JP2004182782A - リサイクルボード用樹脂の製造方法及びリサイクルボードの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】軽量で、強度が高く、耐食性、防錆性があり、廃棄物の処理、資源の有効活用、環境問題の改善に貢献することができるリサイクルボード用樹脂の製造方法及びリサイクルボードの製造方法を提供すること。
【解決手段】触媒の存在下で、ペットボトル再生樹脂４０重量部、廃ＦＲＰリサイクルチップ４０重量部、炭酸カルシウム２０重量部を攪拌、混合し、リサイクルボード用樹脂を製造した。次に、このリサイクルボード用樹脂を、成型型に流し込み、７０〜８０Ｋｇ／ｃｍ２の圧力を加えて固めることにより、リサイクルボードを製造した。
【選択図】 なし
【解決手段】触媒の存在下で、ペットボトル再生樹脂４０重量部、廃ＦＲＰリサイクルチップ４０重量部、炭酸カルシウム２０重量部を攪拌、混合し、リサイクルボード用樹脂を製造した。次に、このリサイクルボード用樹脂を、成型型に流し込み、７０〜８０Ｋｇ／ｃｍ２の圧力を加えて固めることにより、リサイクルボードを製造した。
【選択図】 なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、工場等のピットの蓋や各種槽の覆い蓋等に利用できるリサイクルボード用樹脂の製造方法及びリサイクルボードの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＦＲＰ、鉄、コンクリートから成るボードや、廃棄物をリサイクルして製造したリサイクルボード（例えば、特許文献１）が、様々な用途（例えば、処理場、火力発電所、鍍金工場等におけるピットの蓋や各種槽の覆い蓋の材料）として、用いられてきた。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２２６９０２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなボードは、重さに比べて強度が十分でないこと、耐食性や防錆性が十分でないこと等の欠点があった。
更に、上記ボードは、廃ペットボトルや廃ＦＲＰ等の廃棄物を原料とするものでないため、それらの廃棄物の処理に役立つものではなく、また、資源の有効利用や環境問題の改善に役立つ物ではなかった。
【０００５】
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、軽量で、強度が高く、耐食性、防錆性があり、廃棄物の処理、資源の有効活用、環境問題の改善に貢献することができるリサイクルボード用樹脂の製造方法及びリサイクルボードの製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
（１）請求項１の発明は、
ペットボトル再生樹脂と、ＦＲＰチップとを混合し、重合反応させることを特徴とするリサイクルボード用樹脂の製造方法を要旨とする。
【０００７】
本発明により製造したリサイクルボード用樹脂は、リサイクルボードの製造に用いることができるものである。本発明は、例えば、以下の効果を奏することができる。
▲１▼本発明のリサイクルボード用樹脂の製造方法は、例えば、産業廃棄物である廃ＦＲＰ樹脂や廃ペットボトルを原料として製造することができるので、本発明を実施することにより、それら産業廃棄物を処理することができる。
【０００８】
また、産業廃棄物を原料とすることにより、資源の有効利用や環境問題の改善に役立たせることが出来る。
▲２▼本発明で製造したリサイクルボード用樹脂を用いて製造したリサイクルボードは、例えば、コンクリートよりも比重が小さく、また、コンクリートに比べて、高い強度を有することができる。
【０００９】
▲３▼本発明で製造したリサイクルボード用樹脂を用いて製造したリサイクルボードは、ＦＲＰチップを原料として含むことにより、ＦＲＰ製のボードと同様に、耐食性、防錆性に優れている。
▲４▼本発明で製造したリサイクルボード用樹脂を用いて製造したリサイクルボードは、例えば、サンダーにカッターの刃をつけた工具を用いれば、施工を行う現地において容易に切断することができ、扱い易い。そのため、例えば、火力発電所、鍍金工場のピットの蓋、各種槽の覆い蓋等の、現地で切断加工することが必要となる用途で、広く利用することができる。
【００１０】
・前記ペットボトル再生樹脂としては、例えば、廃棄されたペットボトルを原料として製造した廃ペットボトル再生樹脂がある。
・前記ＦＲＰチップとは、例えば、ガラス繊維からなる補強材と、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂等の樹脂とから成るＦＲＰを、粉砕したものをいう。
【００１１】
また、このＦＲＰチップとしては、例えば、廃棄されたＦＲＰを回収して破砕した、廃ＦＲＰリサイクルチップがある。
・前記ＦＲＰチップの、リサイクルボード用樹脂の原料全体に占める割合は、例えば、３０〜４５重量％の範囲とすることが好ましい。３０重量％未満であると、このリサイクルボード用樹脂を用いてリサイクルボードを製造した際に、その強度が低くなることがあり、また、リサイクル率が低くなる。一方、４５重量％を越えると、ＦＲＰチップと他の成分（例えば、ペットボトル再生樹脂）とが、十分に混ざらなくなることがある。
【００１２】
・前記重合反応とは、例えば、ペットボトル再生樹脂に含まれる不飽和ポリエステルの重合反応をいう。
（２）請求項２の発明は、
充填剤を配合することを特徴とする前記請求項１に記載のリサイクルボード用樹脂の製造方法を要旨とする。
【００１３】
本発明では、充填剤を配合することにより、本発明で製造したリサイクルボード用樹脂を用いてリサイクルボードを製造した場合に、そのリサイクルボードの表面を平滑且つ滑らかにすることができる。
