JP2006290921A - Recycled resin-added, glass fiber-reinforced stampable sheet and molded article thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リサイクル活用の難しいポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネル（以下、「インパネ」と略称することもある）リサイクル材を添加しても機械的強度に優れたガラス繊維強化スタンパブルシートとその成形品に関する。 The present invention relates to a glass fiber reinforced stampable sheet excellent in mechanical strength even if a recycled material containing an automotive instrument panel (hereinafter also referred to as “instrument panel”) containing polyurethane that is difficult to be recycled is used. It relates to the molded product.
ガラス繊維強化熱可塑性樹脂シートからなるスタンパブルシート（例えば、特許文献１）は、機械的強度、特に耐衝撃強度に優れており、また、射出成形に比べ金型費が安価であり、一方、ＦＲＰに比べ成形サイクルが短く、成形品形状の自由度があるため、近年、自動車部品等の成形材料として広く用いられている。 A stampable sheet made of a glass fiber reinforced thermoplastic resin sheet (for example, Patent Document 1) has excellent mechanical strength, particularly impact strength, and has a lower mold cost than injection molding. In recent years, it has been widely used as a molding material for automobile parts and the like because it has a shorter molding cycle than FRP and has a degree of freedom in the shape of a molded product.
また、自動車の製造段階で発生する成形不良のインパネや廃車、修理交換などにより発生する廃インパネは、粉砕した後、低級なシート材などとしてリサイクルが可能であるものの、貼り合わされた発泡ポリウレタンの容易な分離方法が開発されておらず、近年埋め立て処分を主としてきた。しかしながら、埋め立て地の制約などからリサイクル技術の開発が課題となり、その試みの１つとして、多層成形したインパネを単に粉砕、ペレット化し成形しただけの再生材をインパネなどの材料として再利用しようとする検討がなされた。
しかし、このような単純リサイクル材では、比較的大きな発泡ポリウレタン片（１００μｍ以上）が基材樹脂中に分散し、異物として物性、特に耐衝撃性（衝撃強さ、脆化温度）に悪影響を及ぼし、再利用することは品質上不可能であった。
In addition, poorly molded instrument panels generated during the automobile manufacturing stage, waste instrument panels, and waste instrument panels generated by repairs and replacements can be recycled as low-grade sheet materials after being pulverized. No separation method has been developed, and in recent years landfill disposal has mainly been used. However, the development of recycling technology has become an issue due to restrictions on landfills. As one of the attempts, recycled material that has been simply pulverized, pelletized and molded from multi-layered instrument panel is used as material for instrument panel. Consideration was made.
However, in such a simple recycled material, relatively large foamed polyurethane pieces (100 μm or more) are dispersed in the base resin, which adversely affects physical properties, particularly impact resistance (impact strength, embrittlement temperature) as foreign matter. It was impossible in terms of quality to reuse.
これに対して、『発泡ポリウレタン付樹脂の連続再生処理法』（特許文献２）は、発泡ポリウレタン付樹脂の粉砕品を高温・高圧の水または特定のアルコール処理液および／または処理液蒸気と接触させると共に溶融・混練して発泡ポリウレタンを分解・微細化して溶融樹脂中に分散し、基質材とともに再利用する方法である。この方法は、物性低下の少ないリサイクル材が得られる利点があるが、装置には特別なシリンダー加熱装置、スクリュー構成、注入・排気システムを用いた２軸スクリュー型押出機が必要であり、また非常に高価な再利用方法である。
本発明の目的は、リサイクル活用の難しいポリウレタンを含んだ自動車インパネリサイクル材を有効活用した機械的強度に優れるガラス繊維強化スタンパブルシートとその成形品を提供することである。また、本発明の目的は、リサイクル活用の難しいポリウレタンを含んだ自動車インパネリサイクル材の有効な活用方法となり得るガラス繊維強化スタンパブルシートの製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a glass fiber reinforced stampable sheet having excellent mechanical strength and a molded product thereof, which effectively uses an automobile instrument panel recycling material containing polyurethane that is difficult to be recycled. Another object of the present invention is to provide a method for producing a glass fiber reinforced stampable sheet that can be an effective utilization method of an automobile instrument panel recycling material containing polyurethane that is difficult to be recycled.
本発明者らは、比較的安価であるが物性低下が大きいためにリサイクルが難しいとされてきたポリウレタンを含んだ自動車インパネリサイクル材と、熱可塑性樹脂と、ガラス繊維とを組み合わせることで、より機械的強度の優れたガラス繊維強化スタンパブルシートとその成形品を得ることができることを見出し、上記した従来の問題を一挙に解決できることを知見し、さらに検討を重ねて本発明を完成させた。 The inventors of the present invention have made it possible to combine a mechanical instrument recycling material containing polyurethane, which has been considered to be difficult to recycle due to a relatively low cost but a large decrease in physical properties, a thermoplastic resin, and a glass fiber. We found that a glass fiber reinforced stampable sheet with excellent mechanical strength and its molded product could be obtained, and found that the above-mentioned conventional problems could be solved at once, and further studied and completed the present invention.
