(57)【要約】【課題】塗膜の剥離・除去が必要なく、また、耐衝撃性改良添加剤を必要しない被塗装ＡＢＳ／ＰＡ６ポリマーアロイ樹脂材料のリサイクル方法を提供する。【解決手段】塗装されたＡＢＳ／ＰＡ６ポリマーアロイ樹脂材料を渦流微粉砕機３０にて粉砕径Ｃ＝０．３〜１．０ｍｍの粉砕粉とし、この粉砕粉をそのまま芯材２１として表皮材２２とサンドイッチ成形する。粉砕された塗膜片も微細になり、サンドイッチ成形したときに、粉砕された樹脂同士の接触面積が粗粉砕したものに比べて増加し、樹脂同士の結合が強固になって成形品の耐衝撃性が向上する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗装されたＡＢＳ／ＰＡ６ポリマーアロイ樹脂材料を渦流微粉砕機にて粉砕径０．３〜１．０ｍｍの粉砕粉とし、
この粉砕粉をそのまま芯材として表皮材とサンドイッチ成形することを特徴とする被塗装ＡＢＳ／ＰＡ６ポリマーアロイ樹脂材料のリサイクル方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被塗装、即ち塗装されたＡＢＳ／ＰＡ６ポリマーアロイ樹脂材料を再利用するリサイクル方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被塗装樹脂材料として、例えば、自動車用バンパの廃品を回収して再びバンパに再利用する場合、バンパは粉砕されペレット化されて使用されるが、回収されたバンパに施された塗装の塗膜が新たに成形されたバンパに混入していると、衝撃強度が損なわれるため、衝撃強度を向上させるリサイクル方法が提案されている。
【０００３】
このような従来の被塗装樹脂材料のリサイクル方法として、被塗装樹脂材料廃材の塗膜を剥離、除去して再利用するもの（例えば、特許文献１参照。）、塗装が施された樹脂材料を粉砕して芯材とし、この芯材を表面層で覆ってサンドイッチ成形することで多層樹脂成形物を形成するもの（例えば、特許文献２参照。）が知られている。
【特許文献１】特開平７−１６４４４４号公報
【特許文献２】特開平９−９４９２７号公報
【０００４】
特許文献１では、塗膜で覆われた樹脂成形品を各小片に破砕した後、各小片を可動グラインダの可動歯部と固定グラインダの固定歯部との間で研削作用を付加して研削し、且つ各小片の樹脂塗膜を剥離し、次いで、各小片に対して微振動による圧縮衝撃力を付加して圧潰させ、各小片面から分離した樹脂塗膜を除去して再利用する。
【０００５】
特許文献２では、廃材として、表面にアクリル樹脂等の塗料樹脂が塗装された熱可塑性樹脂を粉砕処理し、この廃材に耐衝撃性を向上させるための添加剤としてエチレン系共重合体を混合機で溶融混練し、これを芯材として表面層となる樹脂とサンドイッチ成形し、多層樹脂成形物を造る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１においては、塗膜の剥離、除去のためグラインダミル等の装置や、剥離、除去のための工程が必要であり、更に、除去した塗膜の処理工程が必要になる。
また、特許文献２においては、耐衝撃性向上のための添加剤が必要になる。
【０００７】
本発明の目的は、塗膜の剥離・除去が必要なく、また、耐衝撃性改良添加剤を必要しない被塗装ＡＢＳ／ＰＡ６ポリマーアロイ樹脂材料のリサイクル方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、塗装されたＡＢＳ／ＰＡ６ポリマーアロイ樹脂材料を渦流微粉砕機にて粉砕径０．３〜１．０ｍｍの粉砕粉とし、この粉砕粉をそのまま芯材として表皮材とサンドイッチ成形することを特徴とする。
【０００９】
