专利名称：难燃性塑料的再生处理方法
技术领域：
本发明涉及在废弃的家电产品或信息设备等上使用的难燃性塑料的再生处理方法，更详细地讲，就是涉及难燃性塑料成形品的物质再循环。
背景技术：
电视机等家电产品或电脑、打印机、复印机等信息设备，由于产生热，从防火的观点出发，在这些设备的机壳、机体等部件上使用难燃性塑料。作为这些部件使用的难燃性塑料制成形品，在长期使用后，其表层部由于紫外线老化或热损耗等，原来塑料的物理性能显著下降。因此，成为将从废弃的产品回收的难燃性塑料制成形品作为树脂再度使用也就是物质再循环的较大障碍。
机壳等成形品的表层部不仅由于手垢和灰尘等而污损，还附着密封条等，或偶尔被喷漆，进行丝网印刷这样的印刷，因此即使再生使用使用过的成形品，也由于这些变成夹杂物，不能发现充分的物理性能。
于是，作为使用过的难燃性塑料成形品的处理方法，主要是焚烧处理，通过热分解进行油化处理，填筑处理，难燃性塑料作为难燃剂，多含有卤素系难燃剂等，因此焚烧处理，油化处理也存在环境上的问题。所以在日本特开平12-290424号专利公报中提出了这样的方法，使预先含有难燃剂的难燃性塑料与水或酒精进行加热接触，除去难燃剂，而将其变成再生树脂。另外，在日本特开平7-285128号专利公报中提出了这样的方法，即为了进行带涂膜的塑料成形品的再生，组合进行破碎处理和采用机械的、化学的和物理手段的涂膜去除处理，将其挤出变成再生树脂。然而，如果能够将使用过的难燃性塑料作为难燃性塑料进行再生是有好处的。
发明内容
本发明的课题是将从废弃的家电产品或信息设备等回收·筛选的使用过的难燃性塑料成形品变为再生难燃性塑料。
上述课题是通过将从废弃的家电产品或信息设备等回收·筛选的使用过的难燃性塑料成形品进行粉碎处理，对获得的粉碎物进行干式清洗处理，切去其表层部3～30重量％而实现的。
下面详细介绍本发明。
本发明中进行再生处理的难燃性塑料成形品(有时称难燃成形品)是通过手工分解或机械分解家电产品废弃物或信息设备废弃物等取出的难燃成形品。作为这样的难燃成形品可以举出例如电视机机壳、电脑机身、显示器框体、打印机框体和复印机框体等用难燃性塑料进行成形的框体，或该框体的一部分例如电视机的后盖等部件。
可以将从家电产品废弃物或信息设备废弃物中取出的塑料成形品分为难燃性塑料和非难燃性塑料，再按塑料品种和难燃性等级(V-0，V-2等)筛选难燃性塑料。较新的产品可以通过刻在塑料成形品上的记号判断树脂种类，该筛选也是不难的。对于厂家提供的信息或过去曾使用过，也可利用这些信息。
但是，不是这样的塑料成形品可以通过日本特开2000-292350号专利公报记载的热分解-光谱分析法或在该现有技术栏中记载的比重差筛选、IR反射光谱法等判别树脂种类、难燃剂的有无和种类等。尤其，在卤素类难燃剂的有无不明等，判断其有无，筛选含有卤素类难燃剂树脂部件和非含有树脂部件的情况下，优选荧光X线分析法。
按树脂种类和难燃等级回收·筛选的难燃成形品，即使附着密封条，或被喷漆，进行丝网印刷这样的印刷也无妨，但是阴极射线管、电子部件、配线、变压器、加热器等要彻底完全取出。
本发明的再生处理方法，对难燃性成形品进行破碎处理。破碎物的大小优选平均直径小于或等于20mm，从而不致使下一工序中表层部的切去难度增加。进一步优选平均直径在1～15mm，最好优选3～10mm。
这里，平均直径是指在难燃成形品是从机壳这样的成形品产生的板状体的情况下、平面的平均直径的意思。该破碎处理可以采用市场上销售的塑料破碎机。粉碎时产生微细的粉末，由于从表层部产生的较多，将不大于10筛号(メツシュ、每平方英寸孔眼数)的粉末分离为好。
