JP2022090235A - 積層体の処理装置、および、これを用いた樹脂基材の回収方法 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂基材の種類に関係なく、樹脂基材と印刷層とを含む積層体から、インキの付着がなく透明な樹脂基材を効率良く回収することを可能にする積層体の処理装置を提供する。【解決手段】本発明の処理装置（１）は、積層体をアルカリ処理する処理槽（１１）を有し、さらに、処理槽（１１）内の処理液（１３）中に浸漬され、未処理の積層体と脱離された樹脂基材とを通さず、脱離された印刷層を含む液を通す第１のフィルター（３１）と、第１のフィルター（３１）を通った印刷層を含む液を処理槽外に抜き出す抜出機構（２０）との組合せ、または、処理槽内の処理液を処理槽外に抜き出す抜出機構と、抜出機構により抜き出された処理液が流入され、未処理の積層体と脱離された樹脂基材とを通さず、脱離された印刷層を含む液を通す第１のフィルターとの組合せを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂基材と印刷層とを含む積層体の処理装置、および、これを用いた樹脂基材の回収方法に関する。

樹脂基材と印刷層とを含む積層体は、包装材等として広く使用されている。この積層体では、樹脂基材の表面に種々の色のインキが付着している。この積層体は、そのままでは未使用樹脂（バージン樹脂とも言う。）と比べて、種々の色を有する点、並びに、インキ成分を含む樹脂基材以外の成分の存在による品質低下および成型性悪化の懸念から、リサイクル後の用途制限が大きい。

本出願人は、特許文献１～３において、アルカリ処理により除去可能な脱離層用の有機溶剤系インキ、これを用いた脱離層を含む印刷物等の積層体、およびこの積層体のリサイクル方法を開示している。
本出願人は、特許文献４、５において、アルカリ処理により除去可能なラミネート接着剤、これを用いた脱離性接着剤層を含む印刷物等の積層体、およびこの積層体のリサイクル方法を開示している。
特許文献１～５に記載の脱離層または脱離性接着剤層を含む印刷物等の積層体では、積層体をアルカリ水溶液に浸漬させることで、樹脂基材から印刷層（インキ）を脱離させることが可能である。これによって、インキの付着がなく透明な樹脂基材を回収し、これをリサイクルすることが可能である。
インキの付着がなく透明な樹脂基材は、それ単独で、または未使用樹脂（バージン樹脂）と混合され、必要に応じてペレット等の形態に加工され、未使用樹脂（バージン樹脂）と同様に、任意の用途に使用することができる。

特開２０２０－０９０６２７号公報 特許第６６３１９６４号公報 国際公開第２０２０／１１６３３９号 特開２０２０－８４１３０号公報 国際公開第２０２０／１１１２２６号 特開平１０－１０２３９１号公報 特開２００９－６８１４３号公報 特開２０１１－９４２６５号公報 特表平８－５０９５２５号公報 特開２００４－１３３３３７号公報

本出願人は、樹脂基材と印刷層とを含む積層体をアルカリ処理し、インキの付着がなく透明な樹脂基材を回収する装置および方法の開発を進めている。

従来、基材と印刷層とを含む積層体から基材を回収する方法として、古紙の分野では、アルカリ処理により紙基材から印刷層（インキ）を剥離させた後に、フローテーション法によりインキを除去する方法が知られている。フローテーション法は、処理対象液に気泡を供給し、疎水性のインキを気泡と共に液面に上昇させて回収除去する方法である。フローテーション法では、親水性の紙基材は水を含み、底部に沈むため、紙基材を残して、液面に上昇したインキを回収除去することができる。
しかしながら、ポリエチレンおよびポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂等の疎水性の樹脂基材を含む積層体にフローテーション法を適用した場合、疎水性の樹脂基材は、疎水性のインキと共に、気泡に取り込まれ、樹脂基材とインキとを分離することはできない。

古紙の分野では、特許文献６～９において、インキ除去にフィルターを用いる方法が開示されている（特許文献６の請求項５、特許文献７の請求項１、特許文献８の請求項３、特許文献９の請求項１）。しかしながら、アルカリ処理により紙基材から印刷層（インキ）を剥離させる工程とろ過工程とは、同じ装置を用いた連続工程ではなく、これらの工程の間にはある程度の時間を要する。この時間の間に、剥離したインキの基材への再付着が生じやすい。

樹脂基材を含む積層体から樹脂基材を回収する方法として、特許文献１０には、再生ＡＢＳ樹脂ペレットにアルカリ剤を添加して、インキを除去する脱墨工程と、再生ＡＢＳ樹脂ペレットを水槽に入れ、比重により不純物を分離する分離工程とを含むクローズドリサイクル方法が開示されている（請求項１、段落００１５）。
しかしながら、ポリエチレンおよびポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂のような比重の軽い樹脂基材を含む積層体に上記方法を適用した場合、比重の軽い樹脂基材は、インキを抱込んだ状態で浮上し、樹脂基材とインキとを分離することはできない。

包装材には、ポリエチレンおよびポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂が多く使用されている。そのため、特に、疎水性で比重の軽いポリオレフィン系樹脂からなる樹脂基材と印刷層とを含む積層体から、インキの付着がなく透明な樹脂基材を効率良く回収できる装置および方法が求められている。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、樹脂基材の種類に関係なく、樹脂基材と印刷層とを含む積層体から、インキの付着がなく透明な樹脂基材を効率良く回収することを可能にする積層体の処理装置とこれを用いた樹脂基材の回収方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の積層体の処理装置は、
樹脂基材と、アルカリ処理により前記樹脂基材から脱離可能な印刷層を含む１つ以上の層と、を含む積層体の処理装置であって、
前記積層体とアルカリ水溶液とが投入され、当該積層体と当該アルカリ水溶液とを撹拌し、前記積層体をアルカリ処理する処理槽と、
前記処理槽内の処理液中に浸漬され、未処理の前記積層体と前記積層体から脱離された前記樹脂基材とを通さず、前記積層体から脱離された前記印刷層を含む液を通す第１のフィルターと、
前記第１のフィルターを通った前記印刷層を含む液を前記処理槽外に抜き出す抜出機構と、を備える。

