JPH09278930A - 再生プラスチック原料とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱可塑性プラスチックを構成材とする廃棄物
を原料とし、しかも、繊維が均一に分散して、品質が均
一なプラスチック成形品を容易に得られる再生プラスチ
ック原料およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 熱可塑性プラスチックを構成材とする廃
棄物を、前記熱可塑性プラスチックが溶解可能な溶剤に
溶解させて熱可塑性プラスチック溶液にする廃棄物溶解
工程と、前記熱可塑性プラスチック溶液から不溶物を除
去する不溶物除去工程と、前記不溶物が除去された後の
溶液に繊維物を加えて攪拌し、前記溶液中に繊維を均一
に分散させる繊維分散工程と、前記繊維が分散した溶液
から溶剤を除去して、繊維の分散したフレーク状の再生
プラスチック原料を回収する再生プラスチック原料回収
工程とよりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、再生プラスチッ
ク原料およびその製造方法に関し、特には熱可塑性プラ
スチックを構成材とする廃棄物から得られた再生プラス
チック原料およびその製造方法に関する

【０００２】

【従来の技術】従来、プラスチック成形品は、ペレット
状の熱可塑性プラスチック原料を、射出成形機や押出成
形機等内で溶融させて、型内に射出あるいは押出し、該
型内で冷却固化させることにより成形されることが多
い。その際、高い強度や剛性が求められるプラスチック
成形品については、前記ペレット状の熱可塑性プラスチ
ックとガラス繊維等の繊維を混合させた原料を成形機内
に投入して、繊維を分散させたプラスチックで成形品を
形成することがなされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記ペレット
と繊維が混合された原料は、ペレットと繊維が大きさや
重さの違い等によって、均一に混合分散し難く、得られ
る成形品の強度や剛性が均一化し難い問題がある。ま
た、前記のようにして成形されたプラスチック成形品に
対して、近年、その廃棄物の処理が問題となっており、
省資源の点からも再利用が強く求められている。さら
に、金属等を含むプラスチック成形品の廃棄物について
は、その処理の問題がさらに大きい。

【０００４】この発明は、前記の点に鑑みてなされたも
ので、熱可塑性プラスチックを構成材とする廃棄物を原
料とし、しかも、繊維が均一に分散して、品質が均一な
成形品を容易に得られる再生プラスチック原料およびそ
の製造方法を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】ここで提案する再生プラ
スチック原料の発明は、熱可塑性プラスチックを構成材
とする廃棄物から得られた再生プラスチック原料であっ
て、フレーク状の熱可塑性プラスチック内に繊維が分散
含有していることを特徴とする。

【０００６】また、前記再生プラスチック原料を製造す
る方法の発明については、熱可塑性プラスチックを構成
材とする廃棄物を、前記熱可塑性プラスチックが溶解可
能な溶剤に溶解させて熱可塑性プラスチック溶液とする
廃棄物溶解工程と、前記熱可塑性プラスチック溶液から
不溶物を除去する不溶物除去工程と、前記不溶物が除去
された後の溶液に繊維物を加えて攪拌し、前記溶液中に
繊維を均一に分散させる繊維分散工程と、前記繊維が分
散した溶液から溶剤を除去して、前記繊維が分散したフ
レーク状の再生プラスチック原料を回収する再生プラス
チック原料回収工程とを含むことを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下添付の図面に従ってこの発明
を詳細に説明する。図１はこの発明の再生プラスチック
原料の概略図、図２はこの発明の製造方法の工程図、図
３はこの発明の製造方法の一例に用いられる装置のブロ
ック図である。

【０００８】図１に示すこの発明の再生プラスチック原
料１０は、熱可塑性プラスチックを構成材とする廃棄物
から得られたもので、フレーク状の熱可塑性プラスチッ
ク１１内に繊維１２が分散含有している。

