JP2005232408A - Sheet molding compound and molded article - Google Patents

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JP2005232408A JP2004046359A JP2004046359A JP2005232408A JP 2005232408 A JP2005232408 A JP 2005232408A JP 2004046359 A JP2004046359 A JP 2004046359A JP 2004046359 A JP2004046359 A JP 2004046359A JP 2005232408 A JP2005232408 A JP 2005232408A
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Kenji Oka
健司 岡
Toshihiro Miyazaki
敏博 宮崎
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sheet molding compound to which a glass fiber recovered through thermal decomposition of a plastic, can be recycled, lowering the strength by little. <P>SOLUTION: The sheet molding compound is prepared by impregnating a second plastic into a glass fiber mat produced by mat-shape molding of a glass fiber obtained by separating and recovering it from a thermally decomposed glass fiber-containing plastic. The glass fiber can be recycled, lowering the strength by little by the followings: the glass mat where the glass fibers are entangled each other, can exhibit strength-retaining functions as the whole even when the glass fibers used are thermally deteriorated at the thermal decomposition. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、FRPなどに代表されるガラス繊維含有プラスチックをリサイクルして作製したシートモールディングコンパウンド及び成形品に関するものである。   The present invention relates to a sheet molding compound and a molded product produced by recycling a glass fiber-containing plastic represented by FRP and the like.

FRP(ガラス繊維強化熱硬化性樹脂)など、ガラス繊維を含有するプラスチックを熱分解し、熱分解したプラスチックからガラス繊維やその他炭酸カルシウムなどの充填材を分離回収して再利用することが提案されている(例えば特許文献1、特許文献2等参照)。
特開平11−172258号公報 特開平10−087872号公報
It has been proposed to thermally decompose plastics containing glass fibers, such as FRP (glass fiber reinforced thermosetting resin), and to separate and recover glass fiber and other fillers such as calcium carbonate from the pyrolyzed plastic. (See, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
Japanese Patent Laid-Open No. 11-172258 Japanese Patent Laid-Open No. 10-087872

しかし上記のようにプラスチックを熱分解する際に、ガラス繊維や充填材は熱劣化により物理的・化学的性能が低下するおそれがある。特にガラス繊維については、熱分解の際にガラス繊維の表面に塗布されているシランカップリング剤やデンプン等の収束剤が除去され、ガラス繊維のフィラメントが綿状に解れた状態になり、そのままの状態でFRP等の補強材としてリサイクルすると、強度の低下を招くおそれがあるという問題があった。   However, when the plastic is pyrolyzed as described above, the physical and chemical performance of glass fibers and fillers may be reduced due to thermal degradation. In particular, for glass fibers, the silane coupling agent and starch and other converging agents applied to the surface of the glass fibers during the thermal decomposition are removed, and the filaments of the glass fibers are unwound into a cotton-like state. When recycled as a reinforcing material such as FRP in the state, there is a problem that strength may be lowered.

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、プラスチックを熱分解することによって回収されるガラス繊維を強度低下少なく再利用することができるシートモールディングコンパウンド及び成形品を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a sheet molding compound and a molded product capable of reusing glass fibers recovered by thermally decomposing plastic with little reduction in strength. To do.

本発明の請求項1に係るシートモールディングコンパウンドは、熱分解したガラス繊維含有プラスチックから分離回収して得られるガラス繊維をマット状に成形したガラス繊維マットに、第二のプラスチックを含浸させて成ることを特徴とするものである。   The sheet molding compound according to claim 1 of the present invention is obtained by impregnating a second plastic with a glass fiber mat obtained by molding glass fibers obtained by separating and recovering from thermally decomposed glass fiber-containing plastic into a mat shape. It is characterized by.

また請求項2の発明は、請求項1において、上記ガラス繊維マットは、分離回収されたガラス繊維を解繊してマット状に成形したものであることを特徴とするものである。   According to a second aspect of the present invention, the glass fiber mat according to the first aspect is characterized in that the separated and recovered glass fibers are defibrated and formed into a mat shape.

また請求項3の発明は、請求項1又は2において、ガラス繊維マットは密度が10〜200kg/mであることを特徴とするものである。 The invention of claim 3 is characterized in that, in claim 1 or 2, the glass fiber mat has a density of 10 to 200 kg / m 3 .

また請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれかにおいて、ガラス繊維マットに第二のプラスチックを樹脂成分の含有量が50質量%以上になるように含浸させて成ることを特徴とするものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the glass fiber mat is impregnated with a second plastic so that the content of the resin component is 50% by mass or more. Is.

また請求項5の発明は、請求項1乃至4のいずれかにおいて、熱分解したガラス繊維含有プラスチックから分離回収された充填材を、第二のプラスチックに含有させて成ることを特徴とするものである。   The invention according to claim 5 is characterized in that, in any one of claims 1 to 4, the second plastic contains a filler separated and recovered from the thermally decomposed glass fiber-containing plastic. is there.

また請求項6の発明は、請求項5において、上記充填材は、熱分解したガラス繊維含有プラスチックから分離回収した後に熱処理して表面の有機成分が除去されたものであることを特徴とするものである。   The invention of claim 6 is characterized in that, in claim 5, the filler is obtained by separating and recovering from the thermally decomposed glass fiber-containing plastic and then heat-treating to remove organic components on the surface. It is.

また請求項7の発明は、請求項1乃至6のいずれかにおいて、ガラス繊維含有プラスチックの熱分解は、加熱した油又は高沸点溶剤中でプラスチックを溶融させることによって行なわれるものであることを特徴とするものである。   The invention of claim 7 is characterized in that, in any one of claims 1 to 6, the thermal decomposition of the glass fiber-containing plastic is carried out by melting the plastic in heated oil or a high boiling point solvent. It is what.

本発明の請求項8に係る成形品は、請求項1乃至7のいずれかに記載のシートモールディングコンパウンドを成形して得られたものであることを特徴とするものである。   A molded product according to an eighth aspect of the present invention is obtained by molding the sheet molding compound according to any one of the first to seventh aspects.