本発明の第２の積層体の処理装置は、
樹脂基材と、アルカリ処理により前記樹脂基材から脱離可能な印刷層を含む１つ以上の層と、を含む積層体の処理装置であって、
前記積層体とアルカリ水溶液とが投入され、当該積層体と当該アルカリ水溶液とを撹拌し、前記積層体をアルカリ処理する処理槽と、
前記処理槽内の処理液を前記処理槽外に抜き出す抜出機構と、
前記抜出機構により抜き出された前記処理液が流入され、未処理の前記積層体と脱離された前記樹脂基材とを通さず、脱離された前記印刷層を含む液を通す第１のフィルターと、を備える。

本発明の第１の樹脂基材の回収方法は、上記の本発明の第１の積層体の処理装置を用いて、前記積層体のアルカリ処理と、前記処理液からの脱離された前記印刷層の除去とを実施する処理工程を有する。

本発明の第２の樹脂基材の回収方法は、上記の本発明の第２の前記積層体のアルカリ処理と、前記処理液からの脱離された前記印刷層の除去とを実施する処理工程を有する。

本発明によれば、樹脂基材の種類に関係なく、樹脂基材と印刷層とを含む積層体から、インキの付着がなく透明な樹脂基材を効率良く回収することを可能にする積層体の処理装置とこれを用いた樹脂基材の回収方法を提供することができる。
本発明の積層体の処理装置とこれを用いた樹脂基材の回収方法によれば、樹脂基材が、疎水性で比重が軽く、フローテーション法ではインキとの分離が難しいポリオレフィン系樹脂からなるものであっても、樹脂基材と印刷層とを含む積層体から、インキの付着がなく透明な樹脂基材を効率良く回収することが可能である。

本発明に係る一実施形態の積層体のアルカリ処理による変化の例を示す模式断面図である。 本発明に係る第１実施形態の積層体の処理装置の模式図である。 本発明に係る第２実施形態の積層体の処理装置の模式図である。 本発明に係る第３実施形態の積層体の処理装置の模式図である。 本発明に係る第４実施形態の積層体の処理装置の模式図である。 本発明に係る第５実施形態の積層体の処理装置の模式図である。 本発明の積層体の処理装置を用いて回収された樹脂基材の写真の例である。

本発明は、樹脂基材と、アルカリ処理により樹脂基材から脱離可能な印刷層を含む１つ以上の層とを含む積層体の処理装置、および、この装置を用いた樹脂基材の回収方法に関する。
積層体に含まれる樹脂基材は、単数でも複数でもよい。

積層体の積層構造としては、樹脂基材と、アルカリ処理により樹脂基材から脱離可能な印刷層を含む１つ以上の層とを含む構造であれば特に制限されず、以下の態様が挙げられる。
・脱離性印刷層／樹脂基材
・印刷層／脱離層（脱離性プライマー層とも言う。）／樹脂基材
・第１の樹脂基材／脱離層／印刷層／脱離性接着剤層／第２の樹脂基材
・第１の樹脂基材／脱離層／印刷層／脱離性接着剤層／第２の樹脂基材／脱離性接着剤層／第３の樹脂基材

本明細書において、脱離層（脱離性プライマー層）、脱離性印刷層、および脱離性接着剤層は、アルカリ水溶液を用いた処理により、膨潤、溶解、および浸蝕等により、任意の樹脂基材から脱離可能な層である。

アルカリ処理を施したときに、膨潤、溶解、および浸蝕等により任意の樹脂基材から脱離可能な層の材料としては特に制限されず、［背景技術］の項で挙げた特許文献１～５に開示の有機溶剤系印刷インキおよびラミネート接着剤が挙げられる。これら材料を用いた積層体の具体的な形態およびその製造方法についても、上記特許文献１～５を参照されたい。

本明細書において、「印刷層」は、公知のインキを用いて、文字、数字、記号、模様、パターン、及び図形等が印刷された層である。
本明細書において、「印刷層」には、アルカリ水溶液を用いた処理によりそれ単独では任意の樹脂基材から脱離しない通常の印刷層と、アルカリ水溶液を用いた処理によりそれ単独でも任意の樹脂基材から脱離可能な脱離性印刷層とが含まれる。
脱離性印刷層の材料として、特許文献１～３に開示の有機溶剤系印刷インキを用いることができる。

本明細書において、「脱離層」は任意の樹脂基材から印刷層を脱離させるために、樹脂基材と印刷層との間に設けられる層である。脱離層の材料として、特許文献１～３に開示の有機溶剤系印刷インキを用いることができる。なお、この場合も、脱離層は、文字、数字、記号、模様、パターン、及び図形等が印刷された層ではなく、本明細書で言う印刷層には含まれない。
脱離層は、有色でも無色でもよい。

本明細書において、「接着剤層」には、アルカリ水溶液を用いた処理によりそれ単独では任意の樹脂基材から脱離しない通常の接着剤層と、アルカリ水溶液を用いた処理によりそれ単独でも任意の樹脂基材から脱離可能な脱離性接着剤層とが含まれる。
脱離性接着剤層の材料として、特許文献４、５に開示のラミネート接着剤を用いることができる。
脱離性接着剤層は、有色でも無色でもよい。

