JP2024076853A - Decorative layer removal method - Google Patents

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Abstract

To provide a removal method which can sufficiently remove a decorative layer from a polyolefin base material with a decorative layer where a decorative layer that is a coating film layer or an ink layer is attached to the surface using CO2 in a supercritical state, and is also excellent in work safety and environmental safety.SOLUTION: A decorative layer removal method immerses a polyolefin base material with a decorative layer where a decorative layer that is a coating film layer or an ink layer is attached to the surface in a mixture of CO2 in a supercritical state and an organic solvent, and thereby removes the decorative layer from the polyolefin base material with the decorative layer.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、塗膜層またはインク層である加飾層が表面に付着したポリオレフィン基材から、その加飾層を除去する方法に関する。 The present invention relates to a method for removing a decorative layer, which is a coating layer or an ink layer, from a polyolefin substrate having the decorative layer attached to the surface.

カーボンニュートラルの実現に向け、ポリオレフィン材料においても、二酸化炭素を排出するサーマルリサイクルではなく、ケミカルリサイクル、マテリアルリサイクルがより強く求められるようになってきている。
ケミカルリサイクルの一環として、超臨界流体を用いた分解処理が検討されている。例えば、特許文献1では、架橋ポリオレフィンを超臨界状態のCO2中で窒素酸化物により分解する際に、反応温度、圧力、反応時間をコントロールして架橋ポリオレフィンの炭素-炭素結合分岐点に窒素酸化物を吸着させ、炭素-炭素結合分岐点を優先的に酸化して切断する方法が提案されている。特許文献1で処理対象となっている架橋ポリオレフィンは塗膜層またはインク層が表面に付着していないものであるが、リサイクルの対象となるポリオレフィン製品の中には、塗膜層またはインク層である加飾層がポリオレフィン基材の表面に付着したポリオレフィン製品(加飾層付きポリオレフィン基材)がある。ケミカルリサイクル、マテリアルリサイクルを考えた場合、ポリオレフィン製品をリサイクルする際には、加飾層を除去した上で、プラスチック基材部分をリサイクルすることが望まれる。
In order to achieve carbon neutrality, there is a growing demand for chemical and material recycling, even for polyolefin materials, rather than thermal recycling, which emits carbon dioxide.
As part of chemical recycling, decomposition treatment using supercritical fluids has been considered. For example, Patent Document 1 proposes a method in which, when crosslinked polyolefin is decomposed by nitrogen oxide in supercritical CO 2 , the reaction temperature, pressure, and reaction time are controlled to adsorb nitrogen oxide to the carbon-carbon bond branch point of the crosslinked polyolefin, and the carbon-carbon bond branch point is preferentially oxidized and cut. The crosslinked polyolefin to be treated in Patent Document 1 does not have a coating layer or ink layer attached to the surface, but among the polyolefin products to be recycled, there are polyolefin products (polyolefin substrate with decorative layer) in which a decorative layer, which is a coating layer or ink layer, is attached to the surface of the polyolefin substrate. When considering chemical recycling and material recycling, when recycling polyolefin products, it is desirable to remove the decorative layer and then recycle the plastic substrate portion.

塗膜層などの加飾層付きポリオレフィン基材から、加飾層を除去するための加飾層除去剤として、種々の材料が検討されてきている。例えば、特許文献2では、クロロペンタフルオロプロパンと1,1-ジクロロ-1-フルオロエタンとからなる混合剤組成物が、特許文献3では、クロロペンタフルオロプロパンとジクロロトリフルオロエタンとからなる混合剤組成物が、それぞれ加飾層除去剤として検討されている。
また、特許文献4では、カルボニル基またはその誘導体を有する化合物と、モノオールなどのアルコール、またはその誘導体を有する化合物とを特定の割合で含む剥離剤組成液が加飾層の一例である塗膜層の除去剤として検討されており、特許文献5では、異種原子間に不飽和結合を有する化合物と、沸点が250℃以下で、常温で液体の一価以上のアルコール類またはその誘導体とを特定の割合で含む剥離除去剤が加飾層除去剤として検討されている。ポリオレフィンから加飾層を除去するための加飾層除去剤としては、その他にも、塩化メチレンに代表される通常の有機ハロゲン系溶剤、強アルカリ溶液、強酸溶液などもよく知られている。
Various materials have been studied as decorative layer removers for removing decorative layers from polyolefin substrates with decorative layers such as coating layers. For example, Patent Document 2 studies a mixture composition consisting of chloropentafluoropropane and 1,1-dichloro-1-fluoroethane, and Patent Document 3 studies a mixture composition consisting of chloropentafluoropropane and dichlorotrifluoroethane as decorative layer removers.
In addition, in Patent Document 4, a stripping agent composition liquid containing a compound having a carbonyl group or its derivative and an alcohol such as monool or a compound having its derivative in a specific ratio is considered as a remover for a coating layer, which is an example of a decorative layer, and in Patent Document 5, a stripping agent containing a compound having an unsaturated bond between different atoms and a monohydric or higher alcohol or its derivative that is liquid at room temperature and has a boiling point of 250° C. or less in a specific ratio is considered as a decorative layer remover.Other decorative layer removers for removing decorative layers from polyolefins include ordinary organic halogen-based solvents such as methylene chloride, strong alkaline solutions, and strong acid solutions.

特開2008-038006号公報JP 2008-038006 A 特開平02-286795号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 02-286795 特開平02-286796号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 02-286796 特開平04-293974号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 04-293974 特開平05-009419号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 05-009419

特許文献2および3に開示される混合溶剤組成物は、対油脂洗浄力に優れるが、その化合物中に多数のハロゲン原子(F、C1)を含有するため、環境衛生上取扱いに注意を要し、また、比較的特殊なハロゲン系化合物を用いるため、工業的に使用可能な用途が、電気部品用途などに限られてしまっている。 The mixed solvent compositions disclosed in Patent Documents 2 and 3 have excellent cleaning power for oils and greases, but because the compounds contain many halogen atoms (F, C1), they must be handled with care from an environmental hygiene perspective, and because they use relatively special halogen-based compounds, their industrial applications are limited to electrical component applications, etc.

また、特許文献4に記載の剥離剤組成液、または特許文献5の剥離液では、塗膜層の組成によっては、塗膜層とポリオレフィン基材などの樹脂基材との間に設けられる塩素化ポリオレフィンなどを含むプライマー層の樹脂基材からの剥離が十分ではない場合もあった。樹脂基材からプライマー層の剥離が不十分であると、そのプライマー層に含まれる塩素化ポリオレフィンなどに由来して、樹脂基材の加工物(例えば粉砕物)の加熱条件下での処理(例えば溶融混練)を行った場合、その処理を行う機器の腐食を引き起こすなどの問題を引き起こす場合があった。 In addition, with the stripping agent composition liquid described in Patent Document 4 or the stripping liquid of Patent Document 5, depending on the composition of the coating layer, the primer layer containing chlorinated polyolefin and the like provided between the coating layer and a resin substrate such as a polyolefin substrate may not be sufficiently stripped from the resin substrate. If the primer layer is not sufficiently stripped from the resin substrate, problems such as corrosion of the equipment used for processing (e.g., melt-kneading) a processed product (e.g., pulverized product) of the resin substrate under heating conditions may occur due to the chlorinated polyolefin and the like contained in the primer layer.

さらに、特許文献2、特許文献3などにも開示の有機ハロゲン系溶剤を含む加飾層除去剤はその作業安全性、環境安全性を十分に考慮して使用する必要があり、その溶剤の種類によっては、オゾン層破壊の問題が生じる場合もある。また、強アルカリ溶液、強酸溶液を加飾層除去剤として用いる場合は、やはり作業安全性、環境安全性を十分に考慮して使用する必要があり、加飾層除去の処理を行った後に、中和などの後処理工程が必須であり、加飾層除去を行う工程が煩雑である。 Furthermore, decorative layer removers containing organic halogen-based solvents, as disclosed in Patent Documents 2 and 3, etc., must be used with due consideration given to their operational safety and environmental safety, and depending on the type of solvent, problems with ozone depletion may occur. Also, when using a strong alkaline solution or strong acid solution as a decorative layer remover, it is necessary to use it with due consideration given to operational safety and environmental safety, and after the decorative layer removal process, a post-processing step such as neutralization is essential, making the decorative layer removal process complicated.

