JP3523199B2 - 粉砕再生ポリマー粒子から有害な表面物質を除去するための方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】発明の背景 本発明は、一般的に熱可塑性材料をリサイクルするため
の方法に関する。本発明はまた、スクラップの熱可塑性
樹脂を再加工処理と再使用にとって適切にするための方
法に関する。特に、本発明は、微粒子熱可塑性材料から
塗料、ＵＶ酸化物などの様な有害表面を除去するための
方法に関する。

【０００２】すべてのタイプのプラスチック材料は、多
数の消費者製品において多くの用途が見出されている。
しかしながら、プラスチックのその様な広範な使用は、
その使用寿命後のプラスチック消費者製品の使い捨てに
関連する問題を作り出してきた。使用された消費者製品
に加えて、プラスチック製造プロセスから発生する廃棄
部分、不良部分、スクラップ、ランナー、スパー（へ
そ）、パージ材などもまた適切な方式で処理されなけれ
ばならない。

【０００３】現在、プラスチック材料は、焼却されてい
るかまたは埋め立て地に埋められている。製造されるプ
ラスチック材料の小さなパーセンテージが埋め立て地の
中で固有に生分解性であるかまたは製造上の改良を通し
てその様にされる。現在、プラスチック材料のほんのわ
ずかな部分がリサイクルされている。焼却は、明らかに
潜在的な環境上の問題を作り出し、特に好ましくない。
利用可能な埋め立て地は容量に達しており、わずかな新
たな埋め立て地が利用可能なだけである。この問題は、
プラスチックの使用が増加し、埋め立て地として利用可
能な土地の量が減少しているので悪化している。生分解
性プラスチックについては、その様なプラスチックのき
わめてわずかなパーセンテージが有意に生分解性であ
る。更に、生分解性プラスチック材料は、製造および使
用する上で極端にコスト高である。

【０００４】リーバーマン（Ｌｉｅｂｅｒｍａｎ）への
米国特許第５，４２４，０１３号において開示されてい
る方法を含むさまざまのプラスチックリサイクル方法が
提案されてきた。リーバーマンの方法においては、リサ
イクルされる熱可塑性材料は微粒子形態に粉砕され、試
験され、分析され、未使用の熱可塑性樹脂において一般
的に見出される特性に対するリサイクル材料の特性の差
異を調節するために適切な製剤化品質向上剤および改良
剤を与えられる。リーバーマンの方法では、例えば、塗
装された欠陥のある熱可塑性部品、自動車部品などは、
顆粒化され、液化エクストルーダーを通して押し出しさ
れ得る。塗料の斑点は加工処理された試料中で可視的な
ままである。再生されたプラスチックで作られた部品の
中の十分な濃度の極めて小さな塗料の斑点は傷物の外観
を与え、潜在的にはプラスチック材料の重要な物理的特
性を減少させ、それにより最終的な部品の性能全体に悪
影響を与え得る。

【０００５】ポリマー基質から塗料のような有害な表面
被覆を分離するためにさまざまの試みがなされてきた。
ジレット（Ｇｉｌｌｅｔｔｅ）への米国特許第５，３４
０，８３９号において開示されているもののような方法
は、引っ掻き抵抗被覆物で被覆される本質的に均質のポ
リカーボネート材料で作られている製品が水と混ざるア
ルコールを含む溶液中で穏やかな攪拌で処理される方法
に関する。用いられる処理溶液はまた、約５％ないし約
４０％の水酸化アルカリ金属も含む。熱可塑性材料は、
表面処理された熱可塑性基質との接触を与えるために十
分な攪拌とともにほぼ２０から６０分の時間アルカリ溶
液に暴露される。水と混ざるアルコールは、引っ掻き抵
抗表面処理被覆物に浸透するように水との共溶媒として
機能すると思われる。

【０００６】レールらに発行された米国特許第５，５７
８，１３５号は、プラスチック部品からの塗料の化学的
機械的除去を開示する。この参照文献では、無水アルカ
リ化グリコールからなる除去剤でプラスチックチップを
濡らすが、しかしチップを少しも化学物質中に懸濁させ
ない。チップおよび化学物質は次いで、軟化／膨潤した
塗料を除去するために自由落下ミキサー、ポジティブミ
キサー、またはロータリーミキサーの中に投げ込まれ
る。その参照文献はまた、チップとともにミキサーの中
にステンレス鋼研磨用粒子を含ませることが好ましいこ
とも言及する。

【０００７】容易に理解され得る様に、有機共溶媒あり
またはなしでの苛性溶液への強い暴露は、さまざまなタ
イプの下にある熱可塑性基質材料に対して有害な作用を
有し得る。従って、効率的であるとともに有効である方
式でさまざまの粉砕再生ポリマー材料粒子から望ましか
らぬ有害な表面材料を除去するための方法を提供するこ
とが望ましく、そして本発明の目的である。さらに、粉
砕再生ポリマー材料粒子から有害な表面材料を除去する
ための方法は、粉砕再生材料粒子の表面上に除去された
粒子の再蓄積が起こらないようにするものであることが
望ましい。さらに、粉砕再生材料粒子から有害表面を除
去するための方法は、さまざまの処理後プロセスにおい
て有効に用いられ得る熱可塑性材料を提供するために有
害表面の除去をもたらすように機械的および化学的作用
の両方の使用を可能とするものであることが望ましい。
最終的に、必要なので、さまざまの用途において未使用
の材料のための置換物として機能するために適切な特性
を有する再生熱可塑性材料を提供するために適切な相容
化剤とともに加工処理することを可能とする方法を提供
することもまた望ましい。

【０００８】発明の概要 本発明は、粉砕再生ポリマー粒子から有害表面を除去す
るための方法を提供することにより、上記問題に対処
し、それを解決し、列挙された目的および利点並びに列
挙されていないその他にも合致し、摩砕環境が摩砕環境
において導入される粉砕再生ポリマー粒子の攪拌を許容
することが可能な水性流体媒体を含む、ポリマー微粒子
粉砕再生基質の質量全体の１０％未満の付随する除去と
ともにポリマー粉砕再生粒子基質との接触由来の有害表
面材料の除去を達成するのに十分な間隔のあいだ摩砕環
境とポリマー基質に付着する処理後プロセスに対して有
害な表面材料を有する粉砕再生ポリマー粒子を接触させ
る工程およびその中に除去された有害な表面材料を保持
しながら摩砕環境から粉砕再生ポリマー粒子基材を分離
する工程を具備する。

【０００９】好ましい態様の詳細な説明 本発明は、ここでは「有害表面」と称されるリサイクル
された熱可塑性樹脂の処理後の加工を妨げ得るもしくは
妨害し得るかまたは得られるリサイクルされた熱可塑性
樹脂の重要な性能特性を損なう表面材料が、粉砕再生ポ
リマー粒子から有害表面の表面摩砕を含む方法を通して
粉砕再生ポリマー粒子から除去され得ると言う思いがけ
ない発見に基づいている。全く予想外に、粉砕再生ポリ
マー粒子が本発明の方法の摩砕環境で供される表面腐食
は、これまで除去不可能かまたは粉砕再生ポリマー粒子
基質の望ましからぬ劣化とともにのみ除去可能であると
思われた粉砕再生ポリマー粒子からの有害表面の除去を
可能とすることが見出された。全く予想外に、本発明の
方法は、ポリマー基質それ自体の腐食または劣化を最小
化しながら粒子基質からの有害表面の除去を可能とする
ことが発見された。本発明の方法において、好ましく
は、粉砕再生ポリマー粒子の質量の１０％未満が結果と
して失われるかまたは除去される。得られる処理された
粉砕再生ポリマー微粒子材料は、クラスＡ表面並びに良
好な低温靭性を有する成形部品を生み出す品質のもので
あり得るかまたは続いてより詳細に記載される付加的な
任意の加工処理工程によりその様にされ得る。