本発明によれば、プラスチックを熱分解して分離回収されるガラス繊維をマット状に成形してガラス繊維マットとして用いることによって、熱分解の際にガラス繊維が熱劣化していても、ガラス繊維同士が絡み合ったガラス繊維マットの全体として強度保持機能を発揮させることができるものであり、ガラス繊維を強度低下少なく再利用することができるものである。   According to the present invention, glass fiber separated and recovered by thermal decomposition of plastic is formed into a mat shape and used as a glass fiber mat, so that even if the glass fiber is thermally deteriorated during the thermal decomposition, the glass fiber The glass fiber mats intertwined with each other can exhibit the strength holding function, and the glass fibers can be reused with little reduction in strength.

また請求項2の発明によれば、回収したガラス繊維を解繊することによって、解繊度合いを均一なものにしたうえでマット化することができ、安定した強度のシートモールディングコンパウンドを得ることができるものである。   Further, according to the invention of claim 2, it is possible to form a mat after making the degree of defibration uniform by defibrating the collected glass fiber, and to obtain a sheet molding compound having a stable strength. It can be done.

また請求項3の発明によれば、ガラス繊維マットによる強度保持機能を低下させることなく、第二のプラスチックをガラス繊維マットに良好に含浸させて良好なシートモールディングコンパウンドを得ることができるものである。   According to the invention of claim 3, a good sheet molding compound can be obtained by satisfactorily impregnating the glass fiber mat with the second plastic without reducing the strength holding function of the glass fiber mat. .

また請求項4の発明によれば、ガラス繊維マットに第二のプラスチックの含浸不足部分が発生することなく均一に含浸することができ、良好なシートモールディングコンパウンドを得ることができるものである。   According to the invention of claim 4, the glass fiber mat can be uniformly impregnated without generating an insufficiently impregnated portion of the second plastic, and a good sheet molding compound can be obtained.

また請求項5の発明によれば、プラスチックを熱分解することによって回収した充填材を再利用することができるものである。   According to the invention of claim 5, the filler recovered by thermally decomposing plastic can be reused.

また請求項6の発明によれば、充填材に付着している微量の油や高沸点溶剤などの有機成分を除去した状態で利用することができ、有機成分が悪影響を及ぼすことを防ぐことができるものである。   According to the invention of claim 6, it can be used in a state where organic components such as a small amount of oil and a high boiling point solvent adhering to the filler are removed, and the organic components can be prevented from having an adverse effect. It can be done.

また請求項7の発明によれば、ガラス繊維含有プラスチックを効率良く熱分解することができるものである。   According to the invention of claim 7, the glass fiber-containing plastic can be thermally decomposed efficiently.

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described.

本発明において分解の対象とするガラス繊維含有プラスチックは、ガラス繊維の他に無機質充填材を含有するFRPなどであり、熱硬化性及び熱可塑性のいずれのプラスチックであってもよい。熱分解するプラスチックとしてFRPを用いる場合、金属や他の樹脂、ゴム等が付着していても特に支障はないが、FRPをカットあるいは粗粉砕して用いる場合、粉砕し過ぎると含有されているガラス繊維が短くなり、後述するマット加工の際に歩留りが低下するので好ましくない。   In the present invention, the glass fiber-containing plastic to be decomposed is FRP containing an inorganic filler in addition to glass fiber, and may be either thermosetting or thermoplastic. When FRP is used as the plastic to be thermally decomposed, there is no particular problem even if metal, other resin, rubber or the like is attached. However, when FRP is used after being cut or coarsely pulverized, it is contained when excessively pulverized. This is not preferable because the fibers are shortened and the yield is lowered during mat processing described later.

上記の熱硬化性プラスチックとしては、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂や尿素樹脂などのアミノ樹脂、フェノール樹脂などを挙げることができる。また熱可塑性プラスチックとしては、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブタジエン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂などを挙げることができる。   Examples of the thermosetting plastic include unsaturated polyester resins, alkyd resins, epoxy resins, polyurethane resins, amino resins such as melamine resins and urea resins, and phenol resins. Examples of the thermoplastic plastic include polyvinyl chloride resin, polyethylene resin, polystyrene resin, polypropylene resin, polybutadiene resin, acrylic resin, polycarbonate resin, and polyamide resin.

また上記の含有する無機質充填材としては、特に限定されるものではないが、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、シリカ、タルク、クレー、硫酸バリウムなどを挙げることができる。   Further, the inorganic filler contained is not particularly limited, and examples thereof include calcium carbonate, aluminum hydroxide, silica, talc, clay, barium sulfate and the like.

そしてガラス繊維含有プラスチックを熱分解するにあたって、熱分解の方法は特に制限されるものではないが、油または高沸点溶剤中でガラス繊維含有プラスチックを加熱して分解し、分解したプラスチックを油又は高沸点溶剤中に溶融させることによって行なうことができる。   In the thermal decomposition of the glass fiber-containing plastic, the thermal decomposition method is not particularly limited, but the glass fiber-containing plastic is decomposed by heating in oil or a high-boiling solvent, and the decomposed plastic is oil or high This can be done by melting in a boiling solvent.

この油としては、例えば、牛脂、豚脂、綿実油、大豆油、ごま油、なたね油、やし油、パーム油、オリーブ油、米ぬか油、ひまし油などの動植物油、またはこれら動植物油の廃油を用いることができる。また高沸点溶剤としては、300℃以上の沸点をもつ脂肪族、芳香族、脂環族系の炭化水素や熱媒体を用いることができ、例えばジアルキルベンゼン、水素化トリフェニルなどを挙げることができる。これらの油や高沸点溶剤としては、後述のようにプラスチックを熱分解溶融してプラスチックの分解物を含むものを再利用して用いることもできる。高沸点溶剤については、熱分解溶融したプラスチックを含む高沸点溶剤を蒸留して精製することによって再利用することもできる。   As this oil, for example, beef tallow, lard, cottonseed oil, soybean oil, sesame oil, rapeseed oil, coconut oil, palm oil, olive oil, rice bran oil, castor oil and other animal and vegetable oils, or waste oils of these animal and vegetable oils can be used. . Examples of the high boiling point solvent include aliphatic, aromatic and alicyclic hydrocarbons having a boiling point of 300 ° C. or higher, and heat media such as dialkylbenzene and hydrogenated triphenyl. . As these oils and high-boiling solvents, as described later, plastics that are obtained by thermal decomposition and melting and containing plastic decomposition products can be reused. About a high boiling point solvent, it can also be reused by distilling and refining the high boiling point solvent containing the pyrolyzed and melted plastic.

