JP2008050521A

JP2008050521A - 熱硬化性樹脂の分離回収方法

Info

Publication number: JP2008050521A
Application number: JP2006230573A
Authority: JP
Inventors: Masaru Hidaka; 優日高; Shin Matsugi; 伸真継
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2006-08-28
Filing date: 2006-08-28
Publication date: 2008-03-06
Anticipated expiration: 2026-08-28
Also published as: JP4720679B2

Abstract

【課題】ガラス繊維をガラスとして再利用できる形態で回収すると共にモノマー又はオリゴマーとなった樹脂分解物を高収率で回収する。
【解決手段】流体は通過させるがガラス繊維は通過させないように形成された網部３を下面及び側面に有する収納容器４に熱硬化性樹脂５を収納し、超臨界流体又は亜臨界流体を用いて熱硬化性樹脂５を分解し、収納容器４内のガラス繊維８を流体から取り出す。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱硬化性樹脂、特に熱硬化性樹脂を含むプラスチック廃棄物を分解し、分解物を分離，回収するための熱硬化性樹脂の分離回収方法に関する。

従来、プラスチック廃棄物の殆どは、埋立処分又は焼却処理されており、有効利用されていなかった。ところが近年、プラスチック廃棄物の回収，再利用が義務づけられるようになった。そこで、プラスチック廃棄物を再資源化するための試みの一つとして、超臨界水を反応媒体とする反応によりプラスチック廃棄物を分解油化し、有用物を回収する方法が提案されている。また、繊維強化プラスチックについては、超臨界水又は亜臨界水を用いてプラスチック成分を分解し、ガラス繊維や炭素繊維等の繊維を回収，再利用する方法が提案されている（特許文献１参照）。この方法は、プラスチックは分解により低分子化した油状成分となるので、これを主に液体燃料として再利用するようにしたものである。また、高温水蒸気による加水分解反応を利用したプラスチックの分解方法も提案されており、この方法によればプラスチックを一応分解することができる。
特開平１０−８７８７２号公報

しかしながら、従来のプラスチックの分解方法によれば、プラスチックの分解温度が高く、ガラス繊維や炭素繊維等の繊維を回収，再利用することはできるが、プラスチックをランダムに分解するために、分解生成物が多種成分から成る油状物質となり、一定品質の分解生成物を得ることが困難である。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ガラス繊維をガラスとして再利用できる形態で回収すると共にモノマー又はオリゴマーとなった樹脂分解物を高収率で回収可能な熱硬化性樹脂の分離回収方法を提供することにある。

本発明に係る熱硬化性樹脂の分離回収方法の特徴は、超臨界流体又は亜臨界流体を用いてガラス繊維を含有する熱硬化性樹脂を分解することにより得られるガラス繊維と樹脂分解物を分離，回収するための熱硬化性樹脂の分離回収方法であって、流体は通過させるがガラス繊維は通過させないように形成された網部を下面及び側面に有する収納容器に熱硬化性樹脂を収納し、超臨界流体又は亜臨界流体を用いて熱硬化性樹脂を分解する工程と、収納容器内のガラス繊維を流体から取り出す工程とを有することにある。

本発明に係る熱硬化性樹脂の分離回収方法によれば、ガラス繊維をガラスとして再利用できる形態で回収するができる。また、本発明に係る熱硬化性樹脂の分離回収方法によれば、モノマー又はオリゴマーとなった樹脂分解物を高収率で回収し、熱硬化性樹脂の原料，低収縮剤，分散材等に再利用することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態となる熱硬化性樹脂の分離回収方法について説明する。

本発明の実施形態となる熱硬化性樹脂の分離回収方法では、始めに、図１に示すように、流体は通過させるがガラス繊維は通過させないように形成された網部３を下面及び側面に有する収納容器４を反応槽２内に取り付け、ガラス繊維を含有する熱硬化性樹脂５を収納容器４内に収納する。なおこの時、熱硬化性樹脂５は、分解後のガラス繊維が収納容器４内に収まる大きさまで粉砕してもよいが、ガラス繊維の性状を損なう恐れがあるため、粉砕せずに板状のまま若しくは収納容器４に収まる程度の大きさに切断して収納容器４内に収納することが望ましい。

次に、反応槽２内に水６を流入させた後、反応槽２の上部に蓋７を取り付けることにより反応槽２内を密閉状態にする。なおこの時、熱硬化性樹脂５と水６の配合割合は特に制限されることはないが、熱硬化性樹脂１００質量部に対して水の添加量を２００〜５００質量部の範囲内にすることが望ましい。また、熱硬化性樹脂５の加水分解処理を促進させるために水６に添加するアルカリの量は特に制限されることはないが、熱硬化性樹脂５の樹脂成分１００質量部に対して５０〜１００質量部の範囲内にすることが望ましい。

