JP2001019794A - 難燃ポリスチレンよりポリスチレンの回収方法 - Google Patents

難燃ポリスチレンよりポリスチレンの回収方法

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JP2001019794A
JP2001019794A JP11195299A JP19529999A JP2001019794A JP 2001019794 A JP2001019794 A JP 2001019794A JP 11195299 A JP11195299 A JP 11195299A JP 19529999 A JP19529999 A JP 19529999A JP 2001019794 A JP2001019794 A JP 2001019794A
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flame retardant
polystyrene
solvent
flame
resin
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JP11195299A
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Hiroshi Mikami
宏 三上
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

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  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 難燃ポリスチレンは廃棄の際、従来そのまま
埋め立て及び焼却されていたが、埋め立て地不足及び環
境問題等で廃棄が困難になっている。廃棄された難燃樹
脂より簡便な方法で難燃剤を取り除き、一般樹脂として
マテリアルリサイクル可能な有用物質を得るため、難燃
剤及びアンチモン化合物を分離し、耐衝撃性ポリスチレ
ン成分を回収する方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明の処理方法は、難燃耐衝撃性ポリ
スチレン組成物を溶媒に溶かし、溶液中に分散している
難燃剤及びアンチモン化合物を重力加速度1000〜3
0000ガルの条件下で遠心分離機で分離し、難燃剤及
びアンチモン化合物を沈降分離させた後、残存樹脂溶液
より溶媒を蒸発させ樹脂成分を回収することを特徴とす
るものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は難燃剤及びアンチモ
ン化合物を含む難燃耐衝撃性ポリスチレンから難燃剤及
びアンチモン化合物を分離し、耐衝撃性ポリスチレンを
回収する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、家電製品および事務機器の多くは
ハウジング等に使用されるプラスチック難燃剤及びアン
チモン化合物を混合成形し難燃化の対策がなされてい
る。これらに混合される難燃剤の代表例としてハロゲン
系難燃剤を挙げることが出来る。各種用途に使用後、廃
棄された難燃プラスチックは、従来は殆ど埋め立て処分
されるのが通常であった。しかし、近年廃棄される製品
の量も増加の一途をたどっており埋め立てする最終処分
場の不足等が問題視される様になった。このような状況
を背景として、法律によりテレビ、冷蔵庫、エアコン、
洗濯機の4家電は廃棄の際にリサイクルすることが義務
づけられた。
【0003】このため、廃棄された難燃プラスチックを
何らかの方法でリサイクルしようとする試みが数多くな
されているが殆どがケミカルリサイクル(例えば、分解
油回収とその化学原料あるいは燃料への使用)が中心と
なっており、樹脂としてマテリアルリサイクルをして、
資源の有効活用を図ることが求められている。難燃樹脂
をマテリアルリサイクルする方法としては、侍開平7−
214028に有機溶媒を用いて難燃剤入り発泡ポリス
チレンからポリスチレンを回収する方法が開示されてい
るが、耐衝撃性ポリスチレンについては言及されていな
い。
【0004】
【本発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に
鑑みなされたもので、従来そのまま埋め立て廃棄されて
ることが多く、廃棄された難燃樹脂より簡便な方法で難
燃剤を取り除き、一般樹脂としてマテリアルリサイクル
可能な有用物質を得るため、難燃剤及びアンチモン化合
物を分離し、耐衝撃性ポリスチレン成分を回収する方法
を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】発明者らは、上記処理方
法を鋭意検討した結果、遠心分離法を用いある一定の条
件下で、これまでうまく分離できなかったゴム成分と難
燃剤及びアンチモン化合物との分離に成功し、本発明に
至った。すなわち本発明は、難燃耐衝撃性ポリスチレン
組成物を溶媒に溶かし,溶媒中に分散している難燃剤及
びアンチモン化合物を重力加速度1000〜30000
ガルの条件下で遠心分離機で分離し、難燃剤及びアンチ
モン化合物を沈降分離させた後、残存樹脂溶液より溶媒
を蒸発させ樹脂成分を回収することを特徴とする、耐衝
