JP2020055257A - Method for manufacturing group of fine particles and group of fine particles manufactured by the same method - Google Patents

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Narihisa Akisawa
成久 秋澤
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Abstract

To provide a method for manufacturing a group of fine particles that can be effectively used for a wide range of applications, and which has several characteristics such as less manufacturing cost, suitable inclusion of carbon fiber resin, and the fact that the fine particles can be obtained by controlling the ratio of carbon fiber to epoxy resin.SOLUTION: The invention is related to a method for manufacturing a group of fine particles, wherein the carbon fiber-containing epoxy resin body is crushed and the carbon fiber is coated with epoxy resin around the carbon fiber, and the epoxy resin content (CER[mass%]) expressed in the following formula has a specific value, and wherein the CER is reduced (increased) by increasing (decreasing) the rotational speed or circumferential speed of the impeller 14 and/or widening (narrowing) the impeller spacing D of the two impellers 14 when grinding is performed by using an airflow grinder 11. CER[mass%]=100×[mass of epoxy resin in particulate group (g)/[mass of particulate group (g)]SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、炭素繊維含有エポキシ樹脂体を粉砕して、炭素繊維の周囲にエポキシ樹脂がコートされた微粒子の集合体である微粒子群を製造するに当たり、該微粒子群のエポキシ樹脂含有率(CER[質量%])を減少させたり上昇させたりして調節する微粒子群の製造方法に関するものである。   The present invention provides a method of manufacturing a fine particle group which is an aggregate of fine particles in which an epoxy resin is coated around a carbon fiber by crushing a carbon fiber-containing epoxy resin body. Mass%]) is controlled by decreasing or increasing the mass.

炭素繊維強化プラスチック(CFRP)(carbon fiber reinforced plastics)は、マトリックス樹脂に強化材として炭素繊維を含有するプラスチックであり、強度と軽さを併せ持つため多くの用途に使用されている。
炭素繊維強化プラスチック(CFRP)は、炭素繊維をエポキシ樹脂等のマトリックス樹脂に分散含有させ、加圧下に加熱したり、マイクロ波等を用いて加熱したりして成型して種々の用途に広く用いられている。
BACKGROUND ART Carbon fiber reinforced plastics (CFRP) (carbon fiber reinforced plastics) are plastics containing a carbon fiber as a reinforcing material in a matrix resin, and are used in many applications because they have both strength and lightness.
Carbon fiber reinforced plastic (CFRP) is widely used for various applications by dispersing and containing carbon fibers in a matrix resin such as epoxy resin and heating it under pressure or heating it using microwaves. Have been.

しかしながら、上記成型に伴い生成した端材;失敗品等を含む試作品;使用済みの成型品;等は、炭素繊維が有害である、マトリックス樹脂が熱硬化性樹脂である場合が多い、炭素繊維とマトリックス樹脂の分離が難しい等の理由からリサイクルが難しく、幾つかの例外(リサイクル)を除いては、主に埋め立て廃棄処分がなされている。   However, scraps produced by the above-mentioned molding; prototypes including failed products; used molded products; etc. are carbon fiber harmful, and the matrix resin is often a thermosetting resin. Recycling is difficult due to difficulties in separating the matrix resin from the matrix resin, and with few exceptions (recycling), landfill disposal is mainly performed.

上記リサイクルの方法として、例えば以下が知られている。
特許文献1には、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)のマトリックス樹脂を燃焼させて鱗片状の炭素繊維塊とし、これと熱可塑性樹脂チップとを溶融しながら混練し、押し出し成型後に切断してペレットとする技術が開示されている。
特許文献2には、定方向径が3mm以上と大きなものであり、かつ特定の曲率半径を有するように加工した廃棄炭素繊維強化プラスチック破砕物が開示されている。
また、特許文献3には、繊維強化プラスチック(FRP)チップと熱可塑性プラスチック材とを加熱溶融しながら混練し、冷却硬化させて団子状の繊維入り固形物とする廃棄プラスチックの処理方法が開示されている。
特許文献4には、炭素繊維強化プラスチックを熱処理してマトリックス樹脂を燃焼させて無害化材を製造する第1の工程と、該無害化材にサイジング剤を塗布等した後、混練しながら炭素繊維を粉砕してリサイクル材を製造する第2の工程と、該リサイクル材をペレタイズする第3の工程とからなる繊維強化プラスチックのリサイクル方法が開示されている。
For example, the following is known as the recycling method.
Patent Document 1 discloses that a matrix resin of carbon fiber reinforced plastic (CFRP) is burned into a flaky carbon fiber mass, which is kneaded with a thermoplastic resin chip while being melted, extruded, cut, and cut into pellets. A technique for performing this is disclosed.
Patent Literature 2 discloses a crushed waste carbon fiber reinforced plastic processed so as to have a large constant direction diameter of 3 mm or more and to have a specific radius of curvature.
Further, Patent Document 3 discloses a method for treating waste plastic in which a fiber-reinforced plastic (FRP) chip and a thermoplastic plastic material are kneaded while being heated and melted, and then cooled and cured to form a dumpling-like solid containing fibers. ing.
Patent Document 4 discloses a first step of producing a detoxifying material by heat-treating a carbon fiber reinforced plastic and burning a matrix resin, and applying a sizing agent to the detoxifying material and kneading the carbon fiber while kneading. There is disclosed a method of recycling a fiber-reinforced plastic, which comprises a second step of pulverizing a recycled material and a third step of pelletizing the recycled material.

炭素繊維強化プラスチック(CFRP)の炭素繊維とそのマトリックス樹脂とを分離する方法は、燃焼処理によっても化学処理によっても極めて難しく、たとえ分離できても、分離された炭素繊維が有害物である、該分離がコストアップになる等の理由から、前記した通り、炭素繊維強化プラスチックのままで埋め立て処分することが主に行われていた。
また、マトリックス樹脂と共に加熱溶融しても、該マトリックス樹脂がエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂の場合が多いため、有用物としてリサイクルすることは難かった。また、燃焼処理をすれば炭素繊維の無害化や得られた処理品の微細化はできても、燃焼処理によるコストアップは避けられず、しかも燃焼処理品では適用範囲も極めて限定されるものであった。
また、例えば特許文献2等に記載されているように、大きく破砕してリサイクルしようとしても、その大きさのために、適用範囲(利用範囲、用途)が極めて限定されるものであった。
The method of separating carbon fiber of carbon fiber reinforced plastic (CFRP) from its matrix resin is extremely difficult by both combustion treatment and chemical treatment, and even if separation is possible, the separated carbon fiber is a harmful substance. As described above, landfill disposal has been mainly performed with the carbon fiber reinforced plastic as it is for reasons such as increased cost of separation.
Further, even if the matrix resin is heated and melted, the matrix resin is often a thermosetting resin such as an epoxy resin. In addition, even if the combustion treatment can render the carbon fiber harmless and the resulting treated product finer, the cost increase due to the burning treatment is unavoidable. there were.
Further, as described in Patent Literature 2, for example, even if it is attempted to crush and recycle it largely, its application range (usage range and application) is extremely limited due to its size.

特許文献5には、不要となった炭素繊維強化プラスチック(CFRP)を特定の粉砕方法によって、炭素繊維をむき出しにせずに(無害化し)、適用範囲が広い微粒子に転化させる「再生充填微粒子の製造方法」が記載されている。
しかしながら、該微粒子の適用(利用)範囲や用途を広げようとすると、該微粒子における「該炭素繊維と該エポキシ樹脂の存在割合」を自由にコントロールする必要が生じる。
Patent Document 5 discloses "manufacture of recycled filled fine particles" in which unnecessary carbon fiber reinforced plastic (CFRP) is converted into fine particles having a wide range of application without exposing (detoxifying) carbon fibers by a specific grinding method without exposing carbon fibers. Methods "are described.
However, in order to broaden the application (utilization) range and application of the fine particles, it is necessary to freely control the “existence ratio of the carbon fiber and the epoxy resin” in the fine particles.

炭素繊維強化プラスチック(CFRP)のリサイクルへの要求は、ますます高くなってきているが、かかる公知技術では、種々の再用途に向けて、粉砕を含む製造コスト高;リサイクル品(微粒子)の適用範囲の狭さ;炭素繊維の有害性の残存;微粒子における「炭素繊維とエポキシ樹脂の存在割合」の調整の困難さ若しくは調整に要するコスト高;等の理由から不十分であり、更なる改善の余地があった。   The demand for recycling of carbon fiber reinforced plastics (CFRP) is increasing, but in such known techniques, the production cost including pulverization is high for various re-uses; application of recycled products (fine particles) Insufficient for reasons such as narrow range; remaining harmfulness of carbon fiber; difficulty in adjusting the “content ratio of carbon fiber and epoxy resin” in fine particles or high cost required for adjustment; There was room.

特開平7−118440号公報JP-A-7-118440 特開2000−254919号公報JP 2000-254919 A 特開2001−030245号公報JP 2001-030245 A 特開2009−138143号公報JP 2009-138143 A 特開2018−020500号公報JP 2018-020500A

本発明は上記背景技術に鑑みてなされたものであり、その課題は、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)(carbon fiber reinforced plastics)(以下、単に「CFRP」と略記する場合がある)の一種である炭素繊維含有エポキシ樹脂体を、より広い利用分野に有効利用するための微粒子群の製造方法を提供することにある。
また、粉砕を含む製造コストが掛からない、装置も大きくなく複雑でない、炭素繊維の無害化が達成される、炭素繊維の樹脂による好適な包含がなされる、炭素繊維とエポキシ樹脂の存在割合をコントロールした微粒子(群)が容易に得られる、等の内の幾つかの特徴を有する微粒子群の製造方法を提供することである。
The present invention has been made in view of the above background art, and a problem thereof is a type of carbon fiber reinforced plastics (CFRP) (hereinafter sometimes simply referred to as “CFRP”). An object of the present invention is to provide a method for producing a group of fine particles for effectively utilizing a carbon fiber-containing epoxy resin body in a wider field of use.
In addition, the manufacturing cost including pulverization is not required, the apparatus is not large and complicated, the detoxification of carbon fiber is achieved, the carbon fiber is appropriately included by resin, and the proportion of carbon fiber and epoxy resin is controlled. It is an object of the present invention to provide a method for producing a group of fine particles having some of the following characteristics:

本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、2個以上のインペラを有する特定の粉砕機を用い、かつ、該インペラの周速度や回転速度を上げたり下げたりすることにより、及び/又は、該2個のインペラのインペラ間隔を広げるたり狭めることによって、炭素繊維含有エポキシ樹脂体を粉砕すれば、得られる微粒子群のエポキシ樹脂含有率(CER[質量%])を減少させたり上昇させたりできることを見出した。   The present inventor has conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, using a specific crusher having two or more impellers, and increasing or decreasing the peripheral speed and the rotation speed of the impeller. When the carbon fiber-containing epoxy resin body is pulverized by expanding and / or narrowing the impeller interval between the two impellers, the epoxy resin content (CER [mass%]) of the obtained fine particles is reduced. I found that I can raise and lower it.

そして、そのようにしてエポキシ樹脂含有率(CER[質量%])の異なる微粒子群を製造することによって、得られた「種々の規定されたエポキシ樹脂含有率(CER[質量%]を有する微粒子群」は、再用途の範囲(適用分野、対象物の種類等)が大幅に広がり、上記課題が解決できることを見出して本発明を完成するに至った。   By producing fine particles having different epoxy resin contents (CER [% by mass]) in this manner, the obtained “fine particles having various defined epoxy resin contents (CER [% by mass]) are obtained. Means that the scope of re-use (application fields, types of objects, etc.) has been greatly expanded, and the inventors have found that the above-mentioned problems can be solved, thereby completing the present invention.

すなわち、本発明は、炭素繊維含有エポキシ樹脂体を粉砕して、炭素繊維の周囲にエポキシ樹脂がコートされた微粒子の集合体である微粒子群を製造するに当たり、該微粒子において、該炭素繊維と該エポキシ樹脂の存在割合を示す下記式(1)で表されるエポキシ樹脂含有率(CER[質量%])が特定の値を有するようにする微粒子群の製造方法であって、
「2個以上のインペラを有し該インペラの回転により発生する旋回気流によって粉砕対象粒子同士を衝突させて粉砕する気流粉砕機」を用いて炭素繊維含有エポキシ樹脂体を粉砕する際に、該インペラの回転速度若しくは周速度を上げる(下げる)ことにより、及び/又は、2個のインペラのインペラ間隔を広げる(狭める)ことにより、該エポキシ樹脂含有率(CER[質量%])を減少させる(上昇させる)ことを特徴とする微粒子群の製造方法を提供するものである。
CER[質量%]
=100×[微粒子群中のエポキシ樹脂の質量(g)/[微粒子群の質量(g)]
・・・・・・・・・・・・(1)
That is, the present invention, when pulverizing a carbon fiber-containing epoxy resin body to produce a fine particle group that is an aggregate of fine particles coated with an epoxy resin around the carbon fiber, in the fine particles, the carbon fiber and the carbon fiber A method for producing a fine particle group in which an epoxy resin content (CER [% by mass]) represented by the following formula (1) indicating the proportion of an epoxy resin has a specific value,
When pulverizing the carbon fiber-containing epoxy resin body using a “air current pulverizer that has two or more impellers and pulverizes the particles to be pulverized by colliding them with a swirling air current generated by rotation of the impellers”, The epoxy resin content (CER [% by mass]) is reduced (increased) by increasing (decreasing) the rotation speed or the peripheral speed of the impeller and / or widening (narrowing) the impeller interval between the two impellers. To provide a method for producing a group of fine particles.
CER [% by mass]
= 100 x [mass of epoxy resin in particle group (g) / [mass of particle group (g)]
... (1)

また、本発明は、上記の製造方法を使用して得られる微粒子群であって、上記式(1)で表される「エポキシ樹脂含有率(CER[質量%])」が、0.5質量%以上15質量%以下のものであることを特徴とする微粒子群を提供するものである。     Further, the present invention relates to a fine particle group obtained by using the above production method, wherein the “epoxy resin content (CER [% by mass])” represented by the above formula (1) is 0.5% by mass. % To 15% by mass or less.

また、本発明は、上記の微粒子群の製造方法を使用して製造された微粒子群を、樹脂に充填、積層若しくは成形、又は、分散媒に分散させることを特徴とする、フィルム、シート、不織布、電池負極、塗料、建材、家具、又は、電気製品筐体の製造方法を提供するものである。   The present invention also provides a film, a sheet, and a nonwoven fabric, wherein the fine particles produced using the method for producing the fine particles are filled in a resin, laminated or molded, or dispersed in a dispersion medium. , A battery negative electrode, a paint, a building material, furniture, or an electric product housing.

また、本発明は、フィルム若しくはシートに対する充填粒子用、不織布材料用、電池負極材料用、又は、塗料に対する分散粒子用、建材若しくは家具に対する充填粒子用、又は、電気製品の筐体に対する充填粒子用である上記の微粒子群を提供するものである。   Further, the present invention is directed to a film or sheet for filling particles, a nonwoven fabric material, a battery negative electrode material, or a dispersed particle for paint, a filling particle for building materials or furniture, or a filling particle for an electric appliance housing. The above-mentioned fine particle group is provided.

本発明によれば、前記問題点や上記課題を解決し、今まで主に埋め立て処分をするしかなかったCFRPの一種である炭素繊維含有エポキシ樹脂体を、コスト的に十分安価に有用物として再生できる。
また、危険な炭素繊維の単離工程が必要なく、炭素繊維が実際に分離・遊離することもないため、安全性に問題がない。
従来のCFRPの完全燃焼処理法は、莫大なエネルギーコストがかかる上に再利用ができないものであり、CFRPを炭素繊維とマトリックス樹脂(エポキシ樹脂)とに分離する方法としての半燃焼処理法もエネルギーコストがかかるものであり、CFRPの化学処理法は、マトリックス樹脂(エポキシ樹脂)が中途半端に残存するものであった。
かかる理由から、CFRPリサイクルは、実用化には至っていないところ、本発明によれば、CFRP(炭素繊維含有エポキシ樹脂体)のリサイクルが実用的になる。
According to the present invention, the above-mentioned problems and the above-mentioned problems are solved, and a carbon fiber-containing epoxy resin body, which is a kind of CFRP, which had to be mainly landfilled until now, is reclaimed as a useful material at a sufficiently low cost. it can.
Further, there is no need for a dangerous carbon fiber isolation step, and there is no practical separation or separation of carbon fibers, so there is no problem in safety.
The conventional complete combustion treatment method of CFRP requires enormous energy costs and cannot be reused, and the semi-combustion treatment method as a method of separating CFRP into carbon fiber and a matrix resin (epoxy resin) also requires energy. The cost is high, and the chemical treatment of CFRP is such that the matrix resin (epoxy resin) remains halfway.
For this reason, CFRP recycling has not been put to practical use. However, according to the present invention, CFRP (carbon fiber-containing epoxy resin body) recycling becomes practical.

