JP3463340B2 - 塗装プラスチックの再利用方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表面に塗装などの表面
処理を施したプラスチック廃品を、プラスチック製品と
して再利用する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車部品にプラスチック製品が
多く使用されるようになった。例えば、プラスチック製
バンパーの場合、表面を塗装してないバンパーでは、成
形不良品や廃車からの回収品を３ｍｍ角程度に粗粉砕
し、バージン材と混合して再度バンパーの成形に使用で
きる。これは、リサイクルしたプラスチックの物性が殆
ど低下しないから可能となるのであって、表面に塗装を
施したバンパーでは、同様な方法で回収したプラスチッ
クを再びバンパーに使用することができない。その理由
は、塗装したバンパーでは、リサイクルしたプラスチッ
ク中に粉砕した塗膜が混入することにより、プラスチッ
ク材料の耐衝撃性、伸び、表面品質などの物性が大幅に
低下し、バンパーとして必要な性能を満足することがで
きなくなるからである。したがって、成形不良品、廃車
からの回収品などの塗装したプラスチックバンパーは、
余り物性を要求されない建築用の杭などに再利用される
外は、地面に埋めたり、燃やしたりされており、環境破
壊の問題が生じる。

【０００３】特開平３−２３９０９号公報には、ポリウ
レタンとポリ塩化ビニルが積層した廃棄物からポリウレ
タンとポリ塩化ビニルとを分離回収する方法として次の
方法が提案されている。上記の複合材廃棄物を２０〜５
０ｍｍ程度の塊状物に粗粉砕し、次いでこれを高速攪拌
機で攪拌して微粉砕し、フルイにより粒径１〜２ｍｍの
ポリウレタンと外形寸法３０ｍｍ程度のシート状ポリ塩
化ビニルに分離し、ポリ塩化ビニルを回収する。

【０００４】現在塗装したプラスチックバンパーのリサ
イクルは、プラスチック部分と塗膜部分とを分離し、プ
ラスチック部分のみを回収して再利用する技術開発が進
められており、大別すると次の３種類となる。 ブラストにより塗膜を剥がす方法 塗装したプラスチックバンパーの塗膜に圧縮空気と共に
研磨材を吹付け、機械的に塗膜を剥す。 樹脂を溶融してスクリーンで塗膜を分離する方法 塗装したプラスチックバンパーを粗粉砕し、それを押出
機に投入してプラスチック部分を溶融する。塗膜は熱硬
化性のため押出機内では溶融しないので、押出機の出口
部にスクリーンを設置して塗膜を分離する。 化学薬品によりプラスチックから塗膜を剥離する方法 有機塩類、多価アルコール、水などの混合液を約１００
℃に加熱し、この液に塗装したプラスチックバンパーの
粗粉砕品を数時間浸して上塗り塗膜を剥離する。

【０００５】特開平２−２７３２０７号公報には、植物
系の軟質研磨材を使用してブラストにより塗膜を剥がす
方法が記載されている。また、実開昭６１−１９６０２
１号公報には、押出機と金型との間に金網と支持体とを
一対とした異物除去部を直列に配置したプラスチック成
形における異物除去装置が記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記の方法では、研
磨材吹付けノズルと対象物との距離、吹付け角度、空気
圧、ノズルの径及び形状などの調整が非常に難しく、対
象物が平面形状であればまだしも、バンパーのような３
次元的に表面形状が変化するものでは、上記の調整が非
常に困難である。また、プラスチック部分を再利用する
際、塗膜が剥離したプラスチック面に研磨材が食い込む
形で残り、リサイクル材の物性が低下する。前記の方
法では、押出機の出口部に設置するスクリーンのメッシ
ュの粗さを細かくし、粉砕された塗膜片まで完全に分離
しようとすると、押出し圧力が高くなってスクリーンが
破損してしまう。また、スクリーンのメッシュを粗くす
ると、細かい塗膜片が除去できなくなる。前記の方法
は、上塗り塗膜は剥離することはできるが、プライマー
の除去は、プラスチック部の物性低下なしには不可能で
ある。しかも、廃液処理等の問題があって工業化が難し
い。

