JP2010105244A - Method for recycling plastic waste material, method for manufacturing plastic molded object and plastic molded object - Google Patents
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Abstract
【課題】プラスチック廃材を連続的に破砕作業を行ったとしても材料切り替え時にプラスチック樹脂が混入してもリサイクル性がほとんど低下せず、リサイクル工程を短縮でき、かつ大部分を有効にリサイクルできるプラスチック廃材の再資源化方法を提供する。
【解決手段】ポリスチレン樹脂で構成されたプラスチック廃材、ABSで構成されたプラスチック廃材、変性ポリフェニレンエーテル樹脂で構成されたプラスチック廃材、ABSとポリカーボネート樹脂とのアロイ材で構成されたプラスチック廃材、ポリカーボネート樹脂とポリメタクリル酸エステル樹脂とのアロイ材で構成されたプラスチック廃材、ならびに、ポリカーボネート樹脂とABSとポリメタクリル酸エステル樹脂とのアロイ材で構成されたプラスチック廃材を、連続的に破砕する工程を含むプラスチック廃材の再資源化方法およびプラスチック成形体。
【選択図】図1Even if plastic waste material is continuously crushed, plastic waste material can be recycled almost without any loss, even if plastic resin is mixed during material switching, the recycling process can be shortened, and most of it can be effectively recycled. Provide a method for recycling resources.
A plastic waste material composed of polystyrene resin, a plastic waste material composed of ABS, a plastic waste material composed of a modified polyphenylene ether resin, a plastic waste material composed of an alloy material of ABS and polycarbonate resin, and a polycarbonate resin Plastic waste material composed of an alloy material with polymethacrylate resin, and plastic waste material including a step of continuously crushing plastic waste material composed of an alloy material of polycarbonate resin, ABS and polymethacrylate resin Recycling method and plastic molding.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、プラスチック廃材の再資源化方法に関する。また、本発明はプラスチック成形体の製造方法およびプラスチック成形体にも関する。 The present invention relates to a method for recycling plastic waste. The present invention also relates to a method for producing a plastic molded body and a plastic molded body.
近年、わが国では所得水準の向上に伴ない、エアコンディショナ(本明細書において、以下、「エアコン」とも記載する。)、テレビジョン受信機(本明細書において、以下、「テレビ」とも記載する。)、冷蔵庫、洗濯機などの家電製品、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサなどの情報機器、プリンタ、ファックスなどの事務用機器、その他の各種の家具、文具、玩具などが、一般家庭に高い普及率で備えられるようになっており、家庭生活における利便性は飛躍的に向上しつつある。その結果、これらの家電製品をはじめとする製品の廃棄量も年々増加する傾向にある。従来は、これらの家電製品などの廃材の再資源化は、鉄くずの回収ルートを通して行なわれる場合が多かった。 In recent years, with the improvement of income levels in Japan, air conditioners (hereinafter also referred to as “air conditioners”) and television receivers (hereinafter referred to as “TV” in this specification). .), Home appliances such as refrigerators and washing machines, personal computers, information devices such as word processors, office equipment such as printers and fax machines, and various other furniture, stationery, toys, etc. Convenience in home life has been dramatically improved. As a result, the amount of discarded products such as these home appliances tends to increase year by year. Conventionally, the recycling of waste materials such as home appliances has often been carried out through a scrap recovery route.
しかし、近年では、家電製品をはじめとする各種製品の部材の構成材料が変化し、鉄をはじめとする金属からなる部材が減少し、プラスチックからなる部材の割合が増加する傾向にある。プラスチックは、鉄をはじめとする金属よりもデザインの自由度が大きく、構成成分の調製や添加剤の使用などにより金属では実現の難しい種々の特性を発揮し、軽量で、耐久性が高いなどの多くの利点を有するためである。 However, in recent years, the constituent materials of members of various products including home appliances have changed, the number of members made of metal such as iron has decreased, and the proportion of members made of plastic tends to increase. Plastics have a greater degree of design freedom than metals such as iron, and exhibit various properties that are difficult to achieve with metals by preparing components and using additives, and are lightweight and highly durable. This is because it has many advantages.
近年の家電製品をはじめとする各種製品の廃材は、各種構成部材の材質構成が複雑化しており、鉄や銅をはじめとする有価金属からなる部材の割合が少なくなり、有価性が低く、かつ従来の処理方法では多大の手間と経費がかかるプラスチックからなる部材の割合が多くなっている。また、従来の鉄くずの回収ルートでは、このような廃材を再資源化しても採算が取れないため、対応が難しい状況になりつつある。 Waste materials of various products such as home appliances in recent years have a complicated material composition of various components, the ratio of members made of valuable metals such as iron and copper is reduced, and the value is low. In the conventional processing method, the proportion of members made of plastic, which requires a lot of labor and cost, is increasing. Moreover, the conventional iron scrap recovery route is becoming difficult to deal with because it cannot be profitable even if such waste material is recycled.
これらのプラスチックからなる部材は、原油などの埋蔵化石燃料を基礎原料として合成されるものが多く、資源の有効活用の観点から、これらのプラスチックからなる部材の再資源化の推進が近年強く要求されてきている。 Many of these plastic parts are synthesized using crude fossil and other embedded fossil fuels as a basic raw material, and in recent years, there has been a strong demand for recycling these plastic parts from the viewpoint of effective resource utilization. It is coming.
また、原油などの埋蔵化石燃料の燃焼による二酸化炭素および硫黄酸化物の放出による地球温暖化、酸性雨といった環境破壊や、塩素化合物を含むプラスチックの焼却処理によるダイオキシンの生成、飛散といった環境汚染、さらには嵩の大きいプラスチックを含む廃棄物の増大によるゴミ埋立処理場の不足といった問題を抑制するという観点からも、これらのプラスチックからなる部材を備えた製品の廃棄物の再資源化が重要かつ緊急の課題となってきつつある。なお、本明細書においては、プラスチックからなる部材を、「プラスチック部材」とも呼称する。また、本明細書においては、プラスチック部材の廃棄物を「プラスチック廃材」とも呼称する。 In addition, environmental destruction such as global warming and acid rain due to the release of carbon dioxide and sulfur oxides from combustion of buried fossil fuels such as crude oil, environmental pollution such as dioxin generation and scattering by incineration of plastics containing chlorine compounds, From the viewpoint of suppressing problems such as a shortage of landfill disposal sites due to an increase in waste containing bulky plastics, it is important and urgent to recycle waste of products equipped with these plastic components. It is becoming an issue. In the present specification, a member made of plastic is also referred to as “plastic member”. Further, in this specification, waste of plastic members is also referred to as “plastic waste”.
上記の状況を受けて、2001年4月に家電リサイクル法が施行された。家電リサイクル法においては、エアコン、テレビ、冷蔵庫および洗濯機の家電製品4品目のリサイクルが義務付けられ、それぞれの製品の再商品化率については、エアコン60%以上、テレビ55%以上、冷蔵庫50%以上、洗濯機50%以上の法定基準値が定められている。 In response to the above situation, the Home Appliance Recycling Law was enforced in April 2001. Under the Home Appliance Recycling Law, it is obliged to recycle four items of home appliances such as air conditioners, TVs, refrigerators and washing machines. A legal reference value of 50% or more of the washing machine is set.
そして、上記の家電リサイクル法の施行を受けて、プラスチック廃材の回収は進みつつある。回収されたプラスチック廃材の再資源化方法としては、プラスチック廃材を燃料として使用する、いわゆるサーマルリサイクルに関する方法が従来から多く活用されている。しかし、このような方法によれば、燃焼による炭酸ガスの発生などの問題があるため、社会的要請に充分に沿った方法であるとはいえない。 Then, following the enforcement of the Home Appliance Recycling Law, the collection of plastic waste materials is progressing. As a method for recycling the collected plastic waste, a so-called thermal recycling method using plastic waste as a fuel has been widely used. However, according to such a method, there is a problem such as generation of carbon dioxide gas due to combustion, so it cannot be said that the method is sufficiently in line with social demands.
そこで、回収されたプラスチック廃材から、たとえば手作業で解体し、プラスチックの系統ごとにプラスチック部材を分離して、それらのプラスチック部材を再度、製品の部材またはその原料に加工して使用するプラスチック廃材の再資源化方法が提案されている。このような再資源化方法は、上記のサーマルリサイクルと対比して、マテリアルリサイクルと言われている。 Therefore, for example, by manually dismantling the collected plastic waste material, separating the plastic members for each plastic system, and processing the plastic members again into product members or their raw materials for plastic waste materials to be used A recycling method has been proposed. Such a recycling method is said to be material recycling in contrast to the thermal recycling described above.
