JP2000254919A

JP2000254919A - 廃棄ｆｒｐ破砕物およびそれを含有するセメント材、コンクリート部材乃至は樹脂部材

Info

Publication number: JP2000254919A
Application number: JP6287399A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Kitano; 彰彦北野; Tomoyuki Shinoda; 知行篠田; Hitoshi Nishiyama; 等西山
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1999-03-10
Filing date: 1999-03-10
Publication date: 2000-09-19
Anticipated expiration: 2019-03-10
Also published as: JP4026268B2

Abstract

(57)【要約】【課題】廃棄ＦＲＰのリサイクルに必要な投入エネル
ギーを従来より小さくし、かつ、セメントや樹脂などの
母材に混入した場合にも機械物性を損なわず、かつ、経
済性（コスト競争力）のある、実用的なリサイクル品を
提供することにある。【解決手段】定方向径が３ｍｍ以上であり、最小曲率
半径が１５０ｍｍ以下であることを特徴とする廃棄ＦＲ
Ｐ破砕物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、市場から回収さ
れたＦＲＰ廃棄物をリサイクルするのに適したＦＲＰ粉
砕物およびその製造方法、および該粉砕物を含有する成
形物およびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＦＲＰは、軽量、高耐久性であることよ
り、スポーツ分野、航空機分野、自動車分野、その他一
般産業分野で広く使用されてきたが、環境問題への関心
の高まりとともに、そのリサイクル法が重要となってい
る。

【０００３】廃棄ＦＲＰをリサイクル利用する従来の方
法としては、粉砕して表面積を大きくして燃焼させて熱
源として利用するサーマルリサイクル法と、やはり粉砕
して樹脂だけを溶かすなどして短くなった補強繊維だけ
を取り出すなどしてマテリアルリサイクルする方法が知
られている。しかし、これら従来リサイクル法では、廃
棄ＦＲＰを粉砕工程、加熱工程を施すことから、ＦＲＰ
を成形する以上の大量のエネルギーを消費する加工工程
を経ることになり、形式上はリサイクルできても、グロ
ーバルには環境問題を解決したことにはなっていない。
ＦＲＰを粉砕、微粉砕するという工程は、数百μmある
いは数十μm以下の大きさになるまで粉砕工程を繰り返
すため消費エネルギーが大きく、粉砕なしでリサイクル
できる低エネルギーのリサイクル法が求められていた。

【０００４】ＦＲＰを微小に粉砕する理由は、粉砕品を
セメントや樹脂などの他の母材に混入した場合に、母材
の機械物性等の付加価値を向上させるためと考えられる
が、機械物性の向上幅に比べ、粉砕に要する労力の方が
遙かに大きく、経済性を強いられるリサイクル品とし
て、実用に耐える技術とはなっていない。

【０００５】一方、粉砕の前工程として粗砕工程が知ら
れているが、労力を掛けていない粗砕物のレベルで利用
価値のあるリサイクル品ができるという発想はなく、さ
らに進んで、粗砕の段階で廃棄ＦＲＰの形状や寸法をコ
ントロールするという試みはなされたことはなかった。

【０００６】ＦＲＰ部材の中でも、スポーツ用具などは
ファション性があり、航空機部材よりも短いサイクルで
市場から回収されてくるので、ＦＲＰ製の廃棄スポーツ
部材を少量のエネルギーで再利用できる技術が緊急に求
められているのが現状である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、上記した廃棄ＦＲＰのリサイクルに必要な
投入エネルギーを従来より小さくし、かつ、セメントや
樹脂などの母材に混入した場合にも機械物性を損なわ
ず、かつ、経済性（コスト競争力）のある、実用的なリ
サイクル品を提供することにある。

【０００８】すなわち、本発明の目的は、上記した廃棄
ＦＲＰを低コストでリサイクルする技術およびリサイク
ル品を含有させた部材、およびそれら製造法を提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、定方向径が３ｍｍ以上であり、最小曲率
半径が１５０ｍｍ以下であることを特徴とする廃棄ＦＲ
Ｐ破砕物を提供する。