すなわち、本発明は、
［１］ （Ａ）ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材と、（Ｂ）熱可塑性樹脂と、（Ｃ）ガラス繊維とからなることを特徴とするガラス繊維強化スタンパブルシート、
［２］ （Ａ）ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材１〜３０重量％と、（Ｂ）熱可塑性樹脂１４〜８４重量％と、（Ｃ）ガラス繊維１５〜７０重量％とからなることを特徴とするガラス繊維強化スタンパブルシート、
［３］ （Ａ）ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材が、自動車シュレッダーダストであることを特徴とする前記［１］または［２］に記載のガラス繊維強化スタンパブルシート、
［４］ （Ａ）自動車インスツルメントパネルリサイクル材に含まれるポリウレタンの含有量が１〜１００重量％である前記［１］〜［３］のいずれかに記載のガラス繊維強化スタンパブルシート、
［５］ （Ｂ）熱可塑性樹脂が、ポリプロピレン樹脂若しくはポリエチレン樹脂又はこれらをブレンドした樹脂である前記［１］〜［４］のいずれかに記載のガラス繊維強化スタンパブルシート、
［６］ （Ｃ）ガラス繊維がガラス繊維マットの形態である前記［１］〜［５］のいずれかに記載のガラス繊維強化スタンパブルシート、
［７］ （Ｃ）ガラス繊維が、連続スワール状ストランド及び／又はチョップドストランドのニードルパンチング不織布の形態である前記［１］〜［３］のいずれかに記載のガラス繊維強化スタンパブルシート、
［８］ ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材および熱可塑性樹脂からなるシート状物の両面にガラス繊維マットを積層し、さらにシート状物とガラス繊維マットとの積層体の両面に熱可塑性樹脂シートを積層してなるシート状物とガラス繊維マットと熱可塑性樹脂シートとの積層体を加熱・加圧してなることを特徴とするガラス繊維強化スタンパブルシート、
［９］ 前記［１］〜［８］ のいずれかに記載のガラス繊維強化スタンパブルシートからなる成形品、
［１０］ ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材と熱可塑性樹脂とをシート状に押出し成形する工程、得られたシート状物の両面にガラス繊維マットを積層し、得られたシート状物とガラス繊維マットとの積層体の両面に熱可塑性樹脂シートをさらに積層する工程、シート状物とガラス繊維マットと熱可塑性樹脂シートとの積層体を加熱・加圧し、ついで冷却固化させてガラス繊維強化スタンパブルシートに成形する工程を含むことを特徴とするガラス繊維強化スタンパブルシートの製造方法、
［１１］ ポリウレタンを含んだ使用済み自動車インスツルメントパネルを単純粉砕するか、またはポリウレタン部材を有する使用済み自動車インスツルメントパネルを、機械的剥離方法でポリウレタン部材とその他の部材に分離し、ついでポリウレタン部材を回収することにより、ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材を調製する工程、
ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材と熱可塑性樹脂とをシート状に押出し成形する工程、
得られたシート状物の両面にガラス繊維マットを積層し、得られたシート状物とガラス繊維マットとの積層体の両面に熱可塑性樹脂シートをさらに積層する工程、
シート状物とガラス繊維マットと熱可塑性樹脂シートとの積層体を加熱・加圧し、ついで冷却固化させてガラス繊維強化スタンパブルシートに成形する工程を含むことを特徴とするガラス繊維強化スタンパブルシートの製造方法、および
［１２］ ガラス繊維強化スタンパブルシートの原料としてのポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材の使用、
に関する。
That is, the present invention
[1] A glass fiber reinforced stampable sheet comprising: (A) an automobile instrument panel recycled material containing polyurethane; (B) a thermoplastic resin; and (C) glass fiber.
[2] (A) 1 to 30% by weight of automobile instrument panel recycled material containing polyurethane, (B) 14 to 84% by weight of thermoplastic resin, and (C) 15 to 70% by weight of glass fiber. Glass fiber reinforced stampable sheet, characterized by
[3] The glass fiber reinforced stampable sheet according to [1] or [2], wherein the automobile instrument panel recycled material containing polyurethane (A) is automobile shredder dust,
[4] The glass fiber reinforced stampable sheet according to any one of [1] to [3], wherein (A) the content of polyurethane contained in the automobile instrument panel recycled material is 1 to 100% by weight,
[5] (B) The glass fiber reinforced stampable sheet according to any one of [1] to [4], wherein the thermoplastic resin is a polypropylene resin, a polyethylene resin, or a resin obtained by blending them.
