(57)【要約】【課題】  本発明は、基本的に埋め立て処分しかできなかったＦＲＰ廃材が再度プラスチック成形品として生まれ変わることになり、しかも、ＦＲＰプラスチック成形品の予備成形品として用いられる場合には、完全なマテリアルリサイクルとして有力な手法となったものでその利用の範囲は極めて広い。【解決手段】  ＦＲＰ廃材を平均径０．１〜３０ｍｍの大きさに破砕する工程、これに熱可塑性樹脂バインダ−を加えて混合し混練機に充填する工程、混練機の高速回転による摩擦熱にて混練溶融する工程、溶融物をプラスチック成形品を形成する金型内に充填する工程、加圧下に溶融物を硬化させる工程、からなることを特徴とするＦＲＰリサイクル成形品の製法。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＦＲＰ廃材を平均径０．１〜３０ｍｍの大きさに破砕する工程、これに熱可塑性樹脂バインダ−を加えて混合し混練機に充填する工程、混練機の高速回転による摩擦熱にて混練溶融する工程、溶融物をプラスチック成形品を形成する金型内に充填する工程、加圧下に溶融物を硬化させる工程、からなることを特徴とするＦＲＰリサイクル成形品の製法。
【請求項２】
ＦＲＰ廃材が、熱硬化性樹脂に繊維強化材を混合して硬化したＦＲＰ成形品である請求項１記載のＦＲＰリサイクル成形品の製法。
【請求項３】
熱可塑性樹脂バインダ−が、ＰＥ、ＰＰ、ＰＳである請求項１記載のＦＲＰリサイクル成形品の製法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＲＰ廃材のリサイクル材を使用した新たなＦＲＰリサイクル成形品に関するものであり、ＦＲＰ廃材の破砕物を用いて新たなＦＲＰリサイクル成形品を製造するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＦＲＰプラスチック成形品は性状的に耐久性が高く、各種の製品として広く実用化されており、浴槽、浴室パネル、防水パン、浄化槽等の住宅用部材、パイプ、水槽等の建築用品部材、プ−ル、スライダ−、船舶、小型ボート、自動車部材、ヘルメット等の各種成形品が開発されている。
【０００３】
しかるに、かかる成形品が不要になった際（廃材）には、この優れた性状が逆に災いし分解したり、腐らせたりすることができず、ほとんど再利用もされず、焼却又は埋め立て処分することによって廃棄なされている。しかるに、この種のプラスチック成形品は成形の際に種々の薬品の配合がなされるため、焼却時に黒煙、有毒ガス、ダイオキシン等が発生すると指摘されている。更に、燃焼温度が高いため、焼却炉の寿命を縮めることがあり、場合によっては特別な焼却炉を必要とすることもある。特に、ガラス繊維にて強化されたＦＲＰプラスチック成形品はガラス繊維が残るため、破砕だけされて埋め立て処分されている。
【０００４】
ＦＲＰ廃材の利用法としては、セメント原燃料化としてのリサイクル技術が確立されているが、一部は燃やされるので完全なマテリアルリサイクルにはなっていない。一方、マテリアルリサイクルとしては、微粉砕して再度プラスチック等の充填剤としてリサイクルする技術の提案されているが、微粉砕するのに多額の費用がかかり経済的な面で実用化に至っていない。
【０００５】
そこで、ＦＲＰ廃材を素材のまま再利用する方法として、例えば、特許文献１〜２にて提案されるように、ＦＲＰ廃材の粉砕物に廃発泡スチロール、廃プラスチック、建設廃材含む木くずを混合して新たな成形品とする方法が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平０９−０５７７５３号
【特許文献２】特開平１０−２９０９６９号
【０００７】
しかし、これらのＦＲＰ廃材の破砕物と他の廃材を混ぜ合わせた成形品では、完全な混ぜ合わせが難しく、得られた成形品の物性が安定しなかったり、表面が粗いという問題点があった。
【０００８】
一方、特許文献３には他のリサイクル手段が提案されており、熱硬化性ＦＲＰ廃材の破砕物と熱可塑性プラスチック廃材の破砕物との混合物を得、これを加熱することで後者の破砕物を溶融し、ブロックやプレート状の成形品を得ようとするものであり、床材、舗装材に用いられる成形品が提案されている。
【０００９】
【特許文献３】特開２００２−２７５８１３号
【００１０】
かかる技術は十分優れた技術ではあるものの、その破砕の大きさを揃えたり、両者の混合割合が難しく、完全なものではなかった。
【００１１】
更に、特許文献４〜５は熱可塑性樹脂のリサイクル手段が提案されており、熱可塑性樹脂廃材の破砕物を回転摩擦熱によってゲル状に溶融し、これをプラスチック成形型内に充填してプラスチック廃材からの成形品を得る方法が提案されている。
【００１２】
