(57)【要約】    【課題】  廃ＦＲＰより分離・回収したガラス繊維を原料として特に用いて、ＦＲＴＰ用の材料であるミルドファイバーとその製造方法を提供すること。    【解決手段】  廃ＦＲＰ１をガラス繊維化工程Ｓ１０に供して、ガラス繊維素材１０を得る。ガラス繊維化工程Ｓ１０はさらにいくつかの工程からなる。すなわち、切断処理工程、常圧下での溶解処理工程、分離・回収処理工程、洗浄処理工程、そして乾燥処理工程である。ガラス繊維化工程Ｓ１０を経て得られたガラス繊維素材１０は、ミルドファイバー化工程Ｓ２０にて粉砕処理され、所定繊維長のミルドファイバー２０が得られる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）の常圧下での溶解処理により得られたガラス繊維が粉砕処理されてなるミルドファイバー。
【請求項２】
ガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）の常圧下での溶解処理により得られたガラス繊維が粉砕処理されてなるミルドファイバーであって、繊維長１００μｍ以上３００μｍ以下範囲のものの構成比率が６０％以上である、ミルドファイバー。
【請求項３】
前記ガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）が廃ＦＲＰであることを特徴とする、請求項１または２に記載のミルドファイバー。
【請求項４】
ガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）を常圧下で溶解処理してガラス繊維を得るガラス繊維化工程と、該ガラス繊維を粉砕処理して所定繊維長のミルドファイバーを得るミルドファイバー化工程とからなる、ミルドファイバー製造方法。
【請求項５】
前記ミルドファイバー化工程により繊維長１００μｍ以上３００μｍ以下範囲のミルドファイバーが６０％以上の構成比率で得られることを特徴とする、請求項４に記載のミルドファイバー製造方法。
【請求項６】
前記ミルドファイバー化工程では前記ガラス繊維がグラインダーにより磨り潰されつつ粉砕されることを特徴とする、請求項４または５に記載のミルドファイバー製造方法。
【請求項７】
前記ガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）が廃ＦＲＰであることを特徴とする、請求項４ないし６のいずれかに記載のミルドファイバー製造方法。
【請求項８】
熱可塑性樹脂を請求項１ないし３のいずれかに記載のミルドファイバーで強化した、ガラス繊維強化熱可塑性プラスチック（ＦＲＴＰ）。
【請求項９】
熱可塑性樹脂を請求項１ないし３のいずれかに記載のミルドファイバーで強化した、オートグラフを用いＪＩＳ  Ｋ  ７１１３に準じた引張試験による引張強度が強化前の熱可塑性樹脂の１．５倍以上である、ガラス繊維強化熱可塑性プラスチック（ＦＲＴＰ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はミルドファイバー、その製造方法およびＦＲＴＰに係り、特に、廃ＦＲＰより回収したガラス繊維を用いたミルドファイバーとその製造方法、およびＦＲＴＰに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス繊維強化プラスチック（Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃ、以下「ＦＲＰ」という。）は、住宅機材、建設資材、浄化槽、工業材料、舟艇・船舶等に用いられており、出荷量は、平成１６年においてそれぞれ９１，０００トン、６１，７００トン、４７，９００トン、３９，４００トン、１０，８００トン等の総計３４２，４００トンとなっている。一方、廃ＦＲＰの排出量は、ＦＲＰ協会の試算によると、平成１７年度で約４５０，０００トン（住宅機材２０４，０００トン、建設資材３９，０００トン、舟艇・船舶３３，０００トン等）と見込まれている。
【０００３】
