JP3709014B2 - アクリル系樹脂廃材からモノマーを回収する方法 - Google Patents
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクリル系樹脂の廃材からモノマーを回収する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球環境保護及び省資源の立場からプラスチック廃材の再利用が強く要請されている。プラスチック廃材の再利用は種々の方法により行われているが、特に有力な方法として乾留、すなわち、実質的に酸素の存在しない状態において、プラスチックを加熱分解し低分子量なモノマーに還元して再利用することが行われている。
【０００３】
メチルメタクリレートを主成分とするアクリル系樹脂は、乾留によって樹脂を構成する原料モノマーを高収率で回収することが可能であり、従来から乾留によるモノマー回収が行われて来た。
【０００４】
しかし、従来の方法によってアクリル系樹脂の廃材から回収されたモノマーを使用して製造されるプラスチック製品は、僅かながら黄帯色を有するため、極めて高度な透明性が要求される分野の製品向けには回収したモノマーを使用することは困難であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、メチルメタクリレートを主成分とするアクリル系樹脂廃材からモノマーを回収するに際して、上記従来技術の欠点を改良し、高度な透明性を有するプラスチック製品の製造を可能とするモノマーの回収方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記の目的は、アクリル系樹脂廃材を乾留によってガス状に加熱分解し、しかる後そのガス状加熱分解物を液化し、次いで、その液化した加熱分解物を蒸留精製してモノマーとして回収するに際し、液化した加熱分解物に多価アミンを予め添加するに際し５〜３０重量％の水を添加して十分混合せしめしかる後に水層を分離除去し、油分層を蒸留精製することを特徴とするアクリル系樹脂廃材からモノマーを回収する方法によって達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明において用いられるアクリル系樹脂廃材は、メチルメタクリレート単独重合体、又は８０重量％以上のメチルメタクリレートと２０重量％以下のアルキルメタクリレートもしくはアルキルアクリレートの共重合体より構成されるが、必要に応じて物性改良剤又は着色剤等が添加されたものも含まれる。
【０００８】
本発明の原料となる上記のアクリル樹脂廃材は、乾留処理する前に必要に応じて適当な大きさに粉砕される。アクリル樹脂廃材に保護紙、保護フィルム等のマスキング材が貼り付けてある場合、本発明においては、そのまま乾留処理しても何ら問題はない。本発明によらない従来技術にて回収されたモノマーは、マスキング材の存在下に乾留処理された場合特に黄帯色を呈し透明性を損う。
【０００９】
乾留は、一般的には、上記の原料を釜に投入し、必要に応じて不活性ガス雰囲気中で実質的に酸素の存在しない状態において３５０〜５００℃の温度に加熱して行われる。ガス状の加熱分解物は釜から取り出した後、熱交換器タイプの冷却器等により凝縮液化される。
【００１０】
次いで、その液化した加熱分解物に、多価アミンを予め添加し蒸留精製を行う。多価アミンの添加量は１０〜１００００ｐｐｍの範囲とするのが好ましい。使用される多価アミンとしては、例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン等が挙げられるが、このうちでもエチレンジアミン、ジエチレントリアミン及びトリエチレンテトラミンが好ましい。多価アミンの添加量が少なすぎると十分な効果が得られない。又、多すぎると蒸留精製時にモノマーからの分離除去が困難となる。
【００１１】
液化した加熱分解物に多価アミンを添加する方法としては、蒸留する前に添加する。すなわち、蒸留塔内に添加する。好ましくは蒸留する前に予め多価アミンを添加する方法が採られる。この好ましい方法によって回収されるモノマーは透明性に関する品質が一層向上する。
【００１２】
液化した加熱分解物に多価アミンを予め添加するには、液化した加熱分解物に５〜３０重量％量の水を添加して十分混合せしめ、しかる後に水層をデカンター等にて分離除去し、残りの加熱分解物より成る油分層を蒸留精製することが望ましい。
【００１３】
加熱分解物に多価アミンを添加すると沈殿物が生成するので、水を加えて溶解除去することで以降の運転操作が容易となる。加熱分解物に飽和状態で含まれる水分は蒸留精製時に除去される。
【００１４】
