JP2001172427A

JP2001172427A - 有機ハロゲン含有プラスチックの脱ハロゲン方法

Info

Publication number: JP2001172427A
Application number: JP35938399A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Masuda; 誠一増田; Kaoru Masame; 薫眞目; Nobuaki Sato; 信昭佐藤; Yoshiya Umeda; 佳冶梅田
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd; Kohshin Rubber Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp; Kohshin Rubber Co Ltd
Priority date: 1999-12-17
Filing date: 1999-12-17
Publication date: 2001-06-26
Anticipated expiration: 2019-12-17
Also published as: JP4274342B2

Abstract

(57)【要約】【課題】軟質系の有機ハロゲン含有プラスチック
(例、可塑剤含有ポリ塩化ビニル、難燃剤含有ポリエチ
レン) に適用可能で、99％以上のハロゲンを安全かつ比
較的短い処理時間で除去できる脱ハロゲン法を提供す
る。【解決手段】有機ハロゲン含有プラスチックを、金属
酸化物、水酸化物および炭酸塩から選ばれた少なくとも
１種の金属化合物 (例、生石灰) と混練してから、遊星
型ボールミルでの粉砕等を利用してメカノケミカル処理
を行い、塩素分を金属化合物との反応により水溶性化合
物に変化させ、水洗して塩素分を溶出させ、脱ハロゲン
化したプラスチックを回収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塩素系樹脂やフッ
素樹脂といったハロゲン含有樹脂、或いは可塑剤、難燃
剤、増量剤等として有機ハロゲン化合物を含有する樹脂
等といった、燃焼または焼却時に有害ガスを発生する危
険性が高い、有機ハロゲン含有プラスチックの脱ハロゲ
ン方法に関し、特に可塑剤を含有するような軟質系のハ
ロゲン含有含有プラスチックの脱ハロゲン方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ポリ塩化ビニル樹脂は、耐熱性、耐食
性、加工性等に優れていることから、多方面に広く使用
されており、廃棄されるポリ塩化ビニルは年々増加して
いる。この廃棄ポリ塩化ビニルを生ゴミ等と一緒に焼却
処理すると、焼却施設からダイオキシン等の有害ガスが
発生し、大きな社会問題となっている。ポリ塩化ビニリ
デン等の他の塩素含有樹脂にも同様の問題がある。

【０００３】一方、ポリテトラフルオロエチレンやポリ
フッ化ビニリデン等のフッ素樹脂は、耐熱性や耐薬品性
に優れているため、バルブやライニングの材料に使用さ
れているが、焼却処理により弗化水素等の有毒ガスを発
生するという問題がある。

【０００４】また、樹脂そのものにはハロゲンを含まな
いポリエチレン、ポリエステル、ポリウレタン等の各種
樹脂でも、難燃剤としてデカブロモジフェニルエーテル
のような有機臭素化合物が配合または共重合されている
と、焼却処理により臭化水素や臭素化ダイオキシン等の
有毒ガスを発生する危険性がある。

【０００５】このように、樹脂自体および／または配合
有機化合物がハロゲンを含有する有機ハロゲン含有プラ
スチックは、化学的安定性と種々の良好な特性から多方
面で用いられているが、その化学的安定性から廃棄処理
が困難で、廃棄手段に苦慮しているのが現状である。他
に有効な処分方法がないことから、有機ハロゲン含有プ
ラスチックを含むプラスチックの多くは埋め立て処分さ
れている。しかし、埋め立て処分には限界がある上、好
ましい処分法ではないので、有機ハロゲン含有プラスチ
ックを安全に焼却できるように、その実用化可能な脱ハ
ロゲン化技術が強く求められている。

【０００６】ポリ塩化ビニルの脱塩素処理として、これ
を 250〜300 ℃に加熱して分解し、塩素を塩酸として回
収することが試みられた。しかし、この方法は高温処理
を含み、処理設備の安全性の問題から普及するには至っ
ていない。

【０００７】特開平11−124463号公報には、ポリ塩化ビ
ニルの成形品を粉末にしてから、酸化カルシウム、水酸
化カルシウム、酸化亜鉛、水酸化ナトリウムから選ばれ
た金属酸化物 (または水酸化物) の粉末と一緒に、常温
でメカノケミカル処理し、処理物を水洗濾過して塩素分
を溶出させるという、ポリ塩化ビニルの非加熱脱塩素方
法が提案されている。メカノケミカル処理手段として
は、ボールミルの１種である遊星ミルによる粉砕が利用
されている。

