ポリマの変色又は脱色方法
【課題】アルコールを用いてアゾ顔料等の有機顔料により着色されたポリマを変色又は脱色できるポリマの変色又は脱色方法を提供する。
【解決手段】有機顔料により着色されたポリマを変色又は脱色するに際して、ポリマとアルコールを反応容器内に収容し、温度２００℃以上で、かつ反応器内を高圧に保ってポリマ中の有機顔料を分解して、変色又は脱色するものである。
【解決手段】有機顔料により着色されたポリマを変色又は脱色するに際して、ポリマとアルコールを反応容器内に収容し、温度２００℃以上で、かつ反応器内を高圧に保ってポリマ中の有機顔料を分解して、変色又は脱色するものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アゾ顔料等の有機顔料により着色されたポリマの変色又は脱色方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
中国をはじめとする新興国の需要増大などによる石油資源の枯渇が問題となっている。これに加えて、環境問題が強く意識される現代社会においては、石油資源を原料として製造されるプラスチック製品のリサイクルは重要な課題であり、これまでにその多くが実践されてきている。多様なプラスチック製品は、見た目の美しさのみならず、製品の種類や用途などが識別しやすくなることや耐光性をはじめとした特性が付与されることなどから、顔料や染料による着色加工がなされることが多い。このような着色材料についても、分別回収の推進や色分別装置などを用いることにより、同じ素材のプラスチックでも色別に回収しリサイクルすることが可能となってきている。
【０００３】
廃電線のリサイクルにおいても、分別回収が進められており、特許文献１に示されるように、電線・ケーブル被覆材へのリサイクルが盛んに行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４１１４５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、着色されたプラスチック材料は分別回収すれば同じ色の材料にリサイクルすることは可能であるが、異色材料が混在した場合などは同じ色の材料や元の用途へのリサイクルは困難であることが多い。
【０００６】
これは廃電線のリサイクルにおいても同様であり、分別回収されたポリエチレンやポリ塩化ビニルなどの被覆材は、その多くが元の電線被覆材料などにリサイクルされているが、異種材料や異色の被覆材料が混在したものは、黒色のプラスチックとしてのリサイクルにその用途が限定されてしまう。
【０００７】
廃電線の回収システムや分別技術の向上によりコンタミネーション（以下コンタミという）の低減化が進められているが、完全に色別回収することは難しい。色分別装置も開発されてきているが、設備投資や歩留まり、材料形状の制限など課題が残されている。
【０００８】
これらの問題を解決するためには、着色されたプラスチック材料を脱色する技術が効果的であると考えられる。さらに廃プラスチックのリサイクルに使用する場合などを想定すると、より工業的な方法が求められる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、アルコールを用いてアゾ顔料等の有機顔料により着色されたポリマを変色又は脱色できるポリマの変色又は脱色方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、有機顔料により着色されたポリマを変色又は脱色するに際して、ポリマとアルコールを反応容器内に収容し、温度２００℃以上で、かつ反応器内を高圧に保ってポリマ中の有機顔料を分解して、変色又は脱色することを特徴とするポリマの変色又は脱色方法である。
【００１１】
請求項２の発明は、反応容器内の圧力を１．０ＭＰａ以上に保ってポリマ中の有機顔料を変色又は脱色する請求項１記載のポリマの変色又は脱色方法である。
【００１２】
請求項３の発明は、前記アルコールは、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｉ−ブタノール、ｎ−ペンタノール、ｉ−ペンタノールの１種もしくは２種以上の組み合わせて用いる請求項１又は２記載のポリマの変色又は脱色方法である。
【００１３】
請求項４の発明は、前記有機顔料が、アゾ顔料である請求項１〜３のいずれかに記載のポリマの変色又は脱色方法である。
【００１４】
請求項５の発明は、変色又は脱色に用いたアルコールを繰り返し用いる請求項１〜４のいずれかに記載のポリマの変色又は脱色方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、アゾ顔料等の有機顔料で着色されたポリマを２００℃以上のアルコール中で、高圧下で加熱することにより有機顔料による色相を変色又は脱色させることができる。特に、赤色と黄色の混合物を脱色できるので、色選別する種類を減少させリサイクルを効率化することが期待される。また、緑色と青色の混合物は本発明を用いれば、青色としてリサイクルすることが可能となる。この他にもアゾ顔料による着色ポリマが混合したものにはリサイクルの効率化が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の検討に使用した実験装置の模式図を示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１８】
本発明は、有機顔料で着色されたポリマをアルコールを用い、これを反応容器内で２００℃、好ましくは２５０℃以上にし、高圧下（１．０ＭＰａ以上、５０ＭＰａ以下）で反応させることで、変色又は脱色させるものである。
【００１９】
ポリマに関しては有機顔料で着色が可能であれば特に制約はなく、プラスチックだけでなくゴムへの適用も可能である。
【００２０】
有機顔料とは特に分子内に発色団であるアゾ結合（Ｎ＝Ｎ）を少なくとも１つ以上有するアゾ顔料であり、アルコールとの反応によりアゾ結合を分解することで発色を抑制することができる。
【００２１】
アゾ顔料は、大きくモノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、縮合アゾ顔料に分類されるが、特にモノアゾ顔料で着色されたポリマの脱色において有効に作用する。
【００２２】
本発明は、着色されたポリマ中の着色成分を、２００℃以上のアルコールを用いて分解させることにより、ポリマ中の着色成分による発色を抑制するものである。
【００２３】
従来、ポリマの脱色方法として、アルコールを用いて抽出脱色を行うことが知られている。しかしながら、抽出脱色の場合、抽出された着色成分がアルコール中に混入してしまい、脱色に用いたアルコールをそのまま再利用することができないとの問題を有していた。現在、ＶＯＣ削減の観点からも、アルコールを再利用することの重要性は高まってきている。
【００２４】
これに対し、本発明は、２００℃以上のアルコールを用いて、高圧下で、着色成分を分解させるものであり、アルコールに着色成分が混入することなくポリマの変色又は脱色を行うことができ、使用したアルコールを再利用することができる。
【００２５】
上記のような着色成分の分解を良好に行うために、アルコールの温度は２００℃以上が好ましく、より好ましくは２５０℃以上である。また、アルコールの温度はポリマ分解温度以下（ポリエチレンの場合、４００℃以下）とするのが好ましい。
【００２６】
また、圧力は、１．０ＭＰａ以上であればよいが、その上限圧力は、反応容器の破損が生じる等、実用上の問題から、５０ＭＰａ以下とするのが良い。
【００２７】
次に、図１により、着色されたポリマを変色又は脱色する装置例を説明する。
【００２８】
