ガラス基板の再資源化方法
【課題】廃ガラス基板から、少ない労力とエネルギーにて、廃液など廃棄物の発生を伴わず、かつ、大がかりな設備を使用せず、液晶パネル用ガラスを再生利用することが可能であるガラス基板の再資源化方法を提供する。
【解決手段】ガラス基板を粗破砕する粗破砕工程と、粗破砕工程で得られた破砕物を分級する分級工程とを含み、分級工程で分級された破砕片のサイズに応じて再資源化の方策を選定し次工程を決定することを特徴とするガラス基板の再資源化方法。
【解決手段】ガラス基板を粗破砕する粗破砕工程と、粗破砕工程で得られた破砕物を分級する分級工程とを含み、分級工程で分級された破砕片のサイズに応じて再資源化の方策を選定し次工程を決定することを特徴とするガラス基板の再資源化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板の再資源化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、社会における生産・消費活動全般について一般廃棄物や産業廃棄物が増加し、不法投棄や埋立地逼迫などの地球環境問題が注目を集め、これまでの大量生産、大量消費、大量廃棄型の経済システムから資源循環型経済システムへの転換が社会的に重要な課題となってきている。
【０００３】
このような状況を受け、たとえば、２００１年４月より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、２０１０年３月現在において、エアコン、テレビ、冷蔵庫、洗濯機の家電４品目のリサイクルが義務付けられ、また、それぞれの製品の再商品化率については、エアコン７０％以上、ブラウン管式テレビ５５％以上、薄型テレビ５０％以上、冷蔵庫６０％以上、洗濯機６５％以上の法定基準値が定められている。
【０００４】
ところで、近年、表示部品として液晶パネル、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、有機ＥＬパネル、電界放出型ディスプレイパネルなどの薄型パネルを搭載した薄型テレビの需要が、省電力、省スペース、軽量であること、ならびにテレビ放送のデジタル化と相俟って、急激に増加している。特に、大型の薄型パネルを搭載した大画面薄型テレビの需要が劇的に拡大している。これに伴い、薄型テレビの廃棄量も今後急激に増加していくことが予想される。
【０００５】
現状として、適切な薄型パネルの処理方法が確立されておらず、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）その他の家電製品や部品と比較して技術確立などが遅れているのが実状である。今後、廃薄型パネルの増加に備えた処理方法の確立が早急に要求される。
【０００６】
現在、薄型テレビのパネル（薄型パネル）は、比較的新しい製品であること、また、廃棄物の量としては少ないこともあり、廃棄物の処理施設にて製品ごと破砕された後、プラスチックを多量に含むシュレッダーダストなどと共に、埋立処理あるいは焼却処理されているのが現状である。
【０００７】
薄型パネルの重量の大半はガラスが占めており、廃棄物の低減と資源を大切にする観点から、再生利用することが好ましい。薄型パネルに用いられているガラスには一般的に無アルカリガラスが用いられており、一般的な建材、容器用に用いられているソーダライムガラスに比べ高価であることから、有効に活用することが望まれている。ガラスをリサイクルするためには、使用用途に合わせてガラスを適切なサイズに破砕し、カレット化または粉体化することが好ましい。
【０００８】
液晶パネルの破砕方法として、特開２００２−２３９８３３号公報（特許文献１）には、液晶パネルの製造工程で発生したものや市場から回収された廃液晶パネルを、回転式破砕機に投入し破砕を行なう方法が開示されている。この方法により得られる破砕片のサイズは２０ｍｍ以下であり、用途として非鉄精錬における珪石代替材料として用いられている。
【０００９】
廃液晶パネルを破砕せずにガラスを回収する方法として、特開２００４−２３０２２９号公報（特許文献２）には、廃液晶パネルを減圧状態で加熱することで有機物をガス化し除去する方法が開示されている。またガラス基板に付着している金属類は薬液処理を行なうことで分離除去し、ガラスを回収している。しかしながらこの方法では加熱処理、薬液処理を含むため処理コスト、エネルギー消費が大きいといった課題がある。また、この方法は、ガラスを分離回収する方法に関しての記載のみで、利用先の用途および該用途に対しての処方に関して記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−２３９８３３号公報
【特許文献２】特開２００４−２３０２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、廃ガラス基板から、少ない労力とエネルギーにて、廃液など廃棄物の発生を伴わず、かつ、大がかりな設備を使用せず、液晶パネル用ガラスを再生利用することが可能であるガラス基板の再資源化方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ガラス基板を粗破砕し適切なサイズに分級することで、有用な再資源化用途への使用が可能であるということを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は以下のとおりである。
【００１３】
本発明のガラス基板の再資源化方法は、ガラス基板を粗破砕する粗破砕工程と、粗破砕工程で得られた破砕片を分級する分級工程とを含み、分級工程で分級された破砕片のサイズに応じて再資源化の方策を選定し次工程を決定することを特徴とする。
【００１４】
本発明におけるガラス基板は、液晶表示装置のガラス基板であることが好ましい。
本発明のガラス基板の再資源化方法において、前記分級工程は、破砕片を７００μｍ未満と、７００μｍ以上５ｍｍ未満と、５ｍｍ以上との３種類以上に分級することが好ましい。この場合、前記分級工程で得られた７００μｍ以上５ｍｍ未満の破砕片をさらに粉砕する、粉砕工程を含むことがより好ましい。
【００１５】
本発明のガラス基板の再資源化方法は、前記分級工程で得られた７００μｍ未満の破砕片と、前記粉砕工程で得られた粉砕片を混合する混合工程を含むことが、好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ガラス基板から用途に応じて効率的にかつ無駄なくガラスを回収することが可能となり、さらには多大なエネルギーを消費せず、廃棄物の発生を伴わないことから低環境負荷であり、簡便な設備で薄型パネルの重量の大半を占めるガラスを再生利用することが可能となるガラス基板の再資源化方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に供される典型的な一例の薄型パネル１を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明のガラス基板の再資源化方法の好ましい一例を模式的に示すフローチャートである。
