JPH07108532A - 塗膜付合成樹脂廃材の再生処理方法 - Google Patents

塗膜付合成樹脂廃材の再生処理方法

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JPH07108532A JP25436293A JP25436293A JPH07108532A JP H07108532 A JPH07108532 A JP H07108532A JP 25436293 A JP25436293 A JP 25436293A JP 25436293 A JP25436293 A JP 25436293A JP H07108532 A JPH07108532 A JP H07108532A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】塗膜付合成樹脂廃材の再生処理方法において、
短時間の処理で再生品とした場合に支障のない程度に塗
膜を分解除去し、かつ環境問題を克服する。 【構成】塗膜付合成樹脂廃材を粉砕して粉砕材とする粉
砕工程と、粉砕材を水と混合し所定の温度に加熱すると
ともに攪拌して、粉砕材表面の塗膜を加水分解するとと
もに塗膜に剪断応力を作用させる処理工程と、処理工程
後の粉砕材を処理液と分離する分離工程と、からなるこ
とを特徴とする。加水分解されかつ熱水で膨潤した塗膜
に剪断応力を作用させるため、塗膜に分断や剥離が生
じ、塗膜片が微細化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、廃自動車のバンパなど
の塗膜付合成樹脂廃材から塗膜を効率良く分解除去する
再生処理方法に関する。本発明で処理された合成樹脂廃
材は、バンパなどの製造に再利用することができる。
【0002】
【従来の技術】環境汚染や廃棄物処理に費やされる工数
を低減するとともに、限りある資源を無駄なく利用する
ことを目的として、近年、廃品の再利用が課題となって
いる。例えば自動車においては、鋼板など金属材の再利
用は古くから行われているものの、樹脂部品などは従来
焼却処理されるのが一般的であった。そこで近年では、
樹脂部品に素材名を記入しておき、同一素材毎にまとめ
て溶融再利用することが行われている。
【0003】ところが大型部品であるバンパなどは、ポ
リプロピレン(PP)などの基材表面に熱硬化型塗料の
塗膜が被覆された構造である。そのため廃材をそのまま
粉砕して溶融すると、溶融PP中に塗膜片が分散した状
態となり、それから再生された再生品中には塗膜片が含
まれてしまう。したがって再生品の物性が低下したり、
外観品質が劣ったりする場合が多く、バンパなどの廃材
から塗膜を除去する方法の確立が望まれている。
【0004】バンパなどの廃材から塗膜を除去する方法
として、例えばショットブラストなどで物理的に塗膜を
剥離する方法がある。しかし廃材の形状が複雑な場合に
は塗膜の除去に時間を要するだけでなく、完全に除去す
ることが困難であり、大量処理には不向きである。また
化学的な処理方法として、特開平5−84746号公報
などには、塩化メチレンにより塗膜を膨潤させて剥離す
る方法が開示されている。また有機塩溶媒中に浸漬して
塗膜を剥離する方法もある。ところが塩化メチレンや有
機塩を用いる方法では、塗膜を完全に剥離することが困
難であり剥離後も、分離除去を完全に行なわなければな
らず、完全に除去させようとすると処理時間が長大とな
る。また廃液の処理を行う必要が生じ、環境面での不具
合が生じる恐れがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで本願出願人は、
塗膜付廃材を熱水中で加水分解し、塗膜を基材から除去
することなく再利用できる方法を提案している(特願平
3−192431号)。ところがこの方法であっても、
完全に加水分解しようとすると、処理時間が長大となり
生産性が低下する。また短時間の処理であると未分解塗
膜が残存し再生品の外観品質が損なわれる場合があっ
た。この方法で得られた処理済廃材から形成された再生
バンパ中の塗膜片の粒径は、例えば図3に示すように最
大150μm程度と大きく、50μm以上のものが多く
含まれているからである。
【0006】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、短時間の処理で再生品とした場合に支障の
ない程度に塗膜を分解除去し、かつ環境問題を克服する
ことを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の塗膜付合成樹脂廃材の再生処理方法は、塗膜付合成
樹脂廃材を粉砕して粉砕材とする粉砕工程と、粉砕材を
水を主とする処理液と混合し所定の温度に加熱するとと