図１において、１はソルトバスで、アジテータ５とヒータ６とを備え、制御装置８にてソルトバス１内が所定の温度に加熱される。
【００２９】
このソルトバス１に、着色されたポリマとアルコールとを、ＳＵＳ製反応容器２に投入する。
【００３０】
ここで、反応容器２内は、ポリマの酸化を防止するために、Ａｒガスなどの不活性ガスを配管７を通して反応容器２内に供給すると共に同じく配管７と減圧バルブ４を介して反応容器２内をＡｒガスで十分にパージしてからソルトバス１に投入する。
【００３１】
ポリマとアルコールとは、反応容器２内で２００℃以上の温度と高圧（１ＭＰａ以上の高圧状態、或いは亜臨界、超臨界状態）に保つことで、ポリマ中の有機顔料は分解される。
【００３２】
このとき、反応中の圧力は、反応容器２に接続された圧力計３によって常時モニタリングされる。所定の反応時間が経過したら、ソルトバス１から反応容器２を取り出して水冷する。水冷後、反応容器２内が十分に減圧されたら、反応容器２から反応生成物及び液状残渣物を取り出す。
【００３３】
この図１の装置は小スケールでのバッチ方式であるが、工業的に実施する場合は、ポリマとアルコールの混合・分離が可能な連続式プロセスを利用することが望ましい。このようなプロセスの例としては、特許文献１に示されるような押出機を利用した方法を用いる。
【００３４】
すなわち、着色されたポリマを所定のサイズにして反応用押出機に投入して加熱・昇圧し、その押出機内にアルコールを注入し、反応押出機内でポリマとアルコールを高温・高圧として、有機顔料を分解して脱色又は変色させ、その押出機から分離ホッパに導入し、分離ホッパで、ポリマからなる残渣液とアルコールガスとに分離し、残渣液は回収し、アルコールガスは、冷却・凝縮して再度分解反応に用いることで、工業的に連続した処理が行える。
【実施例】
【００３５】
先ず、有機顔料で着色されたポリマを図１の装置を用いて、温度と圧力と、アルコールの種類を変えて顔料の分解反応を行った。
【００３６】
すなわち、予め所定の温度に加熱しておいたソルトバスに容量２０ｃｃのＳＵＳ製反応容器２に封入した顔料で着色したポリマとアルコールを投入する。ここで、反応容器２内はポリマとアルコールを封入後、ポリマの酸化を防止するためにＡｒガスなどの不活性ガスで十分にパージしてからソルトバスに投入する。ポリマとアルコールは反応容器２内でアルコールが所定の温度・圧力に昇温・昇圧され、ポリマはアルコールにより脱色または変色される。このとき、反応中の圧力は反応容器に接続された圧力計３によって常時モニタリングされる。所定の反応時間が経過したら、ソルトバス１から反応容器２を取り出して水冷する。水冷後、反応容器２内が十分に減圧されたら、反応容器２から脱色または変色されたポリマを取り出す。
【００３７】
この際、表２に示す条件でアルコールによりアゾ顔料で着色されたポリマを脱色する検討を行った。
【００３８】
実験に使用したポリマは、直鎖型低密度ポリエチレン（ｄ＝０．９２２ｇ／ｃｍ3、ＭＩ＝２．５ｇ／１０ｍｉｎ．）である。
【００３９】
顔料は表１に示すとおりであり、各色相（赤、黄、緑、青）ともにポリエチレン１００質量部に対して顔料濃度の総量を０．５〜０．８質量部とした。
【００４０】
【表１】
【００４１】
【表２】
【００４２】
表２に示す条件で、予め所定の温度に加熱しておいたソルトバスに、ポリエチレンを１．５ｇ、アルコールまたは蒸留水を仕込んだ反応容器を投入した。加熱時間は３０分とした。ここで、加熱時間とは反応容器をソルトバスに投入した時点から反応容器をソルトバスから取り出した時点までとした。加熱時間経過後、反応容器をソルトバスから取り出して十分に水冷し、残圧を抜いてからポリエチレンを回収した。ポリエチレンが変色又は脱色されているかについては加熱前後のポリエチレンを色差計による分析で判断した。色差計はコニカミノルタ製の色彩色差計（ＣＲ−４００）を用いた。
【００４３】
色差（ΔＥ）の算出には、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系を用いた。Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系とは、明るさをＬ軸、色度（色相、彩度）をａ（赤〜緑）軸、ｂ（黄〜青）軸とした三次元直交座標により示される表色系であり、ΔＥは座標上の２点間距離である（ΔＬ）2＋（Δａ）2＋（Δｂ）2の平方根により求められる。判定は、変色又は脱色前の原料に対するΔＥが３０以上であれば変色又は脱色されたもの（合格）とし、ΔＥが３０未満であれば変色又は脱色が不十分であるもの（不合格）とした。
【００４４】
次に表２に示した実施例１〜１８と比較例１〜６をさらに説明する。
【００４５】
〔実施例１〕
ポリエチレンとして赤色のポリエチレン、アルコールとして、メタノール（３．０ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を２００℃に設定し、反応容器内の圧力を４．３ＭＰａとしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは３８．１であった。これより、アゾ系顔料で赤色に着色されたポリエチレンはメタノールにより変色されることが分かった。変色後のポリマを目視にて確認したところ、ほぼ着色前のポリマと同様の色（白色）であった。よって、当該実施例においてはポリマが脱色されていることが分かった。
【００４６】
〔実施例２〕
ポリエチレンとして赤色のポリエチレン、アルコールとして、エタノール（４．４ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を２００℃に設定し、反応容器内の圧力を２．６ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは３８．２であった。これより、アゾ系顔料で赤色に着色されたポリエチレンはエタノールにより変色されることが分かった。変色後のポリマを目視にて確認したところ、ほぼ着色前のポリマと同様の色（白色）であった。よって、当該実施例においてはポリマが脱色されていることが分かった。
【００４７】
〔実施例３〕
ポリエチレンとして赤色のポリエチレン、アルコールとしてｎ−プロパノール（５．８ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を２００℃に設定し、反応容器内の圧力を１．５ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは３６．４であった。これより、アゾ系顔料で赤色に着色されたポリエチレンはｎ−プロパノールにより変色されることが分かった。変色後のポリマを目視にて確認したところ、ほぼ着色前のポリマと同様の色（白色）であった。よって、当該実施例においてはポリマが脱色されていることが分かった。
【００４８】
〔実施例４〕
ポリエチレンとして赤色のポリエチレン、アルコールとしてメタノール（３．０ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を２２０℃に設定し、反応容器内の圧力を５．０ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは５７．１であった。これより、アゾ系顔料で赤色に着色されたポリエチレンはメタノールにより変色されることが分かった。変色後のポリマを目視にて確認したところ、ほぼ着色前のポリマと同様の色（白色）であった。よって、当該実施例においてはポリマが脱色されていることが分かった。
【００４９】
〔実施例５〕