【０００７】また、前記特開平３−２３９０９号公報に
記載された高速攪拌機で攪拌して微粉砕する程度では、
積層物の分離は可能であっても、塗装したプラスチック
の塗膜の分離を行うことはできない。

【０００８】本発明は、塗膜をプラスチック中に溶解し
て均一に分散することにより、コストの高い塗膜を剥離
して分離する工程を省き、しかもプラスチックの物性、
表面品質に悪影響を及ぼさない、塗装プラスチックの再
利用方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上塗り塗料と
してポリエステル系メラミン樹脂を塗装したプラスチッ
ク材を粗粉砕し、該粗粉砕材のみ又は該粗粉砕材と初期
プラスチック材を混合したものに塗膜分解剤を添加して
加熱混練することにより、塗膜を溶解してプラスチック
中に均一に分散する塗装プラスチックの再利用方法であ
って、塗膜分解剤としてイミダゾール等の複素環化合
物、イソシアヌル酸エステル等のトリアジン系化合物又
はＮ，Ｎ’−ジアリル−Ｐ−フェニレンジアミン等のフ
ェニレンジアミン系化合物を使用するものである。

【００１０】

【作用】塗膜分解剤が塗膜と反応して塗膜が溶解し、塗
膜が分子レベルまで細かく分解されてプラスチック中に
均一に分散するため、プラスチックの物性、表面品質に
悪影響を及ぼさなくなる。

【００１１】

【実施例】本発明の再利用方法の概要を、図１に示す塗
装したプラスチックバンパーの再利用について説明す
る。図１は、塗装したプラスチックバンパーの断面を示
す。プラスチック１の材質は、ポリオレフィン系、ＡＢ
Ｓ系等の熱可塑性樹脂、塗料は、プライマー塗料２と上
塗り塗料３は、それぞれ通常の焼付け塗料である塩素化
ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系メラニン樹脂で
ある。廃品の塗装したプラスチックバンパーを粉砕機で
粗粉砕し、これに塗膜分解剤を添加し、塗膜分解剤が塗
膜に反応する温度以上に加熱し、混合機で混練する。塗
膜分解剤としては、２-ジ-ｎ-ブチルアミノ-４,６-ジメ
ルカプト-ｓ-トリアジン等を使用し、混合機としては、
押出機、混練機（ニーダ）、バンバリーミキサ等を使用
する。

【００１２】塗膜分解剤として使用する２-ジ-ｎ-ブチ
ルアミノ-４,６-ジメルカプト-ｓ-トリアジンは、含ハ
ロゲンポリマーやジエン系ゴムの架橋剤、安定剤等の用
途が知られているが、本願の上記方法では、、塗膜と反
応して塗膜が溶解し、塗膜が分子レベルまで細かく分解
されてプラスチック中に均一に分散するため、プラスチ
ックの物性、表面品質に悪影響を及ぼさなくなる。した
がって、プラスチックから塗膜部分を分離、除去するこ
となしに、塗膜を除去したのと同一の効果を奏し、初期
材と同等の物性とすることが可能となり、塗装プラスチ
ックのリサイクルが実用化できる。

【００１３】次に、試験例を示す。 試料の塗装プラスチックバンパーの材質 プラスチック：ポリプロピレン樹脂 塗料：プライマー 塩素化ポリオレフィン系樹脂 厚
さ：２５μｍ位 上塗り塗料 ポリエステル系メラミン樹脂 厚さ：３０
μｍ位 試料の処理 塗装プラスチックバンパーを粉砕機で約１〜１０ｍｍ角
に粗粉砕する。初期材（ポリプロピレン樹脂のバージン
材）に上記粗粉砕材を２５重量％加える。 塗膜分解剤 ２-ジ-ｎ-ブチルアミノ-４,６-ジメルカプト-ｓ-トリア
ジン（商品名：ジスネットＤＢ 三協化成株式会社製） 添加量：上記試料に、０．５〜４重量％を添加する。 加熱及び混合処理 上記の混合試料を１８０℃に加熱したニーダに投入し、
約１分間混合後、塗膜分解剤を添加する。その後、１８
０℃、約７０ｒｐｍ（ローターの回転数）で約１０分間
混練する。