もに攪拌して、粉砕材表面の塗膜を加水分解するととも
に塗膜に剪断応力を作用させる処理工程と、処理工程後
の粉砕材を処理液と分離する分離工程と、からなること
を特徴とする。
【0008】
【作用】本発明の再生処理方法では、先ず塗膜付合成樹
脂廃材が粉砕されて粉砕材とされる。この粉砕材の大き
さは細かくする程望ましいのであるが、取扱い作業性や
粉砕時間の面から5mm角程度が適当である。本発明の
特色をなす処理工程では、粉砕材は処理液と混合され加
熱攪拌される。ここで水を主とする処理液としては、水
に酸やアルカリを添加したもの、水にアルコールなどの
有機物を添加したものなどを用いることもできるが、環
境問題の点からは水のみを用いることが望ましい。
【0009】処理工程における加熱温度は、高いほど加
水分解反応が促進されるため好ましいが、廃材基材の融
点未満とする必要がある。廃材基材がPPの場合は、1
30〜160℃の範囲が好ましい。この温度範囲で処理
液を液体状態に保つため、圧力が加えられることが好ま
しい。処理工程では、塗膜には加水分解反応と同時に攪
拌による剪断応力が作用する。すなわち、塗膜には加水
分解反応による主鎖や側鎖の切断が生じ、水が浸入し易
く膨潤した状態となっている。その状態で剪断応力が作
用すると、塗膜は容易に分断され、一つの塗膜片の形状
がより小さくなるとともに粉砕材基材から剥離するもの
も多い。また塗膜片の形状が小さくなることにより、よ
り加水分解反応が促進される。
【0010】そして分離工程では、廃材基材から剥離し
た塗膜片は粉砕材から分離され、粉砕材は処理液と分離
されて再利用に供される。
【0011】
【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。図1
に本実施例で用いた加水分解装置の断面図を示す。この
加水分解装置は、圧力容器1と、圧力容器1内に回転可
能に配置された攪拌装置2と、圧力容器1内に水及び水
蒸気を供給する供給管3と、圧力容器1内の水を回収す
る回収管4とから主として構成されている。
【0012】圧力容器1には、ホッパ10が設けられ、
バルブ11を開くことでホッパ10内の粉砕材が圧力容
器1内に落下するように構成されている。また圧力容器
1にはレベルセンサ12と温度センサ13が設けられ、
圧力容器1内の処理液の水位と温度を検出可能とされて
いる。圧力容器1の内容物は、下部に設けられた排出バ
ルブ14を開くことで排出可能とされている。
【0013】攪拌装置2は、圧力容器1の中心から偏心
して配置された回転軸20と、回転軸20の下方に固定
された攪拌羽根21と、攪拌羽根21のさらに下方で回
転軸20の先端に固定されたブリッジブレーカ22と、
回転軸20を回転駆動するモータ23及び変速機24と
から構成されている。供給管3は、スチーム供給管30
と水供給管31が連結されたスチームミキサ32を備え
ている。そして回収管4が水供給管31に連結され、圧
力容器1から回収された水がスチームと混合されて再び
圧力容器1に戻る循環回路が構成されている。
【0014】さて、上記のように構成された加水分解装
置を用い、自動車のPP製廃バンパの再生処理を行う。
廃バンパはPP基材とその表面に塗布されたアクリル・
メラミン系塗膜及び/又はアルキド・メラミン塗膜とか
ら構成されている。先ず廃バンパは図示しない粉砕装置
に供給され、約5mm角程度の塗膜付粉砕材とされてホ
ッパ10に一時的に貯蔵される。
【0015】圧力容器1内には、流量計33で計量され
た所定量の水が水供給管31から供給され、バルブ34
が閉じられる。次にモータ23が駆動され、変速機24
を介して回転軸20、攪拌羽根21及びブリッジブレー
カ22が150r/minで回転駆動される。そして攪
拌しながらバルブ11が開かれ、ホッパ10内の粉砕材
が圧力容器1内に投入される。
【0016】粉砕材全量投入後バルブ11が閉じられ、
変速機24の調整により攪拌羽根21の回転数を180
r/minに上げる。PPの比重は0.95で水より小
さいため、一般には粉砕材は水に浮いてしまい均一な攪
拌が困難である。しかし本実施例では、攪拌羽根21の
形状を工夫することで上記回転数により、水と粉砕材の
混合物の回転中心部には下向きの流れが生じ、外周部に
は上向きの流れが生じ、全体が均一に攪拌されるように
構成されている。
【0017】密封状態とされた圧力容器1では、回収管
4に設けられたポンプ40が駆動され水が循環される。
それと同時にバルブ35が開かれ、循環水はスチーム供
給管30から供給されたスチームとスチームミキサ32
で混合されて圧力容器1内に供給される。こうして圧力
容器1内を160℃まで加熱し、160℃で1時間保持
する。圧力容器1内の温度は温度センサ13で検出し、
バルブ35の開度をPID制御することにより160℃