このように、作業安全性、環境安全性に優れた加飾層の除去方法はいまだに提案されていない。ところで、超臨界状態のCO2は廃液などの処理が不要であるため、超臨界状態のCO2を使用して加飾層を除去できれば、作業安全性と環境安全性との改善が期待できるが、超臨界状態のCO2を加飾層の除去に応用することは、これまで試みられていない。 Thus, a method for removing a decorative layer that is excellent in work safety and environmental safety has not yet been proposed. Incidentally, since CO2 in a supercritical state does not require waste liquid treatment, if the decorative layer could be removed using CO2 in a supercritical state, it would be expected that work safety and environmental safety would be improved, but no attempt has been made to apply CO2 in a supercritical state to the removal of a decorative layer.

本発明は、超臨界状態のCO2を用いて、塗膜層またはインク層である加飾層が表面に付着した加飾層付きポリオレフィン基材から加飾層を十分に除去でき、作業安全性、環境安全性にも優れた除去方法を提供することを課題とする。 The present invention aims to provide a removal method that can sufficiently remove a decorative layer, which is a coating layer or an ink layer, from a polyolefin substrate having a decorative layer attached to its surface, using CO2 in a supercritical state, and that is also excellent in terms of operational safety and environmental safety.

本発明者が研究を進めた結果、下記構成例によれば、前記課題を解決できることを見出した。本発明の構成例は、以下の[1]~[5]に示す通りである。
なお、本明細書では、数値範囲を示す「A~B」は、A以上B以下を示す。
As a result of the inventor's research, it has been found that the above-mentioned problems can be solved by the following configuration examples. The configuration examples of the present invention are as shown in the following [1] to [5].
In this specification, the numerical range "A to B" indicates A or more and B or less.

[1] 塗膜層またはインク層である加飾層が表面に付着した加飾層付きポリオレフィン基材を、超臨界状態のCO2と有機溶剤との混合物に浸漬することにより、前記加飾層付きポリオレフィン基材から前記加飾層を除去する、加飾層除去方法。 [1] A method for removing a decorative layer, comprising the steps of: immersing a polyolefin substrate having a decorative layer, the decorative layer being a coating layer or an ink layer, adhered to a surface of the polyolefin substrate in a mixture of supercritical CO2 and an organic solvent, thereby removing the decorative layer from the polyolefin substrate having the decorative layer.

[2] 前記混合物は、超臨界状態のCO2を60~99質量%、前記有機溶剤を1~40質量%含む(ただし、前記超臨界状態のCO2の量と前記有機溶剤の量の合計が100質量%である)、[1]に記載の加飾層除去方法。 [2] The mixture contains 60 to 99% by mass of CO 2 in a supercritical state and 1 to 40% by mass of the organic solvent (provided that the sum of the amount of CO 2 in the supercritical state and the amount of the organic solvent is 100% by mass), the decorative layer removal method described in [1].

[3] 前記混合物の温度を32~150℃、かつ、圧力を7.4~30MPaに調整した状態で、前記加飾層付きポリオレフィン基材を前記混合物に浸漬する、[1]または[2]に記載の加飾層除去方法。 [3] The decorative layer removal method described in [1] or [2], in which the polyolefin substrate with the decorative layer is immersed in the mixture while adjusting the temperature of the mixture to 32 to 150°C and the pressure to 7.4 to 30 MPa.

[4] 前記有機溶剤がアミド系化合物、アルコール、および、イオン液体からなる群より選ばれる少なくとも1種である、[1]~[3]のいずれか1つに記載の加飾層除去方法。 [4] The decorative layer removal method according to any one of [1] to [3], wherein the organic solvent is at least one selected from the group consisting of amide compounds, alcohols, and ionic liquids.

[5] 前記加飾層は、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、および、ウレタン系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種を含み、
前記加飾層付きポリオレフィン基材中のポリオレフィン基材は、ポリプロピレン系樹脂からなる、[1]~[4]のいずれか1つに記載の加飾層除去方法。
[5] The decorative layer contains at least one resin selected from the group consisting of an acrylic resin, a melamine resin, and a urethane resin,
The decorative layer removal method according to any one of [1] to [4], wherein the polyolefin substrate in the decorative layer-attached polyolefin substrate is made of a polypropylene-based resin.

本発明によれば、超臨界状態のCO2を用いて、塗膜層またはインク層である加飾層が表面に付着した加飾層付きポリオレフィン基材から、加飾層を十分に除去でき、作業安全性、環境安全性にも優れた除去方法が提供される。 According to the present invention, a method for removing a decorative layer, which is a coating layer or an ink layer, from a polyolefin substrate having a decorative layer attached to its surface by using supercritical CO2 is provided, which is excellent in terms of both operational safety and environmental safety.

反応装置の例を示す図である。FIG. 1 illustrates an example of a reaction apparatus.

≪加飾層除去方法≫
本発明に係る加飾層除去方法では、加飾層付きポリオレフィン基材を、超臨界状態のCO2と有機溶剤との混合物に浸漬することにより、前記加飾層付きポリオレフィン基材から加飾層を除去する。
<How to remove decorative layer>
In the decorative layer removal method according to the present invention, the decorative layer is removed from the polyolefin substrate with a decorative layer by immersing the polyolefin substrate with a decorative layer in a mixture of CO2 in a supercritical state and an organic solvent.

<加飾層付きポリオレフィン基材>
加飾層付きポリオレフィン基材は、加飾層が表面に付着したポリオレフィン基材である。
加飾層付きポリオレフィン基材に含まれるポリオレフィン基材は、ポリオレフィンを成形して得られる成形体である。ここで、ポリオレフィンはオレフィンに由来する構成単位を有する重合体である。ポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、プロピレンーエチレン共重合体、ポリプロピレンにエチレン系エラストマーや無機フィラーを複合したポリプロピレン複合材、4-メチル-1-ペンテン重合体、などが挙げられる。
<Polyolefin substrate with decorative layer>
The polyolefin substrate with a decorative layer is a polyolefin substrate having a decorative layer attached to the surface.
The polyolefin substrate included in the polyolefin substrate with a decorative layer is a molded body obtained by molding a polyolefin. Here, the polyolefin is a polymer having structural units derived from an olefin. Examples of polyolefins include polyethylene, polypropylene, propylene-ethylene copolymers, polypropylene composites in which polypropylene is compounded with an ethylene-based elastomer or an inorganic filler, and 4-methyl-1-pentene polymers.

ポリプロピレン複合材に用いるエチレン系エラストマーは、好ましくは、エチレンと、炭素原子数3~10のα-オレフィンとの共重合体である。エチレンと共重合する炭素原子数3~10のα-オレフィンの具体例としては、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、3-メチル-1-ペンテン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-ノネン、1-デセンが挙げられる。これらα-オレフィンは、単独で用いても、2種以上を併用しても良い。 The ethylene-based elastomer used in the polypropylene composite material is preferably a copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 10 carbon atoms. Specific examples of α-olefins having 3 to 10 carbon atoms that are copolymerized with ethylene include propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-pentene, 1-heptene, 1-octene, 1-nonene, and 1-decene. These α-olefins may be used alone or in combination of two or more.