ＦＲＰは、高強度で耐環境性に優れ、かつ大型の機材に適し、また成形に高価な金型等が不要であるために生産性が高い等の特徴を有する材料であるが、その大部分はリサイクルされずに、単純焼却や埋立て処分されているのが現状である。しかし、単純焼却処理の場合、ダイオキシン類の発生や高カロリーによる焼却炉への負担があり、また埋め立て処分の場合は、ＦＲＰが嵩高な体積を有するとともに耐久性があるために地中で腐敗せず、環境への負荷が大きい等の問題がある。また他の方法として、マテリアルリサイクルが検討されているものの、コスト上の問題で普及していない。
【０００４】
このような状況の中で、廃ＦＲＰを低コストでリサイクルすることを目的として、常圧下でＦＲＰを溶解処理し、不飽和ポリエステル樹脂分解物およびガラス繊維を分離・回収する常圧溶解法が開発された（非特許文献１）。この方法の設備面の特徴は、常圧下で処理できるため耐圧容器が不要であること、予備加工も不要なため破砕・粉砕の装置も不要であること等であり、そのため設備費用の削減による低コスト化が可能と考えられる。また物性面では、粉砕を必要としないために、ガラス繊維を不織布化や粉砕加工可能な繊維長で得ることが可能であること、２００℃以下の処理温度であるためガラス繊維が劣化しないこと等である。
【０００５】
また本願発明者らは、常圧溶解法で処理した廃ＦＲＰに関する研究において、廃ＦＲＰから回収したガラス繊維を原料としてリサイクルガラス不織布を作製し、それを用いてＦＲＰ化したところ、従来品と比較して曲げ強度が７０％程度のＦＲＰを得ることに成功している（非特許文献２）。また、同リサイクルガラス繊維不織布を用いたＦＲＰによる防雪柵試作の研究も報告されている（非特許文献３）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】柴田勝司：常圧溶解法による熱硬化性樹脂複合材料のリサイクル技術，日本接着学会誌，vol.44，no.4，p25（2006）
【非特許文献２】廣瀬  孝，市川友博，齋藤一志，小笠原大二，對馬弘海，柴田勝司：ＦＲＰ廃船から回収したガラス繊維とホタテ貝殻を原料としたＦＲＰの開発，廃棄物学会研究発表会講演論文集，Vol.17，pp.541-543（2006）
【非特許文献３】岩崎洋一，齋藤一志，小笠原大二，市川友博，對馬弘海，柴田勝司：リサイクルＦＲＰの防雪柵への応用，第３回  ＦＲＰ複合構造・橋梁に関するシンポジウム 論文報告集，pp.155-160（2009）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
さて、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂をガラス繊維で強化した材料は主にＦＲＰと総称されるのに対して、熱可塑性樹脂をガラス繊維で強化した材料はガラス繊維強化熱可塑性プラスチック（Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｔｈｅｒｍｏ  Ｐｌａｓｔｉｃ、以下「ＦＲＴＰ」という。）と称されている。  廃ＦＲＰ由来ガラス繊維の利用法としては、ＦＲＰやＦＲＴＰ用の材料が考えられる。このうちＦＲＰへの利用については、上述非特許文献２、３の研究例がある。
【０００８】
しかし一方ＦＲＴＰ用ガラス繊維については、ミルドファイバーやチョップドストランド等として、自動車・電機・光学機械・ＩＴ関連向けに旺盛な需要があり、国内において１７０，０００トンの市場規模となっているにも関わらず、常圧溶解法で得られたガラス繊維をそれらの用途へ展開することについては、これまで研究、開発されていない。
【０００９】
そこで本発明が解決しようとする課題は、かかる従来技術の状況を踏まえ、有効なリサイクル方法が求められている廃ＦＲＰより分離・回収したガラス繊維を原料として特に用いて、ＦＲＴＰ用の材料であるミルドファイバーとその製造方法を提供すること、およびかかるミルドファイバーを用いたＦＲＴＰを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願発明者は、廃ＦＲＰより分離・回収したガラス繊維を用いたミルドファイバーの調製方法の検討およびその物性評価、さらにミルドファイバーを熱可塑性樹脂である廃ペットボトルに複合した材料の評価を経て、上述課題を充分解決できることを確信し、本発明の完成に至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明、もしくは少なくとも開示される発明は、以下の通りである。
