JP4026484B2

JP4026484B2 - Thermoplastic resin recovery method and thermoplastic resin recovery device

Info

Publication number: JP4026484B2
Application number: JP2002347513A
Authority: JP
Inventors: 公二辻田; 登川合
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2002-11-29
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2007-12-26
Anticipated expiration: 2022-11-29
Also published as: JP2004182746A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体等の廃棄物から基板等に使用されている熱可塑性樹脂、例えばポリカーボネート樹脂を回収する熱可塑性樹脂の回収方法及び熱可塑性樹脂の回収装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、大容量の情報を記録できるコンパクトディスク（ＣＤ：ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｃ、以下、単にＣＤとも称す）やデジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ：ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃ、以下、単にＤＶＤとも称す）などの光ディスクの普及はめざましいものがある。特に音楽や映像、データベース、コンピュータプログラムなどの情報を微細な凹凸パターン（いわゆるピット）として記録された基板の上に、アルミニウムなどの金属製の反射層と、保護層と、レーベル層とを順次積層した再生専用型の光ディスクは、大量に、且つ安価に製造できるため膨大な数のディスクが製造されて、広く普及している。さらに追記記録が出来るＣＤ−Ｒは、再生専用型光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ）以上に生産されて消費され始めた。またＤＶＤ−Ｒや書換可能なＣＤ−ＲＷやＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭなどのディスクも急速に普及し始めている。このように大量の情報を記録する記録媒体として光ディスクが普及するにつれ、製造過程で生じた不良品、在庫処分品、市場からの返品、使用済みのものなどの数も大量に増加している。従来これらの不要な光記録媒体は、廃棄物として粉砕処理などを施した後、焼却あるいは埋め立てたりして処分されていた。
【０００３】
しかしながら、このような処分方法は資源の無駄遣いであり、焼却や埋め立てによる環境汚染という問題からも決して好ましい方法ではない。地球環境を守るという観点からも、廃棄された光記録媒体から使用されている材料を回収し、これを再利用することは重要なことである。
ところで、これら前記光ディスクや光カードのような光記録媒体に使用されている材料のうち、最も多量に使用されているのは樹脂製の基板である。したがって、この基板に使用されている材料を回収して再利用することが最も重要である。この基板に使用されている樹脂にはポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂などの熱可塑性透明樹脂が使用されている。なかでも実際の光ディスクのほとんどは光透過性、加工性、生産性、材料コストの面から、ポリカーボネート樹脂が使用されている。例えばコンパクトディスクでは、重量換算で９８％以上がポリカーボネート樹脂で占められている。
【０００４】
光記録媒体からこの基板に使用されている樹脂を回収する方法としては、例えば特開平６−６３９４２号公報（特許文献１参照）には光記録媒体を破砕処理した後、酸性溶液中で反射層を溶解し、保護膜を基板から剥離して基板に使用されている樹脂を回収する方法が開示されている。また特開平４−３６００３５号公報（特許文献２参照）や特開平７−２８６０６４号公報（特許文献３参照）には光記録媒体を破砕処理した後、塩基性溶液中で反射層、保護膜を除去して基板に使用されている樹脂を回収する方法が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−６３９４２号公報（第２−３頁）。
【特許文献２】
特開平４−３６００３５号公報（第２頁）。
【特許文献３】
特開平７−２８６０６４号公報（第３−４頁）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法では、金属製の反射層及びこの反射層の上に設けられた保護層は、基板より剥離除去できるが、保護層が基板に直接密着している部分では、この保護層を基板から剥離除去することは難しい。特に保護層に基板を溶解するような材料、例えばアクリレート系の紫外線硬化型樹脂を使用した場合には、上記従来の方法では保護層が基板より除去できないで部分的に残ることがある。
【０００７】
以下に基板にポリカーボネート樹脂を使用した光ディスクとしてＣＤを例に取って説明する。一般に光ディスクは図２に示すディスク断面構造をしている。すなわち光ディスクＤは、基板２上に金属製の反射層４、保護層６が順次積層されてなる。そして、必要な場合には最上面にレーベル層８が形成されている。