【特許文献４】特開平１０−１５１６２９号
【特許文献５】特開平１１−２２６９５６号
【００１３】
かかる技術はＦＲＰ成形品のような熱硬化性樹脂に適用する考えはほとんどなく、これに適用すべき具体的な形態については参考になる記載はない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は以上の従来技術に鑑みてなされたものであり、ＦＲＰ廃材の再処理の際、そのＦＲＰ廃材の全量が再利用されるべく鋭意研究を重ね、熱可塑性樹脂をバインダ−として採用することによって新たな成形品を得るようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の要旨は、ＦＲＰ廃材を平均径０．１〜３０ｍｍ（通常は０．５〜２０ｍｍ）の大きさに破砕する工程、これに熱可塑性樹脂バインダ−を加えて混合し混練機に充填する工程、混練機の高速回転による摩擦熱にて混練溶融する工程、溶融物をプラスチック成形品を形成する金型内に充填する工程、加圧下に溶融物を硬化させる工程、からなることを特徴とするＦＲＰリサイクル成形品の製法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、今まで十分でなかったＦＲＰ廃材の廃棄が、廃棄分別作業等が不要でそのまま再利用可能となったものであり、熱可塑性樹脂の成形性の良さを利用し、新たなＦＲＰプラスチック成形品を得ることとなったもので、その実用価値は高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
先ず、本発明のＦＲＰ廃材の破砕からＦＲＰリサイクル成形品を得る工程を示すと、例えば、ＦＲＰ廃材を重機等で粗破砕する、粉砕機で粗粉砕する、メッシュにて分級する工程等からなる。そして、分級された粉砕物に熱可塑性樹脂バインダ−を混合し、混練機に充填し、高速回転による摩擦熱にて混練溶融する夫々の工程、そして、この溶融物を金型内に充填し、加熱下に溶融物を硬化させる各工程を通るものである。
【００１８】
ＦＲＰ樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂である。
【００１９】
ここで得られた成形品は再生ＦＲＰを用いるものであり、これによってＦＲＰの完全な再利用が完成することになる。
【００２０】
本発明のＦＲＰ廃材とは、繊維強化材と熱硬化性樹脂との混合硬化成形物であり、好ましくはガラス繊維強化熱硬化性樹脂成形品であり、更に好ましくは、ガラス繊維強化材と不飽和ポリエステル樹脂との成形品である。この成形品を破砕したのが、ＦＲＰ成形品の破砕物である。その破砕方法はいかなる方法でもかまわないが、通常の破砕機で破砕できる安価な粗粉砕片を用いる方が好ましい。該破砕物の平均直径は、好ましくは０．１〜３０mmで、平均の厚みは、好ましくは０．５〜２０ｍｍである。
【００２１】
ＦＲＰ廃材の主体は熱硬化性樹脂で、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等であり、通常は不飽和ポリエステル樹脂である。具体例としては、例えば浴槽、浴室パネル、防水パン、洗面化粧台、洗面ボール、台所カウンター、浄化槽等の住宅用部材、パイプ、水槽、等の工業用部材、各種電気部品等、船舶、小型ボート、自動車部材、ヘルメット、マネキン、椅子等の各種成形品が挙げられる。
【００２２】
破砕物中の繊維強化材とは、無機繊維で、例えば、ガラス繊維、金属繊維、セラミック繊維であり、通常はガラス繊維である。このガラス繊維はそのまま次の成形品の補強材となり、リサイクルされることになる。
【００２３】
熱可塑性樹脂バインダ−としては、ＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴ、ＰＳ、更には、ＡＢＳ、ナイロン、塩化ビニル等の熱可塑性樹脂全般が利用可能である。勿論、熱可塑性樹脂バインダ−として、上記の市販のペレットが用いられるが、この他には、熱可塑性樹脂成形品を任意の方法で粉砕したもの、或いは場合によっては成形品をそのまま利用できることは言うまでもない。後者の例としては、菓子袋、ラ−メン袋、雑貨品の廃袋、その他家庭用品、工業用品類の廃棄物からなるＰＰ製、ＰＥ製の廃棄物を適当な大きさに粉砕し、チップ状、粒状、燐片状等にしたものが用いられる。更に、これに各種の必要な配合材料や着色材料等が加えられる。
【００２４】
ＦＲＰ廃材の破砕物と熱可塑性樹脂バインダ−との混合割合は、９５〜３０：５〜７０（重量比）であり、ニ−ダ−、押出機等の混合装置で混合する。
【００２５】