【図３】実施例１の粗破砕で得られた破砕片の粒度分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の説明に先立ち、まずは、本発明に供されるガラス基板を備える薄型パネルの典型的な構造について説明する。図１は、本発明に供される典型的な一例の薄型パネル１を模式的に示す断面図である。本発明には、従来公知の適宜の構造の薄型パネルを特に制限されることなく供することができる。図１には、一例として、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などのアクティブ素子（図示せず）を備えた薄型パネル（液晶パネル）１を示しているが、本発明には、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶パネル、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶パネルなどのデューティ液晶パネルも勿論適用可能である。また、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、有機ＥＬパネルも適用可能である。
【００１９】
図１に示す例の薄型パネル１は、たとえば、対向配置された厚み０．７〜１．１ｍｍ程度の２枚のガラス基板（カラーフィルタ側ガラス基板２ａ、ＴＦＴ側ガラス基板２ｂ）を備える。これらガラス基板２ａ，２ｂは、対向配置された側（内面側）に、周縁部に沿ってシール樹脂体（シール材）３が設けられ、互いに貼り合わされてなる。また、これらガラス基板２ａ，２ｂとシール樹脂体３とによって密封された領域には、液晶が封入され、厚み４〜６μｍ程度の液晶層４が形成されている。また、各ガラス基板２ａ，２ｂの対向配置された側とは反対側（外面側）には、厚み０．２〜０．４ｍｍ程度の偏光板（薄型パネルが液晶パネルの場合は偏光フィルタおよび位相差フィルムなどの光学フィルム）５が粘着剤により貼着されている。さらに、薄型パネルの周縁部には、液晶駆動用のドライバーＩＣが接続され、周縁部の外側がベゼル・プラスチックで覆われている（図示せず）。
【００２０】
典型的な薄型パネル１では、図１に示すように、カラーフィルタ側ガラス基板２ａの内面側に、カラーフィルタ６、反射防止膜７、透明導電膜８および配向膜９が形成されている。カラーフィルタ６は有機物を主体とした材料からなる。反射防止膜７は炭素を主成分とした薄膜などからなる。透明導電膜８はインジウムなどを含む薄膜からなる。配向膜９はポリイミドなどの有機物からなる。
【００２１】
また、典型的な薄型パネル１では、図１に示すように、ＴＦＴ側ガラス基板２ｂの内面側に、画素電極１０、バス電極１１、絶縁膜１２、透明導電膜８および配向膜９が形成されている。透明導電膜８は、インジウムなどを含む薄膜からなる。画素電極１０およびバス電極１１はタンタル、モリブデン、アルミニウム、チタンなどの金属を主成分とする薄膜からなる。前記カラーフィルタ６、反射防止膜７、透明導電膜８、配向膜９、画素電極１０、バス電極１１および絶縁膜１２の膜厚は、前記２枚のガラス基板２ａ，２ｂの厚みと比較して、十分に薄い。
【００２２】
薄型パネルから資源を回収し有効に再利用するためには、薄型パネルを部材ごとに分離することが望まれる。また、薄型パネルの重量の大部分を占めるパネルガラスをリサイクルするためには、その使用用途に合わせてガラスを適切なサイズに破砕し、カレット化または粉体化することが望まれる。
【００２３】
図２は、本発明のガラス基板の再資源化方法の好ましい一例を模式的に示すフローチャートである。本発明のガラス基板の再資源化方法は、基本的にガラス基板を粗破砕する工程（ステップＳ５）と、粗破砕により得られた破砕片を各種サイズに分級する工程（ステップＳ６）と、分級された破砕片をさらに粉砕する工程（ステップＳ７）とを含む。また、分級された破砕片の微粉末と粉砕により得られた粉砕片を混合する工程（ステップＳ８）を含むことが好ましい。なお、本発明において、粗破砕工程において破砕されたガラス基板を「破砕片」、粉砕工程において粉砕された破砕片を「粉砕片」と呼称し、これらを特に区別しない場合には「ガラス片」と総称する。
【００２４】
さらに、粗破砕工程の前にガラス品種を選別する工程（ステップＳ１）、偏光板を剥離する工程（ステップＳ２）、貼り合わされたガラス基板を２枚に分離する工程（ステップＳ３）、露出した液晶を回収する工程（ステップＳ４）を含んでもよい。また分級工程、混合工程の後に金属回収工程（ステップＳ９）を含んでもよい。
【００２５】
なお、本発明のガラス基板の再資源化方法は、上述したように粗破砕工程（ステップＳ５）、分級工程（ステップＳ６）、粉砕工程（ステップＳ７）を少なくとも含んでいればよく、図２のフローチャートに示した手順に限定されるものではなく、図２に示したステップの一部が削除または置換されてもよく、また、図２に示されていないステップが必要により付加されてもよい。以下、実施の形態を示して本発明をより詳細に説明する。
【００２６】
〔Ｓ１〕ガラス品種選別工程
まず、薄型パネルを使用しているパネルガラスの種類（品種）別に選別する（ステップＳ１）。ガラスは、ガラスメーカによって、あるいはガラス品種、品番などによって組成が異なる。したがって、回収したガラスをたとえばガラス基板用の材料として再利用するためには、多種多様なガラスを品種別に選別することが必要となる。また、回収したガラスをたとえば一般ガラス用の材料として再利用する場合にも、ある程度、ガラスを品種別に選別することが要求される場合がある。
【００２７】
本発明のガラス基板の再資源化方法においては、蛍光Ｘ線装置を用いて、薄型パネルのパネルガラスを品種別に選別するようにしてもよい。この場合、具体的には、エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置を用い薄型パネルに軟Ｘ線を直接照射することが挙げられる。これにより、薄型パネルのパネルガラスに含まれるそれぞれの元素に特有なエネルギーをもった蛍光Ｘ線が発せられる。この蛍光Ｘ線を蛍光Ｘ線センサにてエネルギーごとにカウントすることで、薄型パネルのパネルガラスにどのような元素がどのような割合で含まれているかを測定（分析）する。パネルガラスの化学組成を品種ごとに予め調べておき、それらの値と薄型パネルのパネルガラスでの測定値とを比較することにより、パネルガラスをガラス品種ごとに短時間で、確実に、かつ経済的に選別することができる。また、薄型パネルのパネルガラスにガラス品種の表示を予め設けておくようにしてもよい。
【００２８】
なお、図２に示すフローチャートでは、このガラス品種選別工程（ステップＳ１）を偏光板剥離工程（ステップＳ２）の前に行なう場合を例示しているが、この順序に限定されるものではない。
【００２９】
複数の品種のパネルガラスが混合していても問題ない用途にパネルガラスを再生利用する場合はガラス品種選別工程を省略することができる。
【００３０】
〔Ｓ２〕偏光板剥離工程