この充填剤は、例えば、ペットボトル再生樹脂及びＦＲＰチップとともに添加することができ、また、例えば、ペットボトル再生樹脂とＦＲＰチップとを混合した後に添加してもよい。
【００１４】
・前記充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、マイクロバルーン、クレー、タルク等が挙げられる。
・前記充填剤の、リサイクルボード用樹脂の原料全体に占める割合は、例えば、１０〜２０重量％の範囲とすることが好ましい。１０重量％未満であると、このリサイクルボード用樹脂を用いて製造したリサイクルボードの密度が粗く（小さく）なってしまうことがある。また、２０重量％を越えると、このリサイクルボード用樹脂を用いて製造したリサイクルボードの重量が重くなってしまうことがある。
（３）請求項３の発明は、
触媒の存在下で前記重合反応を行うことを特徴とする前記請求項１又は２に記載のリサイクルボード用樹脂の製造方法を要旨とする。
【００１５】
本発明では、重合反応に触媒を用いることにより、反応を迅速に進めることが出来る。そのため、本発明では、短時間でリサイクルボード用樹脂を製造することができる。
・前記触媒としては、例えば、メチルエチルケトンパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ターシャリーブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエイト、１，１−ビス（ターシャリーブチルパーオキシ）−３、３、５−トリメチルシクロヘキサン、ターシャリ−ブチルパーオキシベンゾエイト、ターシャリブチルパーオキシイゾプロピルモノカーボネイト等の１種または２種以上の混合物が挙げられる。
【００１６】
また、触媒の添加量としては、例えば、原料全体の量に対し、０．５〜３（特に好ましくは、１〜２）重量％の範囲が好ましい。０．５重量％未満であると、重合反応の促進効果が十分でないことがある。また、３重量％を越えると、重合反応の促進効果はそれ以上向上し難くくなり、経済的でないことがある。
（４）請求項４の発明は、
前記ＦＲＰチップの粒径が、１５ｍｍ以下であることを特徴とする前記請求項１〜３のいずれかに記載のリサイクルボード用樹脂の製造方法を要旨とする。
【００１７】
本発明では、ＦＲＰリサイクルチップの粒径が、１５ｍｍ以下であることにより、その粒径が１５ｍｍより大きい場合に比べて、このリサイクルボード用樹脂を用いてリサイクルボードを製造した際に、リサイクルボードの強度が一層高いという効果を奏する。
【００１８】
・前記粒径が１５ｍｍ以下であるとは、例えば、目の大きさが１５ｍｍであるメッシュを通過することをいう。本発明において、ＦＲＰチップは、例えば、機械的に粉砕して製造されるので、微細な粒径のもの（粉状のもの）も含む。
・前記粒径は、例えば１０ｍｍ以下であることが一層好ましい。粒径を１０ｍｍ以下とすることにより、製造したリサイクルボードの強度を一層高めることができる。
（５）請求項５の発明は、
前記ペットボトル再生樹脂は、ペットボトルに含まれるポリエチレンテレフタレートと、スチレンモノマーと、不飽和二塩基酸と、グリコールとを含むことを特徴とする前記請求項１〜４のいずれかに記載のリサイクルボード用樹脂の製造方法を要旨とする。
【００１９】
本発明では、ペットボトル再生樹脂として、上記のものを使用することにより、ＦＲＰチップとの相性、生産性の点で優れている。
・前記ペットボトル再生樹脂は、例えば、次の▲１▼〜▲３▼の工程により製造することができる。
【００２０】
▲１▼廃ペットボトルを、その融点以上の温度に加熱し、液状とする。
▲２▼不飽和二塩基酸及びグリコールを加える。
▲３▼スチレンモノマーを加える。
尚、ペットボトル再生樹脂において、ポリエチレンテレフタレートの割合は、例えば１０〜３０重量％であり、スチレンモノマーの割合は、例えば、４０〜４５重量％である。
【００２１】
・前記不飽和二塩基酸としては、例えば、フマル酸、マレイン酸が挙げられる。
（６）請求項６の発明は、
前記ペットボトル再生樹脂に含まれるポリエチレンテレフタレートと、前記ＦＲＰチップとの合計配合量が、前記リサイクルボード用樹脂の全重量に対して、５０重量％以上であることを特徴とする前記請求項５に記載のリサイクルボード用樹脂の製造方法を要旨とする。
【００２２】
本発明では、廃棄物に由来する成分（ペットボトル再生樹脂に含まれるポリエチレンテレフタレートと、ＦＲＰチップ）の割合が５０重量％以上であるので、特に、それら産業廃棄物を処理する効果や、資源の有効利用の効果や、環境問題の改善に関する効果が高い。
（７）請求項７の発明は、
前記請求項１〜６のいずれかに記載のリサイクルボード用樹脂の製造方法により製造されたリサイクルボード用樹脂を硬化させることによりリサイクルボードを製造することを特徴とするリサイクルボードの製造方法を要旨とする。
【００２３】
本発明のリサイクルボードの製造方法を用いれば、複雑曲線形状のリサイクルボード、及びそのリサイクルボードから成る製品を容易に製造することができる。
つまり、成型型として、複雑曲線形状の型を用いれば、その形状のリサイクルボードを製造することができる。
【００２４】
また、本発明で製造したリサイクルボードは、例えば、コンクリートよりも比重が小さく、また、コンクリートに比べて、高い強度を有することができる。
また、本発明で製造したリサイクルボードは、ＦＲＰチップを原料として含むことにより、ＦＲＰ製のボードと同様に、耐食性、防錆性に優れている。
【００２５】
更に、本発明で製造したリサイクルボードは、例えば、サンダーにカッターの刃をつけた工具を用いれば、施工を行う現地において容易に切断することができ、扱い易い。そのため、例えば、火力発電所、鍍金工場のピットの蓋、各種槽の覆い蓋等の、現地で切断加工することが必要となる用途で、広く利用することができる。