上記ポリオレフィン基材に含まれ得るポリプロピレンは、バイオマス由来プロピレンに由来する構成単位を含んでいてもよい。上記ポリプロピレンの原料となるプロピレンはバイオマス由来プロピレンのみでもいし、バイオマス由来プロピレンと化石燃料由来プロピレンの混合物であってもよい。バイオマス由来プロピレンとは、菌類、酵母、藻類および細菌類を含む、植物由来または動物由来などの、あらゆる再生可能な天然原料およびその残渣を原料としてなるプロピレンで、炭素として14C同位体を10-12程度の割合で含有し、ASTM D 6866に準拠して測定したバイオマス炭素濃度(pMC)が100(pMC)程度である。バイオマス由来プロピレンは、従来から知られている方法により得られる。上記ポリプロピレンがバイオマス由来プロピレンに由来する構成単位を含むことは環境負荷低減(主に温室効果ガス削減)の観点から好ましい。重合用触媒、重合プロセス、重合温度、などの重合体製造条件が同等であれば、ポリプロピレンの原料プロピレンがバイオマス由来プロピレンを含んでいても、14C同位体を10-12~10-14程度の割合で含む以外の分子構造は、原料プロピレンが化石燃料由来プロピレンのみであるポリプロピレンと同等である。従って、これらポリプロピレン同士の性能も変わらないとされる。 The polypropylene that may be included in the polyolefin substrate may contain a structural unit derived from biomass-derived propylene. The propylene that is the raw material of the polypropylene may be only biomass-derived propylene, or may be a mixture of biomass-derived propylene and fossil fuel-derived propylene. Biomass-derived propylene is propylene obtained by using any renewable natural raw material and its residue, such as plant-derived or animal-derived propylene, including fungi, yeast, algae, and bacteria, as the raw material, and contains about 14C isotope as carbon at a ratio of about 10-12 , and has a biomass carbon concentration (pMC) of about 100 (pMC) measured in accordance with ASTM D 6866. Biomass-derived propylene is obtained by a conventionally known method. It is preferable that the polypropylene contains a structural unit derived from biomass-derived propylene from the viewpoint of reducing the environmental load (mainly reducing greenhouse gases). If the polymer production conditions, such as the polymerization catalyst, polymerization process, and polymerization temperature, are the same, even if the raw propylene of polypropylene contains biomass-derived propylene, the molecular structure other than the content of 14C isotopes in a ratio of about 10-12 to 10-14 is the same as that of polypropylene whose raw propylene is only fossil fuel-derived propylene. Therefore, the performance of these polypropylenes is said to be the same.

上記ポリオレフィン基材に含まれ得るポリプロピレンは、ケミカルリサイクル由来プロピレンに由来する構成単位を含んでいてもよい。上記ポリプロピレンの原料となるプロピレンはケミカルリサイクル由来プロピレンのみでもよいし、ケミカルリサイクル由来プロピレンと化石燃料由来プロピレンおよび/またはバイオマス由来プロピレンの混合物であってもよい。ケミカルリサイクル由来プロピレンは、従来から知られている方法により得られる。上記ポリプロピレンがケミカルリサイクル由来プロピレンに由来する構成単位を含むことは環境負荷低減(主に廃棄物削減)の観点から好ましい。一般に、原料モノマー(例えばプロピレン)がケミカルリサイクル由来モノマーを含んでいても、ケミカルリサイクル由来モノマーは廃プラスチックなどの重合体を解重合、熱分解等でプロピレンなどのモノマー単位にまで戻したモノマー、ならびに該モノマーを原料にして製造したモノマーであるので、重合用触媒、重合プロセス、重合温度などの重合体製造条件が同等であれば、分子構造は、原料プロピレンが化石燃料由来プロピレンのみであるポリプロピレンと同等である。従って、これらポリプロピレン同士の性能も変わらないとされる。 The polypropylene that may be included in the polyolefin base material may contain structural units derived from chemically recycled propylene. The propylene that is the raw material for the polypropylene may be only chemically recycled propylene, or may be a mixture of chemically recycled propylene and fossil fuel-derived propylene and/or biomass-derived propylene. The chemically recycled propylene is obtained by a conventionally known method. It is preferable that the polypropylene contains structural units derived from chemically recycled propylene from the viewpoint of reducing the environmental load (mainly reducing waste). In general, even if the raw material monomer (e.g., propylene) contains a chemically recycled monomer, the chemically recycled monomer is a monomer obtained by depolymerizing or pyrolyzing a polymer such as waste plastic back to a monomer unit such as propylene, and a monomer produced using the monomer as a raw material. Therefore, if the polymer production conditions such as the polymerization catalyst, polymerization process, and polymerization temperature are the same, the molecular structure is the same as that of a polypropylene whose raw material propylene is only fossil fuel-derived propylene. Therefore, it is said that the performance of these polypropylenes is the same.

上記ポリプロピレン複合材に含まれる無機フィラーとしては、特に制限されないが、例えば、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、タルク、ワラストナイト、モスハイジ(登録商標)、カーボン繊維、ガラス繊維、炭酸マグネシウム、マイカ、カオリン、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、チタンホワイト、ホワイトカーボン、カーボンブラック;酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、酸化亜鉛、などの金属酸化物;水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物;窒化ホウ素、窒化アルミニウムなどの金属窒化物;酸化窒化アルミニウムなどの金属酸窒化物;炭化ケイ素などの金属炭化物;金、銀、銅、アルミニウムなどの金属もしくは金属合金;天然黒鉛、人造黒鉛、膨張黒鉛が挙げられる。これらは単独で用いることもできるし、または2種以上を混合して用いることもできる。これら無機フィラーの中では、タルクが好ましい。 The inorganic filler contained in the polypropylene composite material is not particularly limited, but examples thereof include heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, talc, wollastonite, Mos-Hige (registered trademark), carbon fiber, glass fiber, magnesium carbonate, mica, kaolin, calcium sulfate, barium sulfate, titanium white, white carbon, carbon black; metal oxides such as aluminum oxide, magnesium oxide, silicon oxide, and zinc oxide; metal hydroxides such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide; metal nitrides such as boron nitride and aluminum nitride; metal oxynitrides such as aluminum oxynitride; metal carbides such as silicon carbide; metals or metal alloys such as gold, silver, copper, and aluminum; natural graphite, artificial graphite, and expanded graphite. These may be used alone or in a mixture of two or more. Among these inorganic fillers, talc is preferred.

加飾層付きポリオレフィン基材が有する加飾層は、塗膜層またはインク層である。
塗膜層は、一般には顔料、樹脂および溶剤などを含む塗料から形成された層である。塗膜層は、塗料をポリオレフィン基材に塗布した後、溶剤を揮発させることによりポリオレフィン基材の表面に形成される。塗料に含まれる樹脂としては、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、ウレタン系樹脂などが挙げられる。なお、塗料に含まれる樹脂は1種類以上でもよい。すなわち、塗膜層は、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、および、ウレタン系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種を含み得る。
The decorative layer of the polyolefin substrate with a decorative layer is a coating layer or an ink layer.
The coating layer is generally a layer formed from a paint containing a pigment, a resin, a solvent, and the like. The coating layer is formed on the surface of the polyolefin substrate by applying the paint to the polyolefin substrate and then volatilizing the solvent. Examples of the resin contained in the paint include acrylic resin, melamine resin, and urethane resin. The paint may contain one or more types of resin. That is, the coating layer may contain at least one type selected from the group consisting of acrylic resin, melamine resin, and urethane resin.

インク層は、一般には、染料または顔料、樹脂および溶剤などを含むインクから形成された層である。インク層は、ポリオレフィン基材の表面に、インクを用いて印刷をすることにより、形成される。インクに含まれる樹脂としては、典型的には、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、アルキッド樹脂などが挙げられる。なお、インクに含まれる樹脂は1種類以上でもよい。すなわち、インク層は、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、およびアルキッド樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種を含み得る。 The ink layer is generally a layer formed from an ink containing a dye or pigment, a resin, a solvent, and the like. The ink layer is formed by printing the surface of a polyolefin substrate with the ink. Typical examples of resins contained in the ink include acrylic resins, melamine resins, urethane resins, silicone resins, rosin-modified phenolic resins, and alkyd resins. The ink may contain one or more types of resin. In other words, the ink layer may contain at least one type selected from the group consisting of acrylic resins, melamine resins, urethane resins, silicone resins, rosin-modified phenolic resins, and alkyd resins.