接着，在前述破碎处理中得到的破碎物进行表面磨削处理，切去其表层部。通过该表面磨削处理，可以除去存在于从废弃物中回收的难燃性塑料成形品破碎物的表面的杂物或老化层等。切去表层部的方法优选干式清洗处理，即使粉碎物彼此有机会碰撞，运用将粉碎物的表层部磨耗·摩擦的原理。例如，可以举出通过用高压气体将粉碎物送入磨耗室，或者不使用高压气体将粉碎物送入高速旋转的磨耗室，通过粉碎物彼此的冲撞或与器壁接触产生的磨耗·摩擦，高效地削薄表层部的干式清洗处理。例如アイン·エンジニアリング公司制净化分离器(参照日本专利第2553807号、第2945809号、第3048283号)，或ハイモント公司的分离器(参照日本专利3279732号)，这些装置由于结构紧凑操作容易，作为干式清洗处理装置予以推荐。
这里，在前述专利第2553807号等中记载的装置是具备通过附加基于微振动的压缩冲击力使表面上形成树脂涂膜的树脂成形品的破碎物压碎，从而剥离树脂涂膜，并分离被剥离的涂膜的机构的装置。在前述专利3279732号记载的装置是具备将在表面形成清漆涂膜的树脂成形品的破碎物进行微粉碎，同时在应该粉碎的粒子上产生拉伸力和剪切力，从而使附着的清漆剥离，并分离被剥离的清漆粒子的机构。这些装置都是利用涂膜和树脂物理性能的不同有选择地分离涂膜的装置，然而发现通过采用这些装置可以有选择地分离涂膜之外的难燃性树脂的树脂表面层。这是考虑到表面层的老化较大，内层或破断面的物理性能不同，只要是利用此现象的装置，都可利用。
也可是取代高压气体，使用高压水的湿式处理，但是需要排水处理所以实用性较低。其他的不能说简便，例如给粉碎物以高振动使表层部强制剥离的方法，或者用溶剂处理使表层部化学溶解切除的方法等。这些方法，可以根据塑料的种类或再生品的用途等适宜选择。而且，干式清洗处理由于不使用热，可以实现节能处理。
在本发明中，只要切去破碎物的表层部，直到杂物或老化层完全不存在即可，但优选地切去处理前的粉碎物的3～30重量％，优选5～25重量％，最好在7～20重量％。如果小于3重量％，有可能残存杂物和老化层，如果超过30％，废弃物增加，降低了物资再循环效率。
而且，优选根据破碎物的厚度改变切去量，当平均厚度等于或大于2mm时，优选3～15重量％，当平均厚度小于2mm时，优选15～30重量％。作为切去的平均厚度可以切去0.1～1.0mm，优选0.2～0.6mm。
这里，表层部的切去率，在供表面磨削处理的破碎物的重量为A，于表面磨削处理后，用筛网分成20筛号时通过20筛号的粉末的量为B时，用B/A×100表示，该值优选为3～30重量％。此时，在提供的破碎物中，优选不含通过20筛号的粉末。在含有粉末的情况下，将其作为A及B，不含在计算中。
另外，切去的平均厚度，在提供表面磨削处理的破碎物的平均厚度为C，表面磨削处理后不通过20筛号的破碎物的平均厚度为D时，用C-D表示，该值可以是0.1～1.0mm。
这样，通过对破碎物进行表面磨削处理，即使作为表面部杂物，粘附尘土或灰尘等，或被喷漆，贴上胶带或密封带，粘附纸，被印刷，粘附粘接剂等种类，也完全没有问题，切去表面部，就能获得最佳的再生难燃性塑料。
通过该表面磨削处理，除了杂物和老化层，还除去涂膜或镀膜等层，另外在破碎处理中产生的破断面层等非老化层的一部分，变成粉末，但是选择表面磨削处理条件，使得这样的非老化层不占通过表面磨削处理产生的粉末的大半。
这样，在进行表面磨削处理的破碎难燃性塑料上有时残留因表面磨削产生的粉末，或附着因静电等导致的微粉(灰尘)。要除去这些微粉，使用风力清洗机进行将少量的微粉吹落的风力清洗处理，或采用不溶解处理塑料的水等的清洗机进行洗掉微粉的湿式清洗处理，从而可以获得更好的再生难燃性塑料。