【００１０】本発明の方法は、さまざまの熱可塑性基
質、特に他の通常の再加工処理技術にとって容易には扱
いにくい熱可塑性基材で構成される粉砕再生ポリマー粒
子を加工処理するために用いられ得る。本発明の方法に
おいては、粉砕再生ポリマー粒子は、押し出しまたは射
出成形への適用にとって一般的に適切な熱可塑性材料で
構成されるであろうと思われる。本発明により加工処理
可能な粉砕再生粒子は、一般的にエンジニアリング熱可
塑性樹脂と称されるポリマー性基質を有する。それらに
は、限定はされないが、ポリカーボネートとさまざまの
熱可塑性樹脂とのアロイ、ポリアミドとさまざまの熱可
塑性樹脂とのアロイ、並びに熱可塑性ポリオレフィン
（ＴＰＯ）およびさまざまのホモポリマーが含まれる。
熱可塑性ポリエステルとポリカーボネートとのアロイの
例には、ポリカーボネート／ポリブチレンテレフタレー
トアロイ（ＰＣ／ＰＢＴ）、ポリカーボネート／ポリエ
チレンテレフタレート（ＰＣ／ＰＥＴ）が含まれる。ポ
リカーボネートとアクリロニトリル−ブタジエン−スチ
レンのアロイ（ＰＣ／ＡＢＳ）のようなさまざまの熱可
塑性エラストマーおよび／または熱可塑性ゴムとポリカ
ーボネートとのアロイの例。ポリアミドとさまざまのポ
リオレフィンとのアロイの例には、ポリアミド／ポリプ
ロピレン（ＰＡ／ＰＰ）、ポリアミド／ポリフェニレン
オキサイド（ＰＡ／ＰＰＯ）等が含まれる。さまざまの
ＴＰＯの例には、ポリプロピレン／エチレンプロピレン
ジエンにより改変された熱可塑性ポリオレフィンが含ま
れる。本発明の方法により処理され得るホモポリマーの
例には、ポリアミド、ポリスチレンおよびポリプロピレ
ンが含まれる。未使用のＰＣ／ＰＢＴのようなポリマー
性アロイは、ゼネラルエレクトリックコーポレーション
から商品名ＸＥＮＯＹの下で商業的に入手可能なもので
ある。典型的な未使用のポリアミド／ポリフェニレンオ
キサイドブレンド材料は、これもまたゼネラルエレクト
リックから商業的に入手可能な商品名ＮＯＲＹＬ ＧＴ
Ｘの下で商業的に入手可能なものである。ＴＰＯは、さ
まざまの自動車について外装車体部品として用いられる
主要熱可塑性樹脂である。未使用のＴＰＯは、さまざま
の起源から入手可能である。

【００１１】本発明の方法は、粉砕再生ポリマー粒子の
形態でリサイクルされるポリマー基質の処理に特に適合
する。本明細書で用いられるものとして、「粉砕再生ポ
リマー粒子」と言う術語は、さまざまの起源から由来し
得る回収された顆粒化されたポリマー材料である。具体
的な粒子サイズおよびポリマー含有量は、粉砕再生タイ
プから粉砕再生タイプへと変化し得る。しかしながら、
粉砕再生ポリマー材料は、ポスト工業材料と一般的に称
される内部スクラップのような起源およびポスト消費者
材料と一般的に称される分解物から由来するスクラップ
に由来し得ると思われる。本発明の方法により加工処理
される材料は、有害表面の除去の前にタイプにより一般
的に分離されていると理解されるべきである。このこと
は、処理後の加工処理の容易さと効率を増加させる。し
かしながら、このことは好ましいけれども、所望のまた
は必要な非均質粉砕再生ポリマー材料を加工処理するこ
ともまた本発明の視野の範囲内にある。

【００１２】本発明において用いられる粉砕再生ポリマ
ー粒子は、いずれかの適切な粉砕操作により作り出され
得る。それ自体として、それは、規則的または不規則な
形態の粒子であり得る。方法における使用にとって適切
な平均粒子サイズは、本発明の摩砕環境における処理に
とって扱いやすいサイズである。平均粒子サイズは一般
的に、約１／４”（６．３５mm）ないし約３／４”（１
９．０５mm）であり、約３／８”（９．５２５mm）ない
し約５／８”（１５．８７５mm）の平均粒子サイズが好
ましい。

【００１３】その様な粒子サイズ範囲において、本発明
の摩砕環境への暴露の結果として本質的に全ての有害表
面物質を除去することが可能である。このことは、顕著
な量の下にあるポリマー基質を過度に腐食させるかまた
は除去することなく、且つ、ポリマーの性能を妥協させ
ることなく達成され得る。より大きなサイズの粒子は、
有害表面材料の全体または本質的に全体の除去が必要で
ないか求められていない状況で用いられ得ると理解され
るべきである。

【００１４】「有害表面」と言う術語は、本明細書で用
いられるものとして、一般的に、そこに残されたなら
ば、ポリマーの再加工処理手順または再加工された材料
の最終的な性能を損なうであろう粉砕再生ポリマー粒子
の表面上に、表面に、または表面に近接して存在する材
料として定義される。有害表面には、粉砕再生ポリマー
粒子の表面のすくなくとも一部に付着するかまたはかぶ
さる元の製造プロセスの間に与えられた化学的被覆材料
が含まれ得る。それらの例には、典型的に、塗料、ラッ
カーおよびさまざまの接着剤または結合剤が含まれる。
有害表面はまた、粉砕再生ポリマー粒子のもっとも外側
の領域に存在する接着改良剤のような表面改良剤からも
成り立ち得る。有害表面はまた、コロナ放電処理、プラ
ズマ放電処理などの結果としての架橋のような元の材料
の表面領域の物理的変化の結果でもあり得る。その様な
物理的変化は、ＵＶ分解などの様なポリマー部分の使用
寿命のあいだに起こる自然の経過の結果でもあり得る。

【００１５】本発明の方法により有効に除去され得る塗
料は、限定されないが、その１次バインダーがウレタン
系材料の様な、ヘキサメチレンジイソシアネートのよう
なまたはさまざまのメラミンホルムアルデヒドのような
適切な架橋剤とポリエステルまたはポリアクリレート架
橋する熱硬化性またはＵＶ硬化塗料のようなさまざまの
架橋塗料材料が含まれる。非架橋性空気乾燥塗料の除去
もまた本発明の範囲の中に考えられている。

【００１６】本発明においては、摩砕プロセスの終わり
に微粒子ポリマー基質上に残る残留有害表面物質が極め
て小さくなるまでプロセスが進行することが好ましい。
ポリマー基質の表面上に残る微粒子材料が、再加工され
たポリマー材料の重大な物理的性能を損なうことなく衝
撃試験の間に応力集中剤として機能するサイズとして一
般的に定義されるサイズ以下のサイズのものであること
もまた重要である。ポリマーの性能の減衰は、表面にま
たは近くに埋め込まれている汚れ、塗料の粒子などの様
な外部の材料により引き起こされる表面の不完全さに由
来し得ると理解されるべきである。このことは審美的な
欠陥になるし、続く塗料性能を阻害し得る。性能の減衰
もまたポリマーの本体の中に埋め込まれる塗料粒子のよ
うな外部の物質に由来し得る。それらの粒子は、破損の
開始および拡大などについての応力集中剤として機能し
得る。

