JPH07156149A

JPH07156149A - 塗装膜を有するプラスチック製品の塗装膜分離方法並びに再生処理方法及び装置

Info

Publication number: JPH07156149A
Application number: JP31069093A
Authority: JP
Inventors: Michiaki Yamamoto; 道明山本; Noriaki Hashimoto; 憲明橋本; Takashi Otani; 孝大谷; Shinji Yamamoto; 伸治山本; Koji Oshitani; 孝治忍谷; Kenji Fukushima; 健次福島
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 1993-12-10
Filing date: 1993-12-10
Publication date: 1995-06-20

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は塗装膜を有するプラスチック製品の
塗装膜分離方法並びに再生処理方法及び装置に関し、特
に、塗装膜を容易に剥離して除去し、再生してペレット
化することを特徴とする。【構成】本発明による塗装膜を有するプラスチック製
品の塗装膜分離方法並びに再生処理方法及び装置は、塗
装膜を有するプラスチック製品(1)を粉砕された粉砕物
(1a)が、熱可塑性プラスチック母材の融点又は軟化点を
越えない温度で加熱圧縮摩擦されて塗装膜を剥離される
ようにした構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、塗装膜を有するプラス
チック製品の塗装膜分離方法並びに再生処理方法及び装
置に関し、特に塗装膜を容易に剥離して分離分別し、再
生してペレット化するための新規な改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、塗装膜を有するプラスチック製品
を再生利用する場合、第１従来例として、一般に、塗装
膜を剥離することなく、そのまま破砕機で破砕し、それ
を押出機やプレス成形機等によって再生製品に成形して
利用していた。また、最近、第２従来例として、塗装膜
を剥離除去してから再生利用を図ることが研究されるよ
うになったが、これは、有機溶剤で塗装膜を剥離する方
法であり、具体的には、塗装膜を持ったプレス製品を破
砕し、破砕された粉砕製品を有機塩類等からなる溶剤液
槽に浸漬し、分離機でプラスチックだけを分離取り出
し、さらに水洗、乾燥後、押出成形機でペレット化して
再利用することが、提案されている。さらに、第３従来
例として、塗装膜を持ったプラスチック製品を破砕し、
振動圧縮機で機械的に圧縮し塗装膜を剥がれやすくし、
ピンミルで塗装膜を除去する方法が研究されているもの
の残留塗装膜量が多く、押出機で溶融後、金属製金網で
残留塗膜を除去するなどして再生利用することが研究さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の熱可塑性プラス
チック製品の塗装膜剥離方法は、以上のように構成され
ていたため、次のような課題が存在していた。１．まず、第１従来例では、塗装膜を剥離除去するこ
となく、そのまま再生利用しているため、物性が低下し
たり、塗装膜片が製品表面に浮きでて外観上艷が悪くな
ったりする。そのため、再生品質は低級となり例えば、
公園のペンチ、柵あるいは敷石代わりに用いられるブロ
ック等に用いられる程度であった。２．第２従来例の有機塩類等の溶剤を使用する方法
は、使用済みの溶剤をそのまま処分すると、環境公害を
ひき起こすので、無害化するためのコストが大きくな
り、水洗に用いる水においても、無害化処理が必要であ
り、装置が大型化していた。３．第３従来例の機械的に圧縮し塗装膜を剥がれやす
くする方法は、常温で微少な隙間に塗装したプラスチッ
クを通過させ瞬間的にプラスチック部分に塑性変形を生
じさせて塗膜との界面にずれを起こさせるものである。
従って、多大の力がかかるためプラスチック部分が微粉
化し、その割に塗装膜は剥離できず５０％以上程度残留
する。そのため、押出機で溶融後、さらに残留塗膜を金
属製の金網で濾過する必要があった。また、塗膜とプラ
スチック部分の分離時に微粉化したプラスチックの約１
５％程度の回収が困難となっていた。また、常温での処
理のため、大部分の塗装膜を剥がれやすくするだけで補
助的に衝突を与えて塗膜を剥離させても５０％以上の塗
膜が残留する。この方式は、設備費がかさみ、多大の再
生処理費用を必要としていた。