ＦＲＰ粉砕物と熱可塑性樹脂バインダ−は、高速回転混練機に充填し高速回転による摩擦熱にて混練溶融することになるが、その混練機の例としては特許文献４に記載されている。この混練機には、好ましくはプラスチック廃材を粉砕するための粉砕装置、材料を収容すると共に計量して供給するための材料計量混合供給装置が備えられ、供給された材料を内部摩擦熱により溶融させる高速回転機を持ち、又、この高速回転機から溶融物を搬送する装置、成形材料を所定形状に成形する金型装置、金型内より製品を取り出す搬出装置、更には、これらの各装置を制御するための制御盤等を備えたものである。
【００２６】
ここで得られた成形品はそのままで完成品とはなるが、最も好ましい使用法は、これを再度ＦＲＰ成形品の一部に用いるものであり、これによって完全な再利用が完成することになる。このリサイクルの工程を例えばＦＲＰプラスチック成形品の製造工程を例にとって説明すると、上記した工程により板状の成形品を得、この板状品はハンドレイアップ法によって製造する際の補強材とされるもので、通常は木材が用いられるがこの代替品として用いることになる。勿論、予め補強材として最適なようにその厚さや形状等が特定された金型内にて成形されたものであり、予備成形品として得られることになる。
【００２７】
さて、成形型にゲルコ−トする工程、次いで上記予備成形品を所定の位置に置く工程、オ−バ−レイする工程、加熱炉に入れ、硬化する工程、脱型して完成品を得る工程からなる。この場合、合板を使用するよりも最適な形として予備成形品が得られているため、部品装着の間違いがなく、手間が省けるという特徴がある。又、この予備成形品は完成品が型より脱型し易いような形状が予め取られ得るもので、更に、断熱材や電磁シ−ルド材等を予備成形品を得る段階でインサ−トしておくことができるため、機能的な成形品が容易に成形できることともなる。尚、合板を用いた場合にはそりが発生したり木質であるため腐ってしまうことがあるが、かかる欠点もないという特徴がある。
【００２８】
本発明にて得られた成形品は、例えば、ハンドレイアップ、スプレイアップ、レジントランスファ−モ−ルディング各成形法に用いられ、特に、木製補強を通常使用しているＦＲＰ成形に適している。具体的な工程としては、本発明のＦＲＰ破砕物及び樹脂混合物を金型内に充填する際に、ガラスマット及び／又はガラスクロスのプレプリグをその表面（片面乃至は両面）に貼ること、及び／又は混合物中に挿入することが考えられる。
【実施例】
【００２９】
（ＦＲＰ廃材・Ａ）
汎用ＦＲＰ製バスユニット成形品（べ−ジュ色）を破砕し、直径８ｍｍ穴のメッシュ通過物を得た。
【００３０】
（熱可塑性樹脂バインダ−・Ｂ、・Ｃ）
熱可塑性樹脂バインダ−・Ｂとして汎用ＰＰの市販ペレット、熱可塑性樹脂バインダ−・Ｃとして菓子袋、ラ−メン袋、雑貨品の廃袋、家庭用品や工業用品の廃棄物からなるＰＰ製とＰＥ製の廃棄物を粉砕し、チップ状としたものを用いた。
【００３１】
（配合・Ａ）
ＦＲＰ廃材・Ａを６０重量部、熱可塑性樹脂バインダ−・Ｂを４０重量部配合した。
【００３２】
（配合・Ｂ）
ＦＲＰ廃材・Ａを５０重量部、熱可塑性樹脂バインダ−・Ｂを５０重量部配合した。
【００３３】
（実施例１）                                                                      （成形方法）
特許文献４に形成された混練機により上記配合物の混合時間を６０秒行い、得られた団子状のものを、２００ｍｍ×２００ｍｍ×４ｍｍの平板を成形する金型（室温）に入れ、直ちに１０ＭＰａの押圧常温プレスで２分間保持した後、開圧して表１の物性を有する成形品・ａ、・ｂ、・ｃを得た。
【００３４】
なお、比較例として配合・Ｂのみをもって成形品・ｄを得た。
【００３５】
【表１】
2005305876.tif 000002
【００３６】
（実施例２）                                                                      配合・Ｂを用いて縦８８ｃｍ、横１２８ｃｍの防水パンを成形した。なお、防水パンの平板部には上下層に形成されるオ−バ−コ−ト材が剥離しないように所望の間隔をもって複数の穴を開けた。又、上下層にコ−トするハンドレイアップ法やスプレ−アップ法とより接着することと、防水パンの補強のために防水パン成形時に上下層にガラスマット又は不織布を一体になるようにした。尚、成形法は実施例１の方法と同じである。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明によれば、基本的に埋め立て処分しかできなかったＦＲＰ廃材が再度プラスチック成形品として生まれ変わることになり、しかも、ＦＲＰプラスチック成形品の予備成形品として用いられる場合には、完全なマテリアルリサイクルとして有力な手法となったものでその利用の範囲は極めて広い。