JP2006290805A - モノマーの回収方法および回収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 アクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂を含む樹脂材料から、比較的高純度のアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーを高収率で回収する方法および装置を提供する。
【解決手段】 アクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂を含む樹脂材料と、アクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーとを混合する工程と；樹脂材料とアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーとの混合物をろ過する工程と；ろ液を加熱して、アクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂を熱分解する工程とを有するモノマーの回収方法、これら工程を行う手段を有するモノマーの回収装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、アクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂を含む樹脂材料からアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーを回収する方法および装置に関する。

アクリル系樹脂およびスチレン系樹脂は、加熱することによって解重合を起こし、モノマーに熱分解されることが知られている。また、アクリル系樹脂またはスチレン系樹脂の廃棄物を熱分解させることで、比較的高い収率で、これら樹脂を構成するモノマーを回収することが行われている。

しかし、アクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂を含む廃棄物には、これら樹脂以外の他の樹脂が含まれていることがある。該廃棄物を分別することなく熱分解すると、回収されるアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーに、他の樹脂の分解物が混入し、アクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーの純度が低下することになる。

廃棄物を、アクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂と、他の樹脂とに分別する方法としては、樹脂の比重の差を利用した比重差法（湿式比重差分離、乾式比重差分離）および樹脂の種類による帯電性の差を利用した静電気分離法が知られている。
しかし、比重差法では、原理的に比重差のある樹脂だけが分別でき、比重差に大きな差がない場合には分別できない。静電気分離法では、原理的に帯電性に差がある樹脂だけが分別でき、帯電性に大きな差がない場合には分別できない。すなわち、これらの方法では、完全に他の樹脂を除去できず、アクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーに、他の樹脂が多少なりとも混在する問題がある。

他の分別方法としては、キシレン等の溶媒を用いて、廃棄物に含まれる特定の樹脂を溶解する方法が知られている（非特許文献１）。この方法は、キシレン等の溶媒で特定の樹脂を溶解し、溶解液から使用した溶媒を除去することで樹脂を回収し、樹脂をそのまま再利用する方法である。
しかし、溶解液中のアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーを熱分解してアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーを回収しようとした場合、溶媒がモノマー中に混入することになり、純度の高いモノマーを得るためには、蒸留等が必要となる。
「プラスチックリサイクル技術の新展開」、東レリサーチセンター出版、１９９２年１２月１日発行、ｐ．６３−６４

よって、本発明の目的は、アクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂を含む樹脂材料から、比較的高純度のアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーを高収率で回収する方法および装置を提供することにある。

本発明者らは、アクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂を含む樹脂材料から、高純度のアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーを高収率で回収するためには、アクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーを樹脂材料の溶媒として用い、モノマーに溶解しない他の樹脂をろ過により除去してから、ろ液に含まれるアクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂を熱分解する方法が有効であることを見出した。

すなわち、本発明のモノマーの回収方法は、アクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂を含む樹脂材料と、アクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーとを混合する工程と；樹脂材料とアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーとの混合物をろ過する工程と；ろ液を加熱して、アクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂を熱分解する工程とを有することを特徴とする。

また、本発明のモノマーの回収方法は、樹脂材料とアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーとの混合物をろ過する工程の後に、ろ液中のアクリル系モノマーとスチレン系モノマーとの合計が、ろ液中のアクリル系樹脂とスチレン系樹脂との合計１００質量部に対して２００質量部未満となるように、ろ液中のアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーを除去して、モノマーが減量されたろ液を得る工程を有することが好ましい。

本発明のモノマーの回収装置は、アクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂を含む樹脂材料と、アクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーとを混合する手段と；樹脂材料とアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーとの混合物をろ過する手段と；ろ液を加熱して、アクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂を熱分解する手段とを有することを特徴とする。

また、本発明のモノマーの回収装置は、樹脂材料とアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーとの混合物をろ過する手段で得られたろ液からアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーを除去し、モノマーが減量されたろ液を得る手段を有することが好ましい。
本発明のモノマーは、本発明のモノマーの回収方法によって回収されたものであることを特徴とする。