ポリエチレンとして赤色のポリエチレン、アルコールとしてエタノール（４．４ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を２２０℃に設定し、反応容器内の圧力を４．２ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは５６．３であった。これより、アゾ系顔料で赤色に着色されたポリエチレンはエタノールにより変色されることが分かった。変色後のポリマを目視にて確認したところ、ほぼ着色前のポリマと同様の色（白色）であった。よって、当該実施例においてはポリマが脱色されていることが分かった。
【００５０】
〔実施例６〕
ポリエチレンとして赤色のポリエチレン、アルコールとしてｎ−プロパノール（５．８ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を２２０℃に設定し、反応容器内の圧力を２．２ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは５６．４であった。これより、アゾ系顔料で赤色に着色されたポリエチレンはｎ−プロパノールにより変色されることが分かった。変色後のポリマを目視にて確認したところ、ほぼ着色前のポリマと同様の色（白色）であった。よって、当該実施例においてはポリマが脱色されていることが分かった。
【００５１】
〔実施例７〕
ポリエチレンとして赤色のポリエチレン、アルコールとしてメタノール（３．０ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を２７０℃に設定し、反応容器内の圧力を８．５ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは６１．６であった。これより、アゾ系顔料で赤色に着色されたポリエチレンはメタノールにより変色されることが分かった。変色後のポリマを目視にて確認したところ、ほぼ着色前のポリマと同様の色（白色）であった。よって、当該実施例においてはポリマが脱色されていることが分かった。
【００５２】
〔実施例８〕
ポリエチレンとして赤色のポリエチレン、アルコールとしてエタノール（４．４ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を２７０℃に設定し、反応容器内の圧力を６．８ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは６１．７であった。これより、アゾ系顔料で赤色に着色されたポリエチレンはエタノールにより変色されることが分かった。変色後のポリマを目視にて確認したところ、ほぼ着色前のポリマと同様の色（白色）であった。よって、当該実施例においてはポリマが脱色されていることが分かった。
【００５３】
〔実施例９〕
ポリエチレンとして赤色のポリエチレン、アルコールとしてｎ−プロパノール（５．８ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を２７０℃に設定し、反応容器内の圧力を５．３ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは６０．１であった。これより、アゾ系顔料で赤色に着色されたポリエチレンはｎ−プロパノールにより変色されることが分かった。変色後のポリマを目視にて確認したところ、ほぼ着色前のポリマと同様の色（白色）であった。よって、当該実施例においてはポリマが脱色されていることが分かった。
【００５４】
〔実施例１０］
ポリエチレンとして赤色のポリエチレン、アルコールとしてメタノール（３．０ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を３２０℃に設定し、反応容器内の圧力を１０．２ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは６１．９であった。これより、アゾ系顔料で赤色に着色されたポリエチレンはメタノールにより変色されることが分かった。変色後のポリマを目視にて確認したところ、ほぼ着色前のポリマと同様の色（白色）であった。よって、当該実施例においてはポリマが脱色されていることが分かった。
【００５５】
〔実施例１１〕
ポリエチレンとして赤色のポリエチレン、アルコールとしてエタノール（４．４ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を３２０℃に設定し、反応容器内の圧力を９．２ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは６２．１であった。これより、アゾ系顔料で赤色に着色されたポリエチレンはエタノールにより変色されることが分かった。変色後のポリマを目視にて確認したところ、ほぼ着色前のポリマと同様の色（白色）であった。よって、当該実施例においてはポリマが脱色されていることが分かった。
【００５６】
〔実施例１２〕
ポリエチレンとして赤色のポリエチレン、アルコールとしてｎ−プロパノール（５．８ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を３２０℃に設定し、反応容器内の圧力を８．６ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは６２．０であった。これより、アゾ系顔料で赤色に着色されたポリエチレンはｎ−プロパノールにより変色されることが分かった。変色後のポリマを目視にて確認したところ、ほぼ着色前のポリマと同様の色（白色）であった。よって、当該実施例においてはポリマが脱色されていることが分かった。
【００５７】
〔実施例１３〕
ポリエチレンとして黄色のポリエチレン、アルコールとしてメタノール（３．０ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を３２０℃に設定し、反応容器内の圧力を１０．１ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは７３．３であった。これより、アゾ系顔料で黄色に着色されたポリエチレンはメタノールにより変色されることが分かった。変色後のポリマを目視にて確認したところ、ほぼ着色前のポリマと同様の色（白色）であった。よって、当該実施例においてはポリマが脱色されていることが分かった。
【００５８】
〔実施例１４〕
ポリエチレンとして黄色のポリエチレン、アルコールとしてエタノール（４．４ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を３２０℃に設定し、反応容器内の圧力を９．３ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは７３．１であった。これより、アゾ系顔料で黄色に着色されたポリエチレンはエタノールにより変色されることが分かった。変色後のポリマを目視にて確認したところ、ほぼ着色前のポリマと同様の色（白色）であった。よって、当該実施例においてはポリマが脱色されていることが分かった。
【００５９】
〔実施例１５〕
ポリエチレンとして黄色のポリエチレン、アルコールとしてｎ−プロパノール（５．８ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を３２０℃に設定し、反応容器内の圧力を８．６ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは７３．３であった。これより、アゾ系顔料で黄色に着色されたポリエチレンはｎ−プロパノールにより変色されることが分かった。変色後のポリマを目視にて確認したところ、ほぼ着色前のポリマと同様の色（白色）であった。よって、当該実施例においてはポリマが脱色されていることが分かった。
【００６０】
〔実施例１６〕
