(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエチレンテレフタレート製の廃棄成形物をリサイクルすることにより得られる再生樹脂と、ポリエチレンテレフタレート製の廃棄成形物をリサイクルすることにより得られる繊維状の再生繊維と、ガラス繊維強化プラスチック製の廃棄成形物を粉砕することにより得られる粉末状の再生粉末とからなることを特徴とする成形材料。
【請求項２】
前記再生粉末は、１０（％重量）〜５０（％重量）であることを特徴とする請求項１に記載の成形材料。
【請求項３】
ポリエチレンテレフタレート製の廃棄成形物をリサイクルすることにより得られる再生樹脂と、ポリエチレンテレフタレート製の廃棄成形物をリサイクルすることにより得られる繊維状の再生繊維と、ガラス繊維強化プラスチック製の廃棄成形物を粉砕することにより得られる粉末状の再生粉末とからなる成形材料を用い、成形型を用いて所定の形状に成形してなることを特徴とする成形物。
【請求項４】
前記再生粉末は、１０（％重量）〜５０（％重量）であることを特徴とする請求項３に記載の成形物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形材料及び成形物に関し、特に、樹脂製の廃棄成形物をリサイクルすることにより得られる樹脂成形材料及びその樹脂成形材料を用いて成形される樹脂成形物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂成形材料には多くの種類があり、例えば、ガラス繊維強化プラスチック（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ、以下、「ＦＲＰ」という。）は、熱可塑性樹脂にガラス繊維を混入した成形材料であって、引張強さ、剛性、衝撃強さ等の機械的強度が高く、耐熱性、熱変形温度が高く、熱膨張率が低く、成形収縮率が少なく、成形性に優れる等の特性を有していることから、各種の精密機械部品、耐熱部品、電気部品等の成形材料として使用されている。
【０００３】
そして、このような特性を有するＦＲＰを成形材料として用い、所望の形状のＦＲＰ製の成形物を成形するには、成形物の形状に応じて積層成形法、プレス成形法等の成形法を用い、例えば、積層法のうちのハンドレイアップ法を用いる場合には、以下の▲１▼〜▲６▼の手順に従う。
【０００４】
▲１▼成形型に離型材を塗布する（工程１）。
▲２▼不飽和ポリエステル樹脂材に充填材を混入し、ゲルコート層用の樹脂を得るとともに、このゲルコート層用の樹脂に硬化材を混入して混合樹脂材とし、この混合樹脂材を成形型に塗布する（工程２）。
▲３▼ゲルコート層が硬化した後に、再度、ゲルコート層の上部に混合樹脂材を塗布し、この上部にガラスマットにバック樹脂を含浸させたものを積層する（工程３）。
▲４▼工程３における樹脂が硬化する最中、又は硬化後に、成形型の表裏を合わせ接着するときに、チョップを合わせ際に塗り付けて裏側から積層する（工程４）。
▲５▼工程４による樹脂が硬化した後、製品を成形型から脱型し、合わせ目のバリを削り落として、サンドペーパー等で面取りする（工程５）。
▲６▼樹脂成形物外面をサンドペーパー等で削り、樹脂成形物表面の剥離材を削り落とす（工程６）。
そして、この後、完成品にするための各種の工程を経ることにより、所望の形状のＦＲＰ製の成形物を得ることができるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような工程を経て成形されるＦＲＰ製の成形物にあっては、流行に左右され易く、ライフサイクルが短く、短期間で廃棄処分されるものが多く、しかも、上述したような特性（機械的強度、耐熱性等に優れる等の特性）を有しているため、廃棄処理に特別な設備が必要となり、設備費が高く付き、設備の保守管理にも多大な労力と時間と費用がかかり、廃棄処理コストが高く付く。さらに、廃棄処理の際に有害物質が発生し、自然環境を破壊する虞がある。
【０００６】