[6] (C) The glass fiber reinforced stampable sheet according to any one of [1] to [5], wherein the glass fiber is in the form of a glass fiber mat,
[7] (C) The glass fiber reinforced stampable sheet according to any one of [1] to [3], wherein the glass fiber is in the form of a needle punching nonwoven fabric of continuous swirl strands and / or chopped strands,
[8] A glass fiber mat is laminated on both sides of a sheet material made of an automotive instrument panel recycled material and a thermoplastic resin containing polyurethane, and further thermoplastic on both sides of the laminate of the sheet material and the glass fiber mat. A glass fiber reinforced stampable sheet characterized by heating and pressurizing a laminated body of a sheet-like material formed by laminating resin sheets, a glass fiber mat, and a thermoplastic resin sheet;
[9] A molded article comprising the glass fiber reinforced stampable sheet according to any one of [1] to [8],
[10] A process for extruding an automotive instrument panel recycled material containing polyurethane and a thermoplastic resin into a sheet, laminating glass fiber mats on both sides of the obtained sheet, and obtaining the sheet A step of further laminating a thermoplastic resin sheet on both surfaces of the laminate of the glass fiber mat and the glass fiber mat, heating and pressurizing the laminate of the sheet material, the glass fiber mat and the thermoplastic resin sheet, and then cooling and solidifying the glass fiber. A method for producing a glass fiber reinforced stampable sheet, comprising a step of forming a reinforced stampable sheet,
[11] The used automobile instrument panel containing polyurethane is simply pulverized, or the used automobile instrument panel having a polyurethane member is separated into a polyurethane member and other members by a mechanical peeling method. A process for preparing a recycled automobile instrument panel containing polyurethane by recovering the polyurethane member;
A process for extruding and molding a polyurethane instrument-containing automotive instrument panel recycled material and a thermoplastic resin,
A step of laminating a glass fiber mat on both surfaces of the obtained sheet-like material, and further laminating a thermoplastic resin sheet on both surfaces of a laminate of the obtained sheet-like material and the glass fiber mat;
A glass fiber reinforced stampable sheet comprising a step of heating and pressing a laminate of a sheet-like material, a glass fiber mat, and a thermoplastic resin sheet, and then cooling and solidifying to form a glass fiber reinforced stampable sheet. [12] Use of automobile instrument panel recycled material containing polyurethane as a raw material for glass fiber reinforced stampable sheets,
About.
本発明のガラス繊維強化スタンパブルシートは、従来からのガラス繊維強化スタンパブルシートよりも高い機械的強度を有しており、より要求性能の高い製品への製品化が可能である。また、本発明のガラス繊維強化スタンパブルシートの成形品は、高い機械的強度を有しているだけでなく、従来のガラス繊維強化スタンパブルシートに比べ、剛性が高い分、薄肉化が可能である。 The glass fiber reinforced stampable sheet of the present invention has higher mechanical strength than conventional glass fiber reinforced stampable sheets, and can be commercialized into products with higher required performance. In addition, the molded product of the glass fiber reinforced stampable sheet of the present invention not only has high mechanical strength, but also has a higher rigidity than the conventional glass fiber reinforced stampable sheet, and can be thinned. is there.
また、本発明のガラス繊維強化スタンパブルシートとその成形品は、比較的安価であるが物性低下が大きいために、従来より、リサイクル材の用途利用が難しいとされてきたポリウレタンを含んだ自動車インパネを有効に活用することができる。 Further, the glass fiber reinforced stampable sheet and the molded product thereof according to the present invention are relatively inexpensive but have a large deterioration in physical properties, so that an automobile instrument panel containing polyurethane, which has conventionally been difficult to use for recycled materials. Can be used effectively.
また、本発明のガラス繊維強化スタンパブルシートの製造方法は、ポリウレタンを含んだ自動車インパネリサイクル材からガラス繊維強化スタンパブルシートを工業的有利に製造できる。 Moreover, the manufacturing method of the glass fiber reinforced stampable sheet of this invention can manufacture a glass fiber reinforced stampable sheet industrially advantageously from the automotive instrument panel recycling material containing polyurethane.
以下、本発明について説明する。
本発明のガラス繊維強化スタンパブルシートは、（Ａ）ポリウレタンを含んだ自動車インパネリサイクル材と、（Ｂ）熱可塑性樹脂と、（Ｃ）ガラス繊維とからなることを特徴とする。
The present invention will be described below.
The glass fiber reinforced stampable sheet of the present invention is characterized by comprising (A) an automobile instrument panel recycling material containing polyurethane, (B) a thermoplastic resin, and (C) glass fibers.
（自動車インスツルメントパネルリサイクル材）
本発明においては、原料（Ａ）として、ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材を用いる。
ここで、ポリウレタンを含んだ自動車インパネリサイクル材としては、多層成形した自動車インパネを単に粉砕した単純リサイクル材でもよく、また、ポリウレタン樹脂を構成成分とするポリウレタン部材を有する使用済み自動車インパネを、機械的剥離方法でポリウレタン部材とその他の部材に分離し、ついでポリウレタン部材を回収したリサイクル材でもよい。
また、ポリウレタンを含んだ自動車インパネリサイクル材は、使用済み自動車インパネからなる自動車シュレッダーダストであるのが好ましい。
(Automotive instrument panel recycled materials)
In the present invention, an automobile instrument panel recycled material containing polyurethane is used as the raw material (A).
Here, the automobile instrument panel recycling material containing polyurethane may be a simple recycling material obtained by simply pulverizing a multilayer molded automobile instrument panel, or a used automobile instrument panel having a polyurethane member containing a polyurethane resin as a mechanical component. A recycled material obtained by separating the polyurethane member and other members by a peeling method and then recovering the polyurethane member may be used.
The automobile instrument panel recycling material containing polyurethane is preferably automobile shredder dust made of used automobile instrument panel.