アルカリ水溶液に含まれるアルカリ剤としては特に制限されず、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）_２）、アンモニア水、水酸化バリウム（Ｂａ（ＯＨ）_２）、炭酸ナトリウム（Ｎａ_２ＣＯ_３）、およびこれらの組合せ等が挙げられる。好ましくは、ＮａＯＨおよび／またはＫＯＨである。
アルカリ水溶液の濃度およびｐＨは特に制限されず、脱離させたい１つ以上の層を脱離できる範囲内で、適宜設計できる。

上記積層体では、これをアルカリ水溶液に浸漬させることで、印刷層を含む１つ以上の層を樹脂基材から脱離させることが可能である。これによって、インキの付着がなく透明な樹脂基材を回収し、これをリサイクルすることが可能である。
なお、本明細書では、アルカリ処理により溶解除去され、形態を失う層も、アルカリ処理により樹脂基材から脱離する層に含めるものとする。

樹脂基材の構成樹脂としては特に制限されず、ポリエチレン（ＰＥ）およびポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂；ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、およびポリ乳酸（ＰＬＡ）等のポリエステル系樹脂；ポリスチレン、ＡＳ樹脂、およびＡＢＳ樹脂等のポリスチレン系樹脂；ナイロン６およびポリ－ｐ－キシリレンアジパミド（ＭＸＤ６ナイロン）等のポリアミド系樹脂；ポリイミド系樹脂；ポリカーボネート系樹脂；ポリアクリルニトリル系樹脂；ポリ塩化ビニルおよびポリ塩化ビニリデン等の含塩素樹脂；これらの組合せ等が挙げられる。
樹脂基材は、複数の樹脂層を含む樹脂積層体であってもよい。樹脂基材は、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）、およびポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）等を含む有機層、アルミニウム（Ａｌ）、シリカ、およびアルミナ等を含む無機層、またはこれらの組合せからなるガスバリア層を有するものであってもよい。樹脂基材は、防曇加工等の公知の表面加工が施されたものであってもよい。

樹脂基材の形態としては特に制限されず、フィルム、シート、板、および任意の３次元形状が挙げられる。
一般的に、薄膜成形体に対しては、厚みに応じて、「フィルム」、「シート」、又は「板」の用語が使用されるが、これらの間に明確な区別はない。本明細書で言う「フィルム」には、「シート」が含まれる場合がある。
本発明の装置および方法は、樹脂フィルムと印刷層とを含む積層フィルムに好ましく適用することができる。例えば、樹脂フィルムと印刷層とを含む包装材用の積層フィルムに好ましく適用することができる。
一般的に、包装材には、ポリエチレンおよびポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂が多く使用されている。本発明の装置および方法は、特に、ポリエチレンおよびポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂からなる樹脂フィルムと印刷層とを含む積層フィルムに好ましく適用することができる。

図１には、例として、樹脂基材１０１と脱離層（脱離性プライマー層）１０２と印刷層１０３との積層構造を有する積層体１００をアルカリ処理することで、脱離層１０２が溶解等により除去され、樹脂基材１０１から脱離層１０２および印刷層１０３が脱離する様子を示してある。

［第１の積層体の処理装置］
本発明の第１の積層体の処理装置は、
積層体とアルカリ水溶液とが投入され、積層体とアルカリ水溶液とを撹拌し、積層体をアルカリ処理する処理槽と、
処理槽内の処理液中に浸漬され、未処理の積層体と積層体から脱離された樹脂基材とを通さず、積層体から脱離された印刷層を含む液を通す第１のフィルターと、
第１のフィルターを通った印刷層を含む液を処理槽外に抜き出す抜出機構と、を備える。

本発明の第１の積層体の処理装置はさらに、抜出機構により抜き出された印刷層を含む液が流入され、液体成分を通し、印刷層を通さない第２のフィルターを備えることが好ましい。
本発明の第１の積層体の処理装置はさらに、第２のフィルターを通った液体成分を処理槽内に戻す機構を有することが好ましい。
本発明の第１の積層体の処理装置において、処理槽は上部に開口部を有し、第２のフィルターが処理槽の上方に配置されており、第２のフィルターを通った液体成分が開口部を通して処理槽内に自然流下することが好ましい。

［第２の積層体の処理装置］
本発明の第２の積層体の処理装置は、
樹脂基材と、アルカリ処理により樹脂基材から脱離可能な印刷層を含む１つ以上の層と、を含む積層体の処理装置であって、
積層体とアルカリ水溶液とが投入され、積層体とアルカリ水溶液とを撹拌し、積層体をアルカリ処理する処理槽と、
処理槽内の処理液を処理槽外に抜き出す抜出機構と、
抜出機構により抜き出された処理液が流入され、未処理の積層体と脱離された樹脂基材とを通さず、脱離された印刷層を含む液を通す第１のフィルターと、を備える。

本発明の第２の積層体の処理装置はさらに、第１のフィルターを通らなかった未処理の積層体と樹脂基材とを、処理槽内に戻す機構を有することが好ましい。
本発明の第２の積層体の処理装置において、処理槽は上部に開口部を有し、第１のフィルターが処理槽の上方に配置されており、第１のフィルターを通らなかった未処理の積層体と樹脂基材とが開口部を通して処理槽内に自然落下することが好ましい。
本発明の第２の積層体の処理装置はさらに、第１のフィルターを通った印刷層を含む液が流入され、液体成分を通し、印刷層を通さない第２のフィルターを備えることが好ましい。
本発明の第２の積層体の処理装置はさらに、第２のフィルターを通った液体成分を処理槽内に戻す機構を有することが好ましい。