本発明は、上記のような従来のもののもつ問題を解決したものであって、ＦＲＰ製の成形物等のように、廃棄処理に多大な労力と時間と費用がかかる成形物を廃棄処理することなくリサイクル処理して有効に利用し、これにより廃棄処理に要していた労力と時間と費用を削減するとともに、有害物質の発生を抑制して自然環境を保護することができる、成形材料及び成形物を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による成形材料は、上記の課題を解決するために、ポリエチレンテレフタレート製の廃棄成形物をリサイクルすることにより得られる再生樹脂と、ポリエチレンテレフタレート製の廃棄成形物をリサイクルすることにより得られる繊維状の再生繊維と、ガラス繊維強化プラスチック製の廃棄成形物を粉砕することにより得られる粉末状の再生粉末とからなる手段を採用したものである。また、前記再生粉末は、１０（％重量）〜５０（％重量）である手段を採用したものである。
また、本発明による成形物は、上記の課題を解決するために、ポリエチレンテレフタレート製の廃棄成形物をリサイクルすることにより得られる再生樹脂と、ポリエチレンテレフタレート製の廃棄成形物をリサイクルすることにより得られる繊維状の再生繊維と、ガラス繊維強化プラスチック製の廃棄成形物を粉砕することにより得られる粉末状の再生粉末とからなる成形材料を用い、成形型を用いて所定の形状に成形してなる手段を採用したものである。さらに、前記再生粉末は、１０（％重量）〜５０（％重量）である手段を採用したものである。
【０００８】
【作用】
本発明による成形材料は、上記のような手段を採用したことにより、ポリエチレンテレフタレート製の廃棄成形物をリサイクルすることにより得られる再生樹脂と、ポリエチレンテレフタレート製の廃棄成形物をリサイクルすることにより得られる繊維状の再生繊維と、ガラス繊維強化プラスチック製の廃棄成形物を粉砕することにより得られる粉末状の再生粉末とを混合することにより、成形材料が構成されることになる。
また、本発明による成形物は、上記のような手段を採用したことにより、ポリエチレンテレフタレート製の廃棄成形物をリサイクルすることにより得られる再生樹脂と、ポリエチレンテレフタレート製の廃棄成形物をリサイクルすることにより得られる繊維状の再生繊維と、ガラス繊維強化プラスチック製の廃棄成形物を粉砕することにより得られる粉末状の再生粉末とを混合して成形材料を構成し、この成形材料を用いて成形型により所望の形状の成形物に成形されることになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明による成形材料は、ポリエチレンテレフタレート製の廃棄成形物をリサイクルすることにより得られる再生樹脂（以下、「Ｒ−ＵＰ樹脂」という。）と、ポリエチレンテレフタレート製の廃棄成形物をリサイクルすることにより得られる繊維状の再生繊維（以下、「Ｒ−ＰＥＴ繊維」という。）と、ガラス繊維強化プラスチック製の廃棄成形物を粉砕することにより得られる粉末状の再生粉末（以下、「ＦＲＰ再生粉末」という。）とを混合して構成したものである。
【００１０】
ここで、ＦＲＰ再生粉末は、以下のようにして得ることができる。すなわち、廃棄されたＦＲＰ製の成形物（浴槽、各種のタンク、小型船舶、プレハブ、保護板等）を前処理機によって潰し、その中から残渣を除き、磁選機で磁性物を除去した後、一軸粉砕機によって粉砕し、その粉砕材を中間ホッパに貯蔵する。そして、中間ホッパから取り出した粉砕材を微粉砕機によって粉砕して微粉化し、フィルターサイクロンを通した後に、振動ふるい機にかけて重量による選別をする。このようにして、複数種のＦＲＰ再生粉末を得ることができるものである。
【００１１】
そして、上記のようなＲ−ＵＰ樹脂とＲ−ＰＥＴ繊維とＦＲＰ再生粉末とからなる成形材料を用いて本発明による成形物を成形するには、成形物の形状に応じた適宜の成形法を用いる。例えば、図１に示すように、成形物がカップ状をなすものである場合には、積層法のうちのハンドレイアップ法が有効である。ハンドレイアップ法による手順を以下の▲１▼〜▲６▼に示す。
【００１２】
▲１▼  図１に示すように、作業台１の上部に所望の形状に形成した成形型２を載置し、成形型２の表面に離型材を塗布して離型材処理層３を形成する（工程１）。