【００１０】または、廃棄ＦＲＰ破砕物のみを集合させ
た時の充填率が０．２〜０．７の範囲内であることを特
徴とする廃棄ＦＲＰ破砕物を提供する。

【００１１】

【発明の実施の形態】この発明をその一実施態様に基ず
いて詳細に説明する。本発明の破砕物は、市場あるい
は、生産工程から回収した補強繊維と樹脂からなる硬化
したＦＲＰ廃棄物を衝撃力、引き裂き力、引張力、剪断
力、圧縮力、熱応力、電磁気的力等を利用して、曲がり
を持つ形状に破砕したことを特徴とする。破砕物が曲が
りを有することで、破砕物同士が干渉しあって、後述す
る空隙率が大きくなり、セメントや樹脂などに混入した
場合に軽量となるばかりかセメントや樹脂が含浸し易く
高強度となる。さらには、破砕物同士が絡み合っている
ためにセメントや樹脂にクラックが入った後も容易に分
離しないというモードを呈することが可能となる。ま
た、面内方向だけでなく、厚み方向にも機械的物性に優
れる等の効果もある。さらには、３次元的に安定して形
態保持できるため、微小な粉砕物で生じがちな成形時の
母材中に粉砕物が沈降するという問題がない。さらに
は、空隙率を生かして、隙間のある部材を製造するのに
も適している。

【００１２】まず、本発明のカール状の廃棄ＦＲＰ破砕
物は、例えば、補強繊維と樹脂からなる硬化した繊維強
化プラスチック（以下ＦＲＰと略す）を小片化する単一
の装置あるいは複数の装置群により製造することができ
る。

【００１３】具体的な装置としては、シュレッダーをは
じめ、ジョーククラッシャー、ジャイレトリクラッシャ
ー、コーンクラシャーなどの粗砕機、ハンマークラッシ
ャーなどの粗砕機、ロールクラッシャー、ロールミル、
スタンプミル、エッジランナー、カッターミル、ロッド
ミルなどの中砕機、エロフォールミル、カスケードミル
などの自生粉砕機が挙げられる。本発明の曲がりを持つ
破砕物を製造するためには、破砕機構の中に、圧縮衝撃
力および引き裂き力が作用するようにすることが好まし
い。グラインドや鋭利な刃先を有する剪断刃を使用する
のではなく、破砕物と比較的広い面積で接触する刃先の
鈍い（刃先の丸み半径が０．５ｍｍ以上）回転刃で粗砕
することが好ましい。破砕時には、破砕粉の飛散を抑え
たり、加熱の影響、火花の影響、静電気の影響を抑える
ために水中や高湿度雰囲気中で破砕することも好まし
い。また、曲がりを有する破砕物を得るために、布やプ
ラスチック、ゴム材などＦＲＰよりも柔らかい物質と同
時に破砕することも有効である。

【００１４】破砕に際しては、曲がりのある破砕物のみ
を得ることは不可能であるので、破砕物の中から曲率を
持つ破砕物を取り出すには、篩、風力、水力等による選
別装置を用いることができる。勿論、後述するように選
別工程を経ずに、本発明の破砕物とその他の形状の粉砕
物を含んだ状態でセメントや樹脂に混入しても差し支え
ない。

【００１５】ＦＲＰが硬化物でなければならない理由
は、小片化あるいは破砕工程により破砕物が上述の曲が
り形状を有し易いからである。未硬化物状態では、補強
繊維は自由に動くことができるので、引き裂き、分断し
にくく、たとえ分断できても、本発明の硬化した破砕物
のように３次元的に形態を保持することができない。ま
た、未硬化樹脂は小片化あるいは破砕装置の内部に付着
するなどして装置の機能を不能にしてしまう可能性もあ
る。

【００１６】廃棄ＦＲＰが硬化しているかどうかの判断
はＤＳＣにより決定できる。小片化が容易になる望まし
い硬化度は６０％以上である。また、小片化装置に硬化
を促進する前工程を組み込むことも好ましい。具体的な
硬化促進法としては、加熱、電子線照射、硬化剤添加な
どが挙げられる。