上記基板２は、熱可塑性樹脂である例えばポリカーボネート樹脂よりなり、その表面には微少な凹凸（ピット）２Ａで情報が記録されている。上記反射層４は、例えばアルミニウムまたはその合金などの無機金属で形成されている。また保護層６は紫外線硬化樹脂をスピンコート法で成膜し、紫外線を照射して硬化させて保護機能を持たせている。さらにレーベル層８は紫外線硬化樹脂に顔料、染料などの色剤を含有させたものを用いてスクリーン印刷などで文字や図形を形成し、これに紫外線を照射して硬化させて形成している。
【０００８】
ここでアルミニウムなどよりなる反射層４は、通常はディスク全面に設けられるのではなく、ディスク製造上の理由やディスクの耐環境特性を向上させるために、基板の内周縁部や外周縁部には設けられてはおらず、保護層６と基板２で完全に覆われるように設けられている。従って必然的に基板２の外周と内周に保護層６と基板２が直接的に密着した部分Ｘ１が生じている。光ディスクＤを酸性溶液、或いは塩基性溶液で処理することで反射層４が設けられている部分では、基板２から反射層４と、保護層６とを除去することは容易に出来るが、保護層６と基板２とが直接密着した部分Ｘ１では基板２から保護層６を除去できずに残ってしまうか、或いは除去できたとしても処理に非常に時間がかかってしまう。
【０００９】
このように保護層６が除去できずに残っているポリカーボネート樹脂は、保護層６という異物を含んだ物になる。このようにして回収したポリカーボネート樹脂は異物を含んでいるため、樹脂の耐衝撃性などの機械的物性の劣化や異物混入による外観性の低下が生じ、再利用する際に使用する用途が制限されてしまう。特に異物の混入を非常に嫌う光学的用途には使用できない。このような回収された樹脂の再利用を幅広く考えるとき、回収された樹脂はできるだけ不純物の少ない純粋な材料に近いものが望ましく、それによって用途が広がり、リサイクルも促進されることになる。
本発明は、このような従来の技術の問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、熱可塑性樹脂と、無機金属と、３次元硬化樹脂とを含む一体成形物、例えば光記録媒体の廃棄物等から接着層や保護層などの異物が混入せずに、基板に使用されている熱可塑性樹脂だけを回収することができる熱可塑性樹脂の回収方法及び熱可塑性樹脂の回収装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、熱可塑性樹脂と、無機金属と、３次元硬化樹脂とを含む一体成形物から前記熱可塑性樹脂を回収する熱可塑性樹脂の回収方法において、前記熱可塑性樹脂を溶解し、且つ前記無機金属及び前記３次元硬化樹脂を溶解しない第一の有機溶剤中で、前記熱可塑性樹脂のみを溶解し、前記一体成形物を構成する前記熱可塑性樹脂以外の固形物を残留させる溶解工程と、前記熱可塑性樹脂を溶解している前記第一の有機溶剤中から、前記残留している固形物を濾過して分離する濾過工程と、前記第一の有機溶剤と混和し、且つ前記熱可塑性樹脂を溶解しない有機溶剤であって、前記第一の有機溶剤より沸点が高い第二の有機溶剤を、前記第一の有機溶剤の沸点以上で、且つ前記第二の有機溶剤の沸点以下に加熱した状態にして、当該第二の有機溶剤中に、前記熱可塑性樹脂のみを溶解した前記第一の有機溶剤を少量ずつ混入させて前記熱可塑性樹脂を析出させると共に、前記第一の有機溶剤を蒸発させて密閉した状態で前記溶解工程における前記第一の有機溶剤中に戻す析出回収工程と、を有することを特徴とする熱可塑性樹脂の回収方法である。
【００１１】
請求項２に係る発明は、熱可塑性樹脂と、無機金属と、３次元硬化樹脂とを含む一体成形物から前記熱可塑性樹脂を回収する熱可塑性樹脂の回収装置において、前記熱可塑性樹脂を溶解し、且つ前記無機金属及び前記３次元硬化樹脂を溶解しない第一の有機溶剤を貯留する溶解槽と、前記第一の有機溶剤と混和し且つ前記熱可塑性樹脂を溶解しない有機溶剤であって前記第一の有機溶剤より沸点が高い第二の有機溶剤を貯留すると共に、該第二の有機溶剤を前記第一の有機溶剤の沸点以上で且つ前記第二の有機溶剤の沸点以下の温度に加熱可能とする蒸留槽と、前記溶解槽と前記蒸留槽とを濾過器を介して連結し、前記溶解槽中の前記熱可塑性樹脂が溶解された第一の有機溶剤を前記蒸留槽に少量ずつ導入する液通路部と、前記溶解槽と前記蒸留槽とを溶剤凝縮器を介して連結し、前記蒸留槽で蒸発した前記第一の有機溶剤を液化させて前記溶解槽に戻す蒸気通路部と、を有することを特徴とする熱可塑性樹脂の回収装置である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る熱可塑性樹脂の回収方法及び熱可塑性樹脂の回収装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
まず、本発明は、熱可塑性樹脂と、無機金属と、３次元硬化樹脂とを含む一体成形物から前記熱可塑性樹脂を回収する熱可塑性樹脂の回収方法において、前記熱可塑性樹脂を溶解し、且つ前記無機金属及び前記３次元硬化樹脂を溶解しない第一の有機溶剤中で、前記熱可塑性樹脂のみを溶解し、前記一体成形物を構成する前記熱可塑性樹脂以外の固形物を残留させる溶解工程と、前記熱可塑性樹脂を溶解している前記第一の有機溶剤中から、前記残留している固形物を濾過して分離する濾過工程と、第一の有機溶剤と混和し、且つ前記熱可塑性樹脂を溶解しない有機溶剤であって、前記第一の有機溶剤より沸点が高い第二の有機溶剤中に、前記熱可塑性樹脂のみを溶解した前記第一の有機溶剤を混入して前記熱可塑性樹脂を析出させる析出工程と、前記第一の有機溶剤と前記第二の有機溶剤とが混和している溶液から前記第一の有機溶剤を留出させて回収する回収工程と、を有することを特徴とする熱可塑性樹脂の回収方法である。