ガラス繊維含有プラスチックに対する油または高沸点溶剤の配合量は、特に制限されるものではないが、例えばガラス繊維含有プラスチックの樹脂成分が30質量%の場合、ガラス繊維含有プラスチックの質量に対して10%以上が必要である。すなわち、樹脂成分に対しては33質量%以上の混合が必要である。油または高沸点溶剤の混合量がこれより少ないと、プラスチックを安定して溶融させることが難しく、プラスチックの分解を効率良く行なうことができない。油または高沸点溶剤の混合量の上限には特に制限はないが、効率的な油または高沸点溶剤の量は、分解しようとするプラスチックに万遍なく均一に作用する量であり、プラスチックが油または高沸点溶剤中に完全に浸漬される量を上限値に設定するのが好ましい。   The blending amount of the oil or the high boiling point solvent with respect to the glass fiber-containing plastic is not particularly limited. For example, when the resin component of the glass fiber-containing plastic is 30% by mass, 10% with respect to the mass of the glass fiber-containing plastic The above is necessary. That is, mixing of 33% by mass or more is necessary for the resin component. If the amount of the oil or high boiling point solvent is less than this, it is difficult to stably melt the plastic, and the plastic cannot be decomposed efficiently. The upper limit of the mixing amount of oil or high-boiling solvent is not particularly limited, but the effective amount of oil or high-boiling solvent is an amount that acts uniformly and uniformly on the plastic to be decomposed. Or it is preferable to set the amount completely immersed in the high boiling point solvent to the upper limit value.

加熱温度は290〜450℃の範囲が好ましい。加熱温度が290℃未満であるとプラスチックを熱分解させるのに長時間を要したり、または熱分解自体が起こらなかったりするおそれがある。逆に450℃以上を超える温度で加熱すると、加熱温度が含有するガラス繊維の軟化温度に近付くことになり、ガラス繊維の強度特性が極端に低下することになるので好ましくない。加熱温度は360℃程度が最適であり、例えば360℃で20分程度加熱することによって、プラスチックを熱分解させて油または高沸点溶剤に溶融することができる。加熱の熱源は360±30℃を保持できるものであれば何でも良く、また既述のように、熱分解溶融して得られたプラスチックを含む油または高沸点溶剤を用いるようにすれば、無駄なくプラスチックをリサイクル利用することができる。加熱の時間は特に制限されるものではないが、10〜120分程度が好ましい。   The heating temperature is preferably in the range of 290 to 450 ° C. If the heating temperature is less than 290 ° C., it may take a long time to thermally decompose the plastic, or the thermal decomposition itself may not occur. On the other hand, heating at a temperature exceeding 450 ° C. is not preferable because the heating temperature approaches the softening temperature of the glass fiber contained and the strength characteristics of the glass fiber are extremely reduced. The heating temperature is optimally about 360 ° C. For example, by heating at 360 ° C for about 20 minutes, the plastic can be thermally decomposed and melted into oil or a high-boiling solvent. Any heat source can be used as long as it can maintain 360 ± 30 ° C. As described above, if oil or high-boiling solvent containing plastic obtained by pyrolysis and melting is used, there is no waste. Plastic can be recycled. The heating time is not particularly limited, but is preferably about 10 to 120 minutes.

上記のようにしてプラスチックを油または高沸点溶剤中で加熱し、熱分解して溶融させることによって、プラスチックの樹脂成分の溶融物と、ガラス繊維と、無機充填材と、油または高沸点溶剤が混じった混合液を得ることができる。そしてこの混合液からガラス繊維をろ過などの方法で分離回収し、また無機充填材をろ過や沈殿法などの方法で回収することができるものである。   As described above, the plastic is heated in oil or a high-boiling solvent, and is thermally decomposed and melted. Thus, a plastic resin component melt, glass fiber, inorganic filler, and oil or high-boiling solvent are obtained. A mixed liquid mixture can be obtained. Then, the glass fiber can be separated and recovered from the mixed solution by a method such as filtration, and the inorganic filler can be recovered by a method such as filtration or precipitation.

このように回収したガラス繊維や無機充填材は、キシレン、灯油、スチレンなどの溶剤で洗浄して乾燥することによって、樹脂成分や油または高沸点溶剤を除去した状態で再利用に供することができるものである。尚、分解するガラス繊維含有プラスチックにガラス繊維以外の炭素繊維、アラミド繊維、金属繊維などが含有されていても、これらの繊維も同様にして回収することが可能である。また、プラスチックに増粘剤、低収縮剤、レベリング剤、離型剤などが含有されていても、上記のプラスチックの熱分解反応にほとんど影響を与えることはない。   The recovered glass fiber and inorganic filler can be reused in a state where the resin component, oil or high-boiling solvent is removed by washing with a solvent such as xylene, kerosene, or styrene and drying. Is. Even if the glass fiber-containing plastic to be decomposed contains carbon fibers other than glass fibers, aramid fibers, metal fibers, etc., these fibers can be recovered in the same manner. Further, even if the plastic contains a thickener, a low shrinkage agent, a leveling agent, a release agent, etc., it hardly affects the thermal decomposition reaction of the plastic.