【００１１】
〔１〕  ガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）の常圧下での溶解処理により得られたガラス繊維が粉砕処理されてなるミルドファイバー。
〔２〕  ガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）の常圧下での溶解処理により得られたガラス繊維が粉砕処理されてなるミルドファイバーであって、繊維長１００μｍ以上３００μｍ以下範囲のものの構成比率が６０％以上である、ミルドファイバー。
〔３〕  前記ガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）が廃ＦＲＰであることを特徴とする、〔１〕または〔２〕に記載のミルドファイバー。
〔４〕  ガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）を常圧下で溶解処理してガラス繊維を得るガラス繊維化工程と、該ガラス繊維を粉砕処理して所定繊維長のミルドファイバーを得るミルドファイバー化工程とからなる、ミルドファイバー製造方法。
〔５〕  前記ミルドファイバー化工程により繊維長１００μｍ以上３００μｍ以下範囲のミルドファイバーが６０％以上の構成比率で得られることを特徴とする、〔４〕に記載のミルドファイバー製造方法。
〔６〕  前記ミルドファイバー化工程では前記ガラス繊維がグラインダーにより磨り潰されつつ粉砕されることを特徴とする、〔４〕または〔５〕に記載のミルドファイバー製造方法。
〔７〕  前記ガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）が廃ＦＲＰであることを特徴とする、〔４〕ないし〔６〕のいずれかに記載のミルドファイバー製造方法。
〔８〕  熱可塑性樹脂を〔１〕ないし〔３〕のいずれかに記載のミルドファイバーで強化した、ガラス繊維強化熱可塑性プラスチック（ＦＲＴＰ）。
〔９〕  熱可塑性樹脂を〔１〕ないし〔３〕のいずれかに記載のミルドファイバーで強化した、オートグラフを用いＪＩＳ  Ｋ  ７１１３に準じた引張試験による引張強度が強化前の熱可塑性樹脂の１．５倍以上である、ガラス繊維強化熱可塑性プラスチック（ＦＲＴＰ）。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のミルドファイバーとその製造方法等は上述のように構成されるため、これによれば、特に廃ＦＲＰより分離・回収したガラス繊維を原料として用いて、ＦＲＴＰ用の材料であるミルドファイバーを得ることができ、さらにこれを、ＦＲＴＰの製造原料として問題なく使用することができる。本発明のミルドファイバー製造方法によれば、１００〜３００μｍの構成比率を６０％超とすることができ、従来市場で提供されている製品よりも高い構成比率のミルドファイバーをを得ることができる。
【００１３】
また、本発明のミルドファイバーを廃ペットボトル（以下「廃ＰＥＴ」という。）と複合させて得たＦＲＴＰ成形品は良好な結晶化がなされたものとなり、従来の市販品を用いたＦＲＴＰよりも結晶化を促進させることができる。さらに、引張強度および白色度も従来の市販品を用いたＦＲＴＰよりも高いものを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ｐ】本発明ミルドファイバー製造用のガラス繊維の素材化方法の構成を示すフロー図である。
【図１】本発明ミルドファイバー製造方法の構成を示すフロー図である。
【図２】本発明実施例において素材化されたガラス繊維の写真である。
【図３】実施例において得られたミルドファイバーの繊維長分布を示すグラフである。
【図４】実施例において得られたミルドファイバーのＴＧ曲線を示すグラフである。
【図５】実施例において得られたミルドファイバーの外観を示す顕微鏡写真である。
【図６】実施例において得られたＦＲＴＰ成形品のＤＳＣ曲線を示すグラフである。
【図７】実施例において得られたＦＲＴＰ成形品の白色度を示すグラフである。
【図８】実施例において得られたＦＲＴＰ成形品の引張強度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明について、さらに詳細に説明する。