図１に示したように、各ガラス基板の外面側に偏光板が貼着された薄型パネルユニットの場合には、偏光板を剥離する偏光板剥離工程（ステップＳ２）を含むことが好ましい。なお、図２のフローチャートでは、この偏光板剥離工程をガラス品種選別工程（ステップＳ１）とガラス分離工程（ステップＳ３）との間に行なう場合を例示しているが、偏光板剥離工程は最終的にガラスを回収するまでのいずれかのステップで行なえばよく、この順序に限定されるものではない。また偏光板が含まれたままで問題ない用途にガラス片を使用する場合には、この偏光板剥離工程を省略してもよい。また、偏光板を有しない薄型パネルユニットの場合には、この偏光板剥離工程を省略しても勿論よい。
【００３１】
偏光板の剥離は、偏光板に対し応力を付加することによって行なうことができる。偏光板の剥離は、たとえば手作業で行なってもよく、また市販の偏光板剥離装置、クラッシャーなどを用い応力を付加してもよい。
【００３２】
〔Ｓ３〕ガラス分離工程
図２に示す例では、続くガラス分離工程において、貼り合わされたガラス基板を２枚に分離する（ステップＳ３）。分離方法としては、たとえばシール樹脂体を加熱する方法、ガラス基板の周縁部を切断する方法などが挙げられる。ガラス基板を分離すると、ガラス基板の隙間に封入されていた液晶層が表面に露出する。
【００３３】
シール樹脂体を加熱して分離する方法では、シール樹脂体を加熱し、シール樹脂体の強度を低下させることにより分離する。上述したように、２枚のガラス基板は、通常、対向配置された側（内面側）に、周縁部に沿ってシール樹脂体が設けられ、互いに貼り合わされてなる。シール樹脂体としては、通常、エポキシ系樹脂などが用いられ、加熱することでシール樹脂体の強度を低下させることができる。シール樹脂体の加熱温度としては、シール樹脂体の形成材料に応じて適宜選択することができ、特に制限されるものではないが、たとえばエポキシ系樹脂のシール樹脂体の場合には、３００℃以上が望ましく、４００℃以上がより望ましい。加熱の方法としては、たとえば、ランプ加熱、赤外線加熱、ヒートプレスなどが挙げられる。加熱によりシール樹脂体の強度を低下させることで、手作業で容易にガラス基板を分離することが可能となる。
【００３４】
また、ガラス基板の周縁部を切断することによってガラス基板を分離する場合には、ガラス基板の内側の四辺を切断することで、それぞれ１枚ずつガラスを切り出すようにすればよい。ガラス基板の切断には、たとえばガラスカッター、ダイヤモンドソー、スクライバーなどを用いることができる。
【００３５】
また、ガラス基板の分離と同時に、薄型パネルユニットに接続されているドライバーＩＣを取り外す。ドライバーＩＣは、通常、薄型パネルユニットの周縁部に、導電性の接着剤を用いて、接続されている。取り外しの方法としては、通常、手作業でドライバーＩＣを引き剥がす。導電性の接着剤の接着力は弱いため、外力を加えることにより接続部を容易に引き剥がすことができる。また、カッターナイフのような刃物で接続部を切断することもできる。取り外したドライバーＩＣは、非鉄精錬所などで適切な処理を施すことで、含有される金属を回収することができる。ドライバーＩＣは、手作業で容易に取り外すことが可能なため、このドライバーＩＣの取り外しは、ガラスを回収するまでのいずれの工程で行なってもよい。また、ガラス基板の周縁部を切断することによってガラス基板を分離する場合には、ドライバーＩＣも同時に取り外される。また、液晶を回収しなくてもよい場合には、このガラス分離工程を省略することができる。
【００３６】
〔Ｓ４〕液晶回収工程
図２に示す例では、続く液晶回収工程において、上述のようにして分離されたガラス基板上に露出する液晶を回収する（ステップＳ４）。液晶は、たとえば、ガラス基板の表面を液晶回収用のスクレーパを用いてスクレーピングすることによって回収することができる。液晶回収用のスクレーパとしては、ガラス基板上に形成されている配向膜よりも柔らかいポリプロピレンゴム、ポリエチレンゴムなどで形成されたスクレーパを好適に用いることができる。また、ゴム製のスキージを用いることにより、配向膜を削り取らずに液晶のみを回収することができる。また、液晶を有しない薄型パネルユニットの場合には、この液晶回収工程を削除しても勿論よい。また、液晶を回収しなくてもよい場合には、この液晶回収工程を省略することができる。
【００３７】
〔Ｓ５〕粗破砕工程
図２に示す例では、続く粗破砕工程において、ガラス基板（カラーフィルタ側ガラス基板およびＴＦＴ側ガラス基板）を粗破砕する（ステップＳ５）。粗破砕工程は、上述したガラス品種選別工程（ステップＳ１）で選別した単一の品種のパネルガラスを使用しているガラス基板ごとに行なう。ただし、品種が分かれていなくてもよい用途にガラス片を使用する場合には、品種が混在した状態でガラス基板を粗破砕することができる。
【００３８】
ガラス基板の破砕には市販の各種方式の破砕機を用いることができ、破砕機の種類は特に制限されるものではないが、塵の発生が少なく容易に破砕することができ、環境に悪影響を及ぼさず、かつ、ランニングコストが安価であるなどの観点から、２軸剪断方式の破砕機がより好ましい。また２軸剪断方式の破砕機は、サイズの揃った破砕片が得られやすいこと、微粉末の発生比率が小さく、破砕片をガラスカレットとして最終的に再利用しやすいことなどの利点も有している。また他にも、市販のハンマークラッシャー、ロールミル、ジョークラッシャーなどを用いることができる。
【００３９】
破砕片の大きさは特に制限されるものではないが、１５０ｍｍ未満であることが好ましく、１５ｍｍ未満であることがより好ましい。大きさが１５ｍｍ以上の破砕片は篩で分け、１５ｍｍ未満になるまで破砕を行なう。破砕片の大きさが１５０ｍｍを超える場合には、破砕片を再溶融せずに用いることのできる有効な再資源化用途がなく、破砕片をガラス材料として再溶融して用いる場合であっても再溶融時の溶融効率が極端に低くなってしまう。破砕片のサイズが１５ｍｍ未満であれば再溶融時の溶融効率が高いため、再溶融用ガラス材料として使用することができる。
【００４０】
〔Ｓ６〕分級工程
上述した粗破砕工程では、破砕片のサイズは、好ましくは１５０ｍｍ未満、より好ましくは１５ｍｍ未満の範囲で幅広く発生する。そのためガラスの再資源化を考慮し、続く分級工程において、使用方法に適したサイズに分級する（ステップＳ６）。たとえば、７００μｍ未満の破砕片（微粉末）においては、煉瓦やタイルなどの建材用原料に使用することができる。また５０μｍ未満の破砕片（微粉末）は、一般的に用いられている塗料に添加することで耐摩耗性、耐食性といった効果を付与することができる。また、このような粉砕片は、酸化物などの各種材料と混合し焼成することで各種セラミックを作ることができる。
【００４１】
またガラス片を再溶融用ガラス材料として用いる場合には、破砕片のサイズが５ｍｍ未満になると破砕片の表面積が大きくなり、溶融時に混入する気泡が増加する。また破砕片のサイズが１５ｍｍ以上である場合には、再溶融時の溶融効率が低くなる。そのため、ガラス片を再溶融用ガラス材料として用いる場合には、５ｍｍ以上１５ｍｍ未満の破砕片を用いることが好ましい。
【００４２】