上記のようにして回収したガラス繊維を用いてマット状に成形し、ガラス繊維マットを作製することができる。ここで、回収して得られたガラス繊維は、熱分解溶融、分離、洗浄、乾燥などの処理を受けることによって、ガラス繊維の表面に塗布されているシランカップリング剤やでんぷん等の収束剤が除去され、解繊された状態になっている。しかしこの解繊状態は不均一であるので、必要に応じてガラス繊維に解繊を行なって解繊度合を均一なものとした上で、マット状に成形することによって、このような解繊をしない状態のままで後述のようにシートモールディングコンパウンド(SMC)を作製してFRPなどに成形した場合に発生する著しい強度低下を防止することができるのである。   A glass fiber mat can be produced by molding the glass fiber collected as described above into a mat shape. Here, the recovered glass fiber is subjected to treatments such as pyrolysis melting, separation, washing, and drying, so that a sizing agent such as a silane coupling agent or starch applied to the surface of the glass fiber is added. Removed and defibrated. However, since this defibration state is not uniform, the defibration is performed on the glass fiber as necessary to make the degree of defibration uniform, and then formed into a mat shape to prevent such defibration. It is possible to prevent a significant decrease in strength that occurs when a sheet molding compound (SMC) is produced and molded into FRP or the like as described later while not being used.

ガラス繊維をマット化する手法としては、一般には、ニードルパンチ加工とステッチボンド加工が知られている。そしてその加工方法から、ニードルパンチ加工はガラス繊維マットを薄い厚みで形成することが可能であるのに対して、ステッチボンド加工では薄い厚みで形成することが不可能であり、またニードルパンチ加工をするとガラス繊維同士が絡み合うために強度の保持が可能であるのに対して、ステッチボンド加工の場合にはガラス繊維同士が単に積層されているだけあるので強度の保持が期待できない。これらのことから、本発明では積層したガラス繊維にニードルパンチ加工を施してガラス繊維マットを作製するのが好ましい。   Generally, needle punch processing and stitch bond processing are known as methods for matting glass fibers. And, from the processing method, needle punching can form a glass fiber mat with a thin thickness, whereas stitch bond processing cannot form a thin thickness, and needle punching is not possible. Then, since glass fibers are entangled with each other, strength can be maintained, whereas in the case of stitch bond processing, strength is not expected since glass fibers are simply laminated. Therefore, in the present invention, it is preferable to produce a glass fiber mat by needle punching the laminated glass fibers.

ガラス繊維マットは、密度が10〜200kg/mの範囲になるように成形するのが好ましい。ガラス繊維マットの密度が10kg/m未満であると、FRPなどの成形品に成形した際に、成形品の強度を保持する機能を十分発揮させることができなくなり、逆にガラス繊維マットの密度が200kg/mを超えると、ガラス繊維マットへの第二のプラスチックの含浸が不十分になり、良好なSMCを作製することが難しくなるので好ましくない。 The glass fiber mat is preferably molded so as to have a density in the range of 10 to 200 kg / m 3 . When the density of the glass fiber mat is less than 10 kg / m 3 , when it is molded into a molded product such as FRP, the function of maintaining the strength of the molded product cannot be fully exhibited. If it exceeds 200 kg / m 3 , the impregnation of the second plastic into the glass fiber mat becomes insufficient and it becomes difficult to produce a good SMC, which is not preferable.

また、上記のように回収した炭酸カルシウムなどの無機充填材は、上記のような溶剤による洗浄・乾燥の後であっても、表面および内部に微量の油または高沸点溶剤を吸収していることがあり、そのままの状態で使用すると、FRPなどの成形品に成形した際にこの油または高沸点溶剤が成形品の表面に析出するおそれがある。従ってこの場合には、成形品の表面の意匠性を向上させるために塗装等を施すと、塗膜等の剥離を引き起こすおそれがある。そこで、上記のように回収した炭酸カルシウムなどの無機充填材に焼成処理を施し、微量の油または高沸点溶剤を完全に除去し、上記のような問題が生じないようにするのが望ましい。   In addition, the inorganic filler such as calcium carbonate collected as described above absorbs a trace amount of oil or high boiling point solvent on the surface and inside even after washing and drying with the above solvent. If it is used as it is, this oil or high boiling point solvent may be deposited on the surface of the molded product when molded into a molded product such as FRP. Therefore, in this case, if coating or the like is performed to improve the design of the surface of the molded product, peeling of the coating film or the like may occur. Therefore, it is desirable that the inorganic filler such as calcium carbonate recovered as described above is subjected to a baking treatment to completely remove a trace amount of oil or high boiling point solvent so that the above problems do not occur.

焼成処理の温度は、無機充填材に吸収されている微量の油または高沸点溶剤が完全に気化する温度であり、かつ、無機充填材が脱炭酸等の変化を起こさない温度であることが好ましい。具体的には、例えば無機充填材が炭酸カルシウムの場合には、450〜800℃の範囲が好ましい。また焼成の時間は特に制限されるものではないが、30分以上であることが好ましい。   The temperature of the baking treatment is preferably a temperature at which a trace amount of oil or high boiling point solvent absorbed in the inorganic filler is completely vaporized, and a temperature at which the inorganic filler does not cause a change such as decarboxylation. . Specifically, for example, when the inorganic filler is calcium carbonate, a range of 450 to 800 ° C. is preferable. The firing time is not particularly limited, but is preferably 30 minutes or longer.

そして本発明は、上記のようにプラスチックを熱分解して回収したガラス繊維のマットに、液状に調製した他のプラスチック(これを第二のプラスチックという)を含浸することによって、SMCを作製するようにしたものである。第二のプラスチックとしては、熱分解したプラスチックと同じ種類のものでも異なる種類のものでもいずれでもよく、例えば不飽和ポリエステル樹脂を用いることができる。   In the present invention, the SMC is produced by impregnating the glass fiber mat recovered by pyrolyzing the plastic as described above with another plastic prepared in a liquid state (referred to as a second plastic). It is a thing. The second plastic may be of the same type or different type as the pyrolyzed plastic, and for example, an unsaturated polyester resin can be used.