（熱可塑性樹脂）
また、本発明においては、原料（Ｂ）として、熱可塑性樹脂を用いる。
ここで、熱可塑性樹脂としては、特に制限はなく、様々なものが挙げられる。より具体的には、例えば、ポリプロピレン樹脂やポリエチレン樹脂などのポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂（例えばポリエチレンテレフタレート樹脂）、ポリアミド樹脂、またはこれらのブレンド樹脂等が挙げられる。これらの中でもポリプロピレン樹脂もしくはポリエチレン樹脂またはそのブレンドした樹脂が好ましく、特にポリプロピレン樹脂が好ましい。
また、原料（Ｂ）である熱可塑性樹脂は、シート状物のマトリックス樹脂として原料（Ａ）とともに用いられたり、ガラス繊維の含浸樹脂として用いられたりするのがよい。
(Thermoplastic resin)
In the present invention, a thermoplastic resin is used as the raw material (B).
Here, there is no restriction | limiting in particular as a thermoplastic resin, Various things are mentioned. More specifically, for example, polyolefin resins such as polypropylene resin and polyethylene resin, polyester resins (for example, polyethylene terephthalate resin), polyamide resins, or blended resins thereof can be used. Among these, a polypropylene resin or a polyethylene resin or a blended resin thereof is preferable, and a polypropylene resin is particularly preferable.
Moreover, the thermoplastic resin which is a raw material (B) is good to be used with a raw material (A) as a matrix resin of a sheet-like thing, or to be used as an impregnation resin of glass fiber.
また、本発明においては、原料（Ｃ）として、ガラス繊維を用いる。
ここで、ガラス繊維はガラス繊維マットの形態であるのがよく、該ガラス繊維マットは、連続スワール状ストランド及び／またはチョップドストランドから、常法に従いニードルパンチ処理して得られるニードルパンチ不織布であるのが好ましい。
このガラス繊維マットは、通常、目付２００ｇ／ｍ２〜２０００ｇ／ｍ２のものであるのがよく、好ましくは、目付３００ｇ／ｍ２〜１６００ｇ／ｍ２である。目付２０００ｇ／ｍ２を越えるとニードルパンチ機への負荷が大きくなるため、好ましくない。また、目付２００ｇ／ｍ２未満であるとガラス繊維の分布が不均一になり、好ましくない。
また、ニードルパンチ処理時のパンチ密度は、通常２０本／ｃｍ２〜６０本／ｃｍ２であり、好ましくは２７本／ｃｍ２〜５４本／ｃｍ２である。６０本／ｃｍ２を越えるガラス繊維マットを用いたガラス繊維強化スタンパブルシートではガラス繊維の損傷が大きいため、物性の低下が著しくなる。２０本／ｃｍ２以下であるとガラス繊維の開繊切断が不十分になり、ガラス繊維の分散性、流動性が好ましくない。
Moreover, in this invention, glass fiber is used as a raw material (C).
Here, the glass fiber is preferably in the form of a glass fiber mat, and the glass fiber mat is a needle punched nonwoven fabric obtained by needle punching from a continuous swirl strand and / or chopped strand according to a conventional method. Is preferred.
The fiberglass mat is typically good for those having a basis weight of 200g / m 2 ~2000g / m 2 , preferably a basis weight 300g / m 2 ~1600g / m 2 . If the weight per unit area exceeds 2000 g / m 2 , the load on the needle punch machine increases, which is not preferable. Further, if the basis weight is less than 200 g / m 2 , the distribution of the glass fibers becomes non-uniform, which is not preferable.
The punch density during the needle punching process is typically 20 lines / cm 2 to 60 present / cm 2, preferably 27 present / cm 2 through 54 present / cm 2. In the glass fiber reinforced stampable sheet using a glass fiber mat exceeding 60 pieces / cm 2 , the glass fiber is greatly damaged, so that the physical properties are remarkably deteriorated. If it is 20 fibers / cm 2 or less, the glass fiber is not sufficiently opened and cut, and the dispersibility and fluidity of the glass fiber are not preferable.
なお、ガラス繊維マットのガラス繊維の繊維径は、通常９〜２５μｍ、好ましくは１０〜２３μｍである。ガラス繊維が２５μｍを超えると、ガラス繊維強化スタンパブルシートの引張強度が低下するので好ましくない。
原料（Ｃ）としてガラス繊維をガラス繊維マットの形態で用いることにより、本発明のガラス繊維強化スタンパブルシートの強度、剛性、耐久性などが非常に優れたものとなる。また、ガラス繊維マットは、複合マットでもよく、ガラス繊維を主とする層の他に、熱可塑性樹脂からなる繊維を主とする層を有していてもよい。
このようなガラス繊維の材質については特別な制限はなく、無アルカリガラス、低アルカリガラス、含アルカリガラスのいずれでもよく、従来からのガラス繊維として使用されている各種の組成のものを使用することができる。
In addition, the fiber diameter of the glass fiber of a glass fiber mat is 9-25 micrometers normally, Preferably it is 10-23 micrometers. When the glass fiber exceeds 25 μm, the tensile strength of the glass fiber reinforced stampable sheet is lowered, which is not preferable.