撃性ポリスチレンを回収する方法である。
【0006】本発明の難燃耐衝撃性ポリスチレン組成物
とは、耐衝撃性ポリスチレンと難燃剤との混合物であ
り、アンチモン化合物も存在している場合もある。本発
明の耐衝撃性ポリスチレンとは、ポリスチレンにゴムが
グラフト重合したもの及びポリスチレンにゴムを混合し
たものであり、ポリスチレンはスチレンと共重合可能な
他のモノマーとの共重合体でも良い。本発明のアンチモ
ン化合物とは三酸化アンチモン、四酸化アンチモン、五
酸化アンチモンを言う。
【0007】本発明で使用される難燃剤はハロゲン系難
燃剤である。ハロゲン系難燃剤には臭素系難燃剤、塩素
系難燃剤等があり、臭素系難燃剤の具体的代表例として
はデカブロモジフ工二ルエーテル、ヘキサブロモベンゼ
ン、ヘキサブロモシクロドデカン、テトラプロモビスフ
エノールA、テトラブロモビスフエノールA−テトラプ
ロモビスフエノールA・ジグリシジルエーテルコポリマ
ーが挙げられる。塩素系灘燃剤の具体的代表例としては
塩素化パラフィン、パークロロシクロデカンがある。本
発明の残存樹脂溶液とは、難燃剤及びアンチモン化合物
を取り除いた溶液のことである。また本発明の樹脂成分
とは、耐衝撃性ポリスチレンのことである。
【0008】本発明において、先ず、難燃耐衝撃性ポリ
スチレンを溶媒に溶かす操作が必要である。本発明に用
いる溶媒としては、耐衝撃性ポリスチレンを構成するポ
リスチレン部分を溶解し、更に、ゴム部分を溶媒により
膨潤させ、見かけ上、耐衝撃性ポリスチレンを溶解し
て、難燃剤及びアンチモン化合物を溶解させない溶媒を
選択する。本発明に使用する溶媒はポリスチレンを溶解
可能な溶媒を用いるが、トルエン、リモネン、クロロホ
ルム、エチルベンゼンスチレン、メチルエチルケトン、
テトラヒドロフランが好ましい。溶媒に溶解させる難燃
耐衝撃性ポリスチレンの量は3〜30wt%であり、5
〜15wt%が好ましい。30wt%を越えると液粘度
があがり難燃剤の分離操作に支障を来し、3wt%以下
では不経済である。
【0009】本発明では樹脂の溶解により溶液中の粘度
が増すため、難燃剤粒子の沈降は非常に遅く樹脂成分と
難燃剤及びアンチモン化合物を静置分離する事が困難で
あり、分離操作として遠心分離を用いることが必須であ
る。該技術のポイントは、溶媒に溶解しないで分散して
いる難燃剤とゴム成分を分離することである。この難燃
剤とゴム成分は比重が近いことからある一定の重力加速
度のみで分離可能となる。遠心分離の重力加速度は耐衝
撃性ポリスチレンのゴム成分と難燃剤とを分離するため
に重要であり、重力加速度が1000〜30000ガル
であることが好ましい。重力加速度が1000ガル以下
ではゴム成分と難燃剤が両者上澄み液側に残ってしま
い、30000ガル以上ではゴム成分と難燃剤の両者が
沈降側にいってしまう。重力加速度が3000〜200
00ガルでの分離操作が更に好ましい。
【0010】難燃剤及びアンチモン化合物の分離を促進
するためには、凝集剤を併用することは好ましく、ポリ
ビニルフェノール系、ポリアクリルアミド系の凝集剤を
使用することが可能である。溶媒中から樹脂成分を回収
する方法としては、溶媒を加熱溜去して樹脂を回収する
方法が一般的であり本発明に適用することが出来る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態とし
て、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。なお、
難燃剤の分離状況を評価する手段として難燃剤に含まれ
るブロム分に注目し、樹脂組成物中のブロム含有量を測
定した。ブロム定量は以下のように実施した。分離操作
前後の樹脂成分の一部を燃焼フラスコにより純酸素中で
燃焼させ、発生するガスを燃焼フラスコに張って有る水
に吸収させ、酢酸及び酢酸ナトリウム混合溶液を添加
後、臭素イオンメーター(東亜電波(株)製;IN55
S)で測定した。また、アンチモン成分についてはプラ
ズマイオン分析法により測定した。
【0012】
【実施例1】市販の耐衝撃性ポリスチレン(合成ゴム1
2.3%入りポリスチレン;物性値:ビカット軟化点1
05℃,MI(10kg)5.5、引張強度270kg
/cm 2、伸び40%で例えば商標名エーアンドエムポ
リスチレンH8117)80部、市販難燃剤(東ソー
(株)製:デカブロモジフェニルエーテル)20部、及
び市販三酸化アンチモン(中山産業(株)製)10部よ
りなる樹脂組成物50gに対し、メチルエチルケトン9
50gを加え室温で3時間攪拌しながら樹脂成分を溶解
させ白乳色のスラリー溶液を得た。スラリー液は静置に
より白色固体が沈降し、上澄みはほぼ透明になった。こ
の液を遠心分離分離器にて重力加速度4000ガルの条
件下で操作し、固体成分と液体成分を分離した。
【0013】引き続き、液体成分をフラスコに移し加熱
し、留出するメチルエチルケトンを水冷却で回収した
後、残査を真空乾燥機にて200℃で5時間乾燥して樹
脂成分を回収した。操作前後の樹脂成分の一部をとり、
ブロム含有量を測定したところ、操作前14.3wt
%、操作後0.6wt%を示した。また、操作回収樹脂
中のアンチモン含有量は800ppmであり、難燃剤及
びアンチモン化合物が分離操作で耐衝撃性ポリスチレン
より除去されていることが認められた。更に、操作前後
の樹脂成分を圧縮成型してアイゾット衝撃強度を測定し
