(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機アミンを含有するヒドロキシル塩を含有する水溶液を加熱し、この加熱した水溶液中で樹脂を分解処理することを特徴とする熱硬化性樹脂の分解方法。
【請求項２】
有機アミンを含有するヒドロキシル塩がテトラメチルアンモニウムヒドロキシドまたはベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシドであることを特徴とする請求項１記載の熱硬化性樹脂の分解方法。
【請求項３】
上記有機アミンを含有するヒドロキシル塩を含有する水溶液が、金属水酸化物を含有することを特徴とする請求項１または２記載の熱硬化性樹脂の分解方法。
【請求項４】
上記金属水酸化物の含有量が、４０ｗｔ％以下であることを特徴とする請求項３記載の熱硬化性樹脂の分解方法。
【請求項５】
上記金属水酸化物が、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムおよび水酸化カルシウムから選ばれた少なくとも一つであることを特徴とする請求項３記載の熱硬化性樹脂の分解方法。
【請求項６】
上記水溶液中の有機アミンを含有するヒドロキシル塩の含有量が、１０ｗｔ％以上、９０ｗｔ％以下であることを特徴とする請求項１または２記載の熱硬化性樹脂の分解方法。
【請求項７】
上記水溶液の加熱温度は、３００℃以下であることを特徴とする請求項１または２記載の熱硬化性樹脂の分解方法。
【請求項８】
上記水溶液の加熱温度は、１５０℃以下であることを特徴とする請求項１または２記載の熱硬化性樹脂の分解方法。
【請求項９】
上記有機アミンを含有するヒドロキシル塩を含有する水溶液に、有機溶媒を混合することを特徴とする請求項１または２記載の熱硬化性樹脂の分解方法。
【請求項１０】
上記有機アミンを含有するヒドロキシル塩を含有する水溶液に混合する有機溶媒が、トルエン、キシレン、ジクロロメタン、クロロホルム、テトラリンから選ばれた少なくとも一つであることを特徴とする請求項９記載の熱硬化性樹脂の分解方法。
【請求項１１】
上記有機溶媒を混合した混合液中の有機溶媒の量が、７０ｗｔ％以下であることを特徴とする請求項９または１０記載の熱硬化性樹脂の分解方法。
【請求項１２】
分解処理に先だって、上記熱硬化性樹脂に穴または溝を設けることを特徴とする請求項１または２記載の熱硬化性樹脂の分解方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ等のように金属部品をエポキシ樹脂あるいは不飽和ポリエステルなどの熱硬化性樹脂でモールドした製品から、簡便に熱硬化性樹脂を分離させ、金属部品を回収するための熱硬化性樹脂の分解方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、熱硬化性樹脂の成形体を処理する方法としては、焼却処理あるいは土中への埋立処理が一般的であり、一部、熱回収等のリサイクルが行われている程度である。しかし、最近のような、増加する廃棄物が環境へ与える影響を考えた場合、資源の回収は非常に重要である。このような背景から熱硬化性樹脂を用いた成形体から、有用な金属資源を回収することは非常に重要である。
【０００３】
熱硬化性樹脂を用いた成形体から金属を回収する方法としては、例えば、特開平８−３４０６６１号公報に開示された方法がある。同公報に開示された方法では、モールドに使う熱硬化性樹脂に熱可塑性樹脂を加える等の方法によって微細空孔を付与し、分解液が微細空孔に浸透することによって樹脂の分解が促進されるようにしている。
【０００４】
また、特開平６−１２６７４４号公報には、熱硬化性樹脂を塩化水素ガス中で分解する方法が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特開平８−３４０６６１号公報に開示された方法は、処理できる熱硬化性樹脂が微細な空孔が形成されたものに制限されるという問題がある。
【０００６】
また、特開平６−１２６７４４号公報に開示された方法は、処理できる熱硬化性樹脂は制限されないが、処理時に２５０〜５００℃程度の高温を必要とするため、分解に非常に大きなエネルギを消費するとともに処理装置が大がかりなものにならざるを得ないという問題がある。
【０００７】
本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、熱硬化性樹脂を用いた成形体から金属部品を回収するために、熱硬化性樹脂を分解するに際して、樹脂を分解する温度を下げ、かつ分解速度を上昇させて、効率よく、成形体から金属部品を回収することができる熱硬化性樹脂の分解方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る第１の熱硬化性樹脂の分解方法は、有機アミンを含有するヒドロキシル塩を含有する水溶液を加熱し、この加熱した水溶液中で樹脂を分解処理するものである。