本明細書において、「第１、第２のフィルター」の用語は、フィルター、カートリッジフィルター、ベルトフィルター、ドラムフィルター、ダイナフィルター、ロータリーフィルター、メッシュ、スクリーン、ドラムスクリーン、スラリースクリーナー、オートストレーナ、押出型遠心分離機、連続遠心分離機、およびろ過システム等の、フィルターを含む任意の分離手段を示す用語として使用する。

［第１の樹脂基材の回収方法］
本発明の第１の樹脂基材の回収方法は、上記の本発明の第１の積層体の処理装置を用いて、積層体のアルカリ処理と、処理液からの脱離された印刷層の除去とを実施する処理工程を有する。
本発明の第１の樹脂基材の回収方法は、
処理工程の後に、
処理槽内に残る処理液を処理槽外に抜き出し、当該処理液中から、脱離された樹脂基材を回収する回収工程を有することが好ましい。

［第２の樹脂基材の回収方法］
本発明の第２の樹脂基材の回収方法は、上記の本発明の第２の積層体の処理装置を用いて、積層体のアルカリ処理と、処理液からの脱離された印刷層の除去とを実施する処理工程を有する。
本発明の第２の樹脂基材の回収方法は、
処理工程の後に、
第１のフィルターを通らなかった脱離された樹脂基材を回収する回収工程を有することが好ましい。

以下、図２～図６を参照して、本発明に係る第１～第５実施形態の積層体の処理装置の構成とこれらの装置を用いた樹脂基材の回収方法について、説明する。これらの図において、同じ構成要素には同じ参照符号を付して、適宜説明を省略する。

［第１実施形態の積層体の処理装置］
図２に示す第１実施形態の積層体の処理装置１は、樹脂基材とアルカリ処理により樹脂基材から脱離可能な印刷層を含む１つ以上の層とを含む積層体と、アルカリ水溶液とが投入され、積層体とアルカリ水溶液とを撹拌し、積層体をアルカリ処理する処理槽１１を備える。
積層体は好ましくは、粉砕物の形態で、処理槽１１内に投入される。
図中、符号１２は、撹拌棒と撹拌羽根とを含む公知の撹拌手段である。撹拌手段としては特に制限されず、エッジドタービン翼（ディスパーとも言う。）、ラジアルフロータービン翼、アクシャルフロータービン翼、パドル翼、プロペラ翼、アンカー翼、およびハイシアーミキサー等が挙げられる。
符号１３は、処理槽１１内の処理液である。処理液１３は、処理開始時は未処理の積層体とアルカリ水溶液とを含み、処理中は未処理の積層体とアルカリ水溶液と積層体の処理物とを含み、処理終了時にはアルカリ水溶液と積層体の処理物とを含む。

本実施形態では、処理槽１１内の処理液１３中に、未処理の積層体と積層体から脱離された樹脂基材とを通さず、積層体から脱離された印刷層（インキ、インキ片）を含む液を通す第１のフィルター３１が浸漬されている。
積層体の処理装置１は、一端が処理液１３中に浸漬され、第１のフィルター３１を通った印刷層（インキ、インキ片）を含む液を処理槽１１の外部に抜き出す抜出配管２１を備えている。
図示例では、抜出配管２１の処理液１３中に浸漬された部分の開口部（入口）を覆うように、第１のフィルター３１が取り付けられている。図中、符号１４は、未処理の積層体と積層体から脱離された樹脂基材との混合物である。
第１のフィルター３１としては特に制限されず、メッシュ等が好ましい。第１のフィルター３１の目開きは特に制限されず、１ｍｍ程度が好ましい。

積層体の処理装置１はさらに、抜出配管２１により抜き出された印刷層（インキ、インキ片）を含む液が流入され、液体成分を通し、印刷層（インキ、インキ片）を通さない第２のフィルター３４を備えることが好ましい。
本明細書において、「液体成分」はアルカリ水溶液であり、このアルカリ水溶液は、積層体の構成成分のうちアルカリ水溶液に可溶な成分を含む場合がある。
本実施形態では、第２のフィルター３４は、抜出配管２１の出口に対向するように設けられたバッグフィルターである。バッグフィルターの目開きは特に制限されず、５μｍ以下が好ましい。本実施形態では、印刷層（インキ、インキ片）はバッグフィルターからなる第２のフィルター３４に捕捉され、捕捉された印刷層（インキ、インキ片）は最終的に廃棄される。

積層体の処理装置１はさらに、第２のフィルター３４を通った液体成分（清澄液とも言う。）を処理槽１１内に戻す機構を有することが好ましい。
本実施形態において、処理槽１１は上部に開口部を有し、抜出配管２１の出口が処理槽１１の上方に配置され、第２のフィルター３４が処理槽１１の上方に配置されており、第２のフィルター３４を通った液体成分（清澄液）が処理槽１１の開口部を通して処理槽１１内に自然流下するようになっている。

抜出配管２１の途中には必要に応じて、抜出配管２１により抜き出された印刷層（インキ、インキ片）を含む液を、処理槽１１の上方に送るために、ポンプ２２を設けることができる。
図中、符号２０は、第１のフィルター３１を通った印刷層を含む液を処理槽１１外に抜き出す抜出機構である。抜出機構２０は、抜出配管２１を含み、必要に応じてポンプ２２を含むことができる。
本明細書において、「印刷層を含む液」は、樹脂基材から脱離した印刷層を含む１つ以上の層およびアルカリ水溶液の混合液である。