本発明のモノマーの回収方法によれば、アクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂を含む樹脂材料から、比較的高純度のアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーを高収率で回収することができる。
本発明のモノマーの回収装置によれば、アクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂を含む樹脂材料から、比較的高純度のアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーを高収率で回収することができる。

（形態例１）
図１は、本発明のモノマーの回収装置の一例を示す概略構成図である。このモノマーの回収装置１は、供給されたアクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂を含む樹脂材料と、アクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーとを、撹拌装置１１によって撹拌、混合し、アクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂をアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーに溶解させる溶解槽１２と；移送管１３を通ってポンプ１４によって供給された樹脂材料とアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーとの混合物をフィルター１５によってろ過し、ろ液と、アクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーに溶けなかった不溶分とに分離する分離槽１６と；分離槽１６からのろ液を貯留するろ液受け１７と；移送管１８を通ってポンプ１９によって供給されたろ液を加熱して、アクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂を熱分解する熱分解槽２０と；排気管２１を通って熱分解槽２０から排出されたガスを冷却し、凝縮させて回収液を得る冷却器２２と；回収管２３を通って冷却器２２から移送された回収液を貯留する回収槽２４とを具備して概略構成されるものである。

フィルター１５としては、金属メッシュ等が用いられる。フィルター１５の目開きのサイズは、不溶分の平均サイズの１０〜８０％が好ましく、２０〜６０％が特に好ましい。目開きのサイズが小さすぎると、フィルター１５にかかる圧力が過大となり、フィルター破れを生じるおそれがあり、大きすぎると、ろ液中に不溶分が混入するおそれがある。

熱分解槽２０は、ステンレス等の金属製容器、ガラス製容器等の耐熱性容器に、ジャケット、流動層、赤外線ヒーター、赤外線ランプ等の加熱装置が設けられたものである。
冷却器２２としては、コンデンサ、水スプレー塔、スクラバー等が用いられる。

以下、モノマーの回収装置１を用いたモノマーの回収方法について説明する。
まず、溶解槽１２に、アクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂を含む樹脂材料と、アクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーとを供給し、撹拌装置１１によって撹拌、混合することにより、アクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂をアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーに溶解させる（混合工程）。

ついで、樹脂材料とアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーとの混合物を、移送管１３経由で、ポンプ１４によって溶解槽１２から分離槽１６に移送する。分離槽１６において、混合物をフィルター１５によってろ過し、ろ液と、アクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーに溶けなかった不溶分とに分離する（ろ過工程）。分離されたろ液は、ろ液受け１７に一旦貯留される。

ついで、ろ液を、移送管１８経由で、ポンプ１９によってろ液受け１７から熱分解槽２０に移送する。熱分解槽２０において、ろ液を加熱して、アクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂を熱分解する（熱分解工程）。
熱分解槽２０にて発生したガスを、排気管２１経由で冷却器２２に排出する。冷却器２２において、ガスを冷却し、凝縮させて回収液を得る（回収工程）。回収液は、回収管２３を通って回収槽２４に送られ、ここで貯留される。冷却器２２において凝縮しなかったガスは、排気管２５を通って外部に排気される。

アクリル系樹脂は、アクリル系モノマーを重合してなる重合体、またはアクリル系モノマーおよび他のモノマーを重合してなる重合体である。アクリル系樹脂は、アクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーに溶解する範囲で、架橋した樹脂であってもよい。
アクリル系モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、およびそれらのエステルが挙げられる。アクリル酸エステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル等が挙げられる。メタクリル酸エステルとしては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル等が挙げられる。
他のモノマーとしては、無水マレイン酸、スチレン、α−メチルスチレン、アクリロニトリル等が挙げられる。

アクリル系樹脂は、モノマーを高収率で回収する観点から、アクリル系樹脂を構成するモノマー単位（１００質量％）中、アクリル系モノマー単位を５０〜１００質量％有するものが好ましく、７０〜１００質量％有するものが特に好ましい。
また、アクリル系樹脂は、モノマーを高収率で回収する観点から、アクリル系樹脂を構成するモノマー単位（１００質量％）中、メタクリル酸メチル単位を５０〜１００質量％有するものが好ましく、７０〜１００質量％有するものが特に好ましい。