【０００９】
本発明に係る第２の熱硬化性樹脂の分解方法は、有機アミンを含有するヒドロキシル塩がテトラメチルアンモニウムヒドロキシドまたはベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシドであるものである。
【００１０】
本発明に係る第３の熱硬化性樹脂の分解方法は、上記第１または第２の熱硬化性樹脂の分解方法において、有機アミンを含有するヒドロキシル塩を含有する水溶液が、金属水酸化物を含有するものである。
【００１１】
本発明に係る第４の熱硬化性樹脂の分解方法は、上記第３の熱硬化性樹脂の分解方法において、金属水酸化物の含有量が、４０ｗｔ％以下であるものである。
【００１２】
本発明に係る第５の熱硬化性樹脂の分解方法は、上記第３の熱硬化性樹脂の分解方法において、金属水酸化物が、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムおよび水酸化カルシウムから選ばれた少なくとも一つであるものである。
【００１３】
本発明に係る第６の熱硬化性樹脂の分解方法は、上記第１またはは第２の熱硬化性樹脂の分解方法において、水溶液中の有機アミンを含有するヒドロキシル塩の含有量が１０ｗｔ％以上、９０ｗｔ％以下であるものである。
【００１４】
本発明に係る第７の熱硬化性樹脂の分解方法は、上記第１または第２の熱硬化性樹脂の分解方法において、水溶液の加熱温度は、３００℃以下であるものである。
【００１５】
本発明に係る第８の熱硬化性樹脂の分解方法は、上記第１または第２の熱硬化性樹脂の分解方法において、水溶液の加熱温度は、１５０℃以下であるものである。
【００１６】
本発明に係る第９の熱硬化性樹脂の分解方法は、上記第１または第２の熱硬化性樹脂の分解方法において、有機アミンを含有するヒドロキシル塩を含有する水溶液に、有機溶媒を混合するものである。
【００１７】
本発明に係る第１０の熱硬化性樹脂の分解方法は、上記第９の熱硬化性樹脂の分解方法において、有機アミンを含有するヒドロキシル塩を含有する水溶液に混合する有機溶媒が、トルエン、キシレン、ジクロロメタン、クロロホルム、テトラリンから選ばれた少なくとも一つであるものである。
【００１８】
本発明に係る第１１の熱硬化性樹脂の分解方法は、上記第９または第１０の熱硬化性樹脂の分解方法において、有機溶媒を混合した混合液中の有機溶媒の量が、７０ｗｔ％以下であるものである。
【００１９】
本発明に係る第１２の熱硬化性樹脂の分解方法は、上記第１または第２の熱硬化性樹脂の分解方法において、分解処理に先だって、熱硬化性樹脂に穴または溝を設けるものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、有機アミンを含有する水溶液を加熱し、この加熱した水溶液中で熱硬化性樹脂の分解処理を行うことにより、３００℃以下の温度で効率よく熱硬化性樹脂を分解することができることを見いだした。
【００２１】
モールド成形体として用いられる熱硬化性樹脂は内部の絶縁性および耐久性を保持するのが目的であるため、水分に対する耐性が強いものが主として用いられている。従って、水酸化ナトリウム水溶液等を用いた従来の熱硬化性樹脂の分解方法では、水溶液が熱硬化性樹脂へ浸透しにくく、そのため効率的な分解を行うことができない。一方、本発明の方法では有機アミンを含有した水溶液を用いるため、分解された樹脂が有機アミンで溶解されて、熱硬化性樹脂内への水溶液の浸透が迅速になり、そのため、分解反応を高速化することができる。
【００２２】
本発明の有機アミンを含有する水溶液で分解できる熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂あるいは不飽和ポリエステルであるが、これらの樹脂にポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン等の樹脂が混合されている樹脂でもよい。またシリカ、アルミナ等の無機フィラーが混合されている樹脂に対しても有効である。
【００２３】