【００１７】本発明の方法においては、所望のポリマー
基質材料から構成される粉砕再生ポリマー粒子は、所望
のポリマー基質との接触から有害表面材料を除去するの
に十分な間隔で摩砕環境との接触にもたらされる。この
ことは、所望のポリマー基質の質量全体の約１０％未満
の付随する除去とともに起こる。

【００１８】本発明の摩砕環境は、機械的攪拌エネルギ
ーをもたらすための媒体である。摩砕環境は、有害表面
材料の機械的腐食並びに流体力腐食および所望のポリマ
ー基質からのその除去を促進する流体相で構成されてい
る。腐食プロセスは増加的に、微粒子材料の所望のポリ
マー基質を暴露させる。摩砕環境はまた、さまざまの化
学的添加剤も含み得る。用いられる化学的添加剤は、有
害表面物質の除去をさまざまに促進し、有害表面物質の
除去を助け、および／または有害表面物質の少なくとも
一部を再加工されたポリマー材料に一体化され得る基質
に転換し得る。

【００１９】本発明の摩砕環境は、粉砕再生ポリマー粒
子を適切に流体化し／懸濁するための手段を含み、それ
により、除去プロセスのすくなくとも一部のあいだにス
ラリーを形成する。好ましい態様において、流体化手段
は、ポリマー基質材料と本質的に非反応性であるかまた
はもしわずかに相互反応するならば、ポリマー基質材料
に有害な影響を及ぼさないかのいずれかである液体媒体
である。経済の目的のために、用いられる液体は、水ま
たは大部分の水で構成される水性媒体である。好ましい
態様において、流体化／懸濁手段は本質的に、水および
本明細書で以下さらに記載される加水分解剤からなる。

【００２０】本発明の摩砕環境はまた、有害表面の除去
を促進する適切な化学的添加剤も含み得る。その様な添
加剤は、機械的強度および／または有害表面物質と基質
とのあいだに存在する粘着を減少させるために有害表面
および／またはポリマー基質に作用し得ることが理論化
される。選ばれた材料は、有害表面物質を膨潤させるこ
とによるか、および／または有害表面物質中に存在する
かまたは有害物質と基質とのあいだに存在する化学的結
合を破壊することによるかのいずれかにより粒子に作用
する。

【００２１】有害表面物質と結びつく化学結合を標的に
する摩砕環境に対する適切な添加剤にはさまざまの加水
分解剤が含まれる。加水分解剤は、粉砕再生粒子の有害
表面とポリマー基質とのあいだに存在するさまざまの化
学結合を緩和させるかまたは攻撃する。加水分解剤は、
有害表面それ自体に存在するさまざまの結合を緩和しま
たは攻撃する能力のためにもまた選ばれ得る。摩砕環境
において用いられる加水分解剤は、有害表面に対するそ
の一般的な攻撃性およびポリマー基質に対する一般的な
非反応性のために選択される。

【００２２】加水分解剤は強力なアルカリ性の材料から
選ばれることが好ましい。好ましい態様において、塩基
性加水分解剤には、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム
およびそれらの混合物からなる群より選択される水酸化
アルカリ金属およびリン酸三ナトリウム、リン酸二ナト
リウムおよびその混合物からなる群より選択されるリン
酸アルカリ金属塩が含まれる。

【００２３】溶液中の加水分解剤の総濃度は、有害表面
と基質とのあいだの結合の機械的強度を減少させ、摩砕
環境中での処理に対して粒子を反応性にするように標的
となる化学結合の攻撃および破壊を達成するのに十分な
濃度であり、約５重量％ないし約２５重量％の濃度が好
ましい。本発明の方法においては、加水分解剤は、好ま
しくは、約２重量％ないし約２０重量％の濃度で存在す
る。いずれの理論によっても拘束されないが、摩砕環境
中に存在する加水分解剤は、有害表面材料中の分子結合
の破壊を開始するために有害表面材料、例えば塗料の中
のバインダー剤に作用すると思われる。このことは、有
害表面物質を、方法の環境の他の機械的および／または
化学的摩擦効果に対してきわめて反応性にする。

【００２４】更に、摩砕環境の加水分解剤成分は、有害
表面層と下にあるポリマー基質とのあいだの界面接着ま
たは一般的な付着を減少させるように作用すると思われ
る。例えば、粉砕再生ポリマー粒子が頂部の塗料コート
と下にあるタイコートを担持する状況においては、両方
の作用が起こることの組み合わせが存在すると思われ
る。その様な環境においては、加水分解剤は、領域を機
械的腐食または摩砕の継続作用に反応性にし、それが今
度は、有害表面の新たな領域を摩砕に対して感受性にす
る。

【００２５】加水分解剤に加えて、適切な膨潤化添加物
が摩砕環境中に含まれ得る。膨潤添加物は、有害表面材
料を形成する被覆材料と同様の溶解性パラメーターから
選択される水に不溶性の溶剤であり、すなわち、有害表
面物質は、膨潤剤の中であらかじめ決定されたおよび／
または所望の程度の溶解性を有するべきである。所望の
溶解性パラメーターを有するいずれの適切な膨潤剤も用
いられ得るが、しかしながら、好ましい態様において、
適切な膨潤剤は、トルエン、塩化溶媒、ベンゼンおよび
それらの混合物からなる群より選択される。

【００２６】更に別態様において、ポリマー粒子は、方
法の最初の工程として、すなわち粒子が摩砕環境に置か
れる前に、上記膨潤剤と接触し得る。この別態様におい
て、選ばれる摩砕環境は水である。

【００２７】好ましい態様において、摩砕環境はまた、
結合強度を減少させる上記材料に加えてまたはその代わ
りに他の化学的添加剤も含み得る。適切な化学的添加剤
には、ポリマー基質への除去された有害表面材料の再蓄
積を防止する役割をする乳化された溶媒を含み得る。添
加材料はまた、除去された有害表面物質（すなわち分離
した塗料）と相互作用し、および微粒子粉砕再生ポリマ
ー基質への再蓄積を防止するのに十分な量の濃度の界面
活性剤化合物も含み得る。

【００２８】もし除去されたポリマー微粒子の続く再製
造において残っている痕跡量の有害表面物質を実質的に
無害にすることが必要であるかおよび／または所望され
るならば、本発明の方法は、さらに、現場での相容化工
程を具備し得る。好ましくは、この工程は、摩砕工程か
ら分離して、そして後に行う。粉砕再生ポリマー粒子
は、好ましくは、有害表面材料（例えば塗料）の加水分
解および破壊を開始するのに十分な間隔で適切な加水分
解剤の存在下で摩砕環境において加工処理され得る。部
分的に除去されたポリマー粒子は次いで回収され、残留
加水分解剤を除去するために洗浄され、そして乾燥され
る。ポリマー粒子は次いで、任意に、多官能基相容化剤
を形成する化学的添加剤の付加により標準混合条件の下
で溶融加工処理され得る。

【００２９】任意の添加剤には、分散された有害表面材
料、例えば塗料とポリマー基質とのあいだのその場での
相容化剤を固有にまたは相互作用的に形成する材料を含
む。考えられる化学的添加剤は残留有害表面材料に作用
するであろうし、それは好ましくはすでに部分的に加水
分解された状態においてである。形成される材料は、有
害材料を小さな粒子に再分散するその場での相容化剤か
または母材のポリマーと相互作用するかまたは反応する
分散剤である。この材料は、未使用の材料の特性のまた
はそれの十分に近くの重要な物理的特性を有する材料を
作り出すために被覆の除去された粉砕再生粒子に加えら
れ得る。