【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、塗装膜を容易に剥離して除
去し、再生してペレット化するようにした圧縮摩擦によ
る塗装膜を有するプラスチック製品の塗装膜分離方法並
びに再生処理方法及び装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による塗装膜を有
するプラスチック製品の塗装膜分離方法は、熱可塑性プ
ラスチックに熱硬化性プラスチック塗料を塗装された塗
装膜を有するプラスチック製品を粉砕し、粉砕して得ら
れた粉砕物を前記熱可塑性プラスチックの融点または軟
化点を超えない温度に加熱して圧縮摩擦又は摩擦により
塗装膜を剥離する第１工程と、前記第１工程終了後、前
記粉砕物から前記塗装膜を分離分別する第２工程とから
なる方法である。

【０００６】本発明による塗装膜を有するプラスチック
製品の再生処理方法は、熱可塑性プラスチックに熱硬化
性プラスチック塗料を塗装された塗装膜を有するプラス
チック製品を粉砕し、粉砕して得られた粉砕物を前記熱
可塑性プラスチックの融点または軟化点を超えない温度
に加熱して圧縮摩擦又は摩擦により塗装膜を剥離する第
１工程と、前記第１工程終了後、前記粉砕物から前記塗
装膜を分離分別する第２工程と、前記第２工程終了後、
前記塗装膜を分離分別された前記粉砕物を混練溶融し、
混練溶融された前記粉砕物を造粒する第３工程とからな
る方法である。

【０００７】さらに詳細には、前記第１工程において、
前記粉砕物を混練する方法である。

【０００８】さらに詳細には、前記第２工程において、
前記第１工程終了後の前記粉砕物を解砕し、水を加えて
混合撹拌し、遠心分離することにより前記粉砕物から前
記塗装膜を分離分別する方法である。

【０００９】さらに詳細には、前記第２工程において、
前記第１工程終了後の前記粉砕物を静電除去しながらふ
るい分けることにより前記粉砕物から前記塗装膜を分離
分別する方法である。

【００１０】さらに詳細には、混練溶融された前記粉砕
物から残留塗装膜を濾過除去する方法である。

【００１１】本発明による塗装膜を有するプラスチック
製品の塗装膜分離装置は、熱可塑性プラスチックに熱硬
化性プラスチック塗料を塗装された塗装膜を有するプラ
スチック製品を粉砕する粉砕手段と、粉砕された粉砕物
を前記熱可塑性プラスチックの融点または軟化点を超え
ない温度に加熱して圧縮摩擦又は摩擦することにより前
記粉砕物から前記塗装膜を剥離する剥離手段と、前記粉
砕物から剥離された前記塗装膜を分離分別する分離分別
手段とからなる構成である。

【００１２】塗装膜を有するプラスチック製品の塗装膜
分離及び再生処理装置は、熱可塑性プラスチックに熱硬
化性プラスチック塗料を塗装された塗装膜を有するプラ
スチック製品を粉砕する粉砕手段と、粉砕された粉砕物
を前記熱可塑性プラスチックの融点または軟化点を超え
ない温度に加熱して圧縮摩擦又は摩擦することにより前
記粉砕物から前記塗装膜を剥離する剥離手段と、前記粉
砕物から剥離された前記塗装膜を分離分別する分離分別
手段と、前記塗装膜を分離分別された前記粉砕物を混練
溶融する混練溶融手段と、混練溶融された前記粉砕物を
造粒する造粒手段とからなる構成である。

【００１３】本発明による塗装膜を有するプラスチック
製品の再生処理装置は、前記混練溶融手段において、混
練溶融された前記粉砕物から残留塗装膜を濾過除去する
濾過除去手段を設けた構成である。