本発明の製造方法は、燃焼させないのでエネルギーコスト的に極めて有利であると共に、そもそも炭素繊維とマトリックス樹脂とに積極的に分離させる工程がないので、炭素繊維の危険性が問題になることがあり得ない。また、炭素繊維とマトリックス樹脂とに分離しない分、コスト的に極めて有利である。
また、「数百ミクロン以上からミリメーターオーダー以上」に加工して再生微粒子群にする技術では、該再生品の用途が極めて限定されるため実用化がなされず、結局は埋め立て処分の方が優れていると言った結果になっていたが、本発明の製造方法を使用すれば、微粒子群の粒径分布を好適(例えば、1μm以上120μm以下の範囲(の中の更にその一部の粒径分布))にできるので、微粒子群を、良物性を保持したまま簡便・安価に得られる。
また、本発明によれば、そこに含まれる炭素繊維が短くなり過ぎることがなく、「炭素繊維に独特の強度アップ等の特性」を、再利用先でも生かすことができる。
The production method of the present invention is extremely advantageous in terms of energy cost because it is not burned, and since there is no step of actively separating carbon fibers and matrix resin in the first place, the danger of carbon fibers may become a problem. I can't get it. Also, since the carbon fiber and the matrix resin are not separated, the cost is extremely advantageous.
In addition, the technology of processing particles from "several hundred microns or more to millimeters or more" into regenerated fine particles is not practical because practical applications of the reclaimed products are extremely limited, and landfill disposal is ultimately better. However, if the production method of the present invention is used, the particle size distribution of the fine particle group is preferable (for example, the particle size distribution of a part thereof in the range of 1 μm or more and 120 μm or less). (Distribution)), the particles can be obtained easily and inexpensively while maintaining good physical properties.
Further, according to the present invention, the carbon fibers contained therein do not become too short, and the "characteristics such as an increase in strength unique to carbon fibers" can be utilized even in a reuse destination.

本発明によって微粒子群を製造すれば、微粒子(群)を、前記した好ましい物性を有するようにできると共に、該微粒子群のエポキシ樹脂含有率(CER[質量%])を、低コストで容易に、炭素繊維の露出や飛散がなく安全に、精度よく調整できる。
特に、本発明では、原料として既存の炭素繊維含有エポキシ樹脂体を再利用することが好ましいので、その場合、製造コストが掛かったのでは意味がないが、本発明の微粒子群の製造方法においては、粉砕工程中に「エポキシ樹脂含有率(CER[質量%])を任意の値に設定した微粒子群」が得られるので、余計な分別工程は必要なく、再利用にマッチングした低製造コストで微粒子群が製造できる。
本発明によれば、種々のエポキシ樹脂含有率(CER[質量%])を有する微粒子群が容易に得られるので、充填粒子、分散粒子等として種々の用途に好適に使用(再利用)が可能である。
When the fine particle group is produced according to the present invention, the fine particle (group) can be made to have the preferable physical properties described above, and the epoxy resin content (CER [% by mass]) of the fine particle group can be easily reduced at low cost. It can be adjusted safely and accurately without exposure or scattering of carbon fiber.
In particular, in the present invention, it is preferable to reuse the existing carbon fiber-containing epoxy resin body as a raw material.In that case, it is meaningless if the production cost is increased, but in the method for producing the fine particle group of the present invention, it is meaningless. In the pulverization process, a "particle group in which the epoxy resin content (CER [mass%]) is set to an arbitrary value" is obtained, so that an extra sorting step is not required, and the fine particles are produced at a low production cost matched to reuse. Groups can be manufactured.
According to the present invention, fine particles having various epoxy resin contents (CER [% by mass]) can be easily obtained, so that they can be suitably used (reused) as filler particles, dispersed particles, and the like for various applications. It is.

本発明の製造方法で得られる微粒子群は、任意のエポキシ樹脂含有率(CER[質量%])を有するようにできるため、その用途が極めて広い。すなわち、液体分散媒(塗料の溶媒等)に対する分散性や、固体分散媒(埋め込み樹脂、バインダー樹脂等)に対する分散性に優れるようにできるので、得られる微粒子群は、新たなバインダー樹脂に分散させて、フィルム、シート、構造体等とすれば(として再利用すれば)、その適用範囲は極めて広い。   Since the fine particle group obtained by the production method of the present invention can have an arbitrary epoxy resin content (CER [% by mass]), its use is extremely wide. That is, since the dispersibility in a liquid dispersion medium (such as a solvent for paint) and the dispersibility in a solid dispersion medium (embedding resin, binder resin, etc.) can be improved, the resulting fine particles can be dispersed in a new binder resin. If the film, sheet, structure or the like is (reused as), the applicable range is extremely wide.

本発明に使用される装置の一例を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of an apparatus used in the present invention. 本発明に使用される気流粉砕機の2個のインペラの態様の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the aspect of two impellers of the airflow crusher used for this invention. 本発明の製造方法で得られた微粒子群の一例を示す走査型電子顕微鏡(SEM)写真である。 (a)粉砕後に特に分級操作をしていない微粒子群 (b)粉砕後に分級操作をした大きめの微粒子群 (c)粉砕後に分級操作をした小さめの微粒子群5 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing an example of a fine particle group obtained by the production method of the present invention. (A) Fine particles that have not undergone a classification operation after grinding (b) Large particles that have undergone classification operation after grinding (c) Small particles that have undergone classification operation after grinding 本発明の製造方法で得られた微粒子群の代表的な粒径分布の一例を示すグラフである。 (a)(b)粉砕後に特に分級操作をしていない微粒子群(実施例1〜9) (c)(d)(e)粉砕後に分級操作をした大きめの微粒子群(実施例1〜9) (f)粉砕後に分級操作をした小さめの微粒子群(実施例10〜17)5 is a graph showing an example of a typical particle size distribution of a group of fine particles obtained by the production method of the present invention. (A) (b) Fine particles not particularly classified after pulverization (Examples 1 to 9) (c) (d) (e) Large fine particles subjected to classification after pulverization (Examples 1 to 9) (F) Smaller fine particle group subjected to classification operation after pulverization (Examples 10 to 17)

以下、本発明について説明するが、本発明は、以下の具体的形態に限定されるものではなく、技術的思想の範囲内で任意に変形することができる。   Hereinafter, the present invention will be described, but the present invention is not limited to the following specific embodiments, and can be arbitrarily modified within the scope of the technical idea.

本発明の微粒子群の製造方法は、炭素繊維含有エポキシ樹脂体を粉砕して、「炭素繊維の周囲にエポキシ樹脂がコートされた微粒子の集合体である微粒子群」を製造するに当たり、該微粒子において、「該炭素繊維と該エポキシ樹脂の存在割合」を示す下記式(1)で表される「エポキシ樹脂含有率(CER[質量%])」(以下、「 」内を単に「CER」と略記することがある)を、特定の値に調整するものである。言い換えれば、本発明は、該CERが規定された微粒子群を製造する方法である。
CER[質量%]
=100×[微粒子群中のエポキシ樹脂の質量(g)/[微粒子群の質量(g)]
・・・・・・・・・・・・(1)
The production method of the fine particle group of the present invention is to pulverize the carbon fiber-containing epoxy resin body to produce “a fine particle group that is an aggregate of fine particles in which an epoxy resin is coated around carbon fibers”. "Epoxy resin content (CER [% by mass])" represented by the following formula (1) indicating "the existing ratio of the carbon fiber and the epoxy resin" (hereinafter, "" is simply abbreviated as "CER". May be adjusted to a specific value. In other words, the present invention is a method for producing a fine particle group in which the CER is defined.
CER [% by mass]
= 100 x [mass of epoxy resin in particle group (g) / [mass of particle group (g)]
... (1)

<炭素繊維含有エポキシ樹脂体>
ここで、「炭素繊維含有エポキシ樹脂体」とは、炭素繊維が「マトリックス樹脂であるエポキシ樹脂」に分散されている構造体のことを言う。
なお、該マトリックス樹脂としてエポキシ樹脂を含有することが必須であるが、そこに他の樹脂が混入していてもよい。他の樹脂としては、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、シアネートエステル樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂;ポリアミド樹脂(PA)、ポリカーボネート樹脂(PC)、ポリフェニレンスルフィド樹脂(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン樹脂(PEEK)等の熱可塑性樹脂;等が挙げられる。
<Carbon fiber-containing epoxy resin body>
Here, the “carbon fiber-containing epoxy resin body” refers to a structure in which carbon fibers are dispersed in “epoxy resin that is a matrix resin”.
It is essential that the matrix resin contains an epoxy resin, but other resins may be mixed therein. Examples of other resins include thermosetting resins such as unsaturated polyester resin, vinyl ester resin, phenol resin, cyanate ester resin, and polyimide resin; polyamide resin (PA), polycarbonate resin (PC), and polyphenylene sulfide resin (PPS). ), Thermoplastic resins such as polyetheretherketone resin (PEEK); and the like.

本発明において原料となる「炭素繊維含有エポキシ樹脂体」は、限定はされないが、不要となった炭素繊維強化プラスチック(CFRP(carbon fiber reinforced plastics))であることがコスト低減の点から好ましい。
ここで「不要となったCFRP」とは、一般に使用・販売されているCFRPで不要となったもの、廃棄物であるCFRP、メーカー等で試作品(失敗品を含む)として出てきたCFRP等が挙げられる。限定はされないが、具体的には、例えば、ゴルフクラブのシャフト;テニスラケットの枠材;釣り竿;自動車のフレームや種々のパーツ;飛行機の翼や種々のパーツ;船・ロケット・宇宙船等の種々のパーツ;楽器、携帯品等のケース;等が挙げられる。
The “carbon fiber-containing epoxy resin body” used as a raw material in the present invention is not limited, but is preferably carbon fiber reinforced plastics (CFRP), which is no longer required, from the viewpoint of cost reduction.
Here, the term "CFRP that is no longer needed" refers to CFRP that is generally used and sold, which is no longer needed, CFRP that is waste, CFRP that has come out as a prototype (including failed products) by manufacturers, etc. Is mentioned. Specific examples include, but are not limited to, golf club shafts; tennis racket frames; fishing rods; automobile frames and various parts; airplane wings and various parts; Parts; musical instruments, cases of portable goods, etc .;

本発明において原料となる「炭素繊維含有エポキシ樹脂体」は、炭素繊維をエポキシ樹脂に含有・並存させたプリプレグ等をオートクレーブ内で加圧下に加熱したもの、マイクロ波等を用いて加熱したりして成型したもの等の何れでもよい。   The `` carbon fiber-containing epoxy resin body '' as a raw material in the present invention is obtained by heating a prepreg or the like in which carbon fibers are contained and coexisting in an epoxy resin under pressure in an autoclave, or by heating using a microwave or the like. Any of those molded by molding may be used.

<製造方法>
本発明の微粒子群の製造方法は、炭素繊維含有エポキシ樹脂体を粉砕する「粉砕工程」が必須であるが、好ましくは、炭素繊維含有エポキシ樹脂体の「破砕工程」、該破砕工程で得られた破砕物Aの「粉砕工程」、該粉砕工程で得られた微粒子群Bの「回収工程」を有する。本発明の製造方法及び該製造方法に用いられる装置の概略を図1に示す。以下、上記工程順に本発明を説明する。
<Production method>
The method for producing the fine particle group of the present invention requires a “pulverizing step” of pulverizing the carbon fiber-containing epoxy resin body, but is preferably a “crushing step” of the carbon fiber-containing epoxy resin body, which is obtained in the crushing step. And a "recovery step" for the fine particle group B obtained in the pulverization step. FIG. 1 schematically shows the production method of the present invention and an apparatus used for the production method. Hereinafter, the present invention will be described in the order of the above steps.

<破砕工程>
本発明の「微粒子群の製造方法」においては、後記する粉砕工程の前に、炭素繊維含有エポキシ樹脂体を破砕する破砕工程を有することが好ましい。言い換えれば、炭素繊維含有エポキシ樹脂体を気流粉砕機11に投入する前に、該気流粉砕機11への投入サイズとして許容される範囲に破砕して「炭素繊維含有エポキシ樹脂体の破砕物A」としておくことが好ましい。
該破砕に用いる装置としては、特に限定はなく、カッターミル、クラッシャーミル、ハンマーミル、軸流ミル等が挙げられる。
<Crushing process>
In the “production method of fine particle group” of the present invention, it is preferable to include a crushing step of crushing the carbon fiber-containing epoxy resin body before the crushing step described later. In other words, before the carbon fiber-containing epoxy resin body is introduced into the airflow pulverizer 11, the carbon fiber-containing epoxy resin body is crushed to a range allowable as a size to be charged into the airflow pulverizer 11, and “the crushed product A of the carbon fiber-containing epoxy resin body” is obtained. It is preferable to keep
The apparatus used for the crushing is not particularly limited, and examples thereof include a cutter mill, a crusher mill, a hammer mill, and an axial flow mill.

破砕物Aの破砕サイズは、使用する気流粉砕機11にもよるが、破砕対象の最大差し渡し長さとして、0.2cm〜5cmの範囲のサイズが好ましく、0.5cm〜3cmの範囲のサイズが特に好ましい。
該サイズが大き過ぎると、気流粉砕機11で良好に粉砕できない場合;CERを調整して微粒子群Bが得られない場合;等がある。一方、該サイズが小さ過ぎると、そこまで小さくする必要がなく、コスト的に不利になる場合;気流粉砕機11のメリットが得られない場合、すなわち炭素繊維とエポキシ樹脂が分離してしまう場合や、CERを調整して微粒子群Bが得られない場合(CERをコントロールしつつ粉砕することができない場合);等がある。
The crushing size of the crushed material A depends on the airflow crusher 11 to be used, but as the maximum crossing length of the crushing object, a size in the range of 0.2 cm to 5 cm is preferable, and a size in the range of 0.5 cm to 3 cm is preferable. Particularly preferred.
If the size is too large, there are cases where the pulverizer 11 cannot satisfactorily pulverize; the case where the fine particles B cannot be obtained by adjusting the CER; On the other hand, if the size is too small, there is no need to reduce the size to that extent, which is disadvantageous in terms of cost; if the merits of the airflow crusher 11 cannot be obtained, that is, if the carbon fiber and the epoxy resin are separated, The fine particle group B cannot be obtained by adjusting the CER (when the CER cannot be crushed while controlling the CER);

<粉砕工程>
本発明の「微粒子群の製造方法」は、「2個以上のインペラ14を有し該インペラ14の回転Rにより発生する旋回気流によって粉砕対象粒子同士を衝突させて粉砕する気流粉砕機11」を用いて炭素繊維含有エポキシ樹脂体を粉砕する際に、該インペラ14の回転速度若しくは周速度、及び/又は、該2個のインペラ14のインペラ間隔Dを調節(調整)することにより、前記した「エポキシ樹脂含有率(CER[質量%])」を任意に調節(調整)する。
ここで、「気流粉砕機」とは、インペラ(回転翼)12の回転Rによって気流を発生させ、気流中に投入された対象物を乾式で粉砕して微粒子を製造するものを言う。
図1に、本発明の製造方法に使用される装置の一例の概略図を示す。
<Pulverization process>
The “method of producing a group of fine particles” of the present invention includes “an airflow crusher 11 that has two or more impellers 14 and crushes and crushes particles to be crushed by swirling airflow generated by rotation R of the impeller 14”. When the carbon fiber-containing epoxy resin body is crushed by using, the rotation speed or the peripheral speed of the impeller 14 and / or the impeller interval D between the two impellers 14 is adjusted (adjusted), whereby the above-mentioned “ Epoxy resin content (CER [% by mass]) "is arbitrarily adjusted (adjusted).
Here, the "air flow crusher" refers to a device that generates an air flow by the rotation R of the impeller (rotary wing) 12 and crushes an object put in the air flow in a dry manner to produce fine particles.
FIG. 1 shows a schematic view of an example of an apparatus used in the manufacturing method of the present invention.