【００３０】溶融加工処理のあいだに相容化剤を形成す
る添加剤の添加は、分子量と得られる分子のそれぞれの
末端の化学的組成に依存して比較的溶解性を有する得ら
れる加工処理された材料の塗料相とポリマー基質相との
両方と相容性の部分を含む塗料と相容化剤とのあいだの
反応生成物となると思われる。

【００３１】本発明において適切なその場での相容化剤
を形成し得る材料は、ＴＰＯ生成物についての無水マレ
イン酸およびＮＢＤＣＡ（ノルボルネン-2,3-ジカルボ
ン酸無水物）からなる群より選択される官能基の付され
たポリプロピレンのような多官能基反応物である。好ま
しい態様においては、２％濃度の無水マレイン酸グラフ
ト化ポリプロピレンが用いられる。グリシジルメタクリ
レート、メチルメタクリレート、エチレンおよびそれら
の混合物の共重合体からなる群より選択されるエポキシ
官能基を有するポリマーまたはフェノキシ樹脂が好まし
くはポリカーボネート生成物およびそのブレンドのため
に選ばれる。もし相容化剤が用いられるならば、それ
は、好ましくは、約１重量％ないし約５重量％の範囲の
濃度で存在し、約２重量％ないし約３重量％はより好ま
しい。

【００３２】いずれの理論にも拘束されないが、化学的
添加剤は、ポリマー相容化剤を形成するように有害表面
材料中に存在する反応性水酸基またはカルボキシル基と
相互作用すると思われる。

【００３３】摩砕環境との接触は、摩砕環境と有害表面
が除去されるべきである粉砕再生ポリマー粒子との緊密
な混合を保証する方式で起こる。一般的に、これは、適
切な攪拌装置の中で機械的攪拌により達成される。攪拌
の速度と強度は、ポリマー基質の最小分解または腐食の
状態で粉砕再生ポリマー粒子からの有害表面の除去を促
進するのに必要なものである。攪拌は、粉砕再生ポリマ
ー粒子を含む液体媒体の気体性流体化により、スターリ
ングによるような機械的攪拌により、または両方の組み
合わせにより達成され得る。好ましくは、有効な攪拌
は、粒子がプラスチックの表面に埋め込まれることを引
き起こすことなく有害表面の摩砕を促進するのに十分で
ある攪拌速度でスターリングにより達成され得る。その
様なレベルの攪拌は一般的に穏やかなものから強いレベ
ルの攪拌であることが一般的に理解され得る。

【００３４】好ましい態様において、攪拌装置は強い剪
断の攪拌装置であり、それはすべての「浮遊する」粒子
を動いたままにするのに十分な混合強度のレベルを可能
とし、さもなければ、それはよどんでおり強い剪断の攪
拌装置のゾーンに入らない。塗料除去の速度は一般的に
混合強度に依存する。混合強度は単位体積当たりの力に
より定義される。単位を定義すると、これは、ｋＷ／ｍ
³ またはＨＰ／１，０００ガロンである。有効であるこ
とが見出されているレベルは、容器のサイズ、形態、平
均粒子サイズ、薬剤の品質、および固体と液体とのあい
だの密度の差に依存するであろう。好ましい態様におい
て、強い剪断のディスクブレード攪拌装置を有する反応
器が、以下の例ＩＩにおいて記載されているように用い
られ得る。ラッシュトン（Ｒｕｓｈｔｏｎ）タービンも
また用いられ得る。混合の強さは、好ましくは、約３Ｈ
Ｐ／１，０００ガロンないし約１２ＨＰ／１，０００ガ
ロン、すなわち約０．６ｋＷ／ｍ³ ないし約３ｋＷ／ｍ
³ の範囲である。

【００３５】本発明の方法において、摩砕環境は一般的
に、約２５体積％ないし４５体積％の粉砕再生ポリマー
粒子を包含する総固体含有量を有する。最大固体値は、
一般的に、ポンプ供給性のような材料操縦への配慮によ
り制限される。固体レベルを最大化することは摩砕環境
の効率性および効果を大きくすることが見出された。

【００３６】本発明の方法においては、有害表面を有す
る粉砕再生ポリマー粒子は、粒子のポリマー基質との接
触から有害表面の漸進的な除去を促進し、除去された有
害表面材料が基材上に再蓄積することを防止する摩砕環
境中の互いの摩擦接触にもたらされる。

【００３７】典型的な粉砕再生ポリマー粒子はすべての
面で有害表面材料を有さないので、有害表面の除去は、
有害表面と下にあるポリマー基質とのあいだの暴露され
た界面で始まり、そのポイントから内側に進行すると思
われる。継続する粒子から粒子への衝撃および衝突は有
害表面それ自体および下にあるポリマー基質に対するそ
の結合を弱める役割をする。このことは、暴露された表
面から基材への接触領域について特に強調される。継続
する衝撃および衝突は、有害表面材料を増幅的に腐食さ
せるように暴露された接触領域で機能する。それぞれの
増幅する腐食について、基材の接触領域に対する新たな
表面が暴露され、プロセスに対して攻撃を受けやすくさ
れる。

【００３８】本発明の方法においては、有害表面除去の
満足なレベルは、加水分解剤および／または膨潤化溶剤
のような結合強度減少化剤の付加なしに摩砕環境中での
攪拌によりある種のプラスチック基質については達成さ
れ得る。攪拌プロセスのみについて特に扱いやすい粉砕
再生材料には、ポリカーボネートまたはそのブレンドの
ような熱可塑性ポリマー性材料が含まれる。作り出され
る粉砕再生材料が、表面の不完全さが耐えられ得るかま
たは仕上られた部品が強烈な衝撃負荷を被らないであろ
う用途において用いられない状況においては、穏やかな
レベルから穏やかに強いレベルの攪拌での摩砕環境にお
ける攪拌は、適切なプラスチック粉砕再生材料を提供す
るように十分な量の有害表面を適切に除去するであろう
と予測される。穏やかな攪拌から穏やかに強い攪拌速度
は正確に定義することは困難であるが、しかしながら、
加工処理の目的のためには、一般的にここでは、約５０
０ｒｐｍより大きな速度として定義される。

【００３９】機械的結合強度減少化剤および膨潤化溶剤
もまた有害表面が強く粘着し、表面の相対的に速い除去
が所望される状況において用いられ得る。その様な環境
においては、機械的結合強度減少化剤および膨潤化溶剤
のような添加剤を含む摩砕環境に暴露された粉砕再生粒
子は、すでに予測されるよりも弱い攪拌レベルでのより
強いレベルの有害表面除去を被ることが発見された。そ
の様な薬剤への暴露もまた、粉砕再生ポリマー粒子が摩
砕後の加工処理工程で相容化剤に暴露されることが考え
られるとき有利に採用される。

【００４０】摩砕環境および機械的結合強度減少化剤へ
の暴露は粉砕再生粒子のより穏やかな攪拌を含むので、
機械的作用は、粉砕再生粒子の微粉末化またはかなりの
破砕をもたらさない。加えて、摩砕環境の腐食化する性
質は、その固体内容物の性質により緩和される。一般的
に、摩砕環境の固体含有量は、約２０体積％ないし約４
０体積％の粉砕再生粒子から構成されている。従って、
摩砕環境中で起こる機械的作用は、大部分、ポリマー基
質それ自体に対する摩擦を作り出す傾向がある粒子間相
互作用による。

