JP2007039640A - 樹脂成形品 - Google Patents

Abstract

【課題】 廃材を再利用可能な資源として多量に使用して、特性の優れた樹脂成形品を得る。
【解決手段】 熱硬化性樹脂の粉砕物と熱可塑性樹脂を配合した成形材料を、熱可塑性樹脂の溶融温度で加熱・混練し、これを成形する。熱硬化性樹脂の粉砕物として熱硬化性樹脂製の製品の廃材を粉砕したものを用い、熱可塑性樹脂として熱可塑性樹脂製の製品の廃材を用いることによって、廃材を再利用可能な資源として多量に使用して樹脂成形品を得ることができる。また、熱硬化性樹脂の粉砕物が補強材として作用して、機械的強度などの特性に優れた樹脂成形品を得ることができる。
【選択図】なし

Description

本発明は、廃材をリサイクルして有効利用した、省資源型の樹脂成形品に関するものである。

ＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）は軽くて腐食し難く、引張り強度や耐衝撃性にも強いという優れた性質を有するために、多くの製品に使用されている。しかしこの反面、ＦＲＰは熱硬化性樹脂とガラス繊維からなるために、溶融が困難でリサイクルが難しく、焼却も難しい。このため、ＦＲＰの廃材は主として埋め立て処理されているが、省資源の上で問題があるうえに、埋立地の不足によって埋立ても困難になっている。

また人工大理石は台所のカウンターなどとして使用されているが、人工大理石も熱硬化性樹脂からなるために、溶融が困難で焼却も難しく、主として埋め立て処理されており、上記と同様な問題を抱えている。

一方、プラスチックを粉砕して、セメント材料に骨材として添加して使用することによって、窯業系軽量部材を製造することが提案されている（例えば、特許文献１等参照）。
特許第２７５８１１４号公報

従って、ＦＲＰや人工大理石の廃材を粉砕してセメント材料に骨材として添加することによって、リサイクルして再利用することが可能であるが、骨材としての添加では使用量が限られ、日々大量に発生するＦＲＰや人工大理石の廃材をこのような方法では十分にリサイクルによって処理することは到底困難である。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、廃材を再利用可能な資源として多量に使用して、特性の優れた樹脂成形品を得ることを目的とするものである。

本発明の請求項１に係る樹脂成形品は、熱硬化性樹脂の粉砕物と熱可塑性樹脂を配合した成形材料を、熱可塑性樹脂の溶融温度で加熱・混練し、これを成形して成ることを特徴とするものである。

この発明によれば、熱硬化性樹脂の粉砕物として熱硬化性樹脂製の製品の廃材を粉砕したものを用い、熱可塑性樹脂として熱可塑性樹脂製の製品の廃材を用いることによって、廃材を再利用可能な資源として多量に使用して樹脂成形品を得ることができるものであり、しかも、熱可塑性樹脂がバインダーとして、熱硬化性樹脂の粉砕物が補強材として作用して、機械的強度などの特性に優れた樹脂成形品を得ることができるものである。

また請求項２の発明は、請求項１において、熱硬化性樹脂の粉砕物は、ＦＲＰの廃材と人工大理石（人造大理石ともいう）の廃材のうち、少なくとも一方であることを特徴とするものである。

この発明によれば、ＦＲＰの廃材や人工大理石の廃材を再利用可能な資源として、有効にリサイクルすることができるものである。

また請求項３の発明は、請求項１又は２において、成形材料には無機質材の粉粒体が配合されていることを特徴とするものである。

この発明によれば、無機質材の粉粒体による補強効果によって、機械的強度や耐熱性などの特性に優れた樹脂成形品を得ることができるものである。

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、無機質材の粉粒体は、窯業系無機建材の廃材の粉砕物であることを特徴とするものである。

この発明によれば、窯業系無機建材の廃材の粉砕物を再利用可能な資源として、有効にリサイクルすることができるものである。

本発明によれば、熱硬化性樹脂製の製品の廃材や、熱可塑性樹脂製の製品の廃材を再利用可能な資源として多量に使用して、熱硬化性樹脂の粉砕物が補強材として含有される特性の高い樹脂成形品を得ることができるものである。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

本発明において熱可塑性樹脂としては、特に限定されるものではないが、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体（ＡＢＳ）、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレートなどを用いることができる。そしてこの熱可塑性樹脂として、プラスチックボトルなど熱可塑性樹脂からなる製品の廃材（製造時に発生する端材を含む）を用いるのが好ましい。熱可塑性樹脂からなる製品の廃材は粗裁断して使用することができる。

また本発明において熱硬化性樹脂の粉砕物としては、ＦＲＰの廃材（製造時に発生する端材を含む）や、人工大理石の廃材（製造時に発生する端材を含む）をハンマーミル等の粉砕機で粉砕したものを用いるのが好ましい。

ＦＲＰは、不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化性樹脂、ガラス繊維、炭酸カルシウムなどの無機充填材からなるものであり、ガラス繊維は補強繊維として利用することができ、炭酸カルシウムは無機充填材として利用することができるものである。

また人工大理石は、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、熱硬化性アクリル樹脂などの熱硬化性樹脂と、水酸化アルミニウム、シリカ、炭酸カルシウムなどの無機充填材からなるものであり、水酸化アルミニウムは消燃材や無機充填材として利用することができ、シリカや炭酸カルシウムは無機充填材として利用することができるものである。