【００１４】

【作用】本発明による塗装膜を有するプラスチック製品
の塗装膜剥離方法並びに再生処理方法及び装置において
は、熱硬化性プラスチック塗装膜を有する熱可塑性プラ
スチックからなるプラスチック製品は粉砕手段により粉
砕され、塗装膜を有する粉砕物となる。粉砕物は剥離手
段に供給され、剥離手段により熱可塑性プラスチックの
融点または軟化点を超えない温度に加熱されて混練され
ることにより、粉砕物が相互に強制的に擦り合わされ、
熱可塑性プラスチックが溶融することなく粉砕物の表面
が圧縮摩擦又は摩擦され、塗装膜が破砕されながら粉砕
物から剥離される。一般に、熱可塑性プラスチック製品
の塗装は、熱可塑性のプライマ塗料の塗装後、熱硬化性
プラスチック塗料が塗装され、熱処理されている。この
熱処理により、塗装膜は、プライマ塗料が熱可塑性であ
っても熱硬化性の性質を有するようになる。その結果、
この様に構成された塗装膜は、加熱されることにより熱
可塑性プラスチック製品との接着力が低下すると共に、
塗装膜の機械的強度も低下する。この傾向は、加熱温度
の上昇に比例して大きくなる。それゆえ、高温に加熱さ
れた状態で粉砕物が混練されることにより、粉砕物表面
の塗装膜はさらに小さく破砕されながら容易に剥離され
る。粉砕物と剥離された塗装膜との混合物は分離分別手
段に供給され、水を加えられて混合された後遠心分離さ
れる、あるいは静電除去によりふるい分けられて粉砕物
から塗装膜が分離分別される。塗装膜が分離分別された
粉砕物は混練溶融手段に供給されて混練溶融され、造粒
手段を経て押出されることにより、塗装膜を分離したペ
レット状の再生プラスチックとなる。混練溶融手段に濾
過除去手段が設けられることにより、塗装膜を分離分別
された粉砕物に僅かに残留している塗装膜が濾過除去さ
れ、さらに高品質の再生プラスチックが得られる。

【００１５】

【実施例】以下、図面と共に本発明による塗装膜を有す
るプラスチック製品の塗装膜分離方法並びに再生処理方
法及び装置の好適な実施例について詳細に説明する。図
１は、本発明による塗装膜を有するプラスチック製品の
塗装膜分離及び再生処理を示す装置の構成図、図２は他
の実施例の構成図、図３は図２の要部の構成図である。
図１において、符号１で示されるものは１例として自動
車用バンパーを粉砕手段（図示せず）により適当な大き
さに粉砕された塗装膜を有するプラスチック製品（以
下、製品という）である。この製品１は、ポリプロピレ
ン樹脂等からなる熱可塑性プラスチック母材と、その表
面に熱可塑性プライマ塗料を塗装後塗装された熱硬化性
プラスチック塗料からなる塗装膜（図示せず）とからな
る。この製品１を定量供給する定量フィーダ２の下方に
は剥離手段を構成する二軸型の押出機３が設けられ、こ
の押出機３の吐出端には塗装膜分離手段としてのピンミ
ル等の解砕機４が設けられている。この解砕機４には圧
送ブロワ４ａ及び調節タンク４ｂが接続され、この調節
タンク４ｂの下方には水槽５が配設されている。

【００１６】前記水槽５は圧送ポンプ５ｂを介して塗装
膜の分離分別手段としてのハイドロサイクロン６に接続
され、このハイドロサイクロン６の下方にはタンク７が
設けられている。前記ハイドロサイクロン６に設けられ
た搬送管６ａはベルトコンベア型の乾燥機８上に位置
し、この乾燥機８の下方にはフィーダ９を介して混練溶
融手段の押出成形機１０が設けられている。

【００１７】この押出成形機１０には脱気装置１１が設
けられていると共に、その先端には金網（図示せず）を
内蔵した濾過手段であるスクリーンチェンジャ１２及び
ダイス１２ａが設けられており、このダイス１２ａの下
流側には冷却水槽１３を経て造粒手段のペレタイザ１４
が設けられ、このペレタイザ１４から吐出されるペレッ
ト１５はペレット受体１６に貯められるように構成され
ている。