【０００８】メカノケミカル処理とは、剪断、圧縮、衝
撃、粉砕、曲げ、延伸等の機械的エネルギーを固体物質
に加えて、固体に活性な表面を創出し、その表面または
周囲に化学的変化または影響を生じさせる処理法であ
る。例えば、ボールミル等の衝撃粉砕装置で２種類の反
応成分を粉砕すると、反応物が物理的に引きちぎられ、
活性の高い表面が現れ、通常では常温で起こり得ない反
応を、常温で進行させることができる。

【０００９】上記公報に提案されたメカノケミカル処理
では、ボールミルで粉砕する間に、ポリ塩化ビニル中の
塩素が金属酸化物と反応して水溶性の金属塩化物 (例え
ば、金属酸化物がCaO の場合にはCaOHCl) になるため、
脱塩素が可能になる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】特開平11−124463号公
報に提案されたメカノケミカル処理を利用したポリ塩化
ビニルの脱塩素方法は、常温で実施でき、安全性が高い
点で有利である。また、この方法は、ポリ塩化ビニルの
脱塩素に限られるものでなく、原理的に広く有機ハロゲ
ンを含有するプラスチック全般の脱ハロゲンに適用可能
である。

【００１１】しかし、上記公報に記載のメカノケミカル
処理を利用した脱塩素法には、いくつかの問題点があ
る。その最大の問題点は、この方法が硬質系のプラスチ
ックにはかなり有効であるものの、軟質系のプラスチッ
クでは脱塩素効率が非常に低くなり、塩素のごく一部し
か除去できないことである。即ち、この脱塩素方法は、
実際には硬質系のポリ塩化ビニルだけを対象とした脱塩
素法である。

【００１２】ポリ塩化ビニルをはじめとする有機ハロゲ
ン含有プラスチックは、そのままで使用されることもあ
るが、常温では堅く、衝撃に弱いため、10〜50％程度の
可塑剤を混練して使用する製品が多い。可塑剤により変
形能を向上させたことで、農業用シート、長靴、ホー
ス、電線被覆材等、多くの用途が生み出された。このよ
うな可塑剤を配合して変形能を高めたポリ塩化ビニル
が、軟質系のポリ塩化ビニルであり、これがポリ塩化ビ
ニルの消費量の半分以上を占めている。従って、可塑剤
を全くあるいはごく少量しか配合しない硬質系のポリ塩
化ビニルの方が、消費量は少ない。上記公報に記載の脱
塩素法は、この消費量の少ない硬質系のポリ塩化ビニル
だけにしか実質的に有効ではない。

【００１３】難燃剤を含むポリエチレン等も軟質系の有
機ハロゲン含有プラスチックであり、比較的衝撃に強く
金属のコーティング等にもよく用いられている。軟質系
の有機ハロゲン含有プラスチックの例としては、他にも
ウレタン／塩化ビニル共重合体、塩素化ポリエチレン等
がある。

【００１４】しかし、軟質系のプラスチックは常温で柔
軟性と靱性があり、また熱により軟化しやすい性質があ
るため、ボールミル等の衝撃力や摩擦力を利用した粉砕
機では粉砕に支障を生じ、メカノケミカル処理の反応効
率を著しく低下する。また、上記方法ではメカノケミカ
ル処理に付す前に既に粉末化しているが、この粉末化も
困難な場合がある。

【００１５】実際に本発明者らが、可塑剤を含有する軟
質系のポリ塩化ビニルを用いて、上記特開平11−124463
号公報に記載のように酸化カルシウムと一緒にメカノケ
ミカル処理したところ、脱塩素率は10％にも届かなかっ
た。

【００１６】一方、この公報の実施例には、60〜400 μ
ｍに粉砕したポリ塩化ビニル樹脂を酸化カルシウムと一
緒にメカノケミカルした場合の脱塩素化率は８時間の処
理時間で90％近くに達することが記載されている。公報
には可塑剤の記載がなく、ポリ塩化ビニルを予め粉末化
してから処理していることから考えて、この実施例に使
用したのは硬質系にポリ塩化ビニルであったと推測され
る。

