JP3128300B2 - 塗装ポリプロピレン系樹脂製バンパーの再生方法 - Google Patents

塗装ポリプロピレン系樹脂製バンパーの再生方法

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  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は塗装を施されたポリプロ
ピレン系樹脂製のバンパーを再生する方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
各種プラスチック製品等の廃棄物が環境破壊の要因とし
て取り上げられるようになってきており、環境保護の観
点からそれらを再生利用することへの要求が高まってき
ている。
【0003】特に自動車のバンパーは、従来からリサイ
クルされずに廃棄物として処理されているが、1台当り
の重量が大きいので、リサイクルできれば産業廃棄物の
減少に対する寄与が非常に大きい。しかしながら、塗装
したバンパーでは、バンパー材と塗膜との分別が困難で
あり、そのまま再生すると樹脂の表面性状や機械的物性
等が大幅に低下してしまうという問題がある。
【0004】このような状況下において、塗装したポリ
プロピレン系樹脂製バンパーの再生方法として、バンパ
ーを直径数mm程度に粉砕し、不純物の除去、洗浄、乾燥
を行った後、溶融押出しの際に安定剤を添加するととも
に、ろ過することによって塗膜を除去し、押し出された
樹脂をペレット化する方法が提案されている。
【0005】しかしながら、上記方法により得られる再
生品は、塗膜の除去率が低いため、表面性状や機械的物
性に劣り、一般にバージン材に対して約5%以下の割合
でしか混合することができないという問題がある。
【0006】したがって本発明の目的は、塗装を施され
たバンパーを高い塗膜除去率で再生する方法を提供する
ことである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者は、塗装ポリプロピレン系樹脂製バン
パーを粉砕し、前記粉砕物を界面活性剤溶液中で攪はん
した後静置すると、塗膜の付着量の多い粉砕物は沈殿
し、そうでないものは浮遊するので、この浮遊部分を回
収すれば、塗膜の残留率が低いポリプロピレン系樹脂の
再生品が得られることを見出し、本発明に想到した。
【0008】すなわち、本発明の塗装ポリプロピレン系
樹脂製バンパーの再生方法は、塗装ポリプロピレン系樹
脂製バンパーを0.1 〜10mmの大きさに粉砕し、粉砕物を
界面活性剤溶液中で攪はんした後静置し、しかる後浮遊
部分を回収して、乾燥するすることを特徴とする。
【0009】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
方法により再生するバンパーを形成するポリプロピレン
系樹脂は、プロピレンを主体とするポリマーを主成分と
するものであり、通常はプロピレンのホモポリマー又は
コポリマーに、その他のポリオレフィン、熱可塑性エラ
ストマー及び各種充填材等を配合してなる組成物であ
る。
【0010】上記プロピレンを主体とするポリマーとし
ては、プロピレンのホモポリマーに限らず、エチレン等
の他のα−オレフィンとのブロック又はランダム共重合
体を含む。共重合体の場合は、通常プロピレン−エチレ
ンブロック共重合体が用いられている。
【0011】ポリプロピレン系樹脂に配合するその他の
成分としては、ポリエチレン、エチレン−プロピレン共
重合体ゴム(EPR)、エチレン−プロピレン−ジエン共重
合体ゴム(EPDM) 、エチレン−ブテン共重合体ゴム(EB
R)、無機充填材(タルク等)等がある。
【0012】本発明の方法を適用しうるポリプロピレン
系樹脂製バンパーは、上述の樹脂成分からなるブロー成
形品あるいは射出成形品に塗装を施したものである。上
記バンパーの塗装は、プラズマ処理等の表面処理を施し
た後、プライマー層、中塗り層、上塗り層等を通常の方
法により形成し、焼付けを行うことからなる。なお、塗
料としては、特に限定されないが、通常はウレタン系樹
脂等の自動車用塗料が用いられる。
【0013】次に、塗装したポリプロピレン系樹脂製バ
ンパーを再生する方法を説明する。
【0014】まず、塗装ポリプロピレン系樹脂製バンパ
ーを、平均粒径が0.1 〜10mmとなるように粉砕する。粉
砕は、クラッシャー等の機械的粉砕機により行えばよ
い。粉砕物の平均粒径が10mmを超えると塗膜の除去率が
低い。一方0.1 mm未満としても、塗膜の除去率は余り向
上せず、コスト高になるだけである。
【0015】上記粉砕は、室温で行うことができるが、
粉砕による温度上昇を抑制するために冷却するのが好ま
しい。冷却方法としては、通常の水冷法の他に、発熱が
激しい場合には、ドライアイス、液体窒素等を用いても
よい。
【0016】なお、粉砕は1段で行う必要はなく、粉砕
物が最終的に所望の平均粒径となるように2段以上の工
程により行ってもよい。特に小さな平均粒径のものを得
る場合には、複数の粉砕工程により、段階的に粒径を小
さくしていくのが好ましい。
【0017】次に、このようにして得られた粉砕物を界