【００１７】本発明の破砕物の代表的な形状の一例とし
ては、大凡図１の三日月状、図２のコイル状、図３のＳ
字状、図４の多葉状といった形状が挙げられる。曲がり
を有するかどうかを定量的に判断する基準は、最小の曲
率半径（図１参照）の大きさで決められ、本発明におけ
る好ましい曲がりの大きさは、最少曲率半径は１５０ｍ
ｍ以下、より好ましくは１００ｍｍ以下である。なお、
場合によっては、表面に補強繊維やマトリクス樹脂の微
細な毛状形状乃至は突起形状が存在して、どの部分でも
って最小曲率半径を定義するか判断が困難なこともあり
得る。また、あまりに小さい部分でもって、最小曲率半
径を定義するのは、実態に則していない。従って、ＦＲ
Ｐ粒子において、太さ（図１参照）が０．５mm以上の部
分についてのみ曲率半径を計測し、最小曲率半径を定義
するのが実際的である。最小の曲率半径が本範囲の上限
値以下であることで、破砕物同士が干渉しあって、後述
する空隙率が大きくなり、セメントや樹脂などに混入し
た場合に軽量となると同時にセメントや樹脂が含浸し易
く高強度となる。さらには、破砕物がカールしているた
め互いに絡み合っているためにセメントや樹脂にクラッ
クが入った後も容易に分離しないというモードを呈す
る。曲率半径は、例えば、破砕物を光学顕微鏡で写真に
とり、２次元映像として画像処理して求めることができ
る。前記曲率半径の範囲内にあるＦＲＰ粉砕物のみをカ
ウントして、その体積の総量より当該ＦＲＰ粉砕物の体
積％を定義する考え方もある。しかし、以下の通り、体
積平均曲率半径により、曲率半径を定義する考え方がよ
り精密ではある。Ｃ_V＝Σ（Ｖｉ・Ｃi）／Σ（Ｖｉ）（Ｃ_V：体積平均曲率半径、Ｃi：ｉ番目の粉砕物の曲率
半径、Ｖｉ：ｉ番目の粉砕物の体積）本発明の粉砕物の大きさとしては、定方向径が３ｍｍ以
上、より好ましくは７ｍｍ以上であることが好ましい。
上記範囲の下限値より小さいと、破砕物同士が絡み合
う、あるいは接触して反発しあうなどして互いに干渉し
あう確率が十分ではなくなる可能性があり、強度向上が
不十分となる。

【００１８】定方向径とは、粉砕物を平面上で統計的に
ランダムに配位していることを前提とし、一定方向の寸
法を測定したもの（化学工学便覧仮定第５版、ｐ．２１
９頁参照）で、本発明においては、１００ｃｍ²の断面
積を用いて求める。破砕物を分級するには、メッシュや
篩を用いる。風力、水力、磁力、渦電流、浮遊、光など
を利用した自動の選別機を使用しても差し支えない。

【００１９】また、曲がりを有する破砕物のみを集合さ
せた時の充填率（１から空隙率を引いた値）は、０．２
〜０．７の範囲内となっていることが好ましい。本範囲
の下限値を下回ると干渉しあっている破砕物の数が少な
く、これを含有させたセメントや樹脂材は最大荷重後に
容易に分離してしまう。また本範囲の上限値を上回ると
破砕物同士は絡みあうというより接触した状態となり、
破砕物を混入したセメントや樹脂材の強度は思ったよう
に向上しない場合があるからである。より好ましくは、
０．３〜０．６である。尚、充填率に関係して、セメン
トや樹脂材に混入する場合には、本発明の破砕物に加
え、従来の粉砕物を混入させても差しつかえない。