ポリエチレンとして緑色のポリエチレン、アルコールとしてメタノール（３．０ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を３２０℃に設定し、反応容器内の圧力を１０．０ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは４１．５であった。これより、アゾ系顔料で緑色に着色されたポリエチレンはメタノールにより変色されることが分かった。
【００６１】
また、実施例１６では加熱後の生成物は青色を呈していた。これは、成分であるモノアゾエロー（７８）の発色が抑制され、シアニンブルー（２６６）とカーボンブラック（４１）による発色が残ったことによるものである。
【００６２】
〔実施例１７〕
ポリエチレンとして緑色のポリエチレン、アルコールとしてエタノール（４．４ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を３２０℃に設定し、反応容器内の圧力を９．３ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは４１．４であった。これより、アゾ系顔料で緑色に着色されたポリエチレンはエタノールにより変色されることが分かった。
【００６３】
また、実施例１７では加熱後の生成物は青色を呈していた。これは、成分であるモノアゾエロー（７８）の発色が抑制され、シアニンブルー（２６６）とカーボンブラック（４１）による発色が残ったことによるものである。
【００６４】
〔実施例１８〕
ポリエチレンとして緑色のポリエチレン、アルコールとしてｎ−プロパノール（５．８ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を３２０℃に設定し、反応容器内の圧力を８．５ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは４２．０であった。これより、アゾ系顔料で緑色に着色されたポリエチレンはｎ−プロパノールにより脱色されることが分かった。
【００６５】
また、実施例１８では加熱後の生成物は青色を呈していた。これは、変色顔料成分であるモノアゾエロー（７８）の発色が抑制され、シアニンブルー（２６６）とカーボンブラック（４１）による発色が残ったことによるものである。
【００６６】
実施例より２００℃以上のアルコールで、また圧力が１．０ＭＰａ以上で、アゾ顔料により赤、黄、緑に着色されたポリエチレンを変色又は脱色できることが分かった。また、緑についてはアゾ顔料以外の顔料成分であるシアニンブルー（２６６）とカーボンブラック（４１）が残留するため青色に変色している。
【００６７】
実施例１６〜１８のように、アゾ顔料を含む複数の顔料により着色されたポリマにおいて、アゾ顔料を分解して発色を抑制することにより、複数の色が混ざり合ったポリマを単色に統一してリサイクルを容易にすることができる。
【００６８】
次に比較例を説明する。比較例では、実施例と同様の実験を以下のとおりに行った。
【００６９】
〔比較例１〕
ポリエチレンとして赤色のポリエチレン、アルコールとしてメタノール（３．０ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を１７０℃に設定し、反応容器内の圧力を２．１ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは１３．５であった。これより、１７０℃においてはメタノールによる脱色効果は十分ではないことが分かった。
【００７０】
〔比較例２〕
ポリエチレンとして赤色のポリエチレン、アルコールとしてエタノール（４．４ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を１７０℃に設定し、反応容器内の圧力を１．６ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは１３．７であった。これより、１７０℃においてはエタノールによる脱色効果は十分ではないことが分かった。
【００７１】
〔比較例３〕
ポリエチレンとして赤色のポリエチレン、アルコールとしてｎ−プロパノール（５．８ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を１７０℃に設定し、反応容器内の圧力を０．７ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは１４．５であった。これより、１７０℃においてはｎ−プロパノールによる脱色効果は十分ではないことが分かった。
【００７２】
〔比較例４〕
ポリエチレンとして赤色のポリエチレン、溶媒として蒸留水（１．５ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を３２０℃に設定し、反応容器内の圧力を１１．２ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは２０．１であった。これより、蒸留水では赤色に着色したポリエチレンを十分に脱色できないことが分かった。
【００７３】
〔比較例５〕
ポリエチレンとして黄色のポリエチレン、溶媒として蒸留水（１．５ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を３２０℃に設定し、反応容器内の圧力を１１．３ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは２３．３であった。これより、蒸留水では黄色に着色したポリエチレンを十分に脱色できないことが分かった。
【００７４】
〔比較例６〕
ポリエチレンとして緑色のポリエチレン、溶媒として蒸留水（１．５ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を３２０℃に設定し、反応容器内の圧力を１１．２ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは１７．０であった。これより、蒸留水では緑色に着色したポリエチレンを十分に脱色できないことが分かった。
【００７５】
比較例１〜３より、１７０℃では、脱色効果が十分ではないことが分かった。実施例の結果から２００℃以上に加熱したアルコールを用いることで、効果的に変色又は脱色できることが分かった。
【００７６】
比較例４〜６より、３２０℃において蒸留水では脱色は十分に起こらないことから、実施例の変色又は脱色効果は単なる加熱によるものではなく、アルコールが変色又は脱色に作用していることが分かった。
【符号の説明】
【００７７】
１ ソルトバス
２ 反応容器
３ 圧力計
４ 減圧バルブ
５ アジテータ
６ ヒータ
７ 配管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アゾ顔料等の有機顔料により着色されたポリマの変色又は脱色方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
中国をはじめとする新興国の需要増大などによる石油資源の枯渇が問題となっている。これに加えて、環境問題が強く意識される現代社会においては、石油資源を原料として製造されるプラスチック製品のリサイクルは重要な課題であり、これまでにその多くが実践されてきている。多様なプラスチック製品は、見た目の美しさのみならず、製品の種類や用途などが識別しやすくなることや耐光性をはじめとした特性が付与されることなどから、顔料や染料による着色加工がなされることが多い。このような着色材料についても、分別回収の推進や色分別装置などを用いることにより、同じ素材のプラスチックでも色別に回収しリサイクルすることが可能となってきている。
【０００３】
