P‑５

溶媒を用いた廃ポリカーボネート樹脂の熱分解
Thepyrolysisofpolycarbonatewastew
ithsolvents○鈴木伸（千葉大学）大嶋祐史ザーザーライン足立虞理子
内山茂久（国立保健医療科学院）中込秀樹（千葉大学）

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K
2y恥雄:Wasteplastics,Pyrolysis,
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IEcovery,andPolycarbonate１．背景また,液体生成物をＧＣ/ＭＳ(唾WLETTPACKARD製５８９０SER正S2）を用いて分析した．試料の重量から残澄と液体ポリカーボネート樹脂（PC）は機械的性質，耐候性，透明性などを備えた工業用プラスチックとして幅広く使用されている．熱可塑性樹脂であるが，主鎖に炭酸エステル結合を持つため単純な熱分解では，残澄が多く生成すること生成物の重量を引き,ガスとその他の収率とした.実験は，試料509,溶媒509,触媒として水酸化ナトリウム（NaOH）を0.29用いて行い，混合溶媒についてはそれぞれ溶媒25ｇからリサイクルが難しいプラスチックである.ＰＣは使用される用途に合わせた強化材，添加物等が配合されているため，さらにリサイクルが困難であり，最終的には埋め立てまたは焼却処分されているのが現状である．
ＰＣの分解に関する研究では,モノマーまで転換する研究を用いて行った。各種溶媒を単体で熱分解実験を行い，その生成物収率からＳＰＣの生成物収率を推計する．さらに，ガラスフイラー30％を残澄量とし，油化対象であるＳＰＣのＰＣ部位の熱分解生成物収率を導いた．

が行われている【1‑3]．しかし，高圧下や大量の溶剤を必要３．結果と考察
3.1生成物収率とすることなど，安全性やコストの問題が発生する．本研
究は,ＰＣ廃棄物から温和な条件下で熱分解油化によるリサ各種溶媒を用いた熱分解の生成物収率をFig.２に示す．

イクル法の確立を目指す.ＰＣは芳香族炭化水素,エステル，ケトン類には膨潤ないし溶解することから，有機溶媒を用いた熱分解による液体生成物収率の向上を検討した．

溶媒を用いない単純な熱分解では，液体生成物収率が62％であった．エポキシ樹脂の可溶化に有効であると報告されている木質タールに含まれるクレゾールを用いた場合[4]，液体生成物収率が６６％であった．最も液体生成物収率が高かったのは,プロピレングリコール(PG)を用いた場合で，２．実験
試料は実際に使用されている強化ガラスフイラー30％配合のＰＣ（SPC）の廃棄物を使用する．実験のフロー図を約８３％であった．また，ｐ‑クレゾール（p‑Cre）とエチレングリコール（EG）またはプロピレングリコールを用いた場
合,それぞれの液体生成物収率の平均値を示すのではなく，Fig.１に示す．反応器に試料を充填し窒素置換後，電気管状炉で加熱する．温度条件は昇温速度５℃/min，反応器外側温度を５００℃まで昇温させ，その後'０分保持する．加熱によって発生したガスは冷却管で冷却し，液体生成物は分液ロートに溜められ，ガス生成物はガスバッグで回収した．

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それぞれの液体生成物収率よりやや高くなった．

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3.2液体生成物回収

温度変化における液体生成物の累積回収量をFig.３に示

FiglExperimentalflow

す．ＰＣの熱分解温度域は，約480℃であるのに対し，どの溶媒を用いた場合でも，溶媒量である５０９以上をその温度３１以下で回収することができた．単体の溶媒を用いた場合にリンに類似するものであった.ｐ‑クレゾールを用いた場合，は，Ｐ‑クレゾールが液体生成物の累積回収量が５０９に達す

di‑p‑tolylcarbonateが生成され，その後温度の上昇に伴い，フェノール類が生成された．プロピレングリコールを用いた場合とは，異なる分解機構を示した．
この結果から，選択的のプロピレンカーボネートを回収することが可能であれば，それを加水分解することでプロピレングリコールが得られる．また，ピスフェノールＡ由る温度が約280℃と最も低かった．エチレングリコールとプロピレングリコールは350℃から400℃の温度域において向収量が1‑:昇した．この結果より，［p‑クレゾール]と{エチレングリコール,プロピレングリコール]では分解機構が異なることが考えられ，前者はＰＣの熱分解温度域の低温化に影響し，後者は分解促進に影響があると考えられる．

来であるＰＣを熱分解することでFig.４に示すように,最終また，混合溶媒においてもｐ−クレゾール用いた場合，ＰＣ的には，クレゾールを含むフェノール類が得られる．これの熱分解温度域の低温化に効果があった。これは、混合溶媒であっても溶媒のＰＣの分解に対する影響が，独立したは，プロピレングリコールとｐ−クレゾールとの混合溶媒を用いた熱分解により，生成された液体生成物の循環溶媒とものであると考えられる．

しての利用の可能性を示唆される．

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本研究では，溶媒を用いた廃ポリカーボネート樹脂の熱〆一塁Ｅコ酌一一．﹄︒︾こ．︒Ｅく

００５０４０３０２０１００８０７６４．まとめ分解を行った．

(1)．ポリカーボネート樹脂の熱分解には，プロピレングリコールが有効であった．

一一pCresoI(2).Ｐ‑クレゾールを用いた場合，生成物収率に影響は少な

EthyIeneG1ycoI

いが，低温域で液体生成物の回収ができた．

pPmpy伯ｎｅｇＩｙｃｏｌ■(3)．プロピレングリコールとｐ−クレゾールの混合溶媒を用ＥＧ+pdC崎いた場合，得られた液体生成物の循環溶媒利用の可能性が（》ＰＧ+PCIも■〃示唆された．

1５０２００２５０３００３５０４００４５０５００５５０６００

５．参考文献tempe尼tureI9C1[l］Ｙ､Sato,Ｙ､Kondo,KTsUjita,NoboruKawai,Polymer
DegradationandStability,
2005,89,Pages
317‑
326[2］ＡＯｋｕ，Ｓ、Tanaka,Ｓ・Hata，Polymer,２０００，４１，Pages

Fig3Theamountofaccumulationrecoveriesoftheliquid
productofpyrolysiswithv
arioussolv
ents

6749‑6753

3.3分解機構と循環溶媒[3］Ｋ,Hidaka,Ｙ､Iwakawa,Ｔ､Maoka,Ｆ・TanimotoandA

プロピレングリコールとｐ−クレゾールを用いた熱分解に

Oku,JoumalofMaterialCyclesandWasteManagement,2009,

おけるそれぞれの液体生成物のＧＣ/ＭＳによる定性分析の結果から，分解機構と液体生成物の循環溶媒利用の可能性

Pages6‑lOをFig.４に示す．プロピレングリコールを用いた場合，約[4］赤石直也，呉落新，足立虞理子，中込秀樹，加茂徹，安田肇，日本エネルギー学会大会講演要旨集，１６，２００７，200℃で，プロピレンカーボネートが生成されていた．これ

Pages328‑329

は，奥氏らの論文にある[2,3]エチレングリコールやグリセ

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