By using glass fiber as the raw material (C) in the form of a glass fiber mat, the strength, rigidity, durability and the like of the glass fiber reinforced stampable sheet of the present invention are very excellent. The glass fiber mat may be a composite mat, and may have a layer mainly composed of fibers made of a thermoplastic resin in addition to a layer mainly composed of glass fiber.
There is no particular restriction on the material of such glass fibers, and any of alkali-free glass, low alkali glass, and alkali-containing glass may be used, and those having various compositions used as conventional glass fibers should be used. Can do.
上記各成分の配合割合は、特に限定されないが、次のようにするのが好ましい。まず、（Ａ）ポリウレタンを含んだ自動車インパネリサイクル材は、多層成形したインパネを単に粉砕したものを用いる場合は、ガラス繊維強化スタンパブルシート全体に対して、通常１〜３０重量％、好ましくは１〜２８重量％である。配合割合が３０重量％を超えると物性、外観性が著しく低下する可能性があるため、好ましくない。また、使用済み自動車インパネから機械的剥離方法で分離されたポリウレタン部材を用いる場合は、ガラス繊維強化スタンパブルシート全体に対して、通常１〜１５重量％、好ましくは１〜１０重量％である。配合割合が１５重量％を超えると物性、外観性が著しく低下する可能性があるため、好ましくない。 The blending ratio of the above components is not particularly limited, but is preferably as follows. First, (A) the automobile instrument panel recycling material containing polyurethane is usually 1 to 30% by weight, preferably 1%, based on the whole glass fiber reinforced stampable sheet, when using a pulverized instrument panel formed by multilayer molding. ~ 28% by weight. If the blending ratio exceeds 30% by weight, the physical properties and appearance may be remarkably deteriorated. Moreover, when using the polyurethane member isolate | separated from the used vehicle instrument panel by the mechanical peeling method, it is 1 to 15 weight% normally with respect to the whole glass fiber reinforced stampable sheet, Preferably it is 1 to 10 weight%. If the blending ratio exceeds 15% by weight, the physical properties and appearance may be remarkably deteriorated.
また、（Ｂ）熱可塑性樹脂は、ガラス繊維強化スタンパブルシート全体に対して、通常１４〜８４重量％、好ましくは４９〜７９重量％の割合で用いられる。ここで、熱可塑性樹脂の配合割合が、１４重量％未満であると、外観、流動性が悪くなり、一方、８４重量％を超えると高い機械的強度の発現ができないため、いずれも好ましくない。 The (B) thermoplastic resin is usually used in a proportion of 14 to 84% by weight, preferably 49 to 79% by weight, based on the entire glass fiber reinforced stampable sheet. Here, when the blending ratio of the thermoplastic resin is less than 14% by weight, the appearance and fluidity are deteriorated. On the other hand, when the blending ratio exceeds 84% by weight, high mechanical strength cannot be expressed.
また、（Ｃ）ガラス繊維は、ガラス繊維強化スタンパブルシート全体に対して、通常１５〜７０重量％、好ましくは２０〜５０重量％の割合で用いられる。ここで、ガラス繊維の配合割合が、１５重量％未満であると製品の機械的強度を充分に向上させることができず、一方、ガラス繊維の配合割合が５０重量％を超えると、製品の外観を著しく損なうため、いずれも好ましくない。 Moreover, (C) glass fiber is 15-70 weight% normally with respect to the whole glass fiber reinforced stampable sheet, Preferably it is used in the ratio of 20-50 weight%. Here, if the blending ratio of the glass fiber is less than 15% by weight, the mechanical strength of the product cannot be sufficiently improved. On the other hand, if the blending ratio of the glass fiber exceeds 50% by weight, the appearance of the product Both are unfavorable because they are significantly impaired.
本発明のガラス繊維強化スタンパブルシートは、基本的に上記の成分からなるものがあるが、本発明の目的を損なわない限り、必要に応じて、他の無機充填材、有機充填材、酸化防止剤、紫外線吸収剤など各種添加剤を適宜用いることができる。
また、本発明のガラス繊維強化スタンパブルシートのより具体的な形態としては、ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材および熱可塑性樹脂からなるシート状物の両面にガラス繊維マットを積層し、さらにシート状物とガラス繊維マットとの積層体の両面に熱可塑性樹脂シートを積層してなるシート状物とガラス繊維マットと熱可塑性樹脂シートとの積層体を加熱・加圧してなるものが好適に挙げられる。本品は、自動車インパネリサイクル材が分散された熱可塑性樹脂層とガラス繊維マットとが熱可塑性樹脂を用いるラミネート法により一体化したものである。
The glass fiber reinforced stampable sheet of the present invention is basically composed of the above-mentioned components. However, as long as the object of the present invention is not impaired, other inorganic fillers, organic fillers, and antioxidants are used as necessary. Various additives such as an agent and an ultraviolet absorber can be appropriately used.