这样，向获得的再生难燃性塑料，提供搅拌处理，进行再生颗粒化时，通过该搅拌处理，中和一些因表面老化层导致的质量下降。考虑到通过此再生颗粒化中和质量的下降，也可更加缓和前段所述的表面磨削条件。也就是，考虑到通过搅拌处理(再生颗粒化)中和表面老化层的质量下降，对于前段所述的表面磨削，以除去杂物为主眼，有时，也仅切去处理前的粉碎物的1～5重量％就完成。这样的再生难燃性塑料与未用的难燃性塑料有同水平的难燃性，机械特性比未用难燃性塑料略差。因此，用于机械强度要求水平低的情况下，可以将该再生难燃性塑料直接作为成形用原料进行再利用，将再生难燃性塑料与用在废弃的产品中一样，作为机壳等使用时，为了提高强度，可以配合使用同种或异种的未用的难燃性塑料(バ一ジン)。此时的再生难燃性塑料和再生难燃性塑料与同种或异种的未用难燃性塑料的优选配合比例是5～95∶95～5，进一步优选10～50∶90～50，再进一步优选20～40∶80～60的重量比。可以发现，通常将不大于再生难燃性塑料50重量％混入不小于未用难燃性塑料50重量％得到的再生难燃性塑料(也称变质再生难燃性塑料)，与100％未用的难燃性塑料具有同等程度的难燃性和机械特性。而且，将不同种的未用的难燃性塑料进行配合时，采用良好物理性能的组合，该组合是大家知道的。
再生难燃性塑料占变质再生难燃性塑料的混入率较大时，MFR(流动性)、IZ冲击强度和断裂伸长等物理性能较差，拉伸屈服强度、拉伸断裂强度、弯曲强度及弯曲弹性模量与混入率无关，与未用的难燃性塑料并列。
混入方法没有特别限制，可以举出例如将再生难燃性塑料粉末和未用的难燃性塑料粉末按规定比例混合，通过挤出机等将其加热熔融，再颗粒化的方法等等。仅使用再生难燃性塑料粉末的情况下也同样可以进行颗粒化。
本发明中难燃性塑料的基本树脂不设定特别的限制，可以举出例如HIPS、GPPS代表的聚乙烯，丙稀腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚树脂(ABS)、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯等，也可是这些的聚合物或混合物。尤其是苯乙烯类树脂HIPS、GPPS、AS、ABS、MBS作为在家电产品中使用的难燃性塑料的基础树脂多单独或混合使用，适合本发明的物资再循环。尤其是HIPS、GPPS。
另外，作为本发明的难燃性塑料的难燃剂没有设定特别的限制，将以碘化钙溴类难燃剂为代表的溴类难燃剂、被称为无碘化钙的磷类难燃剂、无氯类难燃剂或称之为无卤素类难燃剂的难燃剂掺和使用都可适用，也可将氢氧化无机物等无机类难燃剂等掺和使用。
本发明中得到的再生难燃性塑料(包括变质再生难燃性塑料)的难燃性具有UL标准中V-0或V-2所规定的难燃性为好。
具体实施例方式
实施例1～2，比较例1～2使用作为废弃物被回收的电视机30台进行试验，取下电视机后盖，仅选择在后盖的内侧刻有聚苯乙烯(PS)标记和V-O标记的，将确认是难燃标准的塑料粉碎成平均直径6mm(3～10mm超过全体的95wt％)，得到约20kg的难燃性塑料的粉碎物。对于聚苯乙烯(PS)，是HIPS，混入了一部分GPPS。
接着，将粉碎物好好进行干式混合后，按每个5kg细分成4份，通过アイン·エンジニアリング公司制干式清洗机(净化分离器)切去表层部。该装置具备在前述专利中记载的表层部切去机构，并且，具备自动地排出产生的粉末的机构。使表层部的剥取量(磨削率)根据搅拌(赋予微振动)时间的变化而改变。磨削率根据排出切屑量计算。而且，灰尘通过20筛号的过滤器。磨削率变为1重量％、5重量％、25重量％、35重量％，对得到的再生难燃性塑料的物理性能进行评价。评价结果如表1所示。
表1
从表1看出当表层部的剥取不充分时，难燃性恶化。当表层部的剥取过多时，再生树脂变少，反之由于变成废弃物的被剥取的表层部粉末较多，回收率降低。
实施例3与实施例1相同，将通过对电视机的后盖(HIPS、V-0)进行再生处理得到的再生难燃性塑料按再生物混入率0、5、10、30、50、75及100重量％混入同种未用的难燃性塑料(掺入HIPS、V-0、碘化钙溴类难燃剂)后，再颗粒化，调制出再生难燃性塑料。