本発明のミルドファイバーは、上述した非特許文献１開示の方法に基づいてＦＲＰを常圧下で溶解処理することにより得られたガラス繊維を原料とし、これを粉砕処理することによって製造されるものである。特に、繊維長１００μｍ以上３００μｍ以下範囲のものの構成比率が６０％以上を占めるように製造されたミルドファイバーは、本発明の好適な実施形態である。もっともそれ以外のものも本発明の範囲内である。
【００１６】
本発明ミルドファイバー製造において、原料ガラス繊維の分離・回収源とするＦＲＰとしては、特に、廃ＦＲＰを用いるものとすることができる。廃ＦＲＰを用いることはコスト軽減になるとともに、環境負荷の少ない、もしくはない有効なリサイクルを実現することになり、産業上の利点が大きいからである。
【００１７】
図１Ｐは、本発明ミルドファイバー製造用のガラス繊維の素材化方法の構成を示すフロー図である。また、
図１は、本発明ミルドファイバー製造方法の構成を示すフロー図である。これらに図示するように、まず、ＦＲＰまたは廃ＦＲＰ１をガラス繊維化工程Ｓ１０に供して、ガラス繊維素材１０を得る。ガラス繊維化工程Ｓ１０はさらにいくつかの工程からなる。すなわち、切断処理工程Ｓ１、常圧下での溶解処理工程Ｓ２、分離・回収処理工程Ｓ３、洗浄処理工程Ｓ４、そして乾燥処理工程Ｓ５である。また、ガラス繊維化工程Ｓ１０の後にはミルドファイバー化工程Ｓ２０が設けられている。
【００１８】
かかる構成により、切断処理工程Ｓ１においてＦＲＰまたは廃ＦＲＰ１は切断され、ついで溶解処理工程Ｓ２において常圧下で溶解処理され、ついで分離・回収処理工程Ｓ３において粗素材が分離・回収され、そして洗浄処理工程Ｓ４での洗浄、乾燥処理工程Ｓ５での乾燥処理を経て、素材化されたガラス繊維素材１０が得られる（図１Ｐ）。
【００１９】
そして、ガラス繊維化工程Ｓ１０を経て得られたガラス繊維素材１０は、ミルドファイバー化工程Ｓ２０にて粉砕処理され、所定繊維長のミルドファイバー２０が得られる（図１）。特に、ミルドファイバー化工程Ｓ２０における粉砕処理は、これによって繊維長１００μｍ以上３００μｍ以下範囲のミルドファイバーが６０％以上の構成比率で得られるような処理条件とすることができる。なお、ミルドファイバー化工程Ｓ２０における粉砕処理には、グラインダーを用いることができる。
【００２０】
図１等のフローにより得られるミルドファイバーを用い、これによって熱可塑性樹脂を強化したＦＲＴＰも、本発明の範囲内である。強化対象の熱可塑性樹脂の種類は、特に限定されない。すなわちたとえば、塩化ビニル樹脂・耐熱塩化ビニル樹脂・ポリエチレン・ポリプロピレン・ポリスチレン・ＡＢＳ樹脂・ＡＳ樹脂・ポリメチルメタアクリレート等の汎用プラスチック、ポリアミド・ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）・ポリアセタール・ポリカーボネート・変性ポリフェニレンオキサイド・ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）・超高分子量ポリエチレン等の熱可塑性エンプラ（エンジニアリング・プラスチック）、ポリサルフォン・ポリエーテルサルホン・ポリフェニレンサルファイド・ポリアリレート・ポリエーテルイミド・ポリエーテルエーテルケトン・ポリイミド・ポリテトラフロロエチレン（フッ素樹脂）等のスーパーエンプラである。
【００２１】
実施例で後述するように、本発明によるミルドファイバーを用いることにより、従来市場で提供されているミルドファイバー製品を用いるよりも、引張強度や白色度に優れたＦＲＴＰを得ることができる。
【実施例】
【００２２】
以下、本発明を実施例によってさらに説明するが、本発明はかかる実施例に限定されるものではない。
１．実験方法
１．１  ガラス繊維の素材化方法およびその評価
ガラス繊維の原料である廃ＦＲＰは浴槽を製造する際に発生したＳＭＣ（Ｓｈｅｅｔ  Ｍｏｌｄｉｎｇ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ、ガラス繊維基材に樹脂を含浸させ、シート状の中間成形材料を作り、これを金型で加圧、加熱成形したもの。）シートの端材を用いた。なお、ガラス繊維回収から素材化までのフローは、前掲図１Ｐに示したとおりである。