【００４１】本発明の方法において、上昇した温度は、
粉砕再生ポリマー粒子からの有害表面の除去を更に促進
させるために摩砕環境中で用いられ得る。

【００４２】本発明の方法は、好ましくは、ポリマー基
質材料についての分解温度未満の温度で進行する。プロ
セスの温度は、処理される熱可塑性基質に応じて変化す
る。プロセスの温度は一般的に、約２５℃ないし約１０
０℃の範囲に存在するであろう。処理される熱可塑性基
質がポリカーボネートまたはポリカーボネートアロイで
ある状況においては、プロセスの温度は約５０℃ないし
約７０℃であろうと考えられる。処理される熱可塑性基
質がＴＰＯである状況においては、プロセスの温度は、
分解なしで約７５℃ないし約９０℃であろう。

【００４３】本発明の方法により有効に除去され得る有
害表面は一般的に５ミル（１２７μｍ）未満の厚さを有
し、約２ないし３ミル（５０．８〜７６．２μｍ）の表
面厚さが最適である。

【００４４】いずれの理論によっても拘束されないが、
本発明の方法による粉砕再生粒子からの有害表面の除去
は、一般的に、粒子のエッジから内側に進行すると思わ
れる。有害表面は、あるにしても小さな点のみが、通常
粉砕再生粒子の表面の中央上にまたはそのまわりに裸眼
にとって見えるまでゆっくりと摩耗して消えていく。さ
らに、処理は、有害表面を実質的に完全に腐食させる。
この点において、粉砕再生粒子は、大きなメッシュのス
クリーンを通してろ過により摩砕環境から回収されるか
または密度または浮遊化により分離され得る。粒子は、
残っている過剰の加水分解溶液を除去するために純水の
ような水性媒体で洗浄される。次いで粒子は乾燥され、
再びペレット化される。

【００４５】本発明の方法が有害表面材料を十分におよ
び／またはすべて十分に除去したかどうかを定量するた
めに、以下の試験が実施され得る。サンプル重量の粉砕
再生粒子またはチップが反応器から取出される。それぞ
れの粒子は、残留有害表面について視覚的に点検され
る。次いで試料粉砕再生粒子は、目で可視的な残留有害
表面を有するものおよび残留有害表面を有するようには
見えないものに分離される。それぞれの群の粒子は計数
され、相対的な数または比が計算される。もし試料の約
１０％未満が残留有害表面を有するならば、反応は完全
であるとみなされる（処理されていない粉砕再生ポリマ
ー粒子の約８０％ないし約９０％は一般的にそこに有害
表面を有する）。もし試料粒子の約１０％を超える量が
残留有害表面を有するならば、そのときは、反応は、あ
らかじめ決められた長さの時間継続され得る。

【００４６】摩砕環境中で用いられる機械的結合強度減
少化剤のような材料は、その中に残る所望でない有害表
面材料を除去するためにさらに加工処理され得る。この
ことは、ろ過、遠心分離などのようないずれか適切な手
順により達成され得る。次いで流体は、本発明の方法に
おける更なる使用のために再加工処理され得る。分離さ
れた材料は、本発明の方法について活性の顕著な損失な
く再使用のためにリサイクルされ得る。

【００４７】粉砕再生粒子が摩砕環境中に存在する時間
の量はさまざまの要因に依存する。それらの中には、粉
砕再生粒子の最初の大きさ、工程の温度、除去される有
害表面の厚さおよび化学的添加剤の存在または性質があ
る。反応時間は、一般的に、有害表面の除去を達成する
のに必要なものとして決定される。一般的に、ほぼ１／
２″未満のサイズを有する粉砕再生粒子が用いられると
き、反応時間は経済的な考慮に応じて約３時間ないし約
数日である。

【００４８】組成を更に例示するために、以下の例が与
えられる。それらの例は例示目的のために与えられ、本
発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではな
いことが理解されるべきである。

【００４９】例Ｉ さまざまの熱可塑性樹脂から形成された自動車のバンパ
ー、ダッシュボードなどからなる欠陥のある塗装された
射出成形部品が顆粒化される。（塗装された粉砕再生材
料と称される）この材料の第１の部分が分離され、次い
で押し出しされ、ペレット化され、表Iにおいて概説さ
れる方法にしたがって物理的特性試験のために成形され
る。材料の物理的特性が定量され、表ＩＩにまとめられ
ている。

【００５０】例ＩＩ 例Ｉにおいて記載された塗装された粉砕再生材料の第２
の部分がそこに付着している塗料の大半を除去するため
に以下のプロセスに供される。

【００５１】４枚の２インチ（５０．８mm）バッフルを
有する２フィート（６０．９６cm）直径、３と１／２フ
ィート（１０６．６８cm）高さの５０ガロンステンレス
鋼反応器は、ヒーターと強い剪断のディスクブレード攪
拌装置を備えていた。ブレードの直径は、好ましくは、
容器直径の約２５％ないし約４０％であるべきである。
この反応器はまた、本明細書で以下関連する例において
も用いられた。反応器は、塗装された粉砕再生粒子と水
酸化ナトリウムの希釈水溶液を負荷された。具体的には
１５０ポンド（反応器の負荷量のほぼ３４体積％）の塗
装されたＴＰＯ粉砕再生粒子に２５０ポンドの水と４４
ポンド（１５％水相）の水酸化ナトリウムを加えたもの
が反応器に加えられた。反応器の内容物は、約３ＨＰ／
１，０００ガロンないし約１２ＨＰ／１，０００ガロ
ン、すなわち約０．６ｋＷ／ｍ³ないし約３ｋＷ／ｍ³の
範囲の混合強度で高速（５２０ｒｐｍ）で攪拌しながら
８５℃に加熱された。試料は定期的に取出され、粉砕再
生材料の粒子は、粉砕再生材料粒子に残る塗料を観察す
るために光学顕微鏡を用いて調べられた。

【００５２】約６時間後の試験は、粒子のエッジの塗料
が腐食するかまたは摩耗して消え始めることを示した。
更なる反応の後の試験は、塗料の小さな点のみが粉砕再
生材料表面の中心近くに残るまで塗料の進行性腐食を示
した。反応は、塗料の残りが除去されるまで進行するこ
とを可能とした。この点において、反応は、２０〜２４
時間の全反応時間の後に終了した。

【００５３】この点において、２５のランダムに選択さ
れた加工処理された粉砕再生粒子が除去され、２５のラ
ンダムに選択された処理されていない粒子と視覚的に比
較された。元の塗料の１０％未満しか加工処理された粒
子に残らないことが本明細書で上記された方法により定
性的に決定された。

【００５４】２０時間の加工処理の後、塗料の除去され
た粉砕再生粒子は、１／８″メッシュスクリーンを通し
てろ過により苛性溶液から分離された。苛性溶液は処理
された。ろ過された粉砕再生材料は過剰の苛性成分を除
去するために水で洗浄された。このプロセスは数回反復
され、最終的な洗浄では６ないし７のｐＨに酸性化され
た。生成物はろ過により回収され乾燥された。最終的
に、塗料の除去された粉砕再生材料の一部は押し出しさ
れ、ペレット化され、成形された。物理的特性が定量さ
れ、表Ｉにおいて示されるように未使用のプラスチック
ときわめて似ていた。

【００５５】プロセスの有効性を評価するためにモニタ
ーされる重要な物理的特性は、反応のコースにわたって
残留塗料（着色された塗料及びタイコート）についての
粉砕再生粒子の試験であった。図１〜４を参照された
い。