廃電線のリサイクルにおいても、分別回収が進められており、特許文献１に示されるように、電線・ケーブル被覆材へのリサイクルが盛んに行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４１１４５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、着色されたプラスチック材料は分別回収すれば同じ色の材料にリサイクルすることは可能であるが、異色材料が混在した場合などは同じ色の材料や元の用途へのリサイクルは困難であることが多い。
【０００６】
これは廃電線のリサイクルにおいても同様であり、分別回収されたポリエチレンやポリ塩化ビニルなどの被覆材は、その多くが元の電線被覆材料などにリサイクルされているが、異種材料や異色の被覆材料が混在したものは、黒色のプラスチックとしてのリサイクルにその用途が限定されてしまう。
【０００７】
廃電線の回収システムや分別技術の向上によりコンタミネーション（以下コンタミという）の低減化が進められているが、完全に色別回収することは難しい。色分別装置も開発されてきているが、設備投資や歩留まり、材料形状の制限など課題が残されている。
【０００８】
これらの問題を解決するためには、着色されたプラスチック材料を脱色する技術が効果的であると考えられる。さらに廃プラスチックのリサイクルに使用する場合などを想定すると、より工業的な方法が求められる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、アルコールを用いてアゾ顔料等の有機顔料により着色されたポリマを変色又は脱色できるポリマの変色又は脱色方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、有機顔料により着色されたポリマを変色又は脱色するに際して、ポリマとアルコールを反応容器内に収容し、温度２００℃以上で、かつ反応器内を高圧に保ってポリマ中の有機顔料を分解して、変色又は脱色することを特徴とするポリマの変色又は脱色方法である。
【００１１】
請求項２の発明は、反応容器内の圧力を１．０ＭＰａ以上に保ってポリマ中の有機顔料を変色又は脱色する請求項１記載のポリマの変色又は脱色方法である。
【００１２】
請求項３の発明は、前記アルコールは、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｉ−ブタノール、ｎ−ペンタノール、ｉ−ペンタノールの１種もしくは２種以上の組み合わせて用いる請求項１又は２記載のポリマの変色又は脱色方法である。
【００１３】
請求項４の発明は、前記有機顔料が、アゾ顔料である請求項１〜３のいずれかに記載のポリマの変色又は脱色方法である。
【００１４】
請求項５の発明は、変色又は脱色に用いたアルコールを繰り返し用いる請求項１〜４のいずれかに記載のポリマの変色又は脱色方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、アゾ顔料等の有機顔料で着色されたポリマを２００℃以上のアルコール中で、高圧下で加熱することにより有機顔料による色相を変色又は脱色させることができる。特に、赤色と黄色の混合物を脱色できるので、色選別する種類を減少させリサイクルを効率化することが期待される。また、緑色と青色の混合物は本発明を用いれば、青色としてリサイクルすることが可能となる。この他にもアゾ顔料による着色ポリマが混合したものにはリサイクルの効率化が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の検討に使用した実験装置の模式図を示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１８】
本発明は、有機顔料で着色されたポリマをアルコールを用い、これを反応容器内で２００℃、好ましくは２５０℃以上にし、高圧下（１．０ＭＰａ以上、５０ＭＰａ以下）で反応させることで、変色又は脱色させるものである。
【００１９】
ポリマに関しては有機顔料で着色が可能であれば特に制約はなく、プラスチックだけでなくゴムへの適用も可能である。
【００２０】
有機顔料とは特に分子内に発色団であるアゾ結合（Ｎ＝Ｎ）を少なくとも１つ以上有するアゾ顔料であり、アルコールとの反応によりアゾ結合を分解することで発色を抑制することができる。
【００２１】
アゾ顔料は、大きくモノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、縮合アゾ顔料に分類されるが、特にモノアゾ顔料で着色されたポリマの脱色において有効に作用する。
【００２２】
本発明は、着色されたポリマ中の着色成分を、２００℃以上のアルコールを用いて分解させることにより、ポリマ中の着色成分による発色を抑制するものである。
【００２３】
従来、ポリマの脱色方法として、アルコールを用いて抽出脱色を行うことが知られている。しかしながら、抽出脱色の場合、抽出された着色成分がアルコール中に混入してしまい、脱色に用いたアルコールをそのまま再利用することができないとの問題を有していた。現在、ＶＯＣ削減の観点からも、アルコールを再利用することの重要性は高まってきている。
【００２４】
これに対し、本発明は、２００℃以上のアルコールを用いて、高圧下で、着色成分を分解させるものであり、アルコールに着色成分が混入することなくポリマの変色又は脱色を行うことができ、使用したアルコールを再利用することができる。
【００２５】
上記のような着色成分の分解を良好に行うために、アルコールの温度は２００℃以上が好ましく、より好ましくは２５０℃以上である。また、アルコールの温度はポリマ分解温度以下（ポリエチレンの場合、４００℃以下）とするのが好ましい。
【００２６】
また、圧力は、１．０ＭＰａ以上であればよいが、その上限圧力は、反応容器の破損が生じる等、実用上の問題から、５０ＭＰａ以下とするのが良い。
【００２７】
次に、図１により、着色されたポリマを変色又は脱色する装置例を説明する。
【００２８】
図１において、１はソルトバスで、アジテータ５とヒータ６とを備え、制御装置８にてソルトバス１内が所定の温度に加熱される。
【００２９】
このソルトバス１に、着色されたポリマとアルコールとを、ＳＵＳ製反応容器２に投入する。
【００３０】
ここで、反応容器２内は、ポリマの酸化を防止するために、Ａｒガスなどの不活性ガスを配管７を通して反応容器２内に供給すると共に同じく配管７と減圧バルブ４を介して反応容器２内をＡｒガスで十分にパージしてからソルトバス１に投入する。
【００３１】
ポリマとアルコールとは、反応容器２内で２００℃以上の温度と高圧（１ＭＰａ以上の高圧状態、或いは亜臨界、超臨界状態）に保つことで、ポリマ中の有機顔料は分解される。
【００３２】
このとき、反応中の圧力は、反応容器２に接続された圧力計３によって常時モニタリングされる。所定の反応時間が経過したら、ソルトバス１から反応容器２を取り出して水冷する。水冷後、反応容器２内が十分に減圧されたら、反応容器２から反応生成物及び液状残渣物を取り出す。
【００３３】
この図１の装置は小スケールでのバッチ方式であるが、工業的に実施する場合は、ポリマとアルコールの混合・分離が可能な連続式プロセスを利用することが望ましい。このようなプロセスの例としては、特許文献１に示されるような押出機を利用した方法を用いる。
【００３４】
すなわち、着色されたポリマを所定のサイズにして反応用押出機に投入して加熱・昇圧し、その押出機内にアルコールを注入し、反応押出機内でポリマとアルコールを高温・高圧として、有機顔料を分解して脱色又は変色させ、その押出機から分離ホッパに導入し、分離ホッパで、ポリマからなる残渣液とアルコールガスとに分離し、残渣液は回収し、アルコールガスは、冷却・凝縮して再度分解反応に用いることで、工業的に連続した処理が行える。