スチレン系樹脂は、スチレン系モノマーを重合してなる重合体、またはスチレン系モノマーおよび他のモノマーを重合してなる重合体である。スチレン系樹脂は、アクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーに溶解する範囲で、架橋した樹脂であってもよい。
スチレン系モノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレンが挙げられる。
他のモノマーとしては、無水マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、アクリロニトリル等が挙げられる。

スチレン系樹脂は、モノマーを高収率で回収する観点から、スチレン系樹脂を構成するモノマー単位（１００質量％）中、スチレン系モノマー単位を５０〜１００質量％有するものが好ましく、７０〜１００質量％有するものが特に好ましい。
また、スチレン系樹脂は、モノマーを高収率で回収する観点から、スチレン系樹脂を構成するモノマー単位（１００質量％）中、スチレン単位を５０〜１００質量％有するものが好ましく、７０〜１００質量％有するものが特に好ましい。

樹脂材料は、プラスチック廃棄物である場合、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂以外の他の樹脂を含んでいることがある。他の樹脂としては、ポリカーボネート（ＰＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等が挙げられる。

樹脂材料は、充填剤を含んでいてもよい。充填剤としては、水酸化アルミニウム、シリカ、炭酸カルシウム、ガラス繊維、タルク、クレイ等が挙げられる。充填剤の含有量は、通常、樹脂材料（１００質量％）中、０．１〜７５質量％である。
また、樹脂材料は、充填剤以外の各種添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、顔料、染料、補強剤、各種安定剤等が挙げられる。

混合工程において、樹脂材料の溶解に用いる溶媒は、アクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーである。アクリル系モノマーとしては、上記アクリル系樹脂を構成するアクリル系モノマーと同様のモノマーであり、かつ混合工程における温度で液体のものが挙げられる。スチレン系モノマーとしては、上記スチレン系樹脂を構成するスチレン系モノマーと同様のモノマーであり、かつ混合工程における温度で液体のものが挙げられる。

アクリル系樹脂およびスチレン系樹脂は、アクリル系モノマーに溶解される。一方、ＰＣ、ＣＯＰ、ＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴ、ＰＶＣは、アクリル系モノマーに溶解されない、または難溶である。
また、アクリル系樹脂およびスチレン系樹脂は、スチレン系モノマーに溶解される。一方、ＰＣ、ＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴ、ＰＶＣは、スチレン系モノマーに溶解されない、または難溶である。
また、アクリル系樹脂およびスチレン系樹脂は、アクリル系モノマーおよびスチレン系モノマーの混合物に溶解される。一方、ＰＣ、ＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴ、ＰＶＣは、アクリル系モノマーおよびスチレン系モノマーの混合物に溶解されない、または難溶である。

溶剤として用いられるアクリル系モノマーおよびスチレン系モノマーの合計量は、樹脂材料に含まれるアクリル系樹脂およびスチレン系樹脂の合計１００質量部に対して、３０〜１０００質量部が好ましい。アクリル系モノマーおよびスチレン系モノマーの合計量が樹脂材料に含まれるアクリル系樹脂およびスチレン系樹脂の合計量に対して少なすぎると、アクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂が溶解しにくいことがあり、多すぎると、熱分解工程で要するエネルギー消費が過多になる。

混合工程における混合物の温度は、３０〜２００℃が好ましく、５０〜１００℃が特に好ましい。混合物の温度を３０℃以上とすることで、溶解に要する時間を短くすることができ、２００℃以下とすることで、混合工程におけるアクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂の分解を抑えることができる。

混合工程における混合時間は、２時間〜８時間が好ましく、３時間〜５時間が特に好ましい。混合時間が短すぎると、樹脂材料中のアクリル系樹脂およびスチレン系樹脂が、アクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーに完全には溶解しないおそれがある。混合時間が長すぎると、混合工程で要するエネルギー消費が過多になる。

ろ過工程においては、アクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーに溶解したアクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂と、アクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーに溶解しなかった他の樹脂、充填剤等の不溶分とが分離される。

熱分解工程においては、アクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂の解重合が起こり、解重合によって得られるアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーと、溶媒として用いられたアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーと、他の分解生成物等とを含むガスが発生する。

