JP3506307B2

JP3506307B2 - 樹脂成形体の塗膜の分離方法

Info

Publication number: JP3506307B2
Application number: JP03453897A
Authority: JP
Inventors: 則子金原
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 1997-02-19
Filing date: 1997-02-19
Publication date: 2004-03-15
Anticipated expiration: 2017-02-19
Also published as: JPH10230518A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塗膜を有する樹脂
成形体を樹脂と塗膜に分離する方法に関する。特に、ポ
リプロピレン等の樹脂からなる自動車のバンパーやグリ
ル部分等の耐候性や装飾性を向上させるために塗装され
た塗膜を、樹脂の表面から分離して、樹脂を再利用する
ための方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】塗膜の付着した樹脂を再利用することに
は、次のような問題点、すなわち、（１）種々の色彩を
もつ塗膜に由来する粒状物質が樹脂中に点在することと
なり、リサイクルされた成形品の外観が悪化する、
（２）リサイクルされた成形品の表面が、塗膜に由来す
る粒状物質によってザラザラになり、光沢性が低下す
る、（３）リサイクルされた成形品中の塗膜に由来する
粒状物質がノッチ効果となり、物性が低下する、（４）
自動車部品の中でも高い物性（強度等）が要求される部
分には、リサイクル材を用いることができない、等の問
題点がある。特に物性については、バージン材と比べ
て、耐衝撃性（アイゾット衝撃値）が約５０％に、引張
破壊伸びが約３０％に低下することが知られている。

【０００３】そこで、樹脂成形体の表面から塗膜を剥離
させる技術が検討されている。例えば、溶融濾過法、ブ
ラスト法、加水分解法、有機溶剤法、アルコール・有機
塩法等が、塗膜の剥離方法としてこれまで研究されてき
た。

【０００４】溶融濾過法は、塗膜の付着した樹脂を加熱
・溶融し、液状となった樹脂と固体のままの塗膜とを、
金網で濾過して分離する方法である。この方法は、金網
が目詰まりしやすいため、効率が低いという欠点があ
る。

【０００５】ブラスト法は、高速・高圧で射出された粉
体または水によって塗膜の表面に衝撃を加えると同時に
研削して、塗膜を剥離させて除去する方法である。この
方法は、剥離の効率が低く、また、対象物の表面に凹凸
があると、剥離が困難であるという欠点がある。

【０００６】加水分解法は、塗膜の付着した樹脂を高温
の酸またはアルカリ水溶液中に投入し、熱硬化性樹脂塗
膜を酸またはアルカリを触媒として加水分解して除去す
る方法である。この方法は、酸またはアルカリの中和工
程が必要である等の欠点がある。特開平５−１８５０２
４号公報には、ポリウレタン系塗料の塗膜を、加熱した
メタノールの水酸化ナトリウム飽和溶液に浸漬して、全
体を攪拌する技術が開示されている。

【０００７】有機溶剤法は、有機溶剤中で塗膜を膨潤さ
せて接着界面を破壊することにより、塗膜を剥離させる
方法である。この方法は、有機溶剤の回収工程が必要で
あり、また、リサイクル材中に有機溶剤が残存する等の
問題点がある。