なお、加飾層となる塗膜層またはインク層は、プライマー層を介して、ポリオレフィン基材の表面に形成されていてもよい。プライマー層は、通常樹脂により形成されており、プライマー層に用いられる樹脂としては、例えば、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、アクリル変性塩素化ポリプロピレンなどが挙げられる。本発明の加飾層除去方法によれば、これらのプライマー層を含めて、ポリオレフィン基材の表面に形成された層を十分に除去できる。 The coating layer or ink layer that will become the decorative layer may be formed on the surface of the polyolefin substrate via a primer layer. The primer layer is usually formed of a resin, and examples of the resin used for the primer layer include chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, and acrylic-modified chlorinated polypropylene. According to the decorative layer removal method of the present invention, the layers formed on the surface of the polyolefin substrate, including these primer layers, can be sufficiently removed.

加飾層付きポリオレフィン基材としては、例えば、塗膜層が形成されたポリオレフィン基材からなるバンパー、インク層が形成されたポリオレフィン基材からなる包装材、ボトルなどの容器などが挙げられる。 Examples of polyolefin substrates with decorative layers include bumpers made of polyolefin substrates on which a coating layer has been formed, packaging materials made of polyolefin substrates on which an ink layer has been formed, and containers such as bottles.

<混合物>
本発明に係る加飾層除去方法では、加飾層付きポリオレフィン基材を、超臨界状態のCO2と有機溶剤との混合物に浸漬する。なお、前記混合物には、超臨界状態のCO2と有機溶剤の他に、その他の成分が含まれていてもよい。
<Mixture>
In the decorative layer removal method according to the present invention, the polyolefin substrate with the decorative layer is immersed in a mixture of supercritical CO2 and an organic solvent. The mixture may contain other components in addition to the supercritical CO2 and the organic solvent.

前記混合物は超臨界状態のCO2を含むので、加飾層付きポリオレフィン基材のうちでポリオレフィン基材が露出している部分から超臨界状態のCO2がポリオレフィン基材に浸透してポリオレフィン基材を膨潤させることにより加飾層の剥離を促進させる、と推測される。 Since the mixture contains CO2 in a supercritical state, it is presumed that the supercritical CO2 penetrates into the polyolefin substrate from the exposed portion of the polyolefin substrate with the decorative layer, causing the polyolefin substrate to swell, thereby promoting peeling of the decorative layer.

また、超臨界状態のCO2は、混合物中の有機溶剤の拡散性およびポリオレフィンへの浸透性を向上する傾向がある。その結果、混合物中の有機溶剤は、同じ有機溶剤が常温常圧に置かれた場合に比べて、加飾層とポリオレフィン基材との界面に強く作用して、加飾層とポリオレフィン基材との接着力を低下させる、と推測される。したがって、本発明に係る加飾層除去方法では、有機溶剤の使用量が比較的少量で済むため、環境負荷を低減(すなわち、環境安全性を改善)できる。 In addition, CO2 in a supercritical state tends to improve the diffusibility of the organic solvent in the mixture and its permeability into polyolefin. As a result, it is presumed that the organic solvent in the mixture acts more strongly on the interface between the decorative layer and the polyolefin substrate than when the same organic solvent is placed at normal temperature and pressure, thereby reducing the adhesive strength between the decorative layer and the polyolefin substrate. Therefore, in the decorative layer removal method according to the present invention, the amount of organic solvent used is relatively small, so that the environmental load can be reduced (i.e., environmental safety can be improved).

超臨界状態のCO2は、CO2の臨界点(31.1℃、7.4MPa)よりも高い温度、圧力になっている。CO2を超臨界状態にさせる手段は、CO2の臨界点よりも高い温度、圧力に調整することが可能な加熱加圧手段であれば、特に限定されない。加熱には、例えば、電気ヒータ、加熱コイル、高周波加熱装置などを用いることができる。加圧には、例えば、耐圧密閉容器を用いるのが好ましい。 CO2 in a supercritical state is at a temperature and pressure higher than the critical point of CO2 (31.1°C, 7.4 MPa). The means for bringing CO2 into a supercritical state is not particularly limited as long as it is a heating and pressurizing means capable of adjusting the temperature and pressure to higher than the critical point of CO2 . For heating, for example, an electric heater, a heating coil, a high-frequency heating device, etc. can be used. For pressurization, for example, a pressure-resistant sealed container is preferably used.

前記混合物中の超臨界状態のCO2の含有量は、超臨界状態のCO2によるポリオレフィン基材の膨潤により加飾層の剥離を促進しやすくなることから、好ましくは60~99質量%、より好ましくは85~99質量%である(ただし、前記超臨界状態のCO2の量と前記有機溶剤の量の合計が100質量%である)。さらに、超臨界状態のCO2の含有量を前記範囲とすることにより、混合物中の有機溶剤の拡散性および浸透性が向上される結果、有機溶剤が加飾層とポリオレフィン基材との界面に作用して、加飾層とポリオレフィン基材との接着力を低下させやすくなる。 The content of supercritical CO2 in the mixture is preferably 60 to 99% by mass, more preferably 85 to 99% by mass, since the swelling of the polyolefin substrate by supercritical CO2 facilitates peeling of the decorative layer (provided that the total of the amount of supercritical CO2 and the amount of the organic solvent is 100% by mass). Furthermore, by setting the content of supercritical CO2 within the above range, the diffusibility and permeability of the organic solvent in the mixture are improved, so that the organic solvent acts on the interface between the decorative layer and the polyolefin substrate, and the adhesive strength between the decorative layer and the polyolefin substrate is easily reduced.

〈有機溶剤〉
前記混合物に含まれる有機溶剤としては、アミド系化合物、アルコール、イオン液体などが挙げられる。混合物に含まれる有機溶剤は1種でもよく、2種以上であってもよい。すなわち、混合物に含まれる有機溶剤は、アミド系化合物、アルコール、および、イオン液体からなる群より選ばれる少なくとも1種であり得る。
<Organic solvent>
Examples of the organic solvent contained in the mixture include amide compounds, alcohols, ionic liquids, etc. The organic solvent contained in the mixture may be one type or two or more types. That is, the organic solvent contained in the mixture may be at least one type selected from the group consisting of amide compounds, alcohols, and ionic liquids.

混合物に含まれるアミド系化合物としては、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミドなどが挙げられる。
混合物に含まれるアルコールとしては、プロピレングリコール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなどが挙げられる。
Examples of the amide-based compound contained in the mixture include N,N-dimethylformamide (DMF), N-methyl-2-pyrrolidone, and N,N-dimethylacetamide.
The alcohols contained in the mixture include propylene glycol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, and the like.

本発明において、イオン液体とは100℃以下、典型的には室温(25℃)付近で液体である、アニオンとカチオンのイオンのみから構成される化合物またはその混合物からなる液体である。
本発明において使用されるイオン液体の例としては、例えば、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムメチルホスホネート、2-ヒドロキシエチル-トリメチルアンモニウムアセテート、N,N-ジエチル-N-(2-メトキシエチル)-N-メチルアンモニウム=2-メトキシ酢酸、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムアセタートなどが挙げられる。
これらイオン液体となる化合物の中でも、加飾層の除去をより十分に行う観点からは、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムメチルホスホネート、N,N-ジエチル-N-(2-メトキシエチル)-N-メチルアンモニウム=2-メトキシ酢酸が好ましい。
In the present invention, an ionic liquid is a liquid that is liquid at 100° C. or below, typically around room temperature (25° C.), and is composed of a compound composed only of anion and cation ions, or a mixture thereof.
Examples of the ionic liquid used in the present invention include 1-ethyl-3-methylimidazolium methylphosphonate, 2-hydroxyethyl-trimethylammonium acetate, N,N-diethyl-N-(2-methoxyethyl)-N-methylammonium=2-methoxyacetic acid, and 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate.
Among these compounds that can be used as ionic liquids, 1-ethyl-3-methylimidazolium methylphosphonate and N,N-diethyl-N-(2-methoxyethyl)-N-methylammonium=2-methoxyacetic acid are preferred from the viewpoint of more thorough removal of the decorative layer.

