(57)【要約】【課題】ＦＲＰを含有する樹脂成形物、その廃材、又はその粉体を原材料として再利用し、廃棄される量を減少させることを目的とする。【解決手段】バルクモールディングコンパウンドを加圧成形することにより得られる繊維強化プラスチック成形体において、繊維強化プラスチックを含有する樹脂成形物の粉砕物又は粉体を上記バルクモールディングコンパウンドに混入することを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルクモールディングコンパウンドを加圧成形することにより得られる繊維強化プラスチック成形体において、
繊維強化プラスチックを含有する樹脂成形物の粉砕物又は粉体を上記バルクモールディングコンパウンドに混入することを特徴とする繊維強化プラスチック成形体。
【請求項２】
上記粉砕物は、上記の繊維強化プラスチックを含有する樹脂成形物を粉砕し、これを振動ふるいによって、網目８ｍｍの篩を通過したものであることを特徴とする請求項１に記載の繊維強化プラスチック成形体。
【請求項３】
上記の繊維強化プラスチックを含有する樹脂成形物は、廃材であることを特徴とする請求項１又は２に記載の繊維強化プラスチック成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、繊維強化プラスチック（以下、「ＦＲＰ」と略する。）を含有する樹脂成形物の粉砕物又は粉体を有するＦＲＰ複合成形体又はＦＲＰ成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＦＲＰを含有する樹脂成形物の廃材は、破砕機等で破砕した後、又は、後処理することなく産廃業者に産業廃棄物として引き渡して処分する方法が採用されている。
【０００３】
さらに、ＦＲＰを含有する樹脂成形物を製造する際、ＦＲＰ複合成形体やＦＲＰ成形体を切断、加工等の加工工程の際に発生する切断粉、研削粉等の粉体についても後処理することなく、産廃業者に産業廃棄物として引き渡して処分する方法が採用されている。
【０００４】
また、ＦＲＰを含有する樹脂成形物の廃材や粉体のリサイクル方法として、特許文献１に、上記廃材を微粉砕し繊維シートに封入して金型にて成型する方法が開示され、また、特許文献２に、合成繊維屑をペレット化させる方法が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３１２４２７号公報
【特許文献２】特開平９−９９４３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、最近、環境保全や資源の有効活用の観点から、産業廃棄物のリサイクルが検討されている。また、産業廃棄物を処理するにしても、処理業者の引き取りに多大の費用がかかるという問題を有している。
【０００７】
さらに、上記の前者の公報に記載のリサイクル方法においては、廃材を粉砕し、繊維袋体に封入し、そしてプレスして成形するという操作が必要となり、かなり煩雑な操作となる。
【０００８】
また、上記の後者に記載のリサイクル方法は、洗浄、脱水、乾燥の各工程が必要となり、煩雑となる。
【０００９】
そこで、この発明は、ＦＲＰを含有する樹脂成形物、その廃材、又はその粉体を原材料として再利用し、廃棄される量を減少させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、ＦＲＰを含有する樹脂成形物を所定の条件下で粉砕したもの、加工工程の際に発生する粉体を、ＦＲＰ複合成形体の樹脂モルタル層又はバルクモールディングコンパウンドに混入させることにより上記の課題を解決したのである。
【００１１】
所定のＦＲＰを含有する樹脂成形物の粉砕物や粉体は、繊維と樹脂とが一体化したものであるので、樹脂モルタル層又はバルクモールディングコンパウンドに混入しても、得られるＦＲＰ複合成形体又はＦＲＰ成形体の強度はある程度保持される。このため、これらの分級品や粉体を使用しても、得られるＦＲＰ複合成形体の物性低下を許容限度内に抑制することができ、ＦＲＰを含有する樹脂成形物、その廃材又はその粉体を再利用することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、所定のＦＲＰを含有する樹脂成形物の粉砕物又は粉体を使用しても、得られるＦＲＰ複合成形体の物性低下を抑制することができ、ＦＲＰを含有する樹脂成形物又はその廃材を再利用することが可能となる。