上述のようにしてプラスチックの系統ごとに分離されたプラスチック部材は、加熱溶融して再度成形することにより比較的容易にマテリアルリサイクルすることが可能である。そのため、現在、プラスチック廃材のマテリアルリサイクルの比率を高めることを目的として、プラスチック廃材のマテリアルリサイクルによる再資源化方法の研究開発が、各方面で多大な努力を払って行なわれている。 The plastic member separated for each plastic system as described above can be relatively easily material-recycled by heating and melting and molding again. For this reason, research and development of a method for recycling plastic waste materials by material recycling has been conducted with great efforts in various fields with the aim of increasing the material recycling ratio of plastic waste materials.
しかしながら、プラスチック廃材、特に、家電製品および事務用機器などに使用されていたプラスチック廃材は、厳しい環境で長期間使用されることが多いため、廃材となった時点ですでに特性が低下しており、変色または退色などの外観上の特性の低下だけでなく、強度、柔軟性などの物性も低下し、耐久性に乏しい材料になっていることが多い。そのため、プラスチック廃材は、要求特性の高いプラスチック部材に用いられるプラスチックのバージン材の代替とはならず、要求特性の低いプラスチック部材の原料として用いられることが多い。 However, plastic waste, especially plastic waste used in household appliances and office equipment, is often used for a long time in a harsh environment, so its characteristics have already deteriorated when it is used. In addition to deterioration in appearance characteristics such as discoloration or fading, physical properties such as strength and flexibility are often lowered, resulting in poor durability. For this reason, plastic waste is not a substitute for plastic virgin materials used for plastic members having high required characteristics, and is often used as a raw material for plastic members having low required characteristics.
現在のところ、プラスチック廃材のマテリアルリサイクルとしては、このようなカスケードリサイクルが主流となっている。そのため、プラスチック廃材から再生されるプラスチック成形体の用途が限られてしまい、サーマルリサイクルされているプラスチック廃材が大量にあるという問題がある。ここで、本明細書において、「バージン材」とは、未使用のプラスチックのことを意味するものとする。また、本明細書において、特性の低下したプラスチック廃材を、要求特性の高いプラスチック部材に用いられるバージン材の代替用途ではなく、要求特性の低いプラスチック部材の原料として用いることを、「カスケードリサイクル」と記載するものとする。 At present, this kind of cascade recycling is the mainstream for material recycling of plastic waste. Therefore, the use of the plastic molded body recycled from the plastic waste material is limited, and there is a problem that a large amount of plastic waste material is thermally recycled. Here, in this specification, “virgin material” means an unused plastic. In addition, in this specification, the use of plastic waste material with reduced properties as a raw material for plastic members with low required properties, rather than as a substitute for virgin materials used for plastic members with high required properties, is referred to as “cascade recycling”. Shall be described.
このような問題を克服するため、上記のプラスチック廃材からのマテリアルリサイクルにより得られるプラスチック成形体の特性を向上させ、要求特性の高いプラスチック部材としても使用可能な水準に到達させるべく、多くの研究開発がなされている。たとえば、プラスチック廃材(マテリアルリサイクル材料)にバージン材を混合することによって特性を保持する方法が、数多く提案されている(たとえば、特開2000−159900号公報(特許文献1)、特開2001−26719号公報(特許文献2)、特開2003−160724号公報(特許文献3)などを参照。)。たとえば、プラスチック廃材を樹脂の種類、添加剤の種類で選別し選別に応じて処理することで再使用可能な高純度の廃プラスチックを得る方法が提案されている(特開2004−122661号公報(特許文献4))。
上記のように、市場から回収されたプラスチック廃材を主原料とするマテリアルリサイクルによる再資源化方法であって、得られるプラスチック成形体の用途が広く、プラスチック部材またはその原料としても使用可能な特性を有する成形体を得る方法が望まれている。また、効率的かつ低コストのプラスチック廃材の再資源化方法の開発が強く望まれている。しかし、そのような再資源化方法は未だ知られていない。 As mentioned above, it is a recycling method by material recycling that uses plastic waste recovered from the market as the main raw material, and it has a wide range of uses for the plastic molded body, and has characteristics that can be used as a plastic member or its raw material. There is a demand for a method for obtaining a molded article having the same. In addition, development of an efficient and low-cost method for recycling plastic waste is strongly desired. However, such a recycling method is not yet known.
また、最近は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ、無機ELディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ(Field Emission Display:FED)、電子ペーパーなどのフラットパネルディスプレイ(FPD:Flat Panel Display)が身の回りの製品に搭載されてきており、たとえば、テレビ、パーソナルコンピュータ、モニター、ビデオ、カメラ、携帯電話、カーナビゲーション、情報携帯端末、小型ゲーム機など、様々な分野で幅広く利用されてきている。FPDの市場規模はその省電力、省スペース、軽量といった特性から、近年の高度情報化社会の進展に伴い急激に増加している。これに伴い、これらFPDの廃棄量も年々増加していくことが予想され、リサイクル活動などの環境活動において、リサイクル性向上等の要求が強くなってきている。 Recently, flat panel displays (FPD: Flat Panel Display) such as liquid crystal display, plasma display, organic EL (Electro Luminescence) display, inorganic EL display, field emission display (FED), and electronic paper For example, it has been widely used in various fields such as a television, a personal computer, a monitor, a video, a camera, a mobile phone, a car navigation, an information portable terminal, and a small game machine. The market size of FPD is increasing rapidly with the progress of the advanced information society in recent years due to its power saving, space saving and light weight. Along with this, the amount of disposal of these FPDs is expected to increase year by year, and in environmental activities such as recycling activities, there is an increasing demand for improving recyclability.
ところが、これらFPDは比較的新しい製品であること、また、現状は比較的廃棄物の量が少ないこともあり、ブラウン管テレビのようなリサイクルは実用化されていない。廃棄されたFPDは廃棄物の処理施設で破砕されて、シュレッダーダストとともに埋め立て処理あるいは焼却処理されているのが現状である。 However, these FPDs are relatively new products, and at present the amount of waste is relatively small, and recycling such as CRT televisions has not been put into practical use. The current situation is that the discarded FPD is crushed in a waste treatment facility and is landfilled or incinerated with shredder dust.
加えて液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどに代表される薄型テレビにおいては、近い将来、家電リサイクル法の適用品目として追加される動きもある。この場合、資源の有効活用や再商品化率向上などの観点から、当該製品のキャビネットなどに使用されているプラスチック廃材の再資源化方法の開発についても強く望まれている。 In addition, flat TVs such as liquid crystal displays and plasma displays are being added as items to be applied under the Home Appliance Recycling Law in the near future. In this case, from the viewpoint of effective use of resources and improvement of the recycling rate, development of a recycling method for plastic waste materials used in the cabinet of the product is strongly desired.
たとえば、薄型テレビの一例である液晶テレビのキャビネットにおいては、ポリフェニレンエーテル樹脂(PPE)とポリスチレン樹脂(PS)のアロイ材(PPE+PS)、ポリカーボネート樹脂(PC)とアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂(ABS)のアロイ材(PC+ABS)、ポリスチレン樹脂(PS)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂(ABS)が主に使用されている。そこで、上記材料をマテリアルリサイクルするためには、バージン材と遜色ない物性が要求されるため、再資源化する際は高純度なリサイクル材の回収が重要となる。高純度なリサイクル材を回収するためには、異材質物の除去が必要であり、異材質物としては、たとえば、異種プラスチック類、キャビネットに取り付けられたシール、ロゴバッチ、振動防止用テープ、コード結束用バンドなどが挙げられる。特に、リサイクルプラントによる処理工程において異物が混入する過程としては破砕時であり、たとえば、上記のようなキャビネット材料を無作為に破砕することでも4種類ものプラスチック樹脂が破砕片には混ざった状態で存在することになる。 For example, in a liquid crystal television cabinet, which is an example of a flat-screen television, an alloy material (PPE + PS) of polyphenylene ether resin (PPE) and polystyrene resin (PS), polycarbonate resin (PC), and acrylonitrile-butadiene-styrene resin (ABS). Alloy materials (PC + ABS), polystyrene resin (PS), and acrylonitrile-butadiene-styrene resin (ABS) are mainly used. Therefore, in order to recycle the above materials, physical properties that are inferior to virgin materials are required. Therefore, it is important to collect high-purity recycled materials when recycling them. In order to collect high-purity recycled materials, it is necessary to remove foreign materials. Examples of the different materials include dissimilar plastics, seals attached to cabinets, logo batches, anti-vibration tape, and cord ties. For example. In particular, as a process in which foreign substances are mixed in a processing process by a recycling plant, it is at the time of crushing. For example, even when crushing cabinet materials as described above randomly, 4 kinds of plastic resins are mixed in the crushing pieces. Will exist.