【００２３】
まず、廃ＦＲＰの端材を約４００ｍｍ角に切断し、溶媒としてベンジルアルコール（以下「ＢＺＡ」、ＤＭＳ社製）、触媒としてリン酸三カリウム（ラサ晃栄社製）を充填した溶解槽に廃ＦＲＰを投入後、温度６０℃、常圧で６時間溶解処理してガラス繊維を回収した。ガラス繊維の素材化は、エチレングリコール（以下「ＥＧ」、山一化学社製）で洗浄後、乾燥機（島川製作所社製ＳＫＥ−３０３Ｓ）を用いて２００℃、２時間乾燥して行った。繊維長は、素材化したガラス繊維をデジタルノギス（ミツトヨ社製ＣＤ−２０ＣＸ）で測定し、２０本の測定値を平均して値を求めた。
【００２４】
１．２  ミルドファイバーの調整と繊維長
ミルドファイバーは、素材化したガラス繊維をグラインダーですり潰しながら粉砕する方式のマスコロイダー（増幸産業社製ＭＫ）を用いて、目標の繊維長を１００〜３００μｍに設定し、表１に示す条件１〜３にて粉砕した。その後、水切りのために吸引濾過し、１０５℃、２４時間乾燥したものを１ｍｍのふるいで分級し、通過したものをミルドファイバー（以下「試作品」ともいう。）とした。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
ミルドファイバーの評価は、繊維長測定、熱重量測定および外観の観察により行った。繊維長測定は、水と混合したミルドファイバーをスポイトにて吸取り、スライドガラスに滴下後、１０５℃、２時間乾燥し、レーザ顕微鏡（キーエンス社製  ＶＫ−９５００）を用いて約３００本のガラス繊維をサンプルとした。熱重量（Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ、以下「ＴＧ」という。）測定は、ＴＧ装置（リガク社製ＴＧ８１２０）を用いて行った。測定は、白金パンにサンプルを５ｍｇ入れ、昇温速度２０℃／ｍｉｎ、最高到達温度５００℃の条件で行った。外観の観察は、レーザ顕微鏡を用いて行った。
【００２７】
また、比較例つまり比較用サンプルには、ミルドファイバー（朝日ファイバーグラス社製２０ＪＨ１−２０、以下「市販品」という。）を用いて、前記と同様の方法にて繊維長・熱重量測定および外観の観察により行った。
【００２８】
１．３  複合材料の成形および評価
廃ＰＥＴと、表１の条件３で粉砕した試作品または市販品を混練・ペレット化し、射出成形した。廃ＰＥＴと試作品または市販品の混合割合は、重量比で７：３すなわちフィラー混合率３０％とした。混練前に廃ＰＥＴを１２０℃、１２時間、条件３による試作品または市販品を１００℃、１２時間乾燥させた。乾燥した廃ＰＥＴと試作品３または市販品は、２軸混練押出機（ベルストルフ社製  ＺＥ４０Ａ×４０Ｄ）を用いて、樹脂温度２６０℃で混練・ペレット化した。
【００２９】
また、比較評価用として廃ＰＥＴのみを同条件でペレット化した。成形前にペレットを１２０℃、８時間乾燥し、射出成形機（クロックナー社製  Ｆ４０）を用いて、成形温度２６０℃、また結晶化を極力抑えるために金型温度３０℃でＪＩＳ  Ｋ  ７１１３  １号試験片を成形した。各混合率サンプルの白色度（Ｗ）は色差計（ＭＩＮＯＬＴＡ社製  ＣＲ−２００）を用いてＬ、ａ、ｂ値を得、式＜１＞により求めた。
［白色度（Ｗ）（％）］＝１００−［（１００−Ｌ）２＋ａ２＋ｂ２］１／２・・・・・＜１＞
【００３０】
また、示差走査熱量（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ、以下「ＤＳＣ」）測定は、ＤＳＣ測定装置（リガク社製Ｔｈｅｒｍｏ  ｐｌｕｓ  ＤＳＣ８２３０）を用いて行った。サンプルは、実施例および比較例それぞれの成形品を液体窒素に５分浸漬し、ハンマーにて破砕後、再度液体窒素に５分浸漬、ミルにて粉砕し、目開き４００μｍのポリ瓶ふるいで分級したものを用いた。測定は、アルミパンにサンプルを１０ｍｇ入れ、昇温速度５℃／ｍｉｎ、最高到達温度３００℃の条件で行った。また、強度性能試験として、オートグラフ（島津製作所社製  ＡＧＳ−１０ｋＮＧ）を用い、ＪＩＳ  Ｋ  ７１１３に準じて引張試験を行った。
【００３１】
２．結果および考察
２．１  素材化したガラス繊維およびミルドファイバーの繊維長