【００１４】得られた材料を射出成形で試験試料を作成
し、引張り試験で破断伸びを測定し、表面品質を目視で
評価した。その結果を次の表１に示す。表１から、初期
材に粗粉砕材を２５重量％加えた試料では、塗膜分解剤
を２重量％以上添加することにより、初期材と同等な物
性に戻すことが可能であることが判明した。したがっ
て、試料５〜７の方法が本発明の実施例となる。

【００１５】

【表１】 注 試料１：プラスチックのみのバージン材（塗膜な
し）で成形した試料 試料２：バージン材に塗装プラスチックバンパーの粗粉
砕品を２５％添加した材料で再成形した試料 ＊：実施例

【００１６】次に、各種の塗膜分解剤を使用した試験例
を表２〜表１１に示す。試験材料、試料の処理、評価方
法は、基本的に次のとおりとし、塗膜分解剤とその添加
量等については、各表の説明に特記する。 試料の塗装プラスチックバンパーの材質 プラスチック：ポリプロピレン樹脂 塗料：プライマー 塩素化ポリオレフィン系樹脂 厚
さ：２５μｍ位 上塗り塗料 ポリエステル系メラミン樹脂 厚さ：３０
μｍ位 試料の処理 塗装プラスチックバンパーを粉砕機で約１〜１０ｍｍ角
に粗粉砕する。初期材（ポリプロピレン樹脂のバージン
材）に上記粗粉砕材を２５重量％加え、塗膜分解剤を規
定量添加する。 加熱及び混合処理 上記の混合試料をニーダに投入し、２００℃、約７０ｒ
ｐｍ（ローターの回転数）で約１５分間混練する。 試料の作成、試験及び評価 得られた材料を射出成形で試験試料を作成し、引張り試
験で破断伸びを測定し、表面品質を目視で評価した。そ
の結果を表２〜表１１の各表に示す。各表には、参考の
ためプラスチックのみのバージン材（塗膜なし）で成形
した試料（試料１）と、バージン材に塗装プラスチック
バンパーの粗粉砕品を２５％添加した材料で再成形した
試料（試料２）の破断伸び、表面品質を併記した。

【００１７】塗膜分解剤として複素環化合物の２-メル
カプトイミダゾリンを０．１〜０．３重量％添加する。
この化合物は、クロロプレン.ハイパロン系ゴムの加硫
促進剤として使用されている。評価の結果を次の表２に
示す。塗膜分解剤を０．２％以上添加した試料４，５
は、 プラスチックのみのバージン材（塗膜なし）で成
形した試料元の物性（試料１）に戻り、０．１％添加し
た試料３でもほぼ元の物性に戻っている。したがって、
試料３〜５の方法が本発明の実施例となる。

【００１８】

【表２】

【００１９】塗膜分解剤としてフェニレンジアミン系化
合物のＮ-フェニル-Ｎ'-イソプロピル-P-フェニレンジ
アミンを１〜３重量％添加する。この化合物は、二重結
合を有するゴム等のオゾン劣化防止、屈曲キレツ防止、
日光キレツ防止等の老化防止剤として使用されている。
評価の結果を次の表３に示す。塗膜分解剤を２％以上添
加した試料４，５は、元の物性（試料１）に戻り、１％
添加した試料３でもほぼ元の物性に戻っている。したが
って、試料３〜５の方法が本発明の実施例となる。