本発明において使用されるイオン液体を構成する化合物は、1種で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The compounds constituting the ionic liquid used in the present invention may be used alone or in combination of two or more.

本発明において使用されるイオン液体は、難燃性であり、JIS K 2265-4で測定される引火点が、好ましくは150℃を超える。このため、イオン液体を有機溶剤として用いた場合、作業安全性にも優れ、環境安全性にも優れる。
さらに、本発明において使用されるイオン液体は、通常、健康有害性を示すGHS分類(Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals)を有していない。したがって、イオン液体を有機溶剤として用いた場合、作業者の健康被害を予防できる上、作業安全性、環境安全性にも優れる。
The ionic liquid used in the present invention is flame retardant, and preferably has a flash point measured according to JIS K 2265-4 of more than 150° C. Therefore, when the ionic liquid is used as an organic solvent, it is excellent in both work safety and environmental safety.
Furthermore, the ionic liquid used in the present invention does not usually have a GHS (Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals) classification indicating health hazards, and therefore, when the ionic liquid is used as an organic solvent, it is possible to prevent health hazards to workers, and it is also excellent in terms of work safety and environmental safety.

以上で例示したアミド系化合物、アルコール、およびイオン液体の中でも、加飾層の除去をより十分に行う観点からは、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、プロピレングリコール、イソプロピルアルコール、N,N-ジエチル-N-(2-メトキシエチル)-N-メチルアンモニウム=2-メトキシ酢酸が有機溶剤として好ましい。 Of the amide compounds, alcohols, and ionic liquids listed above, N,N-dimethylformamide (DMF), propylene glycol, isopropyl alcohol, and N,N-diethyl-N-(2-methoxyethyl)-N-methylammonium = 2-methoxyacetic acid are preferred as organic solvents from the viewpoint of more thorough removal of the decorative layer.

混合物中の有機溶剤の含有量は、有機溶剤が加飾層とポリオレフィン基材との界面に作用して、加飾層とポリオレフィン基材との接着力を低下させられる点、および、超臨界CO2によるポリオレフィン基材の膨潤に起因して加飾層とポリオレフィン基材との接着力の低下が期待できる点から、好ましくは1~40質量%、より好ましくは1~15質量%である(ただし、前記超臨界状態のCO2の量と前記有機溶剤の量の合計が100質量%である)。 The content of the organic solvent in the mixture is preferably 1 to 40% by mass, and more preferably 1 to 15% by mass, because the organic solvent acts on the interface between the decorative layer and the polyolefin substrate to reduce the adhesive strength between the decorative layer and the polyolefin substrate, and because a reduction in the adhesive strength between the decorative layer and the polyolefin substrate is expected due to swelling of the polyolefin substrate by supercritical CO2 (however, the total of the amount of CO2 in the supercritical state and the amount of the organic solvent is 100% by mass).

混合物中の有機溶剤の含有量が上記範囲であると、有機溶剤の使用量が比較的少量で済む。このため、混合物に含まれ得る有機溶剤のうち、アミド系化合物とアルコールについては、健康危険性のあるものも含まれているものの、作業者の健康被害の発生確率、および、環境負荷を低減(すなわち、環境安全性を改善)できる。また、有機溶剤としてイオン液体を用いた場合には、作業者の健康被害を防ぐことができ、作業安全性、環境安全性にも優れる。 When the content of the organic solvent in the mixture is within the above range, a relatively small amount of organic solvent can be used. Therefore, although the amide compounds and alcohols among the organic solvents that can be contained in the mixture may pose a health hazard, the probability of health damage to workers and the environmental load can be reduced (i.e., environmental safety can be improved). Furthermore, when an ionic liquid is used as the organic solvent, health damage to workers can be prevented, and work safety and environmental safety are also excellent.

〈混合物に含まれ得るその他の成分〉
加飾層の剥離を促進するために、超臨界状態のCO2と有機溶剤との混合物に、ガラスビーズ、アルミナ、ジルコニア、シリカ、珪藻土などを加えても良い。すなわち、ガラスビーズ、アルミナ、ジルコニア、シリカ、および、珪藻土からなる群から選ばれる少なくとも1種が、任意成分として、混合物に含まれ得る。ガラスビーズ、アルミナ、ジルコニア、シリカ、または、珪藻土が混合物に含まれる場合、加飾層の除去処理中に、これらの物質が処理対象となる加飾層付きポリオレフィン基材とともに攪拌されて加飾層付きポリオレフィン基材にぶつかり、ポリオレフィン基材からの加飾層の剥離を促進できる。
<Other ingredients that may be included in the mixture>
In order to promote the peeling of the decorative layer, glass beads, alumina, zirconia, silica, diatomaceous earth, etc. may be added to the mixture of supercritical CO2 and organic solvent. That is, at least one selected from the group consisting of glass beads, alumina, zirconia, silica, and diatomaceous earth may be included in the mixture as an optional component. When glass beads, alumina, zirconia, silica, or diatomaceous earth is included in the mixture, these substances are agitated together with the polyolefin substrate with the decorative layer to be treated during the decorative layer removal process and collide with the polyolefin substrate with the decorative layer, thereby promoting the peeling of the decorative layer from the polyolefin substrate.

<加飾層除去方法>
本発明の加飾層除去方法では、超臨界状態のCO2と有機溶剤との混合物に、加飾層付きポリオレフィン基材を浸漬する。加飾層付きポリオレフィン基材の浸漬方法は、本発明の目的を達成することができる限り、特に限定されるものではなく、例えば、加飾層付きポリオレフィン基材を連続して移送して、加飾層付きポリオレフィン基材を連続的に前記混合物に接触させる連続式方法であってもよく、バッチ式方法であってもよい。
<Method for removing decorative layer>
In the decorative layer removal method of the present invention, the polyolefin substrate with the decorative layer is immersed in a mixture of supercritical CO2 and an organic solvent. The immersion method of the polyolefin substrate with the decorative layer is not particularly limited as long as the object of the present invention can be achieved, and may be, for example, a continuous method in which the polyolefin substrate with the decorative layer is continuously transferred and the polyolefin substrate with the decorative layer is continuously brought into contact with the mixture, or a batch method.

また、加飾層付きポリオレフィン基材である物品は、物品として使用された状態のままで、加飾層の除去を行ってもよいが、その物品を粉砕した後、加飾層付きポリオレフィン基材から加飾層を除去してもよい。加飾層付きポリオレフィン基材が粉砕される場合、加飾層とポリオレフィン基材との間の界面と混合物が接触する面積が増えるため、加飾層の除去が効率的に行われやすい。 In addition, for an article that is a polyolefin substrate with a decorative layer, the decorative layer may be removed while it is still in the state in which it was used as an article, but the decorative layer may also be removed from the polyolefin substrate with a decorative layer after the article is pulverized. When a polyolefin substrate with a decorative layer is pulverized, the area of contact between the interface between the decorative layer and the polyolefin substrate and the mixture increases, making it easier to remove the decorative layer efficiently.

以下、図1に示す反応装置により、加飾層付きポリオレフィン基材から加飾層を除去する場合について説明する。 Below, we will explain how to remove a decorative layer from a polyolefin substrate with a decorative layer using the reaction apparatus shown in Figure 1.