【００１７】上記公報に記載された脱塩素方法の別の問
題点は、上記実施例の結果からわかるように、脱塩素率
が最高で90％近く (10％以上の塩素が残留する) と、脱
塩素率がなお不十分であることと、この最高の脱塩素効
率を得るのに、８時間という長いメカノケミカル処理時
間が必要であることである。さらに、メカノケミカル処
理前に、予め60〜400 μｍといった粉末に粉砕しなけれ
ばならない点も、軟質系プラスチックにとっては厄介な
問題となる。

【００１８】本発明は、軟質系プラスチックにも容易に
適用可能で、かつ比較的短いメカノケミカル処理により
99％以上というような非常に高い脱ハロゲン率を達成す
ることができる、有機ハロゲン含有プラスチックの脱ハ
ロゲン方法を提供することを課題とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決すべく検討を重ねた結果、以下の知見を得た。 (1) 軟質系の有機ハロゲン含有プラスチックを加熱軟化
させて、金属酸化物等の金属化合物と混練すると、固化
後に得られた混合物中のプラスチックは脆化しており、
粉砕機で容易に粉砕できるようになる。 (2) この混合物をボールミル等で粉砕してメカノケミカ
ル処理すると、脱ハロゲン効率が著しく向上し、例え
ば、３時間のメカノケミカル処理でハロゲンの99％以上
を除去することが可能となる。

【００２０】軟質系プラスチックを用いて、このような
高いハロゲン除去率が比較的短いメカノケミカル処理で
達成可能となるのは、上記(1) の混練処理中にプラスチ
ックが十分に脆化し、メカノケミカル処理中に活性な表
面が現れ易くなっていることと、この混練でプラスチッ
クと反応成分である金属化合物とが均一に混合されてい
るため、プラスチックと金属化合物との接触効率が高い
こと、の相乗効果としてメカノケミカル反応効率が著し
く高まるためではないかと考えられる。

【００２１】以上の知見に基づいて完成した本発明は、
有機ハロゲン含有プラスチックを、金属とＯ、Ｈ、Ｃの
１種以上とから構成された少なくとも１種の金属化合物
と混練し、固化した混練混合物をメカノケミカル処理し
てから脱ハロゲン処理を行うことを特徴とする有機ハロ
ゲン含有プラスチックの脱ハロゲン方法である。

【００２２】ここで、有機ハロゲン含有プラスチックと
は、ポリ塩化ビニルのような樹脂の分子中にハロゲンを
含有するプラスチックと、樹脂それ自体はハロゲンを含
まないが、配合材料として有機ハロゲン化合物を含有す
るプラスチックの両者を包含する意味である。

【００２３】好適態様にあっては、(1) 有機ハロゲン含
有プラスチックが軟質系のものであり、(2) 金属化合物
がアルカリ金属化合物およびアルカリ土類金属から選ば
れ、および／または(3) メカノケミカル処理する混合物
がプラスチック中のハロゲンに対して反応当量の１倍以
上の金属化合物を含有する。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、金属化合物として生石灰(C
aO) を用いてポリ塩化ビニルを脱塩素化する場合を例に
とって、本発明の実施態様について具体的に説明する。
なお、以下に説明する実施態様に対して、本発明の範囲
内で各種の変更を加えることは当然可能である。

【００２５】また、本発明はポリ塩化ビニルの脱塩素処
理に限られるものではなく、前述したフッ素樹脂、難燃
剤を配合したポリエチレン樹脂といった、他の軟質系の
有機ハロゲン含有プラスチックの脱ハロゲンにも有効で
あり、さらには硬質系の有機ハロゲン含有プラスチック
にも適用できる。硬質系の樹脂に適用した場合、特開平
11−124463号公報に記載の方法に比べてより短いメカノ
ケミカル処理時間でより高い脱ハロゲン率を達成するこ
とができる。但し、本発明の方法は混練工程を含むの
で、軟化しない熱硬化性樹脂には適用することができな
い。

【００２６】可塑剤を50％程度含有しているポリ塩化ビ
ニル製品の廃棄物を、まず裁断機やシュレッダー等を用
いて、５mm以下程度に細分化する。この細分化は、粉砕
とは異なり、軟質系プラスチックでも容易に実施でき
る。