【０００９】フレーク状の熱可塑性プラスチック１１
は、廃棄物を構成していた熱可塑性プラスチックからな
るもので、ポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレ
フィンプラスチック、あるいはポリ塩化ビニル等からな
る。なお、フレーク状の意味は、小さい塊状のものを言
い、薄い片状のものや、粒状のもの等を含み、通常、２
〜５ｍｍ程度の大きさからなる。

【００１０】繊維１２は、この再生プラスチック原料１
０から成形されるプラスチック成形品の強度や剛性を高
めるためのもので、前記フレーク状の熱可塑性プラスチ
ック１１内に分散している。この繊維１２としては、再
生プラスチック原料１０から成形されるプラスチック成
形品に求められる強度や剛性、あるいそのプラスチック
成形品の成形手段等に応じて適宜のものが用いられる。
たとえば、布（シート）や不織布を構成する繊維、ガラ
ス繊維、金属繊維、炭素繊維等が挙げられる。また、繊
維１２の分散程度は、この再生プラスチック原料１０か
ら成形されるプラスチック成形品に求められる強度や剛
性等が高い程密にされる。

【００１１】このようにしてなる再生プラスチック原料
１０は、プラスチックの廃棄物を原料とするものである
ため、廃棄物のリサイクルに役立つのみならず、経済的
である。また、この再生プラスチック原料１０は、射出
成形や押出成形等、種々のプラスチック成形法によって
所望のプラスチック成形品にされるため、汎用性が高い
ものである。しかも、その成形時、再生プラスチック原
料１０を構成するフレーク状の熱可塑性プラスチック１
１中には、あらかじめ繊維１２が分散しているため、別
の繊維をこの再生プラスチック原料１０と混合させる必
要がなく、成形作業が簡単である。

【００１２】さらに、前記フレーク状の熱可塑性プラス
チック１１中にあらかじめ繊維が分散しているため、繊
維１２と熱可塑性プラスチック１１の不均一な分散を生
じ難く、均一な品質のプラスチック成形品が得られる。

【００１３】次に、前記再生プラスチック原料の製造方
法について説明する。この発明の再生プラスチック原料
の製造方法は、図２に示すように、廃棄物溶解工程、不
溶物除去工程、繊維分散工程および再生プラスチック原
料回収工程を含むものである。図３はその製造装置の一
例のブロック図である。

【００１４】まず、廃棄物溶解工程では、図３に示すよ
うに、ポリ塩化ビニルや、ポリエチレン等の熱可塑性プ
ラスチックを構成材とするプラスチック廃棄物を、溶剤
の収容された分離溶解槽２１内に投入し、前記溶剤と接
触させて廃棄物中の熱可塑性プラスチックを溶解する。

【００１５】前記プラスチック廃棄物は、自動車のモー
ルや、内装部材等のように金属製の芯材や、その他プラ
スチック以外のものを含むものであってもよい。また、
その廃棄物は大型の場合、あらかじめ適当に切断あるい
は粉砕しておくのが効率的である。

【００１６】分離溶解槽２１は、上部に廃棄物投入用口
が形成されている。また、この分離溶解槽２１には攪拌
手段を設けて、溶剤と廃棄物との接触がより効率的にな
されるようにするのが好ましい。前記分離溶解槽２１に
収容される溶剤は、廃棄物を構成するプラスチックを溶
かすことのできるものが適宜選択される。たとえば、ト
ルエン、キシレン、シクロヘキサン、トリクレン、パー
クロルエチレン、ｎ−ヘキサン、メチルエチルケトン、
メチルイソブチルケトン、フタル酸ジオクチルなどが、
単独または混合して用いられる。

【００１７】前記、溶剤と接触した廃棄物は、廃棄物中
のプラスチックが溶剤に溶解して熱可塑性プラスチック
溶液となり、廃棄物中の金属等の溶剤不溶物と分離され
る。その際、溶剤および廃棄物を、分離溶解槽２１に設
けた攪拌手段で攪拌すれば、より効率的に廃棄物中のプ
ラスチックを溶解させることができる。なお、不溶物が
金属のように熱可塑性プラスチック溶液より比重の大き
いものにあっては、不溶物は自重により分離溶解槽２１
の底部に沈降し、自然に熱可塑性プラスチック溶液から
分離する。また、その場合に前記溶剤と廃棄物の攪拌を
行っているならば、廃棄物中のプラスチックが溶剤に溶
解した時点で、攪拌を停止して不溶物の沈降を助けるの
が好ましい。

