解効率に対する追添加の影響を検証した結果であり、反応日数と重量変化率との関係を示す特性図である。
【図６】  分解効率に対する通気の影響を検証した結果であり、反応日数と重量変化率との関係を示す特性図である。
【図７】  分解効率に対する攪拌の影響を検証した結果であり、反応日数と重量変化率との関係を示す特性図である。
【図８】  分解効率に対するメディエーターの種類の影響を検証した結果であり、反応日数と重量変化率との関係を示す特性図である。
【図９】  分解効率に対する不飽和脂肪酸の種類の影響を検証した結果であり、反応日数と重量変化率との関係を示す特性図である。
【図１０】エステル型ポリウレタンに対する分解効率を検証した結果であり、反応日数と重量変化率との関係を示す特性図である。
【図１】
0004021370.tif 000002
【図２】
0004021370.tif 000003
【図３】
0004021370.tif 000004
【図４】
0004021370.tif 000005
【図５】
0004021370.tif 000006
【図６】
0004021370.tif 000007
【図７】
0004021370.tif 000008
【図８】
0004021370.tif 000009
【図９】
0004021370.tif 000010
【図１０】
0004021370.tif 000011