（８）請求項８の発明は、
前記硬化の際に、前記リサイクルボード用樹脂を加圧することを特徴とする前記請求項７に記載のリサイクルボードの製造方法を要旨とする。
【００２６】
本発明では、硬化の際に加圧することにより、製造するリサイクルボードの密度が高くなり、強度が増す。
また、リサイクルボード用樹脂の硬化に要する時間が短くて済む。
・前記加圧の圧力は、例えば、５０〜８０（特に好ましくは７０〜８０）Ｋｇ／ｃｍ２とすることができる。
（９）請求項９の発明は、
前記硬化の際に、前記リサイクルボード用樹脂を加熱することを特徴とする前記請求項７または８に記載のリサイクルボードの製造方法を要旨とする。
【００２７】
本発明では、硬化の際に加熱することにより、一層強固なリサイクルボードを製造することができる。また、リサイクルボード用樹脂の硬化に要する時間が短くて済む。
・前記加熱とは、例えば、１１０〜１５０°Ｃの範囲をいう。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明のリサイクルボード用樹脂の製造方法及びリサイクルボードの製造方法の実施の形態の例（実施例）を説明する。
（実施例１）
ａ）まず、本実施例１のリサイクルボード用樹脂の製造方法を説明する。下記の原料を、触媒であるメチルエチルケトンパーオキサイドの１．５重量部とともに、常温下で、混合、攪拌し、リサイクルボード用樹脂を製造した。
【００２９】
ペットボトル再生樹脂：４０重量部
廃ＦＲＰリサイクルチップ（ＦＲＰチップ）：４０重量部
炭酸カルシウム（充填剤）：２０重量部
ここで、上記ペットボトル再生樹脂とは、廃ペットボトル２５重量％と、スチレンモノマー４０重量％と、フマル酸（不飽和二塩基酸）１７．５重量％と、グリコール１７．５重量％と、を有するものをいう。このペットボトル再生樹脂は常温で液状の剤型を有している。
【００３０】
また、上記廃ＦＲＰリサイクルチップは、廃ＦＲＰを、破砕機又は粉砕器 を用いて、１５ｍｍ以下の粒径に粉砕したものである。ここで、粒径が１５ｍｍ以下であるとは、目の大きさが１５ｍｍであるメッシュを通過したものであることをいう。
【００３１】
ｂ）次に、前記ａ）で製造したリサイクルボード用樹脂を用いて、リサイクルボードを製造する方法を説明する。
▲１▼前記ａ）で製造したリサイクルボード用樹脂を、内寸が縦１００ｃｍ×横５０ｃｍ×厚み３ｃｍの成型型に流し込む。
【００３２】
▲２▼流し込んだリサイクルボード用樹脂を、常温の下で、成型プレスの装置を用いて、７０〜８０Ｋｇ／ｃｍ２の圧力を加えて固めることにより、リサイクルボードを製造した。
尚、本実施例１のリサイクルボード用樹脂において、全量に対して、廃ペットボトル及び廃ＦＲＰリサイクルチップが占める割合（リサイクル率）は５０重量％である。
【００３３】
ｃ）次に、本実施例１のリサイクルボード用樹脂の製造方法及びリサイクルボードの製造方法が奏する効果を説明する。
▲１▼本実施例１で製造したリサイクルボード用樹脂及びリサイクルボードは、リサイクル率が５０％と高い。つまり、産業廃棄物である廃ＦＲＰ樹脂や廃ペットボトルを多く含んでいるので、それら産業廃棄物の処理を行うことができる。
【００３４】
また、産業廃棄物を原料とすることにより、資源の有効利用や環境問題の改善に有効である。
▲２▼本実施例１で製造したリサイクルボードの比重は、１．５〜１．６ｇ／ｃｍ３であって、コンクリートの比重である２．３〜２．４ｇ／ｃｍ３に比べて、約７０％である。そのため、本実施例１のリサイクルボードは、軽量であることが要求される用途（例えば、上、下水場の覆蓋、各水処理場の覆蓋）において好適である。
【００３５】
▲３▼本実施例１で製造したリサイクルボードは、コンクリートに比べて、２〜３倍の高い強度を有する。そのため、強度を要する用途に使用可能である。
▲４▼本実施例１で製造したリサイクルボードは、廃ＦＲＰリサイクルチップを原料として含むことにより、ＦＲＰ製のボードと同様に、耐食性、防錆性に優れている。
【００３６】
▲５▼本実施例１で製造したリサイクルボードは、例えば、サンダーにカッターの刃をつけた工具を用いれば、施工を行う現地において容易に切断することができ、扱い易い。そのため、例えば、火力発電所、鍍金工場のピットの蓋、各種槽の覆い蓋等の、現地で切断加工することが必要となる用途で、広く利用することができる。
【００３７】
▲６▼本実施例１のリサイクルボードの製造方法を用いれば、複雑曲線形状のリサイクルボード、及びそのリサイクルボードから成る製品を容易に製造することができる。
つまり、成型型として、複雑曲線形状の型を用いれば、その形状のリサイクルボードを製造することができる。
【００３８】
▲７▼本実施例１のリサイクルボードの製造方法では、リサイクルボード用樹脂を硬化させる際に加圧させることにより、リサイクルボードの密度を高め、一層強度を増すことができる。
（実施例２）
ａ）まず、本実施例２のリサイクルボード用樹脂の製造方法を説明する。下記の原料を、触媒であるメチルエチルケトンパーオキサイドの１．５重量部とともに、常温下で、混合、攪拌し、リサイクルボード用樹脂を製造した。
【００３９】
ペットボトル再生樹脂：３２．２重量部
廃ＦＲＰリサイクルチップ（ＦＲＰチップ）：４０．２重量部
炭酸カルシウム（充填剤）：２４．９重量部
離型剤及び硬化剤：２．７重量％
ここで、上記ペットボトル再生樹脂とは、廃ペットボトル３１．１重量％と、
スチレンモノマー４０重量％と、フマル酸（不飽和二塩基酸）１４．４５重量％と、グリコール１４．４５重量％と、を有するものをいう。このペットボトル再生樹脂は常温で液状の剤型を有している。
【００４０】