【００１８】続く不溶物除去工程では、前記熱可塑性プ
ラスチック溶液のみを取り出す。その取り出しは、前記
不溶物が沈降した上澄液をポンプで吸引することにより
行ったり、あるいは、前記分離溶解槽２１に溶液取り出
し口を設け、その溶液取り出し口に取り付けた金網等の
フイルターを介して熱可塑性プラスチック溶液を吸引す
ることにより行う。なお、前記分離溶解槽２１に残った
金属等の不溶物は、適宜時点で分離溶解槽２１から回収
され、不溶物の材質に応じて再利用される。

【００１９】前記不溶物が分離された熱可塑性プラスチ
ック溶液は、溶剤の割合が高いため、濃縮槽（蒸留槽）
２２に送られて加熱により溶剤の一部蒸発が行われ、熱
可塑性プラスチック溶液の粘度調節がなされる。この粘
度調節によって、熱可塑性プラスチック溶液は、次の繊
維分散工程で繊維が分散容易な粘度になる。また、蒸発
した溶剤蒸気はコンデンサー３１に送られて冷却により
液体に戻された後、溶剤タンク３２に送られ、さらに前
記分離溶解槽２１に戻される。

【００２０】次いで、前記濃縮された熱可塑性プラスチ
ック溶液に対し、その溶液内に繊維を均一に分散する繊
維分散工程を行う。この工程では、前記濃縮熱可塑性プ
ラスチック溶液が、濃縮装置２２から繊維分散および溶
剤分離装置２３にポンプ等で送られ、繊維の分散がなさ
れる。

【００２１】前記繊維分散および溶剤分離装置２３には
モータ等により高速回転する回転べら（攪拌羽根）が設
けられ、また、装置２３内を減圧にする減圧装置が接続
されて、前記コンデンサー３１に連結されている。

【００２２】そして、前記繊維分散および溶剤分離装置
２３内に繊維状物が投入され、前記装置２３内の回転べ
ら（攪拌羽根）によって濃縮熱可塑性プラスチック溶液
と混合される。

【００２３】前記繊維状物としては、糸状のもの、布状
（シート状）の織布、不織布、あるいはマット状にされ
たもの等が適宜の寸法とされて用いられる。また、繊維
状物の素材は、天然繊維、合成繊維、ガラス繊維、金属
繊維等種々のものが用いられる。なお、あらかじめバラ
バラに分離した繊維以外のもの、たとえば、布、不織
布、マット等にあっても前記回転べら（回転羽根）によ
って切断され、あるいは繊維がほぐされるため、濃縮熱
可塑性プラスチック溶液とともに混合されて均一に分散
する。しかも、濃縮熱可塑性プラスチック溶液内に一旦
均一に分散した繊維は、濃縮熱可塑性プラスチック溶液
の粘性によって、濃縮熱可塑性プラスチック溶液から浮
上あるいは沈降しにくく、分散状態が保たれる。

【００２４】また、前記繊維の分散と並行して繊維分散
および溶剤分離装置２３内が減圧されて、前記濃縮熱可
塑性プラスチック溶液中から溶剤が蒸気として徐々に除
去される。その溶剤蒸気はコンデンサー３１に送られて
液体とされ、さらに溶剤タンク３２を経て分離溶解槽２
１に戻される。

【００２５】前記回転べら（攪拌羽根）は、繊維の分散
中および溶剤除去中も回転が続けられ、溶剤が殆ど除去
された再生プラスチックをフレーク状に切断して再生プ
ラスチック原料とする。その後、前記回転べら（攪拌羽
根）の回転を止め、前記繊維分散および溶剤分離装置２
３からフレーク状の再生プラスチック原料を取り出す、
再生プラスチック原料回収工程を行う。