たところ、操作前85J/m、操作後103J/mを示
し、分離操作によってもアイゾット衝撃強度の低下が無
いことから、ゴム成分の減少が無いことが示唆された。
【0014】
【実施例2】溶媒としてトルエンを使用した以外は、実
施例1と同じ操作を実施した。操作前後の樹脂成分の一
部をとり、ブロム含有量を測定したところ、操作前1
4.0wt%、操作後0.7wt%を示した。また、操
作回収樹脂中のアンチモン含有量は850ppmであっ
た。また、アイゾット衝撃強度は、操作前82J/m、
操作後110J/mを示した。
【0015】
【実施例3】溶媒としてリモネン、市販難燃剤としてテ
トラブロモビスフェノールA−テトラブロモビスフェノ
ールA・ジグリシルエーテルコポリマー(坂本薬品工業
(株)製:SR−T10000)を使用した以外は、実
施例1と同じ操作を実施した。操作前後の樹脂成分の一
部をとり、ブロム含有量を測定したところ、操作前1
4.0wt%、操作後1.2wt%を示した。また、操
作回収樹脂中のアンチモン含有量は1050ppmであ
った。また、アイゾット衝撃強度は、操作前88J/
m、操作後105J/mを示した。
【0016】
【比較例1】遠心分離の条件を重力加速度50000ガ
ルとした以外は、実施例1と同じ操作を実施した。操作
前後の樹脂成分の一部をとり、ブロム含有量を測定した
ところ、操作前14.0wt%、操作後0.2wt%を
示した。また、操作回収樹脂中のアンチモン含有量は5
50ppmであった。また、アイゾット衝撃強度は、操
作前88J/m、操作後35J/mを示し、樹脂成分中
のゴム成分が失われていることが示唆された。
【0017】
【比較例2】遠心分離の条件を重力加速度500ガルと
した以外は、実施例1と同じ操作を実施した。遠心分離
操作後の液は底部に固体の沈降は認められるが、液自身
は白濁していた。操作前後の樹脂成分の一部をとり、ブ
ロム含有量を測定したところ、操作前14.0wt%、
操作後10.3wt%を示し難燃剤の分離が不十分であ
ることを示唆している。また、操作回収樹脂中のアンチ
モン含有量は0.2%であった。また、アイゾット衝撃
強度は、操作前88J/m、操作後95J/mを示し
た。
【手続補正書】
【提出日】平成11年11月12日(1999.11.
12)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】本発明において、先ず、難燃耐衝撃性ポリ
スチレンを溶媒に溶かす操作が必要である。本発明に用
いる溶媒としては、耐衝撃性ポリスチレンを構成するポ
リスチレン部分を溶解し、更に、ゴム部分を溶媒により
膨潤させ、見かけ上、耐衝撃性ポリスチレンを溶解し
て、難燃剤及びアンチモン化合物を溶解させない溶媒を
選択する。本発明に使用する溶媒はポリスチレンを溶解
可能な溶媒を用いるが、リモネン、クロロホルム、トル
エン、キシレン、エチルベンゼン、スチレン、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
ラン等が好ましい。溶媒に溶解させる難燃耐衝撃性ポリ
スチレンの量は3〜30wt%であり、5〜15wt%
が好ましい。30wt%を越えると液粘度があがり難燃
剤の分離操作に支障を来し、3wt%以下では不経済で
ある。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 難燃耐衝撃性ポリスチレン組成物を溶媒
    に溶かし,溶媒中に分散している難燃剤及びアンチモン
    化合物を重力加速度1000〜30000ガルの条件下
    で遠心分離機で分離し、難燃剤及びアンチモン化合物を
    沈降分離させた後、残存樹脂溶液より溶媒を蒸発させ樹
    脂成分を回収することを特徴とする、耐衝撃性ポリスチ
    レンを回収する方法。
  2. 【請求項2】 該溶媒に溶解させる難燃耐衝撃性ポリス
    チレン濃度が、3〜30wt%である請求項1記載の耐
    衝撃性ポリスチレンを回収する方法。
  3. 【請求項3】 該難燃剤がデカブロモジフェニルエーテ
    ル、テトラブロモビスフエノールA−テトラブロモビス
    フエノールA・ジグリシジルエーテルコポリマーよりな
    る難燃耐衝撃性ポリスチレンである請求項1又は2記載の
    耐衝撃性ポリスチレンを回収する方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003011956A1 (fr) * 2001-07-31 2003-02-13 Kabushikikaisha Sanesu Procede et appareil de traitement de dechets plastiques contenant du plastique a base de polystyrene qui comprend un produit ignifuge
EP4306587A1 (en) * 2022-07-12 2024-01-17 Trinseo Europe GmbH Recycling method for post-consumer and/or post-industrial impact modified polymers

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