本実施形態の積層体の処理装置１を用いて、積層体のアルカリ処理と、処理液からの脱離された印刷層（インキ、インキ片）の除去とを実施する処理工程を実施することができる。
本実施形態では、積層体のアルカリ処理と、処理液からの脱離された印刷層（インキ、インキ片）の除去とを同じ装置を用いて効率良く実施できるので、脱離された印刷層（インキ、インキ片）の樹脂基材への再付着を効果的に抑制できる。
本実施形態では、処理液１３を循環させて処理を行うことができる。この場合、処理槽１１内で脱離した印刷層（インキ、インキ片）が脱離した樹脂基材に再付着して処理槽１１内に残っても、再処理することができ、好ましい。
処理槽１１内に残る処理液１３中に印刷層（インキ、インキ片）が含まれなくなるまで、処理工程を実施することが好ましい。
処理工程が終了した後に、処理槽１１内に残る処理液１３を処理槽１１の外部に抜き出し、処理液１３中から、脱離された樹脂基材を回収する回収工程を実施することができる。

［第２実施形態の積層体の処理装置］
図３に示す第２実施形態の積層体の処理装置２は、基本的な構成は、第１実施形態の積層体の処理装置１と同様である。

本実施形態の積層体の処理装置２においても、第１実施形態と同様、処理槽１１内の処理液１３中に、未処理の積層体と積層体から脱離された樹脂基材とを通さず、積層体から脱離された印刷層（インキ、インキ片）を含む液を通す第１のフィルター３２が浸漬されている。
第１実施形態の積層体の処理装置１では、抜出配管２１の処理液１３中に浸漬された部分の開口部（入口）を覆うように、第１のフィルター３１を取り付けているのに対し、本実施形態の積層体の処理装置２では、抜出配管２１の処理液１３中に浸漬された部分を全体的に囲むように、第１のフィルター３２が設けられている。この態様では、第１実施形態と比較して、第１のフィルターの面積をより大きくし、第１のフィルターの目詰まりを抑制することができる。第１のフィルター３２としては特に制限されず、メッシュ等が好ましい。第１のフィルター３２の目開きは特に制限されず、１ｍｍ程度が好ましい。

本実施形態の積層体の処理装置２は、第１実施形態と同様、抜出配管２１により抜き出された印刷層（インキ、インキ片）を含む液が流入され、液体成分を通し、印刷層（インキ、インキ片）を通さない第２のフィルターを備えることが好ましい。
本実施形態の積層体の処理装置２では、第２のフィルターとして、抜出配管２１の途中に設けられたカートリッジフィルター（ＣＰフィルターとも言う。）からなる第２のフィルター３３と、抜出配管２１の出口に対向するように設けられたバッグフィルターからなる第２のフィルター３４の２種類の第２のフィルターが設けられている。
本実施形態では、印刷層（インキ、インキ片）は、上記２種類の第２のフィルター３３、３４に捕捉され、捕捉された印刷層（インキ、インキ片）は最終的に廃棄される。
本実施形態において、第２のフィルター３３の目開きは特に制限されず、２５μｍ程度が好ましく、第２のフィルター３４の目開きは特に制限されず、５μｍ以下が好ましい。

積層体の処理装置２はさらに、第１実施形態と同様、第２のフィルター３４を通った液体成分（清澄液）を処理槽１１内に戻す機構を有することが好ましい。
第１実施形態と同様、本実施形態においても、処理槽１１は上部に開口部を有し、抜出配管２１の出口が処理槽１１の上方に配置され、第２のフィルター３４が処理槽１１の上方に配置されており、第２のフィルター３４を通った液体成分（清澄液）が処理槽１１の開口部を通して処理槽１１内に自然流下するようになっている。
第１実施形態と同様、本実施形態においても、抜出配管２１の途中には必要に応じて、抜出配管２１により抜き出された印刷層（インキ、インキ片）を含む液を、処理槽１１の上方に送るために、ポンプ２２を設けることができる。

本実施形態の積層体の処理装置２を用いても、第１実施形態と同様に、処理工程と回収工程を実施することができる。

［第３実施形態の積層体の処理装置］
図４に示す第３実施形態の積層体の処理装置３は、基本的な構成は、第２実施形態の積層体の処理装置２と同様である。
本実施形態の積層体の処理装置３では、第２のフィルターとして、抜出配管２１の途中にクロスフローろ過方式の連続ろ過フィルターからなる第２のフィルター３５が設けられている。市販のクロスフローろ過方式の連続ろ過フィルターとしては、月島機械社製の「ＢｏＣｒｏｓｓフィルター」等が挙げられる。

積層体の処理装置３はさらに、第２実施形態と同様、第２のフィルター３５を通った液体成分（清澄液）を処理槽１１内に戻す機構を有することが好ましい。
第２実施形態と同様、本実施形態においても、処理槽１１は上部に開口部を有し、第２のフィルター３５が処理槽１１の上方に配置されており、第２のフィルター３５を通った液体成分が処理槽１１の開口部を通して処理槽１１内に自然流下するようになっている。
本実施形態においては、第２のフィルター３５から、第２のフィルター３５を通らなかった印刷層を含む濃縮液（インキ片濃縮液とも言う。）が排出される。インキ片濃縮液は、最終的に廃棄される。

本実施形態の積層体の処理装置３を用いても、第２実施形態と同様に、積層体のアルカリ処理と、処理液からの脱離された印刷層（インキ、インキ片）の除去とを実施する処理工程を実施することができる。
本実施形態においても、積層体のアルカリ処理と、処理液からの脱離された印刷層（インキ、インキ片）の除去とを同じ装置を用いて効率良く実施できるので、脱離された印刷層（インキ、インキ片）の樹脂基材への再付着を効果的に抑制できる。
本実施形態においても、処理液１３を循環させて処理を行うことができる。この場合、処理槽１１内で脱離した印刷層（インキ、インキ片）が脱離した樹脂基材に再付着して処理槽１１内に残っても、再処理することができ、好ましい。
処理槽１１内に残る処理液１３中に印刷層（インキ、インキ片）が含まれなくなるまで、処理工程を実施することが好ましい。
処理工程が終了した後に、処理槽１１内に残る処理液１３を処理槽１１の外部に抜き出し、処理液１３中から、脱離された樹脂基材を回収する回収工程を実施することができる。
例えば、図示するように、処理槽１１の底部から、処理槽１１内に残る処理液を抜き出し、樹脂基材の回収装置４１を用いて、処理液１３からアルカリ水溶液を除去し、脱離された樹脂基材を回収することができる。処理液からアルカリ水溶液を除去し、脱離された樹脂基材を回収する樹脂基材の回収装置４１としては特に制限されず、スクリーン、傾斜ふるい、ベルトフィルター、および押出遠心機等が挙げられる。