このように本発明のガラス基板の再資源化方法では、分級工程において、粗破砕工程で得られた破砕片を複数のグループに分け、分級された破砕片のサイズに応じて再資源化の方策を選定し次工程を決定することを大きな特徴とする。分級のサイズは特に制限されるものではないが、ガラス片の有効な使用用途を考慮すると、破砕片のサイズは７００μｍ未満、７００μｍ以上５ｍｍ未満、５ｍｍ以上の３種類以上に分級することが好ましい。分級には各種方式の分級機を用いることができ、その種類は特に制限されるものではなく、公知であるサイクロン方式、または振動式ふるい分け分級機などを用いることができる。図２に示す例では、破砕片が１５ｍｍ未満と上述した好ましい大きさであり、５ｍｍ以上の場合は５ｍｍ以上１５ｍｍ未満として分級している。
【００４３】
〔Ｓ７〕粉砕工程
本発明のガラス基板の再資源化方法では、分級工程で得られた７００μｍ以上５ｍｍ未満の破砕片をさらに粉砕する工程を含むことが好ましい。上記分級工程において分級された７００μｍ以上５ｍｍ未満の破砕片については、有効な再資源化用途がないため、粉砕処理することでサイズを７００μｍ未満にすることが好ましい。７００μｍ未満の粉砕片（微粉末）においては、煉瓦やタイルなどの建材用原料に使用することができる。さらに、５０μｍ未満まで粉砕し得られた粉砕片は、一般的に用いられている塗料に添加することで耐摩耗性、耐食性といった効果を付与することができる。また、このような粉砕片は、酸化物などの各種材料と混合し焼成することで各種セラミックを作ることができる。粉砕片の大きさに特に制限はないが、上述したように有効な用途に使用可能な７００μｍ未満に粉砕することが望ましく、５０μｍ未満に粉砕することがより望ましい。
【００４４】
図２には、上述した分級工程（ステップＳ６）の後に、粉砕工程（ステップＳ７）を行なう例を示している。粉砕工程では、上記分級工程で得られた７００μｍ以上５ｍｍ未満の破砕片を、再資源化用途に適したサイズに調整するため、粉砕を行なう。粉砕方法として、たとえば、ボールミルやハンマーミルにより破砕片を粉体化する方法が挙げられる。破砕片の粉砕には各種方式の粉砕機を用いることができ、その種類は特に制限されるものではない。
【００４５】
〔Ｓ８〕混合工程
上述した粗破砕工程では、破砕片のサイズは、好ましくは１５０ｍｍ未満、より好ましくは１５ｍｍ未満の範囲で幅広く発生し、破砕方法によっては７００μｍ未満の破砕片の微粉末も多く発生する。そのため、上記分級工程で分級された破砕片の微粉末（７００μｍ未満）と粉砕工程で得られた粉砕片である微粉末（７００μｍ未満）を混合することで、発生した微粉末を無駄なく再資源化することができる。７００μｍ未満の微粉末のガラス片は、煉瓦やタイルなどの建材用原料に使用することができる。さらに、５０μｍ未満の微粉末のガラス片は、一般的に用いられている塗料に添加することで耐摩耗性、耐食性といった効果を付与することができる。また、酸化物などの各種材料と混合し焼成することで各種セラミックスを作ることができる。
【００４６】
〔Ｓ９〕金属回収工程
各種のサイズの破砕片、粉砕片には、透明電極として希少金属であるインジウムを含むインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）が付着しているため、たとえば塩酸に浸漬してＩＴＯを溶解し、インジウム含有塩酸溶液を中和することで、水酸化インジウムとして回収することができる。また、公知である亜臨界水処理、または超臨界水処理を行なうことで、破砕片、粉砕片からインジウムを回収することができる。また、金属が含まれてもよい用途に破砕片、粉砕片を使用する場合には、この金属回収工程を省略することができる。
【００４７】
以下、実施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。
【００４８】
＜実施例１＞
図２に示した手順に従い、１００ｍｍ×１００ｍｍの液晶表示装置用薄型パネルの偏光板剥離、ガラス分離、液晶回収を機械的（物理的）手法により行なった。その後、ガラス基板の粗破砕をハンマークラッシャーにより行なった。このとき、１５ｍｍのメッシュを使用し、ガラスを粗破砕した。図３は、粗破砕で得られた破砕片の粒度分布を示すグラフであり、左側の縦軸は占有率（％）、右側の縦軸は累積（％）、横軸は階級（ｍｍ）である。
【００４９】
粗破砕した破砕片を振動式ふるい分け分級機を用い分級した。分級したガラス片のサイズはそれぞれ７００μｍ未満、７００μｍ以上５ｍｍ未満、５ｍｍ以上（１５ｍｍ未満）とした。各サイズの破砕片の分布を表１に示す。
【００５０】
【表１】
【００５１】
分級により得られた７００μｍ以上５ｍｍ未満のサイズの破砕片をボールミルにより粉砕した。ポットはジルコニア製、容積１Ｌのものを用いた。またボールは径１０ｍｍのジルコニアボールを約１００個使用した。またポットの回転数を６０ｒｐｍとした。上記条件で６０秒処理した結果、９８％の前記破砕片を７００μｍ未満まで粉体化することができた。
【００５２】
分級された破砕片の微粉末（７００μｍ未満）と粉砕により得られた粉砕片である微粉末（７００μｍ未満）を混合した。その結果、７００μｍ未満、５ｍｍ以上のガラス片をそれぞれ１５．２％、８４．５％得ることができた。
【００５３】
得られたガラス片に付着した金属を化学的手法により除去した。その結果得られたガラス片のうち、７００μｍ未満のものは建材用原料として使用し、タイルを作製した。５ｍｍ以上のガラス片は再溶融用ガラス材料として使用した。
【００５４】
今回開示された実施の形態および実施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。本発明の範囲は前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。
【符号の説明】
【００５５】
１ 薄型パネル、２ａ カラーフィルタ側パネルガラス、２ｂ ＴＦＴ側パネルガラス、３ シール樹脂体、４ 液晶層、５ 偏光板、６ カラーフィルタ、７ 反射防止膜、８ 透明導電膜、９ 配向膜、１０ 画素電極、１１ バス電極、１２ 絶縁膜。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板の再資源化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、社会における生産・消費活動全般について一般廃棄物や産業廃棄物が増加し、不法投棄や埋立地逼迫などの地球環境問題が注目を集め、これまでの大量生産、大量消費、大量廃棄型の経済システムから資源循環型経済システムへの転換が社会的に重要な課題となってきている。
【０００３】
このような状況を受け、たとえば、２００１年４月より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、２０１０年３月現在において、エアコン、テレビ、冷蔵庫、洗濯機の家電４品目のリサイクルが義務付けられ、また、それぞれの製品の再商品化率については、エアコン７０％以上、ブラウン管式テレビ５５％以上、薄型テレビ５０％以上、冷蔵庫６０％以上、洗濯機６５％以上の法定基準値が定められている。