【００１３】
また、廃材や廃棄される粉体を使用することができるので、環境保全や資源の有効活用につながり、かつ、ＦＲＰ複合成形体の原材料費の低減、及び産業廃棄物としての処理量の低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の実施形態を図面を参照して説明する。
この発明にかかる繊維強化プラスチック複合成形体（ＦＲＰ複合成形体）は、ＦＲＰ及び樹脂モルタルを積層することにより形成されるものであり、また、この発明にかかる繊維強化プラスチック成形体（ＦＲＰ成形体）は、バルクモールディングコンパウンド（以下、「ＢＭＣ」と略する。）を加圧成形することにより得られるものである。
【００１５】
上記樹脂モルタル又はＢＭＣには、ＦＲＰを含有する樹脂成形物（以下、「原料樹脂成形物」と称する。）の粉砕物又は粉体を混入させることができる。上記粉砕物は、原料樹脂成形物を粉砕することにより得ることができる。また、上記粉体としては、原料樹脂成形物の加工工程の際に出てくる粉体、例えば、切削又は研削工程時に生じる粉体があげられる。
【００１６】
上記原料樹脂成形物としては、ＦＲＰを含有する樹脂製の製品、又はＦＲＰを含有する樹脂の廃材があげられる。この廃材とは、使用済みの上記製品や、上記製品を製造する際に発生する端切れ品等があげられる。
【００１７】
上記原料樹脂成形物を粉砕する方法は、特に限定されるものではなく、任意の方法で破砕することができる。
【００１８】
上記原料樹脂成形物の粉砕物又は粉末は、全て上記樹脂モルタル又はＢＭＣに混入される。このとき、上記粉砕物においては、これを分級し、所定の分級品を使用するのが好ましい。これらの粉砕物又は粉末は、上記樹脂モルタル又はＢＭＣに使用される珪砂等の骨材の代わりに使用される。
【００１９】
上記粉砕物の分級方法としては、振動ふるいによる方法があげられる。これは、所定の網目の篩を通った粉砕物を分級する方法である。この発明においては、網目８ｍｍの篩を通過する粉砕物を分級するのが好ましい。網目８ｍｍの篩を通過しないものは、大きすぎるため、上記モルタルやＢＭＣに混入させてＦＲＰ複合成形体を製造したとき、その物性の悪化につながる場合があるからである。
【００２０】
また、製造されるＦＲＰ複合成形体が、筒状成形体である場合は、網目３ｍｍの篩を通過する粉砕物を分級するのがより好ましい。これは、網目３ｍｍの篩を通過しないものは、粒度が大きく、筒状成形体に使用する場合に、突起などが発生し、製品として取り扱うことができない場合があるからである。
【００２１】
なお、上記の振動ふるいにより分級する前に、破砕物を風力分離機等によって分離し、所定の範囲の比重のものを分取してもよい。このようにすることにより、破砕物中に含まれる紙やシート類の異物を除去することが可能となる。
【００２２】
上記粉砕物又は粉末は、上記樹脂モルタル又はＢＭＣに混入される。上記樹脂モルタルとは、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂に珪砂等の骨材、顔料、硬化剤、内部離型剤等の添加剤、充填剤を加えて均一に分散するように混練したものである。上記粉砕物又は粉体は、骨材として珪砂の代わりに、又は珪砂と共に用いられる。
【００２３】
また、上記ＢＭＣとは、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂に、ガラス短繊維（ガラスチョップ）、顔料、硬化剤、添加剤、充填剤を加えて均一に分散するように混練したものをいう。上記粉砕物又は粉末は、充填剤の代わりに、又は充填剤と共に用いられる。
【００２４】