【００２０】次ぎに、本発明における廃棄ＦＲＰとは、
テニスラケット、ゴルフシャフト、釣り竿、などのスポ
ーツ用具、自動車や航空機などの輸送機器部材、風呂
釜、壁材などの建築部材などに使用されている、ガラ
ス、炭素、パルプ、テトロン、ナイロン、ビニロン、ア
クリル、アラミド、モダアクリル、アルミナ、窒化珪素
などの各種補強繊維をエポキシ樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂、フェノール樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、ビニ
ルエステル樹脂、などの熱硬化性樹脂、あるいは、ポリ
エチレン、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ＡＢ
Ｓ樹脂、ポチブチレンテレフタレート樹脂、ポリアセタ
ール樹脂、ポリカーボネート等の樹脂などの熱可塑性樹
脂、及びこれら樹脂をアロイ化した変性樹脂、ゴムなど
のエラシトマーなどで覆ったいわゆる廃プラのことであ
る。樹脂で覆われているため、セメントや樹脂材との接
着が良好で強度の高い部材にできる。

【００２１】本発明の破砕物は、廃棄されたＦＲＰを出
発原料としており、かつ、樹脂と繊維を分離しないこと
から分離コストが不要であるため低コストであり、本破
砕物を含有させたセメントや樹脂部材のコストは実用レ
ベルまで低減することができる。特に、本発明では、破
砕に要する投入エネルギーが少ないことから、環境負荷
の極めて小さいリサイクル法となっている。

【００２２】次ぎに、廃棄ＦＲＰの中でも、ゴルフシャ
フト、釣り竿、ロール、プロペラシャフト、トラスチュ
ーブなどの円筒状廃プラは、破砕物が曲がりを持った形
状となりやすく好ましい。また、熱可塑性樹脂廃ＦＲＰ
は高靱性であるため曲がりを持った形状としやすい。

【００２３】ＦＲＰの中でも好ましいのは、炭素繊維を
含有するＦＲＰが耐アルカリ性に優れ、長期的に強度を
維持できるので好ましい。炭素繊維にはＰＡＮ系、ピッ
チ系があるがいずれでも好ましいが、破砕時に曲がりを
有するようにするためにはＰＡＮ系の高強度繊維（弾性
率は２００ＧＰａ〜８００ＧＰａ、強度は２５００ＭＰ
ａ〜１０ＧＰａ）が好ましい。セメントに混ぜる場合に
は、弾性率が２００ＧＰａ〜４００ＧＰａの範囲内であ
るとセメントとの弾性率差が小さくなり、歪み集中が無
くなって、耐寒性及び耐凍害性が向上して特に好まし
い。アラミド繊維やポリチレン繊維などの有機繊維を含
有する場合には、繊維が破砕中にフィブリル状を呈する
ため、破砕物は干渉し合うので好ましい。

【００２４】樹脂としては、耐アルカリ性に優れるエポ
キシ樹脂、ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂およ
びこれら樹脂の変性樹脂が好ましい。エポキシ樹脂は接
着性にも優れていて最も好ましい。

【００２５】次ぎに、本発明の破砕物は、例えば、セメ
ントやコンクリート、樹脂に混ぜ込んで使用することが
可能である。

【００２６】セメント材の成形法としては、型枠に流し
込む成形法、吹き付け成形法など公知の成形法が利用で
きる。破砕物を均一に分散させるという必要性が有る場
合には、流し込む成形が好ましく、作業性は吹き付け成
形が好ましい。

【００２７】セメントの場合、上記したように、曲がり
を有する廃ＦＲＰ破砕物は、セメント中で３次元的に均
等分布するので、セメント材を厚み方向にも高強度とす
ることができる。また、セメント材は低歪みで分断する
が、本発明の破砕物を混入させることで、セメント中に
亀裂が生じた後でも分断せずに荷重負担するというモー
ドを呈することが可能となる。

【００２８】具体的なセメントとしては、公知のあらゆ
るセメントが使用できる。例えば、普通ポルトランドセ
メント、早強セメント、中庸熱ポルトランドセメント、
耐硫酸ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメ
ント、白色セメント、アルミナセメント、スラグセメン
ト、シリカセメント、フライアッシュセメント、ローマ
ンセメント、天然セメント、高炉セメント、微粒子セメ
ント、発泡セメントなどの特殊セメントである。また、
２種以上のセメントを混合して使用することも可能であ
る。