【００５６】例ＩＩＩ〜ＶＩ 粉砕再生粒子は、熱可塑性ポリオレフィン（ＴＰＯ）、
特に衝撃改良ポリプロピレンを含む顆粒化されたバンパ
ーから得られた。塗装されたＴＰＯ粉砕再生材料の一部
は、例ＩＩにおいて一般的に概説される手順に従って加
工処理された。加工処理温度は９０℃から１００℃に増
加された。塗装された粉砕再生材料の分離された部分
は、平均粒子サイズ、攪拌速度および固体レベルのよう
な変数を変えて加工処理された。プロセスの進行は、立
体光学顕微鏡の下で粒子の定期的な視覚的検査によりモ
ニターされた。

【００５７】加工処理された試料のそれぞれについて、
ＴＰＯ粉砕再生粒子上の被覆は、着色された頂部の被覆
および黒いアンダーコート（タイコート）からなるもの
であった。塗料除去のプロセスは、例ＩＩにおいて概説
されたプロセスにおいてなされるものと同様であった。
着色されたトップコートはまず摩砕され、次いでアンダ
ーコートが除去された。摩砕は、それぞれの粒子のエッ
ジから摩耗してなくなるものとして始まるように現れ、
中心に進行した。

【００５８】塗料が除去された塗装された粉砕再生材料
および加工処理された製品の両方についての物理的特性
の比較は、両方の材料が伸長溶融流量、引張り強度、可
撓性弾性率などの様な適切で同様の物理的特性を示すこ
とを示唆する。と言うのは、リサイクル用塗装ＴＰＯに
おいて存在する基本的な問題は、塗料粒子により作り出
される表面の不完全さであるからである。従って、ＴＰ
Ｏ粉砕再生材料についての加工処理性能の主要な測定
は、残留塗料またはタイコートについての粒子の表面試
験であった。

【００５９】Ｂ−１と称される塗装されたＴＰＯ粉砕再
生材料の第１の部分は、表ＩＩＩにおいて概説されるパ
ラメーターにしたがって加工処理された。すべての明瞭
な塗料およびタイコートは、３４％の固体含有量で、速
い攪拌（５２０ｒｐｍ）、９０℃および１５％ＮａＯＨ
で２０時間の加工処理の後に除去された。

【００６０】プロセスの有効性に対する固体含有量の効
果を定量するために、Ｂ−２と称される塗装されたＴＰ
Ｏ粉砕再生材料の第２の部分が、全固形物含有量が１０
％に減少するものとして上記概説されたように加工処理
された。２８時間の操作時間の後、視覚検査は、ほとん
どの塗料は除去されたけれども実質的にすべてのタイコ
ートは残ったことを示唆した。

【００６１】Ｂ−３と称される塗装されたＴＰＯの第３
の部分は、３４％の固体含有量が低速攪拌（３７０ｒｐ
ｍ）で加工処理されたものとしてすでに概説されたよう
に加工処理された。４８時間の加工処理の後に、無作為
に選ばれた粒子の試料が立体光学顕微鏡の下で視覚検査
された。ほとんどの塗料が観察された粒子から除去され
ていた。しかしながら、タイコートは本質的に影響を受
けていなかった。

【００６２】Ｂ−４と称される第４の実施は、塗装され
た粉砕再生粒子の平均サイズが３／８インチ（９．５２
５ｍｍ）である３４％固体含有量、１５％ＮａＯＨおよ
び９０℃プロセス温度で１×２インチ（２５．４×５
０．８ｍｍ）塗装ＴＰＯバンパー片が加えられた。２４
時間後、３／８インチ（９．５２５ｍｍ）粒子は全ての
塗料がそこから除去された。１×２インチ（２５．４×
５０．８ｍｍ）片は、そこに残る大半の塗料をいまだ有
していた。１×２インチ（２５．４×５０．８ｍｍ）片
は回収され、塗料のほとんどが除去されることが観察さ
れるまでいくつかの他の続くバッチに加えられた。４回
目のバッチの後も、一部の塗料が１×２インチ（２５．
４×５０．８ｍｍ）片にいまだとどまっていた。

【００６３】例ＶＩＩ 粉砕再生ポリマーの試料が、例ＩＩで概説されるプロセ
スに従って、０、６および１２時間加工処理された。特
定の間隔で、塗装された粉砕再生材料の一部が反応器か
ら取出され、洗浄され、乾燥された。取出された材料は
２つの部分に分離された。それぞれの部分は押し出しさ
れた。１つの部分はそれ自体が、そして１つの部分は５
％マレイン酸付加されたポリプロピレンとともに。粉砕
再生材料の６時間試料は約８０％の塗料の残りを有して
いた。１２時間試料は約５０％の塗料の残りを有してい
た。ペレットは射出成形され、標準ノッチ付きアイゾッ
ト試験方法を用いて試験された。

【００６４】破片表面は４０倍の倍率で写真撮影され
た。

【００６５】図５は加工処理と添加剤のない破片表面で
ある。図６は、加工処理がなく添加剤の使用がある破片
表面である。

【００６６】図７は、本発明の方法による６時間の加工
処理をした破片表面である。図８は、６時間の加工処理
と添加剤の使用の後の破片表面である。

【００６７】図９は、本発明の方法による１２時間の加
工処理の後の破片表面である。図１０は、１２時間の加
工処理と添加剤の使用の後の破片表面である。

【００６８】マレイン酸付加されたポリプロピレンの効
果は写真から理解され得る。添加剤の使用は、すべての
試料について塗料のより完全な再分散をもたらす。添加
剤と延長加工処理を合せることは塗料のほんのわずかの
極めて小さな斑点が破片表面上で可視的である試料を作
り出し、このことは塗料粒子のより効率的な再分散を示
唆する。

【００６９】例ＶＩＩＩ 例Ｉにおいて記載された塗料除去方法はまた、ＸＥＮＯ
Ｙ（ゼネラルエレクトリックにより製造されるポリカー
ボネート／ポリブチレンテレフタレートブレンド）で作
られたフォードモーターカンパニーの塗装されたバンパ
ー由来の粉砕再生粒子にも適用された。塗装されたＴＰ
Ｏ材料について最適であった５０ガロン反応器のための
反応条件（１５％ＮａＯＨ、９０℃、５２０ｒｐｍ、強
い剪断ブレード攪拌を有し、約３ＨＰ／１，０００ガロ
ンないし約１２ＨＰ／１，０００ガロンすなわち約０．
６ｋＷ／ｍ³ ないし約３ｋＷ／ｍ³ の範囲の混合強度を
有する）が評価された。塗料はＴＰＯ材料と同様の方式
で除去されたことが見出された。すなわち、短い時間
（１時間）の後、塗料は粒子のエッジから腐食し始め、
更なる加工処理の際に消える小さなドットを残して中心
に進行していった。ＴＰＯから塗料を除去する上で発見
された腐食プロセスの特質は、ＰＣ／ＰＢＴから塗料を
除去する上でもまた有効であることが明らかであった。
しかしながら、塗料は、塗装されたＴＰＯよりもはるか
により急速にＰＣ／ＰＢＴ粒子から除去された。最適Ｔ
ＰＯ塗料除去条件においては、塗料は、３時間で消費者
の手に渡った塗装されたＰＣ／ＰＢＴ粒子から完全に除
去された。苛性溶液は増粘し始め、ＰＣ／ＰＢＴ粒子は
分解されたことは明らかであった。塗料の除去されたＰ
Ｃ／ＰＢＴ粒子の一部が回収され、洗浄され、ｐＨ７に
酸性化され、乾燥され、溶融流量（ｇ／１０分）が条件
ＡＳＴＭ Ｄ１２３８を用いて定量された。溶融流量は
元の材料についての３０．６に対して７４．６であり、
ＰＣ／ＰＢＴの顕著な分解を示唆した。実験２におい
て、塗料加水分解条件は、１５％ＮａＯＨ、６５℃およ
び５２０ｒｐｍ攪拌速度に変更された。その条件におい
て、塗料は１８〜２０時間で完全に除去され、溶融流量
は、元の塗装された粉砕再生材料と同じ３０ｇｍ／１０
ｍｉｎであった。生成物は回収され、洗浄され、５から
７にｐＨ調節され、乾燥され、成形され、物理的特性が
測定された。（表ＩＩＩを参照されたい）ＰＣ／ＰＢＴ
について要求される重要な特性は靭性である。重要な指
標は引張り伸長値である。この塗料除去プロセスに供さ
れた生成物は有意に向上したことは明らかである。伸長
は、塗装された粉砕再生材料についてのほぼ１７〜２５
％から塗料の除去された生成物についての６０〜７０％
に増加した。