塗装されたＡＢＳ／ＰＡ６ポリマーアロイ樹脂材料を渦流微粉砕機にて粉砕径０．３〜１．０ｍｍの粉砕粉にすることで、粉砕された塗膜片も微細になり、サンドイッチ成形したときに、粉砕された樹脂同士の接触面積が粗粉砕したものに比べて増加し、樹脂同士の結合が強固になって成形品の耐衝撃性が向上する。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明では、塗装されたＡＢＳ／ＰＡ６ポリマーアロイ樹脂材料を渦流微粉砕機にて粉砕径０．３〜１．０ｍｍの粉砕粉とし、この粉砕粉をそのまま芯材として表皮材とサンドイッチ成形するので、塗膜片が微細化されて芯材中の樹脂の結合が強固になり、耐衝撃性改良添加剤を必要とせずにサンドイッチ成形品にバージン材と同等の耐衝撃性を得ることができる。また、被塗装ＡＢＳ／ＰＡ６ポリマーアロイ樹脂材料の塗膜を剥離・除去する必要がないため、剥離・除去するための装置や工程が不要になってコストを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る被塗装ＡＢＳ／ＰＡ６ポリマーアロイ樹脂材料でリサイクルされた車両用バンパの斜視図であり、バンパ１０は、ＡＢＳ（アクリロニトリル／ブタジエン／エチレン）樹脂とＰＡ（ポリアミド）６樹脂とのポリマーアロイ樹脂基材にメラミン塗料、ウレタン塗料等が塗布された車両用バンパの廃材が芯材として再利用された車両用フロントバンパである。
【００１２】
図２（ａ），（ｂ）は本発明に係るバンパの断面図である。
（ａ）は図１の２−２線断面図であり、バンパ１０は、塗装されたＡＢＳ／ＰＡ６ポリマーアロイ樹脂材料を粉砕して出来た微粉砕粉からなる芯材２１と、この芯材２１を覆うバージン材料からなる表皮材２２とで構成されたサンドイッチ成形品である。
バージン材料としては、ＡＢＳ／ＰＡ６ポリマーアロイ材が好適である。
【００１３】
（ｂ）は（ａ）の要部拡大図であり、バンパ１０の板厚をＴ、芯材２１の厚さをＳとすると、Ｓ／Ｔ≦０．７５である。例えば、板厚Ｔ＝３〜３．４ｍｍ、Ｓ＝２．５〜２．７ｍｍである。
【００１４】
図３（ａ），（ｂ）はバンパの製造方法を示すフローチャートであり、（ａ）は従来のバンパの製造方法を示す比較例、（ｂ）は実施例（本実施形態）を示している。なお、ＳＴＸＸＸ又はＳＴＸＸはステップ番号を示している。
まず、（ａ）の比較例について説明する。
ＳＴ１０１…塗装されたバンパを回収する。
ＳＴ１０２…回収されたバンパを樹脂製のバンパ本体とそれ以外の部分に分別する。
【００１５】
ＳＴ１０３…バンパ本体を粉砕機で粉砕し、洗浄する。
ＳＴ１０４…粉砕片を溶融させ、耐衝撃性改良剤としてのＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）を添加し、押出機でペレットにする。
ＳＴ１０５…ペレット状の樹脂を溶融させ、芯材として、溶融された表皮材とサンドイッチ成形する。
【００１６】
次に、（ｂ）の実施例を説明する。
ＳＴ０１…塗装されたＡＢＳ／ＰＡ６ポリマーアロイ樹脂製バンパを回収する。
ＳＴ０２…回収されたバンパを樹脂製のバンパ本体とそれ以外の部分に分別する。
ＳＴ０３…バンパ本体を粗粉砕した後に、過流微粉砕機３０で過流微粉砕処理する。
【００１７】
過流微粉砕機３０は、ハウジング３１と、このハウジング３１の入口に設けられた材料投入口３２と、この材料投入口３２に投入された材料をハウジング３１内に送るスクリューフィーダ３３と、ハウジング３１内に回転自在に配置されて材料をハウジング３１の内面とで挟んで粉砕するロータ３４と、粉砕されて出来た微粉砕粉を外部に排出する粉砕粉排出口３５と、粉砕中の材料を潤滑通路３６を介して循環させるためにハウジング３１内に空気を供給するための空気供給口３７と、ロータ３４を駆動する駆動装置（不図示）とからなる。
【００１８】
ロータ３４は、複数の外刃４１が設けられたロータ本体４２と、ハウジング３１内から微粉砕粉を粉砕粉排出口３５へ送るために放射状に設けられた複数のフィンガ４３とからなる。
【００１９】
フィンガ４３は、棒状のふるいであり、循環する粉砕粉を微粉砕粉と粗粉砕粉とに仕分けるものであり、微粉砕粉は粉砕粉排出口３５へ送られ、粗粉砕粉は循環されて更に粉砕される。
【００２０】
以上に述べた過流微粉砕機３０の作用を次に説明する。
まず、材料投入口３１に、ＡＢＳ／ＰＡ６ポリマーアロイ製バンパ本体が粗粉砕されて出来た粗粉砕処理物４５が投入され、スクリューフィーダ３３によってハウジング３１内に送られる。
【００２１】
粗粉砕処理物４５は、ハウジング３１の内面に形成された鋸刃状の内刃３１ａとロータ本体４２の外刃４１とによって発生する過流により互いに衝突して粉砕されるとともにせん断され、これが空気流による循環によって繰り返されて次第に小さくなり、微粉砕粉となる。出来た微粉砕粉はハウジング３１内の上部からフィンガ４３によって粉砕粉排出口３５に送られ、外部に蓄えられる。