上記した粉砕工程では、炭素繊維含有エポキシ樹脂体を、気流粉砕機11を用いて粉砕して、上限については、好ましくは粒径分布200μm以下、より好ましくは粒径分布100μm以下、特に好ましくは粒径分布70μm以下の微粒子群Bを得る。
粒径分布の下限は、後記する回収工程において、集塵機42で超微粒子(群)を集塵した後の粒径分布として、好ましくは1μm以上、より好ましくは2μm以上、特に好ましくは3μm以上にできるように粉砕する。
この範囲であると、気流粉砕機11で粉砕し易く、炭素繊維も露出又は遊離(分離)せず、「規定(要望)されたCERの微粒子群B」が得られ易く(CERのコントロールが可能で)、最終的に得られる微粒子群Bが前記した効果を有するようになる。
In the above-mentioned pulverization step, the carbon fiber-containing epoxy resin body is pulverized using the airflow pulverizer 11, and the upper limit is preferably not more than 200 μm, more preferably not more than 100 μm, particularly preferably not more than 100 μm. A fine particle group B having a diameter distribution of 70 μm or less is obtained.
The lower limit of the particle size distribution can be set to preferably 1 μm or more, more preferably 2 μm or more, and particularly preferably 3 μm or more, as the particle size distribution after collecting the ultrafine particles (group) by the dust collector 42 in the collecting step described later. And crush.
Within this range, the particles are easily pulverized by the airflow pulverizer 11, the carbon fibers are not exposed or liberated (separated), and the “defined (desired) CER fine particle group B” is easily obtained (the CER can be controlled). ), The finally obtained fine particle group B has the above-mentioned effect.

気流粉砕機11で粉砕すると、上記粒径分布の範囲に粉砕し易い;粉砕された微粒子の表面に炭素繊維が露出しない及び/又は炭素繊維が微粒子(群)から遊離しない;主に粒子同士の衝突で粉砕するので対象物の昇温が抑制される;主に粒子同士の衝突で粉砕するので前記した種々の効果を奏し易い形態(例えば、充填微粒子、分散微粒子としての適性を有する形態)に粉砕される;金属のブレードによる剪断ではなく、主に粒子同士の衝突で粉砕するので、得られた微粒子(群)には金属のコンタミが非常に少ない;等の効果が得られる。   When pulverized by the airflow pulverizer 11, it is easy to pulverize in the range of the particle size distribution described above; the carbon fibers are not exposed on the surface of the pulverized fine particles and / or the carbon fibers are not released from the fine particles (group); The temperature rise of the target object is suppressed by the pulverization by the collision; mainly, the pulverization is performed by the collision of the particles, so that the above-mentioned various effects can be easily exerted (for example, a form having suitability as filled fine particles and dispersed fine particles). It is crushed; it is crushed mainly by collision between particles, not by shearing with a metal blade, so that the obtained fine particles (group) have very little metal contamination.

特に、その先の用途として、得られた微粒子群Bをバインダー樹脂中に分散させて、フィルム、シート、構造体等を製造するときに、微粒子(群)が分散性に優れ、また凝集が抑制される;フィルム、シート、構造体等に関し、表面の色ムラ防止性(色均一性);導電性、帯電防止性、漆黒性、防食性、押出成形適性等に優れる;シート又はフィルムを折り曲げても亀裂が入らない;表面への炭素繊維のブリードが抑制され、該表面に接触した物品、手足、衣服等を黒く汚染させ難い;炭素繊維の飛散・遊離がなく安全である;等の効果が得られる。   In particular, as a further application, when the obtained fine particle group B is dispersed in a binder resin to produce a film, sheet, structure, or the like, the fine particles (group) are excellent in dispersibility and aggregation is suppressed. With respect to films, sheets, structures, etc., surface color unevenness prevention (color uniformity); excellent in conductivity, antistatic properties, jet-blackness, anticorrosion properties, extrusion suitability, etc .; Bleeding of carbon fibers to the surface is suppressed, and it is difficult to contaminate articles, limbs, clothes, etc., which are in contact with the surface, with black; it is safe without scattering and separation of carbon fibers. can get.

例えば、クラッシャーミル、ピンミル、カッターミル、ハンマーミル、軸流ミル等を用いると、コストを抑えつつ平均粒径を十分に小さくすることが難しく(例えば120μm以下〜90μm以下になるまで粉砕することが難しく)、それらの粉砕機で粉砕して得られた粒子は、平均粒径が大き過ぎたり、粒径分布が広過ぎて最大粒子の粒径が大き過ぎたりするので、得られた(微)粒子の用途が限定されてしまう、すなわち得られた(微)粒子をバインダー樹脂に分散させて得られる構造体の使い道が殆どない、又は、構造体の用途範囲が限定されてしまう。   For example, when a crusher mill, a pin mill, a cutter mill, a hammer mill, an axial flow mill, or the like is used, it is difficult to sufficiently reduce the average particle diameter while suppressing costs (for example, it is difficult to pulverize until the particle diameter becomes 120 μm or less to 90 μm or less). Difficult), the particles obtained by pulverizing with these pulverizers were obtained because the average particle size was too large or the particle size distribution was too wide and the maximum particle size was too large (fine). The use of the particles is limited, that is, there is almost no use of the structure obtained by dispersing the obtained (fine) particles in the binder resin, or the range of use of the structure is limited.

例えば上記のような、回転体に衝突させる回転衝突式、ロール式、媒体式、石臼式、カッター式等の粉砕機は、粉砕対象物に、衝撃、圧縮、摩擦、剪断等の機械的応力を過度に加えるので、(平均)粒径を十分に小さくすることが難しい上に、得られた微粒子群Bに関しても、本発明の前記した「気流粉砕機を用いたときの効果」が得られない場合がある。   For example, as described above, a crusher such as a rotary collision type that collides with a rotating body, a roll type, a medium type, a millstone type, a cutter type, etc., applies mechanical stress such as impact, compression, friction, and shear to a crushed object. Since it is added excessively, it is difficult to sufficiently reduce the (average) particle size, and the obtained “fine particle group B” cannot achieve the “effect when using the airflow pulverizer” of the present invention. There are cases.

一方、衝突板に対象物を衝突させて粉砕するジェットミル等は、平均粒径は十分に小さくできるものの、針状の炭素繊維が露出又は分離して、粉砕の作業者や得られた微粒子群Bのユーザーにとって極めて危険である。また、粉砕処理効率(速度)が悪過ぎてコストアップになる場合等がある。   On the other hand, a jet mill or the like, which crushes an object by colliding the object with a collision plate, can reduce the average particle size to a sufficiently small value, but the needle-like carbon fibers are exposed or separated, and the crushing operator and the obtained fine particle group are separated. It is extremely dangerous for the user of B. Further, there is a case where the pulverization processing efficiency (speed) is too low to increase the cost.

気流粉砕機11としては、澱粉、たんぱく質等の熱で変質し易い成分、香りが熱で飛び易い成分、熱で粉砕機内部に付着し易い成分等を含有する食材・飼料等の粉砕に用いられているものが特に好適に使用できる。
本発明の粉砕工程においては、食材・飼料等の粉砕に用いられている気流粉砕機が、得られる微粒子群Bの、粒径分布、平均粒径、粉砕処理効率(速度)、粉砕対象物の昇温の抑制等の点から特に好ましい。
The airflow pulverizer 11 is used for pulverizing foodstuffs / feedstuffs containing components such as starch and protein that are easily degraded by heat, components that easily emit fragrance by heat, and components that easily adhere to the inside of the pulverizer by heat. Are particularly preferably used.
In the pulverization step of the present invention, the airflow pulverizer used for pulverizing foodstuffs / feeds, etc., obtains the fine particle group B, the particle size distribution, the average particle size, the pulverization efficiency (speed), and the pulverization target. It is particularly preferable in terms of suppression of temperature rise.

また、気流粉砕機11としては、市販されている装置も好適に使用できる。市販品としては、例えば、株式会社静岡プラント製のサイクロンミル、静岡製機株式会社製のサイクロンミル、株式会社西村機械製作所製のスーパーパウダーミル、三庄インダストリー株式会社製のトルネードミル、古河産機システムズ株式会社製のドリームミル等が挙げられる。   Further, as the airflow crusher 11, a commercially available device can be suitably used. Commercial products include, for example, a cyclone mill manufactured by Shizuoka Plant Co., Ltd., a cyclone mill manufactured by Shizuoka Machinery Co., Ltd., a super powder mill manufactured by Nishimura Machinery Co., Ltd., a tornado mill manufactured by Sanjo Industry Co., Ltd., and Furukawa Soki Dream Mill manufactured by Systems Co., Ltd., and the like.

上記気流粉砕機11の構造は、特に限定はないが、2個以上のインペラ14を有し、該インペラ14をモーター13等によって回転させたときに発生する旋回気流によって主に粉砕対象粒子同士を衝突させて微粒子化するものであることが、前記気流粉砕機11を使用することによる前記効果を得易い点等から好ましい(図1、図2)。
特に、具体的には、粉砕対象の昇温が抑制される;粉砕対象である炭素繊維含有エポキシ樹脂体中の「炭素繊維」と「マトリックス樹脂であるエポキシ樹脂」との分離が抑制される(炭素繊維の遊離が抑制される);炭素繊維の微粒子表面への露出が抑制される;インペラ14、ブレード等に用いられている素材に起因する金属コンタミが非常に少ない;等の点から好ましい。
気流粉砕機11を用いることによって、炭素繊維とエポキシ樹脂の分離が抑制されたり、炭素繊維の微粒子表面への露出が抑制されたりすることによって、エポキシ樹脂に覆われた炭素繊維が得られるので、前記した効果が特に発揮され、品質も安定化する。また、炭素繊維の遊離が抑制されるので、作業者、使用者等にとって安全である。
The structure of the airflow pulverizer 11 is not particularly limited, but has two or more impellers 14, and mainly generates particles to be pulverized by a swirling airflow generated when the impeller 14 is rotated by the motor 13 or the like. It is preferable that the particles be made to collide to form fine particles from the viewpoint of easily obtaining the above-mentioned effects by using the airflow crusher 11 (FIGS. 1 and 2).
In particular, specifically, the temperature rise of the object to be crushed is suppressed; separation of “carbon fiber” and “epoxy resin as a matrix resin” in the carbon fiber-containing epoxy resin body to be crushed is suppressed ( It is preferable from the viewpoints that release of carbon fibers is suppressed); exposure of carbon fibers to the surface of the fine particles is suppressed; and metal contamination caused by materials used for the impeller 14, the blade, and the like is extremely small.
By using the airflow pulverizer 11, the carbon fibers covered with the epoxy resin can be obtained by suppressing the separation of the carbon fibers and the epoxy resin, or by suppressing the carbon fibers from being exposed to the surface of the fine particles. The effects described above are particularly exhibited, and the quality is also stabilized. In addition, since the release of carbon fibers is suppressed, it is safe for workers, users, and the like.

本発明の「微粒子群の製造方法」は、上記気流粉砕機11を用いて炭素繊維含有エポキシ樹脂体を粉砕する際に、該インペラ14の回転速度若しくは周速度を上げる(下げる)ことにより、及び/又は、2個のインペラ14のインペラ間隔Dを広げる(狭める)ことにより、下記式(1)で表される該エポキシ樹脂含有率(CER[質量%])を減少させる(上昇させる)ことを特徴とする。
ただし、上記「上げる(下げる)」、「広げる(狭める)」及び「減少させる(上昇させる)」のカッコの内外は、該3種の記載において同順である。
CER[質量%]
=100×[微粒子群中のエポキシ樹脂の質量(g)/[微粒子群の質量(g)]
・・・・・・・・・・・・(1)
The “production method of fine particle group” of the present invention is to increase (decrease) the rotation speed or the peripheral speed of the impeller 14 when pulverizing the carbon fiber-containing epoxy resin body using the airflow pulverizer 11, and And / or increasing (decreasing) the impeller distance D between the two impellers 14 to reduce (increase) the epoxy resin content (CER [mass%]) represented by the following formula (1). Features.
However, the parentheses of “raise (lower)”, “widen (narrow)” and “reduce (raise)” are in the same order in the three descriptions.
CER [% by mass]
= 100 x [mass of epoxy resin in particle group (g) / [mass of particle group (g)]
... (1)

本発明は、上記事実を新たに見出したことによりなされた。すなわち、「得られる微粒子の用途に対して好適なCER」に任意に調節しつつ、既存の炭素繊維含有エポキシ樹脂体を粉砕でき、その結果、大幅にコストを低減して、精度よく「CER規定微粒子」が得られることを見出してなされた。   The present invention has been made by newly finding the above fact. In other words, the existing carbon fiber-containing epoxy resin body can be pulverized while arbitrarily adjusting the "CER suitable for the use of the obtained fine particles". It has been found that "fine particles" can be obtained.

上記のように粉砕して微粒子(群)を製造すると、得られる微粒子群BのCERは、「原料として用いた炭素繊維含有エポキシ樹脂体に含有されるエポキシ樹脂」の「該炭素繊維含有エポキシ樹脂体全体」に対する含有割合よりも小さくなる(小さくできる)。
すなわち、本発明は、製造される微粒子群Bのエポキシ樹脂含有率(CER[質量%])が、上記炭素繊維含有エポキシ樹脂体に含有されるエポキシ樹脂の該炭素繊維含有エポキシ樹脂体全体に対する含有割合[質量%]よりも小さい上記の微粒子群の製造方法でもある。
When the fine particles (group) are produced by pulverization as described above, the CER of the obtained fine particle group B is “Ceramic resin containing epoxy resin contained in carbon fiber-containing epoxy resin used as raw material”. It becomes smaller (can be made smaller) than the content ratio to “the whole body”.
That is, according to the present invention, the content of epoxy resin (CER [mass%]) of the fine particle group B to be produced is such that the epoxy resin contained in the carbon fiber-containing epoxy resin body is contained in the entire carbon fiber-containing epoxy resin body. This is also a method for producing the above-mentioned fine particle group smaller than the ratio [mass%].

図2に、2個のインペラ14を有する気流粉砕機11の一例の概略図を示す。
上記気流粉砕機11が具備するインペラ14の個数は、粉砕効率の点から、2個以上が好ましく、その内の2個のインペラ14は、それぞれ同方向に回転させても、反対方向に回転させてもよい。
FIG. 2 shows a schematic diagram of an example of the airflow crusher 11 having two impellers 14.
The number of the impellers 14 provided in the airflow crusher 11 is preferably two or more from the viewpoint of the crushing efficiency, and two impellers 14 among them can be rotated in the same direction or in the opposite direction. You may.

上記インペラ14の回転速度は、インペラ14の直径にも依存するが、(例えば、直径150mm〜600mmのインペラを用いたときには)、3000rpm以上14000rpm以下が好ましく、4000rpm以上12000rpm以下がより好ましく、5000rpm以上10000rpm以下が特に好ましい(図2)。上記範囲であると、装置内に良好な旋回気流ができ易く、また効率の良い粉砕が可能であり、特にCERを任意の好適な値(範囲)に調節し易い。
上記インペラ14の周速度は、インペラ14の直径には殆ど依存せず、60m/s以上300m/sが好ましく、80m/s以上260m/sがより好ましく、100m/s以上220m/sが特に好ましい(図2)。上記範囲であると、装置内に良好な旋回気流ができ易く、また効率の良い粉砕が可能であり、特にCERを任意の好適な値(範囲)に調節し易い。
The rotation speed of the impeller 14 also depends on the diameter of the impeller 14, but (for example, when using an impeller having a diameter of 150 mm to 600 mm) is preferably 3000 rpm or more and 14000 rpm or less, more preferably 4000 rpm or more and 12000 rpm or less, and more preferably 5000 rpm or more. Particularly preferred is 10,000 rpm or less (FIG. 2). Within the above range, a good swirling airflow can be easily generated in the apparatus, and efficient pulverization can be performed. In particular, CER can be easily adjusted to any suitable value (range).
The peripheral speed of the impeller 14 hardly depends on the diameter of the impeller 14, and is preferably from 60 m / s to 300 m / s, more preferably from 80 m / s to 260 m / s, and particularly preferably from 100 m / s to 220 m / s. (FIG. 2). Within the above range, a good swirling airflow can be easily generated in the apparatus, and efficient pulverization can be performed. In particular, CER can be easily adjusted to any suitable value (range).

2個のインペラ14の間隔Dは、15mm以上60mm以下の範囲内で調節して粉砕することが好ましく、18mm以上50mm以下がより好ましく、20mm以上40mm以下が特に好ましい(図2)。上記範囲であると、装置内に良好な旋回気流ができ易く、また効率の良い粉砕が可能であり、特にCERを任意の好適な値(範囲)に調節し易い。   The distance D between the two impellers 14 is preferably adjusted within the range of 15 mm to 60 mm for pulverization, more preferably 18 mm to 50 mm, and particularly preferably 20 mm to 40 mm (FIG. 2). Within the above range, a good swirling airflow can be easily generated in the apparatus, and efficient pulverization can be performed. In particular, CER can be easily adjusted to any suitable value (range).