熱分解工程における温度は、２５０〜６００℃が好ましく、３２０〜４５０℃が特に好ましい。温度が低すぎると、反応が非常に遅く、また未反応残渣が多くなる。温度が高すぎると、アクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーの分解反応が起こりやすくなる。
熱分解工程は、窒素等の不活性ガスの雰囲気下で行うことが好ましい。

冷却工程にて回収される回収液には、解重合によって得られるアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーと、溶媒として用いられたアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーと、他の分解生成物等とが含まれる。
回収液は、樹脂を製造する原料として再利用してもよく、混合工程における溶媒として繰り返し使用してもよい。

（形態例２）
図２は、本発明のモノマーの回収装置の他の例を示す概略構成図である。このモノマーの回収装置２は、図１に示すモノマーの回収装置１に、ろ液受け１７に貯留されたろ液中のアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーを気化させ、ガスを発生させる気化装置（図示略）と、排気管３１を通ってろ液受け１７から排出されたガスを冷却し、凝縮させて回収液を得る冷却器３２と；回収管３３を通って冷却器３２から移送された回収液を貯留する回収槽３４とを追加したものである。図１に示すモノマーの回収装置１と同じ構成のものには、同じ符号を付し、これらについての詳しい説明は省略する。

気化装置としては、真空ポンプ、減圧ポンプ等が挙げられる。
冷却器３２としては、上記冷却器２２と同様のものを用いることができる。

以下、モノマーの回収装置２を用いたモノマーの回収方法について説明する。
混合工程、ろ過工程については、モノマーの回収装置１を用いたモノマーの回収方法と同じため、詳しい説明は省略する。

ろ液受け１７に貯留されたろ液中のアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーを、気化装置（図示略）によって気化させ、ガスを発生させる。このようにして、ろ液からアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーを除去し、モノマーが減量されたろ液を得る（モノマー除去工程）。ろ液受け１７にて発生したガスを、排気管３１経由で冷却器３２に排出する。冷却器３２において、ガスを冷却し、凝縮させて回収モノマーを得る。回収液は、回収管３３を通って回収槽３４に送られ、ここで貯留される。

ついで、モノマーが減量されたろ液を、移送管１８経由で、ポンプ１９によってろ液受け１７から熱分解槽２０に移送する。熱分解槽２０において、ろ液を加熱して、アクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂を熱分解する（熱分解工程）。
回収工程については、モノマーの回収装置１を用いたモノマーの回収方法と同じため、詳しい説明は省略する。

除去工程における気化方法としては、減圧脱揮、真空脱揮、フラッシュ脱揮が挙げられる。
モノマーが減量されたろ液中のアクリル系モノマーとスチレン系モノマーとの合計量は、熱分解工程の安定性を考慮すると、アクリル系樹脂とスチレン系樹脂との合計１００質量部に対して２００質量部未満である。

アクリル系モノマーとスチレン系モノマーとの合計を２００質量部未満とすることで、ろ液が過度に膨張または発泡せず、熱分解工程を安定に行うことができる。膨張・発泡とは、アクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂の分解、およびアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーの蒸発に伴い、ろ液全体が膨れあがり、泡を発する現象である。アクリル系モノマーとスチレン系モノマーとの合計量が２００質量部を超えると、この膨張・発泡現象が著しく、熱分解工程での不安定な運転の原因となりうる。

また、ろ液の取扱性等を考慮すると、アクリル系樹脂とスチレン系樹脂との合計１００質量部に対するアクリル系モノマーとスチレン系モノマーとの合計を３０質量部以上とすることが好ましい。

以上説明した本発明のモノマーの回収方法によれば、樹脂材料に含まれるアクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂を溶解させる溶剤として、アクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーを用いている。そのため、プラスチック廃棄物等からなる樹脂材料に含まれるアクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂を選択的に溶解させることができ、他の樹脂を分別できると同時に、樹脂の熱分解によって最終的に得られる回収液中に含まれる他の樹脂の分解物を最小限に抑え、かつ回収液中にモノマー以外の溶剤が含まれることがなく、結果、回収液中に含まれるアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーの純度が高くなる。