【００２７】細分化したポリ塩化ビニルを、バンバリミ
キサー等の適当な混練機に供給し、120〜130 ℃に加熱
すると溶融軟化する。混練機上の軟化したポリ塩化ビニ
ルに生石灰 (酸化カルシウム) を徐々に添加して混練を
続け、両者が均一に混合された混練混合物になってか
ら、適当な形状 (シート状、ペレット状、棒状等) にし
て固化させる。この混練中にポリ塩化ビニル中の塩素と
生石灰とが反応し、ポリ塩化ビニルは脆化する。混練
は、均一混合物が得られるように行えばよく、長い混練
時間は必要ない。

【００２８】固化した混練混合物に、所望によりさらに
生石灰を追加添加した後、ボールミル等で粉砕すること
でメカノケミカル処理する。この処理中に、前述したよ
うに、ポリ塩化ビニル中の塩素１原子が生石灰１分子と
反応して、水溶性のCaOHClになる。その後、粉砕で微粉
化された混合物を取り出し、脱塩素処理 (脱ハロゲン処
理) をする。この脱塩素処理は、塩素分が水溶性化合物
になっていることから、混合物を水洗して塩素を水中に
溶出させることにより実施すればよい。水洗は、例え
ば、プラスチック量の約10倍以上の量の水中で１〜２時
間程度攪拌することにより実施できる。温度は室温で十
分であるが、多少加温してもよい。

【００２９】その後、濾過し、濾過ケーキを乾燥して、
脱塩素生成物を回収する。回収された脱塩素生成物は、
脱塩素されたプラスチックと過剰の生石灰に由来するカ
ルシウム化合物 (乾燥条件にもよるが、水酸化カルシウ
ム、炭酸カルシウム等) との混合物である。金属化合物
が水溶性であるか、水と反応して水溶性化合物に変化す
る場合 (例、アルカリ金属化合物の場合) には、脱塩素
プラスチックだけが回収される。

【００３０】混合物が回収される場合、金属化合物を適
当な反応で水溶性にするか、或いはプラスチックを有機
溶剤で抽出することにより、脱塩素プラスチックだけを
分離回収することができる。メカノケミカル処理によ
り、プラスチックは脱塩素と同時に低分子量化を受けて
いるので、脱塩素プラスチックは有機溶剤で容易に抽出
することができる。回収された脱塩素プラスチックは資
源としての有効利用が可能であり、例えば、化学原料ま
たはクリーンな燃料として利用できる。

【００３１】また、回収された上記混合物または脱塩素
プラスチックは、そのまま安全に焼却処理してもよい。
焼却後に残る酸化カルシウム (生石灰) は、本発明の脱
塩素処理における混練時に添加する金属化合物として再
利用してもよく、或いは土壌改良剤、建材 (モルタル
等) 等といった用途に利用することもできる。また、脱
塩素プラスチックはそのまま埋め立て等に利用しても安
全である。

【００３２】上述した本発明の方法において、細分化し
たプラスチックと金属化合物との混練温度は、処理対象
とするプラスチックにより異なり、そのプラスチックの
軟化温度よりやや高い温度とすることが好ましい。

【００３３】ポリ塩化ビニル樹脂の場合の好ましい混練
温度は、可塑剤の添加量が50％付近と多い時は 120〜13
0 ℃であり、10％程度と少ない場合は 150〜160 ℃とや
や高温になる。しかし、約180 ℃以上に加熱すると塩酸
蒸気が発生し、危険である。フッ素系樹脂では 220〜23
0 ℃の温度が混練に適しており、 270〜280 ℃では液体
状となり、300 ℃以上まで加熱するとフッ化水素ガスが
発生して危険である。難燃剤配合ポリエチレンの場合に
は 120〜130 ℃の混練温度が適当である。

【００３４】混練機は特に限定されないが、一般にはイ
ンターミックス型のバンバリーミキサー、押し出し成型
機、ニーダー、練りロール機等を用いればよい。

【００３５】混練機に供給する金属化合物は、金属と
Ｏ、Ｈ、Ｃの１種以上とからなる化合物から選ばれた少
なくとも１種である。具体的には、金属の酸化物、水酸
化物、炭酸塩といった無機化合物、ならびにカルボン酸
塩等の有機化合物が例示される。安価な無機化合物で十
分である。

【００３６】脱ハロゲン反応に特に有利な金属化合物
は、アルカリ性の強いアルカリ金属およびアルカリ土類
金属の化合物、例えば、これらの金属の酸化物、水酸化
物、および炭酸塩である。しかし、酸化亜鉛、酸化アル
ミニウム等といった他の金属化合物も使用できる。