インペラ14の回転速度や周速度が遅過ぎる、及び/又は、2個のインペラ14のインペラ間隔Dが狭過ぎる場合は、十分に粉砕できない場合、特に粒径を十分小さく(例えば70μm以下に)できない場合等があり、また、CERが大きくなり過ぎる場合がある。
一方、インペラ14の回転速度や周速度が速過ぎる、及び/又は、2個のインペラ14のインペラ間隔Dが広過ぎる場合は、生産(粉砕)効率が低くなり過ぎる場合、運転コストが掛かり過ぎる場合、時間やコストが無駄になる場合等があり、また、CERが小さくなり過ぎる場合がある。
If the rotation speed and the peripheral speed of the impeller 14 are too slow and / or the impeller interval D between the two impellers 14 is too narrow, the particles cannot be sufficiently crushed, especially the particle size cannot be made sufficiently small (for example, 70 μm or less). In some cases, the CER may become too large.
On the other hand, when the rotation speed and the peripheral speed of the impeller 14 are too high, and / or the impeller interval D between the two impellers 14 is too wide, the production (crushing) efficiency is too low, and the operation cost is too high. , Time and cost may be wasted, and the CER may be too small.

気流粉砕機11の運転方法は、連続投入(連続フィード)方式でも、回分(バッチ)方式でもよいが、連続投入方式の場合、粉砕対象物である炭素繊維含有エポキシ樹脂体の投入速度(フィード速度)は、気流粉砕機の容量(L)当たり、0.5[(kg/分)/L]以上3[(kg/分)/L]以下が好ましく、1[(kg/分)/L]以上2.5[(kg/分)/L]以下がより好ましく、1.5[(kg/分)/L]以上2[(kg/分)/L]が特に好ましい。   The operation method of the airflow crusher 11 may be a continuous charging (continuous feed) method or a batch (batch) method. In the case of the continuous charging method, the charging speed (feed speed) of the carbon fiber-containing epoxy resin body to be crushed is set. ) Is preferably 0.5 [(kg / min) / L] or more and 3 [(kg / min) / L] or less, preferably 1 [(kg / min) / L] per volume (L) of the airflow pulverizer. It is more preferably at least 2.5 [(kg / min) / L] and particularly preferably at least 1.5 [(kg / min) / L] and 2 [(kg / min) / L].

投入速度が速過ぎる場合は、十分に粉砕できない場合、特に粒径を十分小さく(例えば70μm以下に)できない場合等がある。また、投入速度が遅過ぎる場合は、生産(粉砕)効率が低くなり過ぎる場合、運転コストがかかり過ぎる場合、時間やコストが無駄になる場合等がある。   When the charging speed is too high, there are cases where the pulverization cannot be performed sufficiently, particularly when the particle size cannot be sufficiently reduced (for example, 70 μm or less). In addition, when the charging speed is too slow, the production (crushing) efficiency is too low, the operation cost is too high, and the time and cost are wasted.

特に限定はないが、上記気流粉砕機11は、内部に分級機能を有し、分級された粗粉側が気流粉砕機11の内部で再度粉砕されると共に、分級された微粉側が、微粒子群Bとして移送管22を通じて回収装置20に移送されるようになっていることが、粗粉除去の点、最終的に得られる微粒子群Bに好適な粒径分布を与える点等から特に好ましい。   Although not particularly limited, the airflow pulverizer 11 has a classification function inside, and the classified coarse powder side is pulverized again inside the airflow pulverizer 11, and the classified fine powder side is used as a fine particle group B. It is particularly preferable that the particles are transferred to the collection device 20 through the transfer pipe 22 from the viewpoint of removing coarse powder, giving a suitable particle size distribution to the finally obtained fine particle group B, and the like.

粉砕時の粉砕対象物の温度の上限は、70℃以下に維持することが好ましく、60℃以下がより好ましく、50℃以下が更に好ましく、40℃以下が特に好ましい。温度が高過ぎると、前記した気流粉砕機11を用いるときの効果を奏しない場合等がある。
該温度の下限は、特に限定はなく粉砕時の室温が好ましい。すなわち、0℃以上が好ましく、10℃以上が特に好ましい。
The upper limit of the temperature of the object to be pulverized during the pulverization is preferably maintained at 70 ° C. or lower, more preferably 60 ° C. or lower, still more preferably 50 ° C. or lower, and particularly preferably 40 ° C. or lower. If the temperature is too high, the effect of using the airflow crusher 11 may not be obtained.
The lower limit of the temperature is not particularly limited, and is preferably room temperature at the time of pulverization. That is, 0 ° C. or higher is preferable, and 10 ° C. or higher is particularly preferable.

上記のようにして得られた微粒子群Bは、一例を図3に示すように、繊維状や針状と言うよりは、気流粉砕機11を用いた粉砕時の衝撃で丸みを帯びている。なお、後述する回収工程を経た微粒子群Bの形状も同様であり図3に示すようなものである。
気流粉砕機11による粉砕時には、原料に含有されるエポキシ樹脂は、炭素繊維の表面をコートするように伸び、該炭素繊維を包埋・被覆する。
As shown in FIG. 3, the fine particle group B obtained as described above is rounded by the impact at the time of pulverization using the airflow pulverizer 11, rather than being fibrous or acicular. Note that the shape of the fine particle group B that has undergone a collecting step described later is the same, as shown in FIG.
At the time of pulverization by the airflow pulverizer 11, the epoxy resin contained in the raw material extends so as to coat the surface of the carbon fiber, and embeds and covers the carbon fiber.

<回収工程>
本発明の微粒子群の製造方法は、微粒子の回収工程を有する。該回収工程に使用される回収装置20は、特に限定されず、例えば、そのまま単に容器に回収してもよいし、フィルターを用いて回収してもよいし、サイクロン装置21を用いて回収してもよく、それぞれの回収方法(の最後に)、バグフィルター等を用いて、微粒子群Bより平均粒径の小さい、又は、例え大きくてもCERが極めて大きい(例えばCERが100[質量%])の超微粒子(群)を集塵してもよい。なお、該超微粒子(群)の集塵も回収方法(工程)の一種でもある(回収方法に含まれる)。
回収工程の中でも、好ましい態様は、上記炭素繊維含有エポキシ樹脂体を、上記気流粉砕機11を用いて粉砕後、サイクロン装置21を用いて上記微粒子群Bを回収することである。
<Recovery process>
The method for producing a group of fine particles of the present invention includes a step of collecting fine particles. The recovery device 20 used in the recovery step is not particularly limited, and may be, for example, simply recovered in a container as it is, may be recovered using a filter, or may be recovered using a cyclone device 21. By using (at the end of) each recovery method, using a bag filter or the like, the average particle diameter is smaller than the fine particle group B, or even if it is large, the CER is extremely large (for example, the CER is 100 [% by mass]). May be collected. The collection of the ultrafine particles (group) is also a kind of the collecting method (step) (included in the collecting method).
Among the recovery steps, a preferred embodiment is that the carbon fiber-containing epoxy resin body is pulverized using the airflow pulverizer 11 and then the fine particle group B is recovered using the cyclone device 21.

回収工程にサイクロン装置21を用いた態様の一例を図1に示す。図1では、サイクロン装置21は、移送管22、サイクロン部位23、ダンパー24及び最終回収容器25を、前記した気流粉砕機11の側からこの順に具備している。
該サイクロン装置21を吸引Sして、前記粉砕工程で得られた微粒子群を、サイクロン部位23に移送しつつ、該サイクロン装置21を稼働させて(吸引Sして)、該微粒子群Bを該最終回収容器25に回収する。
FIG. 1 shows an example of an embodiment in which the cyclone device 21 is used in the recovery step. In FIG. 1, the cyclone device 21 includes a transfer pipe 22, a cyclone part 23, a damper 24, and a final recovery container 25 in this order from the side of the above-described airflow crusher 11.
The cyclone device 21 is suctioned (S), and the fine particle group obtained in the pulverizing step is transferred to the cyclone site 23, and the cyclone device 21 is operated (by suction S) to remove the fine particle group B from the pulverization process. Collected in the final collection container 25.

サイクロン部位23においては、重い(大きい)粒子は、サイクロンの外周(近傍)に遠心力で押し付けられ、下方に向かって外周に沿って回転(周回)しながら落下していく。
一方、軽い(小さい)粒子は、落下した後、サイクロン部位23の中心軸の近傍を上部に向かって移動する。上部に移動した微粒子は、再度サイクロン部位23を落下するが、超微粒子は、サイクロン部位23を上に抜けて超微粒子回収装置41に回収される。
ここで、超微粒子回収装置41に回収される「超微粒子群C」とは、(好ましくは)1μm以下の粒径の微粒子を主として含むものの他に、炭素繊維を実質的に含まない、又は、炭素繊維を極めて少量しか含有しないものも含まれる。その場合は、上記した微粒子群Bより粒径が小さくなくても超微粒子群Cに定義として含まれるとする。
In the cyclone portion 23, the heavy (large) particles are pressed against the outer periphery (near the periphery) of the cyclone by centrifugal force, and fall while rotating (circulating) downward along the outer periphery.
On the other hand, the light (small) particles, after falling, move upward near the center axis of the cyclone portion 23. The fine particles that have moved to the upper part fall again on the cyclone part 23, but the ultrafine particles pass through the cyclone part 23 and are collected by the ultrafine particle collection device 41.
Here, the “ultra-fine particle group C” collected by the ultra-fine particle collecting device 41 (preferably) mainly contains fine particles having a particle diameter of 1 μm or less, and substantially does not contain carbon fibers, or Some include very small amounts of carbon fibers. In this case, even if the particle size is not smaller than that of the fine particle group B, it is included in the ultra fine particle group C as a definition.

サイクロン部位23の下部に位置するダンパー24は、通常は開けておき、サイクロン装置21の稼働中にサイクロン部位23を周回して落下してきた微粒子群Bを最終回収容器25に回収する。
サイクロン装置21への微粒子群の供給(フィード)速度は、連続で行うときには、前記した粉砕工程での原料の投入速度(フィード速度)とほぼ同様である。
The damper 24 located below the cyclone portion 23 is normally opened, and the fine particle group B that has fallen around the cyclone portion 23 during operation of the cyclone device 21 is collected in the final collection container 25.
The supply (feed) speed of the fine particle group to the cyclone device 21 is substantially the same as the feed speed (feed speed) of the raw material in the above-described pulverization step when the process is performed continuously.

前記超微粒子回収装置41は、好ましくはバグフィルターを有し、好ましくは1μm以下の粒径の超微粒子群Cを回収するようになっている。
図1では、サイクロン部位23の上部に移動した微粒子のうち、サイクロン部位23に戻らずに上に突き抜けた前記超微粒子は、集塵機42を具備する超微粒子回収装置41で回収される。
得られた該超微粒子は廃棄してもよいし、比較的エポキシ樹脂に富むので(CERが大きいので)、それを生かして再利用してもよい。
本発明は、集塵機42を用いて、上記微粒子群Bに含有される微粒子よりも平均粒径が小さい、又は、エポキシ樹脂含有率(CER[質量%])が上記微粒子群Bのエポキシ樹脂含有率(CER[質量%])以上である超微粒子(群)を集塵する上記の「微粒子群の製造方法」でもある。
The ultrafine particle collecting device 41 preferably has a bag filter, and preferably collects the ultrafine particle group C having a particle size of 1 μm or less.
In FIG. 1, among the fine particles that have moved to the upper part of the cyclone part 23, the ultrafine particles that have penetrated upward without returning to the cyclone part 23 are collected by an ultrafine particle collection device 41 including a dust collector 42.
The obtained ultrafine particles may be discarded, or relatively rich in epoxy resin (because of a large CER), and may be reused by utilizing it.
According to the present invention, using the dust collector 42, the average particle size is smaller than the fine particles contained in the fine particle group B, or the epoxy resin content (CER [% by mass]) is the epoxy resin content of the fine particle group B. (CER [mass%]) It is also the above-mentioned "method of producing fine particle group" for collecting ultra fine particles (group) of not less than (CER [% by mass]).

回収工程で得られる微粒子の粒径分布は、上限については、前記した「粉砕後にサイクロン装置21に供される微粒子群」と同じく、好ましくは200μm以下、より好ましくは100μm以下、特に好ましくは70μm以下である。
粒径分布の下限は、集塵機42等で超微粒子(群)を回収した後の粒径分布としては、好ましくは1μm以上、より好ましくは2μm以上、特に好ましくは3μm以上である。
また、本発明は、好ましくは、微粒子群Bの平均粒径が2μm以上70μm以下となるように製造する上記の微粒子群の製造方法でもあり、微粒子群Bの平均粒径が3μm以上50μm以下となるように製造する上記の微粒子群の製造方法でもある。
図4に本発明の製造方法で製造された微粒子群Bの粒径分布の一例を示す。
The particle size distribution of the fine particles obtained in the collection step is, as for the upper limit, the same as the “fine particle group to be subjected to the cyclone device 21 after the pulverization”, preferably 200 μm or less, more preferably 100 μm or less, particularly preferably 70 μm or less. It is.
The lower limit of the particle size distribution is preferably 1 μm or more, more preferably 2 μm or more, and particularly preferably 3 μm or more as the particle size distribution after the ultrafine particles (group) are collected by the dust collector 42 or the like.
Further, the present invention is also preferably the method for producing a fine particle group described above, wherein the average particle diameter of the fine particle group B is 2 μm or more and 70 μm or less, and the average particle diameter of the fine particle group B is 3 μm or more and 50 μm or less. This is also a method for producing the above-described fine particle group.
FIG. 4 shows an example of the particle size distribution of the fine particle group B produced by the production method of the present invention.

本発明によれば、気流粉砕機11を用い、回収工程で特にサイクロン装置21を用いれば、上記したような粒径分布や平均粒径になるように、粉砕・分級・回収が可能である。そして、分級された上記した粒径分布や平均粒径の微粒子群Bは、特にその先の充填粒子・分散粒子等としての用途が広いため好適である。   According to the present invention, the pulverization / classification / recovery can be performed so that the particle size distribution and the average particle size described above are obtained by using the airflow pulverizer 11 and particularly using the cyclone device 21 in the recovery step. The fine particle group B having the above-mentioned particle size distribution and average particle size that is classified is suitable because it is particularly widely used as filler particles and dispersed particles.

本発明において「粒径分布」とは、微粒子の80質量%(体積%)以上が収まる範囲(μm)のことを言う。
本発明における粒径分布と平均粒径は、日機装株式会社製のレーザー回折・散乱式粒子径分布測定装置マイクロトラックを用いて湿式で測定し、該測定装置(方法)で測定したものとして定義される。
本発明における粒度分布の縦軸は質量(体積)であり、上記「平均粒径」は、上記装置で測定した体積(質量)平均粒径のことを言う。
In the present invention, “particle size distribution” refers to a range (μm) in which 80% by mass (volume%) or more of the fine particles fall.
The particle size distribution and the average particle size in the present invention are defined as those measured by a wet method using a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device Microtrack manufactured by Nikkiso Co., Ltd. and measured by the measuring device (method). You.
The vertical axis of the particle size distribution in the present invention is mass (volume), and the “average particle size” refers to the volume (mass) average particle size measured by the above apparatus.

<混合工程>
限定はされないが、すなわち、前記した製造方法で得られた微粒子群Bは、そのまま使用しても、製品として譲渡・販売してもよいが、例えば、最適のCERや粒径分布の微粒子群が得られなかったとき等は、最適のCERや粒径分布となるように、別途製造した微粒子群B同士を混合して最適なものとすることも好ましい。
特に、CERは、その後の用途に応じて最適点があり、微粒子群Bの製造段階で調整する必要があることが多い。
<Mixing process>
Although not limited, that is, the fine particle group B obtained by the above-described manufacturing method may be used as it is, or may be transferred or sold as a product. When not obtained, it is also preferable to mix the separately produced fine particle groups B to obtain an optimum CER and particle size distribution so as to obtain an optimum CER and particle size distribution.
In particular, the CER has an optimum point depending on the subsequent use, and often needs to be adjusted at the stage of manufacturing the fine particle group B.

本発明は、上記した「微粒子群の製造方法」で得られたエポキシ樹脂含有率(CER[質量%])が互いに異なる2種類以上の微粒子群Bを混合することによってエポキシ樹脂含有率(CER[質量%])を調整することを特徴とする微粒子群の製造方法でもある。
ここで、前記した超微粒子群Cも、CERが通常は大きいことを利用して、微粒子群Bに混合させることも可能である。
2種以上の微粒子群Bの混合比は、各微粒子群BのCERが分かれば計算で求まるし、粒径分布も通常は加成性があるので計算で求まる。
The present invention provides an epoxy resin content (CER [CER [CER [%]) by mixing two or more types of fine particle groups B having different epoxy resin contents (CER [% by mass]) obtained by the above-mentioned "method of producing fine particle group". Mass%]) is also adjusted.
Here, the ultrafine particle group C can also be mixed with the fine particle group B by utilizing the fact that the CER is usually large.
The mixing ratio of the two or more kinds of fine particle groups B can be calculated by calculating the CER of each fine particle group B, and the particle size distribution is usually calculated because it has additive properties.