上記でも述べたが、再商品化率向上のためにはこれらキャビネットのリサイクルは必須であるが、異種プラスチックが混入した状態ではリサイクルは非常に困難であるため複雑な分離工程が必要となる。また、プラスチック材種に分け時間毎に切り替えるなどの工程を行った場合でも、材料切り替え当初には切り替え前のプラスチック樹脂の混入を避けることは困難である。さらに、プラスチック材料別に破砕機を設置することは、リサイクルプラントにとってコスト、スペース等の点から有効な手段とはいえない。 As described above, recycling of these cabinets is indispensable for improving the re-commercialization rate. However, since it is very difficult to recycle when different types of plastic are mixed, a complicated separation process is required. Moreover, even when a process such as dividing into plastic material types and switching every time is performed, it is difficult to avoid mixing of plastic resin before switching at the beginning of material switching. Furthermore, installing a crusher for each plastic material is not an effective means for the recycling plant in terms of cost, space, and the like.
上記の現状に基づき、本発明が解決しようとする課題は、キャビネットなどのプラスチック廃材を連続的に破砕作業を行ったとしても材料切り替え時において切り替え前のプラスチック樹脂が混入してもリサイクル性がほとんど低下せず、プラスチック樹脂のリサイクル工程を短縮でき、かつキャビネットの大部分を有効にリサイクルできるプラスチック廃材の再資源化方法を提供することである。 Based on the above current situation, the problem to be solved by the present invention is that even if plastic waste materials such as cabinets are continuously crushed, even if plastic resin before switching is mixed at the time of material switching, recycling is almost impossible. It is an object of the present invention to provide a method for recycling plastic waste that can reduce the plastic resin recycling process and can effectively recycle most of the cabinet without lowering.
また、本発明が解決しようとする課題は、より詳しくは、キャビネット材として使用されている、PPE+PS、PC+ABS、PS、ABSを適切に破砕することにより、効率的にプラスチック廃材を再資源化できる方法を提供することである。 In addition, more specifically, the problem to be solved by the present invention is a method that can efficiently recycle plastic waste by appropriately crushing PPE + PS, PC + ABS, PS, and ABS, which are used as cabinet materials. Is to provide.
さらに、本発明の別の課題は、プラスチック廃材から、マテリアルリサイクルにより、多用な用途に応じた特性を有するプラスチック成形体を提供することにある。 Furthermore, another subject of this invention is providing the plastic molding which has the characteristic according to many uses by material recycling from a plastic waste material.
本発明者らは、PPE(またはPPE+PS)とPSの組み合わせが完全相溶である点、PC(またはPC+ABS)とABS(またはポリメタクリル酸エステル樹脂(PMMA)またはABSとPMMAのアロイ材(ABS+PMMA))およびPC(またはPC+ABS)とPSの組み合わせは非相溶であるが両方になじみ易い添加剤により物性低下が改善できる点、PPE(またはPPE+PS)とABSまたはPPE(またはPPE+PS)とPC(またはPC+ABS)またはABSとPSの組み合わせにおいては非相溶でありかつ、両方になじみ易い添加剤などがほとんど無いため、物性低下の改善が困難な点に着目し、破砕の順序を決定すれば、非相溶かつ物性の回復が困難な樹脂同士の混入を防ぐことができ、1台の破砕機で連続的に破砕を行うことができるため設備コストの削減、異種樹脂の分離などのリサイクル工程の短縮を図ることができることより上記課題を解決できるとの着想を得、鋭意検討を重ねた。本発明は以下の通りである。 The present inventors have pointed out that the combination of PPE (or PPE + PS) and PS is completely compatible, PC (or PC + ABS) and ABS (or polymethacrylate resin (PMMA) or an alloy material of ABS and PMMA (ABS + PMMA)). ) And PC (or PC + ABS) and PS are incompatible with each other, but can be improved by an additive that is compatible with both, PPE (or PPE + PS) and ABS or PPE (or PPE + PS) and PC (or PC + ABS) ) Or the combination of ABS and PS is incompatible, and since there are few additives that are compatible with both, it is difficult to improve the deterioration of physical properties. A single crusher that can prevent mixing of resins that are difficult to melt and restore physical properties Continuously crushing reduce capital costs since it is possible to perform, the inspired and can solve the above problems from being able to shorten the recycling process, such as separation of the different resins were intensive studies. The present invention is as follows.
本発明のプラスチック廃材の再資源化方法は、ポリスチレン樹脂で構成されたプラスチック廃材、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂で構成されたプラスチック廃材、ポリスチレン樹脂とポリフェニレンエーテル樹脂とのアロイ材で構成されたプラスチック廃材、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂とポリカーボネート樹脂とのアロイ材で構成されたプラスチック廃材、ポリカーボネート樹脂とポリメタクリル酸エステル樹脂とのアロイ材で構成されたプラスチック廃材、ならびに、ポリカーボネート樹脂とアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂とポリメタクリル酸エステル樹脂とのアロイ材で構成されたプラスチック廃材を、連続的に破砕する工程を含むことを特徴とする。 The plastic waste material recycling method of the present invention includes a plastic waste material composed of polystyrene resin, a plastic waste material composed of acrylonitrile-butadiene-styrene resin, and a plastic waste material composed of an alloy material of polystyrene resin and polyphenylene ether resin. , Plastic waste composed of alloy material of acrylonitrile-butadiene-styrene resin and polycarbonate resin, plastic waste material composed of alloy material of polycarbonate resin and polymethacrylate resin, and polycarbonate resin and acrylonitrile-butadiene-styrene It includes a step of continuously crushing a plastic waste material composed of an alloy material of a resin and a polymethacrylate resin.
本発明のプラスチック廃材の再資源化方法においては、ポリスチレン樹脂とポリフェニレンエーテル樹脂とのアロイ材で構成されたプラスチック廃材とポリスチレン樹脂で構成されたプラスチック廃材、および/または、ポリスチレン樹脂とポリカーボネート樹脂とのアロイ材で構成されたプラスチック廃材、ポリカーボネート樹脂とアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂とポリメタクリル酸エステル樹脂とのアロイ材で構成されたプラスチック廃材と、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂で構成されたプラスチック廃材とを連続的に破砕することが、好ましい。 In the plastic waste material recycling method of the present invention, a plastic waste material composed of an alloy material of polystyrene resin and polyphenylene ether resin, a plastic waste material composed of polystyrene resin, and / or a polystyrene resin and a polycarbonate resin. Plastic waste material composed of alloy material, plastic waste material composed of alloy material of polycarbonate resin, acrylonitrile-butadiene-styrene resin and polymethacrylate resin, and plastic waste material composed of acrylonitrile-butadiene-styrene resin It is preferable to crush continuously.
また本発明のプラスチック廃材の再資源化方法においては、ポリスチレン樹脂とポリカーボネート樹脂とのアロイ材で構成されたプラスチック廃材とポリスチレン樹脂で構成されたプラスチック廃材、および/または、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂とポリカーボネート樹脂とのアロイ材で構成されたプラスチック廃材とアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂で構成されたプラスチック廃材とを、連続的に破砕することが、好ましい。 In the method for recycling plastic waste material according to the present invention, the plastic waste material composed of an alloy material of polystyrene resin and polycarbonate resin, the plastic waste material composed of polystyrene resin, and / or acrylonitrile-butadiene-styrene resin It is preferable to continuously crush the plastic waste material composed of an alloy material with a polycarbonate resin and the plastic waste material composed of an acrylonitrile-butadiene-styrene resin.
本発明のプラスチック廃材の再資源化方法において、ポリスチレン樹脂とポリカーボネート樹脂とのアロイ材で構成されたプラスチック廃材、ポリスチレン系樹脂で構成されたプラスチック廃材、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂とポリカーボネート樹脂とのアロイ材で構成されたプラスチック廃材、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂で構成されたプラスチック廃材、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂とポリカーボネート樹脂とのアロイ材で構成されたプラスチック廃材、ポリスチレン樹脂とポリカーボネート樹脂とのアロイ材で構成されたプラスチック廃材の順序で繰り返し連続的に破砕することが、好ましい。 In the method for recycling plastic waste material according to the present invention, plastic waste material composed of an alloy material of polystyrene resin and polycarbonate resin, plastic waste material composed of polystyrene resin, alloy of acrylonitrile-butadiene-styrene resin and polycarbonate resin Waste plastics made of plastic, Waste plastic made of acrylonitrile-butadiene-styrene resin, Plastic waste made of alloy of acrylonitrile-butadiene-styrene resin and polycarbonate resin, Alloy material of polystyrene resin and polycarbonate resin It is preferable to repeatedly and continuously crush in the order of plastic waste composed of
本発明におけるプラスチック廃材は、ブラウン管テレビ、液晶ディスプレイテレビ、プラズマディスプレイテレビ、有機ELディスプレイテレビ、無機ELディスプレイテレビ、フィールドエミッションディスプレイテレビから選ばれる少なくともいずれかであることが、好ましい。 The plastic waste material in the present invention is preferably at least one selected from a cathode ray tube television, a liquid crystal display television, a plasma display television, an organic EL display television, an inorganic EL display television, and a field emission display television.