以下、実施例を示す。
実施例においては、以下の樹脂材料を用いた。
樹脂Ａ：メタクリル酸メチル（以下、ＭＭＡと記す。）からなる単独重合体（三菱レイヨン（株）製、アクリライトＬを破砕して得た大きさ約３ｍｍの破砕物。
樹脂Ｂ：スチレン（以下、ＳＴと記す。）からなる単独重合体（アルドリッチ社製、品番１８２４２−７、質量平均分子量：２８万）の大きさ約３ｍｍのペレット。
樹脂Ｃ：ＭＭＡ８０質量％とＳＴ２０質量％からなる混合モノマーを、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルを用いて重合して製造される樹脂（質量平均分子量：３０万）を粉砕して得た大きさ約３ｍｍの粉砕物。
樹脂Ｄ：ＳＴ８０質量％とＭＭＡ２０質量％からなる混合モノマーを、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルを用いて重合して製造される樹脂（質量平均分子量：３０万）を粉砕して得た大きさ約３ｍｍの粉砕物。

ＰＣ：ポリカーボネート（アルドリッチ社製、品番１８１６２−５）の大きさ約３ｍｍのペレット。
ＰＥ：ポリエチレン（アルドリッチ社製、品番４２８０３−５）の大きさ約３ｍｍのペレット。
ＰＰ：ポリプロピレン（アルドリッチ社製、品番４２９０２−３）の大きさ約３ｍｍのペレット。
ＣＯＰ：シクロオレフィンポリマー（日本ゼオン（株）製、商品名：ゼオノア）の大きさ約３ｍｍのペレット。
ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート（アルドリッチ社製、品番２００２５−５）の大きさ約３ｍｍのペレット。
ＰＶＣ：ポリ塩化ビニルからなるチューブ（アズワン社製、品番６−６１０−０１）を大きさ約３ｍｍに粉砕したペレット。

モノマーの回収装置としては、図１または図２に示す装置を用いた。
溶解槽１２としては、ダブルヘリカル翼を有する撹拌装置１１付きの５Ｌ釜を用いた。
フィルターとしては、目開きが０．５ｍｍの金属メッシュを用いた。
熱分解槽２０としては、底１２ｃｍ×１４ｃｍ、高さ６ｃｍのＳＵＳ製容器の上面に、石英ガラスをはめ込んだものを用い、石英ガラスより１ｃｍ上方に赤外線ランプ（アルバック理工（株）製、ＲＨＬ−Ｐｓ３５ＶＰ）を設置した。

回収液中のＭＭＡ濃度、ＳＴ濃度（質量％）は、ガスクロマトグラフィーで測定した。
ＭＭＡ収率、ＳＴ収率は、以下の式で計算した
（樹脂Ａおよび／または樹脂Ｂを使用した場合）
ＭＭＡ収率（質量％）＝回収液の質量（ｇ）×回収液中のＭＭＡ濃度（質量％）／（樹脂Ａの質量（ｇ）＋樹脂材料の溶解に使用したＭＭＡの質量（ｇ）−モノマー除去工程で除去したＭＭＡの質量（ｇ））
ＳＴ収率（質量％）＝回収液の質量（ｇ）×回収液中のＳＴ濃度（質量％）／（樹脂Ｂの質量（ｇ）＋樹脂材料の溶解に使用したＳＴの質量（ｇ）−モノマー除去工程で除去したＳＴの質量（ｇ））

（樹脂Ｃを使用した場合）
ＭＭＡ収率（質量％）＝回収液の質量（ｇ）×回収液中のＭＭＡ濃度（質量％）／（樹脂Ｃの質量（ｇ）×樹脂Ｃ中のＭＭＡ比率（質量％）／１００＋樹脂材料の溶解に使用したＭＭＡの質量（ｇ）−モノマー除去工程で除去したＭＭＡの質量（ｇ））
ＳＴ収率（質量％）＝回収液の質量（ｇ）×回収液中のＳＴ濃度（質量％）／（樹脂Ｃの質量（ｇ）×樹脂Ｃ中のＳＴ比率（質量％）／１００＋樹脂材料の溶解に使用したＳＴの質量（ｇ）−モノマー除去工程で除去したＳＴの質量（ｇ））