また、上記廃ＦＲＰリサイクルチップは、廃ＦＲＰを破砕機又は粉砕器を用いて、１０ｍｍ以下の粒径に粉砕したものを用いた。ここで、粒径が１０ｍｍ以下であるとは、目の大きさが１０ｍｍであるメッシュを通過したものであることをいう。
【００４１】
ｂ）次に、前記ａ）で製造したリサイクルボード用樹脂を用いて、リサイクルボードを製造する方法を説明する。
▲１▼前記ａ）で製造したリサイクルボード用樹脂を、前記実施例１と同様の成型型に流し込む。
【００４２】
▲２▼流し込んだリサイクルボード用樹脂を、加熱した状態（成型型を１５０°Ｃにした状態）で、成型プレスの装置を用いて、７０〜８０Ｋｇ／ｃｍ２の圧力を加えて固めることにより、リサイクルボードを製造した。
尚、本実施例１のリサイクルボード用樹脂において、全量に対して、廃ペットボトル及び廃ＦＲＰリサイクルチップが占める割合（リサイクル率）は５０重量％である。
【００４３】
ｃ）本実施例２のリサイクルボード用樹脂の製造方法及びリサイクルボードの製造方法は、前記実施例１と同様の効果を奏する。
更に、本実施例２で製造したリサイクルボードは、粒径が１０ｍｍ以下の細かいＦＲＰチップを原料としているので、強度が一層高い。
【００４４】
ｄ）次に、本実施例２で製造したリサイクルボードの奏する効果を確かめるために行った実験について説明する。
前記ｂ）で製造したリサイクルボードを試験片とし、ＪＩＳ Ｋ６９１１に基づいて、曲げ強さ、曲げ弾性率、引張り強さ、圧縮強さ、シャルピー衝撃強さ、パーコール硬度をそれぞれ測定した。この測定結果を表１に示す。
【００４５】
【表１】
【００４６】
また、比較例として、同寸法のセメントコンクリートに対し、曲げ強さ、引張り強さ、圧縮強さを測定した。この比較例の測定結果も上記表１に記載する。尚、コンクリートに対する試験条件は、それぞれ、ＪＩＳ Ａ１１８４（曲げ強さ）、ＪＩＳ Ａ１１８５（引張り強さ）、ＪＩＳ Ａ１１８２（圧縮強さ）である。
【００４７】
上記表１に示す様に、本実施例２で製造したリサイクルボードは、セメントコンクリートと比較して、遙かに高い曲げ強さ、引張り強さ、及び圧縮強さを有している。また、曲げ弾性率、シャルピー衝撃強さ、パーコール硬度についても、高い数値を示している。
（実施例３）
ａ）基本的には前記実施例２と同様にして、リサイクルボード用樹脂を製造した。
【００４８】
但し、本実施例３では、前記実施例１と同様に、廃ＦＲＰリサイクルチップとして、廃ＦＲＰを破砕機又は粉砕器を用いて、１５ｍｍ以下の粒径に粉砕したものを用いた。ここで、粒径が１５ｍｍ以下であるとは、目の大きさが１５ｍｍであるメッシュを通過したものであることをいう。
【００４９】
ｂ）次に、前記ａ）で製造したリサイクルボード用樹脂を用いて、前記実施例２と同様に、リサイクルボードを製造した。
尚、本実施例１のリサイクルボード用樹脂において、全量に対して、廃ペットボトル及び廃ＦＲＰリサイクルチップが占める割合（リサイクル率）は５０重量％である。
【００５０】
ｃ）本実施例３のリサイクルボード用樹脂の製造方法及びリサイクルボードの製造方法は、前記実施例１と同様の効果を奏する。
ｄ）次に、本実施例３で製造したリサイクルボードの奏する効果を確かめるために、前記実施例２のｄ）と同様の試験を行った。この測定結果を上記表１に示す。
【００５１】
この表１に示す様に、本実施例３で製造したリサイクルボードは、セメントコンクリートと比較して、遙かに高い曲げ強さ、引張り強さ、及び圧縮強さを有している。また、曲げ弾性率、シャルピー衝撃強さ、パーコール硬度についても、高い数値を示している。
（実施例４）
ａ）まず、本実施例４のリサイクルボード用樹脂の製造方法を説明する。下記の原料を、触媒であるメチルエチルケトンパーオキサイドの１．５重量部とともに、常温下で、混合、攪拌し、リサイクルボード用樹脂を製造した。
【００５２】
ペットボトル再生樹脂：２８．０重量部
廃ＦＲＰリサイクルチップ（ＦＲＰチップ）：４６．６重量部
炭酸カルシウム（充填剤）：２３．３重量部
離型剤及び硬化剤：２．１重量％
ここで、上記ペットボトル再生樹脂とは、廃ペットボトル１３．２重量％と、
スチレンモノマー４０重量％と、フマル酸（不飽和二塩基酸）２３．４重量％と、グリコール２３．４重量％と、を有するものをいう。このペットボトル再生樹脂は常温で液状の剤型を有している。
【００５３】
また、上記廃ＦＲＰリサイクルチップは、前記実施例１及び実施例３と同様のものである
ｂ）次に、前記ａ）で製造したリサイクルボード用樹脂を用いて、前記実施例２及び実施例３と同様に、リサイクルボードを製造した。
【００５４】
尚、本実施例１のリサイクルボード用樹脂において、全量に対して、廃ペットボトル及び廃ＦＲＰリサイクルチップが占める割合（リサイクル率）は５０重量％である。
ｃ）本実施例４のリサイクルボード用樹脂の製造方法及びリサイクルボードの製造方法は、前記実施例１と同様の効果を奏する。
【００５５】
尚、本発明は前記実施例になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
・例えば、充填剤として、炭酸カルシウムの他に、マイクロバルーン、タルク、クレー等を用いても良い。
【００５６】
・また、充填剤を配合しなくてもよい。この場合は、リサイクルボードの表面を粗い仕上げとすることができる。
・前記実施例１では、例えば、リサイクルボード用樹脂を硬化させる際に、加圧を行わなくともよい。
【００５７】
・前記実施例１〜４において、不飽和二塩基酸として、マレイン酸を用いてもよい。