図1に示す反応装置は、加熱に使用する加熱コイル12を備えた炉11中に、反応容器14を備える。反応容器14は、超臨界状態のCO2と有機溶剤との混合物を保持可能な程度に耐熱性と耐圧性に優れている。反応容器14の材質には特に制限はないが、超臨界状態のCO2と直接接触する部分であるため、ハステロイ(Ni、Cr、Moなどからなる合金)、SUSなどの耐腐食性材料から形成されたものを使用することが好ましい。 The reaction apparatus shown in Fig. 1 includes a reactor 14 in a furnace 11 equipped with a heating coil 12 used for heating. The reactor 14 is excellent in heat resistance and pressure resistance to the extent that it can hold a mixture of CO2 in a supercritical state and an organic solvent. There are no particular limitations on the material of the reactor 14, but since it is the part that comes into direct contact with CO2 in a supercritical state, it is preferable to use one made of a corrosion-resistant material such as Hastelloy (an alloy made of Ni, Cr, Mo, etc.) or SUS.

図1に示す反応容器14には、攪拌装置15が備えられている。攪拌装置15は、反応容器14中の内容物を攪拌するので、前記混合物と加飾層付きポリオレフィン基材16とが攪拌される。なお、攪拌装置15はオプションであり、反応装置には、攪拌装置15が含まれていなくてもよい。 The reaction vessel 14 shown in FIG. 1 is equipped with an agitator 15. The agitator 15 agitates the contents in the reaction vessel 14, so that the mixture and the polyolefin substrate 16 with the decorative layer are agitated. The agitator 15 is optional, and the reaction vessel does not necessarily have to include the agitator 15.

反応容器14には、弁2、冷却装置3、CO2ポンプ4、弁5、および、反応容器14を結ぶパイプを介して、CO2ボンベ1からCO2が供給される。ここで、前記パイプを通過するCO2は、加熱コイル12を通過する際に加熱され、所望の温度に昇温される。一方、反応容器中の温度(すなわち、混合物の温度)は熱電対13でモニタされる。また、反応容器14中の圧力は、弁を介さずに反応容器14とパイプで接続されている圧力計6によってモニタされる。 CO2 is supplied from a CO2 cylinder 1 to the reaction vessel 14 through a valve 2, a cooling device 3, a CO2 pump 4, a valve 5, and a pipe connecting the reaction vessel 14. The CO2 passing through the pipe is heated when passing through a heating coil 12, and is heated to a desired temperature. Meanwhile, the temperature in the reaction vessel (i.e., the temperature of the mixture) is monitored by a thermocouple 13. The pressure in the reaction vessel 14 is monitored by a pressure gauge 6 connected to the reaction vessel 14 by a pipe without a valve.

有機溶剤は、有機溶剤ポンプ7から、弁5を介して反応容器14に供給される。有機溶剤ポンプ7には、混合物に配合する有機溶剤が供給されている。なお、有機溶剤もパイプを通過して反応容器14に供給されるので、加熱コイル12を通過する際に加熱され、所望の温度に昇温される。 The organic solvent is supplied from the organic solvent pump 7 to the reaction vessel 14 via the valve 5. The organic solvent to be mixed into the mixture is supplied to the organic solvent pump 7. The organic solvent is also supplied to the reaction vessel 14 through a pipe, and is heated as it passes through the heating coil 12, raising the temperature to the desired level.

反応容器14からは、フィルター21、排圧弁22、および、排気槽24を結ぶパイプが伸びている。排圧弁22には、凍結防止のための加温装置23が設置されている。 A pipe extends from the reaction vessel 14, connecting the filter 21, the exhaust valve 22, and the exhaust tank 24. The exhaust valve 22 is equipped with a heating device 23 to prevent freezing.

以下、加飾層の除去処理の例を時系列に沿って説明する。
まず、加飾層付きポリオレフィン基材16を反応容器14に投入する。ここで、混合物(超臨界状態のCO2と有機溶剤との混合物)の使用量は、加飾層付きポリオレフィン基材を混合物中に浸漬できれば、特に限定されるものではない。
An example of the decorative layer removal process will be described below in chronological order.
First, the polyolefin substrate 16 with a decorative layer is placed in a reaction vessel 14. The amount of the mixture (a mixture of CO2 in a supercritical state and an organic solvent) used is not particularly limited as long as the polyolefin substrate with a decorative layer can be immersed in the mixture.

次に、弁2を開き、CO2ボンベ1から供給されるCO2を冷却装置3で冷却したのちに、弁5を開き、CO2ポンプ4で反応容器14内の圧力を所望の圧力まで上昇させる。さらに、有機溶剤ポンプ7と弁5との間のパイプに設置されている図示しない弁を開き、有機溶剤ポンプ7で有機溶媒を14内に供給しつつ、加熱コイル12で有機溶媒を加熱する。CO2と有機溶媒の混合物を所望の圧力と温度にすることで反応容器14内のCO2を超臨界状態とする。この処理により、反応容器14中に、超臨界状態のCO2と有機溶剤との混合物が投入された状態になる。また、この処理により、反応容器14中の混合物は、加飾層付きポリオレフィン基材16の処理に適した条件に加圧および加熱される。反応容器14への混合物の投入が完了した後で、弁5は閉じられる。 Next, the valve 2 is opened, and the CO 2 supplied from the CO 2 cylinder 1 is cooled by the cooling device 3, and then the valve 5 is opened, and the pressure in the reaction vessel 14 is increased to a desired pressure by the CO 2 pump 4. Furthermore, a valve (not shown) installed in the pipe between the organic solvent pump 7 and the valve 5 is opened, and the organic solvent is supplied into the reaction vessel 14 by the organic solvent pump 7 while the organic solvent is heated by the heating coil 12. The mixture of CO 2 and the organic solvent is brought to a desired pressure and temperature, so that the CO 2 in the reaction vessel 14 is brought to a supercritical state. This process results in a state in which a mixture of CO 2 and the organic solvent in a supercritical state is introduced into the reaction vessel 14. In addition, this process causes the mixture in the reaction vessel 14 to be pressurized and heated to conditions suitable for the treatment of the polyolefin substrate 16 with a decorative layer. After the mixture is introduced into the reaction vessel 14, the valve 5 is closed.

その後、攪拌装置15により攪拌を行うことで、加飾層付きポリオレフィン基材16同士がこすれ合い加飾層が剥がれやすくなるようにする。
ここで、超臨界状態のCO2と有機溶剤との混合物に、加飾層付きポリオレフィン基材を浸漬する場合の条件は、CO2が超臨界状態となる条件であり、好ましくは混合物の温度が32~150℃かつ圧力が7.4~30MPa、より好ましくは混合物の温度が50~150℃かつ圧力が8.0~30MPa、さらに好ましくは混合物の温度が70~150℃かつ圧力が8.0~20MPaである。
Thereafter, stirring is performed by the stirring device 15 so that the polyolefin substrates 16 with the decorative layers rub against each other and the decorative layers are easily peeled off.
Here, the conditions for immersing the polyolefin substrate with a decorative layer in a mixture of supercritical CO2 and an organic solvent are conditions under which CO2 is in a supercritical state, and the mixture temperature is preferably 32 to 150°C and the pressure is 7.4 to 30 MPa, more preferably the mixture temperature is 50 to 150°C and the pressure is 8.0 to 30 MPa, and even more preferably the mixture temperature is 70 to 150°C and the pressure is 8.0 to 20 MPa.

加飾層付きポリオレフィン基材16を混合物に浸漬した状態を、好ましくは0.5~2時間、より好ましくは0.5~1.0時間にわたって保持する。 The polyolefin substrate 16 with the decorative layer is immersed in the mixture for preferably 0.5 to 2 hours, more preferably 0.5 to 1.0 hour.