【０００８】アルコール・有機塩法は、水とエタノール
と有機塩とからなる塗膜分解剤中に塗膜を投入し、有機
塩イオンを触媒として化学的に分解して除去する方法で
ある。対象塗膜は、メラミン樹脂である。この方法は、
分解剤の回収工程が必要である等の問題点がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の技
術には、低効率、複雑な工程、使用する薬品の安全面で
の懸念、排液処理の必要性、高コスト等の問題点があ
り、まだ実用化されるに至っていない。本発明の目的
は、従来の技術と比べて、高効率かつ低コストであり、
複雑な工程を要しない樹脂成形体の塗膜の分離方法を提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の樹脂成
形体の塗膜の分離方法は、表面に塗膜を有する樹脂成形
体を粉砕し、界面活性剤を含有する水溶液と共に、加熱
による内部圧力の増大に耐える強度を備えたワークタン
クに収容し、該ワークタンク内を１０５〜１８０℃に加
熱することにより、該樹脂成形体を樹脂と塗膜に分離す
ることを特徴とする。請求項２に記載の樹脂成形体の塗
膜の分離方法は、請求項１に記載の方法であって、前記
ワークタンク内の加熱と同時または加熱後に、前記ワー
クタンク内を攪拌することを特徴とする。請求項３に記
載の樹脂成形体の塗膜の分離方法は、請求項１に記載の
方法であって、前記界面活性剤を含有する水溶液を前記
ワークタンクに収容する前に、予め７０〜１００℃に加
熱しておくことを特徴とする。請求項４に記載の樹脂成
形体の塗膜の分離方法は、前記請求項１〜３のいずれか
の方法で処理した前記ワークタンク中の樹脂成形体及び
水溶液を、上部の断面が楕円形の比重分離槽の曲率半径
の小さな側の一端から供給し、他端から、樹脂を収集す
ることを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明で用いられる樹脂成形体の
材質としては、例えば、変性ポリプロピレン、オレフィ
ン系熱可塑性エラストマー等を挙げることができる。こ
のうち、変性ポリプロピレンは、例えばポリプロピレン
をエチレンプロピレンジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）
で変性したものであり、また、オレフィン系熱可塑性エ
ラストマーは、ハードセグメントがポリエチレンやポリ
プロピレンから成り、ソフトセグメントがＥＰＤＭから
成る熱可塑性のエラストマーである。樹脂成形体として
は、例えば、自動車のバンパーやグリル部分等の廃材を
挙げることができる。

【００１２】樹脂成形体の表面の塗膜としては、例え
ば、ウレタン塗料等を挙げることができる。具体的に
は、ポリオレフィン系樹脂成形体の表面に酸変性塩素化
ポリオレフィン系下塗り塗料およびポリウレタン系上塗
り塗料を多層に分けて塗布したものや、ポリオレフィン
系樹脂成形体の表面に酸変形塩素化ポリオレフィン系下
塗り塗料／ポリウレタン系塗料の２成分をブレンドまた
は化学的に結合した塗料を塗布したものを挙げることが
できる。また、上塗り塗料としてメラミン、アルキド、
水性塗料等を塗布してもよい。塗膜の厚さは、任意であ
るが、概ね３０〜５０μｍである。例えば、自動車のバ
ンパーにウレタン塗料を塗布する場合、約３０μｍ程度
である。

【００１３】本発明で用いる液体供給装置から供給され
る水溶液中に含有する界面活性剤は、塗膜に応じて選択
される。例えば、ウレタン塗料からなる塗膜の場合、ポ
リオキシアルキレンアルキルエーテルまたはポリオキシ
アルキレンアルキルアリールエーテルまたはそれらのリ
ン酸エステルまたは硫酸エステルを主成分とした０．０
０１重量％以上の濃度の水溶液を用いるのが好ましい。

【００１４】上記ポリオキシアルキレンアルキルエーテ
ルまたはポリオキシアルキレンアルキルアリールエーテ
ルの化学式は、ＲＯ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｎＨ（Ｒはアル
キルの炭素数が１〜２０のアルキルまたはアルキルアリ
ール基であり、ｎは１〜１０の整数である。）で表され
る。上記ポリオキシアルキレンアルキル（またはアルキ
ルアリール）エーテルのリン酸エステルの化学式は、Ｒ
Ｏ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｎＰＯ（ＯＲ’）（ＯＨ）（Ｒ
はアルキルの炭素数が１〜２０のアルキルまたはアルキ
ルアリール基であり、ｎは１〜１０の整数であり、Ｒ’
は水素原子またはＲ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｎで表され
る。）で表される。上記ポリオキシアルキレンアルキル
（またはアルキルアリール）エーテルの硫酸エステルの
化学式は、ＲＯ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｎＳＯ_２（ＯＲ’）
（Ｒはアルキルの炭素数が１〜２０のアルキルまたはア
ルキルアリール基であり、ｎは１〜１０の整数であり、
Ｒ’は水素原子またはＲ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｎで表され
る。）で表される。