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、工場等のピットの蓋や各種槽の覆い蓋等に利用できるリサイクルボード用樹脂の製造方法及びリサイクルボードの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＦＲＰ、鉄、コンクリートから成るボードや、廃棄物をリサイクルして製造したリサイクルボード（例えば、特許文献１）が、様々な用途（例えば、処理場、火力発電所、鍍金工場等におけるピットの蓋や各種槽の覆い蓋の材料）として、用いられてきた。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２２６９０２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなボードは、重さに比べて強度が十分でないこと、耐食性や防錆性が十分でないこと等の欠点があった。
更に、上記ボードは、廃ペットボトルや廃ＦＲＰ等の廃棄物を原料とするものでないため、それらの廃棄物の処理に役立つものではなく、また、資源の有効利用や環境問題の改善に役立つ物ではなかった。
【０００５】
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、軽量で、強度が高く、耐食性、防錆性があり、廃棄物の処理、資源の有効活用、環境問題の改善に貢献することができるリサイクルボード用樹脂の製造方法及びリサイクルボードの製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
（１）請求項１の発明は、
ペットボトル再生樹脂と、ＦＲＰチップとを混合し、重合反応させることを特徴とするリサイクルボード用樹脂の製造方法を要旨とする。
【０００７】
本発明により製造したリサイクルボード用樹脂は、リサイクルボードの製造に用いることができるものである。本発明は、例えば、以下の効果を奏することができる。
▲１▼本発明のリサイクルボード用樹脂の製造方法は、例えば、産業廃棄物である廃ＦＲＰ樹脂や廃ペットボトルを原料として製造することができるので、本発明を実施することにより、それら産業廃棄物を処理することができる。
【０００８】
また、産業廃棄物を原料とすることにより、資源の有効利用や環境問題の改善に役立たせることが出来る。
▲２▼本発明で製造したリサイクルボード用樹脂を用いて製造したリサイクルボードは、例えば、コンクリートよりも比重が小さく、また、コンクリートに比べて、高い強度を有することができる。
【０００９】
▲３▼本発明で製造したリサイクルボード用樹脂を用いて製造したリサイクルボードは、ＦＲＰチップを原料として含むことにより、ＦＲＰ製のボードと同様に、耐食性、防錆性に優れている。
▲４▼本発明で製造したリサイクルボード用樹脂を用いて製造したリサイクルボードは、例えば、サンダーにカッターの刃をつけた工具を用いれば、施工を行う現地において容易に切断することができ、扱い易い。そのため、例えば、火力発電所、鍍金工場のピットの蓋、各種槽の覆い蓋等の、現地で切断加工することが必要となる用途で、広く利用することができる。
【００１０】
・前記ペットボトル再生樹脂としては、例えば、廃棄されたペットボトルを原料として製造した廃ペットボトル再生樹脂がある。
・前記ＦＲＰチップとは、例えば、ガラス繊維からなる補強材と、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂等の樹脂とから成るＦＲＰを、粉砕したものをいう。
【００１１】
また、このＦＲＰチップとしては、例えば、廃棄されたＦＲＰを回収して破砕した、廃ＦＲＰリサイクルチップがある。
・前記ＦＲＰチップの、リサイクルボード用樹脂の原料全体に占める割合は、例えば、３０〜４５重量％の範囲とすることが好ましい。３０重量％未満であると、このリサイクルボード用樹脂を用いてリサイクルボードを製造した際に、その強度が低くなることがあり、また、リサイクル率が低くなる。一方、４５重量％を越えると、ＦＲＰチップと他の成分（例えば、ペットボトル再生樹脂）とが、十分に混ざらなくなることがある。
【００１２】
・前記重合反応とは、例えば、ペットボトル再生樹脂に含まれる不飽和ポリエステルの重合反応をいう。
（２）請求項２の発明は、
充填剤を配合することを特徴とする前記請求項１に記載のリサイクルボード用樹脂の製造方法を要旨とする。
【００１３】
本発明では、充填剤を配合することにより、本発明で製造したリサイクルボード用樹脂を用いてリサイクルボードを製造した場合に、そのリサイクルボードの表面を平滑且つ滑らかにすることができる。
この充填剤は、例えば、ペットボトル再生樹脂及びＦＲＰチップとともに添加することができ、また、例えば、ペットボトル再生樹脂とＦＲＰチップとを混合した後に添加してもよい。
【００１４】
・前記充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、マイクロバルーン、クレー、タルク等が挙げられる。
・前記充填剤の、リサイクルボード用樹脂の原料全体に占める割合は、例えば、１０〜２０重量％の範囲とすることが好ましい。１０重量％未満であると、このリサイクルボード用樹脂を用いて製造したリサイクルボードの密度が粗く（小さく）なってしまうことがある。また、２０重量％を越えると、このリサイクルボード用樹脂を用いて製造したリサイクルボードの重量が重くなってしまうことがある。
（３）請求項３の発明は、
触媒の存在下で前記重合反応を行うことを特徴とする前記請求項１又は２に記載のリサイクルボード用樹脂の製造方法を要旨とする。
【００１５】
本発明では、重合反応に触媒を用いることにより、反応を迅速に進めることが出来る。そのため、本発明では、短時間でリサイクルボード用樹脂を製造することができる。