またこのSMCには、上記のようにプラスチックを熱分解して回収した無機質充填材を含有させるようにすることもできる。第二のプラスチックに上記の回収した無機質充填材を配合して混合し、この無機質充填材を混合した第二のプラスチックをガラス繊維マットに含浸させることによって、SMCに無機質充填材を含有させることができるものである。第二のプラスチックに対する無機質充填材の配合量は特に制限されるものではないが、第二のプラスチックの樹脂固形分に対して20〜60質量%程度の範囲が好ましい。   In addition, the SMC may contain an inorganic filler recovered by thermally decomposing plastic as described above. The SMC can contain the inorganic filler by mixing the recovered inorganic filler with the second plastic and mixing the mixture, and impregnating the second plastic mixed with the inorganic filler into the glass fiber mat. It can be done. The blending amount of the inorganic filler relative to the second plastic is not particularly limited, but is preferably in the range of about 20 to 60% by mass with respect to the resin solid content of the second plastic.

ガラス繊維マットに第二のプラスチックを含浸させてSMCを作製するにあたって、SMC中の樹脂成分の含有量が50質量%以上になるように、第二のプラスチックの含浸量を設定するのが好ましい。SMC中の樹脂成分が50質量%未満であると、ガラス繊維マットのなかに樹脂成分が含浸しない箇所が存在するおそれがあり、SMCを成形した成形品の表面にガラス繊維がむき出しに露出してしまい、良好な成形品を得ることができなくなるおそれがある。SMC中の樹脂成分の含有量の上限は特に制限されないが、ガラス繊維による補強効果を有効に発揮させるためや、またSMCの成形性等から80質量%以下であることが好ましい。   When the SMC is produced by impregnating the glass fiber mat with the second plastic, it is preferable to set the impregnation amount of the second plastic so that the content of the resin component in the SMC is 50% by mass or more. If the resin component in the SMC is less than 50% by mass, there is a possibility that a portion of the glass fiber mat that is not impregnated with the resin component exists, and the glass fiber is exposed on the surface of the molded product formed with the SMC. Therefore, there is a possibility that a good molded product cannot be obtained. The upper limit of the content of the resin component in the SMC is not particularly limited, but is preferably 80% by mass or less in order to effectively exert the reinforcing effect by the glass fiber and from the moldability of the SMC.

そして、上記のように調製したSMCを加熱・プレスして成形することによって、FRPなどのリサイクル成形品を得ることができるものある。SMCの成形条件は、第二のプラスチックの種類などに応じて、適宜設定されるものである。   Then, by heating and pressing the SMC prepared as described above, a recycle molded product such as FRP can be obtained. The molding conditions of SMC are appropriately set according to the type of the second plastic.

次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。   Next, the present invention will be specifically described with reference to examples.

(プラスチックの熱分解)
松下電工株式会社製FRPバスタブ(不飽和ポリエステル樹脂:ジャパンコンポジット株式会社製「SD−4200」、ガラス繊維23質量%含有、炭酸カルシウム43.5質量%含有)を粗粉砕し、この粗粉砕FRPをリサイクル原料に用いた。
(Plastic pyrolysis)
FRP bathtub manufactured by Matsushita Electric Works Co., Ltd. (unsaturated polyester resin: “SD-4200” manufactured by Japan Composite Co., Ltd., containing 23% by mass of glass fiber, containing 43.5% by mass of calcium carbonate) is coarsely pulverized. Used as recycled material.

(分解例1)
上記の粗粉砕FRPを250g、サラダ油(日清オイリオ株式会社製「日清サラダ油」)を500g、それぞれセパラブルフラスコに投入し、マントルヒーターで360℃の温度で20分加熱して、FRPが熱分解するか否かを観察した。
(Disassembly example 1)
250 g of the above coarsely pulverized FRP and 500 g of salad oil (“Nisshin Salio Oil” manufactured by Nisshin Oillio Co., Ltd.) are charged into a separable flask and heated at a temperature of 360 ° C. for 20 minutes with a mantle heater. It was observed whether it decomposed or not.

(分解例2)
上記の粗粉砕FRPを250g、高沸点溶剤として水素化トリフェニルを主成分とする松村石油株式会社製「バーレムサーム300」(沸点344℃)を500g、それぞれセパラブルフラスコに投入し、マントルヒーターで344℃の温度で20分加熱して、FRPが熱分解するか否かを観察した。
(Disassembly example 2)
250 g of the above coarsely pulverized FRP and 500 g of “Burremtherm 300” (boiling point 344 ° C.) made by Matsumura Oil Co., Ltd., mainly composed of triphenyl hydride as a high-boiling solvent, were put into separable flasks, respectively, and 344 with a mantle heater. It was heated at a temperature of 20 ° C. for 20 minutes to observe whether FRP was thermally decomposed.

(分解例3)
上記の粗粉砕FRPを250g、高沸点溶剤としてジアルキルベンゼンを主成分とする松村石油株式会社製「バーレムサーム200」(沸点382℃)を500g、それぞれセパラブルフラスコに投入し、マントルヒーターで382℃の温度で20分加熱して、FRPが熱分解するか否かを観察した。
(Disassembly example 3)
250 g of the above coarsely pulverized FRP, 500 g of “Burlemtherm 200” (boiling point 382 ° C.) made by Matsumura Oil Co., Ltd., mainly composed of dialkylbenzene as a high boiling point solvent, were put into separable flasks, respectively, and 382 ° C. with a mantle heater. It was heated at a temperature for 20 minutes to observe whether FRP was thermally decomposed.

(分解例4)
上記の粗粉砕FRPを250g、回収廃油であるダーク油(浜田化学株式会社製)を500g、それぞれセパラブルフラスコに投入し、マントルヒーターで360℃の温度で20分加熱して、FRPが熱分解するか否かを観察した。
(Disassembly example 4)
250 g of the above coarsely pulverized FRP and 500 g of the recovered waste oil, dark oil (manufactured by Hamada Chemical Co., Ltd.), are charged into a separable flask and heated with a mantle heater at a temperature of 360 ° C. for 20 minutes. Observed whether or not.