次に、反応槽２を熱硬化性樹脂５の熱分解温度以下の温度まで加熱することにより熱硬化性樹脂５を加水分解する。なおこの時、加熱温度は１８０〜２７０［℃］の範囲内で設定することが望ましい。加熱温度が１８０［℃］未満である場合、アルカリによる加水分解の効果よりも温度依存の影響が大きくなることによって熱硬化性樹脂５が加水分解するのに多大な時間が必要になる上に、収率高く分解物を回収することができない。また逆に加熱温度が２７０［℃］以上である場合には、熱分解の影響が大きくなることによって熱硬化性樹脂５がランダムに分解してしまい、熱硬化性樹脂５を再度同様な熱硬化性樹脂の原料，低収縮剤，分散剤として再利用することが困難になる恐れがある。また、加熱時間は、反応温度等の条件によって異なり、熱分解の影響が生じない温度以下では１〜４時間程度が好ましいが、加熱時間が短い方が処理コストを少なくすることができるのでより好ましい。具体的には、加熱温度２３０［℃］，加熱時間２時間，熱硬化性樹脂５と水６の配合割合を１：４とすることにより、最も収率高く分解物を回収し、熱硬化性樹脂５を再度同様な熱硬化性樹脂の原料，低収縮剤，分散剤として再利用することができる。

次に、加水分解処理終了後、反応槽２を常温まで冷却し、反応槽２から収納容器４を取り出す。この時、収納容器４の下面及び側面には流体は通過させるがガラス繊維は通過させないように形成された網部３が設けられているので、反応槽２内には亜臨界水に溶解した熱硬化性樹脂を含む分解液９が残り、収納容器４内にガラス繊維８のみを回収することができる。また、分解液９は反応槽２の下部に設けられた排水バルブ１を開放することにより回収することができる。

なお、熱硬化性樹脂５が無機充填材を含有している場合、網部３を無機充填材が通過する大きさに形成すると、分解液９は無機充填材を含有するが、分解液９にはガラス繊維８が含有されていないので、分解液９を固液分離することによって無機充填材を容易に回収することができる。また、固液分離せずに分解液９を高品位の分散剤として再利用することもできる。また、収納容器４内に残ったガラス繊維８は、分解前の形状のまま回収することができ、ガラス繊維又はガラス成型品として再利用することができる。

また、本実施形態では、網部３は流体は通過させるがガラス繊維は通過させないように形成されていたが、図２に示すように、流体のみを通過させ、ガラス繊維８や無機充填材１０等の固形分は通過させないように網部３を形成することにより、固液分離を行うことなく分解液９や固形分を回収できるようにしてもよい。このような方法によれば、収納容器４内に残ったガラス繊維８や無機充填材１０は乾燥後、篩等により容易に分離，回収することができる。

また、本実施形態では、加水分解処理終了後に反応槽２から収納容器４を取り外すことによりガラス繊維８を回収したが、図３に示すように、網部３により反応槽２の内部を２つに領域に分け、網部３の内側領域と外側領域それぞれの下部に排出バルブ１１及び排出バルブ１を配置し、加水分解処理後に排出バルブ１１及び排出バルブ１を開放することによりガラス繊維８と分解液９を分離，回収するようにしてもよい。またこの場合も、図４に示すように、流体のみを通過させ、ガラス繊維８や無機充填材１０等の固形分は通過させないように網部３を形成することにより、加水分解処理後に排出バルブ１１及び排出バルブ１を開放することにより固形分と分解液９を回収するようにしてもよい。

以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、この実施の形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、上記実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。

本発明の実施形態となる熱硬化性樹脂の分離回収方法を説明するための模式図である。図１に示す熱硬化性樹脂の分離回収方法の応用例を説明するための模式図である。本発明の他の実施形態となる熱硬化性樹脂の分離回収方法を説明するための模式図である。図３に示す熱硬化性樹脂の分離回収方法の応用例を説明するための模式図である。

符号の説明

１：排水バルブ
２：反応槽
３：網部
４：収納容器
５：熱硬化性樹脂
６：水
７：蓋
８：ガラス繊維
９：分解液
１０：無機充填材

Claims

超臨界流体又は亜臨界流体を用いてガラス繊維を含有する熱硬化性樹脂を分解することにより得られるガラス繊維と樹脂分解物を分離，回収するための熱硬化性樹脂の分離回収方法であって、流体は通過させるがガラス繊維は通過させないように形成された網部を下面及び側面に有する収納容器に前記熱硬化性樹脂を収納し、超臨界流体又は亜臨界流体を用いて当該熱硬化性樹脂を分解する工程と、前記収納容器内のガラス繊維を流体から取り出す工程とを有することを特徴とする熱硬化性樹脂の分離回収方法。
請求項１に記載の熱硬化性樹脂の分離回収方法であって、前記熱硬化性樹脂は無機充填材を含有し、前記網部は当該無機充填材と前記ガラス繊維とを通過させないように形成されていることを特徴とする熱硬化性樹脂の分離回収方法。