【００２９】さらに、セメントには、本発明のＦＲＰ破
砕物以外に、本発明の破砕物製造時に発生する廃棄ＦＲ
Ｐからなる粉砕物／パウダー状物や一般にセメント材に
混入される軽量骨材を添加させることも可能である。具
体的には珪砂、砂、砂利、フライアッシュ、シラスバル
ーン、パーライト、ガラスバルーン、ＳｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ
₃、ＦｅＯ、ＣａＯ、Ｎａ₂Ｏ、ＭｇＯなどの中空物等の
無機粉体材料、発泡性樹脂粉体としてポリプロピレン、
ポリエチレン、スチレン、エチレン、ウレタン、フェノ
ール、ポリエステル、アクリル、ブタジエンゴムラテッ
クス等の有機高分子物質等が使用できる。

【００３０】中でもガラスバルーンは吸水率が小さく、
水／セメント比を小さくすることができ強度が向上する
ので好ましい。軽量骨材の混合比率はセメントに対し４
０〜１５０重量％、ＦＲＰに対２００〜５０００重量
％が好ましい。本範囲の下限値未満ではＦＲＰの分散性
を阻害する可能性があり、本範囲の上限値を越えると比
重が大きくなりすぎて、自重により破壊が生じる可能性
がある。

【００３１】減水剤も使用可能であるが、セメントに対
し１０重量％以下、ＦＲＰに対し２００重量％以下とす
ることが好ましい。セメントに対し１重量％未満では減
水硬化が小さく、作業性が十分でない。セメントに対し
１０重量％を越えるとセメント硬化体の防火性能が低下
しやすく、材料コストが上昇するため好ましくない。具
体的な減水剤としては、ＡＥ減水剤、高性能減水剤があ
る。

【００３２】セメント材への混入の形態は、かならずし
も均一である必要はなく、例えば、セメント材が大型の
場合、セメント材の厚み中央に廃ＦＲＰよりもさらに軽
量で低コストな炭化カルシウムなどの軽量フィラーを配
置させ、本発明の破砕物をセメント材の表層に配置させ
ても差し支えない。曲がりを有する破砕物を選択的に配
置させるためには、セメント材を分割成形することも有
効である。すなわち、通常の工程で硬化させたセメント
材の表面の一部または全部を曲がりを有する破砕物を含
有するセメントで覆って一体化させる等である。

【００３３】本発明のＦＲＰ破砕物の周囲はセメントで
隈無く覆われていても、破砕物同士を繋ぐように、セメ
ントがバインダー的に付着していても差し支えない。セ
メントで隈無く覆われていると強度は著しく向上する
が、比重も大きくなるため、重さとの関係で、適度にセ
メントの付着量を調節することが好ましい。セメントで
隈無く覆う場合には、混入後に振動や熱等により気泡や
ガスを追い出す方法が有効であり、付着量を低下させる
方法としては、空気やガスを混入させたり、発泡材を混
入させたりすることが有効である。

【００３４】さらに、本発明の破砕物が数ｃｍと大きい
場合には、破砕物が比較的大きな寸法で３次元的に形態
保持するため、セメント成形時に使用されるセメント型
枠等の成形補助資材を使用しなくてもセメントやセメン
ト混和物が破砕物の間の空間に保持できて所望の形態に
近い形状の部材が成形できる。型枠などの成形補助資材
が不要となることで、極めて低コストでセメント部材を
成形することができる。好ましい本発明の破砕物の混入
量としては、３％〜７０％である。本請求項の範囲で重
量と強度とコストのバランスが取れたセメント材とな
る。より好ましくは３％〜４０％である。