【００１３】
本実施例では、熱可塑性樹脂と、無機金属と、３次元硬化樹脂とを含む一体成形物として、図２において説明したようなコンパクトディスクの廃棄物を例にあげて説明するが、本発明の回収方法が対象とする光記録媒体の廃棄物は、情報が予め微細な凹凸パターンとして記録された再生専用型の光ディスクや光カードだけでなく、情報を一度だけ記録できる追記型、または情報を何度でも書き換えできる書換可能型の光ディスクや光カードの廃棄物も含まれることは勿論である。またデジタルバーサタイルディスクに代表されるような、金属製の反射層等を設けた２枚の樹脂基板を接着剤で貼り合わせた、いわゆる貼合わせディスクやカードの廃棄物にも適用が可能である。更に光ディスクや光カードの他にプラスチック樹脂を含む上記したような一体成形物にも本発明を適用することができる。
【００１４】
まず、図２を参照して説明したように、一般に光ディスクの一例であるＣＤに使用されている材料の素性は明確になっている。そして、廃棄された不要の光ディスクからポリカーボネート樹脂を回収して再利用することを考えたとき、反射層４、保護層６、レーベル層８は極力除去されるべきである。ここで上述した各層の材料素性を考慮すると、基板２のポリカーボネート樹脂だけが熱可塑性樹脂である。すなわち基板２を構成するポリカーボネート樹脂は、特定の有機溶剤で溶解が可能であり、光ディスクを構成している他の素材は、無機物や金属であったり、有機物であっても３次元化した硬化樹脂であるため有機溶剤で溶解することはできない。ここで、３次元硬化樹脂とは、熱可塑性樹脂のような線状ポリマーと異なり、３次元的に架橋した網目構造を有しており、有機溶剤に不溶な樹脂のことである。
【００１５】
図１に本発明方法を実施する回収装置の一例を示す。ここで図１を参照しながら本発明方法を具体的に説明する。
図示するように、この回収装置１０は、溶解槽１２と蒸留槽１４とを有している。上記溶解槽１２内には、ポリカーボネート樹脂等の熱可塑性樹脂は溶解し、且つ無機金属及び３次元硬化樹脂は溶解しない第一の有機溶剤１６（熱可塑性樹脂に対して良溶媒）が貯留されており、ここで廃棄されて粉砕された光ディスクＤの粉砕片Ｄ１の大部分を溶解し得るようになっている。この溶解槽１２内には、撹拌羽根１８が設けられると共に、溶解槽１２の底部には、溶解しない固形物を排出するための固形物排出ノズル２０が開閉可能に設けられている。
【００１６】
また上記蒸留槽１４内には、上記第一の有機溶剤と混合し、且つ熱可塑性樹脂をほとんど溶解しない有機溶剤であって、上記第一の有機溶剤より沸点が高い第二の有機溶剤２２（熱可塑性樹脂に対して貧溶媒）が貯留されている。この蒸留槽１４内には撹拌羽根２４が設けられると共に、この側壁及び底部には、上記第二の有機溶剤２２を加熱するための加熱ヒータ２６が設けられている。
また、この蒸留槽１４の底部には、析出して沈殿した熱可塑性樹脂を排出する樹脂排出ノズル２８が開閉可能に設けられている。また上記溶解槽１２の側壁と、上記蒸留槽１４の天井部とを連結して液通路３０が設けられており、この液通路３０の途中には、移送される溶液中から固形物を濾過するための濾過器３２が介設されている。また、上記蒸留槽１４の天井部と上記溶解槽１２の天井部とを連絡して蒸気通路３４が設けられており、この蒸気通路３４の途中には溶剤凝縮器３６が介設されて、蒸発してきた第一の有機溶剤を液化させて再利用できるようになっている。
【００１７】
まず本発明方法の第１工程は、ポリカーボネート樹脂だけを溶解する第一の有機溶剤１６で廃棄された光ディスクのポリカーボネート樹脂の基板２のみを溶解する工程である。使用するポリカーボネート樹脂を良好に溶解する第一の有機溶剤１６としては、トリクロロメタン、ジクロロメタンなどの塩素系溶剤が好適である。この第１工程では、光ディスクＤを粉砕して粉砕片Ｄ１とし、この粉砕片Ｄ１を第一の有機溶剤１６を貯留する溶解槽１２内へ投入する。この溶解槽１２内の第一の有機溶剤１６を撹拌羽根１８で撹拌すると、溶解スピードが速まり処理時間を短縮化することができる。さらに溶剤の節約と後述する第３工程の処理のために、使用する溶剤によるポリカーボネート樹脂の溶解度は飽和状態に近くまで溶解液の濃度は高めておくのが好ましい。また溶解槽１２内の第一の有機溶剤１６を加熱することで、処理時間を更に早めることができる。
【００１８】
この第１工程で、光ディスクを構成する材料の内、ポリカーボネート樹脂は第一の有機溶剤１６中に溶解し、反射層４、保護層６、レーベル層８のその他の材料は溶解せず、溶解層１２の底部に固形物として沈殿したり、または液中に溶解しないで分散している。
沈殿した固形物４０は溶解槽１２の底部から、固形物排出ノズル２０を介して例えば定期的に取り出して除去する。尚、廃棄物として、再生専用のＣＤ以外のＤＶＤや記録可能な光ディスクを用いた場合には、この固形物中には、記録層や接着層等も含まれることになる。
【００１９】
次に第２工程は、上記第１工程で生じた反射層４、保護層６、レーベル層８の未溶解物の中で溶解槽１２の底部に沈殿せず、溶液中に分散している固形物を濾過する工程である。ここではポリカーボネート樹脂が溶解した第一の有機溶剤１６を、濾過器３２を介設した液通路３０に流して、蒸留槽１４内へ導入する。そして溶液中に浮遊する固形物が上記濾過器３２にて除去される。この第２工程を経ることで、ポリカーボネート樹脂のみが溶解した溶液を得ることが出きる。この第２工程の濾過方法にはフィルタープレスなどの方法が適用できる。
【００２０】
次に第３工程は、上記第２工程で得られたポリカーボネート樹脂のみが溶解した溶液からポリカーボネート樹脂を析出させて回収する方法である。