図２は、本発明実施例において素材化されたガラス繊維の外観を示す写真である。常圧溶解法によってＳＭＣシートを構成している不飽和ポリエステル樹脂を溶解し、分離・回収したガラス繊維を洗浄して得た素材は綿状で得られ、平均繊維長は２５．０ｍｍであった。ＳＭＣに用いられているチョップドストランドのガラス繊維はストランドを２５ｍｍ程度の長さに切断したものが一般的であり、常圧溶解法によってＳＭＣシートからガラス繊維をほぼ破壊せずに回収し、素材化できたものと考えられた。
【００３２】
図３は、実施例において得られたミルドファイバーの繊維長分布を示すグラフである。上表１に示した条件１〜３による実施例、および比較例である市販品の繊維長分布を示した。グラインダー回転速度の異なる条件１（１５００ＲＰＭ）と条件２（１８００ＲＰＭ）とを比較した。その結果、目標設定範囲１００〜３００μｍより上の範囲、すなわち３００μｍ以上の範囲では、重量比率はほぼ同等であった。
【００３３】
一方、目標設定範囲１００〜３００μｍ内では条件２での重量比率は条件１よりも低く、逆に目標設定範囲より下の範囲、すなわち１００μｍ未満の範囲では、条件２での重量比率は条件１よりも高かった。これらのことから、粉砕速度を速くすることで、目標設定範囲未満の短繊維分布が多くなることが示された。
【００３４】
また、グラインダー回転速度は一定にして、粉砕処理を１回のみとした条件１と、グラインダーの幅を変えて計２回の粉砕処理を行った条件３とを比較した。その結果、目標設定範囲１００〜３００μｍより上の範囲、すなわち３００μｍ以上の範囲では、条件３の構成比率が条件１よりも低く、目標設定範囲１００〜３００μｍ内、およびそれより下の範囲すなわち１００μｍ未満の範囲では、条件３での重量比率は条件１よりも高かった。これらのことから、グラインダーの幅を小さくすることにより、繊維長の分布は短い方へシフトすることが示された。
【００３５】
さらに市販品との比較において、条件１〜３は目標とする１００〜３００μｍの割合が６０％超と市販品よりも多く、その中でも条件３が最も多い結果を得た。これらのことから、実施例条件１〜３、特に条件３は市販品よりも設定範囲内のミルドファイバーを多く製造できる条件であることが示された。
【００３６】
２．２  ミルドファイバーの熱重量特性
図４は、実施例（条件３）において得られたミルドファイバーのＴＧ曲線を示すグラフである。また、
図５は、実施例（条件３）において得られたミルドファイバーの外観を示す顕微鏡写真である。市販品の熱重量曲線も併せて示した。図示するように、実施例（条件３）は２００℃付近まで、市販品は５００℃付近まで、ほとんど重量減少を示さなかった。
【００３７】
廃ＦＲＰの主たる構成材料は、樹脂、ガラス繊維および炭酸カルシウムである。ガラス繊維としては一般的に、ＦＲＰ用としてソーダ石灰ガラスが用いられ、ソーダ石灰ガラスは溶融温度１４００〜１５００℃である。また、炭酸カルシウムの分解温度は８９８℃である。したがって、実施例における５００℃までの熱重量曲線の変化は、構成材料として挙げた上記各無機物ではなく、ＳＭＣシート由来の不飽和ポリエステル樹脂によるものと考えられた。
【００３８】
２．３  複合材料の物性評価
図６は、実施例および比較例において得られた各ＦＲＴＰ成形品のＤＳＣ曲線を示すグラフである。図示するように、それぞれの成形品は１１０〜１２０℃に結晶化のピーク、２６０〜２７０℃に結晶融解のピークが確認され、既往の研究（参考文献１）とほぼ同等の傾向を示した。
＜参考文献１：日下石進，紺野慎行，石川  優：ポリエチレンテレフタレートの結晶化が及ぼす機械的物性の変化，Vol.18 No.12，pp.890-894（2006）＞
【００３９】
表２に、図６から得た結晶化温度、および結晶化するために必要なエネルギーを意味する結晶化面積を示した。結晶化温度は、低い順に、実施例（条件３＋廃ＰＥＴ）＞比較例（市販品＋廃ＰＥＴ）＞廃ＰＥＴのみ、であった。また結晶化面積は、小さい順に、実施例（条件３＋廃ＰＥＴ）＞比較例（市販品＋廃ＰＥＴ）＞廃ＰＥＴのみ、であった。
【００４０】