【０００４】
ところで、近年、表示部品として液晶パネル、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、有機ＥＬパネル、電界放出型ディスプレイパネルなどの薄型パネルを搭載した薄型テレビの需要が、省電力、省スペース、軽量であること、ならびにテレビ放送のデジタル化と相俟って、急激に増加している。特に、大型の薄型パネルを搭載した大画面薄型テレビの需要が劇的に拡大している。これに伴い、薄型テレビの廃棄量も今後急激に増加していくことが予想される。
【０００５】
現状として、適切な薄型パネルの処理方法が確立されておらず、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）その他の家電製品や部品と比較して技術確立などが遅れているのが実状である。今後、廃薄型パネルの増加に備えた処理方法の確立が早急に要求される。
【０００６】
現在、薄型テレビのパネル（薄型パネル）は、比較的新しい製品であること、また、廃棄物の量としては少ないこともあり、廃棄物の処理施設にて製品ごと破砕された後、プラスチックを多量に含むシュレッダーダストなどと共に、埋立処理あるいは焼却処理されているのが現状である。
【０００７】
薄型パネルの重量の大半はガラスが占めており、廃棄物の低減と資源を大切にする観点から、再生利用することが好ましい。薄型パネルに用いられているガラスには一般的に無アルカリガラスが用いられており、一般的な建材、容器用に用いられているソーダライムガラスに比べ高価であることから、有効に活用することが望まれている。ガラスをリサイクルするためには、使用用途に合わせてガラスを適切なサイズに破砕し、カレット化または粉体化することが好ましい。
【０００８】
液晶パネルの破砕方法として、特開２００２−２３９８３３号公報（特許文献１）には、液晶パネルの製造工程で発生したものや市場から回収された廃液晶パネルを、回転式破砕機に投入し破砕を行なう方法が開示されている。この方法により得られる破砕片のサイズは２０ｍｍ以下であり、用途として非鉄精錬における珪石代替材料として用いられている。
【０００９】
廃液晶パネルを破砕せずにガラスを回収する方法として、特開２００４−２３０２２９号公報（特許文献２）には、廃液晶パネルを減圧状態で加熱することで有機物をガス化し除去する方法が開示されている。またガラス基板に付着している金属類は薬液処理を行なうことで分離除去し、ガラスを回収している。しかしながらこの方法では加熱処理、薬液処理を含むため処理コスト、エネルギー消費が大きいといった課題がある。また、この方法は、ガラスを分離回収する方法に関しての記載のみで、利用先の用途および該用途に対しての処方に関して記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−２３９８３３号公報
【特許文献２】特開２００４−２３０２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、廃ガラス基板から、少ない労力とエネルギーにて、廃液など廃棄物の発生を伴わず、かつ、大がかりな設備を使用せず、液晶パネル用ガラスを再生利用することが可能であるガラス基板の再資源化方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ガラス基板を粗破砕し適切なサイズに分級することで、有用な再資源化用途への使用が可能であるということを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は以下のとおりである。
【００１３】
本発明のガラス基板の再資源化方法は、ガラス基板を粗破砕する粗破砕工程と、粗破砕工程で得られた破砕片を分級する分級工程とを含み、分級工程で分級された破砕片のサイズに応じて再資源化の方策を選定し次工程を決定することを特徴とする。
【００１４】
本発明におけるガラス基板は、液晶表示装置のガラス基板であることが好ましい。
本発明のガラス基板の再資源化方法において、前記分級工程は、破砕片を７００μｍ未満と、７００μｍ以上５ｍｍ未満と、５ｍｍ以上との３種類以上に分級することが好ましい。この場合、前記分級工程で得られた７００μｍ以上５ｍｍ未満の破砕片をさらに粉砕する、粉砕工程を含むことがより好ましい。
【００１５】
本発明のガラス基板の再資源化方法は、前記分級工程で得られた７００μｍ未満の破砕片と、前記粉砕工程で得られた粉砕片を混合する混合工程を含むことが、好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ガラス基板から用途に応じて効率的にかつ無駄なくガラスを回収することが可能となり、さらには多大なエネルギーを消費せず、廃棄物の発生を伴わないことから低環境負荷であり、簡便な設備で薄型パネルの重量の大半を占めるガラスを再生利用することが可能となるガラス基板の再資源化方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に供される典型的な一例の薄型パネル１を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明のガラス基板の再資源化方法の好ましい一例を模式的に示すフローチャートである。
【図３】実施例１の粗破砕で得られた破砕片の粒度分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の説明に先立ち、まずは、本発明に供されるガラス基板を備える薄型パネルの典型的な構造について説明する。図１は、本発明に供される典型的な一例の薄型パネル１を模式的に示す断面図である。本発明には、従来公知の適宜の構造の薄型パネルを特に制限されることなく供することができる。図１には、一例として、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などのアクティブ素子（図示せず）を備えた薄型パネル（液晶パネル）１を示しているが、本発明には、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶パネル、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶パネルなどのデューティ液晶パネルも勿論適用可能である。また、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、有機ＥＬパネルも適用可能である。
【００１９】
図１に示す例の薄型パネル１は、たとえば、対向配置された厚み０．７〜１．１ｍｍ程度の２枚のガラス基板（カラーフィルタ側ガラス基板２ａ、ＴＦＴ側ガラス基板２ｂ）を備える。これらガラス基板２ａ，２ｂは、対向配置された側（内面側）に、周縁部に沿ってシール樹脂体（シール材）３が設けられ、互いに貼り合わされてなる。また、これらガラス基板２ａ，２ｂとシール樹脂体３とによって密封された領域には、液晶が封入され、厚み４〜６μｍ程度の液晶層４が形成されている。また、各ガラス基板２ａ，２ｂの対向配置された側とは反対側（外面側）には、厚み０．２〜０．４ｍｍ程度の偏光板（薄型パネルが液晶パネルの場合は偏光フィルタおよび位相差フィルムなどの光学フィルム）５が粘着剤により貼着されている。さらに、薄型パネルの周縁部には、液晶駆動用のドライバーＩＣが接続され、周縁部の外側がベゼル・プラスチックで覆われている（図示せず）。