(分解例5)
上記の粗粉砕FRPを250g、サラダ油(日清オイリオ株式会社製「日清サラダ油」)を500g、それぞれセパラブルフラスコに投入し、マントルヒーターで280℃の温度で240分加熱して、FRPが熱分解するか否かを観察した。
(Disassembly example 5)
250 g of the above coarsely pulverized FRP and 500 g of salad oil (“Nisshin Salio Oil” manufactured by Nisshin Oillio Co., Ltd.) are charged into a separable flask and heated at 280 ° C. for 240 minutes with a mantle heater. It was observed whether it decomposed or not.

(分解例6)
上記の粗粉砕FRPを250g、高沸点溶剤としてジフェニルエーテルを主成分とする(松村石油株式会社製「バーレムサーム330」:沸点257℃)を500g、それぞれセパラブルフラスコに投入し、マントルヒーターで257℃の温度で240分加熱して、FRPが熱分解するか否かを観察した。
(Disassembly example 6)
500 g of the above coarsely pulverized FRP and diphenyl ether as a main component (“Burlemtherm 330”: boiling point 257 ° C., manufactured by Matsumura Oil Co., Ltd.) are put into separable flasks and heated to 257 ° C. with a mantle heater. It was heated at a temperature for 240 minutes to observe whether FRP was thermally decomposed.

上記の分解例1〜6について、FRPの分解状態の観察結果を表1に示す。表1に見られるように、油又は高沸点溶剤中でFRPを290℃以上の温度で加熱することによって、FRPを分解することができることが確認された。   Table 1 shows the observation results of the decomposition state of FRP for the above decomposition examples 1 to 6. As seen in Table 1, it was confirmed that FRP can be decomposed by heating FRP at a temperature of 290 ° C. or higher in oil or a high boiling point solvent.

Figure 2005232408
Figure 2005232408

(実施例1)
上記の分解例1の操作を行ない、FRPの樹脂成分を油中に溶融させた。そしてこのFRPが溶融する混合液からガラス繊維をろ過して分離・回収し、またガラス繊維を分離した混合液から炭酸カルシウムをろ過して分離・回収した。そして回収したガラス繊維と炭酸カルシウムをキシレンで洗浄した。
(Example 1)
The operation of the above-described decomposition example 1 was performed, and the resin component of FRP was melted in oil. And glass fiber was filtered and isolate | separated and collect | recovered from the liquid mixture which this FRP fuse | melts, and calcium carbonate was filtered and isolate | separated and collect | recovered from the liquid mixture which isolate | separated glass fiber. The recovered glass fiber and calcium carbonate were washed with xylene.

次に、回収したガラス繊維を解繊処理した後、堆積し、ニードルパンチ加工してマット状に加工することによって、密度が100kg/mのガラス繊維マットを作製した。一方、回収した炭酸カルシウムは、500℃×2時間の条件で焼成処理した。 Next, the recovered glass fibers were defibrated, then deposited, needle punched and processed into a mat, thereby producing a glass fiber mat having a density of 100 kg / m 3 . On the other hand, the recovered calcium carbonate was fired under conditions of 500 ° C. × 2 hours.

そして、第二のプラスチックとして不飽和ポリエステル樹脂(日本触媒株式会社製「SD−4200」)を用い、この不飽和ポリエステル樹脂50質量部に、焼成処理した炭酸カルシウムを27質量部配合して混合し、さらにこれに23質量部のガラス繊維マットを浸漬して、ガラス繊維マットに不飽和ポリエステルを含浸させ、質量が3.5kg/mのSMCを作製した。 Then, an unsaturated polyester resin (“SD-4200” manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) is used as the second plastic, and 27 parts by mass of calcined calcium carbonate is mixed with 50 parts by mass of this unsaturated polyester resin and mixed. Further, 23 parts by mass of a glass fiber mat was immersed therein, and the glass fiber mat was impregnated with unsaturated polyester to produce SMC having a mass of 3.5 kg / m 2 .

最後に、このSMCを、300トンプレスを用いて、上型温度145℃、下型温度135℃、3分30秒プレスの条件で成形することによって平板のFRP成形品を得た。   Finally, this SMC was molded using a 300-ton press under the conditions of an upper mold temperature of 145 ° C., a lower mold temperature of 135 ° C., and a press time of 3 minutes 30 seconds to obtain a flat FRP molded product.

(実施例2)
SMCの組成を不飽和ポリエステル樹脂70質量部、焼成処理した炭酸カルシウム7質量部、マット状に加工したガラス繊維マット23質量部に変更した他は、実施例1と同様にして質量が3.5kg/mのSMCを作製し、さらに実施例1と同様に成形して平板のFRP成形品を得た。
(Example 2)
The mass was 3.5 kg in the same manner as in Example 1 except that the composition of SMC was changed to 70 parts by weight of unsaturated polyester resin, 7 parts by weight of calcined calcium carbonate, and 23 parts by weight of glass fiber mat processed into a mat shape. / M 2 SMC was produced and further molded in the same manner as in Example 1 to obtain a flat FRP molded product.

(実施例3)
回収した炭酸カルシウムを800℃×2時間の条件で焼成処理して使用するようにした他は、実施例1と同様にして質量が3.5kg/mのSMCを作製し、さらに実施例1と同様に成形して平板のFRP成形品を得た。
(Example 3)
An SMC having a mass of 3.5 kg / m 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the recovered calcium carbonate was used after being baked under conditions of 800 ° C. × 2 hours. And flat plate FRP molded product was obtained.

(実施例4)
回収した炭酸カルシウムを800℃×2時間の条件で焼成処理して使用し、SMCの組成を不飽和ポリエステル樹脂70質量部、焼成処理した炭酸カルシウム7質量部、マット状に加工したガラス繊維マット23質量部に変更した他は、実施例1と同様にして質量が3.5kg/mのSMCを作製し、さらに実施例1と同様に成形して平板のFRP成形品を得た。
Example 4
The recovered calcium carbonate was used after being baked under conditions of 800 ° C. × 2 hours. The composition of SMC was 70 parts by weight of unsaturated polyester resin, 7 parts by weight of baked calcium carbonate, and a glass fiber mat 23 processed into a mat shape. An SMC having a mass of 3.5 kg / m 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the mass part was changed, and further molded in the same manner as in Example 1 to obtain a flat FRP molded product.