<微粒子群>
本発明は、前記した「微粒子群の製造方法」を使用して得られる微粒子群であって、上記式(1)で表される「エポキシ樹脂含有率(CER[質量%])」が、0.5質量%以上15質量%以下のものであることを特徴とする微粒子群でもある。
本発明の該微粒子群のCERは、より好ましくは1質量%以上14質量%以下であり、更に好ましくは2質量%以上13質量%以下であり、特に好ましくは3質量%以上12質量%以下である。
<Particle group>
The present invention relates to a fine particle group obtained by using the above-mentioned “method of producing a fine particle group”, wherein the “epoxy resin content (CER [% by mass])” represented by the above formula (1) is 0. It is also a group of fine particles characterized by being in a range of from 0.5% by mass to 15% by mass.
The CER of the fine particle group of the present invention is more preferably 1% by mass to 14% by mass, further preferably 2% by mass to 13% by mass, and particularly preferably 3% by mass to 12% by mass. is there.

原料である炭素繊維含有エポキシ樹脂体のエポキシ樹脂の含有割合にも依存するが、上記範囲であれば、本発明の「微粒子群の製造方法」を用いて、CERを好適に制御しつつ種々の微粒子群Bが製造できる。
また、上記CERの範囲であると、微粒子群Bとしての用途が広い;用途先でバインダー樹脂への充填性や分散媒に対する分散性が良い;微粒子から炭素繊維が露出・単離し難い;等の効果がある。本発明の微粒子群Bは、用途に応じて「それらCERの異なる微粒子群」を使い分けることができる。
Although it depends on the content of the epoxy resin in the carbon fiber-containing epoxy resin body as the raw material, as long as it is within the above range, various methods can be used while suitably controlling the CER using the “method for producing fine particle groups” of the present invention. Fine particle group B can be produced.
Further, when the CER is in the above range, the use as the fine particle group B is wide; the filling property into the binder resin and the dispersibility in the dispersion medium are good in the application; the carbon fibers are hardly exposed and isolated from the fine particles; effective. As the fine particle group B of the present invention, “these fine particle groups having different CERs” can be properly used depending on the application.

本発明の微粒子群Bは、前記した通り、気流粉砕機11による粉砕工程と(サイクロン装置21等による)回収工程で、粒径分布を1μm以上200μm以下にでき、また2μm以上100μm以下にでき、3μm以上70μm以下にできる。
また、上記範囲内の微粒子群Bは、その後、分級操作等をして、粒径分布の異なる複数の微粒子群B(例えば、「粒径分布1μm以上40μm以下の小さめの微粒子群Bと、粒径分布3μm以上120μm以下の大きめの微粒子群B」等)を得て、用途に応じてそれらを使い分けることができる。
As described above, the fine particle group B of the present invention can have a particle size distribution of 1 μm or more and 200 μm or less, and 2 μm or more and 100 μm or less in the pulverization step by the airflow pulverizer 11 and the recovery step (by the cyclone device 21 or the like), 3 μm or more and 70 μm or less.
After that, the fine particle groups B within the above range are subjected to a classification operation or the like to obtain a plurality of fine particle groups B having different particle size distributions (for example, “a fine particle group B having a particle size distribution of 1 μm or more and 40 μm or less, A large particle group B having a diameter distribution of 3 μm or more and 120 μm or less ”) can be obtained, and these can be used properly depending on the application.

気流粉砕機11中での分級は別として、粉砕後特に分級操作をしていない微粒子群の走査型電子顕微鏡(SEM)写真を図3(a)に、分級操作をした大きめの微粒子群のSEM写真を図3(b)に、分級操作をした小さめの微粒子群のSEM写真を図3(c)に示す。図3に示した微粒子は、表面が丸みを帯びた形状をしている。
また、粉砕後に分級操作をしていない微粒子群の粒径分布を図4(a)(b)に、分級操作をした大きめの微粒子群の粒径分布を図4(c)(d)(e)に、分級操作をした小さめの微粒子群の粒径分布を図4(f)に示す。
Apart from the classification in the airflow pulverizer 11, a scanning electron microscope (SEM) photograph of the fine particles that have not been subjected to the classification operation after the pulverization is shown in FIG. FIG. 3 (b) shows a photograph, and FIG. 3 (c) shows an SEM photograph of a group of small particles subjected to the classification operation. The fine particles shown in FIG. 3 have a rounded surface.
4 (a) and 4 (b) show the particle size distribution of the fine particles that have not been subjected to the classification operation after the pulverization, and FIGS. 4 (c), (d), and (e) show the particle size distribution of the large fine particles that have been subjected to the classification operation. FIG. 4 (f) shows the particle size distribution of the group of small particles subjected to the classification operation.

前記したように、炭素繊維含有エポキシ樹脂体を気流粉砕機11で粉砕すると、粉砕対象物同士が衝突して表面が丸みを帯びた形状の微粒子が製造される。また、表面に露出した炭素繊維が少なく、粉砕装置由来の金属元素の混入がない。また、粉砕時の昇温が少ない。以上のことから、得られる微粒子(群)は特殊の態様になっていると考えられる。
しかしながら、このような微粒子の形状をパラメーター等で直接特定することは到底できないし、表面に露出した炭素繊維の形態や量を直接特定したり、含有される極微量の金属を定量したりすることは、不可能であるか又はおよそ実際的でない。
As described above, when the carbon fiber-containing epoxy resin body is pulverized by the airflow pulverizer 11, the objects to be pulverized collide with each other to produce fine particles having a rounded surface. In addition, there are few carbon fibers exposed on the surface, and there is no mixing of metal elements derived from the pulverizer. Also, the temperature rise during pulverization is small. From the above, it is considered that the obtained fine particles (group) are in a special mode.
However, it is almost impossible to directly specify the shape of such fine particles by parameters, etc., and to directly specify the form and amount of the carbon fiber exposed on the surface, or to quantify the trace amount of metal contained. Is impossible or almost impractical.

また、得られる微粒子群BのCERは、原料として用いた炭素繊維含有エポキシ樹脂体のエポキシ樹脂含有率から通常は変化しており(CERが低い方にシフトしており)、微粒子毎にも異なると考えられるので、微粒子(群)の成分組成を直接特定することは、不可能であるか又はおよそ実際的でない。   In addition, the CER of the obtained fine particle group B usually changes from the epoxy resin content of the carbon fiber-containing epoxy resin used as a raw material (the CER is shifted to a lower one), and differs for each fine particle. Therefore, it is impossible or almost impractical to directly specify the component composition of the microparticle (s).

<用途>
本発明は、フィルム若しくはシートに対する充填粒子用、不織布材料用、電池負極材料用、又は、塗料に対する分散粒子用、建材若しくは家具に対する充填粒子用、又は、電気製品の筐体に対する充填粒子用である前記の微粒子群Bでもある。
また、本発明は、前記した「微粒子群の製造方法」を使用して製造された微粒子群Bを、樹脂に充填、積層若しくは成形、又は、分散媒に分散させることを特徴とする、フィルム、シート、不織布、電池負極、塗料、建材、家具、又は、電気製品筐体の製造方法でもある。
<Application>
The present invention is for a filler particle for a film or sheet, a nonwoven fabric material, a battery negative electrode material, or a dispersed particle for a paint, a filler particle for a building material or furniture, or a filler particle for a housing of an electric product. This is also the above-mentioned fine particle group B.
Further, the present invention is characterized in that the fine particle group B manufactured by using the above-mentioned “method of manufacturing fine particle group” is filled in a resin, laminated or molded, or dispersed in a dispersion medium, a film, It is also a method for producing a sheet, a nonwoven fabric, a battery negative electrode, a paint, a building material, furniture, or an electric product housing.

すなわち、本発明の微粒子群Bは、用途を機能で分類すると、防滑部材、帯電防止部材、可視光遮断部材、紫外線遮断部材、強度補強部材、難燃性付与部材、着色部材、防水部材等として有用である。
また、本発明の微粒子群Bは、炭素繊維に起因する多くの優れた物性を有しているため、炭素繊維自体が既に使用されている物(用途)に充填させて再利用することができる。
That is, the fine particle group B of the present invention can be classified into functions according to functions, as an anti-slip member, an antistatic member, a visible light blocking member, an ultraviolet blocking member, a strength reinforcing member, a flame retardant imparting member, a coloring member, a waterproof member, and the like. Useful.
In addition, since the fine particle group B of the present invention has many excellent physical properties due to carbon fibers, the carbon fibers themselves can be filled in an already used product (application) and reused. .

本発明の微粒子群Bは、そこに含有される原料由来のエポキシ樹脂(原料のマトリックス樹脂)に加え、更に後からバインダー樹脂を加えて、フィルム、シート、構造体とすることができる。
かかるバインダー樹脂は、特に限定はないが、硬質ポリ塩化ビニル、軟質ポリ塩化ビニル、熱可塑性ポリウレタン、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、エチレン酢酸ビニルコポリマー(EVA)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ(メタ)アクリレート、ポリスチレン、これらのコポリマー等の熱可塑性樹脂;エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル、フェノール樹脂、ポリイミド等の熱硬化性樹脂が挙げられる。
The fine particle group B of the present invention can be formed into a film, a sheet, or a structure by adding a binder resin to the epoxy resin (raw material matrix resin) derived from the raw material contained therein, and further adding a binder resin later.
Such binder resins are not particularly limited, but include hard polyvinyl chloride, soft polyvinyl chloride, thermoplastic polyurethane, polyamide, polyester, polycarbonate, ethylene vinyl acetate copolymer (EVA), polyethylene, polypropylene, poly (meth) acrylate, and polystyrene. And thermoplastic resins such as copolymers thereof; and thermosetting resins such as epoxy resins, unsaturated polyesters, phenolic resins and polyimides.

本発明の微粒子群Bは、粒径分布を用途毎に調節できるので、例えば、粒径分布が1μm以上30μm以下の微粒子群Bは、膜厚40μm以下のフィルムに対する充填粒子用、繊維材料用、電池負極材料用、又は、塗料に対する分散粒子用として好適に使用できる。
具体的には、電磁波シールドフィルム、電子基板遮蔽カバーフィルム、導電性フィルム、金属酸化防止用フィルム、農業用マルチフィルム、透明部材用スモークフィルム、帯電防止用フィルム等のフィルムへの充填粒子として好適に使用できる。
また、農業用保温不織布、スピーカー用不織布、防虫ネット等の繊維の材料として好適に使用できる。
また、黒鉛代替の電池負極材用として好適に使用できる。また、導電性塗料、帯電防止塗料、酸化防止塗料等の塗料に対する分散粒子用として好適に使用できる。
Since the fine particle group B of the present invention can adjust the particle size distribution for each application, for example, the fine particle group B having a particle size distribution of 1 μm or more and 30 μm or less is used for filling particles for a film having a film thickness of 40 μm or less, for a fiber material, It can be suitably used for a battery negative electrode material or as a dispersed particle for a paint.
Specifically, it is preferably used as a filler particle in a film such as an electromagnetic wave shielding film, an electronic substrate shielding cover film, a conductive film, a metal oxidation preventing film, an agricultural multi-film, a transparent member smoke film, and an antistatic film. Can be used.
Further, it can be suitably used as a material for fibers such as an agricultural non-woven fabric, a speaker non-woven fabric and an insect net.
Further, it can be suitably used as a battery negative electrode material instead of graphite. Further, it can be suitably used as a dispersed particle for paints such as conductive paints, antistatic paints and antioxidant paints.

粒径5μm以下が多い(小粒径側に分布している)微粒子群Bは、特に、電磁波シールドフィルム、電子基板遮蔽カバーフィルム、導電性フィルム、金属酸化防止用フィルム等のフィルムへの充填粒子として好適に使用できる。   The fine particle group B having a large particle size of 5 μm or less (distributed on the small particle size side) is particularly a particle filled in a film such as an electromagnetic wave shielding film, an electronic substrate shielding cover film, a conductive film, and a film for preventing metal oxidation. Can be suitably used.

また、本発明の微粒子群Bは、粒径分布を用途毎に調節できるので、例えば、粒径分布が3μm以上120μm以下の微粒子群Bは、膜厚1000μm以下のシート(好ましくは100μm以下のシート)に対する充填粒子用、塗料に対する分散粒子用、建材若しくは家具に対する充填粒子用、又は、電気製品の筐体に対する充填粒子用として好適に使用できる。
具体的には、導電性シート、熱伝導シート、融雪シート、(畜産小屋等の)地面加温シート、スリップ防止シート、帯電防止シート等のシートへの充填粒子として好適に使用できる。また、防錆塗料、防食塗料、耐熱塗料等の塗料に対する分散粒子用として好適に使用できる。また、フォージドコンポジット(鋳造プレス方式)による強度強化建材、(押出成形による)軽量化・強化プレート、家具用レール等の補強素材として好適に使用できる。また、家電用品のハウジング等の電気製品の筐体に対する充填粒子用として好適に使用できる。
Further, since the particle size distribution of the fine particle group B of the present invention can be adjusted for each application, for example, the fine particle group B having a particle size distribution of 3 μm or more and 120 μm or less has a thickness of 1000 μm or less (preferably a 100 μm or less sheet). ), For dispersed particles for paints, for filled particles for building materials or furniture, or for filled particles for housings of electric appliances.
Specifically, it can be suitably used as a filler particle for sheets such as a conductive sheet, a heat conductive sheet, a snow melting sheet, a ground heating sheet (such as a livestock hut), an anti-slip sheet, and an anti-static sheet. In addition, it can be suitably used as a dispersed particle for paints such as rust preventive paints, anticorrosive paints, and heat resistant paints. Further, it can be suitably used as a reinforcing material such as a fortified composite material (casting press method), a reinforcing material such as a lightweight and reinforced plate (by extrusion molding), and a rail for furniture. Further, it can be suitably used as a filling particle for a housing of an electric product such as a housing of a home appliance.

その他、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)として一般に用いられているものに対しても、充填粒子として好適に用いられる。そのようなものとして、具体的には、例えば、ゴルフクラブのシャフト、テニスラケットの枠材、釣り竿等のスポーツ用品(の一部);自動車、自転車、飛行機、船等の乗り物の種々のパーツ;楽器、携帯品、壊れ易いもの等のケース;等が挙げられる。   In addition, those generally used as carbon fiber reinforced plastic (CFRP) are also suitably used as filler particles. As such, specifically, (a part of) sports equipment such as, for example, golf club shafts, tennis racket frames, fishing rods; various parts of vehicles such as automobiles, bicycles, airplanes, and ships; Musical instruments, portable goods, and fragile cases; and the like.

上記した、フィルム、シート、構造体等の中には、本発明の微粒子群Bとバインダー樹脂の他にも、バインダー樹脂の可塑剤、微粒子の分散剤、熱安定剤、発泡剤、着色剤、滑材、帯電防止剤、他の無機若しくは有機のフィラー、難燃剤・防炎剤、界面活性剤、離型剤、増粘安定剤等を含有させることができる。これらは、それぞれ1種の使用でもよく2種以上の併用使用でもよい。   As described above, in the film, sheet, structure, etc., in addition to the fine particle group B of the present invention and the binder resin, a plasticizer of the binder resin, a dispersant of the fine particles, a heat stabilizer, a foaming agent, a coloring agent, Lubricants, antistatic agents, other inorganic or organic fillers, flame retardants / flame retardants, surfactants, release agents, thickening stabilizers and the like can be contained. Each of these may be used alone or in combination of two or more.