【００１３】
▲２▼  ゲルコート層４を形成する（工程２）。Ｒ−ＵＰ樹脂５０〜６０（％重量）を成形材料とし、この成形材料にＦＲＰ再生粉末を充填材として３０〜３５％、好ましくは３３％程度混入し、これに硬化材を所定量混入して混合樹脂材を構成する。そして、この混合樹脂材を離型材処理層３の表面に塗布し、ゲルコート層４を形成する。
【００１４】
▲３▼  ゲルコート層４が硬化した後に、そのゲルコート層４の表面に、再度、混合樹脂材を塗布し、その上部にＲ−ＰＥＴ繊維をクロスさせてなるクロス繊維５（以下、「クロス繊維」という。）を積層する。具体的には、混合樹脂材の上部にクロス繊維５を位置し、クロス繊維５にバケツ６からバック樹脂を供給し、ローラー７等を用いて含浸させる（工程３）。
ここで用いるバック樹脂は、Ｒ−ＵＰ樹脂にＦＲＰ再生粉末を８〜１２（％重量）、好ましくは１０（％重量）程度混入することにより得られる混合樹脂材である。
【００１５】
▲４▼  クロス繊維５に含浸させたバック樹脂が硬化する最中、又は硬化後に、成形型２の表裏を合わせて接着するときに、チョップを合わせ際に塗り付けて裏打ちする（工程４）。
ここで、チョップは、Ｒ−ＵＰ樹脂にＦＲＰ再生粉末を３５〜４０％、好ましくは３７％程度混入することにより得られる混合樹脂材である。
【００１６】
▲５▼  チョップが硬化した後、成形物を成形型２から脱型し、合わせ目のバリを削り落とし、サンドペーパー等で面取りする（工程５）。
【００１７】
▲６▼  成形物の外面をサンドペーパー等で削り、成形物の表面の離型材を削り落とす（工程６）。
そして、完成品にするための各種の工程を経ることにより、所望の形状の樹脂製の成形物を得ることができるものである。
【００１８】
上記のような工程を経て成形したこの実施の形態による成形物の強度と、ＦＲＰ再生粉末を混入していない混合樹脂材で成形した従来の成形物の強度とを比較するために試験を行った。その試験結果を以下に示す。この試験は、埼玉県工業技術センターに依頼し、「硬質プラスチックのアイゾット衝撃試験方法」により行ったものである。
【００１９】
「アイゾット衝撃試験」は、アイゾット衝撃試験機を用いて、試験片の一端を切り欠部で固定し、試験片の他端を切り欠き部から２２ｍｍ隔てている位置で、切り欠き部と同じ側の試験片の面をハンマで打撃して１回の打撃で破断し、衝撃値を測定する試験である。この衝撃試験は、衝撃曲げ試験の一種であり、１回の打撃によって破断させるに要するエネルギーを測定し、その硬質プラスチックの耐衝撃性、もろさ、または粘り強さなどの知見を得ようとするものである。
【００２０】
埼玉県工業技術センターからの試験成績書によれば、ＦＲＰ再生粉末を混入したこの実施の形態による成形物のアイゾット衝撃値と、従来の成形物のアイゾット衝撃値とは、ほぼ同等の強度であることが分かった。
【００２１】
上記のように構成したこの実施の形態による成形物にあっては、ゲルコート層用として、Ｒ−ＵＰ樹脂にＦＲＰ再生粉末を所定量混合した混合樹脂材を使用し、チョップ用として、Ｒ−ＵＰ樹脂にＦＲＰ再生粉末を所定量混合した混合樹脂材を使用し、それらを成形材料として使用しているので、充填材として使用してきたタルク、エロジール、カープレックス、炭酸カルシウム等の使用量を大幅に減らすことができ、また新たな充填材を使用する必要がないので、小資源化が可能となる。
【００２２】
また、廃棄されたＦＲＰ製の成形物を再利用しているため、廃棄のための特別な廃棄物処理施設を必要とせず、施設建設費用や施設運営費用、保守管理費用が不要になる。また、廃棄物処理施設の運転に必要なエネルギーが不要になり、省エネルギー化が図れる。
【００２３】
さらに、ゲルコート層にＦＲＰ再生粉末を利用しているので、表面が荒れた状態となって塗装し易くなり、従って、いままで必要であったサンディング（研磨）の手間が不要になり、省エネルギー化がさらに図れる。
【００２４】
さらに、成形物自体及び成形物の成形時に発生するＦＲＰ屑、バリ、余剰分の樹脂を全て再び再生粉末として使用することができるので、従来、ゴミとして廃棄処理していた廃棄物を捨てずに済むことになり、資源の無駄使いを防ぐことができることになる。