(実施例5)
密度が200kg/mになるように、ニードルパンチでマット加工してガラス繊維マットを作製するようにした他は、実施例1と同様にして質量が3.5kg/mのSMCを作製し、さらに実施例1と同様に成形して平板のFRP成形品を得た。
(Example 5)
A SMC having a mass of 3.5 kg / m 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that a glass fiber mat was produced by performing a mat processing with a needle punch so that the density was 200 kg / m 3. Furthermore, it was molded in the same manner as in Example 1 to obtain a flat FRP molded product.

(実施例6)
密度が200kg/mになるように、ニードルパンチでマット加工してガラス繊維マットを作製するようにし、SMCの組成を不飽和ポリエステル樹脂70質量部、焼成処理した炭酸カルシウム7質量部、マット状に加工したガラス繊維マット23質量部に変更した他は、実施例1と同様にして質量が3.5kg/mのSMCを作製し、さらに実施例1と同様に成形して平板のFRP成形品を得た。
(Example 6)
A glass fiber mat is produced by mat processing with a needle punch so that the density becomes 200 kg / m 3. The composition of SMC is 70 parts by mass of unsaturated polyester resin, 7 parts by mass of calcined calcium carbonate, mat-like A SMC having a mass of 3.5 kg / m 2 is produced in the same manner as in Example 1 except that the weight is changed to 23 parts by mass of the glass fiber mat processed into a flat plate, and further molded in the same manner as in Example 1 to form a flat plate FRP. I got a product.

(実施例7)
密度が200kg/mになるように、ニードルパンチでマット加工してガラス繊維マットを作製するようにし、また回収した炭酸カルシウムを800℃×2時間の条件で焼成処理して使用するようにした他は、実施例1と同様にして質量が3.5kg/mのSMCを作製し、さらに実施例1と同様に成形して平板のFRP成形品を得た。
(Example 7)
A glass fiber mat was produced by mat processing with a needle punch so that the density was 200 kg / m 3 , and the recovered calcium carbonate was used after being baked at 800 ° C. for 2 hours. Otherwise, SMC having a mass of 3.5 kg / m 2 was produced in the same manner as in Example 1, and further molded in the same manner as in Example 1 to obtain a flat FRP molded product.

(実施例8)
密度が200kg/mになるように、ニードルパンチでマット加工してガラス繊維マットを作製するようにし、また回収した炭酸カルシウムを800℃×2時間の条件で焼成処理して使用し、SMCの組成を不飽和ポリエステル樹脂70質量部、焼成処理した炭酸カルシウム7質量部、マット状に加工したガラス繊維マット23質量部に変更した他は、実施例1と同様にして質量が3.5kg/mのSMCを作製し、さらに実施例1と同様に成形して平板のFRP成形品を得た。
(Example 8)
A glass fiber mat is prepared by mat processing with a needle punch so that the density becomes 200 kg / m 3 , and the recovered calcium carbonate is used after being baked under conditions of 800 ° C. × 2 hours. The mass was 3.5 kg / m in the same manner as in Example 1 except that the composition was changed to 70 parts by weight of unsaturated polyester resin, 7 parts by weight of calcined calcium carbonate, and 23 parts by weight of glass fiber mat processed into a mat. 2 SMC was produced and further molded in the same manner as in Example 1 to obtain a flat FRP molded product.

(実施例9)
回収した炭酸カルシウムを焼成処理しないで自然乾燥した状態で使用するようにした他は、実施例1と同様にして質量が3.5kg/mのSMCを作製し、さらに実施例1と同様に成形して平板のFRP成形品を得た。
Example 9
A SMC having a mass of 3.5 kg / m 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the recovered calcium carbonate was used in a state of being naturally dried without being fired. The flat FRP molded product was obtained by molding.

(比較例1)
回収したガラス繊維をニードルパンチ加工によるマット化を行なわず、そのまま堆積して使用するようにし、また回収した炭酸カルシウムを800℃×2時間の条件で焼成処理して使用するようにした他は、実施例1と同様にして質量が3.5kg/mのSMCを作製し、さらに実施例1と同様に成形して平板のFRP成形品を得た。
(Comparative Example 1)
The recovered glass fiber is used without being formed into a mat by needle punching and is used as it is, and the recovered calcium carbonate is used after being baked at 800 ° C. for 2 hours. SMC having a mass of 3.5 kg / m 2 was produced in the same manner as in Example 1, and further molded in the same manner as in Example 1 to obtain a flat FRP molded product.

(比較例2)
回収したガラス繊維をニードルパンチ加工によるマット化を行なわず、そのまま使用するようにし、また回収した炭酸カルシウムを焼成処理しないで自然乾燥した状態で使用するようにし、SMCの組成を不飽和ポリエステル樹脂33質量部、炭酸カルシウム44質量部、ガラス繊維23質量部に変更した他は、実施例1と同様にして質量が3.5kg/mのSMCを作製し、さらに実施例1と同様に成形して平板のFRP成形品を得た。
(Comparative Example 2)
The recovered glass fiber is used as it is without matting by needle punching, and the recovered calcium carbonate is used in a naturally dried state without firing, so that the composition of SMC is unsaturated polyester resin 33. A SMC having a mass of 3.5 kg / m 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the mass was changed to 44 parts by mass of calcium carbonate and 23 parts by mass of glass fiber, and further molded in the same manner as in Example 1. Thus, a flat FRP molded product was obtained.

(比較例3)
ガラス繊維(日東紡績株式会社製「RS480PG−586」)及び炭酸カルシウム(日東粉化株式会社製「SS−80」)としてそれぞれ、実施例1のように回収したものではなく、通常のFRPの成形用いられるバージンのものを使用し、またガラス繊維をストランドの状態で使用するようにし、SMCの組成を不飽和ポリエステル樹脂33質量部、炭酸カルシウム44質量部、ガラス繊維23質量部に変更した他は、実施例1と同様にして質量が3.5kg/mのSMCを作製し、さらに実施例1と同様に成形して平板のFRP成形品を得た。
(Comparative Example 3)
Glass fiber ("RS480PG-586" manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd.) and calcium carbonate ("SS-80" manufactured by Nitto Flour Chemical Co., Ltd.) were not recovered as in Example 1, but were formed as normal FRP. Other than changing the composition of SMC to 33 parts by weight of unsaturated polyester resin, 44 parts by weight of calcium carbonate, and 23 parts by weight of glass fiber, using the virgin used, and using glass fibers in the state of strands Then, an SMC having a mass of 3.5 kg / m 2 was produced in the same manner as in Example 1, and further molded in the same manner as in Example 1 to obtain a flat FRP molded product.