【００３７】脱塩素効率の点から特に好ましい金属化合
物は、カルシウムおよびストロンチウムの酸化物、水酸
化物および炭酸塩である。価格面を考慮すると、カルシ
ウムの酸化物、水酸化物、炭酸塩の１種以上を使用する
ことが有利である。金属化合物がストロンチウムかカル
シウムを含有しない場合でも、メカノケミカル処理の前
にこれを添加すると、脱塩素効率が向上する。

【００３８】この金属化合物（例えば、酸化カルシウ
ム) は、純品である必要はなく、これを含有する各種材
料、特に廃棄物を有効利用してもよい。例えば、酸化カ
ルシウムを含有する鉄鋼スラグをそのまま金属化合物の
供給源としてポリ塩化ビニルと混練することができる。
鉄鋼スラグとしては、例えば、高炉スラグ、転炉スラ
グ、取鍋残留スラグ、電気炉スラグ、二次精錬スラグ、
取鍋精錬スラグ等が挙げられる。特にアルミナを含むス
ラグを用いると反応速度が速くなり、有利である。アル
ミナ含有量の低いカルシウム含有材料でも、ボーキサイ
ト、アルミナ煉瓦等のアルミナ含有材料を添加すると、
その反応速度が上昇する。従って、金属化合物が、例え
ば生石灰の純品である場合、アルミナ含有材料を添加し
て反応速度を高めることができる。アルミナも、メカノ
ケミカル処理時に添加することも可能である。

【００３９】生石灰等の金属化合物の量は、混練後にメ
カノケミカル処理する混合物中に、脱ハロゲン処理する
プラスチック中のハロゲンに対する反応当量 (即ち、こ
のハロゲンと反応させるのに必要な化学量論量) の１倍
以上の金属化合物が含まれているようにすることが好ま
しい。例えば、上記の例では、ポリ塩化ビニル中の塩素
１モルに対して１モルの生石灰(CaO) が反応するので、
１モル以上の生石灰がメカノケミカル処理時点で混合物
中に存在することが好ましい。金属化合物を過剰に使用
する方が、脱ハロゲン率が向上するので、望ましくは反
応当量の２倍以上、さらに好ましくは３倍以上とする。

【００４０】金属化合物の量が反応当量の１倍前後であ
るとハロゲンの除去率は70〜80％に止まるが、反応当量
の約２倍では90％の除去率が得られ、反応当量の３〜５
倍またはそれ以上では99％以上の除去率を得ることがで
きる。添加量が多いほど、短時間で除去率を増大させる
ことができるが、反応当量の10倍より多く添加すると、
反応系全体におけるハロゲン濃度が低下し、除去速度が
低下する傾向がある。従って、金属化合物は有利には反
応当量の３〜10倍、特に４〜８倍の量で添加することが
望ましい。

【００４１】この金属化合物は、混練時に全てプラスチ
ックと混合してもよいが、添加量が多すぎて混練しにく
い場合 (例えば、金属化合物が純品ではない場合、或い
はプラスチックが硬質系である場合) には、金属化合物
の一部だけをプラスチックと混練し、残りはメカノケミ
カル処理前に混練混合物に添加してもよい。混練時にハ
ロゲン含有プラスチックを脆化させるためには、少なく
とも反応当量の0.5 倍以上、より好ましくは１倍以上、
最も好ましくは２倍以上の金属化合物をプラスチックと
の混練時に使用することが好ましい。

【００４２】金属化合物が２種以上の混合物である場合
には、その合計量が上記のようであればよい。ただし、
金属化合物がスラグのように純品ではない場合には、そ
の中のアルカリ金属およびアルカリ土類金属化合物の量
が上記範囲になるようにすることが好ましい。

【００４３】メカノケミカル処理は粉砕機を用いて実施
するのが便利であるが、メカノケミカル反応が可能であ
れば、他のタイプの装置も使用可能である。使用できる
粉砕機としては、ボールミル、特に遊星型ボールミル、
アトライターミル、ロッドミル、ロールミル、クラッシ
ャーミル等があるが、重力加速度の数倍以上の衝撃を与
えることができる種類の粉砕機が反応効率の点で好まし
く、例えば遊星型ボールミルが適当である。粉砕容器お
よび粉砕用のボールの材質は特に限定するものではない
が、ステンレス鋼、クロム鋼、タングステンカーバイ
ド、メノウ等が望ましい。