微粉砕粉の粉砕径Ｃは、０．３〜１．０ｍｍである。短繊維状又は粒状のものでは、その断面がアスペクト比を有している場合、短径が粉砕径Ｃである。
【００２２】
上記した過流微粉砕機で粉砕可能な材料の硬度としては、衝突により粉砕されるように所定硬度以上が必要である。  即ち、バンパ本体の基材では、ロックウェル硬さ（ＪＩＳ  Ｋ  ７２０２−２）スケールＲにて９０以上、好ましくは１００以上であり、バンパ本体に塗布された塗膜では、塗料一般試験方法（ＪＩＳ  Ｋ  ５４００）の鉛筆引っかき試験において、鉛筆硬度６Ｂ以上、好ましくは鉛筆硬度Ｆ以上である。
本発明のＡＢＳ／ＰＡ６ポリマーアロイ樹脂材料は硬度が大きい材料であり、過流微粉砕処理に適している。
ＳＴ０４…上記の微粉砕粉を芯材として表皮材とでサンドイッチ成形する。
【００２３】
以上の述べたサンドイッチ成形の要領を次に説明する。
図４（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るサンドイッチ成形の要領を示す作用図である。
（ａ）において、第１射出機５１及び第２射出機５２からなる樹脂射出機５３と、この樹脂射出機５３に樹脂通路５４を介して接続された成形型５６とからなる樹脂射出成形装置５７を準備する。
【００２４】
まず、第１射出機５１に、微粉砕粉を溶融して出来た第１溶融樹脂６１を注入し、第２射出機５２に、バージン材料を溶融して出来た第２溶融樹脂６２を注入する。
そして、第２射出機５２から第２溶融樹脂６２を成形型５６のキャビティ５６ａに射出する。
【００２５】
（ｂ）において、第１射出機５１から第１溶融樹脂６１をキャビティ５６ａ内の第２溶融樹脂６２の内側に射出する。
（ｃ）において、再度、第２射出機５２から第２溶融樹脂６２をキャビティ５６ａに射出して、第２溶融樹脂６２で第１溶融樹脂６１の全体を包む。そして、第１溶融樹脂６１及び第２溶融樹脂６２が硬化した後に成形型５６を開き、成形されたバンパを成形型５６から取出す。これで、サンドイッチ成形が完了する。
【００２６】
本発明では、塗装されたＡＢＳ／ＰＡ６ポリマーアロイ樹脂材料からなるバンパを微粉砕処理することで、バンパの基材を微粉砕粉にするとともに塗膜を微細化して微小片とすることで、サンドイッチ成形するために微粉砕粉を溶融したときの基材樹脂同士の接触面積が粗粉砕材に比べて増加し、基材樹脂の結合が強固になるので、微粉砕粉を芯材としたサンドイッチ成形品の衝撃強度を向上させることができる。
【００２７】
図５は本発明に係るリサイクル方法により成形されたバンパの衝撃強度を示す第１グラフ（実施例）であり、縦軸はデュポン衝撃強度（バンパ温度が−３０℃での強度であり、単位はｋｇｃｍ）、横軸はリサイクル材料比率（単位は重量％）を表している。
【００２８】
デュポン衝撃強度は、樹脂の面衝撃強度を測定する落下衝突試験方法により求められものであり、落下するおもりの重量（ｋｇ）と、おもりの高さ（ｃｍ）との積で表される。
リサイクル材料比率は、芯材における再使用されるリサイクル材料の割合であり、芯材におけるリサイクル材料の残りはバージン材となる。なお、バンパ本体全体に対する芯材の割合は３０重量％である。
【００２９】
メラミン塗料が塗布されたバンパを芯材としたバンパでは、リサイクル材料比率が１００％、即ち芯材の全部をリサイクル材料とした場合においても、デュポン衝撃強度の基準値３００ｋｇｃｍ以上であり、耐衝撃性を満足する。
【００３０】
ウレタン塗料が塗布されたバンパを芯材としたバンパでは、リサイクル材料比率が芯材全体の６０％まではデュポン衝撃強度の基準値３００ｋｇｃｍ以上となり、耐衝撃性を満足する。
【００３１】
図６はリサイクル方法により成形された成形品の衝撃強度を示す第２グラフ（比較例１）であり、塗装された樹脂材料を粗粉砕機で粉砕して粗粉砕粉（粉砕径１〜１．５ｍｍ）とし、これを芯材としてサンドイッチ成形した成形品の衝撃強度を示している。縦軸はデュポン衝撃強度（単位はｋｇｃｍ）、横軸はリサイクル材料比率（単位は重量％）を表している。
【００３２】
成形品の温度が−３０℃では、デュポン衝撃強度はリサイクル材料比率が５％でも基準の３００ｋｇｃｍを下回り、衝撃強度を満足しない。なお、成形品の温度が常温では、リサイクル材料比率が１０％でのデュポン衝撃強度が３００ｋｇｃｍとなるだけである。