［第４実施形態の積層体の処理装置］
図５に示す第４実施形態の積層体の処理装置４は、第１実施形態と同様、樹脂基材とアルカリ処理により樹脂基材から脱離可能な印刷層を含む１つ以上の層とを含む積層体と、アルカリ水溶液とが投入され、積層体とアルカリ水溶液とを撹拌し、積層体をアルカリ処理する処理槽１１を備える。

本実施形態の積層体の処理装置４は、
処理槽１１内の処理液１３を処理槽１１外に抜き出す抜出機構５０と、
抜出機構５０により抜き出された処理液１３が流入され、未処理の積層体と脱離された樹脂基材とを通さず、脱離された印刷層を含む液を通す第１のフィルター６１とを備える。
図中、符号１０１は積層体から脱離した樹脂基材である。

本実施形態では、第１～第３実施形態とは異なり、未処理の積層体と脱離された樹脂基材とを通さず、脱離された印刷層を含む液を通す第１のフィルター６１は、処理槽１１の外部に設けられている。本実施形態において、第１のフィルター６１は、オートストレーナである。
本実施形態において、抜出機構５０は、処理槽１１の底部に接続された抜出配管５１を含み、必要に応じてポンプ５２を含むことができる。

積層体の処理装置４は、第１のフィルター６１を通らなかった未処理の積層体と樹脂基材１０１とを、処理槽１１内に戻す機構を有することが好ましい。本実施形態では、第１のフィルター６１を通らなかった未処理の積層体と樹脂基材１０１とは、配管５３を介して処理槽１１内に戻される。本実施形態では、処理槽１１は上部に開口部を有し、配管５３の出口が処理槽１１内の処理液１３の上方に配置されており、第１のフィルターを通らなかった未処理の積層体と樹脂基材１０１とが処理槽１１の開口部を通して処理槽１１内に自然落下するようになっている。

積層体の処理装置４はさらに、第１のフィルター６１を通った印刷層（インキ、インキ片）を含む液が流入され、液体成分を通し、印刷層（インキ、インキ片）を通さない第２のフィルター６２を備えることが好ましい。
本実施形態では、第１のフィルター６１を通った印刷層（インキ、インキ片）を含む液は、配管５４を介して、クロスフローろ過方式の連続ろ過フィルターからなる第２のフィルター６２に流入する。

積層体の処理装置４はさらに、第２のフィルター６２を通った液体成分（清澄液）を処理槽１１内に戻す機構を有することが好ましい。
本実施形態において、第２のフィルター６２を通った液体成分は配管５５内を通った後、処理槽１１の開口部を通して処理槽１１内に自然流下するようになっている。
本実施形態においては、第２のフィルター６２から、第２のフィルター６２を通らなかった印刷層を含む濃縮液（インキ片濃縮液）が排出され、このインキ片濃縮液は、配管５６を介して、インキ片濃縮液を貯留するタンク６３に入るように構成されている。タンク６３内に貯留されたインキ片濃縮液は、最終的に廃棄される。

本実施形態の積層体の処理装置４を用いて、第１～第３実施形態と同様に、積層体のアルカリ処理と、処理液からの脱離された印刷層（インキ、インキ片）の除去とを実施する処理工程を実施することができる。
本実施形態においても、積層体のアルカリ処理と、処理液からの脱離された印刷層（インキ、インキ片）の除去とを同じ装置を用いて効率良く実施できるので、脱離された印刷層（インキ、インキ片）の樹脂基材への再付着を効果的に抑制できる。
本実施形態においても、処理液１３を循環させて処理を行うことができる。この場合、処理槽１１内で脱離した印刷層（インキ、インキ片）が脱離した樹脂基材に再付着して処理槽１１内に残っても、再処理することができ、好ましい。
本実施形態においても、処理槽１１内に残る処理液１３中に印刷層（インキ、インキ片）が含まれなくなるまで、処理工程を実施することが好ましい。
本実施形態では、処理工程が終了した後に、第１のフィルター６１を通らなかった脱離された樹脂基材１０１を回収する回収工程を実施することができる。例えば、配管５３の出口を処理槽１１の外部に移動させ、この出口から第１のフィルター６１を通らなかった脱離された樹脂基材１０１を回収することができる。

［第５実施形態の積層体の処理装置］
図６に示す第５実施形態の積層体の処理装置５は、第５実施形態と同様、
積層体とアルカリ水溶液とが投入され、積層体とアルカリ水溶液とを撹拌し、積層体をアルカリ処理する処理槽１１と、
処理槽１１内の処理液１３を処理槽１１外に抜き出す抜出機構５０と、
抜出機構５０により抜き出された処理液１３が流入され、未処理の積層体と脱離された樹脂基材とを通さず、脱離された印刷層を含む液を通す第１のフィルター７１と、を備える。

図中、符号８１はアルカリ水溶液の貯留タンクであり、配管８２を介して、アルカリ水溶液の貯留タンク８１内のアルカリ水溶液が処理槽１１内に投入される。配管８２の途中には必要に応じて、ポンプ８３を設けることができる。
第１～第４実施形態の積層体の処理装置１～４においても、アルカリ水溶液の貯留タンク８１と配管８２とを設けることができる。