本発明はまた、上述した本発明のプラスチック廃材の再資源化方法を含む、プラスチック成形体の製造方法についても提供する。 The present invention also provides a method for producing a plastic molded body, including the above-described method for recycling plastic waste materials according to the present invention.
本発明はさらに、上述した本発明のプラスチック成形体の製造方法により製造された、プラスチック成形体についても提供する。 The present invention further provides a plastic molded body produced by the above-described method for producing a plastic molded body of the present invention.
本発明のプラスチック成形体は、マテリアルリサイクルされる製品に用いられるものであることが好ましい。 The plastic molded body of the present invention is preferably used for products that are material recycled.
本発明のプラスチック成形体は、マテリアルリサイクルされる製品が、家電製品と、OA機器と、電機電子部品とからなる群より選ばれる少なくともいずれかであることが、好ましい。ここにおいて、マテリアルリサイクルされる製品が、フラットパネルディスプレイが搭載された製品の部品であることが好ましく、また、フラットパネルディスプレイが搭載された製品は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ、無機ELディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイおよび電子ペーパーから選ばれる少なくともいずれかであることが、好ましい。 In the plastic molded body of the present invention, it is preferable that the product to be material-recycled is at least one selected from the group consisting of home appliances, OA equipment, and electrical / electronic parts. Here, it is preferable that the product to be recycled is a part of a product on which a flat panel display is mounted, and the product on which the flat panel display is mounted is a liquid crystal display, a plasma display, an organic EL display, or an inorganic EL. It is preferably at least one selected from a display, a field emission display, and electronic paper.
本発明のプラスチック廃材の再資源化方法によれば、破砕工程において、材料切り替え時当初に発生する混合プラスチック破砕片を分別または廃棄する必要が無いため、効率よくマテリアルリサイクルすることができ、連続的に破砕機を運転することができかつ、リサイクル工程を短縮できるため、リサイクルコストを低減するとともに再商品化率を向上することができる。 According to the plastic waste recycling method of the present invention, in the crushing process, it is not necessary to separate or discard the mixed plastic fragments generated at the time of material switching. Therefore, the material can be recycled efficiently and continuously. Since the crusher can be operated and the recycling process can be shortened, the recycling cost can be reduced and the re-commercialization rate can be improved.
また、本発明のプラスチック廃材の再資源化方法によれば、1台の破砕機で運用することができるため、設備コストや設置スペースの問題を解決することができる。 Moreover, according to the plastic waste material recycling method of the present invention, since it can be operated by one crusher, the problems of equipment cost and installation space can be solved.
また、本発明のプラスチック成形体の製造方法によれば、プラスチック廃材を主原料とするマテリアルリサイクルを行うことで、多様な用途に適した特性を有するプラスチック成形体を提供できる。 In addition, according to the method for producing a plastic molded body of the present invention, a plastic molded body having characteristics suitable for various applications can be provided by performing material recycling using plastic waste as a main raw material.
本発明のプラスチック廃材の再資源化方法におけるプラスチック廃材としては、テレビからの廃棄物であることが好ましい。テレビとしては、ブラウン管テレビ、液晶ディスプレイテレビ、プラズマディスプレイテレビ、有機ELディスプレイテレビ、無機ELディスプレイテレビ、フィールドエミッションディスプレイテレビであることが好ましい。上記テレビのキャビネットから回収されたプラスチックの材質としては、ポリフェニレンエーテル樹脂(PPE)とポリスチレン樹脂(PS)からなるアロイ材(PPE+PS)、ポリカーボネート樹脂(PC)とアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂(ABS)からなるアロイ材(PC+ABS)、ポリカーボネート樹脂(PC)とポリメタクリル酸エステル樹脂(PMMA)からなるアロイ材(PC+PMMA)、ポリカーボネート樹脂(PC)とアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂(ABS)とポリメタクリル酸エステル樹脂(PMMA)からなるアロイ材(PC+ABS+PMMA)、ポリスチレン樹脂(PS)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂(ABS)が使用されているケースが多い。なお、本明細書中でいう「アロイ材」とは、複数のポリマーを混合することで、新たな特性を持たせた高分子である、いわゆるポリマーアロイを指す。 The plastic waste material in the plastic waste material recycling method of the present invention is preferably waste from a television. The television is preferably a cathode ray tube television, a liquid crystal display television, a plasma display television, an organic EL display television, an inorganic EL display television, or a field emission display television. Plastic materials recovered from the television cabinet are alloy materials (PPE + PS) made of polyphenylene ether resin (PPE) and polystyrene resin (PS), polycarbonate resin (PC) and acrylonitrile-butadiene-styrene resin (ABS). Alloy material (PC + ABS), alloy material (PC + PMMA) made of polycarbonate resin (PC) and polymethacrylate resin (PMMA), polycarbonate resin (PC), acrylonitrile-butadiene-styrene resin (ABS) and polymethacrylate resin In many cases, an alloy material (PC + ABS + PMMA) made of (PMMA), polystyrene resin (PS), acrylonitrile-butadiene-styrene resin (ABS) is used. The “alloy material” in the present specification refers to a so-called polymer alloy, which is a polymer having new characteristics by mixing a plurality of polymers.
図1は、本発明のプラスチック廃材の再資源化方法の好ましい一例を示すフローチャートである。また、図2は、本発明におけるプラスチック廃材の破砕順序の好ましい一例を示すフローチャートである。以下、プラスチック廃材が具体的に使用済み製品である液晶テレビのキャビネットである場合を例に挙げ、図1または図2を参照しながら、本発明のプラスチック廃材の再資源化方法について詳細に説明する。 FIG. 1 is a flowchart showing a preferred example of the plastic waste material recycling method of the present invention. Moreover, FIG. 2 is a flowchart which shows a preferable example of the crushing order of the plastic waste material in this invention. Hereinafter, a case where the plastic waste material is a liquid crystal television cabinet which is a concretely used product will be described as an example, and the method for recycling plastic waste material according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1 or FIG. .
まず、使用済みの液晶テレビからキャビネットを回収する(ステップS1)。キャビネットは通常、複数本のビスで固定されているため、ドライバーを用いてビスを外すことによりキャビネットを取り外すことができる。液晶テレビのキャビネットは、PPE+PS、PC+ABS、PC+PMMA、PC+ABS+PMMA、PS、ABSの廃材(それぞれ、PPE+PS廃材、PC+ABS廃材、PC+PMMA廃材、PC+ABS+PMMA廃材、PS廃材、ABS廃材)を含み、当該ステップS1ではこれらの廃材が回収される。 First, the cabinet is collected from the used liquid crystal television (step S1). Since the cabinet is usually fixed with a plurality of screws, the cabinet can be removed by removing the screws using a screwdriver. The LCD TV cabinet includes waste materials of PPE + PS, PC + ABS, PC + PMMA, PC + ABS + PMMA, PS, ABS (PPE + PS waste, PC + ABS waste, PC + PMMA waste, PC + ABS + PMMA waste, PS waste, ABS waste, respectively). Is recovered.
次に、キャビネットとは異なる材質のもの(「異材質物」と称する)を除去する(ステップS2)。異材質物としては、たとえば、キャビネットに取り付けられたシール、ロゴバッチ、振動防止用テープ、コード結束用バンドなどが挙げられる。また前部のキャビネットには塗装が施されていることが多いが該塗膜も異材質物である。これら異材質物の混入は物性低下要因となるため除去することが好ましい。キャビネットから異材質物を除去する方法としては、切削、研磨などの機械的方法や、薬品を用いた除去など、特に限定されるものではなく、従来公知の方法を適宜使用することができる。 Next, a material different from the cabinet (referred to as “different material”) is removed (step S2). Examples of the different material include a seal attached to a cabinet, a logo batch, a vibration preventing tape, a cord binding band, and the like. The front cabinet is often painted, but the coating is also made of a different material. It is preferable to remove these foreign materials because they are a cause of deterioration in physical properties. The method for removing foreign materials from the cabinet is not particularly limited, such as mechanical methods such as cutting and polishing, and removal using chemicals, and conventionally known methods can be used as appropriate.