【００３５】尚、セメント材の表層に破砕物を偏って
分散させると、表層近傍が高強度となり、部材が曲げを
受ける場合に好ましいが、本発明のＦＲＰ粉砕物をセメ
ント材の表層に選択的に配置し、セメントの付着を少な
くしてポーラス状にすると、吸音特性、保水性をもたせ
ることもできる。ポーラス部には、種子や土が補足され
易いので、植物や微生物の棲息場所となる等の効果も生
じる。この場合、表面近傍の破砕物の混入量は１０％〜
３０％であることが好ましい。勿論、セメント材には、
フォーム材や金属板などが埋設されていても差し支えな
いし、セメント部材の形状は中空であったり、中実であ
ったり任意の形状である。

【００３６】尚、湿度の多い環境で使用されるセメント
部材の場合、粉砕物には耐アルカリ性が要求されること
があるので、粉砕物の補強繊維は耐アルカリ性のあるビ
ニロン繊維、アラミド繊維、モダアクリル繊維、カーボ
ン繊維がより多く含まれていることが好ましい。

【００３７】本発明のセメント材は、軽量、高強度、低
コスト、耐腐食性に優れることから、壁材、屋根剤、床
材、セメント瓦、本瓦等の家屋屋根及び外壁等の建築部
材などの建築用部材として、植木鉢、花壇柵、庭敷板な
どの園芸用品、テトラポット、護岸壁、錘等の海洋構造
物に適する。より具体的には、住宅、ホテル、学校、病
院、事務所、劇場、体育館、オフィスビルなどの各種建
築用資材。その他用途として、透水パネル、基礎パネ
ル、防音パネル、断熱パネル、テトラポット、電柱、側
溝、ヒューム管、屋根瓦、緑化用構造物も挙げられる。

【００３８】次ぎに、本発明の破砕物は、樹脂やゴムに
も混入させて使用することができる。代表的な樹脂とし
ては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノ
ール樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、ビニルエステル樹
脂、などの熱硬化性樹脂、あるいは、ポリエチレン、ポ
リプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポチ
ブチレンテレフタレート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポ
リカーボネート等の樹脂などの熱可塑性樹脂、及びこれ
ら樹脂をアロイ化した変性樹脂が挙げられる。

【００３９】上記したセメントに混入させる場合と同
様、樹脂においても、本発目の破砕物は局所的（選択
的）に配置させても、均質に配置させても差し支えな
い。また、一体成形しても、分割成形しても差し支えな
い。また、複数回に亘り硬化を繰り返しても差し支えな
い。また、本発明の破砕物以外のフィラー／添加材を併
用しても差し支えない。樹脂の場合、セメントより比重
が低いので、本発明の破砕物の添加量は３％〜６０％が
適当である。

【００４０】樹脂部材の用途としては、卓球台の天板、
バスケットボールのパネル、得点や参加者の掲示パネル
などのスポーツ用品、工事現場で使用するパネルや掲示
板などの土木資材、セメント瓦、本瓦等の家屋屋根及び
外壁等の建築部材、その他産業用資材など、軽量性、耐
久性と低コストが必要とされる資材が考えられる。建築
用途では、フェノール樹脂は耐熱性に優れ、燃焼時の発
生ガスも少なく好ましい。

【００４１】尚、樹脂に混入した場合もセメントに混入
した場合と同様、破壊がローカライズされて、亀裂が部
材全体に進展しないため、釘を打てるといった従来にな
い特性が生じる。タイヤやベルト等のゴム材を含有する
破砕物を混ぜ合わせると釘打ち性能はさらに向上する。

【００４２】最後に、廃棄ＦＲＰには塗料やラベル、金
属など、ＦＲＰ以外の不純物が混入する可能性がある
が、これら混入物を取り除くことは高コストとなるの
で、最終のセメント材の特性を害しない程度の範囲内で
含まれていても差し支えない。それら不純物の割合は、
１０％以下が好ましく、５％以下がより好ましい。