Further, as a more specific form of the glass fiber reinforced stampable sheet of the present invention, a glass fiber mat is laminated on both surfaces of a sheet material made of an automotive instrument panel recycled material and a thermoplastic resin containing polyurethane, Furthermore, a sheet-like product obtained by laminating a thermoplastic resin sheet on both surfaces of a laminate of a sheet-like material and a glass fiber mat, and a laminate obtained by heating and pressurizing a laminate of a glass fiber mat and a thermoplastic resin sheet are suitable. It is mentioned in. In this product, a thermoplastic resin layer in which an instrument panel recycling material is dispersed and a glass fiber mat are integrated by a laminating method using a thermoplastic resin.
（ガラス繊維強化スタンパブルシートの製造方法）
本発明のガラス繊維強化スタンパブルシートの製造方法は、（Ａ）ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材、（Ｂ）熱可塑性樹脂および（Ｃ）ガラス繊維からガラス繊維強化スタンパブルシートを製造できさえすれば特に限定されないが、好ましくは、ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材と熱可塑性樹脂とをシート状に押出し成形するシート状物調製工程、得られたシート状物の両面にガラス繊維マットを積層し、得られたシート状物とガラス繊維マットとの積層体の両面に熱可塑性樹脂シートをさらに積層する積層工程、シート状物とガラス繊維マットと熱可塑性樹脂シートとの積層体を加熱・加圧し、ついで冷却固化させてガラス繊維強化スタンパブルシートに成形するガラス繊維強化スタンパブルシート成形工程を含む製造方法である。
以下、図１を用いて、本発明の好ましいガラス繊維強化スタンパブルシートの製造方法につき説明する。
(Method for producing glass fiber reinforced stampable sheet)
The method for producing a glass fiber reinforced stampable sheet of the present invention comprises: (A) a vehicle instrument panel recycled material containing polyurethane, (B) a thermoplastic resin, and (C) a glass fiber reinforced stampable sheet from glass fiber. Although it is not particularly limited as long as it is possible, preferably, a sheet-like material preparation step in which an automobile instrument panel recycled material containing polyurethane and a thermoplastic resin are extruded and formed into a sheet shape, on both sides of the obtained sheet-like material Lamination step of laminating a glass fiber mat and further laminating a thermoplastic resin sheet on both surfaces of the laminate of the obtained sheet-like material and glass fiber mat, laminating of the sheet-like material, glass fiber mat and thermoplastic resin sheet Glass fiber that is heated and pressurized, then cooled and solidified to form a glass fiber reinforced stampable sheet It is a manufacturing method including a reinforced stampable sheet forming process.
Hereinafter, a preferred method for producing a glass fiber reinforced stampable sheet of the present invention will be described with reference to FIG.
（シート状物調製工程）
押出機（６）に、ポリウレタンを含んだ自動車インパネリサイクル材、熱可塑性樹脂、及び所望により他の添加剤を入れて、熱可塑性樹脂の融点以上に加熱し、ついでシート状に押出すことによりシート状物（３）とする。このシート状物（３）は、ポリウレタンを含んだ自動車インパネリサイクル材が分散された熱可塑性樹脂層である。
(Sheet preparation process)
An automobile instrument panel recycling material containing polyurethane, a thermoplastic resin, and other additives as required are put into an extruder (6), heated to a temperature higher than the melting point of the thermoplastic resin, and then extruded into a sheet. Let it be a state (3). This sheet-like material (3) is a thermoplastic resin layer in which an automobile instrument panel recycling material containing polyurethane is dispersed.
（積層工程）
前工程で得られたシート状物（３）の両面に、ガラス繊維マット（２ａ、２ｂ）を１枚ずつ供給して積層し、さらに、ガラス繊維マット（２ａ、２ｂ）とシート状物（３）との積層体の両面に、熱可塑性樹脂シート（１ａ、１ｂ）を１枚ずつ供給して積層する。
(Lamination process)
Glass fiber mats (2a, 2b) are supplied and laminated on both sides of the sheet-like material (3) obtained in the previous step, and further, the glass fiber mats (2a, 2b) and the sheet-like material (3 The thermoplastic resin sheets (1a, 1b) are supplied one by one and laminated on both surfaces of the laminate.
（シート成形工程）
ローラー（加熱加圧装置）（５ａ、５ｂ）を用いて、ガラス繊維マット（２ａ、２ｂ）とシート状物（３）と熱可塑性樹脂シート（１ａ、１ｂ）との積層体を加熱及び加圧し、ついで冷却固化させることで、シート状のガラス繊維強化スタンパブルシートを得ることができる。加熱温度は、用いる熱可塑性樹脂の種類によっても異なるが、例えば、熱可塑性樹脂シート（１ａ、１ｂ）の熱可塑性樹脂としてポリプロピレン樹脂を用いる場合、加熱温度としては１７０〜２５０℃であることが好ましい。さらに加圧圧力としては０.１〜１ＭＰａであることが好ましい。また、冷却時の温度としては熱可塑性樹脂の凝固点以下であれば特に制限されないが、室温〜８０℃であることが好ましい。
(Sheet forming process)
A laminated body of the glass fiber mat (2a, 2b), the sheet-like material (3), and the thermoplastic resin sheet (1a, 1b) is heated and pressurized using a roller (heating and pressing device) (5a, 5b). Then, by cooling and solidifying, a sheet-like glass fiber reinforced stampable sheet can be obtained. The heating temperature varies depending on the type of the thermoplastic resin to be used. For example, when a polypropylene resin is used as the thermoplastic resin of the thermoplastic resin sheet (1a, 1b), the heating temperature is preferably 170 to 250 ° C. . Further, the pressurization pressure is preferably 0.1 to 1 MPa. In addition, the temperature at the time of cooling is not particularly limited as long as it is equal to or lower than the freezing point of the thermoplastic resin, but is preferably room temperature to 80 ° C.