次に、PPE+PS廃材、PC+ABS廃材、PC+PMMA廃材、PC+ABS+PMMA廃材、PS廃材、ABS廃材を材質ごとに仕分けする(ステップS3)。仕分けは、たとえば、キャビネットに記載された材質表示を確認しながら行う。 Next, the PPE + PS waste material, the PC + ABS waste material, the PC + PMMA waste material, the PC + ABS + PMMA waste material, the PS waste material, and the ABS waste material are sorted for each material (step S3). Sorting is performed, for example, while confirming the material display written on the cabinet.
次に、仕分けされたキャビネットを10mm程度に破砕する(ステップS4)。本発明のプラスチック廃材の再資源化方法は、当該工程において、各材質ごとのプラスチック廃材を連続的に破砕することを特徴とする。すなわち、本発明のプラスチック廃材の再資源化方法は、ポリスチレン樹脂(PS)で構成されたプラスチック廃材(PS廃材)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂(ABS)で構成されたプラスチック廃材(ABS廃材)、ポリスチレン樹脂(PS)とポリフェニレンエーテル樹脂(PPE)とのアロイ材(変性ポリフェニレンエーテル樹脂)で構成されたプラスチック廃材(PPE+PS廃材)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂(ABS)とポリカーボネート樹脂(PC)とのアロイ材で構成されたプラスチック廃材(PC+ABS廃材)、ポリカーボネート樹脂とポリメタクリル酸エステル樹脂とのアロイ材で構成されたプラスチック廃材(PC+PMMA廃材)、ならびに、ポリカーボネート樹脂とアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂とポリメタクリル酸エステル樹脂とのアロイ材で構成されたプラスチック廃材(PC+ABS+PMMA廃材)を、連続的に破砕する工程を含むことを特徴とする。このような本発明のプラスチック廃材の再資源化方法によれば、破砕工程において、材料切り替え時当初に発生する混合プラスチック破砕片を分別または廃棄する必要が無いため、効率よくマテリアルリサイクルすることができ、連続的に破砕機を運転することができかつ、リサイクル工程を短縮できるため、リサイクルコストを低減するとともに再商品化率を向上することができる。また、本発明のプラスチック廃材の再資源化方法によれば、1台の破砕機で運用することができるため、設備コストや設置スペースの問題を解決することができる。 Next, the sorted cabinet is crushed to about 10 mm (step S4). The plastic waste material recycling method of the present invention is characterized in that, in the process, the plastic waste material for each material is continuously crushed. That is, the plastic waste material recycling method of the present invention includes a plastic waste material composed of polystyrene resin (PS) (PS waste material), a plastic waste material composed of acrylonitrile-butadiene-styrene resin (ABS) (ABS waste material), Plastic waste material (PPE + PS waste material) composed of an alloy material (modified polyphenylene ether resin) of polystyrene resin (PS) and polyphenylene ether resin (PPE), acrylonitrile-butadiene-styrene resin (ABS) and polycarbonate resin (PC) Plastic waste composed of alloy material (PC + ABS waste material), Plastic waste material composed of alloy material of polycarbonate resin and polymethacrylate resin (PC + PMMA waste material), and polycarbonate resin Ronitoriru - butadiene - styrene resin and polymethyl methacrylate resin and plastic waste, which is composed of alloy material (PC + ABS + PMMA waste), characterized in that it comprises a continuous crushing to process. According to the plastic waste recycling method of the present invention as described above, in the crushing process, it is not necessary to separate or dispose of the mixed plastic crushed pieces that are initially generated at the time of material switching. Since the crusher can be operated continuously and the recycling process can be shortened, the recycling cost can be reduced and the re-commercialization rate can be improved. Moreover, according to the plastic waste material recycling method of the present invention, since it can be operated by one crusher, the problems of equipment cost and installation space can be solved.
また、本発明のプラスチック廃材の再資源化方法における破砕工程では、PPE+PS廃材とPS廃材、および/または、PC+ABS廃材、PC+PMMA廃材またはPC+ABS+PMMA廃材とABS廃材とを連続的に破砕することが好ましい。上述してきたようにプラスチック廃材が使用済み製品である液晶テレビのキャビネットである場合には、PPE+PS廃材とPS廃材、および/または、PC+ABS廃材とABS廃材を連続的に破砕する(破砕順序が隣り合わせになる)ことが好ましい。すなわち、PPE+PS廃材を破砕した後には続けてPS廃材を破砕し、逆に、PS廃材を破砕した後には続けてPPE+PS廃材を破砕することが好ましい。また、PC+ABS廃材を破砕した後には続けてABS廃材を破砕し、逆に、ABS廃材を破砕した後には続けてPC+ABS廃材を破砕することが好ましい。 In the crushing step in the plastic waste material recycling method of the present invention, it is preferable to continuously crush PPE + PS waste material and PS waste material, and / or PC + ABS waste material, PC + PMMA waste material, or PC + ABS + PMMA waste material and ABS waste material. As described above, in the case of a liquid crystal television cabinet in which plastic waste is a used product, PPE + PS waste and PS waste and / or PC + ABS waste and ABS waste are continuously crushed (the crushing order is adjacent to each other). Preferably). That is, it is preferable to continue crushing the PS waste material after crushing the PPE + PS waste material, and conversely crushing the PPE + PS waste material after crushing the PS waste material. Moreover, it is preferable to continue crushing the ABS waste material after crushing the PC + ABS waste material, and conversely crushing the PC + ABS waste material after crushing the ABS waste material.
さらに好ましくは、(1)PPE+PS廃材、(2)PS廃材、(3)PC+ABS廃材、PC+PMMA廃材またはPC+ABS+PMMA廃材、(4)ABS廃材、(5)PC+ABS廃材、PC+PMMA廃材またはPC+ABS+PMMA廃材、(6)PS廃材、(7)PPE+PS廃材の順序で、繰り返し連続的に破砕する。 More preferably, (1) PPE + PS waste, (2) PS waste, (3) PC + ABS waste, PC + PMMA waste or PC + ABS + PMMA waste, (4) ABS waste, (5) PC + ABS waste, PC + PMMA waste or PC + ABS + PMMA waste, (6) PS Waste material, (7) CPE is repeatedly and continuously crushed in the order of PPE + PS waste material.
ここで、図2は、本発明のプラスチック廃材の再資源化方法における破砕工程の好ましい一例を示すフローチャートである。図2に示す例では、まず、PPE+PS廃材を破砕し(ステップS11)、続けてPS廃材を破砕し(ステップS12)、さらにその後、PC+ABS廃材、PC+PMMA廃材またはPC+ABS+PMMA廃材(図2に示す例ではPC+ABS廃材)を破砕し(ステップS13)、続けてABS廃材を破砕する(ステップS14)。このとき、破砕する1つの材質については、ある程度の破砕量または破砕時間を設けることが好ましい。 Here, FIG. 2 is a flowchart showing a preferred example of the crushing step in the plastic waste material recycling method of the present invention. In the example shown in FIG. 2, first, the PPE + PS waste material is crushed (step S11), and then the PS waste material is crushed (step S12). Thereafter, the PC + ABS waste material, the PC + PMMA waste material, or the PC + ABS + PMMA waste material (PC + ABS in the example shown in FIG. 2). The waste material) is crushed (step S13), and then the ABS waste material is crushed (step S14). At this time, it is preferable to provide a certain amount of crushing or crushing time for one material to be crushed.
また、破砕品を回収する容器(フレコンバックなどが好ましい)は破砕品を切り替える時と同時に取り替えることが好ましい。図2に示す例では、PPE+PS廃材(ステップS11)からPS廃材(ステップS12)へ切り替える時、PS廃材からPC+ABS廃材(ステップS13)へ切り替える時、PC+ABS廃材からABS廃材(ステップS14)へ切り替える時に、同時に、容器を取り替えることが好ましい。 In addition, it is preferable to replace the container (preferably flexible container bag) for collecting the crushed product at the same time as switching the crushed product. In the example shown in FIG. 2, when switching from PPE + PS waste material (step S11) to PS waste material (step S12), when switching from PS waste material to PC + ABS waste material (step S13), when switching from PC + ABS waste material to ABS waste material (step S14), At the same time, it is preferable to replace the container.
また、PC+ABS廃材の破砕段階において同時にPC+PMMA廃材およびPC+ABS+PMMA廃材を投入してもかまわないし、また、PC+ABS廃材の次にPC+PMMA廃材およびPC+ABS+PMMA廃材の破砕を行うことが好ましい。なお、破砕処理を行う材料は順序どおりであればどの材料から開始してもかまわない。 In addition, PC + PMMA waste and PC + ABS + PMMA waste may be introduced simultaneously in the crushing stage of PC + ABS waste, and it is preferable to crush PC + PMMA waste and PC + ABS + PMMA waste after PC + ABS waste. Note that the material to be crushed may be started from any material as long as it is in order.
また、前記PS廃材からPC+ABS廃材を切り替える時、切り替え当初はPC+ABS廃材にPS廃材がコンタミとして混入する。そのため、PC+ABS廃材に切り替え当初は新規フレコンバック等で破砕片を回収し、適当な破砕時間が経過した後に別途フレコンバック等でPC+ABS廃材の破砕片を回収することがより好ましい。なお、PC+ABS廃材からPS廃材へ切り替える場合も同様であることがより好ましい。 Further, when the PC + ABS waste material is switched from the PS waste material, the PS waste material is mixed into the PC + ABS waste material as contamination at the beginning of the switching. For this reason, it is more preferable to collect the crushed pieces by using a new flexible container bag or the like after switching to PC + ABS waste material, and separately collecting the crushed pieces of PC + ABS waste material by using a flexible container bag or the like after an appropriate crushed time. The same is more preferable when switching from PC + ABS waste to PS waste.
なお、上記以外の破砕手順、破砕順序を踏んだ場合、たとえば、図1の工程(ステップS3)を省略しキャビネットを破砕した場合、5種類の樹脂が混入した破砕片が得られる。この破砕片はそのままリサイクルすることが非常に困難になり分離工程が必要となるが、分離工程は非常に複雑なものとなる。また、PPE+PSにPC+ABSまたはABSが混入した場合、または、PSにABSが混入した場合、そのまま成形を行うと物性低下は避けられず、かつこれらに有効な相溶化剤がほとんど無いため、物性の回復を行うことが困難となる。その結果、リサイクルコストの上昇や再商品化率の低下を招く。 In addition, when the crushing procedure other than the above and the crushing sequence are followed, for example, when the step (step S3) in FIG. 1 is omitted and the cabinet is crushed, a crushed piece in which five kinds of resins are mixed is obtained. Although it is very difficult to recycle the crushed pieces as they are and a separation process is required, the separation process is very complicated. Also, when PC + ABS or ABS is mixed in PPE + PS, or when ABS is mixed in PS, physical properties cannot be avoided if molding is performed as it is, and there is almost no compatibilizer effective for these, so that physical properties can be recovered. It becomes difficult to do. As a result, an increase in recycling costs and a reduction in the re-commercialization rate are caused.
その後、キャビネット破砕物を洗浄し、付着している汚れ、埃、異物などを除去する(ステップS5)。洗浄には、従来公知の適宜の方法を特に制限されることなく用いることができる。 Thereafter, the cabinet crushed material is washed to remove attached dirt, dust, foreign matter, and the like (step S5). For the cleaning, a conventionally known appropriate method can be used without particular limitation.
次に、洗浄したキャビネット破砕物を乾燥する(ステップS6)。乾燥条件としては、たとえば、80℃で4〜6時間程度という条件が例示されるが、これに限定されるものではない。また、乾燥設備についても、恒温器、除湿乾燥機、熱風乾燥機などが挙げられるが、これについても特に限定はされない。 Next, the washed cabinet crushed material is dried (step S6). Examples of the drying conditions include, but are not limited to, a condition of about 4 to 6 hours at 80 ° C. Moreover, also about drying equipment, although a thermostat, a dehumidification dryer, a hot air dryer etc. are mentioned, it does not specifically limit also about this.
次に、乾燥後の樹脂材料(PPE+PS、PC+ABS、PC+PMMA、PC+ABS+PMMA、PS、ABS)について、少量を抜き取りロット検査を行う(ステップS7)。これにより、PPE+PS廃材、PC+ABS廃材、PC+PMMA廃材、PC+ABS+PMMA廃材、PS廃材、ABS廃材の特性を把握し、特性改善処方を組むことが可能となる。検査項目としては、たとえば、引張強度、伸び、曲げ強度、曲げ弾性率、衝撃強度などの機械物性や流動特性、難燃特性などが挙げられる。検査方法、装置としては、たとえば引張強度についてはJIS K7113の規定に準拠した引張破断点降伏強さとして、オートグラフAG−1(島津製作所製)を用いて、伸びについてはJIS K7113の規定に準拠した引張破断点伸びとして、オートグラフAG−1(島津製作所製)を用いて、それぞれ測定することができる。曲げ強度についてはJIS K7203の規定に準拠してオートグラフAG−1(島津製作所製)を用いて、曲げ弾性率についてはJIS K7203の規定に準拠してオートグラフAG−1(島津製作所製)を用いて、また、ノッチ付IZOD衝撃強度についてはJIS K7110の規定に準拠して測定してIZOD衝撃試験機((株)東洋精機製作所製)を用いて、デュポン面衝撃試験についてはJIS K7211の規定に準拠してデュポン面衝撃性試験機((株)東洋精機製作所製)を用いて、それぞれ測定することができる。さらに、流動特性についてはJIS K7210の規定に準拠してメルトフローテスター(CEAST社製)、難燃特性についてはUL94Vの規定に準拠した方法を用いて測定することができる。 Next, a small amount of the resin material after drying (PPE + PS, PC + ABS, PC + PMMA, PC + ABS + PMMA, PS, ABS) is extracted and a lot inspection is performed (step S7). As a result, it is possible to grasp the characteristics of PPE + PS waste material, PC + ABS waste material, PC + PMMA waste material, PC + ABS + PMMA waste material, PS waste material, ABS waste material, and formulate a characteristic improvement prescription. The inspection items include, for example, mechanical properties such as tensile strength, elongation, bending strength, bending elastic modulus, impact strength, flow characteristics, flame retardancy, and the like. As an inspection method and apparatus, for example, the tensile strength at yield at break according to JIS K7113 is used for tensile strength, Autograph AG-1 (manufactured by Shimadzu Corporation) is used, and the elongation is based on JIS K7113. The tensile elongation at break can be measured using Autograph AG-1 (manufactured by Shimadzu Corporation). For bending strength, Autograph AG-1 (manufactured by Shimadzu Corporation) is used in accordance with the provisions of JIS K7203, and for flexural modulus, Autograph AG-1 (manufactured by Shimadzu Corporation) is used in accordance with the regulations of JIS K7203. In addition, the IZOD impact strength with notch is measured according to the provisions of JIS K7110 and is measured using an IZOD impact tester (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.). The DuPont impact test is defined by JIS K7211. In accordance with the above, each can be measured using a DuPont impact tester (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.). Furthermore, the flow characteristics can be measured using a melt flow tester (manufactured by CEAST) according to JIS K7210, and the flame retardancy can be measured using a method based on UL94V.
次に、ロット検査の結果により、特性改善処方を決定する(ステップS8)。ここにおいては、たとえば、PC+ABSに対してABSが混入(コンタミ)している場合、または逆の場合、添加する相溶化剤の種類、物性回復剤(エラストマーや難燃剤など)の種類および量などを決定する。上記添加剤類は従来公知のものを使用すればよい。また、廃材の劣化度合いに応じては、バージン材の添加量を決定する。ここで、相溶化剤、エラストマー、難燃剤などは市販品を使用すればよい。また、PPE+PSに対してPSが混入(コンタミ)している場合、または逆の場合は両樹脂は完全相溶であるため、相溶化剤の添加は不要であり、特性改善処方としては、従来公知の方法を適宜施せばよい。 Next, a characteristic improvement prescription is determined based on the result of the lot inspection (step S8). Here, for example, when ABS is contaminated (contaminated) with respect to PC + ABS, or vice versa, the type of compatibilizer to be added, the type and amount of physical property recovery agent (elastomer, flame retardant, etc.) decide. Conventional additives may be used as the additives. Further, the amount of virgin material added is determined according to the degree of deterioration of the waste material. Here, commercially available products may be used as the compatibilizer, elastomer, flame retardant and the like. In addition, when PS is mixed (contaminated) with PPE + PS, or vice versa, both resins are completely compatible, so no addition of a compatibilizer is required, and a conventionally known characteristic improvement formulation is known. The method described above may be applied as appropriate.