【００４３】

【実施例】本発明のセメント材の特徴を実施例によって
述べる。（実施例１）市場から回収した炭素繊維強化複合材料製
（炭素繊維は２種類：弾性率３００GＰａ、強度５６０
０ＭＰａのものと弾性率４００ＧＰａ、強度３０００M
Ｐａ、樹脂はエポキシ樹脂、繊維含有率は７０％、硬化
度は９５％）のゴルフシャフト円筒（長さ５０cm〜８０
cm、直径５mm〜１２mm）を一軸衝撃破砕機で１分間破砕
（投入エネルギーは６６０キロジュール）した後、６ｍ
ｍの篩にかけて、定方向半径が６ｍｍ以上、曲率半径８
ｃｍ以下の曲がりを有する破砕物を１ｋｇ得た。本破砕
物を１リットルのポリ容器に充填し、水を注ぐことで充
填率を測定したところ、０．６であった。

【００４４】本破砕物と、普通ポルトランドセメント、
減水剤、標準砂、水を混ぜ合わせ（混合比率はセメント
に対し、破砕物１００重量％、水６０重量％、減水材３
重量％、標準砂１００重量％）養生してセメント板（３
０ｃｍ×３０ｃｍ、厚さ２０ｍｍ）を得た。本セメント
板は表面、内部に空孔を有しており、断面観察の結果、
破砕物が３次元的に均一分散していることが確認され
た。透水性を有し、比重は１．３であった。

【００４５】本セメント板から曲げ試験片（９５×６０
×２０ｍｍ）を切り出し、３点曲げ試験した結果、最大
荷重は破砕物を添加しないブランクセメント硬化体の１
７０％であり、最大過重後も試験片はブランクセメント
のように分離することなく、荷重負担した。

【００４６】また、上記セメント板から切り出した曲げ
試験片を海中に３ヶ月間放置したところ、空孔部に緑色
物が付着していた。さらに、本試験片を曲げ試験したと
ころ、最大過重、破壊モードに変化は見られなかった。（実施例２）実施例１において、破砕物の重量％を６０
とした以外は、実施例１と同じにしてセメント板（３０
ｃｍ×３０ｃｍ、厚さ２０ｍｍ）を得た。本セメント板
も表面、内部に空孔を有しており、断面観察の結果、破
砕物が３次元的に均一分散していることが確認された。
透水性を有し、比重は１．４であった。

【００４７】本セメント板から曲げ試験片（９５×６０
×２０ｍｍ）を切り出し、３点曲げ試験した結果、最大
荷重は破砕物を添加しないブランクセメント硬化体の１
３０％であり、最大過重後も試験片はブランクセメント
のように分離することなく、荷重負担した。

【００４８】また、上記セメント板から切り出した曲げ
試験片を吸水させて−３０℃〜８０℃で熱サイクル試験
（対流時間１０分、サイクル数３０００）したところ、
ひび割れや剥離は認められなかった。さらに本試験片を
曲げ試験したところ、最大過重、破壊モードに変化は見
られなかった。（実施例３）市場から回収した炭素繊維強化複合材料製
（炭素繊維は２種類：弾性率５００GＰａ、強度３００
０ＭＰａのものと弾性率４５０ＧＰａ、強度３０００M
Ｐａ、樹脂はエポキシ樹脂、繊維含有率は７４％、硬化
度は９５％）の釣竿円筒（長さ８０cm〜１２０cm、直径
６ｍｍ〜１５ｍｍ）を一軸衝撃破砕機で破砕（消費エネ
ルギー６００キロジュール／ｋｇ）した後、１０ｍｍの
篩にかけて、定方向半径が１０ｍｍ以上、曲率半径６０
ｍｍ以下の曲がりを有する破砕物を５００ｇ得た。本破
砕物を１リットルのポリ容器に充填し、水を注ぐことで
充填率を測定したところ、０．４であった。

【００４９】本破砕物とポリエステル樹脂（主剤１００
部、硬化剤１部）を混合比率１００：１００で混ぜ合わ
せて、中央に厚さ５ｍｍのポリウレタンフォーム（発砲
倍率３０倍）を有する厚さ９ｍｍの樹脂パネルを得た。
断面観察の結果、破砕物がポリウレタンフォームを対称
にサンドイッチする形態で３次元的に均一分散している
ことが確認された。ポリウレタンを除く部分の比重は
１．４であった。