上記蒸留槽１４中には予め、ポリカーボネート樹脂をほとんど溶解せず、且つ第一の有機溶剤１６と良好に混和する第二の有機溶剤２２を相当量（好ましくは１０倍以上）入れておく。すなわち蒸留槽１４に導入されることになる第一の有機溶剤の量と比較して大量の第二の有機溶剤２２を入れておく。この場合、この第二の有機溶剤２２は撹拌しておくのが好ましい。この第二の有機溶剤２２の中に第２工程で得られた溶液を少量づつ投入すると、ポリカーボネート樹脂を溶解していた第一の有機溶剤１６が、ポリカーボネート樹脂を溶解しない第二の有機溶剤２２中に速やかに分散し、それと同時に溶解していたポリカーボネート樹脂が析出してくる。この析出したポリカーボネート樹脂は異物がほとんど含まれていない。従って、この析出したポリカーボネート樹脂を、樹脂排出ノズル２８を介して外へ取り出すことにより、高純度のポリカーボネート樹脂を回収することが出きる。この第３工程で使用する第二の有機溶剤２２の例としては、メタノール、エタノールなどのアルコールや２−エトキシエタノール（エチルセロソルブ）などのセロソルブ系の有機溶剤が好適である。
【００２１】
次の第４工程は、ポリカーボネート樹脂を溶解する第一の有機溶剤１６を回収工程である。すなわち第３工程で役割の終わったポリカーボネート樹脂を溶解する第一の有機溶剤１６を回収する。ここでは回収した第一の有機溶剤１６を、第１工程を行う溶解槽１２へ戻し、再度新たに粉砕片Ｄ１を溶解する第一の有機溶剤１６として再利用する。これによって使用する第一の有機溶剤の量を大幅に減らすことが可能になる。
第一の有機溶剤１６は、第３工程を行う蒸留槽１４から加熱により留出させて溶剤凝縮器３６にて再凝縮し、回収する。この回収した第一の有機溶剤をそのまま溶解槽１２へ戻している。
【００２２】
このとき第二の有機溶剤２２が第一の有機溶剤１６より沸点が高い溶剤を用いると、ポリカーボネート樹脂を溶解する第一の有機溶剤１６の回収を容易にでき、且つポリカーボネート樹脂を溶解しない第二の有機溶剤２２は蒸留槽１４内に残留させることが可能になる。
また第一の有機溶剤１６を留出させるとき、蒸留槽１４内の溶液を加熱ヒータ２６により加熱すると留出を早めることができる。この場合、蒸留槽１４内の溶液の加熱ヒータ２６により加熱温度は、第一の有機溶剤１６の沸点以上で、且つ第二の有機溶剤２２の沸点以下となるように設定する。さらに蒸留槽１４内を減圧させても留出を早めることができ効率を向上させることができる。
【００２３】
また上記第３工程においてポリカーボネート樹脂のみが溶解した溶液からポリカーボネート樹脂を析出させるとき、ポリカーボネート樹脂を溶解しない第二の有機溶剤２２の液温を、上述したようにポリカーボネート樹脂を溶解する第一の有機溶剤１６の沸点以上にしておくと、ポリカーボネート樹脂のみが溶解した溶液が第二の有機溶剤２２と混ざると同時に、第一の有機溶剤１６は蒸発して留出し易くなるため、ポリカーボネート樹脂の析出が効率よく行え、さらに第一の有機溶剤１６も回収し易くなる。このとき第一の有機溶剤１６と第二の有機溶剤２２の沸点がかなり離れていれば更に好適である。
【００２４】
例えばポリカーボネート樹脂を溶解する第一の有機溶剤１６としてジクロロメタン（沸点４０．２℃）を用いて、ポリカーボネート樹脂を溶解しない第二の有機溶剤２２としてエチルセロソルブ（１３４．８℃）を用いると、沸点差が十分にあり好適である。
本発明の実施例では、光記録媒体一の例としてＣＤを用いた例を示したが、ＣＤに限らずＤＶＤや光磁気ディスク（ＭＯ）など種々の光ディスクに適用できることは、もちろんのことである。
【００２５】
また本発明の実施例では、廃棄されたＣＤを粉砕してそのまま用いた例を示したが、廃棄回収された光ディスクのレーベル層、保護層、反射層を切削や剥離などの機械的な処理等で、あらかじめ大まかに除去してから、本発明の処理を行うことも可能である。この場合、本発明のポリカーボネート樹脂の溶解工程で生じた未溶解の異物の生成量が大幅に減少し、濾過する工程の負担を軽減できる効果がある。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の熱可塑性樹脂の回収方法及び熱可塑性樹脂の回収装置によれば、熱可塑性樹脂と、無機金属と、３次元硬化樹脂とを含む一体成形物、例えば廃棄された光記録媒体から異物をほとんど含まない熱可塑性樹脂として例えばポリカーボネート樹脂を効率よく回収でき、得られた熱可塑性樹脂を再利用するための用途を幅広くすることができる。
また本発明の処理方法は、バッチ式処理でも連続式処理でも、どちらの処理方式にも適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１に本発明方法を実施する回収装置の一例を示す。
【図２】再生専用の光ディスクの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
２…基板、４…反射層、６…保護層、８…レーベル層、１２…溶解槽、１４…蒸留槽、１６…第一の有機溶剤、２２…第二の有機溶剤、３２…濾過器、３６…溶剤凝縮器、Ｄ…光ディスク（光記録媒体）、Ｄ１…粉砕片。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a thermoplastic resin recovery method and a thermoplastic resin recovery device for recovering a thermoplastic resin, such as a polycarbonate resin, used for a substrate or the like from waste such as an optical recording medium.