（樹脂Ｄを使用した場合）
ＭＭＡ収率（質量％）＝回収液の質量（ｇ）×回収液中のＭＭＡ濃度（質量％）／（樹脂Ｄの質量（ｇ）×樹脂Ｄ中のＭＭＡ比率（質量％）／１００＋樹脂材料の溶解に使用したＭＭＡの質量（ｇ）−モノマー除去工程で除去したＭＭＡの質量（ｇ））
ＳＴ収率（質量％）＝回収液の質量（ｇ）×回収液中のＳＴ濃度（質量％）／（樹脂Ｄの質量（ｇ）×樹脂Ｄ中のＳＴ比率（質量％）／１００＋樹脂材料の溶解に使用したＳＴの質量（ｇ）−モノマー除去工程で除去したＳＴの質量（ｇ））

（実施例１）
図１に示すモノマーの回収装置１を用いて実施した。
樹脂材料１３００ｇ（樹脂Ａ１０００ｇ、ＰＣ５０ｇ、ＰＥ５０ｇ、ＰＰ５０ｇ、ＣＯＰ５０ｇ、ＰＥＴ５０ｇ、ＰＶＣ５０ｇ）と、ＭＭＡ１５００ｇとを、溶解槽１２に供給し、内温７０℃とし、撹拌装置１１にて攪拌回転数１００ｒｐｍで５時間撹拌した（混合工程）。混合物を分離槽１６に移送し、ろ液側の圧力を２ｋＰａ（絶対圧力）にしてフィルターで減圧ろ過し、ＰＣ、ＰＥ、ＰＰ、ＣＯＰ，ＰＥＴ、ＰＶＣを不溶分として全量取り除いた（ろ過工程）。ろ液は、樹脂ＡがＭＭＡに溶解したものであり、その粘度は３０℃において９．５Ｐａ・ｓであった。

ろ液を熱分解槽２０に移送し、ろ液をＳＵＳ製容器の底面から５ｃｍの高さまで投入した。ＳＵＳ製容器中を窒素雰囲気とし、赤外線ランプの出力を６５％とした。ＳＵＳ製容器には１００ｍＬ／ｍｉｎの流量で窒素を流した。赤外線ランプにより加熱し、ＳＵＳ製容器中のろ液が完全になくなるまで加熱を行った（熱分解工程）。１回の熱分解工程に要した時間は、約１時間であった。熱分解槽２０から出てくるガスを冷却器２２にて冷却し、樹脂Ａの分解物および溶媒のＭＭＡを含む回収液を得た（回収工程）。冷却器２２には５℃の冷媒を流した。熱分解工程および回収工程を、ろ液受け１７中のろ液がなくなるまで繰り返し行った。回収液は、２４４６ｇであった。回収液中のＭＭＡ濃度は９８．８質量％であった。結果を表１に示す。

（比較例１）
実施例１と同じ組成の樹脂材料１３００ｇを、そのまま熱分解槽２０に入れ、実施例１と同様の熱分解工程および回収工程を実施した。１回の熱分解工程は、実施例１と同じく１時間とした。回収液は、１１３２ｇであった。回収液中のＭＭＡ濃度は８５．１質量％であった。熱分解工程に用いたＳＵＳ製容器の底面には、ＰＣ５０ｇ、ＰＥ５０ｇ、ＰＰ５０ｇ、ＣＯＰ５０ｇ、ＰＥＴ５０ｇ、ＰＶＣ５０ｇの合計３００ｇの内、約１５０ｇが分解せずに残っていた。ＰＣ５０ｇ、ＰＥ５０ｇ、ＰＰ５０ｇ、ＣＯＰ５０ｇ、ＰＥＴ５０ｇ、ＰＶＣ５０ｇの合計３００ｇの内、残り１５０ｇは分解して、その分解物の一部は樹脂Ａの分解物であるＭＭＡと一緒に回収され、残りは凝縮せずガスとして外部に排気された。結果を表１に示す。