【００１８】次に、前述の構成において、塗装膜の分離
及び再生を行う場合について説明する。なお、前述の二
軸型の押出機３で処理されやすいように製品１は約５〜
６ｍｍ程度に粉砕機（図示せず）で粉砕された粉砕物１
ａが、定量フィーダ２に供給される。本例では、押出機
３は先端を開放状態に構成されており、図示しないシリ
ンダのフィード部で粉砕物１ａは融点をこえない温度に
加熱される。次に、高温に加熱された粉砕物１ａは剪断
圧縮する作用を持たせるように構成されたスクリュ（図
示せず）によって強力に混練されて粉砕物１ａ同士が摩
擦させられ、圧縮摩擦作用によって接着力の低下した製
品１から塗装膜が小さく破砕されながら剥離される。操
業条件は、この母材熱可塑性プラスチックが溶融しない
ように、即ち１６２℃をこえないようにシリンダ温度を
維持することである。この押出機３の先端は解放状態に
され、混練された粉砕物１ａはそのままピンミルのよう
な解砕機４に投入され、剥離しかかった塗装膜が剥離さ
れ、水槽５中に投入されて撹拌機５ａで撹拌され、熱可
塑性プラスチックと塗装膜と水とが混合される。

【００１９】次に、ハイドロサイクロン６に供給された
混合物は液体内で遠心分離され、比重差により比重の大
きい塗装膜は下部に、比重の小さい熱可塑性プラスチッ
クは上部に分離される。塗装膜は、水より重いので沈
み、下部から排出されタンク７に溜められて除去され
る。水より軽い熱可塑性プラスチックは上部から搬送管
６ａにより取りだされ、乾燥機８で連続的に乾燥されて
フィーダ９に供給される。その後、押出成形機１０で加
熱混練溶融された後、押出成形機１０の先端に設けられ
た濾過手段であるスクリーンチェンジャ１２の金網によ
り溶融した熱可塑性プラスチック中に残留している塗装
膜が除去される。なお、熱可塑性プラスチックに残存す
る余分な水分や揮発分は、脱気装置１１により除去され
る。この押出成形機１０の先端に設けたダイス１２ａか
ら溶融された熱可塑性プラスチックが紐状のストランド
１２ｂとして押し出され、直ちに冷却水槽１３中に通さ
れ、水を切られた後、ペレタイザ１４によりペレット１
５化される。

【００２０】

【実験例】代表的な運転条件として、塗装膜剥離用の口
径３０ｍｍの二軸押出機において、シリンダの温度設定
を１３０℃、スクリュの回転数を２８０ｒｐｍ、処理量
を４０Ｋｇ／ｈとした。プラスチック製品の塗装膜の重
量比率は、１.８％であった。塗装膜剥離用二軸押出機
及びピンミルで処理後、ハイドロサイクロンで比重分離
することにより残留塗装膜は、０.４％〜０.５％程度に
なった。スクリュ配列は、樹脂を溶融させないようにし
て１３０℃程度になった樹脂に摩擦力が働くような形状
とした。本例では、供給部をフルフライト構成にし、計
量部すなわち混練分をニーディングディスク（ニーダ）
を組み合わせたスクリュ構成とした。図２及び図３で示
す他の実施例では、塗装膜の分離分別手段として静電気
除去機能を有するイオンシャワー装置２０及び振動ふる
い２１を用いた構成としている。すなわち、図２及び図
３で示すように、押出機３の下流側には搬送部２２を介
して塗装膜の分離分別手段であるイオンシャワー装置２
０を装備された振動ふるい２１が設けられ、剥離手段の
二軸型押出機中で混練される際に摩擦により発生した静
電気により剥離後も接着状態にある塗装膜をイオンシャ
ワー中を通過させて静電気を除去することにより分離
し、この振動ふるい２１でふるわれて分離された粉状の
塗装膜７ａがタンク７に貯められる。