[0002]
[Prior art]
In recent years, there has been a remarkable spread of optical discs such as compact discs (CD: Compact Disc (hereinafter also referred to as CD)) and digital versatile discs (DVD: Digital Versatile Disc (hereinafter also referred to as DVD)) capable of recording large volumes of information. is there. In particular, a reflective layer made of a metal such as aluminum, a protective layer, and a label layer are sequentially stacked on a substrate on which information such as music, video, database, and computer program is recorded as fine uneven patterns (so-called pits). Since the read-only optical disk can be manufactured in large quantities and at low cost, an enormous number of disks are manufactured and widely used. Further, CD-Rs that can be additionally recorded are produced and consumed more than read-only optical disks (CD-ROMs). Discs such as DVD-R, rewritable CD-RW, DVD-RW, and DVD-RAM are also rapidly spreading. As optical disks are widely used as recording media for recording a large amount of information in this way, the number of defective products, stock disposal products, returned goods from the market, used products, etc., produced in the manufacturing process has also increased in large numbers. Conventionally, these unnecessary optical recording media have been disposed of by incineration or landfill after being crushed as waste.
[0003]
However, such a disposal method is a waste of resources and is not a preferable method from the viewpoint of environmental pollution caused by incineration or landfill. Also from the viewpoint of protecting the global environment, it is important to collect used materials from discarded optical recording media and reuse them.
By the way, among the materials used for the optical recording medium such as the optical disk and the optical card, the resin substrate is most used. Therefore, it is most important to recover and reuse the material used for this substrate. As the resin used for the substrate, a thermoplastic transparent resin such as a polycarbonate resin, a polymethyl methacrylate resin, and an alicyclic polyolefin resin is used. Among them, most of the actual optical discs use polycarbonate resin in terms of light transmittance, processability, productivity, and material cost. For example, in a compact disk, 98% or more in weight conversion is occupied by polycarbonate resin.
[0004]
As a method for recovering the resin used for this substrate from the optical recording medium, for example, in JP-A-6-63942 (see Patent Document 1), the optical recording medium is crushed and then the reflective layer in an acidic solution. Is disclosed, and the protective film is peeled off from the substrate to recover the resin used in the substrate. In JP-A-4-360035 (refer to Patent Document 2) and JP-A-7-286064 (refer to Patent Document 3), after the optical recording medium is crushed, a reflective layer and a protective film are formed in a basic solution. A method of removing and recovering the resin used for the substrate is disclosed.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 6-63942 (page 2-3).
[Patent Document 2]
JP-A-4-360035 (page 2).
[Patent Document 3]
JP-A-7-286064 (page 3-4).
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional method, the metal reflective layer and the protective layer provided on the reflective layer can be peeled off from the substrate. However, in the portion where the protective layer is in direct contact with the substrate, the protective layer Is difficult to remove from the substrate. In particular, when a material that dissolves the substrate in the protective layer, such as an acrylate-based ultraviolet curable resin, is used, the protective layer may remain partially removed from the substrate by the conventional method.
[0007]
Hereinafter, a CD will be described as an example of an optical disk using a polycarbonate resin as a substrate. In general, an optical disc has a cross-sectional structure shown in FIG. In other words, the optical disc D is formed by sequentially laminating a metallic reflective layer 4 and a protective layer 6 on a substrate 2. If necessary, a label layer 8 is formed on the uppermost surface.
The substrate 2 is made of, for example, a polycarbonate resin, which is a thermoplastic resin, and information is recorded on the surface thereof with minute irregularities (pits) 2A. The reflective layer 4 is made of an inorganic metal such as aluminum or an alloy thereof. Further, the protective layer 6 is formed of a UV curable resin by a spin coating method and is cured by irradiating with UV rays to provide a protective function. Further, the label layer 8 is formed by forming characters and figures by screen printing or the like using an ultraviolet curable resin containing a colorant such as a pigment or a dye, and then irradiating it with ultraviolet rays and curing it.
[0008]
Here, the reflective layer 4 made of aluminum or the like is not usually provided on the entire surface of the disk, but is provided on the inner peripheral edge and the outer peripheral edge of the substrate in order to improve the disk manufacturing reasons and the environmental resistance of the disk. It is not provided, but is provided so as to be completely covered with the protective layer 6 and the substrate 2. Accordingly, the portion X1 where the protective layer 6 and the substrate 2 are in direct contact with each other is inevitably generated on the outer periphery and the inner periphery of the substrate 2. In the portion where the reflective layer 4 is provided by treating the optical disk D with an acidic solution or a basic solution, the reflective layer 4 and the protective layer 6 can be easily removed from the substrate 2. The protective layer 6 cannot be removed from the substrate 2 at the portion X1 where the substrate 6 and the substrate 2 are in direct contact with each other, or even if it can be removed, it takes a very long time for processing.
[0009]
Thus, the polycarbonate resin which cannot be removed from the protective layer 6 is left as a protective layer 6 containing foreign matter. Since the recovered polycarbonate resin contains foreign substances, mechanical properties such as the impact resistance of the resin deteriorate and appearance deteriorates due to foreign substances, which limits the applications used when reusing. End up. In particular, it cannot be used for optical applications that greatly dislike foreign matters. When considering the reuse of such recovered resin broadly, it is desirable that the recovered resin is as close as possible to a pure material with as few impurities as possible, thereby expanding its application and promoting recycling.