本発明のガラス繊維強化スタンパブルシートの厚みは、通常１〜１０ｍｍ、好ましくは２〜５ｍｍである。このシートの厚みが１ｍｍ未満であると、シートの製造が困難となり、一方、このシートの厚みが１０ｍｍを超えると、スタンピング成形時の予備加熱が困難となるため、いずれも好ましくない。 The thickness of the glass fiber reinforced stampable sheet of the present invention is usually 1 to 10 mm, preferably 2 to 5 mm. If the thickness of the sheet is less than 1 mm, it is difficult to produce the sheet. On the other hand, if the thickness of the sheet exceeds 10 mm, preheating at the time of stamping molding becomes difficult.
このようにして得られる本発明のガラス繊維強化スタンパブルシートを、常法に従いスタンピング成形により、所望の形状に成形することによりガラス繊維強化スタンパブルシートからなる成形品を得ることができる。
ここで、スタンピング成形時の成形温度は、通常１５０〜３８０℃の範囲であるが、熱可塑性樹脂がポリプロピレン樹脂である場合には、通常１７０℃〜２５０℃の範囲である。成形温度が１５０℃未満であると、樹脂の溶融状態が悪く、好適なスタンピング成形ができなくなる恐れがある。一方、成形温度が３８０℃を超えると、樹脂劣化の原因となる恐れがある。
また、成形圧力は、通常５ＭＰａ以上、好ましくは１０〜３０ＭＰａの範囲である。成形圧力が５ＭＰａ未満であると、未充填成形物（ショートショット）が生じる恐れがある。
このようにして従来のガラス繊維スタンパブルシート（例えば特公平４−６５８５４号公報記載のもの）と同等以上の高強度、高剛性の成形品を得ることができる。
The glass fiber reinforced stampable sheet of the present invention thus obtained can be molded into a desired shape by stamping molding according to a conventional method, thereby obtaining a molded product comprising the glass fiber reinforced stampable sheet.
Here, the molding temperature during stamping molding is usually in the range of 150 to 380 ° C., but is usually in the range of 170 ° C. to 250 ° C. when the thermoplastic resin is a polypropylene resin. If the molding temperature is less than 150 ° C., the molten state of the resin is poor and there is a risk that suitable stamping molding cannot be performed. On the other hand, if the molding temperature exceeds 380 ° C., it may cause resin deterioration.
The molding pressure is usually 5 MPa or more, preferably 10 to 30 MPa. If the molding pressure is less than 5 MPa, an unfilled molded product (short shot) may occur.
In this way, a molded article having a high strength and high rigidity equal to or higher than that of a conventional glass fiber stampable sheet (for example, the one described in Japanese Patent Publication No. 4-65854) can be obtained.
以下、本発明を実施例により詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されることはない。
実施例１〜３及び比較例１
押出機に、（Ａ）成分であるポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材、および（Ｂ）成分であるポリプロピレンホモポリマー（比重：０．９１、ＭＦＲ：１０ｇ／１０分、出光石油化学社製）とポリプロピレンランダムコポリマー（比重：０．９１、ＭＦＲ：１０ｇ／１０分、出光石油化学社製）とを１：１の重量割合でブレンドしたもの（ｂ１という）を押出機に入れてポリプロピレン樹脂を溶融したのち、シート状に押出し成形するとともに、押出されたシート状物の両面に、（Ｃ）成分としてのガラス繊維のマット（目付６２０ｇ／ｍ２、繊維径２３μｍ）を表裏１枚ずつ供給して積層し、さらにこれらガラス繊維マットとシート状物との積層体の両面に、別の（Ｂ）成分として、上記（Ｂ）成分と同様の組成のポリプロピレンホモポリマー（比重：０．９１、ＭＦＲ：１０ｇ／１０分、出光石油化学社製）とポリプロピレンランダムコポリマー（比重：０．９１、ＭＦＲ：１０ｇ／１０分、出光石油化学社製）とを１：１の重量割合でブレンドしたものからなる熱可塑性樹脂シート（ｂ２という）を表裏１枚ずつ供給して積層した後、ラミネーターを用いて０．３ＭＰａ、２３０℃、４分間、加熱及び加圧し、ポリプロピレン樹脂をガラス繊維マット層に含浸させ、次いで冷却固化させることで、ガラス繊維強化スタンパブルシートを得た。
なお、各成分の種類及び配合割合は、表１に示した通りである。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to these Examples.