【００２０】
典型的な薄型パネル１では、図１に示すように、カラーフィルタ側ガラス基板２ａの内面側に、カラーフィルタ６、反射防止膜７、透明導電膜８および配向膜９が形成されている。カラーフィルタ６は有機物を主体とした材料からなる。反射防止膜７は炭素を主成分とした薄膜などからなる。透明導電膜８はインジウムなどを含む薄膜からなる。配向膜９はポリイミドなどの有機物からなる。
【００２１】
また、典型的な薄型パネル１では、図１に示すように、ＴＦＴ側ガラス基板２ｂの内面側に、画素電極１０、バス電極１１、絶縁膜１２、透明導電膜８および配向膜９が形成されている。透明導電膜８は、インジウムなどを含む薄膜からなる。画素電極１０およびバス電極１１はタンタル、モリブデン、アルミニウム、チタンなどの金属を主成分とする薄膜からなる。前記カラーフィルタ６、反射防止膜７、透明導電膜８、配向膜９、画素電極１０、バス電極１１および絶縁膜１２の膜厚は、前記２枚のガラス基板２ａ，２ｂの厚みと比較して、十分に薄い。
【００２２】
薄型パネルから資源を回収し有効に再利用するためには、薄型パネルを部材ごとに分離することが望まれる。また、薄型パネルの重量の大部分を占めるパネルガラスをリサイクルするためには、その使用用途に合わせてガラスを適切なサイズに破砕し、カレット化または粉体化することが望まれる。
【００２３】
図２は、本発明のガラス基板の再資源化方法の好ましい一例を模式的に示すフローチャートである。本発明のガラス基板の再資源化方法は、基本的にガラス基板を粗破砕する工程（ステップＳ５）と、粗破砕により得られた破砕片を各種サイズに分級する工程（ステップＳ６）と、分級された破砕片をさらに粉砕する工程（ステップＳ７）とを含む。また、分級された破砕片の微粉末と粉砕により得られた粉砕片を混合する工程（ステップＳ８）を含むことが好ましい。なお、本発明において、粗破砕工程において破砕されたガラス基板を「破砕片」、粉砕工程において粉砕された破砕片を「粉砕片」と呼称し、これらを特に区別しない場合には「ガラス片」と総称する。
【００２４】
さらに、粗破砕工程の前にガラス品種を選別する工程（ステップＳ１）、偏光板を剥離する工程（ステップＳ２）、貼り合わされたガラス基板を２枚に分離する工程（ステップＳ３）、露出した液晶を回収する工程（ステップＳ４）を含んでもよい。また分級工程、混合工程の後に金属回収工程（ステップＳ９）を含んでもよい。
【００２５】
なお、本発明のガラス基板の再資源化方法は、上述したように粗破砕工程（ステップＳ５）、分級工程（ステップＳ６）、粉砕工程（ステップＳ７）を少なくとも含んでいればよく、図２のフローチャートに示した手順に限定されるものではなく、図２に示したステップの一部が削除または置換されてもよく、また、図２に示されていないステップが必要により付加されてもよい。以下、実施の形態を示して本発明をより詳細に説明する。
【００２６】
〔Ｓ１〕ガラス品種選別工程
まず、薄型パネルを使用しているパネルガラスの種類（品種）別に選別する（ステップＳ１）。ガラスは、ガラスメーカによって、あるいはガラス品種、品番などによって組成が異なる。したがって、回収したガラスをたとえばガラス基板用の材料として再利用するためには、多種多様なガラスを品種別に選別することが必要となる。また、回収したガラスをたとえば一般ガラス用の材料として再利用する場合にも、ある程度、ガラスを品種別に選別することが要求される場合がある。
【００２７】
本発明のガラス基板の再資源化方法においては、蛍光Ｘ線装置を用いて、薄型パネルのパネルガラスを品種別に選別するようにしてもよい。この場合、具体的には、エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置を用い薄型パネルに軟Ｘ線を直接照射することが挙げられる。これにより、薄型パネルのパネルガラスに含まれるそれぞれの元素に特有なエネルギーをもった蛍光Ｘ線が発せられる。この蛍光Ｘ線を蛍光Ｘ線センサにてエネルギーごとにカウントすることで、薄型パネルのパネルガラスにどのような元素がどのような割合で含まれているかを測定（分析）する。パネルガラスの化学組成を品種ごとに予め調べておき、それらの値と薄型パネルのパネルガラスでの測定値とを比較することにより、パネルガラスをガラス品種ごとに短時間で、確実に、かつ経済的に選別することができる。また、薄型パネルのパネルガラスにガラス品種の表示を予め設けておくようにしてもよい。
【００２８】
なお、図２に示すフローチャートでは、このガラス品種選別工程（ステップＳ１）を偏光板剥離工程（ステップＳ２）の前に行なう場合を例示しているが、この順序に限定されるものではない。
【００２９】
複数の品種のパネルガラスが混合していても問題ない用途にパネルガラスを再生利用する場合はガラス品種選別工程を省略することができる。
【００３０】
〔Ｓ２〕偏光板剥離工程
図１に示したように、各ガラス基板の外面側に偏光板が貼着された薄型パネルユニットの場合には、偏光板を剥離する偏光板剥離工程（ステップＳ２）を含むことが好ましい。なお、図２のフローチャートでは、この偏光板剥離工程をガラス品種選別工程（ステップＳ１）とガラス分離工程（ステップＳ３）との間に行なう場合を例示しているが、偏光板剥離工程は最終的にガラスを回収するまでのいずれかのステップで行なえばよく、この順序に限定されるものではない。また偏光板が含まれたままで問題ない用途にガラス片を使用する場合には、この偏光板剥離工程を省略してもよい。また、偏光板を有しない薄型パネルユニットの場合には、この偏光板剥離工程を省略しても勿論よい。
【００３１】
偏光板の剥離は、偏光板に対し応力を付加することによって行なうことができる。偏光板の剥離は、たとえば手作業で行なってもよく、また市販の偏光板剥離装置、クラッシャーなどを用い応力を付加してもよい。
【００３２】
〔Ｓ３〕ガラス分離工程
図２に示す例では、続くガラス分離工程において、貼り合わされたガラス基板を２枚に分離する（ステップＳ３）。分離方法としては、たとえばシール樹脂体を加熱する方法、ガラス基板の周縁部を切断する方法などが挙げられる。ガラス基板を分離すると、ガラス基板の隙間に封入されていた液晶層が表面に露出する。
【００３３】
シール樹脂体を加熱して分離する方法では、シール樹脂体を加熱し、シール樹脂体の強度を低下させることにより分離する。上述したように、２枚のガラス基板は、通常、対向配置された側（内面側）に、周縁部に沿ってシール樹脂体が設けられ、互いに貼り合わされてなる。シール樹脂体としては、通常、エポキシ系樹脂などが用いられ、加熱することでシール樹脂体の強度を低下させることができる。シール樹脂体の加熱温度としては、シール樹脂体の形成材料に応じて適宜選択することができ、特に制限されるものではないが、たとえばエポキシ系樹脂のシール樹脂体の場合には、３００℃以上が望ましく、４００℃以上がより望ましい。加熱の方法としては、たとえば、ランプ加熱、赤外線加熱、ヒートプレスなどが挙げられる。加熱によりシール樹脂体の強度を低下させることで、手作業で容易にガラス基板を分離することが可能となる。