これらのことから、廃ＰＥＴとミルドファイバーを複合させることによって成形品の結晶化エネルギーが小さくなる、つまり結晶化が促進されることが示された。また、実施例（条件３）を用いる方が比較例（市販品）を用いるよりも結晶化を促進させやすいこと、すなわちＦＲＴＰを成形しやすいことが示された。これは、上述２．２に述べたとおり、実施例（条件３）には樹脂および炭酸カルシウムが含まれており、これらが結晶化を促進させる結晶核剤としての役割を果たしたことが考えられる。
【００４１】
【表２】
2011184275.tif 000004
【００４２】
図７は、実施例において得られたＦＲＴＰ成形品の白色度を示すグラフである。図示するように、実施例（条件３）の成形品の白色度は６０％弱程度、一方、比較例（市販品）では４０％弱であり、実施例の方が高い白色度を示した。一般的に、廃ＰＥＴの結晶化が促進されると外観は白くなると考えられており、実施例の方が比較例よりも高い白色度となった理由は、ミルドファイバー複合による廃ＰＥＴの結晶化が促進されたことであると考えられた。
【００４３】
図８は、実施例において得られたＦＲＴＰ成形品の引張強度を示すグラフである。図示するように、実施例（条件３＋廃ＰＥＴ）および比較例（市販品＋廃ＰＥＴ）とも引張強度は７０ＭＰａ程度であり、一方廃ＰＥＴのみの場合は４０ＭＰａ台であった。つまり廃ＰＥＴの引張強度は、ミルドファイバーと複合させることによって１．５倍程度大きくなることが示された。
【００４４】
また実施例（条件３＋廃ＰＥＴ）の方が市販品よりも高い引張強度を示した。一般的に、廃ＰＥＴの結晶化が促進されると強度は高くなると考えられており、実施例の方が比較例よりも高い引張強度となった理由は、白色度と同様、ミルドファイバー複合による廃ＰＥＴの結晶化が促進されたことであると考えられた。
【００４５】
３．まとめ
本実施例では、有効なリサイクル方法が求められている廃ＦＲＰより回収したガラス繊維をＦＲＴＰ用のガラス繊維であるミルドファイバーとして用いることを目的として、廃ＦＲＰより分離・回収して素材化したガラス繊維を用いたミルドファイバーの調製条件および物性評価、ミルドファイバーを廃ＰＥＴに複合した成形品の評価に関して検討し、以下の結果を得た。
【００４６】
１）ＳＭＣシートを常圧溶解法にて処理して回収したガラス繊維は、繊維長２５．０ｍｍの綿状である。
２）マスコロイダーを用いることで、繊維長１００〜３００μｍの構成比率が市販品よりも高い（６０％超）のミルドファイバーを得ることができる。
３）ミルドファイバーと複合させることで成形品の結晶化が促進され、しかも、市販品よりも結晶化が促進される。
４）白色度は、実施例の方が市販品よりも高くなる。
５）廃ＰＥＴにミルドファイバーを複合させると、引張強度は１．５倍となる。また、引張強度は、実施例ミルドファイバーの方が市販品よりも高くなる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明のミルドファイバーとその製造方法等によれば、特に廃ＦＲＰより分離・回収したガラス繊維を原料として、ＦＲＴＰ用の材料であるミルドファイバーを得、さらにこれを用いて従来のミルドファイバーよりも強度等に優れたＦＲＴＰ成形品を製造することができる。本発明により、廃ＦＲＰから得られたガラス繊維の新たな有効利用法、用途を開発することができ、廃ＦＲＰのリサイクルにも大いに資することとなる。したがって本発明は、環境分野その他関連する産業分野において、利用性の高い発明である。
【符号の説明】
【００４８】
１…ＦＲＰまたは廃ＦＲＰ
１０…ガラス繊維素材
２０…ミルドファイバー
Ｓ１…切断処理工程
Ｓ２…溶解処理工程
Ｓ３…分離・回収処理工程
Ｓ４…洗浄処理工程
Ｓ５…乾燥処理工程
Ｓ１０…ガラス繊維化工程
Ｓ２０…ミルドファイバー化工程
【図１Ｐ】
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【図１】
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【図４】
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【図６】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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