しかして、上記の熱硬化性樹脂の粉砕物と熱可塑性樹脂を配合することによって成形材料を調製することができるものであり、この成形材料をニーダー等の混練機に投入して、熱可塑性樹脂の溶融温度で加熱しながら、混練することによって、熱硬化性樹脂の粉砕物と熱可塑性樹脂とを均一に混合することができるものである。そしてこのように均一に混練した成形材料を型内に注入してプレス成形した後、型を冷却して脱型することによって、樹脂成形品を得ることができるものである。

熱硬化性樹脂の粉砕物と熱可塑性樹脂の配合比率は、特に限定されるものではないが、熱硬化性樹脂の粉砕物が５５〜８５質量％、熱可塑性樹脂が１５〜４５質量％（両者の合計１００質量％）の範囲になるように設定するのが好ましい。

また本発明において、成形材料には熱硬化性樹脂の粉砕物と熱可塑性樹脂の他に、無機質材の粉粒体を配合することができる。この無機質材の粉粒体としては、窯業系無機建材の廃材（製造時に発生する端材を含む）の粉砕物を用いるのが好ましい。

外壁材や屋根材等として用いられる窯業系無機建材は、セメントなどの水硬性材料に珪砂などの鉱物系の骨材、パルプなどの補強繊維を配合した加水混合物を成形して養生硬化させることによって製造されるものであり、窯業系無機建材を粉砕することによって、無機質材の粉粒体を得ることができるものである。

しかして、上記の熱硬化性樹脂の粉砕物と熱可塑性樹脂に、さらに無機質材の粉粒体を配合することによって成形材料を調製することができるものであり、この成形材料を熱可塑性樹脂の溶融温度で加熱しながら、混練することによって、熱硬化性樹脂の粉砕物と熱可塑性樹脂と無機質材の粉粒体を均一に混合することができるものである。そしてこのように均一に混練した成形材料を型内に注入してプレス成形した後、型を冷却して脱型することによって、樹脂成形品を得ることができるものである。

熱硬化性樹脂の粉砕物と熱可塑性樹脂と無機質材の粉粒体の配合比率は、特に限定されるものではないが、熱硬化性樹脂の粉砕物が３０〜６５質量％、熱可塑性樹脂が１５〜４５質量％、無機質材の粉粒体が１〜３５質量％（三者の合計１００質量％）の範囲になるように設定するのが好ましい。

次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。

（実施例１）
ポリプロピレンからなる製品の廃材を粗裁断した。またＦＲＰの廃材を粒径４ｍｍ以下になるまでハンマーミルで粉砕して、ＦＲＰの粉砕物を得た。

そしてポリプロピレンの粗裁断物３５質量部と、ＦＲＰの粉砕物６５質量部をニーダーに投入し、加熱しつつ混練した。ニーダー内でポリプロピレンが完全に溶融するまで温度を上昇させながら混練を続け、ＦＲＰ粉砕物と均一に混合されたのを確認した後、混練材料を型内に注入してプレスし、次いで型を冷却して脱型することによって、長さ２０ｃｍ、幅２０ｃｍ、厚さ５ｍｍの試験用成形品を得た。

（実施例２）
セメント系外壁材の廃材を粒径４ｍｍ以下になるまでハンマーミルで粉砕して、無機質材の粉粒体を得た。

そして実施例１と同じポリプロピレンの粗裁断物３５質量部と、実施例１と同じＦＲＰの粉砕物３０質量部と、セメント系外壁材を粉砕した無機質材の粉粒体３５質量部を、実施例１と同様にして混練し、さらに実施例１と同様に成形して、試験用成形品を得た。

（実施例３）
人工大理石の廃材を粒径４ｍｍ以下になるまでハンマーミルで粉砕して、人工大理石の粉砕物を得た。

そして実施例１と同じポリプロピレンの粗裁断物３５質量部と、人工大理石の粉砕物６５質量部を、実施例１と同様に混練し、さらに実施例１と同様に成形して、試験用成形品を得た。

（比較例１）
実施例１と同じポリプロピレンの粗裁断物３５質量部と、実施例２と同じセメント系外壁材を粉砕した無機質材の粉粒体６５質量部を、実施例１と同様に混練し、さらに実施例１と同様に成形して、試験用成形品を得た。

（比較例２）
実施例１と同じポリプロピレンの粗裁断物３５質量部と、炭酸カルシウム粉末６５質量部を、実施例１と同様に混練し、さらに実施例１と同様に成形して、試験用成形品を得た。

上記のようにして得た試験用成形品について、曲げ強度、シャルピー衝撃強度、比重、線膨張率を測定し、結果を表１に示す。

表１にみられるように、各実施例のものは、炭酸カルシウム粉末を配合した比較例２のものよりも、強度、耐衝撃性が高い点、比重が小さく取り扱い性に優れる点で優れており、廃材を再利用して特性が優れた樹脂成形品を得ることができるものであった。また各実施例のものは、外壁材粉砕物を多量に配合した比較例１のものと同等の高い特性を有するものであった。

Claims (4)

1. 熱硬化性樹脂の粉砕物と熱可塑性樹脂を配合した成形材料を、熱可塑性樹脂の溶融温度で加熱・混練し、これを成形して成ることを特徴とする樹脂成形品。
2. 熱硬化性樹脂の粉砕物は、ＦＲＰの廃材と人工大理石の廃材のうち、少なくとも一方であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形品。
3. 成形材料には無機質材の粉粒体が配合されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂成形品。
4. 無機質材の粉粒体は、窯業系無機建材の廃材の粉砕物であることを特徴とする請求項３に記載の樹脂成形品。