・前記触媒としては、例えば、メチルエチルケトンパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ターシャリーブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエイト、１，１−ビス（ターシャリーブチルパーオキシ）−３、３、５−トリメチルシクロヘキサン、ターシャリ−ブチルパーオキシベンゾエイト、ターシャリブチルパーオキシイゾプロピルモノカーボネイト等の１種または２種以上の混合物が挙げられる。
【００１６】
また、触媒の添加量としては、例えば、原料全体の量に対し、０．５〜３（特に好ましくは、１〜２）重量％の範囲が好ましい。０．５重量％未満であると、重合反応の促進効果が十分でないことがある。また、３重量％を越えると、重合反応の促進効果はそれ以上向上し難くくなり、経済的でないことがある。
（４）請求項４の発明は、
前記ＦＲＰチップの粒径が、１５ｍｍ以下であることを特徴とする前記請求項１〜３のいずれかに記載のリサイクルボード用樹脂の製造方法を要旨とする。
【００１７】
本発明では、ＦＲＰリサイクルチップの粒径が、１５ｍｍ以下であることにより、その粒径が１５ｍｍより大きい場合に比べて、このリサイクルボード用樹脂を用いてリサイクルボードを製造した際に、リサイクルボードの強度が一層高いという効果を奏する。
【００１８】
・前記粒径が１５ｍｍ以下であるとは、例えば、目の大きさが１５ｍｍであるメッシュを通過することをいう。本発明において、ＦＲＰチップは、例えば、機械的に粉砕して製造されるので、微細な粒径のもの（粉状のもの）も含む。
・前記粒径は、例えば１０ｍｍ以下であることが一層好ましい。粒径を１０ｍｍ以下とすることにより、製造したリサイクルボードの強度を一層高めることができる。
（５）請求項５の発明は、
前記ペットボトル再生樹脂は、ペットボトルに含まれるポリエチレンテレフタレートと、スチレンモノマーと、不飽和二塩基酸と、グリコールとを含むことを特徴とする前記請求項１〜４のいずれかに記載のリサイクルボード用樹脂の製造方法を要旨とする。
【００１９】
本発明では、ペットボトル再生樹脂として、上記のものを使用することにより、ＦＲＰチップとの相性、生産性の点で優れている。
・前記ペットボトル再生樹脂は、例えば、次の▲１▼〜▲３▼の工程により製造することができる。
【００２０】
▲１▼廃ペットボトルを、その融点以上の温度に加熱し、液状とする。
▲２▼不飽和二塩基酸及びグリコールを加える。
▲３▼スチレンモノマーを加える。
尚、ペットボトル再生樹脂において、ポリエチレンテレフタレートの割合は、例えば１０〜３０重量％であり、スチレンモノマーの割合は、例えば、４０〜４５重量％である。
【００２１】
・前記不飽和二塩基酸としては、例えば、フマル酸、マレイン酸が挙げられる。
（６）請求項６の発明は、
前記ペットボトル再生樹脂に含まれるポリエチレンテレフタレートと、前記ＦＲＰチップとの合計配合量が、前記リサイクルボード用樹脂の全重量に対して、５０重量％以上であることを特徴とする前記請求項５に記載のリサイクルボード用樹脂の製造方法を要旨とする。
【００２２】
本発明では、廃棄物に由来する成分（ペットボトル再生樹脂に含まれるポリエチレンテレフタレートと、ＦＲＰチップ）の割合が５０重量％以上であるので、特に、それら産業廃棄物を処理する効果や、資源の有効利用の効果や、環境問題の改善に関する効果が高い。
（７）請求項７の発明は、
前記請求項１〜６のいずれかに記載のリサイクルボード用樹脂の製造方法により製造されたリサイクルボード用樹脂を硬化させることによりリサイクルボードを製造することを特徴とするリサイクルボードの製造方法を要旨とする。
【００２３】
本発明のリサイクルボードの製造方法を用いれば、複雑曲線形状のリサイクルボード、及びそのリサイクルボードから成る製品を容易に製造することができる。
つまり、成型型として、複雑曲線形状の型を用いれば、その形状のリサイクルボードを製造することができる。
【００２４】
また、本発明で製造したリサイクルボードは、例えば、コンクリートよりも比重が小さく、また、コンクリートに比べて、高い強度を有することができる。
また、本発明で製造したリサイクルボードは、ＦＲＰチップを原料として含むことにより、ＦＲＰ製のボードと同様に、耐食性、防錆性に優れている。
【００２５】
更に、本発明で製造したリサイクルボードは、例えば、サンダーにカッターの刃をつけた工具を用いれば、施工を行う現地において容易に切断することができ、扱い易い。そのため、例えば、火力発電所、鍍金工場のピットの蓋、各種槽の覆い蓋等の、現地で切断加工することが必要となる用途で、広く利用することができる。
（８）請求項８の発明は、
前記硬化の際に、前記リサイクルボード用樹脂を加圧することを特徴とする前記請求項７に記載のリサイクルボードの製造方法を要旨とする。
【００２６】
本発明では、硬化の際に加圧することにより、製造するリサイクルボードの密度が高くなり、強度が増す。
また、リサイクルボード用樹脂の硬化に要する時間が短くて済む。
・前記加圧の圧力は、例えば、５０〜８０（特に好ましくは７０〜８０）Ｋｇ／ｃｍ２とすることができる。
（９）請求項９の発明は、
前記硬化の際に、前記リサイクルボード用樹脂を加熱することを特徴とする前記請求項７または８に記載のリサイクルボードの製造方法を要旨とする。
【００２７】
本発明では、硬化の際に加熱することにより、一層強固なリサイクルボードを製造することができる。また、リサイクルボード用樹脂の硬化に要する時間が短くて済む。
・前記加熱とは、例えば、１１０〜１５０°Ｃの範囲をいう。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明のリサイクルボード用樹脂の製造方法及びリサイクルボードの製造方法の実施の形態の例（実施例）を説明する。
（実施例１）