【００３４】
また、ガラス基板の周縁部を切断することによってガラス基板を分離する場合には、ガラス基板の内側の四辺を切断することで、それぞれ１枚ずつガラスを切り出すようにすればよい。ガラス基板の切断には、たとえばガラスカッター、ダイヤモンドソー、スクライバーなどを用いることができる。
【００３５】
また、ガラス基板の分離と同時に、薄型パネルユニットに接続されているドライバーＩＣを取り外す。ドライバーＩＣは、通常、薄型パネルユニットの周縁部に、導電性の接着剤を用いて、接続されている。取り外しの方法としては、通常、手作業でドライバーＩＣを引き剥がす。導電性の接着剤の接着力は弱いため、外力を加えることにより接続部を容易に引き剥がすことができる。また、カッターナイフのような刃物で接続部を切断することもできる。取り外したドライバーＩＣは、非鉄精錬所などで適切な処理を施すことで、含有される金属を回収することができる。ドライバーＩＣは、手作業で容易に取り外すことが可能なため、このドライバーＩＣの取り外しは、ガラスを回収するまでのいずれの工程で行なってもよい。また、ガラス基板の周縁部を切断することによってガラス基板を分離する場合には、ドライバーＩＣも同時に取り外される。また、液晶を回収しなくてもよい場合には、このガラス分離工程を省略することができる。
【００３６】
〔Ｓ４〕液晶回収工程
図２に示す例では、続く液晶回収工程において、上述のようにして分離されたガラス基板上に露出する液晶を回収する（ステップＳ４）。液晶は、たとえば、ガラス基板の表面を液晶回収用のスクレーパを用いてスクレーピングすることによって回収することができる。液晶回収用のスクレーパとしては、ガラス基板上に形成されている配向膜よりも柔らかいポリプロピレンゴム、ポリエチレンゴムなどで形成されたスクレーパを好適に用いることができる。また、ゴム製のスキージを用いることにより、配向膜を削り取らずに液晶のみを回収することができる。また、液晶を有しない薄型パネルユニットの場合には、この液晶回収工程を削除しても勿論よい。また、液晶を回収しなくてもよい場合には、この液晶回収工程を省略することができる。
【００３７】
〔Ｓ５〕粗破砕工程
図２に示す例では、続く粗破砕工程において、ガラス基板（カラーフィルタ側ガラス基板およびＴＦＴ側ガラス基板）を粗破砕する（ステップＳ５）。粗破砕工程は、上述したガラス品種選別工程（ステップＳ１）で選別した単一の品種のパネルガラスを使用しているガラス基板ごとに行なう。ただし、品種が分かれていなくてもよい用途にガラス片を使用する場合には、品種が混在した状態でガラス基板を粗破砕することができる。
【００３８】
ガラス基板の破砕には市販の各種方式の破砕機を用いることができ、破砕機の種類は特に制限されるものではないが、塵の発生が少なく容易に破砕することができ、環境に悪影響を及ぼさず、かつ、ランニングコストが安価であるなどの観点から、２軸剪断方式の破砕機がより好ましい。また２軸剪断方式の破砕機は、サイズの揃った破砕片が得られやすいこと、微粉末の発生比率が小さく、破砕片をガラスカレットとして最終的に再利用しやすいことなどの利点も有している。また他にも、市販のハンマークラッシャー、ロールミル、ジョークラッシャーなどを用いることができる。
【００３９】
破砕片の大きさは特に制限されるものではないが、１５０ｍｍ未満であることが好ましく、１５ｍｍ未満であることがより好ましい。大きさが１５ｍｍ以上の破砕片は篩で分け、１５ｍｍ未満になるまで破砕を行なう。破砕片の大きさが１５０ｍｍを超える場合には、破砕片を再溶融せずに用いることのできる有効な再資源化用途がなく、破砕片をガラス材料として再溶融して用いる場合であっても再溶融時の溶融効率が極端に低くなってしまう。破砕片のサイズが１５ｍｍ未満であれば再溶融時の溶融効率が高いため、再溶融用ガラス材料として使用することができる。
【００４０】
〔Ｓ６〕分級工程
上述した粗破砕工程では、破砕片のサイズは、好ましくは１５０ｍｍ未満、より好ましくは１５ｍｍ未満の範囲で幅広く発生する。そのためガラスの再資源化を考慮し、続く分級工程において、使用方法に適したサイズに分級する（ステップＳ６）。たとえば、７００μｍ未満の破砕片（微粉末）においては、煉瓦やタイルなどの建材用原料に使用することができる。また５０μｍ未満の破砕片（微粉末）は、一般的に用いられている塗料に添加することで耐摩耗性、耐食性といった効果を付与することができる。また、このような粉砕片は、酸化物などの各種材料と混合し焼成することで各種セラミックを作ることができる。
【００４１】
またガラス片を再溶融用ガラス材料として用いる場合には、破砕片のサイズが５ｍｍ未満になると破砕片の表面積が大きくなり、溶融時に混入する気泡が増加する。また破砕片のサイズが１５ｍｍ以上である場合には、再溶融時の溶融効率が低くなる。そのため、ガラス片を再溶融用ガラス材料として用いる場合には、５ｍｍ以上１５ｍｍ未満の破砕片を用いることが好ましい。
【００４２】
このように本発明のガラス基板の再資源化方法では、分級工程において、粗破砕工程で得られた破砕片を複数のグループに分け、分級された破砕片のサイズに応じて再資源化の方策を選定し次工程を決定することを大きな特徴とする。分級のサイズは特に制限されるものではないが、ガラス片の有効な使用用途を考慮すると、破砕片のサイズは７００μｍ未満、７００μｍ以上５ｍｍ未満、５ｍｍ以上の３種類以上に分級することが好ましい。分級には各種方式の分級機を用いることができ、その種類は特に制限されるものではなく、公知であるサイクロン方式、または振動式ふるい分け分級機などを用いることができる。図２に示す例では、破砕片が１５ｍｍ未満と上述した好ましい大きさであり、５ｍｍ以上の場合は５ｍｍ以上１５ｍｍ未満として分級している。
【００４３】
〔Ｓ７〕粉砕工程
本発明のガラス基板の再資源化方法では、分級工程で得られた７００μｍ以上５ｍｍ未満の破砕片をさらに粉砕する工程を含むことが好ましい。上記分級工程において分級された７００μｍ以上５ｍｍ未満の破砕片については、有効な再資源化用途がないため、粉砕処理することでサイズを７００μｍ未満にすることが好ましい。７００μｍ未満の粉砕片（微粉末）においては、煉瓦やタイルなどの建材用原料に使用することができる。さらに、５０μｍ未満まで粉砕し得られた粉砕片は、一般的に用いられている塗料に添加することで耐摩耗性、耐食性といった効果を付与することができる。また、このような粉砕片は、酸化物などの各種材料と混合し焼成することで各種セラミックを作ることができる。粉砕片の大きさに特に制限はないが、上述したように有効な用途に使用可能な７００μｍ未満に粉砕することが望ましく、５０μｍ未満に粉砕することがより望ましい。
【００４４】
