[发明专利]交联聚合物的循环再生的方法

说明书

技术领域

本发明涉及交联聚合物的循环再生的方法，该方法对由于不具有热塑性而难以进行材料的循环再生而被大量填埋遗弃的交联聚合物进行热塑化，从而可以进行循环再生。 

背景技术

具有连续的C-C键的聚合物，作为以聚烯烃系聚合物为代表的电线、电缆的披覆材料、连接部材料、热水供应管材料、蓄热材料而广泛应用。这样的材料的成形加工性与含有交联结构的C-C键的分支的程度密切相关。 

特别是，由于具有三维网状结构，交联聚合物不能通过热来熔融，难以对其废料进行成形加工而再生。因此，由于再利用困难，目前的状况是使用后的材料几乎都被填埋或焚烧处理。 

另一方面，由于全世界的环境保护意识的提高，由于资源枯竭的问题，对于交联聚合物，也在开展以循环再生为目的的研究。其中之一是，将交联聚合物微粉化，作为燃烧效率良好的微粉燃料来回收，作为燃料来再利用。 

另一研究是，将微粉化的交联聚合物加热至高温，通过热分解而成为油，作为燃料来回收(专利文献1)。 

此外，还有研究将微粉化的交联聚合物与不交联的树脂相混合，使得可以熔融，通过挤压成形来获得制品的方法。 

最近提出利用超临界水或亚临界水将交联的聚合物分解的方法(专利文献2、3)。 

但是，上述的方法中将聚合物热分解的情形中，分子量显著降低，分解反应几乎都进行到分解为低分子量的蜡、油，难以进行返回到交联前本来的聚合物的材料循环再生。 

另一方面，作为选择性切断交联的方法，可以例举有利用化学键的键能的差仅切断键能小的硫键从而将硫交联聚合物热塑化的方法，或者利用超临界醇 中的化学反应仅切断硅氧烷键从而使硅烷交联聚合物热塑化的方法等。 

但是，这些方法都是利用形成交联的硫键或硅氧烷键部分与形成聚合物主链部分的化学结构的不同来对交联聚合物进行热塑化的方法，例如通过过氧化物交联、电子束交联的方法而交联的交联聚合物，是由与大部分聚合物的主链中含有的化学键相同的C-C键进行交联。 

因此，由于交联部分与聚合物的主链的化学键相同，由上述方法对交联进行优先切断而形成热塑性聚合物的循环再生是困难的。 

专利文献1：特开平10-160149号公报 

专利文献2：特开平6-279762号公报 

专利文献3：特开平10-24274号公报 

专利文献4：特开2002-212334号公报 

发明内容

发明要解决的问题 

如专利文献4所示，本发明人曾提出在超临界二氧化碳中，通过氮氧化物对废弃聚合物进行的氧化分解反应对废弃聚合物等实施中分子化或小分子化的方法。 

该方法中，如果将交联聚合物热塑化，由于生成物的分子量大幅降低，作为高分子材料的用途受到局限，难以循环再生。 

所以，交联聚合物中，由于交联部分和聚合物的主链的化学键能差小，在上述方法中，难以将交联优先切断而形成热塑化聚合物来循环再生。 

此外，为了获得更复杂且满足高要求特性的成形体，有必要选择性地切断C-C键的分支点，来提高以往难以加工的聚合物的加工性。 

本发明就是鉴于上述的情况，提供一种交联聚合物的循环再生的方法，使得以往难以循环再生而被大量填埋或者焚烧处理的交联聚合物可以通过热塑化来循环再生，而且，通过优先分解C-C键的分支点，优先切断交联部分，在维持不损失交联前的聚合物的高分子量成分的同时，使得交联聚合物热塑化，从而可以进行材料的循环再生。 

解决问题的方法 

为了实现上述目的，本发明1是交联聚合物的循环再生方法，其特征为，将交联聚合物在超临界二氧化碳中，通过氮氧化物引起的氧化分解反应来切断C-C键进行循环再生时，保持反应温度在100℃以下，保持10小时以上，优先氧化交联聚合物的形成交联键的C-C键的分支点从而将其切断。 

本发明2是根据本发明1的交联聚合物的循环再生方法，其特征为，交联聚合物是由过氧化物交联、电子束交联、硅烷水交联进行交联的含有叔碳和季碳的聚烯烃或乙烯共聚物。 

本发明3是交联聚合物的循环再生方法，其特征为，在将交联聚合物装入反应容器内后，以二氧化碳置换反应容器内的空气，之后向反应容器内通入氮氧化物和二氧化碳，保持反应容器内为二氧化碳的超临界压力以上，同时保持反应容器内约为85℃以下、保持10小时以上，优先氧化形成交联键的C-C键的分支点从而将其切断。