蒸留精製は運転中の重合を防止するために、通常１００〜５００ｍｍＨｇの減圧状態として沸点を下げて実施する。蒸留は回分的にも連続的にも実施することができる。蒸留精製に使用される装置としては、特に限定されないが、多段の蒸留塔を備えたものが好ましく使用される。
【００１５】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
【００１６】
［参考例１］
クラフト保護紙が貼付けされたメチルメタクリレート９５重量％及びｎ−ブチルアクリレート５重量％からなる３ｍｍ厚さのアクリル板と、ポリエチレンフィルムの貼付けされたメチルメタクリレート単独重合体からなる３ｍｍ厚さのアクリル板とを重量比で１：１の割合で粉砕混合した。次いで、その粉砕混合物を内径３０ｃｍ、高さ５０ｃｍのステンレス製乾留釜に３ｋｇ仕込み、釜内部を十分窒素ガスにて置換した後、釜壁温度を４３０℃に昇温し、発生したガスを冷却液化して約２．８ｋｇの乾留液を得た。
【００１７】
次いで、その乾留液にトリエチレンテトラミンを５０００ｐｐｍ添加した後、内径４６ｍｍのガラス製オールダショ型３０段の蒸留塔に仕込み３００ｍｍＨｇの減圧状態で蒸留を行った。還流比は３とした。初留分５重量％をカットした後、製品を採取し始め最終的に１５重量％の高沸点物を残して蒸留を終了した。得られた製品をガスクロマトグラフィで分析したところ純度９９．８％の高純度なメチルメタクリレートが得られた。この製品の色数（ハーゼン）をＪＩＳ−Ｋ−４１０１に従い測定したところ１０と良好なものであった。
【００１８】
［参考例２］
参考例１で使用したと同様の蒸留塔を２塔連結して連続蒸留置置を組み立てた。最初の低沸点物除去塔は下から２０段目に原料（乾留液）を供給し、後の高沸点物除去塔は下から１０段目に低沸点物除去塔の缶出液を供給するようにした。参考例１と同様にして得られた乾留液を１．２Ｋｇ／ｈの割合で低沸点物除去塔に供給し３００ｍｍＨｇで蒸留を行った。還流比は３とし、留出液カット率は５％とした。同時に１０倍にメチルメタクリレートで希釈したジエチレントリアミンを乾留液に対し３０００ｐｐｍの割合で乾留液の供給段に供給した。一方、低沸点物除去塔の缶出液はさらに高沸点物除去塔に供給し２００ｍｍＨｇで蒸留を行った。蒸留は連続３時間行った。還流比は２とし塔頂からは８５％の収率で製品が得られた。この製品をガスクロマトグラフィーで分析したところ純度９９．８％の高純度なメチルメタクリレートが得られた。この製品の色数（ハーゼン）を測定したところ８と良好なものであった。
【００１９】
［参考例３］
多価アミンの添加方法を変えた他は、参考例２と同様にして行った。多価アミンの添加方法としては、トリエチレンテトラミンを予め乾留液に３０００ｐｐｍ添加し、さらに１０倍にメチルメタクリレートで希釈したトリエチレンテトラミンを高沸点物除去塔のフィード供給段にフィード供給に対し２００ｐｐｍの割合で供給した。蒸留を連続１０時間実施した時に低沸点物除去塔への原料供給ポンプ出口に設けたフィルター詰りのために運転が停止した。このようにして得られた製品をガスクロマトグラフィで分析したところ純度９９．８％の高純度なメチルメタクリレートが得られた。この製品の色数（ハーゼン）を測定したところ３と良好なものであった。
【００２０】
［実施例１］
参考例３でトリエチレンテトラミンを予め乾留液に３０００ｐｐｍ添加した後１５％の水を加えて十分混合し、静置後上層の油分層のみを低沸点物除去塔に供給した他は参考例３と同様にして行った。蒸留を連続３０時間実施したがフィルターの詰りもなく順調に運転できた。このようにして得られた製品をガスクロマトグラフィで分析したところ純度９９．８％の高純度なメチルメタクリレートが得られた。この製品の色数（ハーゼン）を測定したところ２と良好なものであった。
【００２１】
【発明の効果】
本発明により、アクリル系樹脂廃材から極めて高度な透明性を有するプラスチック製品の製造を可能とするモノマーの回収が可能となり、工場等から排出する廃材の有効利用を促進し、且つ、省資源効果により地球環境の保護に資するものである。
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクリル系樹脂の廃材からモノマーを回収する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球環境保護及び省資源の立場からプラスチック廃材の再利用が強く要請されている。プラスチック廃材の再利用は種々の方法により行われているが、特に有力な方法として乾留、すなわち、実質的に酸素の存在しない状態において、プラスチックを加熱分解し低分子量なモノマーに還元して再利用することが行われている。
【０００３】
メチルメタクリレートを主成分とするアクリル系樹脂は、乾留によって樹脂を構成する原料モノマーを高収率で回収することが可能であり、従来から乾留によるモノマー回収が行われて来た。