对得到的再生难燃性塑料测量难燃性，都是V-0等级的。另外测量的拉伸屈服强度、拉伸断裂强度、弯曲强度、弯曲弹性模量、MFR，IZ冲击强度、断裂伸长的结果如表2所示。
物理性能试验条件为，拉伸试验ASTM D-790、试验条件3mm/min、弯曲试验ASTM D-638、试验条件5mm/min、以及Iz冲击强度ASTM D-256、试验条件壁厚6.4mm带切口。
表2
从表2看出，如果混入率达到50重量％，具有与未用的难燃性塑料几乎相同的机械特性。
实施例4、比较例3对于市场上销售的各难燃PS，进行Sunshine干湿光照耐光性试验，得到表3的结果。
表3
而且，sunshine干湿光照的试验条件是，碳超长碳上下各4根、碳黑板温度63±3℃、玻璃过滤器材质石英玻璃8张及雨有。
接着，将上述1000hr照射(以单面各照射1000hr，双面照射)拉伸试验样本粉碎成5mm以下(アンダ一)后，用アイン·エンジニアリング公司制干式清洗机切去表面部，将磨削率(产生的粉末量)变为1wt％和15wt％后，搅拌得到的再生粉末作成进行再次注塑成形的试验片，进行物理性能评价。结果表示在表4。而且，保持率是进行耐光性试验前的未用的难燃性塑料树脂的数值为100时的值。
表4
如上所述，磨削率是15wt％的树脂与未用的难燃性塑料材料的物理性能进行比较，不逊色。
处理难燃性塑料成形品废弃物，可以变成再生难燃性塑料。该再生难燃性塑料可以单独或与新鲜的难燃性塑料混合使用，可以再用于同样的用途。
权利要求
1.一种难燃性塑料的再生处理方法，其特征在于，将从包含难燃性塑料成形品的废弃物回收的难燃性塑料成形品进行破碎处理，并进行获得的破碎物的表面磨削处理，切去其表层部3～30重量％。
2.如权利要求1记载的难燃性塑料的再生处理方法，其特征在于，通过破碎物的表面磨削处理，切去其表层部的0.1～1.0mm。
3.如权利要求1记载的难燃性塑料的再生处理方法，其特征在于，表面磨削处理是使粉碎物彼此以及/或者粉碎物与器壁撞击，切去表层部的干式清洗处理。
4.一种难燃性塑料的再生处理方法，其特征在于，将从包含难燃性塑料成形品的废弃物回收的难燃性塑料成形品进行破碎处理，并进行获得的破碎物的表面磨削处理，切去其表层部3～30重量％，然后被搅拌，再生颗粒化。
5.一种再生难燃性塑料的制造方法，其特征在于，将从包含难燃性塑料成形品的废弃物回收的难燃性塑料成形品进行破碎处理，并进行获得的破碎物的表面磨削处理，切去其表层部3～30重量％。
6.一种通过权利要求5记载的再生难燃性塑料的制造方法得到的再生难燃性塑料。
7.一种权利要求6记载的再生难燃性塑料和将该再生难燃性塑料与同种或异种的未使用难燃性塑料以5～95∶95～5的重量比混合的再生难燃性塑料。
8.再生难燃性塑料是含有难燃剂的HIPS或GPPS的如权利要求6记载的再生难燃性塑料。
9.以UL标准维持V-0或V-2等级的如权利要求6或7记载的再生难燃性塑料。
全文摘要
本发明涉及对在废弃的电视机壳体等上使用的难燃性塑料成形品进行处理，作为再生难燃性塑料再使用的方法。本发明的难燃性塑料的再生处理方法是将从包含难燃性塑料成形品的废弃物回收的难燃性塑料成形品进行破碎处理，并对获得的破碎物进行表面磨削处理，切去其表层部3～30重量％。表面磨削处理可以采用使粉碎物彼此以及/或者使粉碎物与器壁撞击，切去表层部的干式清洗处理。此方法获得的再生难燃性塑料可以单独使用或者将该再生难燃性塑料与同种或不同种的未用的难燃性塑料以5～95∶95～5的重量比混合使用，按UL标准满足V－0或V－2等级。
文档编号B29B17/04GK1549765SQ0281719
公开日2004年11月24日 申请日期2002年9月2日 优先权日2001年9月3日
发明者宫永俊明, 山田胜弘, 茂木卓治, 弘, 治 申请人:新日铁化学株式会社