【実施例】
【００３５】
先ず、有機顔料で着色されたポリマを図１の装置を用いて、温度と圧力と、アルコールの種類を変えて顔料の分解反応を行った。
【００３６】
すなわち、予め所定の温度に加熱しておいたソルトバスに容量２０ｃｃのＳＵＳ製反応容器２に封入した顔料で着色したポリマとアルコールを投入する。ここで、反応容器２内はポリマとアルコールを封入後、ポリマの酸化を防止するためにＡｒガスなどの不活性ガスで十分にパージしてからソルトバスに投入する。ポリマとアルコールは反応容器２内でアルコールが所定の温度・圧力に昇温・昇圧され、ポリマはアルコールにより脱色または変色される。このとき、反応中の圧力は反応容器に接続された圧力計３によって常時モニタリングされる。所定の反応時間が経過したら、ソルトバス１から反応容器２を取り出して水冷する。水冷後、反応容器２内が十分に減圧されたら、反応容器２から脱色または変色されたポリマを取り出す。
【００３７】
この際、表２に示す条件でアルコールによりアゾ顔料で着色されたポリマを脱色する検討を行った。
【００３８】
実験に使用したポリマは、直鎖型低密度ポリエチレン（ｄ＝０．９２２ｇ／ｃｍ3、ＭＩ＝２．５ｇ／１０ｍｉｎ．）である。
【００３９】
顔料は表１に示すとおりであり、各色相（赤、黄、緑、青）ともにポリエチレン１００質量部に対して顔料濃度の総量を０．５〜０．８質量部とした。
【００４０】
【表１】
【００４１】
【表２】
【００４２】
表２に示す条件で、予め所定の温度に加熱しておいたソルトバスに、ポリエチレンを１．５ｇ、アルコールまたは蒸留水を仕込んだ反応容器を投入した。加熱時間は３０分とした。ここで、加熱時間とは反応容器をソルトバスに投入した時点から反応容器をソルトバスから取り出した時点までとした。加熱時間経過後、反応容器をソルトバスから取り出して十分に水冷し、残圧を抜いてからポリエチレンを回収した。ポリエチレンが変色又は脱色されているかについては加熱前後のポリエチレンを色差計による分析で判断した。色差計はコニカミノルタ製の色彩色差計（ＣＲ−４００）を用いた。
【００４３】
色差（ΔＥ）の算出には、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系を用いた。Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系とは、明るさをＬ軸、色度（色相、彩度）をａ（赤〜緑）軸、ｂ（黄〜青）軸とした三次元直交座標により示される表色系であり、ΔＥは座標上の２点間距離である（ΔＬ）2＋（Δａ）2＋（Δｂ）2の平方根により求められる。判定は、変色又は脱色前の原料に対するΔＥが３０以上であれば変色又は脱色されたもの（合格）とし、ΔＥが３０未満であれば変色又は脱色が不十分であるもの（不合格）とした。
【００４４】
次に表２に示した実施例１〜１８と比較例１〜６をさらに説明する。
【００４５】
〔実施例１〕
ポリエチレンとして赤色のポリエチレン、アルコールとして、メタノール（３．０ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を２００℃に設定し、反応容器内の圧力を４．３ＭＰａとしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは３８．１であった。これより、アゾ系顔料で赤色に着色されたポリエチレンはメタノールにより変色されることが分かった。変色後のポリマを目視にて確認したところ、ほぼ着色前のポリマと同様の色（白色）であった。よって、当該実施例においてはポリマが脱色されていることが分かった。
【００４６】
〔実施例２〕
ポリエチレンとして赤色のポリエチレン、アルコールとして、エタノール（４．４ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を２００℃に設定し、反応容器内の圧力を２．６ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは３８．２であった。これより、アゾ系顔料で赤色に着色されたポリエチレンはエタノールにより変色されることが分かった。変色後のポリマを目視にて確認したところ、ほぼ着色前のポリマと同様の色（白色）であった。よって、当該実施例においてはポリマが脱色されていることが分かった。
【００４７】
〔実施例３〕
ポリエチレンとして赤色のポリエチレン、アルコールとしてｎ−プロパノール（５．８ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を２００℃に設定し、反応容器内の圧力を１．５ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは３６．４であった。これより、アゾ系顔料で赤色に着色されたポリエチレンはｎ−プロパノールにより変色されることが分かった。変色後のポリマを目視にて確認したところ、ほぼ着色前のポリマと同様の色（白色）であった。よって、当該実施例においてはポリマが脱色されていることが分かった。
【００４８】
〔実施例４〕
ポリエチレンとして赤色のポリエチレン、アルコールとしてメタノール（３．０ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を２２０℃に設定し、反応容器内の圧力を５．０ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは５７．１であった。これより、アゾ系顔料で赤色に着色されたポリエチレンはメタノールにより変色されることが分かった。変色後のポリマを目視にて確認したところ、ほぼ着色前のポリマと同様の色（白色）であった。よって、当該実施例においてはポリマが脱色されていることが分かった。
【００４９】
〔実施例５〕
ポリエチレンとして赤色のポリエチレン、アルコールとしてエタノール（４．４ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を２２０℃に設定し、反応容器内の圧力を４．２ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは５６．３であった。これより、アゾ系顔料で赤色に着色されたポリエチレンはエタノールにより変色されることが分かった。変色後のポリマを目視にて確認したところ、ほぼ着色前のポリマと同様の色（白色）であった。よって、当該実施例においてはポリマが脱色されていることが分かった。
【００５０】
〔実施例６〕
ポリエチレンとして赤色のポリエチレン、アルコールとしてｎ−プロパノール（５．８ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を２２０℃に設定し、反応容器内の圧力を２．２ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは５６．４であった。これより、アゾ系顔料で赤色に着色されたポリエチレンはｎ−プロパノールにより変色されることが分かった。変色後のポリマを目視にて確認したところ、ほぼ着色前のポリマと同様の色（白色）であった。よって、当該実施例においてはポリマが脱色されていることが分かった。
【００５１】
〔実施例７〕
ポリエチレンとして赤色のポリエチレン、アルコールとしてメタノール（３．０ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を２７０℃に設定し、反応容器内の圧力を８．５ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは６１．６であった。これより、アゾ系顔料で赤色に着色されたポリエチレンはメタノールにより変色されることが分かった。変色後のポリマを目視にて確認したところ、ほぼ着色前のポリマと同様の色（白色）であった。よって、当該実施例においてはポリマが脱色されていることが分かった。