上記した、フィルム、シート、構造体等の製造方法も特に限定なく、それらの構造やバインダー樹脂の物性等から決定され、公知の方法も用いられ得るが、本発明の微粒子群Bを配合する前段階で、予めバインダー樹脂、可塑剤、分散剤等を含有するゾルコンパウンドを調製しておき、そこに本発明の微粒子群Bを配合する方法も好ましい。また、上記した成分の幾つかを予め混合しておいてから、他の成分を配合して混合することも好ましい。また、溶剤・分散剤に溶解・分散させておいてから混合することも好ましい。
調製・混合には公知の撹拌機等の装置を用いることもでき、限定はされないが、公知の方法でも製造される。例えば、無溶剤での成形;溶剤や分散剤を用いての塗布後に該溶剤や分散剤の留去・乾燥;金型への流し込み後に取り出し;吹き付け;鏝塗り;等によって製造される。更に、成型・塗膜形成後に焼成してもよい。
The method for producing the film, sheet, structure, and the like described above is not particularly limited, and is determined based on the structure and physical properties of the binder resin. Known methods can be used, but before the fine particle group B of the present invention is blended. It is also preferable that a sol compound containing a binder resin, a plasticizer, a dispersant, and the like be prepared in advance and the fine particle group B of the present invention be blended therein. It is also preferable to mix some of the above components in advance and then mix and mix the other components. It is also preferable to dissolve and disperse in a solvent / dispersant before mixing.
For preparation and mixing, a known device such as a stirrer can be used, and the device is not limited, but can be produced by a known method. For example, it is produced by solventless molding; distilling and drying the solvent or dispersant after coating with a solvent or dispersant; removing after pouring into a mold; spraying; Furthermore, you may bake after forming and forming a coating film.

以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限りこれらの実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples as long as the gist of the present invention is not exceeded.

実施例1
<破砕工程>
廃材となった炭素繊維強化プラスチック(CFRP)の中から、炭素繊維含有エポキシ樹脂体5kgを、カッターミル(槙野産業株式会社製、小型低速破砕機GSL)を用いて、約0.7cm〜約2cm角程度に破砕した。
ここで原料として用いた炭素繊維含有エポキシ樹脂体は、炭素繊維を板状の層にし、それにマトリックス樹脂である熱硬化性エポキシ樹脂を浸潤させ、加圧下に熱硬化させて得られたものであり、炭素繊維85質量部と熱硬化性エポキシ樹脂15質量部を含有するものであった。
Example 1
<Crushing process>
From the carbon fiber reinforced plastic (CFRP) which has been a waste material, 5 kg of the carbon fiber-containing epoxy resin body is about 0.7 cm to about 2 cm by using a cutter mill (manufactured by Makino Sangyo Co., Ltd., small low-speed crusher GSL). Crushed to a corner.
Here, the carbon fiber-containing epoxy resin body used as a raw material is obtained by forming a carbon fiber into a plate-like layer, infiltrating a thermosetting epoxy resin as a matrix resin therein, and thermosetting under pressure. And 85 parts by mass of carbon fiber and 15 parts by mass of a thermosetting epoxy resin.

<粉砕工程>
次いで、得られた「炭素繊維85質量部と熱硬化性エポキシ樹脂15質量部を含有する破砕品」を、ホッパー12等を使用して粉砕機に投入する。粉砕機としては、気流粉砕機(株式会社静岡プラント製、サイクロンミル400S)を用いて、この気流粉砕機の通常範囲の条件に従い、室温下(25℃)で粉砕を行い微粒子群を得た。
<Pulverization process>
Next, the obtained “crushed product containing 85 parts by mass of carbon fibers and 15 parts by mass of a thermosetting epoxy resin” is put into a crusher using a hopper 12 or the like. As a pulverizer, an air current pulverizer (Cyclone Mill 400S, manufactured by Shizuoka Plant Co., Ltd.) was used and pulverized at room temperature (25 ° C.) under conditions in the normal range of the air current pulverizer to obtain fine particles.

この気流粉砕機11は、装置内部に直径150mmの2個のインペラ14を有し、第1のインペラ14で大きな粒子が粗粉砕され第2のインペラ14側に移動し、続いて該粗粉は、第1、第2インペラ14の周りの(高速)旋回気流中で互いに衝突して粉砕されるものであった。すなわち、旋回気流によって主に粉砕対象粒子同士を衝突させて粉砕するものであった。
また、該気流粉砕機11は、装置内部に分級機能を有し、分級された粗粉が内部で再度粉砕されると共に、分級された微粉側が取り出せるようになっている、すなわち、遠心力で分級された微粉が、ブロワの吸気気流で取り出されるものであった。
The airflow pulverizer 11 has two impellers 14 having a diameter of 150 mm inside the apparatus. Large particles are coarsely pulverized by the first impeller 14 and moved to the second impeller 14 side. In the (high-speed) swirling airflow around the first and second impellers 14, they collide with each other and are pulverized. That is, the particles to be pulverized are mainly collided with each other by the swirling airflow and pulverized.
Further, the airflow crusher 11 has a classification function inside the apparatus, and the classified coarse powder is crushed again inside, and the classified fine powder can be taken out, that is, the classification is performed by centrifugal force. The fine powder thus obtained was taken out by the airflow of the blower.

粉砕に際し、上記気流粉砕機11の2枚のインペラ14の間隔Dは30mmに設定し、インペラ14の回転速度は8000rpmで、そのときの周速度は168m/sであった。
粉砕対象粒子とインペラ14との衝突が少なく、主に粒子同士の衝突で粉砕されたため、また大量の気流で冷却されたため、粉砕途中の粒子の温度上昇が抑えられ、35℃以上の温度上昇は見られなかった。
At the time of pulverization, the interval D between the two impellers 14 of the airflow pulverizer 11 was set to 30 mm, the rotation speed of the impeller 14 was 8000 rpm, and the peripheral speed at that time was 168 m / s.
The collision between the particles to be pulverized and the impeller 14 is small, and since the particles are mainly pulverized by collision between the particles and cooled by a large amount of airflow, the temperature rise of the particles during the pulverization is suppressed. I couldn't see it.

得られた微粒子群Bの粒径分布を図4(a)に示す。得られた微粒子群Bの粒径分布(80%が入る範囲)は、1μm以上200μm以下であった。また、この微粒子群Bの体積平均粒径は、70μmであった。なお、図4(b)は、実施例1とは別のCFRPを使用して同様に得られたブロード微粒子群の粒径分布である。
本発明における粒径分布と平均粒径は、日機装株式会社製のレーザー回折・散乱式粒子径分布測定装置マイクロトラックを用いて湿式で測定し、該測定装置(方法)で測定したものとして定義される。何れも体積(質量)基準の分布又は平均粒径である。
FIG. 4A shows the particle size distribution of the obtained fine particle group B. The particle size distribution of the obtained fine particle group B (range in which 80% is included) was 1 μm or more and 200 μm or less. The volume average particle size of the fine particle group B was 70 μm. FIG. 4B shows the particle size distribution of the broad fine particle group similarly obtained by using another CFRP than in Example 1.
The particle size distribution and the average particle size in the present invention are defined as those measured by a wet method using a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device Microtrack manufactured by Nikkiso Co., Ltd. and measured by the measuring device (method). You. All are distributions or average particle diameters based on volume (mass).

得られた微粒子の表面には、原料である炭素繊維含有エポキシ樹脂体の炭素繊維が露出しておらず、該炭素繊維はエポキシ樹脂で覆われていた。
また、粉砕の最初から最後まで、繊維状の炭素繊維が分離して該気流粉砕機11から取り出される(排出される)ことがなかった。
The carbon fibers of the carbon fiber-containing epoxy resin body as the raw material were not exposed on the surface of the obtained fine particles, and the carbon fibers were covered with the epoxy resin.
Further, from the beginning to the end of the pulverization, the fibrous carbon fibers were not separated and taken out (discharged) from the airflow pulverizer 11.

<回収工程>
図1に概略を示したようなサイクロン装置21を用いて、上記粉砕工程で得られた微粒子群Bを最終回収容器25に回収した。
サイクロン装置21は、移送管22、サイクロン部位23、ダンパー24、及び、最終回収容器25を、気流粉砕機11の側からこの順に具備しているものであった。サイクロン部位23の高さの中間点の直径は150mm、高さは300mm、体積はLであった。
<Recovery process>
The fine particle group B obtained in the above-mentioned pulverizing step was collected in the final collection container 25 using a cyclone device 21 as schematically shown in FIG.
The cyclone device 21 was equipped with the transfer pipe 22, the cyclone part 23, the damper 24, and the final collection container 25 in this order from the side of the airflow crusher 11. The diameter at the midpoint of the height of the cyclone part 23 was 150 mm, the height was 300 mm, and the volume was L.

粉砕工程で得られた微粒子群を、3kg/分の速度でサイクロン装置21に供給した。そのような速度になるように粉砕速度を調整し、微粒子群を、気流粉砕機11から、移送管22を通じてサイクロン装置21に移送した。   The fine particle group obtained in the pulverizing step was supplied to the cyclone device 21 at a rate of 3 kg / min. The crushing speed was adjusted to such a speed, and the fine particles were transferred from the airflow crusher 11 to the cyclone device 21 through the transfer pipe 22.

得られた微粒子群Bの粒径分布を図4(c)に示す。微粒子群Bの粒径分布(80%が入る範囲)は2μm以上300μm以下であり、CERは7.0質量%であった。なお、図4(d)(e)は、実施例1とは別のCFRPを使用して同様に得られた微粒子群Bの粒径分布であり、図4(f)は、実施例1とは別のサイクロン装置を使用して同様に得られた微粒子群Bの粒径分布である。
また、微粒子群Bの走査型電子顕微鏡(SEM)写真を図3に示す。
FIG. 4C shows the particle size distribution of the obtained fine particle group B. The particle size distribution of fine particle group B (a range in which 80% is included) was 2 μm or more and 300 μm or less, and the CER was 7.0% by mass. FIGS. 4D and 4E show the particle size distribution of the fine particle group B similarly obtained by using a different CFRP from that of Example 1, and FIG. Is the particle size distribution of the fine particle group B similarly obtained by using another cyclone apparatus.
FIG. 3 shows a scanning electron microscope (SEM) photograph of the fine particle group B.

サイクロン装置21で捕捉できなかった超微粒子群Cは、バグフィルターによる集塵機42を具備する超微粒子回収装置41で回収した。得られた超微粒子群Cの粒径分布は1μm未満であり、CERは98質量%であった。   The ultrafine particle group C that could not be captured by the cyclone device 21 was collected by an ultrafine particle collection device 41 having a dust collector 42 using a bag filter. The particle size distribution of the obtained ultrafine particle group C was less than 1 μm, and the CER was 98% by mass.

実施例2
リサイクル炭素繊維強化プラスチック(CFRP)である、「炭素繊維85質量%及びエポキシ樹脂15質量%を含有する炭素繊維含有エポキシ樹脂体」を用い、図1及び図2に示す装置を用い、インペラ14に関する条件以外は、実施例1と同様にして微粒子群Bを製造した。
すなわち、粉砕工程において、インペラ14に関する条件を以下の3段階に振って、3種類の微粒子群Bを製造した。ただし、<<条件2>>のインペラの条件は、実施例1と同様にした。
Example 2
Using an apparatus shown in FIG. 1 and FIG. 2 using the “carbon fiber-containing epoxy resin body containing 85% by mass of carbon fiber and 15% by mass of epoxy resin”, which is a recycled carbon fiber reinforced plastic (CFRP), Except for the conditions, a fine particle group B was produced in the same manner as in Example 1.
That is, in the pulverizing process, three types of fine particle groups B were produced by varying the conditions relating to the impeller 14 in the following three stages. However, the condition of the impeller of << condition 2 >> was the same as in Example 1.

<<条件1>>
回転速度:10000rpm
周速度:209[m/s]
インペラ間隙:40mm
<<条件2(実施例1と同様)>>
回転速度:8000rpm
周速度:168[m/s]
インペラ間隙:30mm
<<条件3>>
回転速度:5000rpm
周速度:105[m/s]
インペラ間隙:20mm
<< Condition 1 >>
Rotation speed: 10000 rpm
Peripheral speed: 209 [m / s]
Impeller gap: 40mm
<< Condition 2 (same as Example 1) >>
Rotation speed: 8000 rpm
Peripheral speed: 168 [m / s]
Impeller gap: 30mm
<< Condition 3 >>
Rotation speed: 5000 rpm
Peripheral speed: 105 [m / s]
Impeller gap: 20mm

その結果得られた微粒子群Bの「エポキシ樹脂含有率(CER)」を以下に示す。
条件1では、CERは、2.5質量%以下
条件2では、CERは、7.0質量%以下
条件3では、CERは、12質量%以下
The “epoxy resin content (CER)” of the resulting fine particle group B is shown below.
Under condition 1, the CER is not more than 2.5% by mass. Under condition 2, the CER is not more than 7.0% by mass. Under condition 3, the CER is not more than 12% by mass.

上記と同様の操作を、バッチを代えて5回繰り返して、「エポキシ樹脂含有率(CER)」の範囲を求めた。結果を以下に示す。
条件1では、CERは、0.5質量%以上5質量%以下
条件2では、CERは、5質量%以上10質量%以下
条件3では、CERは、10質量%以上15質量%以下
微粒子群Bの用途に応じて、炭素繊維を覆っているエポキシ樹脂の割合を調節できることが分かった。
The same operation as described above was repeated five times while changing the batch, and the range of “epoxy resin content (CER)” was determined. The results are shown below.
In condition 1, the CER is 0.5% by mass or more and 5% by mass or less In condition 2, the CER is 5% by mass or more and 10% by mass or less In condition 3, the CER is 10% by mass or more and 15% by mass or less Particle group B It has been found that the proportion of the epoxy resin covering the carbon fiber can be adjusted according to the use of the resin.

比較例1
実施例1で用いた気流粉砕機11に代えて、クラッシャーミル、ピンミル、カッターミル、ハンマーミル、又は、軸流ミルを用いた以外は、実施例1と同様に粉砕したが、何れもそれぞれの装置の通常の粉砕条件では、主たる粒径を100μm以下に粉砕し難かった。
また、長時間かけて微粒子化を試みたが、粒子の温度が過度に上昇したり、好適に粉砕ができなかったりした。また、粒子形状に丸みがなく、炭素繊維が露出した粒子が存在した。そのため、好適な微粒子群Bが製造できなかった。
Comparative Example 1
The pulverization was performed in the same manner as in Example 1 except that a crusher mill, a pin mill, a cutter mill, a hammer mill, or an axial mill was used in place of the airflow pulverizer 11 used in Example 1, but each was pulverized. Under the usual grinding conditions of the apparatus, it was difficult to grind the main particle size to 100 μm or less.
In addition, attempts were made to form fine particles over a long period of time, but the temperature of the particles was excessively increased, or the particles could not be suitably pulverized. In addition, there were particles having no rounded particle shape and exposed carbon fibers. Therefore, a suitable fine particle group B could not be produced.

比較例2
実施例1で用いた気流粉砕機11に代えて、ジェットミルを用いた以外は、実施例1と同様に粉砕した。微粒子群の粒径分布は、実施例1と同程度にできたが、粉砕効率が著しく劣っていたため、コストアップになった。
また、炭素繊維が露出したり、炭素繊維が繊維状となって取り出(排出)されたりしたため、サンプリングすら危険であり、危険性なく微粒子を製造することができなかったし、危険性のない微粒子を製造できなかった。
Comparative Example 2
The pulverization was performed in the same manner as in Example 1 except that a jet mill was used instead of the airflow pulverizer 11 used in Example 1. Although the particle size distribution of the fine particle group was almost the same as in Example 1, the cost was increased because the pulverization efficiency was extremely poor.
In addition, since the carbon fibers were exposed or the carbon fibers became fibrous and were taken out (discharged), even sampling was dangerous, and fine particles could not be produced without danger, and there was no danger. Fine particles could not be produced.

実施例3
<微粒子群を含有する構造体の製造>>
バインダー樹脂として「乳化重合で得られた重合度860のポリ塩化ビニル」を含有する以下の処方のゾルコンパウンドを調製した。以下、ポリ塩化ビニルを「PVC」と略記することがある。
Example 3
<Production of structure containing fine particle group>
A sol compound having the following formulation containing "polyvinyl chloride having a polymerization degree of 860 obtained by emulsion polymerization" as a binder resin was prepared. Hereinafter, polyvinyl chloride may be abbreviated as “PVC”.