次に、各樹脂、相溶化剤、エラストマー、難燃剤、バージン材などの混合物を加熱溶融し、ペレット状の成形用樹脂原料を製造する(ステップS9)。ペレット製造は、押出成形機により行なうことができる。押出成形機は、特に限定されるものではなく、たとえば単軸押出成形機、二軸押出成形機あるいは多軸式押出成形機などを好ましく使用することができる。 Next, a mixture of each resin, compatibilizer, elastomer, flame retardant, virgin material, etc. is heated and melted to produce a pellet-shaped molding resin material (step S9). Pellet manufacture can be performed with an extruder. The extruder is not particularly limited, and for example, a single screw extruder, a twin screw extruder, or a multi-screw extruder can be preferably used.
上記混合物をペレット状に成形してマテリアルリサイクルする場合には、押出成形した後に、シートカット、ストランドカット、ホットエアカット、アンダーウォーターカットなどの方法により造粒することができる。また、後で射出成形により特定の形状に成形する場合には、樹脂原料の供給が円滑に行え、大量に処理できる点で、アンダーウォーターカット法が特に好ましい。 When the mixture is formed into pellets and recycled, the material can be granulated by a method such as sheet cutting, strand cutting, hot air cutting or underwater cutting after extrusion. In the case of molding into a specific shape later by injection molding, the underwater cut method is particularly preferable in that the resin raw material can be supplied smoothly and processed in large quantities.
ペレットの粒径は1mm以上が好ましく、2mm以上がより好ましい。また、ペレットの粒径は8mm以下が好ましく、5mm以下がより好ましい。ペレットの粒径が1mm未満の場合には、浮遊するため作業性が低下しやすく、ペレットの粒径が8mmを超えると、成形機のシリンダ内で充分に溶融しないため、均一な混練が困難になりやすい。 The particle size of the pellet is preferably 1 mm or more, and more preferably 2 mm or more. The particle size of the pellet is preferably 8 mm or less, and more preferably 5 mm or less. When the particle size of the pellet is less than 1 mm, the workability is likely to be lowered because it is floating, and when the particle size of the pellet exceeds 8 mm, it is not sufficiently melted in the cylinder of the molding machine, so that uniform kneading becomes difficult. Prone.
上述した成形用樹脂原料の形状は、ペレット状に限定されず、たとえばシート状、フィルム状、パイプ状などの形態とすることができる。したがって、押出成形機の種類、使用の態様あるいは求められる特性などから適宜決定することができる。また、上述した成形用樹脂原料には、熱安定剤や光安定剤、帯電防止剤、滑剤、フィラ、銅害防止剤、抗菌剤、着色剤などの添加剤を、必要により、本発明の効果を害しない範囲の量で添加することができる。 The shape of the molding resin raw material described above is not limited to a pellet shape, and may be a sheet shape, a film shape, a pipe shape, or the like. Therefore, it can be determined as appropriate from the type of the extruder, the mode of use or the required characteristics. In addition, the above-described molding resin raw material may include additives such as a heat stabilizer, a light stabilizer, an antistatic agent, a lubricant, a filler, a copper damage inhibitor, an antibacterial agent, and a colorant, if necessary. Can be added in an amount that does not harm the amount.
次に、ペレット状の樹脂原料を射出成形機で加熱溶融し、プラスチック成形体を製造する(ステップS10)。射出成形機としては、特に限定されるものではないが、たとえばスクリューインライン式射出成形機またはプランジャ式射出成形機などが挙げられる。 Next, the resin material in the form of pellets is heated and melted with an injection molding machine to produce a plastic molded body (step S10). Although it does not specifically limit as an injection molding machine, For example, a screw in-line type injection molding machine or a plunger type injection molding machine etc. are mentioned.
本発明は、上述した本発明のプラスチック廃材の再資源化方法を含むプラスチック成形体の製造方法についても提供する。本発明のプラスチック成形体の製造方法における上述した本発明のプラスチック廃材の再資源化方法以外の工程は、適宜公知の工程を組み合わせることができ、特に制限されるものではない。さらに、本発明は、上述した本発明のプラスチック成形体の製造方法により製造されたプラスチック成形体についても提供する。 The present invention also provides a method for producing a plastic molded body including the above-described method for recycling plastic waste materials according to the present invention. Processes other than the above-described method for recycling plastic waste of the present invention in the method for producing a plastic molded body of the present invention can be combined with known processes as appropriate, and are not particularly limited. Furthermore, the present invention also provides a plastic molded body produced by the above-described method for producing a plastic molded body of the present invention.
本発明のプラスチック成形体は、マテリアルリサイクルされる製品に用いられるものであることが好ましく、この場合、マテリアルリサイクルされる製品は、家電製品と、OA機器と、電機電子部品とからなる群より選ばれる少なくともいずれかであることが好ましい。またマテリアルリサイクルされる製品は、フラットパネルディスプレイが搭載された製品の部品であってもよく、この場合、フラットパネルディスプレイが搭載された製品は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ、無機ELディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイおよび電子ペーパーから選ばれる少なくともいずれかであることが、好ましい。 The plastic molded article of the present invention is preferably used for a product that is material-recycled. In this case, the product that is material-recycled is selected from the group consisting of home appliances, OA equipment, and electrical and electronic parts. It is preferable that at least one of the above. The material recycled product may be a part of a product on which a flat panel display is mounted. In this case, the product on which the flat panel display is mounted is a liquid crystal display, a plasma display, an organic EL display, or an inorganic EL display. It is preferable that at least one selected from a field emission display and electronic paper.
以下、実験例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, although an example of an experiment is given and the present invention is explained in detail, the present invention is not limited to these.
<実験例1>
単一樹脂またはアロイ材が有する物性と他の樹脂が混入(コンタミ)した場合の物性の変化を調べるため、PPE+PS(ザイロンTV08J、旭化成ケミカルズ製)、PC+ABS(サイコロイC6600、SABICイノベーティブプラスティクス製)、ABS(テルランGP35、BASF製)のバージン材ペレットをそれぞれ用意した。次に、これらバージン材ペレットを用いて、相溶化剤により物性回復が可能な系(ABSとPC+ABSのブレンド品)と相溶化剤が無いため物性回復が困難な系(PPE+PSとPC+ABSとのブレンド品、PSとABSとのブレンド品、およびPPE+PSとABSとのブレンド品)を用意した。ブレンド品全体の重量を100として、それぞれ、100/0、95/5、90/10、50/50、10/90、5/95、0/100のブレンド比率で均一に混合した、ABS/PC+ABS、PPE+PS/PC+ABS、PS/ABSおよびPPE+PS/ABSのペレットを用意した。
<Experimental example 1>
In order to investigate changes in physical properties of a single resin or alloy material and other resin contamination (contamination), PPE + PS (Zylon TV08J, manufactured by Asahi Kasei Chemicals), PC + ABS (Psycholoy C6600, manufactured by SABIC Innovative Plastics), Virgin material pellets of ABS (Terlan GP35, manufactured by BASF) were prepared. Next, using these virgin pellets, a system that can recover physical properties with a compatibilizer (ABS and PC + ABS blend) and a system that is difficult to recover because there is no compatibilizer (PPE + PS and PC + ABS blend) , PS and ABS blends, and PPE + PS and ABS blends). ABS / PC + ABS mixed uniformly at blend ratios of 100/0, 95/5, 90/10, 50/50, 10/90, 5/95, and 0/100, respectively, where the total weight of the blended product is 100 PPE + PS / PC + ABS, PS / ABS and PPE + PS / ABS pellets were prepared.
次に、ブレンド品を除湿乾燥機((株)松井製作所製)にて乾燥後、スクリュー径25mm、L/D=26の二軸溶融混練押出機((株)テクノベル製))を用いて設定温度(ABS/PC+ABS、PS/ABSおよびPPE+PS/ABSは230℃、PPE+PS/PC+ABSは250℃)で加熱溶融混練すると共に押出成形し、ペレタイザーを用いてカットし、ペレット状のプラスチック成形体を得た。次に、除湿乾燥機((株)松井製作所製)にて乾燥後、ブレンド品のペレットを10トン射出成形機(日精樹脂工業(株)製)のホッパーに投入し、成形温度(ABS/PC+ABS、PS/ABSおよびPPE+PS/ABSは230℃、PPE+PS/PC+ABSは250℃)、金型温度60℃、冷却時間30秒の射出成形条件で、ASTM準拠の物性測定用試験片を作製した。そして、これら各試験片を用いて、後述する引張強度、伸び、曲げ強度、曲げ弾性率、ノッチ付IZOD衝撃強度を測定した。 Next, the blended product is dried using a dehumidifying dryer (manufactured by Matsui Seisakusho Co., Ltd.), and then set using a twin-screw melt-kneading extruder (manufactured by Technobel Co., Ltd.) having a screw diameter of 25 mm and L / D = 26. Heat melt kneading at temperature (ABS / PC + ABS, PS / ABS and PPE + PS / ABS is 230 ° C., PPE + PS / PC + ABS is 250 ° C.), extrusion molding, and cutting using a pelletizer to obtain a pellet-shaped plastic molding . Next, after drying with a dehumidifying dryer (manufactured by Matsui Seisakusho Co., Ltd.), the pellets of the blended product are put into a hopper of a 10-ton injection molding machine (manufactured by Nissei Plastic Industry Co., Ltd.) and molding temperature (ABS / PC + ABS) , PS / ABS and PPE + PS / ABS were 230 ° C., PPE + PS / PC + ABS was 250 ° C.), a mold temperature of 60 ° C., and a cooling time of 30 seconds were used to produce ASTM-compliant test specimens for measuring physical properties. And using each of these test pieces, the tensile strength, elongation, bending strength, bending elastic modulus, and notched IZOD impact strength described later were measured.