The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an integrally molded article containing, for example, light, a thermoplastic resin, an inorganic metal, and a three-dimensional curable resin. Thermoplastic resin recovery method and thermoplastic resin recovery apparatus capable of recovering only the thermoplastic resin used in the substrate without introducing foreign substances such as an adhesive layer and a protective layer from the waste of the recording medium Is to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a thermoplastic resin recovery method for recovering a thermoplastic resin from an integrally molded product including a thermoplastic resin, an inorganic metal, and a three-dimensional curable resin, wherein the thermoplastic resin is dissolved. In addition, in the first organic solvent that does not dissolve the inorganic metal and the three-dimensional cured resin, only the thermoplastic resin is dissolved, and solids other than the thermoplastic resin constituting the integral molded product remain. Mixing with the first organic solvent, and a filtration step of filtering and separating the remaining solid from the first organic solvent dissolving the thermoplastic resin, and An organic solvent that does not dissolve the thermoplastic resin, the second organic solvent having a boiling point higher than that of the first organic solvent, not less than the boiling point of the first organic solvent and not more than the boiling point of the second organic solvent In a heated state In the second organic solvent, the first organic solvent in which only the thermoplastic resin is dissolved is mixed little by little to precipitate the thermoplastic resin, and the first organic solvent is evaporated to be sealed. And a precipitation recovery step of returning to the first organic solvent in the dissolution step in the state.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a thermoplastic resin recovery device that recovers the thermoplastic resin from an integrally molded product including a thermoplastic resin, an inorganic metal, and a three-dimensional curable resin, wherein the thermoplastic resin is dissolved. A dissolution tank storing a first organic solvent that does not dissolve the inorganic metal and the three-dimensional cured resin, and an organic solvent that is miscible with the first organic solvent and does not dissolve the thermoplastic resin. A second organic solvent having a boiling point higher than that of one organic solvent is stored, and the second organic solvent can be heated to a temperature not lower than the boiling point of the first organic solvent and not higher than the boiling point of the second organic solvent. The distillation tank and the dissolution tank and the distillation tank are connected via a filter, and the first organic solvent in which the thermoplastic resin in the dissolution tank is dissolved is introduced into the distillation tank little by little. A liquid passage, the dissolution tank, and the A vapor passage section connected to a distillation tank via a solvent condenser, and liquefying the first organic solvent evaporated in the distillation tank and returning it to the dissolution tank. It is a recovery device.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a thermoplastic resin recovery method and a thermoplastic resin recovery device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
First, the present invention relates to a thermoplastic resin recovery method for recovering the thermoplastic resin from an integrally molded product including a thermoplastic resin, an inorganic metal, and a three-dimensional curable resin, and dissolving the thermoplastic resin, and A dissolving step of dissolving only the thermoplastic resin in the first organic solvent that does not dissolve the inorganic metal and the three-dimensional cured resin, and leaving solids other than the thermoplastic resin constituting the integral molded product; A filtration step of filtering and separating the remaining solid from the first organic solvent in which the thermoplastic resin is dissolved, and the thermoplastic resin is mixed with the first organic solvent and In the second organic solvent having a boiling point higher than that of the first organic solvent, the thermoplastic resin is obtained by mixing the first organic solvent in which only the thermoplastic resin is dissolved. Precipitation work to deposit And a recovery step of recovering the first organic solvent by distilling it from a solution in which the first organic solvent and the second organic solvent are mixed. This is a recovery method.
[0013]
In the present embodiment, a compact disc waste as described in FIG. 2 will be described as an example of an integrally molded product including a thermoplastic resin, an inorganic metal, and a three-dimensional curable resin. The waste of optical recording media targeted by the collection method is not only a read-only optical disc or optical card in which information is recorded as a fine concavo-convex pattern in advance, but also a write-once type or information that can record information only once. Of course, rewritable optical discs and optical card waste that can be rewritten at any time are also included. Further, the present invention can also be applied to so-called bonded discs and card wastes in which two resin substrates provided with a metal reflective layer and the like, which are typified by digital versatile discs, are bonded together with an adhesive. Furthermore, the present invention can be applied to the above-mentioned integral molded product containing a plastic resin in addition to the optical disk and the optical card.
[0014]
First, as described with reference to FIG. 2, the features of materials generally used for a CD, which is an example of an optical disk, are clear. Then, when it is considered that the polycarbonate resin is recovered from the discarded unnecessary optical disk and reused, the reflective layer 4, the protective layer 6, and the label layer 8 should be removed as much as possible. Here, considering the material features of each layer described above, only the polycarbonate resin of the substrate 2 is a thermoplastic resin. That is, the polycarbonate resin constituting the substrate 2 can be dissolved in a specific organic solvent, and the other material constituting the optical disk is an inorganic material, a metal, or an organic material. Therefore, it cannot be dissolved in an organic solvent. Here, the three-dimensional cured resin is a resin that has a three-dimensionally crosslinked network structure and is insoluble in an organic solvent, unlike a linear polymer such as a thermoplastic resin.
[0015]
FIG. 1 shows an example of a recovery apparatus for carrying out the method of the present invention. Here, the method of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
As shown in the figure, the recovery device 10 has a dissolution tank 12 and a distillation tank 14. In the dissolution tank 12, a first organic solvent 16 (a good solvent for the thermoplastic resin) in which a thermoplastic resin such as a polycarbonate resin is dissolved and an inorganic metal and a three-dimensional cured resin are not dissolved is stored. Thus, most of the crushed pieces D1 of the optical disc D discarded and crushed can be dissolved. A stirring blade 18 is provided in the dissolution tank 12, and a solid matter discharge nozzle 20 for discharging a solid matter that does not dissolve is provided at the bottom of the dissolution tank 12 so as to be openable and closable.