このように、塗装された樹脂材料を粗粉砕しても、成形品の目標の衝撃強度は満足しにくい。
【００３３】
図７はリサイクル方法により成形された成形品の衝撃強度を示す第３グラフ（比較例２）であり、塗装された樹脂材料を過流微粉砕機で粉砕して微粉砕粉とし、これをバージン材料と混合した成形品の衝撃強度を示している。縦軸はデュポン衝撃強度（単位は−３０℃、ｋｇｃｍ）、横軸はリサイクル材料比率（単位は重量％）を表している。
【００３４】
メラミン塗料のリサイクル品を使用したものでは、リサイクル材料比率がゼロ〜１０％でデュポン衝撃強度が基準値を達成するが、ウレタン塗料のリサイクル品を使用したものでは、リサイクル材料比率が５％でもデュポン衝撃強度が基準値を達成しない。
このように、塗装された樹脂材料を微粉砕粉としても、単にバージン材料と混合しただけでは、耐衝撃性を満足することは難しい。
【００３５】
以上から、塗装された樹脂材料（例えば、ＡＢＳ／ＰＡ６ポリマーアロイ樹脂材料）を微粉砕粉（粉砕径０．３〜１．０ｍｍ）とし、この微粉砕粉をそのまま芯材として表皮材とサンドイッチ成形することで、バージン材料と同等の低温（−３０℃）での耐衝撃性を満足することができる。
【００３６】
サンドイッチ成形により耐衝撃性が向上するのは、成形品の表皮材（バージン材料）と芯材（微粉砕粉）とが混合されないため、（１）表皮材の強度が芯材に影響されず、且つ（２）基材樹脂を微粉砕粉とすることにより塗膜も微細化され、基材樹脂同士の接触面積が大きくなるとともに塗膜の強度低下への影響も小さくなり、基材樹脂を溶融させたときの結合が強固になって芯材自体の強度が増し、これらの（１）と（２）との相乗効果と、２部材（芯材、表皮材）のサンドイッチ構造による剛性向上とによると考えられる。
【００３７】
以上の図２、図３（ｂ）に示したように、本発明は第１に、塗装されたＡＢＳ／ＰＡ６ポリマーアロイ樹脂材料を渦流微粉砕機３０にて粉砕径Ｃ＝０．３〜１．０ｍｍの粉砕粉とし、この粉砕粉をそのまま芯材２１として表皮材２２とサンドイッチ成形することを特徴とする。
【００３８】
これにより、塗膜片が微細化されて芯材２１中の樹脂の結合が強固になり、耐衝撃性改良添加剤を必要とせずにサンドイッチ成形品にバージン材と同等の耐衝撃性を得ることができる。また、被塗装ＡＢＳ／ＰＡ６ポリマーアロイ樹脂材料の塗膜を剥離・除去する必要がないため、剥離・除去するための装置や工程が不要になってコストを削減することができる。更に、被塗装ＡＢＳ／ＰＡ６ポリマーアロイ樹脂材料を渦流微粉砕処理した後に、その粉砕粉をペレット化することもないので、成形工程を簡素にすることができる。
【００３９】
尚、本実施形態では、メラミン塗料、ウレタン塗料が塗布された樹脂材料をリサイクル成形したが、これに限らず、所定の硬度を満足する他の塗料（例えば、アクリル塗料）が塗布された樹脂材料をリサイクル成形してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明のリサイクル方法は、塗膜が硬い被塗装ＡＢＳ／ＰＡ６ポリマーアロイ樹脂材料に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る被塗装ＡＢＳ／ＰＡ６ポリマーアロイ樹脂材料でリサイクルされた車両用バンパの斜視図である。
【図２】本発明に係るバンパの断面図である。
【図３】バンパの製造方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係るサンドイッチ成形の要領を示す作用図である。
【図５】本発明に係るリサイクル方法により成形されたバンパの衝撃強度を示す第１グラフ（実施例）である。
【図６】リサイクル方法により成形された成形品の衝撃強度を示す第２グラフ（比較例１）である。
【図７】リサイクル方法により成形された成形品の衝撃強度を示す第３グラフ（比較例２）である。
【符号の説明】
【００４２】
２１…芯材、２２…表皮材、３０…過流微粉砕機、Ｃ…粉砕径。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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