【００５２】
〔実施例８〕
ポリエチレンとして赤色のポリエチレン、アルコールとしてエタノール（４．４ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を２７０℃に設定し、反応容器内の圧力を６．８ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは６１．７であった。これより、アゾ系顔料で赤色に着色されたポリエチレンはエタノールにより変色されることが分かった。変色後のポリマを目視にて確認したところ、ほぼ着色前のポリマと同様の色（白色）であった。よって、当該実施例においてはポリマが脱色されていることが分かった。
【００５３】
〔実施例９〕
ポリエチレンとして赤色のポリエチレン、アルコールとしてｎ−プロパノール（５．８ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を２７０℃に設定し、反応容器内の圧力を５．３ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは６０．１であった。これより、アゾ系顔料で赤色に着色されたポリエチレンはｎ−プロパノールにより変色されることが分かった。変色後のポリマを目視にて確認したところ、ほぼ着色前のポリマと同様の色（白色）であった。よって、当該実施例においてはポリマが脱色されていることが分かった。
【００５４】
〔実施例１０］
ポリエチレンとして赤色のポリエチレン、アルコールとしてメタノール（３．０ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を３２０℃に設定し、反応容器内の圧力を１０．２ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは６１．９であった。これより、アゾ系顔料で赤色に着色されたポリエチレンはメタノールにより変色されることが分かった。変色後のポリマを目視にて確認したところ、ほぼ着色前のポリマと同様の色（白色）であった。よって、当該実施例においてはポリマが脱色されていることが分かった。
【００５５】
〔実施例１１〕
ポリエチレンとして赤色のポリエチレン、アルコールとしてエタノール（４．４ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を３２０℃に設定し、反応容器内の圧力を９．２ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは６２．１であった。これより、アゾ系顔料で赤色に着色されたポリエチレンはエタノールにより変色されることが分かった。変色後のポリマを目視にて確認したところ、ほぼ着色前のポリマと同様の色（白色）であった。よって、当該実施例においてはポリマが脱色されていることが分かった。
【００５６】
〔実施例１２〕
ポリエチレンとして赤色のポリエチレン、アルコールとしてｎ−プロパノール（５．８ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を３２０℃に設定し、反応容器内の圧力を８．６ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは６２．０であった。これより、アゾ系顔料で赤色に着色されたポリエチレンはｎ−プロパノールにより変色されることが分かった。変色後のポリマを目視にて確認したところ、ほぼ着色前のポリマと同様の色（白色）であった。よって、当該実施例においてはポリマが脱色されていることが分かった。
【００５７】
〔実施例１３〕
ポリエチレンとして黄色のポリエチレン、アルコールとしてメタノール（３．０ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を３２０℃に設定し、反応容器内の圧力を１０．１ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは７３．３であった。これより、アゾ系顔料で黄色に着色されたポリエチレンはメタノールにより変色されることが分かった。変色後のポリマを目視にて確認したところ、ほぼ着色前のポリマと同様の色（白色）であった。よって、当該実施例においてはポリマが脱色されていることが分かった。
【００５８】
〔実施例１４〕
ポリエチレンとして黄色のポリエチレン、アルコールとしてエタノール（４．４ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を３２０℃に設定し、反応容器内の圧力を９．３ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは７３．１であった。これより、アゾ系顔料で黄色に着色されたポリエチレンはエタノールにより変色されることが分かった。変色後のポリマを目視にて確認したところ、ほぼ着色前のポリマと同様の色（白色）であった。よって、当該実施例においてはポリマが脱色されていることが分かった。
【００５９】
〔実施例１５〕
ポリエチレンとして黄色のポリエチレン、アルコールとしてｎ−プロパノール（５．８ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を３２０℃に設定し、反応容器内の圧力を８．６ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは７３．３であった。これより、アゾ系顔料で黄色に着色されたポリエチレンはｎ−プロパノールにより変色されることが分かった。変色後のポリマを目視にて確認したところ、ほぼ着色前のポリマと同様の色（白色）であった。よって、当該実施例においてはポリマが脱色されていることが分かった。
【００６０】
〔実施例１６〕
ポリエチレンとして緑色のポリエチレン、アルコールとしてメタノール（３．０ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を３２０℃に設定し、反応容器内の圧力を１０．０ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは４１．５であった。これより、アゾ系顔料で緑色に着色されたポリエチレンはメタノールにより変色されることが分かった。
【００６１】
また、実施例１６では加熱後の生成物は青色を呈していた。これは、成分であるモノアゾエロー（７８）の発色が抑制され、シアニンブルー（２６６）とカーボンブラック（４１）による発色が残ったことによるものである。
【００６２】
〔実施例１７〕
ポリエチレンとして緑色のポリエチレン、アルコールとしてエタノール（４．４ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を３２０℃に設定し、反応容器内の圧力を９．３ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは４１．４であった。これより、アゾ系顔料で緑色に着色されたポリエチレンはエタノールにより変色されることが分かった。
【００６３】
また、実施例１７では加熱後の生成物は青色を呈していた。これは、成分であるモノアゾエロー（７８）の発色が抑制され、シアニンブルー（２６６）とカーボンブラック（４１）による発色が残ったことによるものである。
【００６４】
〔実施例１８〕