【００２０】

【表３】

【００２１】塗膜分解剤として複素環化合物のベンゾト
リアゾールを０．１〜０．３重量％添加する。この化合
物は、銅や銅合金、銀、アルミニウム等の腐食抑制剤と
して使用されている。評価の結果を次の表４に示す。塗
膜分解剤を０．２％以上添加した試料４，５は、元の物
性（試料１）に戻り、０．１％添加した試料３でもほぼ
元に近い物性に戻すことができる。したがって、試料３
〜５の方法が本発明の実施例となる。

【００２２】

【表４】

【００２３】塗膜分解剤として複素環化合物の３-アミ
ノ-１,２,４-トリアゾールを０．１〜０．３重量％添加
する。この化合物は、分散染料、写真薬、樹脂の硬化
剤、除草剤として使用されている。評価の結果を次の表
５に示す。塗膜分解剤を０．１％以上添加した試料３，
４，５は、元の物性（試料１）に戻る。したがって、試
料３〜５の方法が本発明の実施例となる。

【００２４】

【表５】

【００２５】塗膜分解剤として複素環化合物の２-メチ
ルイミダゾールを０．１〜１．０重量％添加する。この
化合物は、樹脂硬化剤、工業用殺菌剤、防錆剤として使
用されている。評価の結果を次の表６に示す。塗膜分解
剤を１％添加した試料５は、元の物性（試料１）に戻
る。０．５％添加した試料４でもほぼ元に近い物性に戻
すことができる。したがって、試料４，５の方法が本発
明の実施例となる。

【００２６】

【表６】

【００２７】塗膜分解剤として複素環化合物のＮ-シク
ロヘキシル-２-ベンゾチアゾール・スルフェンアミドを
５重量％添加する。この化合物は、ゴムの加硫促進剤と
して使用されている。評価の結果を次の表７に示す。塗
膜分解剤を５％添加した試料３は、ほぼ元に近い物性に
戻すことができる。したがって、試料３の方法が本発明
の実施例となる。

【００２８】

【表７】

【００２９】塗膜分解剤として複素環化合物の２-フェ
ニルイミダゾールを５重量％添加する。評価の結果を次
の表８に示す。塗膜分解剤を５％添加した試料３は、ほ
ぼ元に近い物性に戻すことができる。したがって、試料
３の方法が本発明の実施例となる。

【００３０】

【表８】

【００３１】塗膜分解剤としてトリアジン系化合物の
２,４,６-トリアリロキシ-１,３,５-トリアジン（シア
ヌル酸トリアル）を５重量％添加する。評価の結果を次
の表９に示す。塗膜分解剤を５％添加した試料３は、ほ
ぼ元に近い物性に戻すことができる。したがって、試料
３の方法が本発明の実施例となる。

【００３２】

【表９】

【００３３】塗膜分解剤としてトリアジン系化合物のベ
ンゾグアナミン（２,４-ジアミン-６-フェニル-１,３,
５-トリアジン）を５％添加する。この化合物は、焼付
け塗料のビヒクル、化粧板、繊維及び紙加工用樹脂とし
て使用される。この試料の加熱及び混合処理は、特別に
２５０℃で行った。評価の結果を次の表１０に示す。塗
膜分解剤を５％添加した試料３は、元の物性に戻すこと
ができ、表面品質も良好となる。したがって、試料３の
方法が本発明の実施例となる。

【００３４】

【表１０】

【００３５】塗膜分解剤として複素環化合物のイミダゾ
ールを５％添加する。この化合物は、樹脂硬化剤、防錆
剤等に使用される。評価の結果を次の表１１に示す。塗
膜分解剤を５％添加した試料３は、元の物性に戻すこと
ができ、表面品質も良好となる。したがって、試料３の
方法が本発明の実施例となる。