上記粉砕物又は粉末を上記樹脂モルタル層又はＢＭＣに混入する割合は、樹脂モルタル層又はＢＭＣに対して、１〜２０重量％がよく、５〜１５重量％が好ましい。２０重量％より多いと、上記樹脂モルタル層又はＢＭＣに均一に拡散しない場合や、後の硬化工程での硬化が不十分となる場合がある。１重量％より少ない場合は、上記粉砕物又は粉体の利用度が低下し、上記粉砕物として後述する廃材を使用する場合に、再利用率が低下する。
【００２５】
上記粉砕物又は粉体を混入した樹脂モルタルをＦＲＰと積層して成形することにより、この発明にかかるＦＲＰ複合成形体を製造することができる。このＦＲＰ複合成形体としては、板状体、管状体等をあげることができる。上記板状体は、板状又はシート状の樹脂モルタルやＦＲＰを重ね合わせて加圧プレスすることにより製造できる。また、管状体は、図１に示す方法で製造することができる。すなわち、円柱状の芯金１上に、まず、離型シート２を巻き付け、次いで、保護層３を巻き付ける。その上に所定幅のテープ状のＦＲＰ４、樹脂モルタル５を巻いていく。そして、最上面に保護層７を巻く。さらに、上記の各層を巻いていく途中、硬化炉８を通して、ＦＲＰ４及び樹脂モルタル５を順次硬化させ、一体化させる。その後、芯金１から外し、離型シート２及び保護層３、７を取り除くことにより、ＦＲＰ複合成形体の管状体を製造することができる。
【００２６】
上記粉砕物又は粉体を混入したＢＭＣは、所定の金型に入れて成形することにより、ＦＲＰ成形体を製造することができる。
【実施例】
【００２７】
（実施例１、２）
ＦＲＰ成形物の廃材を破砕機（（株）栗本鐵工所製；ハンマクラッシャ）で粉砕し、風力分離機及び振動ふるいにかけた。そして、網目８ｍｍの篩を通過し、網目５ｍｍの篩を通過しない粉砕物を分級した。そして、表１に示す割合で混入して樹脂モルタルを製造した。なお、表１中の樹脂は、熱硬化性樹脂である。
【００２８】
次いで、この樹脂モルタルを、ＳＭＣ及びガラスロービングクロスの上に載せ、その上に、ガラスロービングクロス及びＳＭＣを重ねる。これをプレス成形機でプレス成形することにより、ＦＲＰ複合成形体の試験片を製造した。
【００２９】
得られた試験片の板厚、撓み強度及び曲げ破壊強度を下記の方法にしたがって測定した。その結果を表１に示す。
【００３０】
［寸法測定］
試験片の板厚をキャリバーを使用して、等間隔に三箇所測定した。
【００３１】
［撓み強度及び曲げ破壊強度の測定］
５００ｋＮ万能試験機を使用し、長方形（４００ｍｍ×１００ｍｍ）に切断した試験片をスパン３００ｍｍでφ３０ｍｍの支持台２個の上において、φ３０ｍｍの荷重台を載せ、中央部の撓みが３ｍｍの時の荷重値を測定し、その後破壊するときの荷重を測定した。
【００３２】
（比較例１）
表１に示す割合で、粉砕物を混合しない樹脂モルタルを用いた以外は、実施例１、２と同様にしてＦＲＰ複合成形体の試験片を製造した。
【００３３】
得られた試験片の板厚、撓み強度及び曲げ破壊強度を上記の方法にしたがって測定した。その結果を表１に示す。
【００３４】
【表１】
2004284366.tif 000002
【００３５】
（実施例３）
ＦＲＰ成形物の廃材を破砕機（実施例１と同様）で粉砕し、風力分離機及び振動ふるいにかけた。そして、網目３ｍｍの篩を通過した粉砕物を分級した。そして、表２に示す割合で粉砕物を混入して樹脂モルタルを製造した。なお、表２中の樹脂は、熱硬化性樹脂である。
【００３６】
次いで、この樹脂モルタルを用い、図１に示すＦＲＰ複合管製造方法にしたがって、ＦＲＰ複合管を製造した。
【００３７】
得られたＦＲＰ複合管の成形性確認試験及び曲げ試験を上記の方法にしたがって行った。その結果を表２に示す。
【００３８】
［成形性確認試験］
成形後に管厚、内径及び外径を確認することによって行った。
【００３９】
［曲げ試験］
スパン１．０ｍでＶ型支持台２個の上に供試管を置いて、その上部にＶ型加重台を載せ、管と台との間には、ゴムなどの柔らかいものを挟み、１０〜１５Ｋｇｆ／ｓｅｃの速さで管が破裂するまで荷重を加える。また、中央部の撓みも測定する。なお、撓み測定には、ダイヤルゲージを使用した。
【００４０】
［環片圧壊強度試験］