本実施形態においても、第４実施形態と同様、未処理の積層体と脱離された樹脂基材とを通さず、脱離された印刷層を含む液を通す第１のフィルター７１は、処理槽１１の外部に設けられている。
本実施形態においても、抜出機構５０は、処理槽１１の底部に接続された抜出配管５１および必要に応じてポンプ５２を含み、この抜出機構５０により抜き出された処理液１３が第１のフィルター７１に流入される。
本実施形態では、第１のフィルター７１は、押出型遠心分離機である。押出型遠心分離機では、フィルターを通らずフィルターの内面に付着した樹脂基材を、押出部材により外部に押し出すことができる。

第４実施形態と同様、積層体の処理装置５は、第１のフィルター７１を通らなかった未処理の積層体と樹脂基材１０１とを、処理槽１１内に戻す機構を有することが好ましい。
本実施形態では、処理槽１１は上部に開口部を有し、第１のフィルター７１が処理槽１１の上方に配置されており、第１のフィルター７１を通らなかった未処理の積層体と樹脂基材１０１とが処理槽１１の開口部を通して処理槽１１内に自然落下するようになっている。

第４実施形態と同様、積層体の処理装置５はさらに、第１のフィルター７１を通った印刷層（インキ、インキ片）を含む液が流入され、液体成分を通し、印刷層（インキ、インキ片）を通さない第２のフィルター６２を備えることが好ましい。
第４実施形態と同様、本実施形態では、第１のフィルター７１を通った印刷層（インキ、インキ片）を含む液は、配管５４を介して、クロスフローろ過方式の連続ろ過フィルターからなる第２のフィルター６２に流入する。配管５４の途中には必要に応じて、タンク７２および／またはポンプ７３を設けることができる。

第４実施形態と同様、積層体の処理装置５はさらに、第２のフィルター６２を通った液体成分（清澄液）を処理槽１１内に戻す機構を有することが好ましい。
第４実施形態と同様、本実施形態においても、第２のフィルター６２を通った液体成分（清澄液）は配管５５内を通った後、処理槽１１の開口部を通して処理槽１１内に自然流下するようになっている。
第４実施形態と同様、本実施形態においても、第２のフィルター６２から、第２のフィルター６２を通らなかった印刷層を含む濃縮液（インキ片濃縮液）が排出され、このインキ片濃縮液は、配管５６を介して、インキ片濃縮液を貯留するタンク６３に入るようになっている。タンク６３内に貯留されたインキ片濃縮液は、最終的に廃棄される。

本実施形態の積層体の処理装置５を用いて、第４実施形態と同様に、処理工程と回収工程を実施することができる。

［設計変更例］
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、適宜設計変更が可能である。
第４、第５実施形態において、未処理の積層体と積層体から脱離された樹脂基材とを通さず、積層体から脱離された印刷層を含む液を通す第１のフィルター６１、７１としては上記のものに制限されない。第１のフィルター６１、７１としては、月島機械社製のエッシャ・ウィス押出型遠心分離機、ＩＨＩ社製のギナ連続遠心分離機、東洋スクリーン工業社製のウルトラＴＮスクリーン、東洋スクリーン工業社製のＴＳドラムスクリーン、住友重機会エンバイロメント社製の真空式水平ベルトフィルター、住友重機会エンバイロメント社製の真空式ドラムフィルター、大同工機社製のオートストレーナ、およびユーロテック社販売のスラリースクリーナー等を用いることができる。

第３、第４、第５実施形態において、印刷層を含む液が流入され、液体成分を通し、印刷層を通さない第２のフィルター３５、６２としては、上記のものに制限されない。第２のフィルター３５、６２としては、月島機械社製のＢｏＣｒｏｓｓフィルター、ＮＥＷ ＬＯＧＩＣ ＲＥＳＥＲＣＨ社製のＶＳＥＰろ過システム、三菱化工機社製の三菱ダイナフィルター、広島メタル＆マシナリー社製のロータリーフィルター、およびユーロテック社販売のセラミックロータリーフィルター等を用いることができる。

以上説明したように、本発明によれば、樹脂基材の種類に関係なく、樹脂基材と印刷層とを含む積層体から、インキの付着がなく透明な樹脂基材を効率良く回収することを可能にする積層体の処理装置とこれを用いた樹脂基材の回収方法を提供することができる。
本発明の積層体の処理装置とこれを用いた樹脂基材の回収方法によれば、樹脂基材が、疎水性で比重が軽く、フローテーション法ではインキとの分離が難しいポリオレフィンからなるものであっても、樹脂基材と印刷層とを含む積層体から、インキの付着がなく透明な樹脂基材を効率良く回収することが可能である。

回収されたインキの付着がない透明な樹脂基材は、必要に応じてペレット等の形態に加工され、未使用樹脂（バージン樹脂）と同様に、任意の用途に使用することができる。
回収された樹脂基材は例えば、水洗浄処理、脱水処理、中和処理、比重分離による高比重の不純物除去処理、脱水処理、乾燥処理、および脱臭処理等の処理を経て、ペレット化され、未使用樹脂（バージン樹脂）と同様に、任意の用途に使用することができる。

［用途］
本発明の積層体の処理装置およびこれを用いた樹脂基材の回収方法は、樹脂フィルムと印刷層とを含む包装材用の積層フィルム等のリサイクルに好ましく適用することができる。

