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公開番号2024044109
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-02
出願番号2022149454
出願日2022-09-20
発明の名称廃プラスチックのリサイクル方法
出願人東ソー株式会社
代理人
主分類C08J 11/12 20060101AFI20240326BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】 本発明は、廃プラスチックを簡便かつ効率的に熱分解させ、プラスチックスやゴムの成形助剤、滑剤、離型剤、インキおよび塗料添加剤、顔料分散剤、ホットメルト接着剤用途などに有用である高品質な熱分解ワックスとしてリサイクルする方法を提供する。
【解決手段】 廃プラスチックを押出機に供給し、該押出機内で熱分解させることにより熱分解ワックスとしてリサイクルする方法。
【選択図】 なし
特許請求の範囲【請求項1】
廃プラスチックを押出機に供給し、該押出機内で熱分解させることにより熱分解ワックスとしてリサイクル方法。
続きを表示(約 340 文字)【請求項2】
廃プラスチックが、ポリオレフィン系樹脂である、請求項1に記載のリサイクル方法。
【請求項3】
ポリオレフィン系樹脂が、ポリエチレン系樹脂である、請求項2に記載のリサイクル方法。
【請求項4】
押出機が、2軸以上8軸以下の多軸スクリュ押出機である、請求項1に記載のリサイクル方法。
【請求項5】
押出機が、タンデム式押出機である、請求項1に記載のリサイクル方法。
【請求項6】
押出機の熱分解領域でのシリンダ温度330~480℃、熱分解後のワックスを押し出す押出機の先端温度100~300℃の条件にて廃プラスチックを押出機内で熱分解させる、請求項1~5のいずれかに記載のリサイクル方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、廃プラスチックのリサイクル方法に関するものである。
続きを表示(約 2,900 文字)【背景技術】
【0002】
プラスチックは、その有用性から、幅広い製品や容器包装に利用されている。一方、カーボンニュートラルの実現、海洋プラスチックごみ問題や気候変動問題への対応強化が求められる中、プラスチックの循環を促進する重要性が高まっている。廃プラスチック(以下、廃プラと略記することもある。)を熱分解して合成したナフサを原料に、ナフサクラッカーと重合プラントを使ってポリエチレン(PE)やポリプロピレン(PP)等を製造するケミカルリサイクルは、劣化した廃プラもリサイクルが可能であり、またモノマーやオリゴマー原料からプラスチックを合成するため、リサイクル品はバージン品と同等の品質になる利点を有する。一方、リサイクルのプロセスが長く、複雑であることから、経済合理性に乏しい課題が指摘されている。
【0003】
ここで、分子量1万以下の低分子量ポリマーは、分子量数万から数十万の一般的なポリマーとは異なる物理的、化学的性質を示す。なかでも低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレンなどのポリオレフィンワックスは、生産されるプラスチックの多くを占めるポリオレフィンだけでなく、ポリ塩化ビニルなどの樹脂とも高い相容性を示し、顔料分散剤や成形加工助剤、インキまたは塗料の添加剤、ホットメルト接着剤の添加剤など幅広い用途に使用されている。
【0004】
ポリオレフィンワックスの合成方法は重合法と熱分解法があり、熱減成された低分子量ポリオレフィン(例えば、特許文献1参照。)が提案されている。熱分解法は重合法と比較して製造コストが低く少量生産にも適しているなどの商業的な利点だけでなく、廃棄されたプラスチックを使用することができるなど、近年重要視されているリサイクルの観点からも有用な手法である。しかし、ポリオレフィンは他のポリマーと比較して熱分解温度が高く、ワックスを得るためには長時間、高温下で熱分解させる必要があるため、熱分解プロセスにおいて多くのエネルギーを要する。そのため、熱分解反応を促進する方法がいくつか提案されており、酸素及び過酸化物を添加する方法(例えば、特許文献2)、メルカプタン系有機化合物を添加する方法(例えば、特許文献3)、接触触媒と反応させる方法(例えば、特許文献4)などが提案されている。また、オレフィン系重合体を定量的に移送する定量移送手段と該定量移送手段に連結されたスクリュ型押出機とからなる熱分解反応器を複数段連結して構成される熱分解装置に供給することを特徴とする熱分解ワックスの製造方法(例えば、特許文献5)が提案されている。さらに、連続式廃プラスチック油化還元装置(例えば、特許文献6)、あるいは二軸スクリュ押出式の廃プラスチックの処理方法(例えば、特許文献7)が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