【０００４】
しかし、従来の方法によってアクリル系樹脂の廃材から回収されたモノマーを使用して製造されるプラスチック製品は、僅かながら黄帯色を有するため、極めて高度な透明性が要求される分野の製品向けには回収したモノマーを使用することは困難であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、メチルメタクリレートを主成分とするアクリル系樹脂廃材からモノマーを回収するに際して、上記従来技術の欠点を改良し、高度な透明性を有するプラスチック製品の製造を可能とするモノマーの回収方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記の目的は、アクリル系樹脂廃材を乾留によってガス状に加熱分解し、しかる後そのガス状加熱分解物を液化し、次いで、その液化した加熱分解物を蒸留精製してモノマーとして回収するに際し、液化した加熱分解物に多価アミンを予め添加するに際し５〜３０重量％の水を添加して十分混合せしめしかる後に水層を分離除去し、油分層を蒸留精製することを特徴とするアクリル系樹脂廃材からモノマーを回収する方法によって達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明において用いられるアクリル系樹脂廃材は、メチルメタクリレート単独重合体、又は８０重量％以上のメチルメタクリレートと２０重量％以下のアルキルメタクリレートもしくはアルキルアクリレートの共重合体より構成されるが、必要に応じて物性改良剤又は着色剤等が添加されたものも含まれる。
【０００８】
本発明の原料となる上記のアクリル樹脂廃材は、乾留処理する前に必要に応じて適当な大きさに粉砕される。アクリル樹脂廃材に保護紙、保護フィルム等のマスキング材が貼り付けてある場合、本発明においては、そのまま乾留処理しても何ら問題はない。本発明によらない従来技術にて回収されたモノマーは、マスキング材の存在下に乾留処理された場合特に黄帯色を呈し透明性を損う。
【０００９】
乾留は、一般的には、上記の原料を釜に投入し、必要に応じて不活性ガス雰囲気中で実質的に酸素の存在しない状態において３５０〜５００℃の温度に加熱して行われる。ガス状の加熱分解物は釜から取り出した後、熱交換器タイプの冷却器等により凝縮液化される。
【００１０】
次いで、その液化した加熱分解物に、多価アミンを予め添加し蒸留精製を行う。多価アミンの添加量は１０〜１００００ｐｐｍの範囲とするのが好ましい。使用される多価アミンとしては、例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン等が挙げられるが、このうちでもエチレンジアミン、ジエチレントリアミン及びトリエチレンテトラミンが好ましい。多価アミンの添加量が少なすぎると十分な効果が得られない。又、多すぎると蒸留精製時にモノマーからの分離除去が困難となる。
【００１１】
液化した加熱分解物に多価アミンを添加する方法としては、蒸留する前に添加する。すなわち、蒸留塔内に添加する。好ましくは蒸留する前に予め多価アミンを添加する方法が採られる。この好ましい方法によって回収されるモノマーは透明性に関する品質が一層向上する。
【００１２】
液化した加熱分解物に多価アミンを予め添加するには、液化した加熱分解物に５〜３０重量％量の水を添加して十分混合せしめ、しかる後に水層をデカンター等にて分離除去し、残りの加熱分解物より成る油分層を蒸留精製することが望ましい。
【００１３】
加熱分解物に多価アミンを添加すると沈殿物が生成するので、水を加えて溶解除去することで以降の運転操作が容易となる。加熱分解物に飽和状態で含まれる水分は蒸留精製時に除去される。
【００１４】
蒸留精製は運転中の重合を防止するために、通常１００〜５００ｍｍＨｇの減圧状態として沸点を下げて実施する。蒸留は回分的にも連続的にも実施することができる。蒸留精製に使用される装置としては、特に限定されないが、多段の蒸留塔を備えたものが好ましく使用される。
【００１５】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
【００１６】
［参考例１］
クラフト保護紙が貼付けされたメチルメタクリレート９５重量％及びｎ−ブチルアクリレート５重量％からなる３ｍｍ厚さのアクリル板と、ポリエチレンフィルムの貼付けされたメチルメタクリレート単独重合体からなる３ｍｍ厚さのアクリル板とを重量比で１：１の割合で粉砕混合した。次いで、その粉砕混合物を内径３０ｃｍ、高さ５０ｃｍのステンレス製乾留釜に３ｋｇ仕込み、釜内部を十分窒素ガスにて置換した後、釜壁温度を４３０℃に昇温し、発生したガスを冷却液化して約２．８ｋｇの乾留液を得た。