面活性剤溶液中で攪はんする。
【0018】界面活性剤としては、脂肪酸系、非脂肪酸
系のいずれも使用することができる。脂肪酸系界面活性
剤としては、脂肪酸カリウム塩、脂肪酸ショ糖エステ
ル、脂肪酸ソルビタンエステル、脂肪酸ポリエチレング
リコールエステル等が挙げられる。また非脂肪酸系界面
活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−
オレフィンスルホン酸塩、硫酸アルキル塩、硫酸アルキ
ル (ポリオキシエチレン) 塩、アルキルポリオキシエチ
レンエーテル、アミンオキシド、N,N-ジ (アルカノー
ル) アルカンアミド等が挙げられる。これらの界面活性
剤に加えて、硫酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロ
ース、エチルアルコール、ポリエチレングリコール等の
添加剤を添加してもよい。このような添加剤を含有する
界面活性剤は、通常「洗剤」として市販されているもの
である。
【0019】界面活性剤溶液は、水1リットルに対し
て、界面活性剤を0.01〜100 g、好ましくは0.05〜10g
含有する。界面活性剤の量が0.01g/水1リットル未満
では、十分な粉砕物の分別効果が得られず、また100 g
/水1リットルを超えても、分別効果の一層の向上は認
められない。
【0020】界面活性剤溶液は、バンパー1kgに対して
少なくとも1リットルは必要である。界面活性剤溶液が
バンパー1kgに対して1リットル未満では、後述するよ
うに塗料を多量に含む部分(沈殿部分)とそうでない浮
遊部分との分別効率が低い。
【0021】界面活性剤溶液中での攪はんは、10秒間〜
1時間程度、好ましくは1〜10分間行う。
【0022】攪はん後、界面活性剤溶液を静置すること
により、粉砕物の浮遊分別を行う。静置により、塗膜が
多量に(粉砕物の約10重量%以上)付着したバンパー粉
砕物は、界面活性剤溶液中に沈殿し、そうでない粉砕物
は浮遊する。静置時間は1分以上である。静置時間が1
分未満では分別が十分でない。なお、静置時間の上限
は、粉砕物の平均粒径により異なるが、一般に10分間程
度であり、それを超えても、分別状態は変わらない。
【0023】その後、界面活性剤溶液に浮遊している粉
砕物を回収し、乾燥する。乾燥は、80〜120 ℃程度で行
えばよい。例えば押出機のホッパードライヤー等により
行えば、乾燥と溶融押出しとを連続的に行うことがで
き、効率がよい。
【0024】以上のようにして回収したバンパー粉砕物
は、塗料(塗膜)の除去率が60%以上であり、しかも、
残存塗膜の平均径も3000μm以下と微細なものとなって
いる。
【0025】このようにして再生したポリプロピレン系
樹脂に、必要に応じて酸化防止剤、有機過酸化物、充填
剤、色剤、発泡剤などの添加剤を適宜配合し、溶融押出
しすることにより、再びバンパーとすることができる。
このようにして再生したバンパーは、塗膜がバンパー表
面に浮き出したりすることによる表面性状の低下が極め
て少なく、また耐衝撃性及び機械的強度等の機械的物性
の低下も少ない。
【0026】なお、本発明の方法による再生樹脂は、単
独でバンパーとすることができるが、未使用のポリプロ
ピレン系樹脂(ゴム成分、タルク等との組成物)にブレ
ンドしてもよい。
【0027】
【作用】本発明においては、塗装ポリプロピレン系樹脂
製バンパーを粉砕し、粉砕物を界面活性剤溶液中で攪は
んした後静置し、しかる後浮遊部分を回収し、乾燥する
ことにより再生しているので、塗膜成分が60%以上除去
されている。従って、それを用いてバンパーを製造した
場合、外観や機械的物性等の低下が極めて少ない。
【0028】このような効果が得られる理由については
必ずしも明らかではないが、界面活性剤溶液により粉砕
物の分別を行うので、分別効率が向上しているためであ
ると考えられる。
【0029】
【実施例】本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説
明する。
【0030】実施例1〜6、比較例1,2、及び参考例
プロピレン−エチレンブロック共重合体、エチレン−プ
ロピレン共重合体ゴム及びタルクからなる組成物から製
造したバンパーの表面に、TiO2 系白色塗料を塗布し、
焼付けを行った塗装バンパーを粉砕機 (崩来(株)製)
を用いて、室温にて約5mmの平均径に粉砕し、続いて冷
凍粉砕機(アルフレッドフリッチュ社製)により、ドラ
イアイスとともに第1表に示す平均径となるように粉砕
した。
【0031】得られた粉砕物2kgを、第1表に示す濃度
の界面活性剤 (アルキルエーテル硫酸ナトリウム) を含
有する水10リットルに投入し、18℃で10分間攪はんし
た。
【0032】攪はん後、10分間静置し、水に浮遊してい
る部分を回収して、80℃で2時間乾燥した。次にこれを
押出機による溶融混練して、ポリプロピレン系樹脂の再
生物を得た。
【0033】得られたポリプロピレン系樹脂の再生物の
メルトフローレート、曲げ弾性率、引張降伏強度、引張
破断伸度、アイゾット衝撃強度、塗膜の除去率及び塗膜
の平均径の測定を行った。また、外観及び塗装性の評価