〔物性測定方法〕
(1)引張強度(MPa)および伸び(%)
JIS K7113の規定に準拠して、引張破断点降伏強さ、引張破断点伸びとしてそれぞれ測定した。なお、「引張強度」、「伸び」とは、材料を一定の速度で引張、応力と歪との関係を求めるもので、伸長された材料は、はじめに弾性変形をし、その後塑性変形をはじめ、極大強度に達し、さらに降伏点を超えるとネッキングを生じ、破断に至る。応力の一番大きいところ(最大点応力)を「引張強度」、破断したときの歪(破断点伸び)を「伸び」としている。
[Method of measuring physical properties]
(1) Tensile strength (MPa) and elongation (%)
The tensile strength at break and the elongation at break were measured according to JIS K7113. In addition, “tensile strength” and “elongation” are materials that are tensioned at a constant speed, and the relationship between stress and strain is obtained. The stretched material first undergoes elastic deformation, then plastic deformation, When the maximum strength is reached and the yield point is exceeded, necking occurs and breaks. The place where the stress is greatest (maximum point stress) is called “tensile strength”, and the strain at break (elongation at break) is called “elongation”.
(2)曲げ強度(MPa)および曲げ弾性率(MPa)
JIS K7203の規定に準拠してそれぞれ測定した。なお、「曲げ強度」、「曲げ弾性率」とは、2点で支えた試験片の中心に応力をかけることにより、応力と歪との関係を求めるものである。応力の一番大きいところを「曲げ強度」、応力−歪曲線の傾きを「曲げ弾性率」としている。
(2) Flexural strength (MPa) and flexural modulus (MPa)
Measurements were made in accordance with JIS K7203. “Bending strength” and “flexural modulus” are obtained by applying a stress to the center of a test piece supported at two points to obtain a relationship between stress and strain. The place where the stress is greatest is called “bending strength”, and the slope of the stress-strain curve is called “flexural modulus”.
(3)ノッチ付IZOD衝撃強度(kJ/m2)
JIS K7110の規定に準拠して測定した。
(3) Notched IZOD impact strength (kJ / m 2 )
The measurement was performed in accordance with JIS K7110.
(4)面衝撃強度(cm)
JIS K7211の規定に準拠して測定した。
(4) Surface impact strength (cm)
The measurement was performed in accordance with JIS K7211.
実験例1の物性測定結果を表1(ABS/PC+ABSブレンド品)、表2(PPE+PS/PC+ABSブレンド品)、表3(PS/ABSブレンド品)および表4(PPE+PS/ABSブレンド品)に示す。表1では、ABS/PC+ABS=50/50、10/90、5/95の系、つまりPC+ABSがリッチでABSがコンタミとして混入している系では物性の低下はほとんど確認されなかった。一方、逆の系であるABS/PC+ABS=95/5、90/10では、ノッチ付IZOD衝撃強度において、ABS単体に比べ物性が低下した。また、表2では、PPE+PSとPC+ABSの全てのブレンド系において、引張伸びとノッチ付IZOD衝撃強度とデュポン面衝撃強度の低下が著しかった。表3では、どのブレンド系においても引張伸びやノッチ付IZOD衝撃強度の低下はほとんどないものの、デュポン面衝撃強度の低下が著しかった。表4では、PPE+PS/ABS=95/5の系ではデュポン面衝撃強度が著しく低下しており、90/10、50/50、10/90、5/95の系では引張伸び、ノッチ付IZOD衝撃強度、デュポン面衝撃強度のいずれもが著しく低下した。 The physical property measurement results of Experimental Example 1 are shown in Table 1 (ABS / PC + ABS blend product), Table 2 (PPE + PS / PC + ABS blend product), Table 3 (PS / ABS blend product) and Table 4 (PPE + PS / ABS blend product). In Table 1, in the system of ABS / PC + ABS = 50/50, 10/90, 5/95, that is, in the system in which PC + ABS is rich and ABS is contaminated, there is almost no decrease in physical properties. On the other hand, in the reverse system ABS / PC + ABS = 95/5, 90/10, the physical properties of the notched IZOD impact strength were lower than those of ABS alone. Further, in Table 2, in all blend systems of PPE + PS and PC + ABS, the decrease in tensile elongation, notched IZOD impact strength, and DuPont impact strength was remarkable. In Table 3, although there was almost no decrease in tensile elongation or notched IZOD impact strength in any blend system, the decrease in DuPont impact strength was significant. In Table 4, the DuPont surface impact strength is significantly reduced in the system of PPE + PS / ABS = 95/5, and the tensile elongation and notched IZOD impact in the systems of 90/10, 50/50, 10/90 and 5/95. Both strength and Dupont impact strength were significantly reduced.
<実験例2>
次に、表1におけるABS/PC+ABSブレンド品のノッチ付IZOD衝撃強度がABS単体の物性に比べ低下した比率(95/5、90/10)にて、相溶化剤を添加することによる物性の回復を試みた。PC+ABSとABSのバージン材を上記ノッチ付IZOD衝撃強度が低下するブレンド比率にて混合したものに、相溶化剤(メタブレンC223A三菱レイヨン製)を10重量部(ブレンド品、ここではABS/PC+ABS、の重量を100とした時の重量比率)添加し実験例1と同様の操作を行った。
<Experimental example 2>
Next, recovery of physical properties by adding a compatibilizing agent at a ratio (95/5, 90/10) in which the notched IZOD impact strength of ABS / PC + ABS blended products in Table 1 is lower than the physical properties of ABS alone. Tried. A mixture of PC + ABS and ABS virgin material at a blend ratio that reduces the notched IZOD impact strength, and 10 parts by weight of a compatibilizing agent (Methbrene C223A manufactured by Mitsubishi Rayon) (blended product, here ABS / PC + ABS) The weight ratio when the weight is 100) was added, and the same operation as in Experimental Example 1 was performed.
実験例2の結果を表5に示す。相溶化剤を添加することによってノッチ付IZOD衝撃強度が添加前に比べ増加していることが確認できる。 The results of Experimental Example 2 are shown in Table 5. It can be confirmed that by adding the compatibilizing agent, the notched IZOD impact strength is increased as compared with that before the addition.
今回開示された実施の形態および実験例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments and experimental examples disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
本発明のプラスチック廃材の再資源化方法によれば、効率よくマテリアルリサイクルすることができ、多様な用途に応じた特性を有するプラスチック成形体を得ることが可能となる。また、プラスチック廃材を再生する際、リサイクル工程の短縮、再商品化率の向上さらに、本発明のプラスチック成形体の製造方法により、プラスチック廃材を主原料とするマテリアルリサイクルを行ない、多様な用途に適した特性を有するプラスチック成形体を提供することができる。 According to the plastic waste material recycling method of the present invention, it is possible to efficiently recycle materials, and it is possible to obtain a plastic molded body having characteristics corresponding to various uses. In addition, when recycling plastic waste, the recycling process is shortened and the re-commercialization rate is improved. In addition, the plastic molding material manufacturing method of the present invention enables material recycling using plastic waste as the main raw material, making it suitable for various applications. It is possible to provide a plastic molded body having the above characteristics.
Claims (11)
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| JP2008278470A JP2010105244A (en) | 2008-10-29 | 2008-10-29 | Method for recycling plastic waste material, method for manufacturing plastic molded object and plastic molded object |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| JP2008278470A Pending JP2010105244A (en) | 2008-10-29 | 2008-10-29 | Method for recycling plastic waste material, method for manufacturing plastic molded object and plastic molded object |
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2008
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