[0016]
In the distillation tank 14, a second organic solvent 22 (which is mixed with the first organic solvent and hardly dissolves the thermoplastic resin and has a boiling point higher than that of the first organic solvent). Poor solvent) is stored in the thermoplastic resin. A stirring blade 24 is provided in the distillation tank 14, and a heater 26 for heating the second organic solvent 22 is provided on the side wall and the bottom.
A resin discharge nozzle 28 for discharging the deposited and precipitated thermoplastic resin is provided at the bottom of the distillation tank 14 so as to be openable and closable. Further, a liquid passage 30 is provided by connecting the side wall of the dissolution tank 12 and the ceiling portion of the distillation tank 14, and in the middle of the liquid passage 30, solids are filtered from the solution to be transferred. A filter 32 is provided for the purpose. Further, a vapor passage 34 is provided to connect the ceiling portion of the distillation tank 14 and the ceiling portion of the dissolution tank 12, and a solvent condenser 36 is interposed in the middle of the vapor passage 34 to evaporate. The first organic solvent has been liquefied and can be reused.
[0017]
First, the first step of the method of the present invention is a step of dissolving only the polycarbonate resin substrate 2 of the optical disc discarded with the first organic solvent 16 that dissolves only the polycarbonate resin. As the first organic solvent 16 that dissolves the polycarbonate resin to be used satisfactorily, a chlorinated solvent such as trichloromethane or dichloromethane is suitable. In this first step, the optical disk D is pulverized into a pulverized piece D1, and the pulverized piece D1 is put into the dissolution tank 12 in which the first organic solvent 16 is stored. If the 1st organic solvent 16 in this dissolution tank 12 is stirred with the stirring blade 18, melt | dissolution speed will increase and processing time can be shortened. Further, in order to save the solvent and process in the third step to be described later, it is preferable that the solubility of the polycarbonate resin by the solvent to be used is increased so that the concentration of the solution is close to saturation. Moreover, the processing time can be further shortened by heating the first organic solvent 16 in the dissolution tank 12.
[0018]
In this first step, among the materials constituting the optical disk, the polycarbonate resin is dissolved in the first organic solvent 16, and the other materials of the reflective layer 4, the protective layer 6, and the label layer 8 are not dissolved, but the dissolved layer. It settles in the bottom part of 12 as a solid substance, or does not melt | dissolve in a liquid.
The precipitated solid matter 40 is removed from the bottom of the dissolution tank 12 through the solid matter discharge nozzle 20 periodically, for example, and removed. When a DVD other than a reproduction-only CD or a recordable optical disk is used as waste, the solid material includes a recording layer, an adhesive layer, and the like.
[0019]
Next, the second step is a solid that is not precipitated at the bottom of the dissolution tank 12 in the undissolved matter of the reflective layer 4, the protective layer 6, and the label layer 8 generated in the first step, but is dispersed in the solution. It is a process of filtering a thing. Here, the first organic solvent 16 in which the polycarbonate resin is dissolved flows through the liquid passage 30 provided with the filter 32 and is introduced into the distillation tank 14. The solid matter floating in the solution is removed by the filter 32. By passing through this second step, it is possible to obtain a solution in which only the polycarbonate resin is dissolved. A method such as a filter press can be applied to the filtration method in the second step.
[0020]
Next, the third step is a method of depositing and collecting the polycarbonate resin from the solution obtained by dissolving only the polycarbonate resin obtained in the second step.
A considerable amount (preferably 10 times or more) of the second organic solvent 22 that hardly dissolves the polycarbonate resin and is well mixed with the first organic solvent 16 is placed in the distillation tank 14 in advance. That is, a large amount of the second organic solvent 22 is put in comparison with the amount of the first organic solvent to be introduced into the distillation tank 14. In this case, the second organic solvent 22 is preferably stirred. When a small amount of the solution obtained in the second step is added into the second organic solvent 22, the first organic solvent 16 that has dissolved the polycarbonate resin does not dissolve the polycarbonate resin. The polycarbonate resin that was quickly dispersed therein and dissolved at the same time was deposited. The deposited polycarbonate resin contains almost no foreign matter. Therefore, by removing the deposited polycarbonate resin to the outside through the resin discharge nozzle 28, it is possible to recover the high-purity polycarbonate resin. Examples of the second organic solvent 22 used in the third step are alcohols such as methanol and ethanol, and cellosolve organic solvents such as 2-ethoxyethanol (ethyl cellosolve).
[0021]
The next fourth step is a step of collecting the first organic solvent 16 that dissolves the polycarbonate resin. That is, the first organic solvent 16 that dissolves the polycarbonate resin that has finished its role in the third step is recovered. Here, the recovered first organic solvent 16 is returned to the dissolution tank 12 performing the first step, and reused as the first organic solvent 16 for newly dissolving the crushed pieces D1 again. This makes it possible to greatly reduce the amount of the first organic solvent used.
The first organic solvent 16 is distilled by heating from the distillation tank 14 in which the third step is performed, recondensed by the solvent condenser 36, and recovered. The recovered first organic solvent is returned to the dissolution tank 12 as it is.