【００２１】この振動ふるい２１でふるわれて塗装膜７
ａを分離された熱可塑性プラスチックは、搬送管２３と
圧送ブロワ４ａとを介して貯留槽２４に貯められ、この
貯留槽２４から押出成形機１０に送られ、前述の図１の
構成と同様に成形される。また、前記イオンシャワー装
置２０は、図３に示されるように、周知のイオン化部２
０ａとフィルタ２０ｂ及びブロワ２０ｃとから構成さ
れ、振動ふるい２１内にイオンを供給して粉状の熱可塑
性プラスチック及び塗装膜の静電気を除去し、両者の分
離を容易化している。なお、図１と同一部分には同一符
号を付し、その説明は省略している。また、前記塗装膜
を有するプラスチック製品１の粉砕物１ａが予め加熱さ
れて押出機３に供給されることにより、剥離効果がより
一層向上させられる。以上の実施例において、剥離手段
として二軸型の押出機３が記述されているが、同等の機
能を有するスクリュウ式の混練機あるいは単軸型の押出
機で構成されてもよい。混練溶融手段の押出成形機１０
についても、同等の機能を有する単軸型あるいは二軸型
のどちらで構成されてもよい。また、図２で示される実
施例において、押出機３の吐出端に解砕機４を設けて構
成されてもよい。この様に構成されることにより、押出
機３から吐出された粉砕物１ａが解砕され、後工程の振
動ふるい２１における分離分別操作がより効果的に行わ
れる。

【００２２】

【発明の効果】本発明による塗装膜を有するプラスチッ
ク製品の塗装膜分離方法並びに再生方法及び装置は、以
上のように構成されているため、次のような効果を得る
ことができる。すなわち、押出機で連続的に処理しやす
いように粉砕された塗装膜を有する熱可塑性プラスチッ
クが、その融点または軟化点を超えない温度に加熱され
ることにより、塗装膜の接着力が低下し、簡単に剥離さ
れる。その後、熱可塑性プラスチックと塗装膜とを分離
分別手段で分離分別されることにより、塗装膜を容易に
除去することができる。しかも、剥離及び分離分別工程
が機械的に行われ、溶剤などが使用されないため二次公
害を発生させることがない。従って、従来機器で構成さ
れる装置コストも安価であり、剥離及び分離分別処理コ
ストも十分に採算に合う方法及び装置を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による塗装膜を有するプラスチック製品
の塗装膜分離方法並びに再生処理を示す装置の構成図で
ある。