【００３６】

【表１１】

【００３７】次に、別の試験例を示す。 試料の塗装プラスチックバンパーの材質 プラスチック：ポリプロピレン樹脂 塗料：プライマー 塩素化ポリオレフィン系樹脂 厚
さ：２５μｍ位 上塗り塗料 ポリエステルメラミン系樹脂 厚さ：３０
μｍ位 試料の処理 の塗装プラスチックバンパーを粉砕機で約１〜１０ｍ
ｍ角に粗粉砕する。このリサイクル材の粗粉砕材１００
％に塗膜分解剤を規定量添加し、この混合材をニーダー
内に投入し、２００℃、ローター回転数７０ｒｐｍで約
１５分間混練を行う。 塗膜分解剤 ベンゾトリアゾールを上記１００％サイクル材の粗粉砕
材に、０．３〜１．５重量％を添加する。 試験片の作成及び試験、評価 上記の混合試料を射出成形機を用いて試験片を作成し、
引張り試験により破断伸び率を測定し、また表面品質の
目視評価を行った。

【００３８】塗膜分解剤としてベンゾトリアゾールを
０．３〜１．５重量％添加する。この化合物は、銅、銅
合金、銀、アルミニウム等の腐食抑制剤として通常使用
されている。評価の結果を次の表１２に示す。塗膜分解
剤を０．５〜１．５重量％添加した試料４〜６は、試料
１に示す初期材（塗料を含まない）の物性に戻すことが
でき、表面品質も良好となる。したがって、試料４〜６
の方法が本発明の実施例となる。試料１は、プラスチッ
クのみのバージン材（塗膜なし）で成形したもの、試料
２は、１００％サイクル材の粗粉砕材の材料を用いて成
形したものであり、比較例として示す。

【００３９】

【表１２】

【００４０】次に、前記試験例と同じ試料の塗装プラス
チックバンパーを用い、同じ試料の処理を行い、塗膜分
解剤として３-アミノ-１,２,４-トリアゾールを、１０
０％サイクル材の粗粉砕材に０．１〜０．６重量％を添
加する。試験片の作成及び試験、評価も前記試験例と同
様に行った。

【００４１】塗膜分解剤として使用した３-アミノ-１,
２,４-トリアゾールは、分散染料、写真薬、樹脂硬化
剤、除草剤として通常使用されている。評価の結果を次
の表１３に示す。この塗膜分解剤を０．４〜０．６重量
％添加した試料５〜６は、試料１に示す初期材（塗料を
含まない）の物性に戻すことができ、表面品質も良好と
なる。したがって、試料５〜６の方法が本発明の実施例
となる。試料１と２は、前記と同じ比較例を示す。

【００４２】

【表１３】

【００４３】塗膜分解剤として、２-メルカプトイミダ
ゾリン、ベンゾトリアゾール、３-アミノ-１,２,４-ト
リアゾール、２-メチルイミダゾール、Ｎ-シクロヘキシ
ル-２-ベンゾチアゾール・スルフェンアミド、２-フェ
ニルイミダゾール、イミダゾール等の複素環化合物が有
効であることが前記の試験で確認された。これらの複素
環化合物は、２種以上混合して使用しても同様に有効で
あると推定される。

【００４４】塗膜分解剤は、前記試験に使用した２-ジ-
ｎ-ブチルアミノ-４,６-ジメルカプト-ｓ-トリアジン、
２,４,６-トリアリロキシ-１,３,５,-トリアジン、ベン
ゾグアナミン以外に、トリアジン系のメラミン、イソメ
ラミン、アセトグアナミン、グアニルメラミン、２,４,
６-トリメルカプト-ｓ-トリアジン、トリアゾン化合
物、イソシアヌル酸及びイソシアヌル酸エステル（トリ
アリルシアヌレート、トリイソシアヌレート等）が使用
できる。

【００４５】また、前記試験に使用したＮ-フェニル-
Ｎ'-イソプロピル-P-フェニレンジアミン以外に、フェ
ニレンジアミン系のＮ,Ｎ'-ジフェニル-P-フェニレンジ
アミン、Ｎ-フェニル-Ｎ'-１,３-ジメチルブチル-p-フ
ェニレンジアミン、Ｎ,Ｎ'-ジ-β-ナフチル-P-フェニレ
ンジアミン、Ｎ,Ｎ'-ジアリル-P-フェニレンジアミン等
も使用できる。