【００２６】このようにして得られた再生プラスチック
原料は、図１に示したとおり、フレーク状の熱可塑性プ
ラスチック１１内に繊維１２が均一に分散しており、そ
のまま、射出成形や押し出し成形の原料として使用さ
れ、しかも得られた成形品は、前記繊維１２が均一に分
散していて、品質が均一なものとなる。なお、再生プラ
スチック原料の用途等によっては、前記繊維分散工程に
おいて、紫外線吸収剤や、着色剤、あるいは他のプラス
チック等を繊維分散および溶剤分離装置２３内に投入し
て濃縮熱可塑性プラスチックと混合してもよい。

【００２７】

【実施例】以下に、前記装置を用いて再生プラスチック
原料を製造する具体的実施例について示す。 ・実施例１ まず、金属製芯材を有するポリ塩化ビニル製の自動車モ
ールの廃棄物を５〜１０ｃｍ程度に切断し、この廃棄物
のプラスチック１重量部に対し９重量部となる量のメチ
ルエチルケトン（溶剤）とともに、前記分離溶解槽２１
に投入する。そして分離溶解槽２１内の溶剤を攪拌しな
がら７５℃±３℃（メチルエチルケトンの沸点８１℃よ
りも低温）となるまで加熱する。これによって、廃棄物
のポリ塩化ビニルがメチルエチルケトンに溶解してポリ
塩化ビニル溶液（熱可塑性プラスチック溶液）となる。
その後、前記加熱および攪拌を停止し、約１時間静かに
放置する。これによって、金属製芯材（不溶物）が自重
によって分離溶解槽２１の底部に沈降し、ポリ塩化ビニ
ル溶液から分離する。

【００２８】次いで、前記ポリ塩化ビニル溶液を濃縮槽
２２に送り、６０〜１２０℃に加熱してメチルエチルケ
トンを一部蒸発させ、ポリ塩化ビニル溶液をポリ塩化ビ
ニル１、溶剤４程度になるまで濃縮する。ここで発生し
たメチルエチルケトン蒸気（溶剤蒸気）はコンデンサー
３１に送り回収する。

【００２９】続いて、濃縮槽２２から濃縮ポリ塩化ビニ
ル溶液を繊維分散および溶剤分離装置２３に送り、０．
３〜１．５ｃｍ程度に裁断した不織布を、濃縮ポリ塩化
ビニル溶液１００重量部に対して５〜２０重量部となる
ように、前記繊維分散および溶剤分離装置２３に投入
し、装置２３内の回転べらを毎分３５０±２０〜８００
±５０回転で０．５〜２．０時間回転させる。また、そ
の間に、繊維分散および溶剤分離装置２３内を７４０ｍ
ｍＨｇに減圧し、濃縮ポリ塩化ビニル溶液中のメチルエ
チルケトンを蒸発させてコンデンサー３１へ送り回収す
る。これによって、繊維分散および溶剤分離装置２３内
には、繊維が分散含有されたフレーク状の再生ポリ塩化
ビニル原料が形成される。その後、回転べらの回転およ
び減圧を停止し、繊維の分散した再生ポリ塩化ビニルを
回収する。

【００３０】得られた再生ポリ塩化ビニル原料を加熱溶
融し、型でプレスしてコンクリート製品用の型枠を成形
したところ、繊維が均一に分散していて強度の不均一部
がなく、しかも外観が良好な型枠が得られた。

【００３１】・実施例２ 金属製装飾部材を有するポリプロピレン製品からなる廃
棄物を１０〜１５ｍｍ程度に粉砕し、この廃棄物のポリ
プロピレン成分１重量部に対し９重量部となる量のメチ
ルエチルケトンとともに分離溶解槽２１に投入し、以
下、前記実施例１と同様にして繊維が分散した再生ポリ
プロピレン原料を得る。なお、前記繊維分散および溶剤
分離装置２３内に投入する繊維状物は、０．３〜１．５
ｃｍ程度に裁断した布製品を濃縮ポリプロピレン溶液１
００重量部に対して５〜２０重量部となるように用い
た。