本発明に用いられる有機アミンとしては、例えばエチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラメチルブチレンジアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、エチルビスエタノールアミン、ピペリジン、ピリジン、キノリン、アニリン、Ｎ−メチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノピリジン、トリエチレンジアミン等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【００２４】
また、有機アミンとして、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、コリン等のヒドロキシル塩を用いることができる。
【００２５】
有機アミンを含有する水溶液中における有機アミンの含有量は１０ｗｔ％以上、９０ｗｔ％以下で良好な分解速度が得られる。
【００２６】
有機アミンを含有する水溶液が、金属水酸化物を含有することによって、さらに分解速度が上昇する。水溶液中の金属水酸化物の含有量は、４０ｗｔ％以下になるように添加する。４０ｗｔ％を超えて添加しても分解速度は上昇しない。
【００２７】
金属水酸化物としては、特に限定されるものではないが、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウムから選ばれた少なくとも一つの金属水酸化物を、有機アミンを含有する水溶液に添加するのが効果的である。
【００２８】
有機アミンを含有する水溶液を用いて熱硬化性樹脂の分解を行う場合、水溶液を加熱することによって、分解の速度を高めることができる。その際の加熱温度は３００℃以下が望ましい。３００℃を越える温度では有機アミンが分解するなどの副反応が起こり、逆に分解反応が遅くなるためである。
【００２９】
また、水溶液を１５０℃以下に加熱して分解処理を行うことにより、耐圧容器等の特別な装置を必要とせずに熱硬化性樹脂を分解することができる。
【００３０】
本発明の熱硬化性樹脂の分解方法では、有機アミンを含有する水溶液に、有機溶媒を混合することによって、熱硬化性樹脂中に、有機アミン水溶液に不溶な成分（不溶物）が存在する場合に、この不溶物を溶媒が溶解し、有機アミンを樹脂中へ拡散させることができるため、熱硬化性樹脂の分解が加速される。
【００３１】
有機アミンを含有する水溶液に混合する有機溶媒は、有機アミン水溶液に不溶な成分を溶解するものであればよく、特に、トルエン、キシレン、ジクロロメタン、クロロホルム、テトラリン等から選ばれた少なくとも一つの溶媒を混合するのが効果的である。
【００３２】
有機アミンを含む水溶液中に溶媒を混合した混合液中の溶媒の量は、７０ｗｔ％以下であることが望ましい。溶媒の量が多くなると、有機アミンを含有する水溶液としての効果が小さくなる。
【００３３】
また、本発明の熱硬化性樹脂の分解方法は、分解処理に先だって、熱硬化性樹脂にドリル等で穴を設ける、あるいはカッター等で溝を設けることにより分解速度を促進することができる。穴あるいは溝を設けることにより熱硬化性樹脂と有機アミンを含む水溶液との接触面積が大きくなり、水溶液中の有機アミンが樹脂へ作用しやすくなり、分解が促進される。
【００３４】
【実施例】
実施例１．
エポキシＥ８２８（油化シェルエポキシ（株）製）１００重量部、酸無水物ＨＮ２２００（日立化成（株）製）８０重量部、溶融シリカＲＤ８（（株）龍森製）４２０重量部および硬化触媒イミダゾール１重量部を混合し、この混合物を１３０℃で５時間加熱し、硬化したエポキシ樹脂を長さ２０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ３ｍｍの試験片に切り出した。
【００３５】
表１の実施例１−１〜実施例１−９に示す組成の有機アミンを含む水溶液をそれぞれ調合し、この水溶液を１００℃に加熱し、加熱した水溶液中に試験片を４時間浸漬して、試験片の重量減少を測定した。また、比較のため、表１の比較例１−１０〜比較例１−１２に示す濃度の水酸化ナトリウム水溶液を調合し、この調合した水酸化ナトリウム水溶液を１００℃に加熱し、この加熱した水酸化ナトリウム水溶液中に試験片を４時間浸漬して、試験片の重量減少を測定した。その測定結果を表１に示した。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
表１から明らかなように、実施例１−１から実施例１−９の１０ｗｔ％〜９０ｗｔ％有機アミンを含有する水溶液は、比較例１−１０から比較例１−１２のアルカリ金属水酸化物の水溶液に比べてエポキシ樹脂の分解速度が速くなる。
【００３８】
また、実施例１−８および実施例１−９の２５ｗｔ％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に１５ｗｔ％および４０ｗｔ％の水酸化ナトリウムを溶解させた水溶液は、水酸化ナトリウムを含まない実施例１−２よりもさらに分解速度が速くなる。