一定に保つ。また圧力容器1内の水位はスチームの凝縮
水分だけ増加するが、水位はレベルセンサ12で検出さ
れ、所定水位以上になったらドレンバルブ36を開くこ
とで外部へ排出し一定レベルが維持されている。
【0018】反応容器1内の粉砕材は攪拌される。この
とき、PP基材は粉砕材としての形状をある程度保つ。
また、処理温度が高すぎると基材自体が軟化・溶融し基
材どうしが融着してだんご状となってしまい、だんご状
内部に塗膜が取り込まれると加水分解されない。そのた
め処理温度は、基材どうしが融着をおこさない温度とす
る。塗膜は160℃の熱水で加水分解を受け、熱水で膨
潤状態となる。その状態で攪拌羽根21により強力な攪
拌作用を受け、攪拌羽根21との衝突、圧力容器1の内
壁との衝突及び粉砕材どうしの衝突により、塗膜には大
きな剪断応力が作用する。したがって塗膜は粉砕材基材
から剥離したり、剥離しないまでも分断され、これによ
り粉砕材に付着している塗膜片の大きさは、極めて小さ
いものとなる。なお、剥離した塗膜は循環水とともに流
れ、フィルタ41で濾過されるため再び反応容器1に戻
ることがない。また容器と攪拌羽根21は、常に粉砕材
と接触するわけではないため汚染されにくい。
【0019】処理後、バルブ35が閉じられ回転数が1
50r/minに減速されるとともに、減圧バルブ15
が開かれ、反応容器1内の圧力は大気圧まで減圧され
る。減圧の過程で反応容器1内の水が蒸発するため、反
応容器1内は約100℃まで降温される。減圧完了後、
水供給管31から水が投入されてさらに冷却される。水
の投入・排出を繰り返し、反応容器1内の温度が40℃
になると、バルブ14を開いて処理後の粉砕材を水とと
もに自然落下させる。加水分解を受けた粉砕材基材表面
の塗膜は非常に粘着性を有するので、水とともに排出す
ることにより粉砕材どうしの接着による排出口づまりを
防止できる。なお、このときブリッジブレーカ22の回
転によりブリッジの発生が防止されている。そして処理
後の粉砕材が全量排出後、回転軸30の駆動が停止さ
れ、処理の一サイクルが終了する。
【0020】得られた処理済粉砕材は、PP材とともに
混練・溶融された後ペレタイズされ、再生バンパ材とな
る。この再生バンパ材から形成されたバンパ中の塗膜片
の粒径を顕微鏡観察により測定し、結果を図2に示す。
なお、5μm以下の粒径のものは測定を省略した。図2
に示すように、最大粒径の塗膜片でも40μm以下であ
り、平均粒径は11μmであった。この結果、得られた
再生バンパの物性及び外観品質は、新品のPPバンパと
同等であった。
【0021】さらに、処理前の廃材に付着している油や
泥などの汚れは熱水との接触により洗浄されるため、洗
浄工程を特に設ける必要がない。
【0022】
【発明の効果】すなわち本発明の塗膜付合成樹脂廃材の
再生処理方法によれば、短時間の処理で再生品とした場
合に支障のない程度に塗膜を分解除去することができる
ため、生産性が格段に向上する。また処理液を水のみか
ら構成することができるため、環境問題が生じず廃液の
処理が極めて容易である。
【0023】そして本発明により得られた粉砕材は、付
着している塗膜片の大きさが細かいため、再生品とした
場合に物性の低下や表面外観の低下がほとんど生じな
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例で用いた処理装置の構成を示
す断面図である。
【図2】本発明の一実施例で処理された粉砕材から形成
された再生バンパ中の塗膜片の粒径分布を示すグラフで
ある。
【図3】本発明の先願発明で処理された粉砕材から形成
された再生バンパ中の塗膜片の粒径分布を示すグラフで
ある。
【符号の説明】
1:圧力容器 2:攪拌装置 3:供給管
4:回収管 10:ホッパ 21:攪拌羽根 32:スチ
ームミキサ
───────────────────────────────────────────────────── 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 C08L 101:00

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 塗膜付合成樹脂廃材を粉砕して粉砕材と
    する粉砕工程と、 該粉砕材を水を主とする処理液と混合し所定の温度に加
    熱するとともに攪拌して、該粉砕材表面の塗膜を加水分
    解するとともに該塗膜に剪断応力を作用させる処理工程
    と、 該処理工程後の該粉砕材を該処理液と分離する分離工程
    と、からなることを特徴とする塗膜付合成樹脂廃材の再
    生処理方法。
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