【００１７】
次いで、その乾留液にトリエチレンテトラミンを５０００ｐｐｍ添加した後、内径４６ｍｍのガラス製オールダショ型３０段の蒸留塔に仕込み３００ｍｍＨｇの減圧状態で蒸留を行った。還流比は３とした。初留分５重量％をカットした後、製品を採取し始め最終的に１５重量％の高沸点物を残して蒸留を終了した。得られた製品をガスクロマトグラフィで分析したところ純度９９．８％の高純度なメチルメタクリレートが得られた。この製品の色数（ハーゼン）をＪＩＳ−Ｋ−４１０１に従い測定したところ１０と良好なものであった。
【００１８】
［参考例２］
参考例１で使用したと同様の蒸留塔を２塔連結して連続蒸留置置を組み立てた。最初の低沸点物除去塔は下から２０段目に原料（乾留液）を供給し、後の高沸点物除去塔は下から１０段目に低沸点物除去塔の缶出液を供給するようにした。参考例１と同様にして得られた乾留液を１．２Ｋｇ／ｈの割合で低沸点物除去塔に供給し３００ｍｍＨｇで蒸留を行った。還流比は３とし、留出液カット率は５％とした。同時に１０倍にメチルメタクリレートで希釈したジエチレントリアミンを乾留液に対し３０００ｐｐｍの割合で乾留液の供給段に供給した。一方、低沸点物除去塔の缶出液はさらに高沸点物除去塔に供給し２００ｍｍＨｇで蒸留を行った。蒸留は連続３時間行った。還流比は２とし塔頂からは８５％の収率で製品が得られた。この製品をガスクロマトグラフィーで分析したところ純度９９．８％の高純度なメチルメタクリレートが得られた。この製品の色数（ハーゼン）を測定したところ８と良好なものであった。
【００１９】
［参考例３］
多価アミンの添加方法を変えた他は、参考例２と同様にして行った。多価アミンの添加方法としては、トリエチレンテトラミンを予め乾留液に３０００ｐｐｍ添加し、さらに１０倍にメチルメタクリレートで希釈したトリエチレンテトラミンを高沸点物除去塔のフィード供給段にフィード供給に対し２００ｐｐｍの割合で供給した。蒸留を連続１０時間実施した時に低沸点物除去塔への原料供給ポンプ出口に設けたフィルター詰りのために運転が停止した。このようにして得られた製品をガスクロマトグラフィで分析したところ純度９９．８％の高純度なメチルメタクリレートが得られた。この製品の色数（ハーゼン）を測定したところ３と良好なものであった。
【００２０】
［実施例１］
参考例３でトリエチレンテトラミンを予め乾留液に３０００ｐｐｍ添加した後１５％の水を加えて十分混合し、静置後上層の油分層のみを低沸点物除去塔に供給した他は参考例３と同様にして行った。蒸留を連続３０時間実施したがフィルターの詰りもなく順調に運転できた。このようにして得られた製品をガスクロマトグラフィで分析したところ純度９９．８％の高純度なメチルメタクリレートが得られた。この製品の色数（ハーゼン）を測定したところ２と良好なものであった。
【００２１】
【発明の効果】
本発明により、アクリル系樹脂廃材から極めて高度な透明性を有するプラスチック製品の製造を可能とするモノマーの回収が可能となり、工場等から排出する廃材の有効利用を促進し、且つ、省資源効果により地球環境の保護に資するものである。
Claims (1)
- アクリル系樹脂廃材を乾留によってガス状に加熱分解し、しかる後そのガス状加熱分解物を液化し、次いで、その液化した加熱分解物を蒸留精製してモノマーを回収するに際し、液化した加熱分解物に多価アミンを予め添加するに際し５〜３０重量％の水を添加して十分混合せしめしかる後に水層を分離除去し、油分層を蒸留精製することを特徴とするアクリル系樹脂廃材からモノマーを回収する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16360296A JP3709014B2 (ja) | 1996-06-05 | 1996-06-05 | アクリル系樹脂廃材からモノマーを回収する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16360296A JP3709014B2 (ja) | 1996-06-05 | 1996-06-05 | アクリル系樹脂廃材からモノマーを回収する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09324068A JPH09324068A (ja) | 1997-12-16 |
| JP3709014B2 true JP3709014B2 (ja) | 2005-10-19 |
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ID=15777052
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