【００１５】ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエ
ーテルのリン酸エステルは、例えば、「プライサーフＡ
２１０Ｇ」（第一工業製薬株式会社製）の商品名で、ポ
リオキシエチレンアルキルエーテルおよびアルキルエー
テルの硫酸エステルナトリウムの混合体は、「ナテラ」
（ライオン油脂株式会社製）の商品名で、ポリオキシエ
チレンラウリルエーテルの硫酸エステルは、「モア」
（花王株式会社製）の商品名で、各々市販されている。
水溶液中の界面活性剤の濃度は、０．００１〜１０重量
％程度であり、好ましくは０．０１〜３重量％である。

【００１６】本発明で用いる粉砕装置は、廃材の樹脂成
形体（例えば、自動車のバンパー）を、２〜５０ｍｍ
角、好ましくは５〜１５ｍｍ角に粗粉砕するために用い
られる。粉砕された樹脂成形体は、ワークタンクに供給
される。

【００１７】本発明で用いる液体供給装置は、界面活性
剤を含有する水溶液を、ワークタンクに供給するために
用いられる。供給される水溶液の量は、粉砕された樹脂
成形体が完全に水溶液に浸る程度の量である。一般的に
は、樹脂成形体１００ｇに対し、好ましくは３５０ミリ
リットル以上、より好ましくは５００ミリリットル以上
である。

【００１８】本発明で用いるワークタンクは、粉砕され
た樹脂成形体及び液体供給装置から供給される水溶液を
収容することができる容量を有すると共に、加熱手段及
び攪拌手段を有する。該加熱手段としては、赤熱ヒータ
ー、電磁調理器と類似の装置等が挙げられる。安全面及
び清掃面より、電磁調理器と類似の加熱装置を用いるこ
とが好ましい。電磁調理器と類似の加熱装置を用いた場
合には、ワークタンクを金属製とする必要がある。該加
熱手段によって、ワークタンク中の樹脂成形体及び水溶
液は、１０５〜１８０℃、好ましくは１２０〜１６０℃
で、３分間以上、好ましくは１０〜９０分間、加熱処理
される。加熱温度は、例えば、加熱手段に付属する熱伝
対によって制御される。ワークタンクは、加熱による内
部圧力の増大に耐える強度が必要であり、最大１０ｋｇ
ｆ／ｃｍ２の内部圧力に耐えることのできる構造とす
る。

【００１９】ワークタンクに水溶液を供給する前に、予
め水溶液を加熱しておくと、ワークタンク内での加熱に
要する時間を節減することができ、効率的である。この
場合、水溶液の温度は、１００℃に近いほど好ましく、
通常、７０〜１００℃、好ましくは８０〜１００℃、特
に好ましくは９０〜１００℃である。加熱装置として
は、例えば、電気畜熱式または瞬間湯沸かし式の装置が
用いられる。

【００２０】ワークタンクの上記攪拌手段としては、例
えば、ワークタンクの蓋に偏心の攪拌軸を貫通させた電
動式スターラーが用いられる。該スターラーの攪拌軸の
先端には、例えば、直径５〜１０ｃｍ程度のプロペラを
設け、５ｒｐｍ以上、好ましくは３００〜５００ｒｐｍ
で回転させる。攪拌時間は、１分間以上、好ましくは５
〜３０分間である。攪拌することによって、樹脂成形体
の表面をまんべんなく界面活性剤で処理することができ
る。また、攪拌すると、粗粉砕された樹脂成形体どうし
がこすれあって、塗膜の剥離を促進したり、樹脂成形体
の凹凸の中に入り込んだ塗膜が水流や摩擦によって剥離
するという効果がある。

【００２１】樹脂成形体及び水溶液の攪拌処理は、加熱
処理と同時に行っても、加熱処理後に行ってもよい。同
時に行った方が、効率的であり、好ましい。ワークタン
クを移動式とした場合、移動方法として、例えば、ベル
トコンベアによる移動、ワークタンクを載置して運搬す
ることのできる台車による移動、ワークタンクをハンド
リングロボットのクランプで把持することによる移動を
挙げることができる。ハンドリングロボットを用いる場
合には、ワークタンクの側面に、把持用突起を設けてお
くとよい。

【００２２】本発明で用いる比重差分離水槽は、上記加
熱処理及び攪拌処理された樹脂成形体を、樹脂と塗膜に
分離させ、これらを別々に回収するために用いられる。
比重差分離水槽は、水で満たされており、ワークタンク
中の樹脂成形体及び水溶液が供給される。水槽の底部に
沈澱した塗膜を巻き上げないように、水溶液をシャワー
状にして供給するとよい。比重差分離水槽中の水の比重
は、樹脂より大きく、塗膜より小さいため、樹脂は上に
浮き、塗膜は下に沈む。水槽の底部を塗膜の収集受け部
とし、水槽の上部に樹脂の排出部を設ける。比重差分離
水槽の形状としては、例えば、漏斗状に、下にいくほど
断面積が小さく、上部から下部までの傾斜を有するよう
にするのが好ましい。水槽の底部に沈む塗膜を効率的に
回収するためである。

【００２３】比重差分離水槽の樹脂の排出部において
は、例えば、メッシュ式の羽または細い棒を小間隔で配
置した羽を有する軸を回転させる樹脂汲み取り装置を用
いて、樹脂のみを収集する。水槽上部の断面積を、例え
ば、楕円形とし、曲率半径の小さな側の一端から、樹脂
成形体及び水溶液を供給し、他端から、樹脂を収集する
ようにすれば、水流を生じさせるための別個の手段を設
けなくても、自然に水流が生じ、何等支障なく樹脂を収
集することができる。水流を生じさせるための手段、例
えば、水の循環装置を設置すれば、より効率的に樹脂を
排出させることができる。ただし、特に電動式水循環装
置等を用いる場合は、水底に沈んでいる塗膜をまき上げ
ない程度の水流とするように注意する。比重差分離水槽
から樹脂と共に排出されるオーバーフロー水は、比重差
分離水槽に戻す。

【００２４】収集した樹脂は、水洗し、その後、遠心分
離機等によって脱水させる。脱水させた樹脂は、乾燥
後、溶融させて押し出し切断し、ペレットとしてリサイ
クル用原料とする。沈澱させた塗膜は、比重差分離水槽
の底部の収集受け部より、電気ポンプ等を用いて水と共
に採取する。フィルターで塗膜を除去した後、水を再び
水槽に投入する。以下、図面をもとに本発明に係る方法
を説明する。

【００２５】

【実施例】実施例１図１は、本発明に係る方法を実施するためのプラントの
一例を示している。樹脂成形体（ポリプロピレン製のバ
ンパー切片）３を粉砕装置１中に投入し、刃２で１０ｍ
ｍ角程度に粗粉砕する。粉砕品４を、ワークタンク５中
に収集した後、ベルトコンベア６によって、１重量％の
界面活性剤入り水溶液（液温１００℃）を供給するため
の液体供給装置７の下にワークタンク５を移動させる。
液体供給装置７から、ワークタンク５に水溶液８を供給
する。その後、ワークタンク５を加熱装置１１上に移動
させて、蓋９及びスターラー１０を取り付け、１５０℃
で２０分間、加熱処理すると同時に、４００ｒｐｍで１
５分間、攪拌処理する。これらの操作によって、粉砕品
４が、樹脂１４と塗膜１５に分離される。

【００２６】攪拌処理後、ワークタンク５内の水溶液を
比重差分離水槽１２に入れる。水槽１２の水１３中で、
塗膜（比重１．８）１５は下に沈み、樹脂（比重０．９
２）１４は上に浮かぶ。水槽１２の下部から、塗膜を含
有する水をポンプ１６で回収し、フィルター１７で塗膜
を回収する。塗膜を除去した水は、シャワー１８を通し
て、水槽１２に供給する。水槽１２中の水１３に浮いた
樹脂１４は、図３に示すような羽４０、ベルト４１、モ
ーター４２を有する樹脂汲み取り装置１９で回収した
後、脱水機２０で脱水する。脱水した樹脂１４は、乾燥
させた後、ベント式押出し成形機２１でペレット２２と
し、樹脂成形体の原料として再利用する。

【００２７】実施例２図２は、ワークタンクを固定式とした場合プラントを採
用した例である。図２中、樹脂成形体（ポリプロピレン
製のバンパー切片）３を樹脂粉砕装置１中に投入し、刃
２で１０ｍｍ角程度に粗粉砕する。粉砕品４は、ワーク
タンク３０中に収集される。同時に、１重量％の界面活
性剤入り水溶液８（液温１００℃）を収容した液体供給
装置７から、ワークタンク３０に水溶液８を供給する。
ワークタンク３０中の粉砕品４及び水溶液８を、加熱装
置３１によって、１５０℃で２０分間、加熱処理した
後、スターラー１０によって、４００ｒｐｍで１５分
間、攪拌する。これらの操作によって、粉砕品４は、樹
脂１４と塗膜１５に分離される。攪拌処理後、ワークタ
ンク３０内の水溶液を比重差分離水槽１２に入れる。こ
れ以降の工程は、上記実施例１と同様であるので、説明
を省略する。

【００２８】

【発明の効果】本発明の方法によれば、樹脂成形体の表
面の塗膜をほぼ１００％近く、除去することができ、樹
脂の再利用を図ることができる。また、本発明の方法
は、安価な汎用装置の組み合わせによって構成すること
ができるので、簡易かつ安価である。さらに、低濃度の
界面活性剤を用いるため、薬品の費用が少なくてすみ、
人体に悪影響を与えるおそれもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る方法で使用する各装置を説明する
ための図である。

【図２】本発明に係る方法中で使用する各装置を説明す
るための図である。

【図３】樹脂汲み取り装置の概略図である。

【符号の説明】

１粉砕装置２刃３樹脂成形体４粉砕品（樹脂成形体）５ワークタンク６ベルトコンベア７液体供給装置８界面活性剤入り水溶液９蓋１０スターラー１１加熱装置１２比重差分離水槽１３水１４樹脂１５塗膜１６ポンプ１７フィルター１８シャワー１９樹脂汲み取り装置２０脱水機２１ベント式押出し成形機２２ペレット３０ワークタンク３１加熱装置４０羽４１ベルト４２モーター

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に塗膜を有する樹脂成形体を粉砕
し、界面活性剤を含有する水溶液と共に、加熱による内
部圧力の増大に耐える強度を備えたワークタンクに収容
し、該ワークタンク内を１０５〜１８０℃に加熱するこ
とにより、該樹脂成形体を樹脂と塗膜に分離することを
特徴とする樹脂成形体の塗膜の分離方法。
【請求項２】前記ワークタンク内の加熱と同時または
加熱後に、前記ワークタンク内を攪拌することを特徴と
する請求項１に記載の樹脂成形体の塗膜の分離方法。
【請求項３】前記界面活性剤を含有する水溶液を前記
ワークタンクに収容する前に、予め７０〜１００℃に加
熱しておくことを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形
体の塗膜の分離方法。
【請求項４】前記請求項１〜３のいずれかの方法で処
理した前記ワークタンク中の樹脂成形体及び水溶液を、
上部の断面が楕円形の比重分離槽の曲率半径の小さな側
の一端から供給し、他端から、樹脂を収集することを特
徴とする樹脂成形体の塗膜の分離方法。