[ゾルコンパウンド処方]
バインダー樹脂:PVC(重合度860)のペーストレジン 100.0質量部
可塑剤:フタル酸ジイソノニル(Diisononyl Phthalate)(DINP) 35.0質量部
分散剤:高級脂肪酸系、ソルビタンモノオレート 0.5質量部
分散剤:脂肪族系炭化水素/カルボン酸誘導体カルボン酸系分散剤(BYK社製、BYK5125) 0.5質量部
発泡剤:アゾジカルボンアミド(大塚製薬株式会社製) 2.0質量部
[Sol compound formulation]
Binder resin: Paste resin of PVC (degree of polymerization 860) 100.0 parts by mass Plasticizer: Diisononyl Phthalate (DINP) 35.0 parts by mass Dispersant: Higher fatty acid type, sorbitan monooleate 0.5 parts by mass Dispersant : Aliphatic hydrocarbon / carboxylic acid derivative carboxylic acid-based dispersant (BYK5125, manufactured by BYK) 0.5 part by mass Blowing agent: azodicarbonamide (manufactured by Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd.) 2.0 parts by mass

上記ゾルコンパウンド100質量部に対し、実施例1で得られた微粒子群Bを30質量部加えて、アズONE株式会社製のミキサーで30秒撹拌した。
撹拌した「微粒子混合ゾルコンパウンド」を、壁紙用裏打紙に0.8mm厚でコーティングして、順風オーブンに入れて、200℃で60秒間、加熱(焼成)したところ、発泡して厚さが2mmになった。次いで、室温まで冷却することによって、微粒子群Bを含有する、厚さ2mmの「発泡塗膜状(層状)の発泡PVCシートである構造体」を得た。
30 parts by mass of the fine particle group B obtained in Example 1 was added to 100 parts by mass of the sol compound, and the mixture was stirred for 30 seconds with a mixer manufactured by ASONE Corporation.
The stirred “fine particle mixed sol compound” was coated on a backing paper for wallpaper with a thickness of 0.8 mm, placed in a normal air oven, and heated (baked) at 200 ° C. for 60 seconds. Became. Next, by cooling to room temperature, a 2 mm-thick “structure that is a foamed coated film-like (layered) foamed PVC sheet” containing the fine particle group B was obtained.

評価例1
実施例3で得られた構造体(シート)を、以下のように評価した。評価結果も併せて以下に記載する。
Evaluation example 1
The structure (sheet) obtained in Example 3 was evaluated as follows. The evaluation results are also described below.

<分散性>
「微粒子混合ゾルコンパウンド」の状態で評価を行った。
大裕株式会社製、双溝グラインドメーターにて、凝集物がないかを確認した。
その結果、凝集物がなく、用いた微粒子群Bの粒径分布を、それぞれ維持していた。
<Dispersibility>
The evaluation was performed in the state of a “fine particle mixed sol compound”.
A double groove grind meter manufactured by Daiyu Co., Ltd. was used to check for any aggregates.
As a result, there was no aggregate, and the particle size distribution of the fine particle group B used was maintained.

<発泡焼け・変色・色ムラ>
構造体(シート)の試験片(150mm×150mm×厚み2mm)を、上から目視にて観察した。
その結果、発泡焼け・変色・色ムラの何れも確認することができなかった。蓄熱による焼けも見られなかった。微粒子が凝集した粗粒は、目視で検出することができなかった。
コニカミノルタ株式会社製の測色器で、シート中央と四隅を測定した。
その結果、色差ΔE=0.2以内(肉眼では判断できない色の差)に収まっていた。
<Bubble burn, discoloration, uneven color>
A test piece (150 mm × 150 mm × 2 mm in thickness) of the structure (sheet) was visually observed from above.
As a result, any of foaming burn, discoloration, and color unevenness could not be confirmed. No burning due to heat storage was observed. The coarse particles in which the fine particles were aggregated could not be detected visually.
The center and four corners of the sheet were measured with a colorimeter manufactured by Konica Minolta, Inc.
As a result, the color difference ΔE was within 0.2 (a color difference that cannot be determined with the naked eye).

<発色性>
構造体(シート)の発色については、微粒子の含有量等を調整し、ロット毎の色調管理によって、一定の発色(黒からダークグレーの発色)が得られた。
<Color development>
Regarding the color development of the structure (sheet), a fixed color development (color development from black to dark gray) was obtained by adjusting the content of fine particles and the like and controlling the color tone for each lot.

<もろさ>
構造体(シート)の試験片(150mm×150mm×厚み2mm)を、外側に90°折り曲げて、表面に亀裂が入らないかを確認した。
その結果、中央部に3mm長の亀裂が4本確認されたが、通常は90°も折り曲げることがないので問題がないと判定した。
通常の加工顔料でも未分散があると、このようなピンホールとそれに起因する亀裂は発生することから、微粒子自体に問題がないと考えられた。
<Fragility>
A test piece (150 mm × 150 mm × 2 mm thick) of the structure (sheet) was bent outward by 90 ° to check whether a crack was formed on the surface.
As a result, four cracks having a length of 3 mm were confirmed at the center, but it was determined that there was no problem because the cracks were not normally bent by 90 °.
If there is non-dispersion even in a normal processed pigment, such pinholes and cracks caused by such pinholes are generated, so it was considered that there was no problem in the fine particles themselves.

<ブリード性>
鏡面鉄板を用いて、微粒子を配合していないゾルコンパウンドで作製した以外は、実施例3の構造体(シート)の作製と同様にして、評価用の「ゾルコンパウンドシート」を作製した。
このシートの間に、実施例3で得られた発泡PVCシートである構造体(シート)の試験片(150mm×150mm×厚み2mm)を挟み、加熱加圧プレス機を用いて、60℃で120分間、10kgfの加重を加えた。
解放後、そのゾルコンパウンドシートに、実施例3の構造体(シート)中の微粒子中の炭素繊維の黒色が移っていないかを確認した。
その結果、目視で黒色の移りは、全く確認できなかった。
<Bleedability>
A “sol compound sheet” for evaluation was produced in the same manner as in the production of the structure (sheet) of Example 3 except that a mirror-surface iron plate was used to produce a sol compound containing no fine particles.
A test piece (150 mm × 150 mm × 2 mm in thickness) of the structure (sheet), which is the foamed PVC sheet obtained in Example 3, was sandwiched between the sheets, and was heated at 60 ° C. at 120 ° C. using a heating and pressing press. For 10 minutes, a weight of 10 kgf was applied.
After release, it was confirmed whether or not the black color of the carbon fibers in the fine particles in the structure (sheet) of Example 3 was transferred to the sol compound sheet.
As a result, no black color was visually observed.

実施例4
<微粒子群Bの「膜厚70μmのシート」に対する充填粒子としての評価>
実施例1で得られた微粒子群Bを5質量部、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩を1質量部、ポリメタクリル酸共重合体のナトリウム塩を1質量部、スチレン−メタクリル酸共重合体15質量部を、溶媒であるN−メチル−2−ピロリドン70質量部に投入し、マグネティックスターラーで撹拌後、ボールミルで3時間分散させた。
得られた分散液を、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム上に、バーコーターを用いて乾燥膜厚70μmになるように塗布し、80℃で乾燥(溶媒を留去)させてシートを得た。
Example 4
<Evaluation of fine particles B as “filled particles” for “sheet having a thickness of 70 μm”>
5 parts by mass of the fine particle group B obtained in Example 1, 1 part by mass of a sodium salt of carboxymethyl cellulose, 1 part by mass of a sodium salt of a polymethacrylic acid copolymer, and 15 parts by mass of a styrene-methacrylic acid copolymer. The mixture was charged into 70 parts by mass of N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent, stirred with a magnetic stirrer, and then dispersed with a ball mill for 3 hours.
The obtained dispersion was applied onto a polyethylene terephthalate (PET) film using a bar coater so as to have a dry film thickness of 70 μm, and dried at 80 ° C. (the solvent was distilled off) to obtain a sheet.

得られたシートは、表面及びバルクの導電率が大きいため、導電シート、帯電防止シート等として有用であった。
また、得られたシートは、熱伝導性や機械的強度に優れ、黒いため放射熱の吸収性にも優れているので、熱伝導シート、融雪シート、地面加温シート、スリップ防止シート等として極めて有用であった。
The obtained sheet was useful as a conductive sheet, an antistatic sheet, and the like because of its large surface and bulk conductivity.
In addition, the obtained sheet is excellent in thermal conductivity and mechanical strength, and is excellent in absorbing radiant heat because it is black, so it is extremely useful as a heat conductive sheet, snow melting sheet, ground heating sheet, slip prevention sheet, etc. Was useful.

実施例5
<微粒子群Bの「膜厚70μmのシート」に対する充填粒子としての評価>
実施例4の「スチレン−メタクリル酸共重合体15質量部」を、「エポキシ樹脂の主剤15質量部」に代えた以外は、実施例4と同様にして分散させて分散液を得た。
その後、エポキシ樹脂の硬化剤3質量部を加え、よく撹拌後に膜厚70μmのシートを得た。
Example 5
<Evaluation of fine particles B as “filled particles” for “sheet having a thickness of 70 μm”>
A dispersion was obtained in the same manner as in Example 4, except that “15 parts by mass of the styrene-methacrylic acid copolymer” in Example 4 was changed to “15 parts by mass of the main component of the epoxy resin”.
Thereafter, 3 parts by mass of a curing agent of an epoxy resin was added, and after stirring well, a sheet having a thickness of 70 μm was obtained.

得られたシートは、表面及びバルクの導電率が大きいため、導電シート、帯電防止シート等として有用であった。
また、得られたシートは、熱伝導性や機械的強度に優れ、黒いため放射熱の吸収性にも優れているので、熱伝導シート、融雪シート、地面加温シート、スリップ防止シート等として極めて有用であった。
The obtained sheet was useful as a conductive sheet, an antistatic sheet, and the like because of its large surface and bulk conductivity.
In addition, the obtained sheet is excellent in thermal conductivity and mechanical strength, and is excellent in absorbing radiant heat because it is black, so it is extremely useful as a heat conductive sheet, snow melting sheet, ground heating sheet, slip prevention sheet, etc. Was useful.

実施例6
<微粒子群Bの「膜厚70μmのシート」に対する充填粒子としての評価>
実施例1で得られた微粒子群B、及び、バインダーとしてポリプロピレンを用い、無溶剤で加熱し3本ロールで混練して微粒子群Bを分散させ、常法に従い膜厚70μmのシートを得た。
得られたシートは、黒く放射熱を吸収し、強度的に優れ、安価であるため、融雪シート、地面加温シート、スリップ防止シート、帯電防止シート等として極めて有用であった。
Example 6
<Evaluation of fine particles B as “filled particles” for “sheet having a thickness of 70 μm”>
Using the fine particle group B obtained in Example 1 and polypropylene as a binder, the mixture was heated without solvent and kneaded with a three-roll mill to disperse the fine particle group B, and a sheet having a thickness of 70 μm was obtained according to a conventional method.
The obtained sheet is black, absorbs radiant heat, is excellent in strength, and is inexpensive, and thus was extremely useful as a snow melting sheet, a ground heating sheet, an anti-slip sheet, an antistatic sheet, and the like.

実施例7
<微粒子群Bの塗料における分散粒子としての評価>
実施例1で得られた微粒子群Bを含有する上記実施例4及び実施例5の分散液は、用途に応じた配合剤等を配合して、塗料又は塗料の主剤として用いることができる。
Example 7
<Evaluation of Fine Particle Group B as Dispersed Particles in Paint>
The dispersions of Examples 4 and 5 containing the fine particle group B obtained in Example 1 can be used as a paint or a base material of the paint by blending a compounding agent or the like according to the application.

また、実施例1で得られた微粒子群Bを7質量部、ノボラック型エポキシオリゴマー15質量部、及び、沈降性硫酸バリウム4質量部をスターラーで撹拌後、ボールミルで3時間分散させた。
得られた分散液は、エポキシ硬化剤と混合することによって(組み合わせることによって)、優れた、防錆塗料、防食塗料、耐熱塗料等を与えることができる。
Further, 7 parts by mass of the fine particle group B obtained in Example 1, 15 parts by mass of a novolak type epoxy oligomer, and 4 parts by mass of sedimentable barium sulfate were stirred by a stirrer, and then dispersed by a ball mill for 3 hours.
By mixing (by combining) the obtained dispersion with an epoxy curing agent, excellent rust preventive paint, anticorrosive paint, heat resistant paint and the like can be provided.

実施例8
<微粒子群Bの塗料における分散粒子としての評価>
実施例7のノボラック型エポキシオリゴマーに代えて、トルエンジイソシアネートを用いた以外は同様にして分散液を得た。
得られた分散液は、多価アルコールを含有する硬化剤と混合することによって、優れた、防錆塗料、防食塗料、耐熱塗料等を得ることができた。
Example 8
<Evaluation of Fine Particle Group B as Dispersed Particles in Paint>
A dispersion was obtained in the same manner as in Example 7, except that toluene diisocyanate was used instead of the novolak epoxy oligomer.
By mixing the obtained dispersion with a curing agent containing a polyhydric alcohol, excellent rust preventive paints, anticorrosive paints, heat-resistant paints and the like could be obtained.

実施例9
<微粒子群Bの建材、家具及び電気製品の筐体に対する充填粒子としての評価>
バインダーとして、スチレンブタジエンゴム、エラストマー、ポリウレタン、ポリアミド、ポリフェノール、ポリエステル、ポリカーボネートを用いることで、「フォージドコンポジット(Forged Composites(登録商標)、鋳造プレス方式)等の強化建材や自動車材料」、「家具」、「電気製品の筐体」が得られた。
これらは、押出成形も可能で、軽量化、高強度化、低コスト化が達成されていた。
Example 9
<Evaluation of fine particle group B as packing particles for housings of building materials, furniture, and electrical products>
By using styrene-butadiene rubber, elastomer, polyurethane, polyamide, polyphenol, polyester, and polycarbonate as binders, reinforced building materials and automotive materials such as “Forged Composites (registered trademark), casting press method”, and “furniture” , "Electric product housing" was obtained.
They can be extruded, and have achieved weight reduction, high strength, and low cost.

実施例10
実施例1で得られた微粒子群Bを、サイクロン分級機を用いて分級操作を行い、粒径分布が30μm以下である微粒子群B’を得た。以下の実施例では、「微粒子群B」として、ここで得られた粒径分布が小さめの微粒子群B’を用いた。
Example 10
The fine particle group B obtained in Example 1 was classified using a cyclone classifier to obtain a fine particle group B ′ having a particle size distribution of 30 μm or less. In the following examples, as the “fine particle group B”, the fine particle group B ′ having a small particle size distribution obtained here was used.

実施例11
<微粒子群B’の「膜厚40μmのフィルム」に対する充填粒子としての評価>
実施例10で得られた微粒子群B’を5質量部、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩を1質量部、ポリメタクリル酸共重合体のナトリウム塩を1質量部、スチレン−メタクリル酸共重合体15質量部を、溶媒であるN−メチル−2−ピロリドン70質量部に投入し、マグネティックスターラーで撹拌後、ボールミルで3時間分散させた。
得られた分散液を、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム上に、バーコーターを用いて乾燥膜厚40μmになるように塗布し、80℃で乾燥(溶媒を留去)させて導電性フィルムを得た。
Example 11
<Evaluation of Fine Particle Group B ′ as Filled Particles for “Film with 40 μm Thickness”>
5 parts by mass of fine particle group B 'obtained in Example 10, 1 part by mass of sodium salt of carboxymethyl cellulose, 1 part by mass of sodium salt of polymethacrylic acid copolymer, 15 parts by mass of styrene-methacrylic acid copolymer Was added to 70 parts by mass of N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent, stirred with a magnetic stirrer, and then dispersed for 3 hours with a ball mill.
The resulting dispersion was applied on a polyethylene terephthalate (PET) film using a bar coater to a dry film thickness of 40 μm, and dried at 80 ° C. (solvent was distilled off) to obtain a conductive film. .

得られた導電性フィルムは、表面の導電率が大きく、電磁波シールドフィルム、電子基板遮蔽カバーフィルム、金属酸化防止用フィルム、及び、帯電防止フィルムとして有用であった。   The obtained conductive film had a large surface conductivity, and was useful as an electromagnetic wave shielding film, an electronic substrate shielding cover film, a metal oxidation preventing film, and an antistatic film.

実施例12
<微粒子群B’の「膜厚40μmのフィルム」に対する充填粒子としての評価>
実施例11の「スチレン−メタクリル酸共重合体15質量部」を、「エポキシ樹脂の主剤15質量部」に代えた以外は、実施例11と同様にして分散させて分散液を得た。
その後、エポキシ樹脂の硬化剤3質量部を加え、よく撹拌後、ポリイミドフィルム上にバーコーターを用いて乾燥膜厚40μmになるように塗布し導電性フィルムを得た。
Example 12
<Evaluation of Fine Particle Group B ′ as Filling Particles for “Film with a Film Thickness of 40 μm”>
A dispersion was obtained in the same manner as in Example 11, except that “15 parts by mass of the styrene-methacrylic acid copolymer” in Example 11 was changed to “15 parts by mass of the main component of the epoxy resin”.
Thereafter, 3 parts by mass of a curing agent of an epoxy resin was added, and the mixture was sufficiently stirred, and then applied on a polyimide film using a bar coater to a dry film thickness of 40 μm to obtain a conductive film.