【００７０】例ＩＸ 上記由来の塗料の除去された粉砕再生材料の一部が、多
官能基エポキシ樹脂（住友化学工業由来由来のイゲタボ
ンド）とゴムの靭性強化剤（ローム＆ハース由来のＢＬ
ＥＮＤＥＸ）のブレンドと混合され、１部のイゲタボン
ド対４部のブレンデックスの比が用いられた。３％の上
記混合物が例ＶＩＩＩの生成物の一部に加えられた。そ
れは次いで再度押し出しされ、成形され、物理的特性が
測定された。引張り伸長値は１４１〜１５４に増加し、
それは未使用の樹脂と等価である。これは極めてリサイ
クル性に優れた生成物である。

【００７１】例Ｘ 最終的に、単に極めて強い攪拌を用い、塗料加水分解剤
を用いない実験がなされた、すなわち、モアハウス・カ
ウレス（Ｍｏｒｅｈｏｕｓｅ−Ｃｏｗｌｅｓ）により製
造されたきわめて大きな強度のミキサーヘッドを有する
実験室用反応器が、ＰＣ／ＰＢＴから塗料を除去するた
めに評価された。４ガロンの反応器に１２ポンドの塗装
された工業製品となったＰＣ／ＰＢＴおよび１０．４ポ
ンドの水が与えられた。混合物は１９００ｒｐｍで、ほ
ぼ７０℃で、１６時間攪拌され、その時間に、粗いスク
リーンを通してろ過により回収されたＰＣ／ＰＢＴ塗料
除去粉砕再生粒子については、洗浄され、乾燥された。
１１ポンドのＰＣ／ＰＢＴ塗料除去標品が回収された
（８％の摩砕された材料が処理された）。

【００７２】上記の例の全てから、塗料はきわめて強力
な攪拌により潜在的にリサイクル性のプラスチックから
除去され得るし、またはコーティングは、除去を促進す
るコーティングの機械的強度を減少させるための加水分
解剤または溶剤で処理され得ることが明らかである。コ
ーティングを除去するための機械的エネルギーおよび化
学的エネルギーの最適な組み合わせはリサイクル対象に
依存する、すなわち、コストを最小化し、リサイクル製
品の性能を最適化する。痕跡量のコーティングがリサイ
クル性プラスチックに残り得るし、その元の状態にプラ
スチックを修復するためにさまざまの材料を加えること
が必要であろうこともまた明らかである。それらの添加
剤はリサイクルされる特定のプラスチックに依存するで
あろうし、一般的には、リサイクルされるプラスチック
と部分的に混和性であり、コーティング、または部分的
に分解されたコーティングにとって有意味な官能性（ｆ
ｕｎｃｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙ）を含む材料であると考
えられる。このとき、それらの添加剤は、粉砕再生材料
の塗料を分散させる働きをするポリマー性界面活性剤と
して機能し、靭性またはプラスチックの表面品質につい
てコーティング粒子の有害な効果を最小化させると考え
られる。

【表１】

【００７３】

【表２】

【００７４】

【表３】

【００７５】本明細書で発言された他の利益に加えて、
本明細書で上記記載された本発明の方法は、ポンド当た
り約１０セントで粉砕再生ポリマー粒子から塗料のよう
な有害表面を経済的に除去し得ると言う点において特に
有益である。

【００７６】本発明の好ましい態様、形態および部分の
配列が詳細に記載されてきたけれども、開示された態様
は修正され得ることは当業者にとって明らかであろう。
それゆえ、前述の記載は限定としてよりもむしろ例示と
みなされるべきであり、発明の真の範囲は特許請求の範
囲において定義されるものである。 ［図面の簡単な説明］ 本発明の目的、特徴および利点は、詳細な説明および図
面を参照することにより明らかとなるであろう。

【図１】図１は、本発明の方法に供されて２時間後の粉
砕再生粒子の９倍の近接撮影である。

【図２】図２は、本発明の方法に供されて１０時間後の
粉砕再生粒子の９倍の近接撮影である。

【図３】図３は、本発明の方法に供して１６．５時間後
の粉砕再生粒子の９倍の近接撮影である。

【図４】図４は、本発明の方法に供して２４時間後の粉
砕再生粒子の９倍の近接撮影である。

【図５】図５は、加工処理と添加剤のない破砕表面の４
０倍の近接撮影である。

【図６】図６は、加工処理がなく添加剤を使用する破砕
表面の４０倍での近接撮影である。

【図７】図７は、本発明の方法による加工処理の６時間
での破砕表面の４０倍での近接撮影である。

【図８】図８は、本発明の方法と添加剤の使用による加
工処理の６時間後の破砕表面の４０倍での近接撮影であ
る。

【図９】図９は、本発明の方法による加工処理の１２時
間後の破砕表面の４０倍での近接撮影である。

【図１０】図１０は、本発明の方法および添加剤の使用
による加工処理の１２時間後の破砕表面の４０倍での近
接撮影である。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−141657（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−107982（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−60819（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−228722（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−115810（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−120820（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08J 11/00 - 11/28 B29B 17/00 - 17/02