（実施例２）
図２に示すモノマーの回収装置２を用いて実施した。
ＭＭＡを２０００ｇとした以外は実施例１と同様な操作を実施して、ろ液を得た。ろ液の粘度は３０℃において３．０Ｐａ・ｓであった。このろ液から減圧脱揮（１０ｋＰａ（絶対圧力））により、ＭＭＡを５００ｇ除去した（モノマー除去工程）。モノマーが減量されたろ液を用いて、実施例１と同様の熱分解工程および回収工程を実施した。結果を表１に示す。

（実施例３）
樹脂材料を１２５０ｇとし、その組成を、樹脂Ｂ１０００ｇ、ＰＣ５０ｇ、ＰＥ５０ｇ、ＰＰ５０ｇ、ＰＥＴ５０ｇ、ＰＶＣ５０ｇとし、ＭＭＡの替わりに、ＳＴ１５００ｇを用いた以外は、実施例１と同様の混合工程およびろ過工程を実施した。ろ過により、ＰＣ、ＰＥ、ＰＰ、ＰＥＴ，ＰＶＣを不溶分として全量取り除いた。ろ液の粘度は７．８Ｐａ・ｓであった。ついで、実施例１と同様の熱分解工程および回収工程を実施した。結果を表１に示す。

（実施例４）
樹脂材料を１２５０ｇとし、その組成を、樹脂Ｂ１０００ｇ、ＰＣ５０ｇ、ＰＥ５０ｇ、ＰＰ５０ｇ、ＰＥＴ５０ｇ、ＰＶＣ５０ｇとし、ＭＭＡの替わりに、ＳＴ２０００ｇを用いた以外は、実施例２と同様の混合工程およびろ過工程を実施した。ろ液の粘度は２．１Ｐａ・ｓであった。ついで、実施例２と同様のモノマー除去工程を実施し、ＳＴ５００ｇを除去した。ついで、実施例２と同様の熱分解工程および回収工程を実施した。結果を表１に示す。

（実施例５）
樹脂材料を１２５０ｇとし、その組成を、樹脂Ａ５００ｇ、樹脂Ｂ５００ｇ、ＰＣ５０ｇ、ＰＥ５０ｇ、ＰＰ５０ｇ、ＰＥＴ５０ｇ、ＰＶＣ５０ｇとし、ＭＭＡ７５０ｇおよびＳＴ７５０ｇの混合モノマーを用いた以外は、実施例１と同様の混合工程およびろ過工程を実施した。ろ過により、ＰＣ、ＰＥ、ＰＰ、ＰＥＴ，ＰＶＣを不溶分として取り除いた。ろ液の粘度は８．３Ｐａ・ｓであった。ついで、実施例１と同様の熱分解工程および回収工程を実施した。結果を表１に示す。

（実施例６）
樹脂材料を１２５０ｇとし、その組成を、樹脂Ａ５００ｇ、樹脂Ｂ５００ｇ、ＰＣ５０ｇ、ＰＥ５０ｇ、ＰＰ５０ｇ、ＰＥＴ５０ｇ、ＰＶＣ５０ｇとし、ＭＭＡ１０００ｇおよびＳＴ１０００ｇの混合モノマーを用いた以外は、実施例２と同様の混合工程およびろ過工程を実施した。ろ液の粘度は２．４Ｐａ・ｓあった。ついで、実施例２と同様のモノマー除去工程を実施し、ＭＭＡおよびＳＴを合計５００ｇ除去した。除去したモノマー混合液５００ｇのうち、ＭＭＡ３０７ｇ、ＳＴ１９３ｇであった。ついで、実施例２と同様の熱分解工程および回収工程を実施した。結果を表１に示す。

（実施例７）
樹脂材料を１２５０ｇとし、その組成を、樹脂Ａ１０００ｇ、ＰＣ５０ｇ、ＰＥ５０ｇ、ＰＰ５０ｇ、ＰＥＴ５０ｇ、ＰＶＣ５０ｇとし、ＳＴ１５００ｇのモノマーを用いた以外は、実施例１と同様の混合工程およびろ過工程を実施した。ろ過により、ＰＣ、ＰＥ、ＰＰ、ＰＥＴ，ＰＶＣを不溶分として取り除いた。ろ液の粘度は８．５Ｐａ・ｓであった。ついで、実施例１と同様の熱分解工程および回収工程を実施した。結果を表１に示す。