上記の実施例1〜9及び比較例1〜3で作製したSMCについて、ガラス繊維ヘの樹脂成分の分散状態を観察した。また実施例1〜9及び比較例1〜3で得たFRP成形品について、成形状態を観察すると共にアイゾット衝撃値を測定した。さらに得られたFRP成形品の表面に水系アクリル塗料(大日本塗料株式会社製「アクローゼ#100V(白)」を塗装し、塗膜の密着性を評価した。これらの結果を表2に示す。   About the SMC produced in said Examples 1-9 and Comparative Examples 1-3, the dispersion state of the resin component to glass fiber was observed. Moreover, about the FRP molded article obtained in Examples 1-9 and Comparative Examples 1-3, the molding state was observed and the Izod impact value was measured. Further, a water-based acrylic paint ("Acroze # 100V (white)" manufactured by Dainippon Paint Co., Ltd.) was applied to the surface of the obtained FRP molded product, and the adhesion of the coating film was evaluated. The results are shown in Table 2.

Figure 2005232408
Figure 2005232408

表2にみられるように、FRPを分解して回収したガラス繊維をマット化せずに用いた比較例1のものでは成形品の強度が低いのに対して、FRPを分解して回収したガラス繊維をマット化して用いた実施例1〜9のものでは、バージンのガラス繊維を用いた通常のFRPである比較例3のものと同等の、高い強度を有する成形品を得ることができることが確認される。また、実施例1〜9のものではSMCに含浸した樹脂成分の分散性は良好であったが、FRPを分解して回収したガラス繊維をマット化せずに用いた比較例2のものでは、樹脂成分の含浸量を低くすると分散性が悪くなり、FRPに成形することができないものであった。さらに、実施例9では回収した炭酸カルシウムを焼成処理しないで使用しているために、塗膜密着性に問題が生じており、回収した炭酸カルシウムは焼成処理して使用することが望ましいことが確認される。   As seen in Table 2, the strength of the molded product was low in the comparative example 1 in which the glass fiber recovered by decomposing FRP without matting was used, whereas the glass recovered by decomposing FRP. In Examples 1 to 9 in which fibers are used in a mat, it is confirmed that a molded article having high strength equivalent to that in Comparative Example 3 which is a normal FRP using virgin glass fibers can be obtained. Is done. In Examples 1 to 9, although the dispersibility of the resin component impregnated in SMC was good, in Comparative Example 2 using the glass fiber recovered by decomposing FRP without matting, When the impregnation amount of the resin component is lowered, the dispersibility is deteriorated and cannot be molded into FRP. Furthermore, in Example 9, since the recovered calcium carbonate was used without being fired, there was a problem in coating film adhesion, and it was confirmed that the recovered calcium carbonate is preferably used after being fired. Is done.

Claims (8)

熱分解したガラス繊維含有プラスチックから分離回収して得られるガラス繊維をマット状に成形したガラス繊維マットに、第二のプラスチックを含浸させて成ることを特徴とするシートモールディングコンパウンド。   A sheet molding compound obtained by impregnating a glass fiber mat obtained by separating and collecting glass fibers obtained from pyrolyzed glass fiber-containing plastic into a mat shape, and impregnating the second plastic. ガラス繊維マットは、分離回収されたガラス繊維を解繊してマット状に成形したものであることを特徴とする請求項1に記載のシートモールディングコンパウンド。   The sheet molding compound according to claim 1, wherein the glass fiber mat is formed by defibrating the separated and recovered glass fibers and molding the glass fiber into a mat shape. ガラス繊維マットは密度が10〜200kg/mであることを特徴とする請求項1又は2に記載のシートモールディングコンパウンド。 The sheet molding compound according to claim 1, wherein the glass fiber mat has a density of 10 to 200 kg / m 3 . ガラス繊維マットに第二のプラスチックを樹脂成分の含有量が50質量%以上になるように含浸させて成ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のシートモールディングコンパウンド。   The sheet molding compound according to any one of claims 1 to 3, wherein a glass fiber mat is impregnated with a second plastic so that the resin component content is 50 mass% or more. 熱分解したガラス繊維含有プラスチックから分離回収された充填材を、第二のプラスチックに含有させて成ることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のシートモールディングコンパウンド。   The sheet molding compound according to any one of claims 1 to 4, wherein a filler separated and recovered from the pyrolyzed glass fiber-containing plastic is contained in the second plastic. 充填材は、熱分解したガラス繊維含有プラスチックから分離回収した後に熱処理して表面の有機成分が除去されたものであることを特徴とする請求項5に記載のシートモールディングコンパウンド。   6. The sheet molding compound according to claim 5, wherein the filler is separated and recovered from the thermally decomposed glass fiber-containing plastic and then heat treated to remove organic components on the surface. ガラス繊維含有プラスチックの熱分解は、加熱した油又は高沸点溶剤中でプラスチックを溶融させることによって行なわれるものであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のシートモールディングコンパウンド。   The sheet molding compound according to any one of claims 1 to 6, wherein the thermal decomposition of the glass fiber-containing plastic is carried out by melting the plastic in heated oil or a high-boiling solvent. 請求項1乃至7のいずれかに記載のシートモールディングコンパウンドを成形して得られたものであることを特徴とする成形品。   A molded article obtained by molding the sheet molding compound according to any one of claims 1 to 7.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107082586A (en) * 2016-02-15 2017-08-22 山东理工大学 A kind of low energy consumption comprehensive utilizes fiberglass and the method for red mud solid waste

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