得られた導電性フィルムは、表面の導電率が大きいため、電磁波シールドフィルム、電子基板遮蔽カバーフィルム、金属酸化防止用フィルム、帯電防止フィルム、透明導電フィルム等として極めて有用であった。   The obtained conductive film was extremely useful as an electromagnetic wave shielding film, an electronic substrate shielding cover film, a film for preventing metal oxidation, an antistatic film, a transparent conductive film, and the like because of its large surface conductivity.

実施例13
<微粒子群B’の「膜厚40μmのフィルム」に対する充填粒子としての評価>
実施例10で得られた微粒子群B’の使用量(質量部)を適宜調節し、バインダーとしてポリプロピレンを用い、無溶剤で加熱し3本ロールで混練して微粒子群B’を分散させた。
膜厚40μmになるようにキャストし、冷却してフィルムを得た。
Example 13
<Evaluation of Fine Particle Group B ′ as Filled Particles for “Film with 40 μm Thickness”>
The used amount (parts by mass) of the fine particle group B ′ obtained in Example 10 was appropriately adjusted, and the fine particle group B ′ was dispersed by using polypropylene as a binder, heating without solvent, and kneading with a three-roll mill.
The film was cast to a film thickness of 40 μm and cooled to obtain a film.

得られたフィルムは、黒いので太陽熱を吸収し、太陽光を透過させないので雑草の生育を抑制し、農業用マルチングフィルムとして有用であった。
また、微粒子群B’の使用量(質量部)を減らすことで、透明部材用スモークフィルムとして有用であった。
The resulting film was black, absorbing solar heat, and not transmitting sunlight, thereby suppressing the growth of weeds, and was useful as an agricultural mulching film.
Also, by reducing the amount (parts by mass) of the fine particle group B ′, it was useful as a smoke film for a transparent member.

実施例14
<微粒子群B’の「繊維、不織布」に対する充填粒子としての評価>
「実施例10で得られた微粒子群B’」5質量部を、ポリエチレンテレフタレート20質量部に混錬した後、常法に従って繊維化して繊維を得た。得られた繊維は、後述する不織布の繊維として、また、防虫ネット用繊維等として有用であった。
Example 14
<Evaluation of Fine Particle Group B 'as Filling Particles for "Fibers and Nonwovens">
5 parts by mass of the “fine particle group B ′ obtained in Example 10” was kneaded with 20 parts by mass of polyethylene terephthalate, and then fiberized according to a conventional method to obtain a fiber. The obtained fiber was useful as a fiber of a nonwoven fabric to be described later, as a fiber for an insect-proof net, and the like.

上記で得られた繊維を常法に従って不織布とした。該不織布は、機械的な強度が高く、漆黒性もあるために、農業用保温不織布やスピーカー用不織布として有用であった。   The fiber obtained above was made into a nonwoven fabric according to a conventional method. Since the nonwoven fabric had high mechanical strength and blackness, it was useful as a heat insulating nonwoven fabric for agricultural use and a nonwoven fabric for speakers.

実施例15
<微粒子群B’のパッキンに対する充填粒子としての評価>
実施例10で得られた微粒子群B’をシリコーン樹脂と共に加熱混練して電材止水用パッキンを得た。得られた電材止水用パッキンは、強度や耐水性に優れていた。
Example 15
<Evaluation of fine particle group B ′ as packing particles for packing>
The fine particle group B ′ obtained in Example 10 was heated and kneaded together with a silicone resin to obtain a packing for stopping electric water. The obtained packing for waterproofing electric materials had excellent strength and water resistance.

実施例16
<微粒子群B’の負極(材料)としての評価>
実施例10で得られた微粒子群B’を、炭素質物(グラファイト粒子等)に添加して成型し、リチウムイオン二次電池の負極とした。好適な導電ネットワークを形成することができるので、それを負極として用いることで、電池特性に優れたリチウムイオン二次電池を提供することができる。
Example 16
<Evaluation of Fine Particle Group B 'as Negative Electrode (Material)>
The fine particle group B ′ obtained in Example 10 was added to a carbonaceous material (such as graphite particles) and molded to obtain a negative electrode of a lithium ion secondary battery. Since a suitable conductive network can be formed, by using it as a negative electrode, a lithium ion secondary battery having excellent battery characteristics can be provided.

上記電極は、リチウム二次電池用負極(アノード)として有用であると共に、燃料電池用負極(アノード)、電気分解セル用負極(カソード)等として有用である。   The above electrode is useful as a negative electrode (anode) for a lithium secondary battery, and also useful as a negative electrode (anode) for a fuel cell, a negative electrode (cathode) for an electrolytic cell, and the like.

実施例17
<微粒子群B’の塗料における分散粒子としての評価>
実施例10で得られた微粒子群B’を含有する上記実施例11及び実施例12の分散液は、そこに更に用途に合った配合剤を配合することによって、塗料又は塗料の主剤として用いることができる。
Example 17
<Evaluation of Fine Particle Group B ′ as Dispersed Particles in Paint>
The dispersions of Examples 11 and 12 containing the fine particle group B 'obtained in Example 10 can be used as a paint or a base material of a paint by further blending a compounding agent suitable for the intended use therewith. Can be.

また、実施例10で得られた微粒子群B’を7質量部、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩を1質量部、ポリメタクリル酸共重合体のナトリウム塩を1質量部、ノボラック型エポキシオリゴマー15質量部、及び、シリカ粉4質量部をスターラーで撹拌後、ボールミルで3時間分散させた。
得られた分散液は、エポキシ硬化剤と混合して基板に塗布することによって、得られた皮膜は、優れた導電性、防水性、強度を示すので、導電性塗料、帯電防止塗料、酸化防止塗料、防水用塗料等として極めて有用であった。
7 parts by mass of the fine particle group B ′ obtained in Example 10, 1 part by mass of a sodium salt of carboxymethyl cellulose, 1 part by mass of a sodium salt of a polymethacrylic acid copolymer, 15 parts by mass of a novolak-type epoxy oligomer, After stirring 4 parts by mass of the silica powder with a stirrer, the mixture was dispersed with a ball mill for 3 hours.
The resulting dispersion is mixed with an epoxy curing agent and applied to a substrate. The resulting film exhibits excellent conductivity, waterproofness, and strength. It was extremely useful as a paint, a waterproof paint and the like.

実施例18
<微粒子群B’の塗料における分散粒子としての評価>
実施例17のノボラック型エポキシオリゴマーに代えて、トルエンジイソシアネートを用いた以外は同様にして分散液を得た。
得られた分散液は、多価アルコールを含有する硬化剤と混合して基板に塗布することによって、得られた皮膜は、優れた導電性、防水性、強度を示すので、導電性塗料、帯電防止塗料、酸化防止塗料、防水用塗料等として有用であった。
Example 18
<Evaluation of Fine Particle Group B ′ as Dispersed Particles in Paint>
A dispersion was obtained in the same manner as in Example 17, except that toluene diisocyanate was used instead of the novolak epoxy oligomer.
The resulting dispersion is mixed with a curing agent containing a polyhydric alcohol and applied to a substrate, and the resulting film exhibits excellent conductivity, waterproofness, and strength. It was useful as an antioxidant paint, an antioxidant paint, a waterproof paint and the like.

本発明の微粒子群の製造方法は、CFRPである炭素繊維含有エポキシ樹脂体を原料として使用でき、バインダー樹脂等に配合する有用物として再生でき、剥き出しの炭素繊維を実質的には含有しておらず、表面が原料中のマトリックス樹脂でコートされており、安全性や物性に優れる。更にCERを好適な範囲に調節して製造(粉砕)できるので、樹脂配合物、フィルム、シート、炭素繊維含有構造体、塗料、所謂鋳造物、建材・家具、容器・筐体、電極等の製造分野若しくは使用分野;廃棄物処理の分野;等に広く利用されるものである。
本発明の微粒子群は、それぞれ適用分野が広い「好適なCER」に調節できており、また好適な粒径分布にできるので、黒色顔料、加工顔料、体質顔料、フィラー等と捉えることもでき、それらが使用されている分野に広く利用されるものである。
The method for producing a fine particle group of the present invention can use a carbon fiber-containing epoxy resin body which is CFRP as a raw material, can be recycled as a useful compound to be blended with a binder resin or the like, and contains substantially bare carbon fibers. And the surface is coated with the matrix resin in the raw material, which is excellent in safety and physical properties. Further, since the CER can be manufactured (crushed) by adjusting the CER to a suitable range, manufacturing of resin compounds, films, sheets, carbon fiber-containing structures, paints, so-called castings, building materials / furniture, containers / housings, electrodes, etc. It is widely used in the field or use field; in the field of waste treatment;
The fine particle group of the present invention can be adjusted to a “preferred CER” having a wide field of application, and can have a suitable particle size distribution, so that it can be regarded as a black pigment, a processed pigment, an extender pigment, a filler, and the like. They are widely used in the fields where they are used.

11 気流粉砕機
12 ホッパー
13 モーター
14 インペラ
20 回収装置
21 サイクロン装置
22 移送管
23 サイクロン部位
24 ダンパー
25 最終回収容器
41 超微粒子回収装置
42 集塵機
A 破砕物
B 微粒子群
C 超微粒子群
D インペラ間隔
R インペラ回転
S 吸引

REFERENCE SIGNS LIST 11 air flow crusher 12 hopper 13 motor 14 impeller 20 recovery device 21 cyclone device 22 transfer pipe 23 cyclone site 24 damper 25 final recovery container 41 ultrafine particle recovery device 42 dust collector A crushed material B fine particle group C ultrafine particle group D impeller distance R impeller Rotation S suction

Claims (12)

炭素繊維含有エポキシ樹脂体を粉砕して、炭素繊維の周囲にエポキシ樹脂がコートされた微粒子の集合体である微粒子群を製造するに当たり、該微粒子において、該炭素繊維と該エポキシ樹脂の存在割合を示す下記式(1)で表されるエポキシ樹脂含有率(CER[質量%])が特定の値を有するようにする微粒子群の製造方法であって、
「2個以上のインペラを有し該インペラの回転により発生する旋回気流によって粉砕対象粒子同士を衝突させて粉砕する気流粉砕機」を用いて炭素繊維含有エポキシ樹脂体を粉砕する際に、該インペラの回転速度若しくは周速度を上げる(下げる)ことにより、及び/又は、2個のインペラのインペラ間隔を広げる(狭める)ことにより、該エポキシ樹脂含有率(CER[質量%])を減少させる(上昇させる)ことを特徴とする微粒子群の製造方法。
CER[質量%]
=100×[微粒子群中のエポキシ樹脂の質量(g)/[微粒子群の質量(g)]
・・・・・・・・・・・・(1)
When the carbon fiber-containing epoxy resin body is pulverized to produce a fine particle group that is an aggregate of fine particles coated with an epoxy resin around the carbon fiber, the content ratio of the carbon fiber and the epoxy resin in the fine particles is determined. A method for producing a group of fine particles such that the epoxy resin content (CER [% by mass]) represented by the following formula (1) has a specific value:
When the carbon fiber-containing epoxy resin body is pulverized using a “air current pulverizer having two or more impellers and crushing particles to be pulverized by a swirling air flow generated by rotation of the impeller”, the impeller The epoxy resin content (CER [mass%]) is reduced (increased) by increasing (decreasing) the rotational speed or the peripheral speed of the impeller and / or increasing (narrowing) the impeller interval between the two impellers. A method of producing a group of fine particles.
CER [% by mass]
= 100 x [mass of epoxy resin in particle group (g) / [mass of particle group (g)]
... (1)
製造される微粒子群のエポキシ樹脂含有率(CER[質量%])が、上記炭素繊維含有エポキシ樹脂体に含有されるエポキシ樹脂の該炭素繊維含有エポキシ樹脂体全体に対する含有割合[質量%]よりも小さい請求項1に記載の微粒子群の製造方法。   The epoxy resin content (CER [% by mass]) of the manufactured fine particle group is higher than the content ratio [% by mass] of the epoxy resin contained in the carbon fiber-containing epoxy resin body with respect to the entire carbon fiber-containing epoxy resin body. The method for producing a group of fine particles according to claim 1, which is small. 上記気流粉砕機のインペラの回転速度を、3000rpm以上14000rpm以下の範囲内で調節して粉砕する請求項1又は請求項2に記載の微粒子群の製造方法。   The method for producing fine particles according to claim 1 or 2, wherein the impeller of the air-flow crusher is crushed by adjusting the rotation speed of the impeller within a range of 3000 rpm or more and 14000 rpm or less. 上記気流粉砕機のインペラの周速度を、60m/sec以上300m/sec以下の範囲内で調節して粉砕する請求項1ないし請求項3の何れかの請求項に記載の微粒子群の製造方法。   The method for producing fine particles according to any one of claims 1 to 3, wherein pulverization is performed by adjusting a peripheral speed of an impeller of the airflow pulverizer within a range of 60 m / sec or more and 300 m / sec or less. 上記気流粉砕機のインペラの間隔を、15mm以上60mm以下の範囲内で調節して粉砕する請求項1ないし請求項4の何れかの請求項に記載の微粒子群の製造方法。   The method for producing fine particles according to any one of claims 1 to 4, wherein pulverization is performed by adjusting an interval between impellers of the airflow pulverizer within a range of 15 mm or more and 60 mm or less. 上記炭素繊維含有エポキシ樹脂体を、上記気流粉砕機を用いて粉砕後、サイクロン装置を用いて上記微粒子群を回収する請求項1ないし請求項5の何れかの請求項に記載の微粒子群の製造方法。   The production of the fine particle group according to any one of claims 1 to 5, wherein the carbon fiber-containing epoxy resin body is pulverized using the airflow pulverizer, and then the fine particle group is recovered using a cyclone device. Method. 微粒子群の平均粒径が1μm以上120μm以下となるように製造する請求項1ないし請求項6の何れかの請求項に記載の微粒子群の製造方法。   The method for producing a fine particle group according to any one of claims 1 to 6, wherein the fine particle group is produced so that the average particle diameter is 1 µm or more and 120 µm or less. 集塵機を用いて、上記微粒子群に含有される微粒子よりも平均粒径が小さく、かつ、エポキシ樹脂含有率(CER[質量%])が上記微粒子群のエポキシ樹脂含有率(CER[質量%])以上である超微粒子(群)を集塵する請求項1ないし請求項7の何れかの請求項に記載の微粒子群の製造方法。   Using a dust collector, the average particle diameter is smaller than the fine particles contained in the fine particle group, and the epoxy resin content (CER [% by mass]) is the epoxy resin content of the fine particle group (CER [% by mass]). The method for producing a group of fine particles according to claim 1, wherein the ultrafine particles (group) are collected. 請求項1ないし請求項8の何れかの請求項に記載の微粒子群の製造方法で得られたエポキシ樹脂含有率(CER[質量%])が互いに異なる2種類以上の微粒子群を混合することによってエポキシ樹脂含有率(CER[質量%])を調整することを特徴とする微粒子群の製造方法。   By mixing two or more types of fine particles having different epoxy resin contents (CER [% by mass]) obtained by the method of manufacturing fine particles according to any one of claims 1 to 8, A method for producing a fine particle group, comprising adjusting an epoxy resin content (CER [% by mass]). 請求項1ないし請求項9の何れかの請求項に記載の微粒子群の製造方法を使用して得られる微粒子群であって、上記式(1)で表される「エポキシ樹脂含有率(CER[質量%])」が、0.5質量%以上15質量%以下のものであることを特徴とする微粒子群。   A fine particle group obtained by using the method for producing a fine particle group according to any one of claims 1 to 9, wherein the content of the epoxy resin (CER [CER [ Mass%]) is from 0.5% by mass to 15% by mass. 請求項1ないし請求項9の何れかの請求項に記載の微粒子群の製造方法を使用して製造された微粒子群を、樹脂に充填、積層若しくは成形、又は、分散媒に分散させることを特徴とする、フィルム、シート、不織布、電池負極、塗料、建材、家具、又は、電気製品筐体の製造方法。   A method of manufacturing a fine particle group according to any one of claims 1 to 9, wherein the fine particle group is filled in a resin, laminated or molded, or dispersed in a dispersion medium. A method for producing a film, sheet, nonwoven fabric, battery negative electrode, paint, building material, furniture, or electrical product housing. フィルム若しくはシートに対する充填粒子用、不織布材料用、電池負極材料用、又は、塗料に対する分散粒子用、建材若しくは家具に対する充填粒子用、又は、電気製品の筐体に対する充填粒子用である請求項10に記載の微粒子群。

11. The filler according to claim 10, wherein the filler is for a film or a sheet, for a nonwoven fabric material, for a battery negative electrode material, or for a dispersion particle for a paint, for a filler particle for a building material or furniture, or for a filler particle for a housing of an electric product. The microparticles described.

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