特開平10-158329号公報
特公昭51-48196号公報
特開平9-40801号公報
特表2019-515060号公報
特開平4-304205号公報
WO2019/004462号公報
特開2008-302555号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1に提案された管状反応器内でポリオレフィンを熱減成して得られる低分子ポリオレフィンにおいては、反応器内面に生じた熱劣化物が混入し、品質の低下した低分子ポリオレフィンとなる問題があった。さらに、特許文献2に提案の方法により得られるポリプロピレンにおいては、酸素と過酸化物によってポリプロピレンの分解が促進されるため、ポリプロピレンの酸化が起こり易く、本来ポリプロピレンが有する低極性といった特徴が損なわれる問題があった。また、特許文献3に提案の方法により得られる油状物おいては、合成重合体の熱分解においてメルカプタン系有機化合物を分解促進剤として用いるため、メルカプタン系有機化合物が残留することによる人体への有害性や臭気が問題となった。さらに、特許文献4に提案の方法により得られるワックスにおいては、接触触媒を用いてプラスチックをワックスへと転換するため、高価な触媒を用いることによるコスト上昇あるいは触媒残渣の混入による色相の悪化が問題となった。また、特許文献5に提案の方法は、高分解度の熱分解ワックスを得ることができるものであるが、廃棄プラスチックの使用については何ら言及されていない。そして、特許文献6に提案のプラスチック油化還元装置については、得られる生成油の特徴や熱分解ワックスについて何ら記載されていない。さらに特許文献7に提案の二軸スクリュ押出式の廃プラスチックの処理方法については、ペレットを含む成形品を得るための方法であり、熱分解ワックスについて何ら記載されていない。
【0007】
そこで、本発明は、廃プラスチックを、特に好ましくは廃棄されるポリエチレン系樹脂を簡便かつ効率的に熱分解させ、高品質な熱分解ワックスとしてリサイクルする方法を提供することを目的とするものであり、さらに詳しくは、プラスチックスやゴムの成形助剤、滑剤、離型剤、インキおよび塗料添加剤、顔料分散剤、ホットメルト接着剤用途などに有用である熱分解ワックスとしてリサイクルする方法を提供することにある。
【0008】
成形済、使用済等の樹脂、成形体の再利用、再生、原材料化、油化等の再利用効率を高めることは、包摂的で持続可能な産業化を推進化に寄与するものであり、近年叫ばれているSDGs等持続可能な社会に必要なテクノロジーの1つである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者は、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、廃プラスチックを押出機に供給し、該押出機内で熱分解させることにより簡便かつ効率的に高品質な熱分解ワックスとしてリサイクルできることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0010】
すなわち本発明の各態様は、以下に示す[1]~[6]である。
[1]廃プラスチックを押出機に供給し、該押出機内で熱分解させることにより熱分解ワックスとしてリサイクル方法。
[2]廃プラスチックが、ポリオレフィン系樹脂である、[1]に記載のリサイクル方法。
[3]ポリオレフィン系樹脂が、ポリエチレン系樹脂である、[2]に記載のリサイクル方法。
[4]押出機が、2軸以上8軸以下の多軸スクリュ押出機である、[1]~[3]のいずれかに記載のリサイクル方法。
[5]押出機が、タンデム式押出機である、[1]~[3]のいずれかに記載のリサイクル方法。
[6]押出機の熱分解領域でのシリンダ温度330~480℃、熱分解後のワックスを押し出す押出機の先端温度100~300℃の条件にて廃プラスチックを押出機内で熱分解させる、[1]~[5]のいずれかに記載のリサイクル方法。
【発明の効果】
(【0011】以降は省略されています)

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