［実施例１］
図６に示したような第５実施形態の積層体の処理装置５を用い、図１の左図に示したような積層構造の包装材（樹脂基材はポリオレフィン製）の粉砕物の処理を行った。その後、積層体から脱離された樹脂基材を回収した。
処理槽の内容積は、１０Ｌであった。アルカリ水溶液として、２質量％、ｐＨ１３～１４のＮａＯＨ水溶液を用意した。処理槽内に投入するアルカリ水溶液の量は、６Ｌとした。処理槽内に投入した包装材の量は、１８０ｇとした。処理槽内の処理液中の積層体の初期濃度は、１質量％であった。
流量２Ｌ／ｍｉｎ、処理時間６０分間、循環回数２０回の条件で、処理液を循環させて、包装材の処理を行った後、包装材の樹脂基材を回収した。回収された樹脂基材の写真の例を図７に示す。本発明の積層体の処理装置を用いて処理を行うことにより、図７に示すように、インキの付着がなく透明な樹脂基材を効率良く回収することができた。

本発明者の条件を変えた実験により、以下のことが分かった。
アルカリ水溶液の濃度は、好ましくは２～１５質量％、より好ましくは２～１０質量％、特に好ましくは２～５質量％、最も好ましくは２～３質量％である。アルカリ水溶液のｐＨは、好ましくは１３～１４である。
処理槽内の処理液中の積層体の初期濃度は、好ましくは１～５質量％程度である。
処理槽内の処理液の温度は、好ましくは５０～８０℃程度である。
処理時間は、好ましくは３０～６０分間である。
循環回数は、好ましくは１０～２０回である。
なお、これらの条件は、装置構成、装置の設計仕様、処理槽に投入する積層体の量と濃度、および、流量等の処理条件に応じて適宜変更でき、上記範囲外が好ましい場合もある。

１～５ 積層体の処理装置
１１ 処理槽
１３ 処理液
２０ 抜出機構
２１ 抜出配管
３１、３２、６１、７１ 第１のフィルター
３３、３４、３５、６２ 第２のフィルター
４１ 樹脂基材の回収装置
５０ 抜出機構
５１ 抜出配管
１００ 積層体
１０１ 樹脂基材
１０２ 脱離層
１０３ 印刷層

Claims (13)

1. 樹脂基材と、アルカリ処理により前記樹脂基材から脱離可能な印刷層を含む１つ以上の層と、を含む積層体の処理装置であって、
   前記積層体とアルカリ水溶液とが投入され、当該積層体と当該アルカリ水溶液とを撹拌し、前記積層体をアルカリ処理する処理槽と、
   前記処理槽内の処理液中に浸漬され、未処理の前記積層体と前記積層体から脱離された前記樹脂基材とを通さず、前記積層体から脱離された前記印刷層を含む液を通す第１のフィルターと、
   前記第１のフィルターを通った前記印刷層を含む液を前記処理槽外に抜き出す抜出機構と、を備える、積層体の処理装置。
2. さらに、前記抜出機構により抜き出された前記印刷層を含む液が流入され、液体成分を通し、前記印刷層を通さない第２のフィルターを備える、請求項１に記載の積層体の処理装置。
3. さらに、前記第２のフィルターを通った前記液体成分を前記処理槽内に戻す機構を有する、請求項２に記載の積層体の処理装置。
4. 前記処理槽は上部に開口部を有し、前記第２のフィルターが前記処理槽の上方に配置されており、前記第２のフィルターを通った前記液体成分が前記開口部を通して前記処理槽内に自然流下する、請求項２または３に記載の積層体の処理装置。
5. 樹脂基材と、アルカリ処理により前記樹脂基材から脱離可能な印刷層を含む１つ以上の層と、を含む積層体の処理装置であって、
   前記積層体とアルカリ水溶液とが投入され、当該積層体と当該アルカリ水溶液とを撹拌し、前記積層体をアルカリ処理する処理槽と、
   前記処理槽内の処理液を前記処理槽外に抜き出す抜出機構と、
   前記抜出機構により抜き出された前記処理液が流入され、未処理の前記積層体と脱離された前記樹脂基材とを通さず、脱離された前記印刷層を含む液を通す第１のフィルターと、を備える、積層体の処理装置。
6. さらに、前記第１のフィルターを通らなかった未処理の前記積層体と前記樹脂基材とを、前記処理槽内に戻す機構を有する、請求項５に記載の積層体の処理装置。
7. 前記処理槽は上部に開口部を有し、前記第１のフィルターが前記処理槽の上方に配置されており、前記第１のフィルターを通らなかった未処理の前記積層体と前記樹脂基材とが前記開口部を通して前記処理槽内に自然落下する、請求項５または６に記載の積層体の処理装置。
8. さらに、前記第１のフィルターを通った前記印刷層を含む液が流入され、液体成分を通し、前記印刷層を通さない第２のフィルターを備える、請求項５～７のいずれか１項に記載の積層体の処理装置。
9. さらに、前記第２のフィルターを通った前記液体成分を前記処理槽内に戻す機構を有する、請求項８に記載の積層体の処理装置。
10. 請求項１～４のいずれか１項に記載の積層体の処理装置を用いて、前記積層体のアルカリ処理と、前記処理液からの脱離された前記印刷層の除去とを実施する処理工程を有する、樹脂基材の回収方法。
11. 前記処理工程の後に、
    前記処理槽内に残る前記処理液を前記処理槽外に抜き出し、当該処理液中から、脱離された前記樹脂基材を回収する回収工程を有する、請求項１０に記載の樹脂基材の回収方法。
12. 請求項５～９のいずれか１項に記載の積層体の処理装置を用いて、前記積層体のアルカリ処理と、前記処理液からの脱離された前記印刷層の除去とを実施する処理工程を有する、樹脂基材の回収方法。
13. 前記処理工程の後に、
    前記第１のフィルターを通らなかった脱離された前記樹脂基材を回収する回収工程を有する、請求項１２に記載の樹脂基材の回収方法。

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