Examples 1 to 3 and Comparative Example 1
Recycled automobile instrument panel containing polyurethane as component (A) and polypropylene homopolymer as component (B) (specific gravity: 0.91, MFR: 10 g / 10 min, Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.) Made of polypropylene random copolymer (specific gravity: 0.91, MFR: 10 g / 10 min, manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.) at a weight ratio of 1: 1 (referred to as b1) and placed in an extruder to obtain a polypropylene resin After melting the glass, it is extruded into a sheet, and a glass fiber mat (weight per unit of 620 g / m 2 , fiber diameter 23 μm) is supplied on both sides of the extruded sheet one by one. Further, on the both surfaces of the laminate of the glass fiber mat and the sheet-like material, as another component (B), the same group as the component (B) And a polypropylene random copolymer (specific gravity: 0.91, MFR: 10 g / 10 min, manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.) and a polypropylene random copolymer (specific gravity: 0.91, MFR: 10 g / 10 min, manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.) A thermoplastic resin sheet (referred to as b2) made of a blend of 1: 1 at a weight ratio is fed and laminated one by one, and then heated and heated at 0.3 MPa, 230 ° C. for 4 minutes using a laminator. A glass fiber reinforced stampable sheet was obtained by pressing and impregnating a glass fiber mat layer with a polypropylene resin, followed by cooling and solidification.
In addition, the kind and compounding ratio of each component are as having shown in Table 1.
さらに、得られたそれぞれのガラス繊維強化スタンパブルシートを、同一条件でスタンピング成形して、図２に示す形状の成形品を製造した。得られた成形品について、その底部から引張、曲げ、アイゾッド（Ｉｚｏｄ）衝撃試験片を切出し、引張試験はＡＳＴＭ Ｄ６３８、曲げ試験はＡＳＴＭ Ｄ７９０、Ｉｚｏｄ衝撃試験はＡＳＴＭ Ｄ２５６に準拠して測定した。これらの物性の測定結果を表１に示す。 Further, each of the obtained glass fiber reinforced stampable sheets was stamped under the same conditions to produce a molded product having the shape shown in FIG. Tensile, bending, and Izod impact test pieces were cut out from the bottom of the obtained molded product, and the tensile test was measured according to ASTM D638, the bending test was measured according to ASTM D790, and the Izod impact test was measured according to ASTM D256. Table 1 shows the measurement results of these physical properties.
表１から、次のようなことが分かる。
本発明のガラス繊維強化スタンパブルシートから得られた成形品（実施例１〜３）は、従来のガラス繊維強化スタンパブルシートから得られる成形品に相当する比較例１の成形品と比べて、曲げ強度、曲げ弾性率、Ｉｚｏｄ衝撃強度に優れていることが分かる。また、一般的に言われているインパネリサイクル品を添加すると物性が低下する現象は実施例１〜３では見られない。
Table 1 shows the following.
Molded articles (Examples 1 to 3) obtained from the glass fiber reinforced stampable sheet of the present invention are compared with the molded article of Comparative Example 1 corresponding to the molded article obtained from the conventional glass fiber reinforced stampable sheet. It turns out that it is excellent in bending strength, bending elastic modulus, and Izod impact strength. In addition, in Examples 1 to 3, a phenomenon in which physical properties are lowered when an instrument panel recycle product, which is generally referred to, is added.
本発明のガラス繊維強化スタンパブルシートは、例えば自動車部品等の成形材料として有用である。 The glass fiber reinforced stampable sheet of the present invention is useful as a molding material for automobile parts, for example.
１ 熱可塑性樹脂シート（１ａ、１ｂ）
２ ガラス繊維マット（２ａ、２ｂ）
３ シート状物
４ ガラス繊維強化スタンパブルシート
５ ローラー（加熱加圧装置）（５ａ、５ｂ）
６ 押出機
1 Thermoplastic resin sheet (1a, 1b)
2 Glass fiber mat (2a, 2b)
3 Sheet-
6 Extruder
Claims (12)
ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材と熱可塑性樹脂とをシート状に押出し成形する工程、
得られたシート状物の両面にガラス繊維マットを積層し、得られたシート状物とガラス繊維マットとの積層体の両面に熱可塑性樹脂シートをさらに積層する工程、
シート状物とガラス繊維マットと熱可塑性樹脂シートとの積層体を加熱・加圧し、ついで冷却固化させてガラス繊維強化スタンパブルシートに成形する工程を含むことを特徴とするガラス繊維強化スタンパブルシートの製造方法。 The used automobile instrument panel containing polyurethane is simply crushed or the used automobile instrument panel having the polyurethane member is separated into a polyurethane member and other members by a mechanical peeling method, and then the polyurethane member is removed. A process for preparing automobile instrument panel recycled material containing polyurethane by collecting,
A process of extruding and molding a sheet of polyurethane and automotive instrument panel recycling material containing thermoplastic resin,
A step of laminating a glass fiber mat on both sides of the obtained sheet-like material, and further laminating a thermoplastic resin sheet on both sides of the laminate of the obtained sheet-like material and the glass fiber mat;
A glass fiber reinforced stampable sheet comprising a step of heating and pressing a laminate of a sheet-like material, a glass fiber mat, and a thermoplastic resin sheet, and then cooling and solidifying to form a glass fiber reinforced stampable sheet. Manufacturing method.
Use of automotive instrument panel recycled materials containing polyurethane as a raw material for glass fiber reinforced stampable sheets.
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