【００５０】本樹脂パネルを正方形に切り出し、卓球台
の天板としたところ、木製（厚さ２５ｍｍ）のものより
軽快な打球音を有することがわかった。

【００５１】また、上記樹脂板から切り出した試験片を
曲げ試験したところ、最大過重後に試験片は分離するこ
となく、引き続いて荷重負担することが確認できた。（比較例１）実施例１と同じ市場から回収した炭素繊維
強化複合材料製（炭素繊維は２種類：弾性率３００GＰ
ａ、強度５６００ＭＰａのものと弾性率４００ＧＰａ、
強度３０００MＰａ、樹脂はエポキシ樹脂、繊維含有率
は７０％、硬化度は９５％）のゴルフシャフト円筒（長
さ５０cm〜８０cm、５mm〜１２mm）をグラインダー（粒
度＃８０）で微粉砕（粉砕品の粒径は約２０μm）して
１ｋｇのＣＦＲＰ粉末を得た。投入エネルギーは８００
０キロジュールであった。続いて、本破砕物を１リット
ルのポリ容器に充填し、水を撹拌して注ぐことで充填率
を測定したところ、充填率は０．９であった。

【００５２】本破砕物と、普通ポルトランドセメント、
減水剤、標準砂、水を混ぜ合わせ（混合比率はセメント
に対し、破砕物１００重量％、水６０重量％、減水材３
重量％、標準砂１００重量％）養生してセメント板（３
０ｃｍ×３０ｃｍ、厚さ２０ｍｍ）を得た。

【００５３】本セメント板は断面観察の結果、均質であ
ることが確認された。透水性はほとんどなく、比重は
１．７であった。

【００５４】本セメント板から曲げ試験片（９５×６０
×２０ｍｍ）を切り出し、３点曲げ試験した結果、最大
荷重は破砕物を添加しないブランクセメント硬化体の９
０％であり、最大過重後、試験片は分離した。

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、従来の粉砕品よりもセ
メントや樹脂材に添加してリサイクルすることにより適
した廃棄ＦＲＰ破砕物を得ることができる。また、破砕
に要するエネルギーが小さいため、極めて低コストなリ
サイクルが可能となり、社会的貢献度は非常に高いとい
える。

【図面の簡単な説明】

【図１】三日月状の本発明の廃棄ＦＲＰ破砕物であ
る。

【図２】コイル状の本発明の廃棄ＦＲＰ破砕物であ
る。

【図３】Ｓ字状の本発明の廃棄ＦＲＰ破砕物である。

【図４】多葉状の本発明の廃棄ＦＲＰ破砕物である。

【符号の説明】１：定方向径２：曲率半径３：太さ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２９Ｋ 307:04 Ｂ２９Ｌ 31:10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】定方向径が３ｍｍ以上であり、最小曲率
半径が１５０mm以下であることを特徴とする廃棄ＦＲＰ
破砕物。
【請求項２】廃棄ＦＲＰ破砕物のみを集合させた時の
充填率が０．２〜０．７の範囲内であることを特徴とす
る廃棄ＦＲＰ破砕物。
【請求項３】円筒状物である廃棄ＦＲＰを破砕してな
ることを特徴とする請求項１または２記載の廃棄ＦＲＰ
破砕物。
【請求項４】該廃棄ＦＲＰ破砕物が、炭素繊維を含有
することを特徴とする請求項１乃至は３のいずれかに記
載のセメント材。
【請求項５】該ＦＲＰが少なくとも熱可塑樹脂または
エポキシ樹脂を含有するとを特徴とする請求項１乃至は
４のいずれかに記載の廃棄ＦＲＰ破砕物。
【請求項６】請求項１乃至は５のいずれかに記載のＦ
ＲＰ破砕物を含有するコンクリート製部材。
【請求項７】請求項１乃至は５のいずれかに記載のＦ
ＲＰ破砕物を含有する樹脂部材。