【００４４】メカノケミカル処理 (粉砕) 時間は金属化
合物の種類や添加量、使用する粉砕機によっても異なる
が、遊星型ボールミルの場合で３時間程度で十分であ
る。いずれにしても、それ以上ハロゲン除去が実質的に
進まなくなるまでメカノケミカル処理を続ければよい。

【００４５】

【実施例】比較例１可塑剤としてジオクチルフタレート(DOP) を約50％含有
する、軟質系ポリ塩化ビニルシート (厚み約1.5mm)を５
×５mm以下に裁断し、その試料20ｇに54ｇの生石灰(Ca
O) を混合した。この生石灰の量は、ポリ塩化ビニル中
の塩素に対する反応当量の６倍に相当する。

【００４６】この混練していない混合物を、ステンレス
鋼製の遊星型ボールミルで１〜８時間粉砕してメカノケ
ミカル処理を行った。ボールミル内の著しい温度上昇が
起こらないように適当に運転休止時間を挟んだ。粉砕物
をボールミルから取り出し、約500 ccの水中で約１時間
攪拌して塩素分を溶出させることにより、脱塩素処理し
た。濾過および自然乾燥後に得られた固形分中の塩素分
析を行い、脱塩素率を求めた。結果をメカノケミカル処
理時間ごとに表１に示す。

【００４７】実施例１比較例１で使用したのと同じ、可塑剤としてDOP を約50
％含有するポリ塩化ビニルシートを５×５mm以下に裁断
し、その試料20ｇをステンレス容器中で 120〜130 ℃に
加熱し、これに54ｇの生石灰を投入して、容器内で回転
ロッドで攪拌することにより混練した。生石灰の量は、
比較例１と同じく、ポリ塩化ビニル中の塩素に対する反
応当量の６倍に相当する。

【００４８】混練した混合物を常温まで放冷した後、固
化した混練混合物を比較例１と同様にして遊星型ボール
ミルで１〜８時間粉砕してメカノケミカル処理を行っ
た。粉砕物は、比較例１の同じ時間での粉砕物に比べて
より微細になっていた。粉砕物を実施例１と同様に水
洗、濾過、および乾燥して脱塩素処理を行い、脱塩素率
を求めた。結果を同様に表１に示す。

【００４９】実施例２比較例１で使用したのと同じ、可塑剤としてDOP を約50
％含有するポリ塩化ビニルシートを５×５mm以下に裁断
し、その試料20ｇをステンレス容器中で 120〜130 ℃に
加熱し、これに66ｇの高炉スラグを投入して、容器内で
回転ロッドで攪拌することにより混練した。この高炉ス
ラグの化学組成は次の通りであった。CaO: 40.5, SiO₂:
31.7, Al₂O₃: 14.4, MgO: 5.6, T-Fe: 0.3, S: 1.17,
P₂O₅:0.0, F-CaO: 0.43, MnO: 0.3, C: 0.76, F: 0.2
。

【００５０】混練した混合物を常温まで放冷した後、こ
れに高炉スラグを67ｇ追加してから、比較例１と同様に
して遊星型ボールミルで１〜８時間粉砕してメカノケミ
カル処理を行った。投入した合計133 ｇの高炉スラグ中
の生石灰量は、比較例１と同じく、ポリ塩化ビニル中の
塩素に対する反応当量の６倍に相当し、そのうち混練時
に投入した生石灰量は反応当量の３倍に相当する。粉砕
物を実施例１と同様に水洗、濾過、および乾燥して脱塩
素処理を行い、脱塩素率を求めた。結果を同様に表１に
示す。

【００５１】比較例２可塑剤を含有しない、硬質系ポリ塩化ビニルを上と同様
に裁断し、その試料10ｇに54ｇの生石灰(CaO) を混合し
た。生石灰の量はプラスチック中の塩素に対する反応当
量の６倍に相当する。この混合物を用いて、比較例１と
同様に遊星型ボールミルによるメカノケミカル処理、水
洗、濾過、および乾燥を行い、脱塩素率を求めた。結果
を表１に示す。