こうして加飾層付きポリオレフィン基材16を混合物に浸漬した後、CO2を、フィルター21と排圧弁22とを介して排気する。すると、剥離された加飾層、ポリオレフィン基材、および、有機溶剤が、反応容器14中に残る。このため、得られたポリオレフィン基材は適宜洗浄後、リサイクル材として使用可能となる。また、混合物を調製するために使用された有機溶剤は反応容器14中に残っているので、適宜、はがれた加飾層の破片、加飾層から溶け出た成分などを除去して、再利用可能である。また、混合物を調製するために使用されたCO2については、排気槽24において回収可能である。 After the polyolefin substrate 16 with the decorative layer is immersed in the mixture, the CO2 is exhausted through the filter 21 and the exhaust valve 22. Then, the peeled decorative layer, the polyolefin substrate, and the organic solvent remain in the reaction vessel 14. Therefore, the obtained polyolefin substrate can be used as a recycled material after appropriate cleaning. In addition, since the organic solvent used to prepare the mixture remains in the reaction vessel 14, it can be reused by removing the peeled pieces of the decorative layer and the components dissolved from the decorative layer as appropriate. In addition, the CO2 used to prepare the mixture can be recovered in the exhaust tank 24.

以上、図1を参照しながら、反応装置の例と該反応装置を用いた加飾層の除去の例を説明したが、この発明に使用され得る反応装置は図1に示される装置に限定されることはなく、この発明の方法を実施できる範囲内で、適宜に設計変更されてもよい。例えば、反応装置は、攪拌装置15を備えていなくてもよい。また、攪拌装置15を備える反応装置を用いる場合であっても、攪拌装置15を用いずに、加飾層付きポリオレフィン基材16を混合物に浸漬したまま、前述の処理時間にわたって静置してもよい。 Although an example of a reaction apparatus and an example of removing a decorative layer using the reaction apparatus have been described above with reference to FIG. 1, the reaction apparatus that can be used in this invention is not limited to the apparatus shown in FIG. 1, and may be appropriately modified in design within the scope of the method of this invention. For example, the reaction apparatus does not need to be equipped with the stirring device 15. Also, even if a reaction apparatus equipped with the stirring device 15 is used, the polyolefin substrate 16 with the decorative layer may be left immersed in the mixture for the aforementioned treatment time without using the stirring device 15.

さらに、加飾層の除去に使用される反応装置が図1に示すものでない場合であっても、加飾層の除去の際の混合物の温度、圧力、浸漬時間などの処理条件の好ましい範囲は、図1を参照しながら説明した好ましい範囲と同様である。 Furthermore, even if the reaction apparatus used to remove the decorative layer is not that shown in Figure 1, the preferred ranges of processing conditions such as mixture temperature, pressure, and immersion time when removing the decorative layer are the same as the preferred ranges described with reference to Figure 1.

また、本発明においては、例えば廃材となった加飾層付きポリオレフィン基材を原料とし、必要に応じてこれを粉砕した後、上述した加飾層除去方法により、加飾層を除去したポリオレフィン基材を得ることができるので、上述した加飾層除去方法によるリサイクル材の製造方法でもある。加飾層を除去したポリオレフィン基材は、ケミカルリサイクルまたはマテリアルリサイクルに供する原料として有用である。 In addition, in the present invention, for example, a polyolefin substrate with a decorative layer that has become waste material is used as a raw material, which is crushed as necessary, and then a polyolefin substrate from which the decorative layer has been removed can be obtained by the decorative layer removal method described above, so this is also a method for producing recycled materials using the decorative layer removal method described above. The polyolefin substrate from which the decorative layer has been removed is useful as a raw material for chemical recycling or material recycling.

以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。 The present invention will be explained in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

<原材料>
実施例および比較例では、下記の原材料を用いた。
〈加飾層付きポリオレフィン基材〉
・「塗膜層付きバンパー片」:塗膜層付きバンパーを粉砕して得られたバンパー片(塗膜層の表面積が1cm2程度の大きさ、厚さ75μm程度、ポリオレフィン基材は、ポリプロピレン、プロピレン-エチレン共重合体、ポリプロピレン複合材のうちのいずれかであるが、各バンパー片によって異なり得る)
<Ingredients>
In the examples and comparative examples, the following raw materials were used.
<Polyolefin substrate with decorative layer>
"Paint-layer-attached bumper piece": a bumper piece obtained by crushing a paint-layer-attached bumper (the surface area of the paint layer is about 1 cm2, the thickness is about 75 μm, and the polyolefin base material is either polypropylene, propylene-ethylene copolymer, or polypropylene composite, but this can vary depending on the bumper piece).

〈使用した有機溶剤〉
・「DMF」:N,N-ジメチルホルムアミド(関東化学株式会社製)
・「IPA」:イソプロピルアルコール(三協化学株式会社製)
・「イオン液体A」:N,N-ジエチル-N-(2-メトキシエチル)-N-メチルアンモニウム=2-メトキシ酢酸(富士フィルム和光純薬株式会社製)
<Organic Solvents Used>
"DMF": N,N-dimethylformamide (Kanto Chemical Co., Ltd.)
・ "IPA": Isopropyl alcohol (manufactured by Sankyo Chemical Co., Ltd.)
"Ionic liquid A": N,N-diethyl-N-(2-methoxyethyl)-N-methylammonium = 2-methoxyacetic acid (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)

<実施例1>
図1に示す装置を用いた。反応容器14に塗膜層付きバンパー片を10粒投入した。その後、反応容器14内の混合物中のDMFの量が10質量%(DMFの量と超臨界状態のCO2の量の合計を100質量%とする)となるように、反応容器14中に、CO2とDMFとを供給しつつ、加熱および加圧することにより、超臨界状態のCO2とDMFとの混合物を調製した。なお、加熱および加圧の条件は、反応容器14内の圧力が20MPa、反応容器14内の温度が140℃になるように調整した。その後、攪拌装置15で攪拌を行った。この状態で、60分間保持し、その後、CO2を排気した。反応容器14に残ったバンパー片の各々について目視で塗膜の有無を確認し、塗膜が綺麗に剥がれた粒数を塗膜除去された粒数として、塗膜が除去されたバンパー片の数の割合を以下の式で算出し以下の評価基準で評価した。得られた結果を表1に示す。
塗膜が除去されたバンパー片の数/10粒×100
=塗膜が除去されたバンパー片の割合(%)
(評価基準)
◎:塗膜が除去されたバンパー片が60%以上
〇:塗膜が除去されたバンパー片が20%以上、60%未満
×:塗膜が除去されたバンパー片が20%未満
Example 1
The apparatus shown in FIG. 1 was used. Ten bumper pieces with a coating layer were put into the reaction vessel 14. Then, CO 2 and DMF were supplied into the reaction vessel 14 while heating and pressurizing so that the amount of DMF in the mixture in the reaction vessel 14 was 10 mass% (the sum of the amount of DMF and the amount of CO 2 in a supercritical state was 100 mass%), to prepare a mixture of CO 2 and DMF in a supercritical state. The conditions for heating and pressurizing were adjusted so that the pressure in the reaction vessel 14 was 20 MPa and the temperature in the reaction vessel 14 was 140°C. Then, stirring was performed with the stirring device 15. This state was maintained for 60 minutes, and then CO 2 was exhausted. The presence or absence of a coating was visually confirmed for each of the bumper pieces remaining in the reaction vessel 14, and the number of particles from which the coating was peeled off cleanly was defined as the number of particles from which the coating was removed, and the ratio of the number of bumper pieces from which the coating was removed was calculated using the following formula and evaluated according to the following evaluation criteria. The results obtained are shown in Table 1.
Number of bumper pieces with paint removed/10 pieces x 100
= Percentage of bumper pieces with paint removed
(Evaluation criteria)
◎: 60% or more of the bumper pieces had the paint removed. ◯: 20% or more but less than 60% of the bumper pieces had the paint removed. ×: Less than 20% of the bumper pieces had the paint removed.