【００２５】
さらに、ＦＲＰ再生粉末がゲルコート層のＲ−ＵＰ樹脂にとって代わるため、Ｒ−ＵＰ樹脂の量を１０〜５０％節約できることになる。
【００２６】
さらに、充填材は非常に少ない量であるため、ＦＲＰ再生粉末を使用することにより充填材を大幅に減らすことができる。
さらに、ＦＲＰ再生粉末を使用して成形した成形物は、ＦＲＰ再生粉末を使用していない従来の成形物とほぼ同等の強度を有することになる。
【００２７】
なお、前記の説明においては、ハンドレイアップ法を使用して成形物を成形したが、これに限定されることなく、他の成形法を使用して成形物を成形しても良い。例えば、ハンドレイアップ法を除いた積層成形法（レジンインジェクション法、スプレイアップ法、各種パック法）、プレス成形法（ウエット法（マットメタルマッチドダイ法、プリフォームメタルマッチドダイ法、コールドプレス法）、ドライ法（ＢＭＣ法、ＳＭＣ法））、それら二つの成形法に分類されない他の成形法（フィラメントワインディング法、連続パネル成形法、引抜成形法、回転成形法）である。
【００２８】
＜実施例＞
以下に、本発明による成形材料を使用して成形した本発明による成形物と、従来の成形材料を使用して成形した成形物とを比較して説明する。
表１は、従来の成形物を作る際に必要な成形材料と、本発明の成形物を作る際に必要な成形材料とを比較して示したものである。
【００２９】
【表１】
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表１において、従来の成形物に使用する成形材料では、ゲルコートは、不飽和ポリエステル樹脂と、タルク、エロジール（登録商標）、カープレックス（登録商標）、炭酸カルシウム等の充填物からなる材料を６６０ｇ必要としているが、本発明の成形物に使用する成形材料では、ゲルコートは、Ｒ−ＵＰ樹脂が５００ｇ、ＦＲＰ再生粉末が１６０ｇで合計６６０ｇである。この配合率は３２（％重量）である。
【００３０】
また、従来の成形物に使用する成形材料では、バック樹脂は、ポリエステル樹脂に充填物を入れた材料を１１９０ｇ必要としているが、本発明の成形物に使用する成形材料では、Ｒ−ＵＰ樹脂が９１０ｇ、ＦＲＰ再生粉末が２８０ｇで合計１１９０ｇである。この配合率は、３０（％重量）である。なお、クロス繊維は、従来も本発明も２５０ｇである。
【００３１】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明による成形材料及び成形物によれば、ポリエチレンテレフタレート製の廃棄成形物をリサイクルすることにより得られる再生樹脂と、ポリエチレンテレフタレート製の廃棄成形物をリサイクルすることにより得られる繊維状の再生繊維と、ガラス繊維強化プラスチック製の廃棄成形物を粉砕することにより得られる粉末状の再生粉末とを混合して成形材料とし、この成形材料を用いて成形型により所望の形状の成形物を成形することができるので、従来、充填材として使用していたタルク、エロジール、カープレックス、炭酸カルシウム等の使用量を大幅に減らすことができ、省資源化を図ることができることになる。
また、ガラス繊維強化プラスチック製の廃棄成形物を再利用できるので、ガラス繊維強化プラスチック製の廃棄成形物を廃棄するための特別な廃棄物処理施設が不要となり、施設を建設するための費用、施設を運営するための費用、保守管理のための費用等が不要になる。また、廃棄物処理施設の運転に必要なエネルギーも不要となり、小資源化を図ることもできることになる。
さらに、有害物質の発生を抑制することができるので、自然環境を保護することもできることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一実施の形態の成形材料を使用して成形した本発明による一実施の形態の成形物を示した説明図である。
【符号の説明】
１……作業台
２……成形型
３……離型材処理層
４……ゲルコート層
５……クロス繊維
６……バケツ
７……ローラー
【図１】
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