【００５２】実施例３可塑剤を含有しない、硬質系ポリ塩化ビニル10ｇを上と
同様に裁断し、その試料10ｇをステンレス容器中で 120
〜130 ℃に加熱し、これに30ｇの生石灰を投入して、容
器内で回転ロッドで攪拌することにより混練した。混練
した混合物を常温まで放冷した後、固化した混練混合物
にさらに生石灰24ｇを追加してから、比較例１と同様に
して遊星型ボールミルで１〜８時間粉砕してメカノケミ
カル処理を行った。使用した合計54ｇの生石灰量は、比
較例２と同じく、ポリ塩化ビニル中の塩素に対する反応
当量の６倍に相当し、そのうち混練時に投入した生石灰
量は反応当量の3.3 倍に相当する。粉砕物を実施例１と
同様に水洗、濾過、および乾燥して脱塩素処理を行い、
脱塩素率を求めた。結果を同様に表１に示す。

【００５３】

【表１】

【００５４】表１に示すように、軟質系のポリ塩化ビニ
ルを、特開平11−124463号公報に記載のように生石灰と
混合してメカノケミカル処理した比較例１では、脱塩素
率が処理時間３時間で５％、８時間でも７％にすぎず、
この塩素除去率で効果がほぼ飽和した。従って、塩素の
除去率は非常に低く、実質的な脱塩素を行うことができ
なかった。一方、同じ方法を可塑剤を含まない硬質系の
ポリ塩化ビニルに対して行った比較例２では、３時間処
理で90％、８時間処理で95％と、脱塩素率は高くなっ
た。しかし、この場合も脱塩素率は95％で飽和し、99％
以上という実質的的な脱塩素化率は得られなかった。

【００５５】これに対し、本発明に従って、軟質系のポ
リ塩化ビニルに、事前に生石灰を混練してから、メカノ
ケミカル処理を行った実施例１では、生石灰の使用量は
比較例１と同じであるにもかかわらず、２時間処理で95
％、３時間処理では実に99.5％という、非常に高い脱塩
素率を得ることができ、軟質系のポリ塩化ビニルから塩
素をほぼ完全に除去することができた。また、生石灰に
代えて、生石灰を主成分とし、少量のアルミナを含有す
る高炉スラグを用いると、実施例２に示すように、脱塩
素がより促進された。

【００５６】さらに、本発明の脱ハロゲン法は、実施例
３に示すように、硬質系プラスチックに対しても有効で
ある。比較例２と実施例３の対比から明らかなように、
本発明の方法では、硬質系プラスチックからより短時間
のメカノケミカル処理によって、ほぼ完全にハロゲンを
除去することができる。

【００５７】

【発明の効果】本発明の脱ハロゲン方法は、粉砕しにく
く、メカノケミカル処理に適用しにくい軟質系の有機ハ
ロゲン含有プラスチック (例、可塑剤含有ポリ塩化ビニ
ル) から、粉砕等を利用したメカノケミカル処理によっ
て効率よくハロゲンを除去することができ、比較的短い
処理時間で99％以上という高い脱ハロゲン率を達成する
ことが可能である。その結果、廃棄される有機ハロゲン
含有プラスチックの焼却処理の安全性が高まるので、本
発明は環境問題の解決に貢献するものである。

フロントページの続き (72)発明者眞目薫大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号住友金属工業株式会社内 (72)発明者佐藤信昭宮城県亘理郡亘理町逢隈田沢字北疣石５− １弘進ゴム株式会社亘理事業所内 (72)発明者梅田佳冶宮城県亘理郡亘理町逢隈田沢字北疣石５− １弘進ゴム株式会社亘理事業所内Ｆターム(参考） 4F301 AA16 CA04 CA09 CA23 CA33 CA34 CA41 CA52 CA68 CA72 4J100 AA02P AC03P AC21P CA31 HA25 HB36 HB37 HB39 HC27 HE12 HE17 HF05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機ハロゲン含有プラスチックを、金属
とＯ、Ｈ、Ｃの１種以上の元素とから構成された少なく
とも１種の金属化合物と混練し、固化した混練混合物を
メカノケミカル処理してから、脱ハロゲン処理を行うこ
とを特徴とする、有機ハロゲン含有プラスチックの脱ハ
ロゲン方法。
【請求項２】有機ハロゲン含有プラスチックが軟質系
のものである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】金属化合物がアルカリ金属化合物および
アルカリ土類金属から選ばれる、請求項１または２に記
載の方法。
【請求項４】メカノケミカル処理する混合物がプラス
チック中のハロゲンに対して反応当量の１倍以上の金属
化合物を含有する請求項１ないし３のいずれかに記載の
方法。