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公開番号2024065583
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-15
出願番号2022174523
出願日2022-10-31
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 20060101AFI20240508BHJP(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および変性処理を施し、水酸基などの極性基含有樹脂との反応性が高い変性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た後、該熱分解ワックスを変性処理し変性ワックスにする、廃プラスチックのリサイクル方法。
【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た後、該熱分解ワックスを変性処理し変性ワックスにする、廃プラスチックのリサイクル方法。
続きを表示(約 320 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に記載の廃プラスチックのリサイクル方法。
【請求項3】
ポリオレフィン系樹脂が、ポリエチレンである請求項2に記載の廃プラスチックのリサイクル方法。
【請求項4】
熱分解ワックスを無水マレイン酸で変性する請求項1に記載の廃プラスチックのリサイクル方法。
【請求項5】
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に記載の廃プラスチックのリサイクル方法。
【請求項6】
熱分解と、変性処理を、連結された異なる押出機で行う、請求項1乃至5のいずれかに記載の廃プラスチックのリサイクル方法。

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 2,600 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と高い相溶性を示し、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。さらに、ポリオレフィンワックスを変性することで得られる変性ポリオレフィンワックスは、水酸基などの極性基含有成分との相溶性が高いことから、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネートなどの合成樹脂とポリオレフィンから成るポリマーアロイにおける相溶化剤だけでなく、木粉、紙粉などのセルロース系粉末、ガラス繊維などをポリオレフィン系樹脂に複合化する際の分散剤としても有用である。
【0004】
変性ポリオレフィンワックスの合成方法としては、オレフィン系モノマーと不飽和無水カルボン酸を共重合させる方法(共重合法)(例えば、特許文献1、2参照。)と、ポリオレフィンワックスに不飽和カルボン酸無水物をグラフト化する方法(グラフト法)などが挙げられる。グラフト法では、重合ポリオレフィンワックスを変性する方法(例えば、特許文献3参照。)と、熱分解ポリオレフィンワックスを変性する方法があり、熱分解ポリオレフィンワックスは廃棄されたポリエチレンを原料として製造することができるため、近年重要視されているリサイクルの観点からも、熱分解ポリオレフィンワックスを変性する手法が有用である。グラフト法の製造方式としては、バッチ式と連続式(例えば、特許文献4参照。)いずれの方法も知られており、生産性の観点から連続式が有用な手法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
特開昭60-99110号公報
特開2005-33030号公報
特開2006-342290号公報
特開2021-73331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α-オレフィンと無水マレイン酸との低分子共重合体は、バッチ式で製造され、生産性が低いことが問題であった。特許文献2に提案された無水マレイン酸-α-オレフィン共重合体は、低分子量成分を多く含むことから高温加工時における臭気の発生および人体への悪影響に問題があった。特許文献3に提案された変性低分子量エチレン系重合体おいては、反応性の乏しい重合体を変性するために長時間を要することが問題であった。特許文献4においては、不飽和基の少ない原料を用いるため、酸価度を増加させるために過酸化物および不飽和カルボン酸無水物を多量に使用する必要があり、ゲル化や臭気の発生が問題であった。特許文献6に提案されたMAH-g-LLDPEにおいては、メルトインデックス(MI)がワックス用途として低い値を示すことが問題であった。
【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および変性させ、高品質な変性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のポリオレフィンワックスとしての用途に加え、ポリマーアロイの相溶化剤、フィラー等の分散剤としても有用である無水マレイン酸変性ポリオレフィンワックスへのリサイクル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た後、変性処理を施すことで簡便かつ効率的に高品質な変性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た後、該熱分解ワックスを変性処理し変性ワックスにする、廃プラスチックのリサイクル方法。
[2]廃プラスチックが、ポリオレフィン系樹脂である[1]に記載の廃プラスチックのリサイクル方法。
[3]ポリオレフィン系樹脂が、ポリエチレンである[2]に記載の廃プラスチックのリサイクル方法。
[4]熱分解ワックスを無水マレイン酸で変性する[1]乃至[3]のいずれかに記載の廃プラスチックのリサイクル方法。
[5]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]乃至[4]のいずれかに記載の廃プラスチックのリサイクル方法。
[6]熱分解と、変性処理を、連結された異なる押出機で行う[1]乃至[5]のいずれかに記載の廃プラスチックのリサイクル方法。
【発明の効果】
(【0011】以降は省略されています)

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