【００３２】また、得られた再生ポリプロピレン原料を
用いて、ホットプレス成形法により型枠等のプラスチッ
ク製品や押出成形法により配電管を成形したところ、得
られた製品は、構成プラスチックに繊維が均一に分散し
ていて、強度に不均一な部分がなく、外観も良好であっ
た。

【００３３】

【発明の効果】以上図示し説明したように、この発明の
再生プラスチック原料は、プラスチック内に繊維が分散
しているため、繊維強化プラスチック成形品を製造する
場合に新たに繊維を混合する必要がなく、きわめて合理
的である。しかも、公知のプラスチック成形法を適用し
てプラスチック成形品を製造できるため、きわめて汎用
性の高いものである。また、得られるプラスチック成形
品は、プラスチック中に繊維が均一に分散し、品質が均
一になる利点がある。加えて、この発明の再生プラスチ
ック原料はプラスチック廃棄物を出発原料とするもので
あるため、経済的であるばかりか、廃棄物の減少にも役
立つため、現在の産業界の要望に合致するものである。

【００３４】一方、この発明の再生プラスチック原料の
製造方法にあっては、プラスチック廃棄物から溶解され
たプラスチック溶液に繊維状物を加えて攪拌し、溶剤を
除去するため、熱可塑性プラスチック中に繊維が均一に
分散した再生プラスチック原料を容易に得られる。しか
も、前記繊維状物として、種々のものを利用できるた
め、再生プラスチック原料の用途に応じて繊維の種類を
選択することができる。加えて、この発明の製造方法
は、従来では廃棄や処分に困っていた金属等を含むプラ
スチックの廃棄物に対しても適用でき、それらの廃棄物
を減らして再利用できるため、産業上の利用価値がきわ
めて高いものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の再生プラスチック原料の概略を示す
図である。

【図２】この発明の再生プラスチック原料の製造方法の
工程を示す図である。

【図３】この発明の再生プラスチック原料の製造方法に
用いられる装置一例のブロック図である。

【符号の説明】

１０ 再生プラスチック原料 １１ フレーク状の熱可塑性プラスチック １２ 繊維 ２１ 分離溶解槽 ２２ 濃縮槽 ２３ 繊維分散および溶剤分離装置

【手続補正書】

【提出日】平成８年５月２３日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３１】・実施例２ 金属製装飾部材を有するポリプロピレン製品からなる廃
棄物を１０〜１５ｍｍ程度に粉砕し、この廃棄物のポリ
プロピレン成分１重量部に対し９重量部となる量のパー
クロルエチレンとともに分離溶解槽２１に投入し、以
下、前記実施例１と同様にして繊維が分散した再生ポリ
プロピレン原料を得る。なお、前記繊維分散および溶剤
分離装置２３内に投入する繊維状物は、０．３〜１．５
ｃｍ程度に裁断した布製品を濃縮ポリプロピレン溶液１
００重量部に対して５〜２０重量部となるように用い
た。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性プラスチックを構成材とする廃
   棄物から得られた再生プラスチック原料であって、フレ
   ーク状の熱可塑性プラスチック内に繊維が分散含有して
   いることを特徴とする再生プラスチック原料。
2. 【請求項２】 熱可塑性プラスチックを構成材とする廃
   棄物を、前記熱可塑性プラスチックが溶解可能な溶剤に
   溶解させて熱可塑性プラスチック溶液とする廃棄物溶解
   工程と、 前記熱可塑性プラスチック溶液から不溶物を除去する不
   溶物除去工程と、 前記不溶物が除去された後の溶液に繊維物を加えて攪拌
   し、前記溶液中に繊維を均一に分散させる繊維分散工程
   と、 前記繊維が分散した溶液から溶剤を除去して、前記繊維
   が分散したフレーク状の再生プラスチック原料を回収す
   る再生プラスチック原料回収工程とを含むことを特徴と
   する再生プラスチック原料の製造方法。