ａ）まず、本実施例１のリサイクルボード用樹脂の製造方法を説明する。下記の原料を、触媒であるメチルエチルケトンパーオキサイドの１．５重量部とともに、常温下で、混合、攪拌し、リサイクルボード用樹脂を製造した。
【００２９】
ペットボトル再生樹脂：４０重量部
廃ＦＲＰリサイクルチップ（ＦＲＰチップ）：４０重量部
炭酸カルシウム（充填剤）：２０重量部
ここで、上記ペットボトル再生樹脂とは、廃ペットボトル２５重量％と、スチレンモノマー４０重量％と、フマル酸（不飽和二塩基酸）１７．５重量％と、グリコール１７．５重量％と、を有するものをいう。このペットボトル再生樹脂は常温で液状の剤型を有している。
【００３０】
また、上記廃ＦＲＰリサイクルチップは、廃ＦＲＰを、破砕機又は粉砕器 を用いて、１５ｍｍ以下の粒径に粉砕したものである。ここで、粒径が１５ｍｍ以下であるとは、目の大きさが１５ｍｍであるメッシュを通過したものであることをいう。
【００３１】
ｂ）次に、前記ａ）で製造したリサイクルボード用樹脂を用いて、リサイクルボードを製造する方法を説明する。
▲１▼前記ａ）で製造したリサイクルボード用樹脂を、内寸が縦１００ｃｍ×横５０ｃｍ×厚み３ｃｍの成型型に流し込む。
【００３２】
▲２▼流し込んだリサイクルボード用樹脂を、常温の下で、成型プレスの装置を用いて、７０〜８０Ｋｇ／ｃｍ２の圧力を加えて固めることにより、リサイクルボードを製造した。
尚、本実施例１のリサイクルボード用樹脂において、全量に対して、廃ペットボトル及び廃ＦＲＰリサイクルチップが占める割合（リサイクル率）は５０重量％である。
【００３３】
ｃ）次に、本実施例１のリサイクルボード用樹脂の製造方法及びリサイクルボードの製造方法が奏する効果を説明する。
▲１▼本実施例１で製造したリサイクルボード用樹脂及びリサイクルボードは、リサイクル率が５０％と高い。つまり、産業廃棄物である廃ＦＲＰ樹脂や廃ペットボトルを多く含んでいるので、それら産業廃棄物の処理を行うことができる。
【００３４】
また、産業廃棄物を原料とすることにより、資源の有効利用や環境問題の改善に有効である。
▲２▼本実施例１で製造したリサイクルボードの比重は、１．５〜１．６ｇ／ｃｍ３であって、コンクリートの比重である２．３〜２．４ｇ／ｃｍ３に比べて、約７０％である。そのため、本実施例１のリサイクルボードは、軽量であることが要求される用途（例えば、上、下水場の覆蓋、各水処理場の覆蓋）において好適である。
【００３５】
▲３▼本実施例１で製造したリサイクルボードは、コンクリートに比べて、２〜３倍の高い強度を有する。そのため、強度を要する用途に使用可能である。
▲４▼本実施例１で製造したリサイクルボードは、廃ＦＲＰリサイクルチップを原料として含むことにより、ＦＲＰ製のボードと同様に、耐食性、防錆性に優れている。
【００３６】
▲５▼本実施例１で製造したリサイクルボードは、例えば、サンダーにカッターの刃をつけた工具を用いれば、施工を行う現地において容易に切断することができ、扱い易い。そのため、例えば、火力発電所、鍍金工場のピットの蓋、各種槽の覆い蓋等の、現地で切断加工することが必要となる用途で、広く利用することができる。
【００３７】
▲６▼本実施例１のリサイクルボードの製造方法を用いれば、複雑曲線形状のリサイクルボード、及びそのリサイクルボードから成る製品を容易に製造することができる。
つまり、成型型として、複雑曲線形状の型を用いれば、その形状のリサイクルボードを製造することができる。
【００３８】
▲７▼本実施例１のリサイクルボードの製造方法では、リサイクルボード用樹脂を硬化させる際に加圧させることにより、リサイクルボードの密度を高め、一層強度を増すことができる。
（実施例２）
ａ）まず、本実施例２のリサイクルボード用樹脂の製造方法を説明する。下記の原料を、触媒であるメチルエチルケトンパーオキサイドの１．５重量部とともに、常温下で、混合、攪拌し、リサイクルボード用樹脂を製造した。
【００３９】
ペットボトル再生樹脂：３２．２重量部
廃ＦＲＰリサイクルチップ（ＦＲＰチップ）：４０．２重量部
炭酸カルシウム（充填剤）：２４．９重量部
離型剤及び硬化剤：２．７重量％
ここで、上記ペットボトル再生樹脂とは、廃ペットボトル３１．１重量％と、
スチレンモノマー４０重量％と、フマル酸（不飽和二塩基酸）１４．４５重量％と、グリコール１４．４５重量％と、を有するものをいう。このペットボトル再生樹脂は常温で液状の剤型を有している。
【００４０】
また、上記廃ＦＲＰリサイクルチップは、廃ＦＲＰを破砕機又は粉砕器を用いて、１０ｍｍ以下の粒径に粉砕したものを用いた。ここで、粒径が１０ｍｍ以下であるとは、目の大きさが１０ｍｍであるメッシュを通過したものであることをいう。
【００４１】
ｂ）次に、前記ａ）で製造したリサイクルボード用樹脂を用いて、リサイクルボードを製造する方法を説明する。
▲１▼前記ａ）で製造したリサイクルボード用樹脂を、前記実施例１と同様の成型型に流し込む。
【００４２】
▲２▼流し込んだリサイクルボード用樹脂を、加熱した状態（成型型を１５０°Ｃにした状態）で、成型プレスの装置を用いて、７０〜８０Ｋｇ／ｃｍ２の圧力を加えて固めることにより、リサイクルボードを製造した。
尚、本実施例１のリサイクルボード用樹脂において、全量に対して、廃ペットボトル及び廃ＦＲＰリサイクルチップが占める割合（リサイクル率）は５０重量％である。
【００４３】
ｃ）本実施例２のリサイクルボード用樹脂の製造方法及びリサイクルボードの製造方法は、前記実施例１と同様の効果を奏する。
更に、本実施例２で製造したリサイクルボードは、粒径が１０ｍｍ以下の細かいＦＲＰチップを原料としているので、強度が一層高い。
【００４４】
ｄ）次に、本実施例２で製造したリサイクルボードの奏する効果を確かめるために行った実験について説明する。