供試管を堅固な台の上に水平に置き、頂部及び底部に良質の板ゴム（厚さ１０ｍｍ）をあて、管長全般に平均に荷重がかかるようにして鉛直に１０〜１５Ｋｇｆ／ｓｅｃの速さで管が破壊するまで荷重を加える。また、撓みも測定する。
【００４１】
（比較例２）
表２に示す割合で、粉砕物を混合しない樹脂モルタルを用いた以外は、実施例３と同様にしてＦＲＰ複合管を製造した。
【００４２】
得られたＦＲＰ複合管の成形性確認試験、曲げ試験及び環片圧壊強度試験を下記の方法にしたがって行った。その結果を表２に示す。
【００４３】
【表２】
2004284366.tif 000003
【００４４】
（実施例４）
実施例１で製造した粉砕物を表３に示す割合で混入してＢＭＣを製造した。そしてこれを金型に入れ、加圧プレスを行うことにより、図２に示すようなエンドベルを成形した。なお、表３中の樹脂は、熱硬化性樹脂である。
【００４５】
得られたエンドベルの成形性確認試験及び圧壊強度試験を行った。その結果を表３に示す。
【００４６】
（比較例３）
表３に示す割合で、粉砕物を混合しないＢＭＣを用いた以外は、実施例４と同様にしてエンドベルを成形した。
【００４７】
得られたエンドベルの成形性確認試験及び圧壊強度試験を行った。その結果を表３に示す。
【００４８】
【表３】
2004284366.tif 000004
【００４９】
（実施例５、６）
ＦＲＰ成形物の研削工程時に発生する研削粉、又は切断工程時に発生する切断粉、珪砂、充填材、及び樹脂を表４に示す割合で混入して樹脂モルタルを製造した。なお、上記樹脂は、実施例１で用いた樹脂と同様である。
【００５０】
次いで、この樹脂モルタルを、ＳＭＣ及びガラスロービングクロスの上に載せ、その上に、ガラスロービングクロス及びＳＭＣを重ねる。これをプレス成形機でプレス成形することにより、ＦＲＰ複合成形体の試験片を製造した。
【００５１】
得られた試験片の板厚、曲げ破壊強度を上記の方法にしたがって測定した。その結果を表４に示す。
【００５２】
（比較例４）
表４に示す割合で、研削粉又は切断粉を混合しない樹脂モルタルを用いた以外は、実施例５と同様にしてＦＲＰ複合成形体の試験片を製造した。
【００５３】
得られた試験片の板厚、曲げ破壊強度を上記の方法にしたがって測定した。その結果を表４に示す。
【００５４】
【表４】
2004284366.tif 000005
【００５５】
（実施例７）
ＦＲＰ成形物の研削工程時に発生する研削粉、又は切断工程時に発生する切断粉、珪砂、充填材、及び樹脂を表５に示す割合で混入して樹脂モルタルを製造した。なお、上記樹脂は、実施例１で用いた樹脂と同様である。
【００５６】
次いで、この樹脂モルタルを用い、図１に示すＦＲＰ複合管製造方法にしたがって、ＦＲＰ複合管を製造した。
【００５７】
得られたＦＲＰ複合管の成形性確認試験及び曲げ試験を上記の方法にしたがって行い、また、環片圧壊強度試験を下記の方法にしたがって行った。その結果を表５に示す。
【００５８】
［環片圧壊強度試験］
供試管を堅固な台の上に水平に置き、頂部及び底部に良質の板ゴム（厚さ１０ｍｍ）をあて、管長全般に平均に荷重がかかるようにして鉛直に１０〜１５Ｋｇｆ／ｓｅｃの速さで管が破壊するまで荷重を加える。
【００５９】
（比較例５）
表５に示す割合で、研削粉を混合しない樹脂モルタルを用いた以外は、実施例７と同様にしてＦＲＰ複合管を製造した。
【００６０】
得られたＦＲＰ複合管の成形性確認試験、曲げ試験及び環片圧壊強度試験を上記の方法にしたがって行った。その結果を表５に示す。
【００６１】
【表５】
2004284366.tif 000006
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】ＦＲＰ複合管製造方法の例を示す模式図
【図２】エンドベルの例を示す一部切欠図
【符号の説明】
【００６３】
１  芯金
２  離型シート
３  保護層
４  ＦＲＰ層
５  樹脂モルタル層
７  保護層
８  硬化炉
１０  エンドベル
【図１】
2004284366.tif 000007
【図２】
2004284366.tif 000008