Claims (18)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉砕再生ポリマー粒子を処理する工程で
   あって、 該粉砕再生ポリマー粒子は固体基質及び該基質の外表面
   に付着した後処理プロセスにとって有害な表面物質から
   なり、粉砕再生ポリマー粒状基質材料との接触から該有
   害表面物質の実質的除去を達成するに十分の間隔で摩砕
   環境において該粉砕再生ポリマー材料を処理しその結果
   の除去が粉砕再生ポリマー粒状基質の全質量の約１０％
   未満であり、摩砕環境は、高剪断攪拌を受け、摩砕環境
   に導入される粉砕再生ポリマー粒子に機械的攪拌エネル
   ギーを伝達する媒体である水性流体媒体を包含し、摩砕
   環境内の粉砕再生ポリマー粒子が０．６ｋＷ／ｍ³ない
   し３ｋＷ／ｍ³の混合強度で与えられる機械的エネルギ
   ーに付される工程、 除去され分離された有害表面材料を摩砕環境内に保持し
   ながら摩砕環境から粉砕再生ポリマー粒状基質を分離す
   る工程を包含する粉砕再生ポリマー粒子から有害な表面
   を除去する方法。
2. 【請求項２】 摩砕環境が、除去工程を促進するために
   有害表面と相互作用する無機化学的添加剤を更に包含す
   る請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 化学的添加剤が有害表面と粉砕再生粒状
   基質との間の機械的強度及び接着の少なくとも１つを減
   少させるに十分な量で存在する加水分解剤であり、加水
   分解剤が水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、燐酸三ナ
   トリウム、燐酸二ナトリウム、及びその混合物からなる
   群から選ばれる強塩基である請求項２に記載の方法。
4. 【請求項４】 分離された粉砕再生ポリマー粒状基質を
   化学的添加剤の添加を伴って溶融処理する工程を更に包
   含し、化学的添加剤が摩砕された表面物質と相互作用
   し、摩砕物質とポリマー基質とを相容化する化合物であ
   り、化学的相容化添加剤が粉砕再生ポリマー粒状基質及
   び残留塗料又は加水分解した塗料と反応性の官能基と少
   なくとも部分的に混和性かつ相容性のポリマー材料から
   なる群から選ばれる請求項１に記載の方法。
5. 【請求項５】 相容化添加剤がグリシジルメタクリレー
   ト、メチルメタクリレート、エチレン、及びその混合物
   の共重合体、及び末端エポキシ基を有するフェノキシ樹
   脂からなる群から選ばれるエポキシ官能性を有するポリ
   マーの少なくとも１つから実質的になる請求項４に記載
   の方法。
6. 【請求項６】 相容化添加剤が無水マレイン酸又はノル
   ボルネン-2,3-ジカルボン酸無水物と反応した官能化ポ
   リプロピレンから実質的になる請求項４に記載の方法。
7. 【請求項７】 該有害表面物質が塗料である請求項１に
   記載の方法。
8. 【請求項８】 粉砕再生ポリマー粒状基質が、熱可塑性
   ポリオレフィン、ポリカーボネートとアクリロニトリル
   −ブタジエン−スチレン共重合体とのアロイ、ポリカー
   ボネートとポリエチレンテレフタレートとのアロイ、ポ
   リアミドとポリフェニレンオキサイドとのアロイ、ポリ
   アミドとポリプロピレンとのアロイ、ポリカーボネート
   とポリエチレンテレフタレートとのアロイ、ポリカーボ
   ネートとポリブチレンテレフタレートとのアロイ、ポリ
   アミド、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンコポ
   リマー、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンホモ
   ポリマー、ポリスチレン、強衝撃性ポリスチレン、及び
   それらの混合物からなる群から選ばれる熱可塑性材料で
   ある請求項１に記載の方法。
9. 【請求項９】 再処理可能なポリマー基質からなる粉砕
   再生ポリマー粒子の外表面から塗料を除去する方法であ
   って、 粉砕再生ポリマー粒子を処理し、粉砕再生ポリマー材料
   は固体基質及び該基質の外表面に付着した塗料からな
   り、ポリマー基質との接触から該塗料の実質的分離を達
   成するに十分の間隔で摩砕環境において粉砕再生ポリマ
   ー材料を処理しそれに伴う除去がポリマー基質の全質量
   の約１０％未満であり、該摩砕環境は高剪断攪拌を受け
   る水性溶液から実質的になり、該水性溶液は無機加水分
   解剤を約１０重量％及び約２０重量％の間で含み、該摩
   砕環境は該粉砕再生ポリマー粒子を含んで約２０体積％
   乃至約４５体積％の固体含量を有し、該摩砕環境は内部
   で処理される粉砕再生ポリマー粒子に機械的エネルギー
   を伝達する媒体であり、摩砕環境内で処理される粉砕再
   生ポリマー粒子が０．６ｋＷ／ｍ³ないし３ｋＷ／ｍ³の
   混合強度で与えられる機械的エネルギーに付される工
   程、 該塗料の分離後に、摩砕環境及び保持された分離塗料物
   質からポリマー基質を分離する工程を包含する方法。
10. 【請求項１０】 接触工程が粉砕再生ポリマー粒状基質
    の分解が起こる温度より低い上昇温度において起こる請
    求項９に記載の方法。
11. 【請求項１１】 処理される粉砕再生ポリマー粒子が約
    半インチ（１２．７mm）未満の平均粒子サイズを有し、
    除去される塗料が約５ミル（１２７μm）未満の厚みを
    有する請求項９に記載の方法。
12. 【請求項１２】 該ポリマー基質を覆う塗料コーティン
    グが、ポリウレタンで架橋されたポリエステル又はポリ
    アクリレート、メラミンホルムアルデヒドで架橋された
    ポリエステル／ポリアクリレートコポリマーからなる群
    から選ばれ、ポリマー基質が熱可塑性ポリオレフィン、
    ポリカーボネートとアクリロニトリル−ブタジエン−ス
    チレン共重合体とのアロイ、ポリカーボネートとポリエ
    チレンテレフタレートとのアロイ、ポリアミドとポリフ
    ェニレンオキサイドとのアロイ、ポリカーボネートとポ
    リエチレンテレフタレートとのアロイ、ポリカーボネー
    トとポリブチレンテレフタレートとのアロイ、ポリアミ
    ド、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンコポリマ
    ー、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンホモポリ
    マー、ポリスチレン、強衝撃性ポリスチレン、及びポリ
    プロピレンからなる群から選ばれる請求項１１に記載の
    方法。
13. 【請求項１３】 摩砕環境に含まれる加水分解剤が水性
    水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、燐酸三ナトリウ
    ム、燐酸二ナトリウム、及びその混合物からなる群から
    選ばれる請求項９に記載の方法。
14. 【請求項１４】 分離された粉砕再生ポリマー粒状基質
    を化学的添加剤の添加を伴って溶融処理する工程を更に
    包含し、該化学的添加剤が摩砕表面物質と相互作用し、
    該摩砕物質と該ポリマー基質とを相容化する化合物であ
    り、該相容化添加剤がマレイン酸付加ポリプロピレン、
    ポリマー性エポキシ樹脂、及びその混合物からなる群か
    ら選ばれ、塗料と相互作用するに十分の量で存在する相
    容化添加剤が後処理工程の間に塗料をポリマー基質と相
    容性にするためのヒドロキシル官能性を有する請求項１
    ３に記載の方法。
15. 【請求項１５】 マレイン酸化ポリプロピレンがポリプ
    ロピレンと相容性の官能性を有するポリオレフィン類か
    らなる群から選ばれる請求項１４に記載の方法。
16. 【請求項１６】 ポリマー性エポキシ樹脂がグリシジル
    メタクリレート共重合体又はポリカーボネートと相容性
    の他のエポキシ樹脂又はブレンドからなる群から選ばれ
    る請求項１４に記載の方法。
17. 【請求項１７】 粉砕再生ポリマー粒子の製造方法であ
    って、再処理可能なポリマー基質からなる粉砕再生ポリ
    マー粒子の外表面から塗料を除去する工程を包含し、該
    除去工程が、 該粒子の外表面に付着した塗料を有する粉末再生ポリマ
    ー粒子を、該再処理可能なポリマー基質との接触から塗
    料の分離を達成するに十分の間隔で摩砕環境において接
    触させそれに伴う除去がポリマー基質の全質量の約１０
    ％未満であり、該摩砕環境は、水性水酸化ナトリウム、
    水酸化カリウム、燐酸三ナトリウム、燐酸二ナトリウ
    ム、及びその混合物からなる群から選ばれる無機加水分
    解剤を約１０重量％及び約２０重量％の間で含む水性溶
    液から実質的になり、該摩砕環境は該粉砕再生ポリマー
    粒子を含んで約２０体積％乃至約４５体積％の固体含量
    を有し、摩砕環境内の粉砕再生ポリマー粒子が約０．６
    ｋＷ／ｍ³ないし３ｋＷ／ｍ³の混合強度に付される工
    程、及び 該塗料の分離後に、摩砕環境及び保持された分離塗料物
    質からポリマー基質を分離する工程を包含する方法。
18. 【請求項１８】 処理される粉砕再生ポリマー粒子が約
    半インチ（１２．７mm）未満の平均粒子サイズを有し、
    除去される塗料が約５ミル（１２７μm）未満の厚みを
    有する請求項１７に記載の方法。