（実施例８）
樹脂材料を１３００ｇとし、その組成を、樹脂Ｂ１０００ｇ、ＰＣ５０ｇ、ＰＥ５０ｇ、ＰＰ５０ｇ、ＣＯＰ５０ｇ、ＰＥＴ５０ｇ、ＰＶＣ５０ｇとし、ＭＭＡ１５００ｇのモノマーを用いた以外は、実施例１と同様の混合工程およびろ過工程を実施した。ろ過により、ＰＣ、ＰＥ、ＰＰ、ＣＯＰ、ＰＥＴ，ＰＶＣを不溶分として取り除いた。ろ液の粘度は７．２Ｐａ・ｓであった。ついで、実施例１と同様の熱分解工程および回収工程を実施した。結果を表１に示す。

（実施例９）
樹脂材料を１２５０ｇとし、その組成を、樹脂Ｃ１０００ｇ、ＰＣ５０ｇ、ＰＥ５０ｇ、ＰＰ５０ｇ、ＰＥＴ５０ｇ、ＰＶＣ５０ｇとし、ＭＭＡ７５０ｇ、ＳＴ７５０ｇの混合モノマーを用いた以外は、実施例１と同様の混合工程およびろ過工程を実施した。ろ過により、ＰＣ、ＰＥ、ＰＰ、ＰＥＴ，ＰＶＣを不溶分として取り除いた。ろ液の粘度は８．０Ｐａ・ｓであった。ついで、実施例１と同様の熱分解工程および回収工程を実施した。結果を表１に示す。

（実施例１０）
樹脂材料を１２５０ｇとし、その組成を、樹脂Ｄ１０００ｇ、ＰＣ５０ｇ、ＰＥ５０ｇ、ＰＰ５０ｇ、ＰＥＴ５０ｇ、ＰＶＣ５０ｇとし、ＭＭＡ７５０ｇ、ＳＴ７５０ｇの混合モノマーを用いた以外は、実施例１と同様の混合工程およびろ過工程を実施した。ろ過により、ＰＣ、ＰＥ、ＰＰ、ＰＥＴ，ＰＶＣを不溶分として取り除いた。ろ液の粘度は８．２Ｐａ・ｓであった。ついで、実施例１と同様の熱分解工程および回収工程を実施した。結果を表１に示す。

本発明のモノマーの回収方法および装置によれば、複数種類の樹脂を含むプラスチック廃棄物等の樹脂材料から、アクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーを選択的に、かつ高純度、高収率で回収することができ、樹脂材料のリサイクル法としてたいへん有用である。

本発明のモノマーの回収装置の一例を示す概略構成図である。 本発明のモノマーの回収装置の他の例を示す概略構成図である。

符号の説明

１ モノマーの回収装置
２ モノマーの回収装置
１２ 溶解槽
１６ 分離槽
１７ ろ液受け
２０ 熱分解槽
２２ 冷却器

Claims (5)

1. アクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂を含む樹脂材料と、アクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーとを混合する工程と、
   樹脂材料とアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーとの混合物をろ過する工程と、
   ろ液を加熱して、アクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂を熱分解する工程と
   を有するモノマーの回収方法。
2. 樹脂材料とアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーとの混合物をろ過する工程の後に、ろ液中のアクリル系モノマーとスチレン系モノマーとの合計が、ろ液中のアクリル系樹脂とスチレン系樹脂との合計１００質量部に対して２００質量部未満となるように、ろ液中のアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーを除去して、モノマーが減量されたろ液を得る工程を有する、請求項１に記載のモノマーの回収方法。
3. アクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂を含む樹脂材料と、アクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーとを混合する手段と、
   樹脂材料とアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーとの混合物をろ過する手段と、
   ろ液を加熱して、アクリル系樹脂および／またはスチレン系樹脂を熱分解する手段と
   を有するモノマーの回収装置。
4. 樹脂材料とアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーとの混合物をろ過する手段で得られたろ液からアクリル系モノマーおよび／またはスチレン系モノマーを除去し、モノマーが減量されたろ液を得る手段を有する、請求項３に記載のモノマーの回収装置。
5. 請求項１または請求項２に記載のモノマーの回収方法によって回収されたモノマー。
   

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