【００４６】従来の塗装したプラスチックの再利用は、
塗膜をプラスチックから分離して除去する方向で検討さ
れているが、本発明は、粗粉砕した材料に塗膜分解剤を
加えて加熱混練することにより、塗膜を完全に溶解して
プラスチック中に均一に混練、分散させ、プラスチック
の物性、表面品質に悪影響を及ぼさなくすることができ
るので、塗膜の剥離及び分離という最もコストを必要と
する工程を省くことができ、リサイクル費用の大幅なコ
ストダウンが可能となる。

【００４７】上記の実施例では、塗装したプラスチック
バンパーについて説明したが、自動車関係部品では、ホ
イルカバー、サイドミラーカバーのリサイクルにも適用
でき、また自動車以外でも塗装などの表面処理を施した
プラスチック部品のリサイクルができる。

【００４８】

【発明の効果】本発明は、塗膜を完全に溶解してプラス
チック中に均一に混合分散させるようにしたので、再利
用するプラスチックの物性、表面品質に悪影響を及ぼす
ことがない。また、塗膜の剥離及び分離という最もコス
トを必要とする工程を省くことができ、リサイクル費用
の大幅なコストダウンが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の塗装したプラスチックバンパーの一部断
面図。

【符号の説明】

１ プラスチック ２ プライマー塗料 ３ 上塗
り塗料

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−200749（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−198652（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−205146（ＪＰ，Ａ) 国際公開93／001232（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08J 11/00 - 11/28 B29B 17/00 - 17/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上塗り塗料としてポリエステル系メラミ
   ン樹脂を塗装したプラスチック材を粗粉砕し、該粗粉砕
   材のみ又は該粗粉砕材と初期プラスチック材を混合した
   ものに、塗膜分解剤として２−メルカプトイミダゾリ
   ン、ベンゾトリアゾール、３−アミノ−１，２，４−ト
   リアゾール、２−メチルイミダゾール、Ｎ−シクロヘキ
   シル−２−ベンゾチアゾール・スルフェンアミド、２−
   フェニルイミダゾール、イミダゾール等の複素環化合物
   を添加して加熱混練することにより、塗膜を溶解してプ
   ラスチック中に均一に分散することを特徴とする塗装プ
   ラスチックの再利用方法。
2. 【請求項２】 上塗り塗料としてポリエステル系メラミ
   ン樹脂を塗装したプラスチック材を粗粉砕し、該粗粉砕
   材のみ又は該粗粉砕材と初期プラスチック材を混合した
   ものに、塗膜分解剤として２−ジ−ｎ−ブチルアミノ−
   ４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジン、２，４，６−
   トリアリロキシ−１，３，５，−トリアジン、ベンゾグ
   アナミン、メラミン、イソメラミン、アセトグアナミ
   ン、グアニルメラミン、２，４，６−トリメルカプト−
   ｓ−トリアジン、トリアゾン化合物、イソシアヌル酸及
   びイソシアヌル酸エステル等のトリアジン系化合物を添
   加して加熱混練することにより、塗膜を溶解してプラス
   チック中に均一に分散することを特徴とする塗装プラス
   チックの再利用方法。
3. 【請求項３】 上塗り塗料としてポリエステル系メラミ
   ン樹脂を塗装したプラスチック材を粗粉砕し、該粗粉砕
   材のみ又は該粗粉砕材と初期プラスチック材を混合した
   ものに、塗膜分解剤としてＮ−フェニル−Ｎ’−イソプ
   ロピル−Ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニ
   ル−Ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ’−
   １，３−ジメチルブチル−ｐ−フェニレンジアミン、
   Ｎ，Ｎ’−ジ−β−ナフチル−Ｐ−フェニレンジアミ
   ン、Ｎ，Ｎ’−ジアリル−Ｐ−フェニレンジアミン等の
   フェニレンジアミン系化合物を添加して加熱混練するこ
   とにより、塗膜を溶解してプラスチック中に均一に分散
   することを特徴とする塗装プラスチックの再利用方法。