ポリエチレンとして緑色のポリエチレン、アルコールとしてｎ−プロパノール（５．８ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を３２０℃に設定し、反応容器内の圧力を８．５ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは４２．０であった。これより、アゾ系顔料で緑色に着色されたポリエチレンはｎ−プロパノールにより脱色されることが分かった。
【００６５】
また、実施例１８では加熱後の生成物は青色を呈していた。これは、変色顔料成分であるモノアゾエロー（７８）の発色が抑制され、シアニンブルー（２６６）とカーボンブラック（４１）による発色が残ったことによるものである。
【００６６】
実施例より２００℃以上のアルコールで、また圧力が１．０ＭＰａ以上で、アゾ顔料により赤、黄、緑に着色されたポリエチレンを変色又は脱色できることが分かった。また、緑についてはアゾ顔料以外の顔料成分であるシアニンブルー（２６６）とカーボンブラック（４１）が残留するため青色に変色している。
【００６７】
実施例１６〜１８のように、アゾ顔料を含む複数の顔料により着色されたポリマにおいて、アゾ顔料を分解して発色を抑制することにより、複数の色が混ざり合ったポリマを単色に統一してリサイクルを容易にすることができる。
【００６８】
次に比較例を説明する。比較例では、実施例と同様の実験を以下のとおりに行った。
【００６９】
〔比較例１〕
ポリエチレンとして赤色のポリエチレン、アルコールとしてメタノール（３．０ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を１７０℃に設定し、反応容器内の圧力を２．１ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは１３．５であった。これより、１７０℃においてはメタノールによる脱色効果は十分ではないことが分かった。
【００７０】
〔比較例２〕
ポリエチレンとして赤色のポリエチレン、アルコールとしてエタノール（４．４ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を１７０℃に設定し、反応容器内の圧力を１．６ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは１３．７であった。これより、１７０℃においてはエタノールによる脱色効果は十分ではないことが分かった。
【００７１】
〔比較例３〕
ポリエチレンとして赤色のポリエチレン、アルコールとしてｎ−プロパノール（５．８ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を１７０℃に設定し、反応容器内の圧力を０．７ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは１４．５であった。これより、１７０℃においてはｎ−プロパノールによる脱色効果は十分ではないことが分かった。
【００７２】
〔比較例４〕
ポリエチレンとして赤色のポリエチレン、溶媒として蒸留水（１．５ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を３２０℃に設定し、反応容器内の圧力を１１．２ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは２０．１であった。これより、蒸留水では赤色に着色したポリエチレンを十分に脱色できないことが分かった。
【００７３】
〔比較例５〕
ポリエチレンとして黄色のポリエチレン、溶媒として蒸留水（１．５ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を３２０℃に設定し、反応容器内の圧力を１１．３ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは２３．３であった。これより、蒸留水では黄色に着色したポリエチレンを十分に脱色できないことが分かった。
【００７４】
〔比較例６〕
ポリエチレンとして緑色のポリエチレン、溶媒として蒸留水（１．５ｇ）を用いて実験を行った。ソルトバスの温度を３２０℃に設定し、反応容器内の圧力を１１．２ＭＰａにしたところ、加熱前のポリエチレンと加熱後の生成物の色差ΔＥは１７．０であった。これより、蒸留水では緑色に着色したポリエチレンを十分に脱色できないことが分かった。
【００７５】
比較例１〜３より、１７０℃では、脱色効果が十分ではないことが分かった。実施例の結果から２００℃以上に加熱したアルコールを用いることで、効果的に変色又は脱色できることが分かった。
【００７６】
比較例４〜６より、３２０℃において蒸留水では脱色は十分に起こらないことから、実施例の変色又は脱色効果は単なる加熱によるものではなく、アルコールが変色又は脱色に作用していることが分かった。
【符号の説明】
【００７７】
１ ソルトバス
２ 反応容器
３ 圧力計
４ 減圧バルブ
５ アジテータ
６ ヒータ
７ 配管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機顔料により着色されたポリマを変色又は脱色するに際して、ポリマとアルコールを反応容器内に収容し、温度２００℃以上で、かつ反応器内を高圧に保ってポリマ中の有機顔料を分解して、変色又は脱色することを特徴とするポリマの変色又は脱色方法。
【請求項２】
反応容器内の圧力を１．０ＭＰａ以上に保ってポリマ中の有機顔料を変色又は脱色する請求項１記載のポリマの変色又は脱色方法。
【請求項３】
前記アルコールは、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｉ−ブタノール、ｎ−ペンタノール、ｉ−ペンタノールの１種もしくは２種以上の組み合わせて用いる請求項１又は２記載のポリマの変色又は脱色方法。
【請求項４】
前記有機顔料が、アゾ顔料である請求項１〜３のいずれかに記載のポリマの変色又は脱色方法。
【請求項５】
変色又は脱色に用いたアルコールを繰り返し用いる請求項１〜４のいずれかに記載のポリマの変色又は脱色方法。
【請求項１】
有機顔料により着色されたポリマを変色又は脱色するに際して、ポリマとアルコールを反応容器内に収容し、温度２００℃以上で、かつ反応器内を高圧に保ってポリマ中の有機顔料を分解して、変色又は脱色することを特徴とするポリマの変色又は脱色方法。
【請求項２】
反応容器内の圧力を１．０ＭＰａ以上に保ってポリマ中の有機顔料を変色又は脱色する請求項１記載のポリマの変色又は脱色方法。
【請求項３】
前記アルコールは、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｉ−ブタノール、ｎ−ペンタノール、ｉ−ペンタノールの１種もしくは２種以上の組み合わせて用いる請求項１又は２記載のポリマの変色又は脱色方法。
【請求項４】
前記有機顔料が、アゾ顔料である請求項１〜３のいずれかに記載のポリマの変色又は脱色方法。
【請求項５】
変色又は脱色に用いたアルコールを繰り返し用いる請求項１〜４のいずれかに記載のポリマの変色又は脱色方法。
【図１】
【公開番号】特開２０１０−２４１９２２（Ｐ２０１０−２４１９２２Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９０８６９（Ｐ２００９−９０８６９）
【出願日】平成２１年４月３日（２００９．４．３）
【出願人】（０００００５１２０）日立電線株式会社 (3,358)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月３日（２００９．４．３）
【出願人】（０００００５１２０）日立電線株式会社 (3,358)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]