【００３９】
実施例２．
不飽和ポリエステル（日本触媒（株）製、商品名：エポラック）１１．６４重量部に、付加重合性モノマーであるスチレン９．３４重量部、ポリ酢酸ビニル１．８２重量部、および硬化剤１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサン（日本油脂（株）製、商品名：パーヘキサ３Ｍ）０．２５重量部を加え、よく混合し、バインダーとなる組成物を得た。この組成物に、さらに充填材である炭酸カルシウム９．９１重量部、水酸化アルミニウム５０．８重量部、離型剤であるステアリン酸亜鉛１．２４重量部、色素であるカーボン粉末０．３７重量部、ポリエチレン０．９９重量部、およびガラス繊維１３．６３重量部を混合し、この混合物を１５０℃で５分間加熱して得られた不飽和ポリエステル樹脂を、長さ２０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ３ｍｍの試験片に切り出した。
【００４０】
表２の実施例２−１〜実施例２−６に示す組成の有機アミンを含む水溶液をそれぞれ調合し、この調合した水溶液を１００℃に加熱し、加熱した水溶液中に試験片を４時間浸漬して、試験片の重量減少を測定した。また、比較のため、表２の比較例２−７〜比較例２−９に示す濃度の水酸化ナトリウム水溶液を調合し、この調合した水酸化ナトリウム水溶液を１００℃に加熱し、加熱した水酸化ナトリウム水溶液中に試験片を４時間浸漬して、試験片の重量減少を測定した。その測定結果を表２に示した。
【００４１】
【表２】
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【００４２】
表２から明らかなように、実施例２−１から実施例２−６の有機アミンを含有する水溶液は、比較例２−７から比較例２−９のアルカリ金属水酸化物の水溶液に比べて不飽和ポリエステル樹脂の分解速度が速くなる。
【００４３】
また、実施例２−４の２５ｗｔ％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に１５ｗｔ％の水酸化カリウムを溶解させた水溶液は、水酸化カリウムを含まない実施例２−１よりもさらに分解速度が速くなる。
【００４４】
また、実施例２−５および実施例２−６の２５％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液とトルエンが重量比で１：１、および３：７の混合溶液は、トルエンを含まない実施例２−１よりもさらに分解速度が速くなる。
【００４５】
なお、上記実施例１および２では、有機アミンの種類が単一の場合を示したが、複数種類の有機アミンを含有する水溶液の場合も、比較例と比べて減少率が大きくなることが確認されている。
【００４６】
【発明の効果】
本発明に係る第１および第２の熱硬化性樹脂の分解方法によれば、有機アミンを含有するヒドロキシル塩を含有する水溶液を加熱し、この加熱した水溶液中で樹脂を分解処理することにより、低温で、かつ速い速度で熱硬化性樹脂を分解することができる。
【００４７】
本発明に係る第３、第４および第５の熱硬化性樹脂の分解方法によれば、有機アミンを含有するヒドロキシル塩を含有する水溶液が、金属水酸化物を含有することにより、さらに熱硬化性樹脂の分解速度が速くなる。
【００４８】
本発明に係る第６の熱硬化性樹脂の分解方法によれば、水溶液中の有機アミンを含有するヒドロキシル塩の含有量が１０ｗｔ％以上、９０ｗｔ％以下であることによって、良好な分解速度が得られる。
【００４９】
本発明に係る第７の熱硬化性樹脂の分解方法によれば、水溶液の加熱温度は、３００℃以下であることによって、水溶液中のアミンの分解による副生成物の生成等を抑制し、かつ分解反応を加速することができる。
【００５０】
本発明に係る第８の熱硬化性樹脂の分解方法によれば、水溶液の加熱温度は、１５０℃以下であることによって、耐圧容器等の特別な装置を必要とせずに熱硬化性樹脂を分解させることができる。
【００５１】
本発明に係る第９、第１０および第１１の熱硬化性樹脂の分解方法によれば、有機アミンを含有するヒドロキシル塩を含有する水溶液が、有機溶媒を含有することによって、さらに熱硬化性樹脂の分解速度を速くすることができる。
【００５２】
本発明に係る第１２の熱硬化性樹脂の分解方法によれば、分解処理に先だって、熱硬化性樹脂に穴または溝を設けることによって、熱硬化性樹脂と有機アミンを含有するヒドロキシル塩を含有する水溶液との接触面積が大きくなり、分解を速くすることができる。