【図２】図１の他の実施例を示す構成図である。

【図３】図２の要部を示す構成図である。

【符号の説明】

１塗装膜を有するプラスチック製品１ａ粉砕物３押出機（剥離手段）４ピンミル（塗装膜分離手段）６ハイドロサイクロン（塗装膜分離分別手段）１０押出成形機１２濾過手段（金網を有するスクリーンチェンジ
ャ）２０イオンシャワー装置（塗装膜分離手段）２１振動ふるい（塗装膜分離分別手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２９Ｋ 105:26 (72)発明者山本伸治広島県広島市安芸区船越南１丁目６番１号株式会社日本製鋼所内 (72)発明者忍谷孝治広島県広島市安芸区船越南１丁目６番１号株式会社日本製鋼所内 (72)発明者福島健次広島県広島市安芸区船越南１丁目６番１号株式会社日本製鋼所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性プラスチックに熱硬化性プラス
チック塗料を塗装された塗装膜を有するプラスチック製
品(1)を粉砕し、粉砕して得られた粉砕物(1a)を前記熱
可塑性プラスチックの融点または軟化点を超えない温度
に加熱して圧縮摩擦又は摩擦により塗装膜を剥離する第
１工程と、前記第１工程終了後、前記粉砕物(1a)から前
記塗装膜を分離分別する第２工程とからなることを特徴
とする塗装膜を有するプラスチック製品の塗装膜分離方
法。
【請求項２】熱可塑性プラスチックに熱硬化性プラス
チック塗料を塗装された塗装膜を有するプラスチック製
品(1)を粉砕し、粉砕して得られた粉砕物(1a)を前記熱
可塑性プラスチックの融点または軟化点を超えない温度
に加熱して圧縮摩擦又は摩擦により塗装膜を剥離する第
１工程と、前記第１工程終了後、前記粉砕物(1a)から前
記塗装膜を分離分別する第２工程と、前記第２工程終了
後、前記塗装膜を分離分別された前記粉砕物(1a)を混練
溶融し、混練溶融された前記粉砕物(1a)を造粒する第３
工程とからなることを特徴とする塗装膜を有するプラス
チック製品の再生処理方法。
【請求項３】前記第１工程において、前記粉砕物(1a)
を混練することを特徴とする請求項１に記載された塗装
膜を有するプラスチック製品の塗装膜分離方法または請
求項２に記載された塗装膜を有するプラスチック製品の
再生処理方法。
【請求項４】前記第２工程において、前記第１工程終
了後の前記粉砕物(1a)を解砕し、水を加えて混合撹拌
し、遠心分離することにより前記粉砕物(1a)から前記塗
装膜を分離分別することを特徴とする請求項１に記載さ
れた塗装膜を有するプラスチック製品の塗装膜分離方法
または請求項２に記載された塗装膜を有するプラスチッ
ク製品の再生処理方法。
【請求項５】前記第２工程において、前記第１工程終
了後の前記粉砕物(1a)を静電除去しながらふるい分ける
ことにより前記粉砕物(1a)から前記塗装膜を分離分別す
ることを特徴とする請求項１に記載された塗装膜を有す
るプラスチック製品の塗装膜分離方法または請求項２に
記載された塗装膜を有するプラスチック製品の再生処理
方法。
【請求項６】混練溶融された前記粉砕物(1a)から残留
塗装膜を濾過除去することを特徴とする請求項２ないし
５のいずれかに記載された塗装膜を有するプラスチック
製品の再生処理方法。
【請求項７】熱可塑性プラスチックに熱硬化性プラス
チック塗料を塗装された塗装膜を有するプラスチック製
品(1)を粉砕する粉砕手段と、粉砕された粉砕物(1a)を
前記熱可塑性プラスチックの融点または軟化点を超えな
い温度に加熱して圧縮摩擦又は摩擦することにより前記
粉砕物(1a)から前記塗装膜を剥離する剥離手段(3)と、
前記粉砕物(1a)から剥離された前記塗装膜を分離分別す
る分離分別手段(6)とから構成されることを特徴とする
塗装膜を有するプラスチック製品の塗装膜分離装置。
【請求項８】熱可塑性プラスチックに熱硬化性プラス
チック塗料を塗装された塗装膜を有するプラスチック製
品(1)を粉砕する粉砕手段と、粉砕された粉砕物(1a)を
前記熱可塑性プラスチックの融点または軟化点を超えな
い温度に加熱して圧縮摩擦又は摩擦することにより前記
粉砕物(1a)から前記塗装膜を剥離する剥離手段(3)と、
前記粉砕物(1a)から剥離された前記塗装膜を分離分別す
る分離分別手段(6)と、前記塗装膜を分離分別された前
記粉砕物(1a)を混練溶融する混練溶融手段(10)と、混練
溶融された前記粉砕物(1a)を造粒する造粒手段(14)とか
ら構成されることを特徴とする塗装膜を有するプラスチ
ック製品の塗装膜分離及び再生処理装置。
【請求項９】請求項８における前記混練溶融手段(10)
において、混練溶融された前記粉砕物(1a)から残留塗装
膜を濾過除去する濾過除去手段(12)を設けたことを特徴
とする塗装膜を有するプラスチック製品の再生処理装
置。