<実施例2>
反応容器14内の圧力を表1に記載したように調整した他は、実施例1と同様に塗膜層の除去処理と評価を行った。結果を表1に示す。
Example 2
Except for adjusting the pressure inside the reaction vessel 14 as shown in Table 1, the coating layer removal treatment and evaluation were carried out in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

<実施例3~5>
反応容器14内の圧力、温度を表1に記載したように調整し、攪拌は行わない他は、実施例1と同様に塗膜層の除去処理と評価を行った。結果を表1に示す。
<Examples 3 to 5>
The pressure and temperature in the reaction vessel 14 were adjusted as shown in Table 1, and stirring was not performed, but the coating layer was removed and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

<実施例6>
反応容器14に投入した有機溶剤をIPAに変更した他は、実施例3と同様に塗膜層の除去処理と評価を行った。結果を表1に示す。
Example 6
Except for changing the organic solvent put into the reaction vessel 14 to IPA, the coating layer removal treatment and evaluation were carried out in the same manner as in Example 3. The results are shown in Table 1.

<実施例7>
反応容器14内の圧力、温度を表1に記載したように調整した他は、実施例6と同様に塗膜層の除去処理と評価を行った。結果を表1に示す。
Example 7
The coating layer was removed and evaluated in the same manner as in Example 6, except that the pressure and temperature in the reaction vessel 14 were adjusted as shown in Table 1. The results are shown in Table 1.

<実施例8>
反応容器14に投入した有機溶剤をイオン液体Aに変更した他は、実施例3と同様に塗膜層の除去処理と評価を行った。結果を表1に示す。
Example 8
The coating layer was removed and evaluated in the same manner as in Example 3, except that the organic solvent placed in the reaction vessel 14 was changed to ionic liquid A. The results are shown in Table 1.

<比較例1>
常圧でビーカーに、DMFを入れ、スターラーで撹拌しつつ、80℃に加熱した。80℃に達したところで、ビーカーに塗膜層付きバンパー片を10粒入れ、60分にわたって、攪拌しながら保持した。その後、バンパー片の各々について目視で塗膜の有無を確認し、実施例1と同様の評価基準で評価した。得られた結果を表2に示す。
<Comparative Example 1>
DMF was placed in a beaker at normal pressure and heated to 80° C. while stirring with a stirrer. When the temperature reached 80° C., 10 pieces of the bumper with the coating layer were placed in the beaker and held for 60 minutes while stirring. Thereafter, each of the bumper pieces was visually inspected for the presence or absence of a coating, and was evaluated according to the same evaluation criteria as in Example 1. The results are shown in Table 2.

<比較例2>
常圧でビーカーに、イオン液体Aを入れ、スターラーで撹拌しつつ、100℃に加熱した。100℃に達したところで、ビーカーに塗膜層付きバンパー片を10粒入れ、60分にわたって、攪拌しながら保持した。その後、バンパー片の各々について目視で塗膜の有無を確認し、実施例1と同様の評価基準で評価した。得られた結果を表2に示す。
<Comparative Example 2>
Ionic liquid A was placed in a beaker at normal pressure and heated to 100°C while stirring with a stirrer. When the temperature reached 100°C, 10 bumper pieces with a coating layer were placed in the beaker and held for 60 minutes while stirring. Thereafter, each bumper piece was visually inspected for the presence or absence of a coating, and was evaluated according to the same evaluation criteria as in Example 1. The results are shown in Table 2.

<比較例3>
温度を表2に記載したように調整した他は、比較例2と同様に塗膜層の除去処理と評価を行った。結果を表2に示す。
<Comparative Example 3>
Except for adjusting the temperature as shown in Table 2, the coating layer was removed and evaluated in the same manner as in Comparative Example 2. The results are shown in Table 2.

<比較例4>
混合物の代わりに超臨界状態のCO2を用い、反応容器14の圧力、温度を表2に記載したように調整し、攪拌を行わない他は、実施例1と同様に塗膜層の除去処理と評価を行った。結果を表2に示す。
<Comparative Example 4>
Supercritical CO2 was used instead of the mixture, the pressure and temperature of the reaction vessel 14 were adjusted as shown in Table 2, and stirring was not performed, but the coating layer was removed and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.

<比較例5>
混合物の代わりに超臨界状態の水を用い、反応容器14の圧力、温度を表2に記載したように調整し、攪拌を行わない他は、実施例1と同様に塗膜層の除去処理と評価を行った。結果を表2に示す。
<Comparative Example 5>
Except for using supercritical water instead of the mixture, adjusting the pressure and temperature of the reaction vessel 14 as shown in Table 2, and not performing stirring, the coating layer removal treatment and evaluation were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.

Figure 2024076853000001
Figure 2024076853000001

Figure 2024076853000002
Figure 2024076853000002

1・・・CO2ボンベ
2、5・・・弁
3・・・冷却装置
4・・・CO2ポンプ
6・・・圧力計
7・・・有機溶剤ポンプ
11・・・炉
12・・・加熱コイル
13・・・熱電対
14・・・反応容器
15・・・攪拌装置
16・・・加飾層付きポリオレフィン基材
21・・・フィルター
22・・・排圧弁
23・・・加温装置
24・・・排気槽
Reference Signs List 1: CO2 cylinder 2, 5: valve 3: cooling device 4: CO2 pump 6: pressure gauge 7: organic solvent pump 11: furnace 12: heating coil 13: thermocouple 14: reaction vessel 15: stirring device 16: polyolefin substrate with decorative layer 21: filter 22: exhaust pressure valve 23: heating device 24: exhaust tank

Claims (5)

塗膜層またはインク層である加飾層が表面に付着した加飾層付きポリオレフィン基材を、超臨界状態のCO2と有機溶剤との混合物に浸漬することにより、前記加飾層付きポリオレフィン基材から前記加飾層を除去する、加飾層除去方法。 A method for removing a decorative layer, comprising the steps of: immersing a polyolefin substrate having a decorative layer, the decorative layer being a coating layer or an ink layer, adhered to a surface thereof, in a mixture of supercritical CO2 and an organic solvent, thereby removing the decorative layer from the polyolefin substrate having the decorative layer. 前記混合物は、超臨界状態のCO2を60~99質量%、前記有機溶剤を1~40質量%含む(ただし、前記超臨界状態のCO2の量と前記有機溶剤の量の合計が100質量%である)、請求項1に記載の加飾層除去方法。 The mixture contains 60 to 99% by mass of CO 2 in a supercritical state and 1 to 40% by mass of the organic solvent (provided that the total amount of the CO 2 in the supercritical state and the organic solvent is 100% by mass). The decorative layer removal method according to claim 1. 前記混合物の温度を32~150℃、かつ、圧力を7.4~30MPaに調整した状態で、前記加飾層付きポリオレフィン基材を前記混合物に浸漬する、請求項1に記載の加飾層除去方法。 The decorative layer removal method according to claim 1, in which the polyolefin substrate with the decorative layer is immersed in the mixture while the temperature of the mixture is adjusted to 32 to 150°C and the pressure is adjusted to 7.4 to 30 MPa. 前記有機溶剤がアミド系化合物、アルコール、および、イオン液体からなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項1に記載の加飾層除去方法。 The decorative layer removal method according to claim 1, wherein the organic solvent is at least one selected from the group consisting of amide compounds, alcohols, and ionic liquids. 前記加飾層は、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、および、ウレタン系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種を含み、
前記加飾層付きポリオレフィン基材中のポリオレフィン基材は、ポリプロピレン系樹脂からなる、請求項1~4のいずれか1項に記載の加飾層除去方法。
the decorative layer contains at least one resin selected from the group consisting of an acrylic resin, a melamine resin, and a urethane resin;
The decorative layer removing method according to any one of claims 1 to 4, wherein the polyolefin substrate in the decorative layer-attached polyolefin substrate is made of a polypropylene-based resin.
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