図２には、上述した分級工程（ステップＳ６）の後に、粉砕工程（ステップＳ７）を行なう例を示している。粉砕工程では、上記分級工程で得られた７００μｍ以上５ｍｍ未満の破砕片を、再資源化用途に適したサイズに調整するため、粉砕を行なう。粉砕方法として、たとえば、ボールミルやハンマーミルにより破砕片を粉体化する方法が挙げられる。破砕片の粉砕には各種方式の粉砕機を用いることができ、その種類は特に制限されるものではない。
【００４５】
〔Ｓ８〕混合工程
上述した粗破砕工程では、破砕片のサイズは、好ましくは１５０ｍｍ未満、より好ましくは１５ｍｍ未満の範囲で幅広く発生し、破砕方法によっては７００μｍ未満の破砕片の微粉末も多く発生する。そのため、上記分級工程で分級された破砕片の微粉末（７００μｍ未満）と粉砕工程で得られた粉砕片である微粉末（７００μｍ未満）を混合することで、発生した微粉末を無駄なく再資源化することができる。７００μｍ未満の微粉末のガラス片は、煉瓦やタイルなどの建材用原料に使用することができる。さらに、５０μｍ未満の微粉末のガラス片は、一般的に用いられている塗料に添加することで耐摩耗性、耐食性といった効果を付与することができる。また、酸化物などの各種材料と混合し焼成することで各種セラミックスを作ることができる。
【００４６】
〔Ｓ９〕金属回収工程
各種のサイズの破砕片、粉砕片には、透明電極として希少金属であるインジウムを含むインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）が付着しているため、たとえば塩酸に浸漬してＩＴＯを溶解し、インジウム含有塩酸溶液を中和することで、水酸化インジウムとして回収することができる。また、公知である亜臨界水処理、または超臨界水処理を行なうことで、破砕片、粉砕片からインジウムを回収することができる。また、金属が含まれてもよい用途に破砕片、粉砕片を使用する場合には、この金属回収工程を省略することができる。
【００４７】
以下、実施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。
【００４８】
＜実施例１＞
図２に示した手順に従い、１００ｍｍ×１００ｍｍの液晶表示装置用薄型パネルの偏光板剥離、ガラス分離、液晶回収を機械的（物理的）手法により行なった。その後、ガラス基板の粗破砕をハンマークラッシャーにより行なった。このとき、１５ｍｍのメッシュを使用し、ガラスを粗破砕した。図３は、粗破砕で得られた破砕片の粒度分布を示すグラフであり、左側の縦軸は占有率（％）、右側の縦軸は累積（％）、横軸は階級（ｍｍ）である。
【００４９】
粗破砕した破砕片を振動式ふるい分け分級機を用い分級した。分級したガラス片のサイズはそれぞれ７００μｍ未満、７００μｍ以上５ｍｍ未満、５ｍｍ以上（１５ｍｍ未満）とした。各サイズの破砕片の分布を表１に示す。
【００５０】
【表１】
【００５１】
分級により得られた７００μｍ以上５ｍｍ未満のサイズの破砕片をボールミルにより粉砕した。ポットはジルコニア製、容積１Ｌのものを用いた。またボールは径１０ｍｍのジルコニアボールを約１００個使用した。またポットの回転数を６０ｒｐｍとした。上記条件で６０秒処理した結果、９８％の前記破砕片を７００μｍ未満まで粉体化することができた。
【００５２】
分級された破砕片の微粉末（７００μｍ未満）と粉砕により得られた粉砕片である微粉末（７００μｍ未満）を混合した。その結果、７００μｍ未満、５ｍｍ以上のガラス片をそれぞれ１５．２％、８４．５％得ることができた。
【００５３】
得られたガラス片に付着した金属を化学的手法により除去した。その結果得られたガラス片のうち、７００μｍ未満のものは建材用原料として使用し、タイルを作製した。５ｍｍ以上のガラス片は再溶融用ガラス材料として使用した。
【００５４】
今回開示された実施の形態および実施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。本発明の範囲は前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。
【符号の説明】
【００５５】
１ 薄型パネル、２ａ カラーフィルタ側パネルガラス、２ｂ ＴＦＴ側パネルガラス、３ シール樹脂体、４ 液晶層、５ 偏光板、６ カラーフィルタ、７ 反射防止膜、８ 透明導電膜、９ 配向膜、１０ 画素電極、１１ バス電極、１２ 絶縁膜。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板を粗破砕する粗破砕工程と、
粗破砕工程で得られた破砕片を分級する分級工程とを含み、
分級工程で分級された破砕片のサイズに応じて再資源化の方策を選定し次工程を決定することを特徴とするガラス基板の再資源化方法。
【請求項２】
前記ガラス基板は、液晶表示装置のガラス基板であることを特徴とする請求項１に記載のガラス基板の再資源化方法。
【請求項３】
前記分級工程は、７００μｍ未満と、７００μｍ以上５ｍｍ未満と、５ｍｍ以上との３種類以上に破砕片を分級することを特徴とする請求項１または２に記載のガラス基板の再資源化方法。
【請求項４】
前記分級工程で得られた７００μｍ以上５ｍｍ未満の破砕片をさらに粉砕する、粉砕工程を含むことを特徴とする請求項３に記載のガラス基板の再資源化方法。
【請求項５】
前記分級工程で得られた７００μｍ未満の破砕片と、前記粉砕工程で得られた粉砕片とを混合する、混合工程を含むことを特徴とする請求項４に記載のガラス基板の再資源化方法。
【請求項１】
ガラス基板を粗破砕する粗破砕工程と、
粗破砕工程で得られた破砕片を分級する分級工程とを含み、
分級工程で分級された破砕片のサイズに応じて再資源化の方策を選定し次工程を決定することを特徴とするガラス基板の再資源化方法。
【請求項２】
前記ガラス基板は、液晶表示装置のガラス基板であることを特徴とする請求項１に記載のガラス基板の再資源化方法。
【請求項３】
前記分級工程は、７００μｍ未満と、７００μｍ以上５ｍｍ未満と、５ｍｍ以上との３種類以上に破砕片を分級することを特徴とする請求項１または２に記載のガラス基板の再資源化方法。
【請求項４】
前記分級工程で得られた７００μｍ以上５ｍｍ未満の破砕片をさらに粉砕する、粉砕工程を含むことを特徴とする請求項３に記載のガラス基板の再資源化方法。
【請求項５】
前記分級工程で得られた７００μｍ未満の破砕片と、前記粉砕工程で得られた粉砕片とを混合する、混合工程を含むことを特徴とする請求項４に記載のガラス基板の再資源化方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−２３５２５２（Ｐ２０１１−２３５２５２Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１０２８７（Ｐ２０１０−１１０２８７）
【出願日】平成２２年５月１２日（２０１０．５．１２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１２日（２０１０．５．１２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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