[0022]
At this time, if the second organic solvent 22 uses a solvent having a boiling point higher than that of the first organic solvent 16, the first organic solvent 16 that dissolves the polycarbonate resin can be easily recovered, and the second organic solvent 22 does not dissolve the polycarbonate resin. This organic solvent 22 can be left in the distillation tank 14.
Further, when the first organic solvent 16 is distilled, the distillation can be accelerated by heating the solution in the distillation tank 14 with the heater 26. In this case, the heating temperature of the solution in the distillation tank 14 is set to be higher than the boiling point of the first organic solvent 16 and lower than the boiling point of the second organic solvent 22. Furthermore, even if the pressure in the distillation tank 14 is reduced, the distillation can be accelerated and the efficiency can be improved.
[0023]
In addition, when the polycarbonate resin is precipitated from the solution in which only the polycarbonate resin is dissolved in the third step, the liquid temperature of the second organic solvent 22 that does not dissolve the polycarbonate resin is changed to the first organic solvent that dissolves the polycarbonate resin as described above. If the boiling point of the solvent 16 is set to be equal to or higher than the boiling point, the solution in which only the polycarbonate resin is dissolved is mixed with the second organic solvent 22, and at the same time, the first organic solvent 16 is easily evaporated to be distilled off. It can be performed efficiently and the first organic solvent 16 can be easily recovered. At this time, it is more preferable if the boiling points of the first organic solvent 16 and the second organic solvent 22 are considerably separated.
[0024]
For example, when dichloromethane (boiling point 40.2 ° C.) is used as the first organic solvent 16 that dissolves the polycarbonate resin and ethyl cellosolve (134.8 ° C.) is used as the second organic solvent 22 that does not dissolve the polycarbonate resin, the boiling point There is a sufficient difference, which is preferable.
In the embodiments of the present invention, an example in which a CD is used as an example of an optical recording medium has been described. However, the present invention is not limited to a CD, and can be applied to various optical disks such as a DVD and a magneto-optical disk (MO). .
[0025]
In the embodiment of the present invention, the discarded CD is crushed and used as it is. However, the label layer, the protective layer, and the reflective layer of the discarded optical disk are mechanically processed such as cutting and peeling. Thus, it is possible to carry out the processing of the present invention after roughly removing in advance. In this case, the amount of undissolved foreign matter generated in the polycarbonate resin dissolving step of the present invention is greatly reduced, and the load of the filtering step can be reduced.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the thermoplastic resin recovery method and the thermoplastic resin recovery apparatus of the present invention, an integrally molded product including a thermoplastic resin, an inorganic metal, and a three-dimensional cured resin, for example, discarded. For example, a polycarbonate resin can be efficiently recovered as a thermoplastic resin containing almost no foreign matter from the optical recording medium, and the application for reusing the obtained thermoplastic resin can be widened.
Further, the processing method of the present invention can be applied to both processing methods, batch processing and continuous processing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an example of a recovery apparatus for carrying out the method of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a read-only optical disc.
[Explanation of symbols]
2 ... substrate, 4 ... reflective layer, 6 ... protective layer, 8 ... label layer, 12 ... dissolution tank, 14 ... distillation tank, 16 ... first organic solvent, 22 ... second organic solvent, 32 ... filter, 36 ... Solvent condenser, D ... Optical disc (optical recording medium), D1 ... Grinding piece.

Claims

In the thermoplastic resin recovery method of recovering the thermoplastic resin from an integrally molded product including a thermoplastic resin, an inorganic metal, and a three-dimensional cured resin,
Other than the thermoplastic resin that dissolves the thermoplastic resin and dissolves only the thermoplastic resin in the first organic solvent that does not dissolve the inorganic metal and the three-dimensional curable resin, and constitutes the integral molded product. A dissolution process for leaving solids of
From the first organic solvent dissolving the thermoplastic resin, a filtration step of filtering and separating the remaining solid matter,
A second organic solvent that is miscible with the first organic solvent and does not dissolve the thermoplastic resin and has a boiling point higher than that of the first organic solvent, is equal to or higher than the boiling point of the first organic solvent. And in a state heated to the boiling point of the second organic solvent or less, the first organic solvent in which only the thermoplastic resin is dissolved is mixed little by little in the second organic solvent. A precipitation recovery step for precipitating the plastic resin and returning the first organic solvent to the first organic solvent in the dissolution step in a sealed state by evaporating the first organic solvent,
A method for recovering a thermoplastic resin, comprising:

In the thermoplastic resin recovery device for recovering the thermoplastic resin from an integrally molded product including a thermoplastic resin, an inorganic metal, and a three-dimensional cured resin,
A dissolution tank for storing the first organic solvent that dissolves the thermoplastic resin and does not dissolve the inorganic metal and the three-dimensional cured resin;
A second organic solvent that is miscible with the first organic solvent and does not dissolve the thermoplastic resin and has a boiling point higher than that of the first organic solvent is stored, and the second organic solvent is A distillation tank capable of being heated to a temperature not lower than the boiling point of the first organic solvent and not higher than the boiling point of the second organic solvent;
A liquid passage section for connecting the dissolution tank and the distillation tank via a filter, and introducing a small amount of the first organic solvent in which the thermoplastic resin in the dissolution tank is dissolved into the distillation tank;
A vapor passage section connecting the dissolution tank and the distillation tank via a solvent condenser, and liquefying the first organic solvent evaporated in the distillation tank and returning it to the dissolution tank;
A thermoplastic resin recovery device characterized by comprising: