JP3530995B2 - 発泡ポリスチレンのリサイクル方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発泡ポリスチレン
を減容化する方法、および発泡ポリスチレンを減容化し
て再利用に供するリサイクル方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、材料の物理的性質の低下が比較的
小さいと考えられる溶解による発泡ポリスチレン廃棄物
の回収方法が研究されている。発泡ポリスチレンの溶解
に用いる溶剤として最も一般的なものは、柑橘系植物精
油であるｄ−リモネンである。ｄ−リモネンを用いた従
来のリサイクル方法を図８に示す。

【０００３】ｄ−リモネンは、発泡ポリスチレンの溶解
性に優れている。しかしながら、これは、柑橘臭が強い
等の作業環境上の問題を有し、天然物であることから分
解し易く安定性に欠ける等の難点を有している。

【０００４】また、溶剤とポリスチレンを分離するに
は、蒸留による方法が一般的であるが、蒸留時の加熱に
より再生ポリスチレンが物理的性質の低下を来たす恐れ
がある。

【０００５】また、特開平９−２５３５８号公報には発
泡ポリスチレンの溶解溶剤としてグリコールエーテル系
化合物を用いる発泡ポリスチレンのリサイクル方法が提
案されている。この方法では、ポリスチレンの溶解液か
らポリスチレンを析出させるのに水を用いている。しか
し、この公報には水のリサイクルについては何ら記述が
ない。さらに、析出後に残留している水はｄ−リモネン
と同様に蒸留によって分離しているが、水の蒸留は大き
なエネルギーを要しはなはだ不利である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、発泡ポリス
チレンの溶解に用いる溶剤を変えることにより上記諸問
題を解決することができる発泡ポリスチレン廃棄物のリ
サイクル方法を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成すべく工夫されたものである。

【０００８】本発明による発泡ポリスチレンのリサイク
ル方法は、発泡ポリスチレンをグリコールエーテル酢酸
エステル系化合物、グリコールエーテル系化合物、アセ
チルアセトン（ＣＨ_３ＣＯＣＨ_２ ＣＯＣＨ_３ ）、炭
酸ジエチル（［Ｃ_２ Ｈ_５ Ｏ］_２ ＣＯ）およびオル
トギ酸エチル（ＨＣ［ＯＣ_２ Ｈ_５ ］_３ ）よりなる
群から選ばれた溶解溶剤に溶解し、この溶液に析出剤と
して低級アルコール類を加えてポリスチレンを析出さ
せ、ポリスチレン析出物を上記溶剤と析出剤からなる混
合液から分離して再利用に供し、残った混合液を蒸留に
より上記溶剤と析出剤に分離し、これらをそれぞれ再利
用に供することを特徴とする方法である。

【０００９】上記グリコールエーテル酢酸エステル系化
合物としては、エチレングリコールモノメチルエーテル
酢酸エステル（ＣＨ₃ ＣＯ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＯＣＨ₃ ）、
エチレングリコールモノエチルエーテル酢酸エステル
（ＣＨ₃ ＣＯ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＯＣ₂ Ｈ₅ ）、エチレング
リコールモノｎ−ブチルエーテル酢酸エステル（ＣＨ₃
ＣＯ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＯＣ₄ Ｈ₉ ）、ジエチレングリコー
ルモノエチルエーテル酢酸エステル（ＣＨ₃ ＣＯ₂ ＣＨ
₂ ＣＨ₂ ＯＣＨ₂ ＣＨ₂ ＯＣ₂ Ｈ₅ ）およびジエチレン
グリコールモノｎ−ブチルエーテル酢酸エステル（ＣＨ
₃ ＣＯ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＯＣＨ₂ ＣＨ₂ ＯＣ₄ Ｈ₉ ）が例
示される。

【００１０】グリコールエーテル系化合物としては、エ
チレングリコールジメチルエーテル（ＣＨ₃ ＯＣＨ₂ Ｃ
Ｈ₂ ＯＣＨ₃ ）、エチレングリコールジエチルエーテル
（Ｃ₂ Ｈ₅ ＯＣＨ₂ ＣＨ₂ ＯＣ₂ Ｈ₅ ）、ジエチレング
リコールジメチルエーテル（ＣＨ₃ ＯＣＨ₂ ＣＨ₂ ＯＣ
Ｈ₂ ＣＨ2 ＯＣＨ3 ）、ジエチレングリコールジエチル
エーテル（Ｃ₂ Ｈ₅ ＯＣＨ₂ ＣＨ₂ ＯＣＨ₂ ＣＨ₂ ＯＣ
₂ Ｈ₅ ）、ジエチレングリコールジｎ−ブチルエーテル
（Ｃ₄ Ｈ₉ ＯＣＨ₂ ＣＨ₂ ＯＣＨ₂ ＣＨ₂ ＯＣ₄ Ｈ₉ ）
が例示される。

【００１１】上記析出剤としては、メタノール、エタノ
ール、ｎ−プロパノール、ｉｓｏプロパノール、ｎ−ブ
タノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｉｓｏ−ブタノール、
ｎ−アミルアルコール、ｔｅｒｔ−アミルアルコール、
ｎ−ヘキサノール、ｓｅｃ−ヘキサノールなどの低級ア
ルコールが単独で、または２以上の組合せで使用され
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明方法を図１に示す。発泡ポ
リスチレン廃棄物を必要に応じて粉砕し、溶解槽で溶解
溶剤に溶解させる。発泡ポリスチレン廃棄物に付着して
いた不純物を溶解後の濾過により除去した後、ポリスチ
レン溶液に析出剤を加えることによりポリスチレンを析
出させる。ついで、ポリスチレン析出物を上記溶剤と析
出剤からなる混合液から分離する。ポリスチレンは再利
用に供され、残った混合液は蒸留により溶解溶剤と析出
剤に分離されてそれぞれ再利用に供される。

【００１３】溶解溶剤中のポリスチレンの濃度と動粘度
の関係を図２および図３に示す。図２中、ＥＧＥｔＡｃ
はエチレングリコールモノエチルエーテル酢酸エステル
を意味し、図３中、ＥＧＥｔ２はエチレングリコールジ
エチルエーテルを意味する。いずれにおいても、ポリス
チレンの濃度は１５〜４０重量％にすることが好まし
い。濃度が４０重量％を超えると操作性が悪くなる場合
がある。

【００１４】また、図４に発泡ポリスチレン溶解時の溶
解溶剤の揮発率を示す。図中、ＥＧＥｔＡｃはエチレン
グリコールモノエチルエーテル酢酸エステル、ＥＧＭｅ
Ａｃはエチレングリコールモノメチルエーテル酢酸エス
テル、ＥＧｎ−ＢｕＡｃはエチレングリコールモノｎ−
ブチルエーテル酢酸エステル、ＥＧ２ＥｔＡｃはジエチ
レングリコールモノエチルエーテル酢酸エステル、ＥＧ
２ｎ−ＢｕＡｃはジエチレングリコールモノｎ−ブチル
エーテル酢酸エステルをそれぞれ意味する。これらの揮
発率は、ｄ−リモネンのそれと比較してそれほど大差は
なく問題はない。

【００１５】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明の範囲は以下の実施例に限定されるも
のではない。

【００１６】実施例１ 発泡ポリスチレン５ｇを粉砕し、エチレングリコールモ
ノエチルエーテル酢酸エステル２５ｇの入った１００ｍ
ｌのビーカーに粉砕物を逐次投入し、自然溶解させた
（濃度１６．７重量％）。発泡ポリスチレンは８分間で
完全に溶解した。この時の減容化率は１／１６であり、
溶液の動粘度は１７０ｍＰａ・ｓであった。このポリス
チレン溶液にメタノールを２０ｇ投入し、溶液を攪拌し
たところ、ポリスチレンが析出した。ついで、ポリスチ
レン析出物をペーパーフィルタで濾過することによっ
て、ポリスチレン析出物をエチレングリコールモノエチ
ルエーテル酢酸エステルとメタノールからなる混合液か
ら分離した。ポリスチレンは再利用に供され、残った混
合液は蒸留によりグリコールエーテル酢酸エステル系化
合物と低級アルコール類に分離されてそれぞれ再利用に
供された。

【００１７】比較例１ 溶解溶剤としてｄ−リモネン２５ｇを用いた点を除い
て、実施例１と同じ操作を行った。ただし、発泡ポリス
チレンの溶解時間は１７分間であった。析出物はドロド
ロの状態でありペーパーフィルタでは濾過できなかっ
た。

【００１８】実施例２ 発泡ポリスチレン５ｇを各種溶解溶剤２５ｇに投入し、
溶解時間を測定した。その結果を図５に示す。図中、Ｅ
ＧＭｅＡｃ、ＥＧＥｔＡｃ、ＥＧｎ−ＢｕＡｃ、ＥＧ２
ＥｔＡｃおよびＥＧ２ｎ−ＢｕＡｃはそれぞれ前記の化
合物である。グリコールエーテル酢酸エステル系化合物
は、ｄ−リモネンより１．３〜２．１倍速く発泡ポリス
チレンを溶解した。

【００１９】実施例３ 溶解溶剤として、アセチルアセトン、炭酸ジエチルまた
はオルトギ酸エチルをそれぞれ２５ｇ用いた点を除いて
実施例２と同じ操作を行って、溶解時間を測定した。そ
の結果をｄ−リモネンと比較して図６に示す。どの溶剤
もｄ−リモネンより速く発泡ポリスチレンを溶解した。

【００２０】実施例４ 溶解溶剤として、エチレングリコールジメチルエーテ
ル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレン
グリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジ
エチルエーテルまたはジエチレングリコールジｎ−ブチ
ルエーテルをそれぞれ２５ｇ用いた点を除いて実施例２
と同じ操作を行って、溶解時間を測定した。その結果を
ｄ−リモネンと比較して図７に示す。図中、ＥＧＭｅ２
はエチレングリコールジメチルエーテル、ＥＧＥｔ２は
エチレングリコールジエチルエーテルは、ＥＧ２Ｍｅ２
はジエチレングリコールジメチルエーテルは、ＥＧ２Ｅ
ｔ２はジエチレングリコールジエチルエーテルは、ＥＧ
２ｎ−Ｂｕ２はジエチレングリコールジｎ−ブチルエー
テルをそれぞれ意味する。グリコールエーテル系化合物
は、ｄ−リモネンより１．０〜２．８倍速く発泡ポリス
チレンを溶解した。

【００２１】なお、エチレングリコールジメチルエーテ
ルの場合、溶液の動粘度は１５０ｍＰａ・ｓであった。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、溶解溶剤として特定の
有機溶剤を用いるので、ｄ−リモネンを用いる方法のよ
うな作業環境上の問題を生じることがなく、発泡ポリス
チレンを溶剤に容易に且つ安定的に溶解して減容化させ
ることができ、しかも、溶剤の単価がｄ−リモネンより
安価であるためランニングコストが安くつく。

【００２３】また、本発明による発泡ポリスチレン廃棄
物のリサイクル方法は、発泡ポリスチレン廃棄物を溶解
溶剤に溶解してなる溶液に析出剤として低級アルコール
類を加えるので、溶解液からポリスチレンを容易に分離
できる上に、析出剤として水を用いる方法に比べ経済的
である。しかも、溶剤とポリスチレンを分離するのに蒸
留を必要としないので、蒸留時の加熱により再生ポリス
チレンが物理的性質の低下を来たす恐れがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による発泡ポリスチレンのリサイクル
方法を示すフローシートである。

【図２】 ＥＧＥｔＡｃ（エチレングリコールモノエチ
ルエーテル酢酸エステル）中のポリスチレンの濃度と動
粘度の関係を示すグラフである。

【図３】 ＥＧＥｔ２（エチレングリコールジエチルエ
ーテル）中のポリスチレンの濃度と動粘度の関係を示す
グラフである。

【図４】 各種溶解溶剤と揮発率の関係を示すグラフで
ある。

【図５】 各種溶解溶剤と溶解時間の関係を示すグラフ
である。

【図６】 各種溶解溶剤と溶解時間の関係を示すグラフ
である。

【図７】 各種溶解溶剤と溶解時間の関係を示すグラフ
である。

【図８】 従来の発泡ポリスチレンのリサイクル方法を
示したフローシートである。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発泡ポリスチレンをグリコールエーテル
   酢酸エステル系化合物、グリコールエーテル系化合物、
   アセチルアセトン、炭酸ジエチルおよびオルトギ酸エチ
   ルよりなる群から選ばれた溶解溶剤に溶解し、この溶液
   に析出剤として低級アルコール類を加えてポリスチレン
   を析出させ、ポリスチレン析出物を上記溶剤と析出剤か
   らなる混合液から分離して再利用に供し、残った混合液
   を蒸留により上記溶剤と析出剤に分離し、これらをそれ
   ぞれ再利用に供することを特徴とする発泡ポリスチレン
   のリサイクル方法。
2. 【請求項２】 グリコールエーテル酢酸エステル系化合
   物が、エチレングリコールモノメチルエーテル酢酸エス
   テル、エチレングリコールモノエチルエーテル酢酸エス
   テル、エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル酢酸
   エステル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル酢
   酸エステルまたはジエチレングリコールモノｎ−ブチル
   エーテル酢酸エステルである請求項１記載のリサイクル
   方法。
3. 【請求項３】 グリコールエーテル系化合物が、エチレ
   ングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジ
   エチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテ
   ル、ジエチレングリコールジエチルエーテルまたはジエ
   チレングリコールジｎ−ブチルエーテルである請求項１
   記載のリサイクル方法。
4. 【請求項４】 低級アルコール類が、メタノール、エタ
   ノール、ｎ−プロパノール、ｉｓｏプロパノール、ｎ−
   ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｉｓｏ−ブタノー
   ル、ｎ−アミルアルコール、ｔｅｒｔ−アミルアルコー
   ル、ｎ−ヘキサノールまたはｓｅｃ−ヘキサノールであ
   る請求項１記載のリサイクル方法。