を行った。結果を第1表に示す。
【0034】また、参考のためにバージン材(参考例
1)ついても、同様の物性の測定及び評価を行った。結
果を第1表に示す。
【0035】 第 1 表 再 生 条 件 実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5 粉砕物の平均径(mm) 3 3 3 0.1 0.5 界面活性剤濃度(重量%) 0.05 0.1 10 0.05 0.05 再生物中の残留塗膜 塗膜除去率 (%) (1) 63 65 60 87 70 塗膜の平均径 (μm) (2) 2000 2000 2000 60 300 再生物の物性 M F R (g/10 分) (3) 9.8 9.2 9.5 10.1 10.2 曲げ弾性率 (kgf/cm2 ) (4) 9400 9200 9300 10000 9900 引張降伏強度 (kgf/cm2 ) (5) 170 170 160 170 170 引張破断伸度 (%)(6) 143 190 162 371 333 アイゾット衝撃強度 (kgfcm/cm2 ) (7) 25℃ 41.1 42.8 40.9 56.4 56.1 −30℃ 7.6 7.7 7.5 7.6 7.2 外 観 (8) △ △ △ ○ ○ 塗装性 (9) 100 100 100 100 100
【0036】 第 1 表 ( 続 き ) 再 生 条 件 実施例6 比較例1 * 比較例2 ** 参考例1 粉砕物の平均径(mm) 5 5 5 − 界面活性剤濃度(重量%) 0.05 − 0 − 再生物中の残留塗膜 塗膜除去率 (%) (1) 71 0 2 − 塗膜の平均径 (μm) (2) 3000 5000 5000 − 再生物の物性 M F R (g/10 分) (3) 9.7 9.0 9.2 10.3 曲げ弾性率 (kgf/cm2 ) (4) 9400 9400 9400 10000 引張降伏強度 (kgf/cm2 ) (5) 160 160 170 210 引張破断伸度 (%)(6) 143 65 70 410 アイゾット衝撃強度 (kgfcm/cm2 ) (7) 25℃ 42.0 40.0 41.0 62.0 −30℃ 6.9 5.5 6.0 9.0 外 観 (8) △ × × ○ 塗装性 (9) 100 100 100 100 注) *:未処理のまま再生した。 **:水だけで分別を行った。
【0037】(1) 塗膜除去率:試料を蛍光X線分析し、
白色塗料に含まれるTiの残存量を測定し、比較例1に
おける塗膜を基準(0%)として算出。 (2) 塗膜の平均径:再生したポリプロピレン系樹脂を熱
プレスにより100 μmの厚さに成形し、その光学顕微鏡
写真(100 倍)を画像解析することにより、樹脂中に分
散した塗膜の平均径を測定。 (3) メルトフローレート:JIS K7210 により250 ℃、2.
16kg荷重にて測定。 (4) 曲げ弾性率:ASTM D790 により測定。 (5) 引張降伏強度:ASTM D638 により測定。 (6) 引張破断伸度:ASTM D638 により測定。 (7) アイゾット衝撃強度:ASTM D256 により25℃及び−
30℃にて測定。 (8) 外観:以下の基準により評価。 ○:表面が滑らかである。 △:わずかに粗い。 ×:粗い。 (9) 塗装性の評価 (碁盤目試験) :試験片の表面にプラ
ズマ照射をした後、白色のウレタン塗料を塗装・焼付け
し、塗装面に剃刀で10×10=100 の碁盤目を作成し、セ
ロテープ (ニチバン(株)製) を密着させた後剥離し、
残存したます目の数をカウントした(表中の数値は残存
したます目の数を表す)。
【0038】第1表から明らかなように、本発明の方法
によるポリプロピレン系樹脂製バンパーの再生物は、塗
膜の除去率が高く、成形品の外観が良好なものであり、
しかもバージン品と比較した時の物性の低下も少なかっ
た。
【0039】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の再生方法に
おいては、ポリプロピレン系樹脂製バンパーを粉砕後、
界面活性剤溶液を用いて分別しているので、分別効率が
高く、それに応じて塗料除去率が高い。このようにして
得られた再生品を用いてバンパーを製造した場合、外観
や物性等の低下が極めて少ない。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 塗装ポリプロピレン系樹脂製バンパーを
    0.1 〜10mmの大きさに粉砕し、粉砕物を界面活性剤溶液
    中で攪はんした後静置し、しかる後浮遊部分を回収し
    て、乾燥することを特徴とする塗装ポリプロピレン系樹
    脂製バンパーの再生方法。
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CN109535556B (zh) * 2018-11-26 2022-10-18 北京航天凯恩化工科技有限公司 一种废弃喷漆聚丙烯材料低温磨粉回收再利用方法

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