前記ｂ）で製造したリサイクルボードを試験片とし、ＪＩＳ Ｋ６９１１に基づいて、曲げ強さ、曲げ弾性率、引張り強さ、圧縮強さ、シャルピー衝撃強さ、パーコール硬度をそれぞれ測定した。この測定結果を表１に示す。
【００４５】
【表１】
また、比較例として、同寸法のセメントコンクリートに対し、曲げ強さ、引張り強さ、圧縮強さを測定した。この比較例の測定結果も上記表１に記載する。尚、コンクリートに対する試験条件は、それぞれ、ＪＩＳ Ａ１１８４（曲げ強さ）、ＪＩＳ Ａ１１８５（引張り強さ）、ＪＩＳ Ａ１１８２（圧縮強さ）である。
【００４７】
上記表１に示す様に、本実施例２で製造したリサイクルボードは、セメントコンクリートと比較して、遙かに高い曲げ強さ、引張り強さ、及び圧縮強さを有している。また、曲げ弾性率、シャルピー衝撃強さ、パーコール硬度についても、高い数値を示している。
（実施例３）
ａ）基本的には前記実施例２と同様にして、リサイクルボード用樹脂を製造した。
【００４８】
但し、本実施例３では、前記実施例１と同様に、廃ＦＲＰリサイクルチップとして、廃ＦＲＰを破砕機又は粉砕器を用いて、１５ｍｍ以下の粒径に粉砕したものを用いた。ここで、粒径が１５ｍｍ以下であるとは、目の大きさが１５ｍｍであるメッシュを通過したものであることをいう。
【００４９】
ｂ）次に、前記ａ）で製造したリサイクルボード用樹脂を用いて、前記実施例２と同様に、リサイクルボードを製造した。
尚、本実施例１のリサイクルボード用樹脂において、全量に対して、廃ペットボトル及び廃ＦＲＰリサイクルチップが占める割合（リサイクル率）は５０重量％である。
【００５０】
ｃ）本実施例３のリサイクルボード用樹脂の製造方法及びリサイクルボードの製造方法は、前記実施例１と同様の効果を奏する。
ｄ）次に、本実施例３で製造したリサイクルボードの奏する効果を確かめるために、前記実施例２のｄ）と同様の試験を行った。この測定結果を上記表１に示す。
【００５１】
この表１に示す様に、本実施例３で製造したリサイクルボードは、セメントコンクリートと比較して、遙かに高い曲げ強さ、引張り強さ、及び圧縮強さを有している。また、曲げ弾性率、シャルピー衝撃強さ、パーコール硬度についても、高い数値を示している。
（実施例４）
ａ）まず、本実施例４のリサイクルボード用樹脂の製造方法を説明する。下記の原料を、触媒であるメチルエチルケトンパーオキサイドの１．５重量部とともに、常温下で、混合、攪拌し、リサイクルボード用樹脂を製造した。
【００５２】
ペットボトル再生樹脂：２８．０重量部
廃ＦＲＰリサイクルチップ（ＦＲＰチップ）：４６．６重量部
炭酸カルシウム（充填剤）：２３．３重量部
離型剤及び硬化剤：２．１重量％
ここで、上記ペットボトル再生樹脂とは、廃ペットボトル１３．２重量％と、
スチレンモノマー４０重量％と、フマル酸（不飽和二塩基酸）２３．４重量％と、グリコール２３．４重量％と、を有するものをいう。このペットボトル再生樹脂は常温で液状の剤型を有している。
【００５３】
また、上記廃ＦＲＰリサイクルチップは、前記実施例１及び実施例３と同様のものである
ｂ）次に、前記ａ）で製造したリサイクルボード用樹脂を用いて、前記実施例２及び実施例３と同様に、リサイクルボードを製造した。
【００５４】
尚、本実施例１のリサイクルボード用樹脂において、全量に対して、廃ペットボトル及び廃ＦＲＰリサイクルチップが占める割合（リサイクル率）は５０重量％である。
ｃ）本実施例４のリサイクルボード用樹脂の製造方法及びリサイクルボードの製造方法は、前記実施例１と同様の効果を奏する。
【００５５】
尚、本発明は前記実施例になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
・例えば、充填剤として、炭酸カルシウムの他に、マイクロバルーン、タルク、クレー等を用いても良い。
【００５６】
・また、充填剤を配合しなくてもよい。この場合は、リサイクルボードの表面を粗い仕上げとすることができる。
・前記実施例１では、例えば、リサイクルボード用樹脂を硬化させる際に、加圧を行わなくともよい。
【００５７】
・前記実施例１〜４において、不飽和二塩基酸として、マレイン酸を用いてもよい。
Claims (9)
- ペットボトル再生樹脂と、ＦＲＰチップとを混合し、重合反応させることを特徴とするリサイクルボード用樹脂の製造方法。
- 充填剤を配合することを特徴とする前記請求項１に記載のリサイクルボード用樹脂の製造方法。
- 触媒の存在下で前記重合反応を行うことを特徴とする前記請求項１又は２に記載のリサイクルボード用樹脂の製造方法。
- 前記ＦＲＰチップの粒径が、１５ｍｍ以下であることを特徴とする前記請求項１〜３のいずれかに記載のリサイクルボード用樹脂の製造方法。
- 前記ペットボトル再生樹脂は、ペットボトルに含まれるポリエチレンテレフタレートと、スチレンモノマーと、不飽和二塩基酸と、グリコールとを含むことを特徴とする前記請求項１〜４のいずれかに記載のリサイクルボード用樹脂の製造方法。
- 前記ペットボトル再生樹脂に含まれるポリエチレンテレフタレートと、前記ＦＲＰチップとの合計配合量が、前記リサイクルボード用樹脂の全重量に対して、５０重量％以上であることを特徴とする前記請求項５に記載のリサイクルボード用樹脂の製造方法。
- 前記請求項１〜６のいずれかに記載のリサイクルボード用樹脂の製造方法により製造されたリサイクルボード用樹脂を硬化させることによりリサイクルボードを製造することを特徴とするリサイクルボードの製造方法。
- 前記硬化の際に、前記リサイクルボード用樹脂を加圧することを特徴とする前記請求項７に記載のリサイクルボードの製造方法。
- 前記硬化の際に、前記リサイクルボード用樹脂を加熱することを特徴とする前記請求項７または８に記載のリサイクルボードの製造方法。
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