JP3156935B2

JP3156935B2 - 塗装ポリプロピレン系樹脂製バンパーの再生方法

Info

Publication number: JP3156935B2
Application number: JP31182191A
Authority: JP
Inventors: 勝行横溝; 祐二藤田
Original assignee: 東燃化学株式会社
Priority date: 1991-10-30
Filing date: 1991-10-30
Publication date: 2001-04-16
Anticipated expiration: 2016-04-16
Also published as: JPH05115811A

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、この浮遊成分を回
収し、これを乾燥した後、先端部に所定のメッシュ数の
スクリーンメッシュを設置した溶融押出機から押出せ
ば、得られる樹脂において、塗膜の含有率が極めて低い
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、乾燥し、続いてブレーカープレート部
分に40〜800メッシュのスクリーンメッシュを設置した
溶融押出機から押出すことを特徴とする。

【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
等の通常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。例えば溶融押出機のホッパードライヤー等に
より行えば、乾燥と後述する溶融押出しとを連続的に行
うことができ、効率よく再生利用することができ好まし
い。

【００２４】続いて、このようにして乾燥した粉砕物
を、シリンダーの先端部のブレーカープレート部分に40
〜800メッシュのスクリーンメッシュを設置した溶融押
出機に投入し、溶融押出しする。メッシュ数が40未満で
は樹脂中に混在する塗膜、特に大粒径の塗膜を除去する
効果が十分でなく、また800を超えてもそれ以上の塗膜
の除去効果の向上が得られないばかりか、樹脂の流動抵
抗が大きくなる。またスクリーンメッシュの設置枚数は
1〜10枚である。スクリーンメッシュの設置枚数の上限
については、10枚を超えてもそれ以上の塗膜の除去効果
の向上が得られないばかりか、樹脂の流動抵抗が大きく
なる。なお、溶融押出機はシリンダーの先端部のブレー
カープレート部分にスクリーンメッシュが設置してあれ
ぱ、特に制限はなく、一軸押出機、二軸押出機等通常の
熱可塑性樹脂の押出し成形に使用可能なものを用いるこ
とができる。

【００２５】上述したような溶融押出しは、180 〜270
℃、好ましくは200 〜250 ℃で行えばよい。

【００２６】なお、上記押出しに際し、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
添加剤を適宜配合することができる。

【００２７】以上のようにして再生したバンパー粉砕物
は、塗料（塗膜）の除去率が70％以上であり、しかも、
残存塗膜の平均径も1000μm以下と微細なものとなって
いる。このような再生物は、上述したような溶融押出し
後、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。

【００２８】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。

【００２９】

【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、乾燥後、
先端部に所定のメッシュ数のスクリーンメッシュを設置
した溶融押出機から押出すことにより再生しているの
で、塗膜成分が70％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。

【００３０】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
物の分別を行うとともに、溶融押出機にメッシュを設置
して溶融状態で押出すことにより、所定の大きさ以上の
残存塗膜を除去しているので、分別効率が向上している
ためであると考えられる。

【００３１】

【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。

【００３２】実施例１〜９、比較例１〜４、及び参考例
１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。

【００３３】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。

【００３４】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
ブレーカープレート部分に第１表に示すメッシュ数及び
枚数のスクリーンメッシュを設置した一軸押出機（30mm
φ）に投入し、230 ℃、60rpm 、にて溶融押出して、ポ
リプロピレン系樹脂の再生物を得た。

【００３５】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
の分散径の測定を行った。また、外観、塗装性の評価を
行った。結果を第１表に示す。

【００３６】なお、参考のためにバージン材（参考例
１）に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。

【００３７】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）３３３３３界面活性剤濃度（重量％） 0.05 0.1 10 0.05 0.05 ブレーカープレートメッシュ数（個／inch) 200 200 200 40 200 メッシュの枚数 (枚) １１１１６再生物中の塗膜塗膜除去率 (％) ⁽¹⁾ 76 77 74 70 78 塗膜の平均径 (μｍ) ⁽²⁾ 900 900 900 900 44 再生物の物性ＭＦＲ (ｇ/10 分) ⁽³⁾ 9.8 9.2 9.5 9.6 10.4 曲げ弾性率 (kgf/cm²) ⁽⁴⁾ 9400 9200 9300 9300 9300 引張降伏強度 (kgf/cm²) ⁽⁵⁾ 170 180 170 170 180 引張破断伸度 (％）⁽⁶⁾ 150 200 170 150 301 アイゾット衝撃強度 (kgfcm/cm²) ⁽⁷⁾ 25℃ 43.3 45.0 43.0 41.0 41.4 −30℃ 8.0 8.1 7.9 7.5 6.1 外観⁽⁸⁾ △ △ △ △ ○ 塗装性⁽⁹⁾ 100 100 100 100 100

【００３８】第１表 ( 続き ) 再生条件実施例６実施例７実施例８実施例９粉砕物の平均径（mm）３ 0.1 0.5 ５界面活性剤濃度（重量％） 0.05 0.05 0.05 0.05 ブレーカープレートメッシュ数（個／inch) 200 200 200 200 メッシュの枚数 (枚) 10 １１１再生物中の塗膜塗膜除去率 (％) ⁽¹⁾ 78 91 81 81 塗膜の平均径 (μｍ) ⁽²⁾ 40 30 200 930 再生物の物性ＭＦＲ (ｇ/10 分) ⁽³⁾ 10.1 10.1 10.2 9.7 曲げ弾性率 (kgf/cm²) ⁽⁴⁾ 9200 10000 9900 9400 引張降伏強度 (kgf/cm²) ⁽⁵⁾ 180 180 180 170 引張破断伸度 (％）⁽⁶⁾ 210 390 350 150 アイゾット衝撃強度 (kgfcm/cm²) ⁽⁷⁾ 25℃ 43.7 59.4 59.0 42.0 −30℃ 5.8 8.0 7.6 7.3 外観⁽⁸⁾ ○ ○ ○ △ 塗装性⁽⁹⁾ 100 100 100 100

【００３９】第 1 表（続き）再生条件比較例１ ^*1 比較例２ ^*2 比較例３ ^*3 比較例４ ^*4 参考例１粉砕物の平均径（mm） 5 5 5 5 − 界面活性剤濃度（重量％） − − 0 0 −ブレーカープレートメッシュ数（個／inch） − 0 − 0 − メッシュの枚数（枚） − 0 − 0 −再生物中の塗膜塗膜除去率（％）⁽¹⁾ 0 0 2 2 − 塗膜の平均径（μm）⁽²⁾ 5000 1500 5000 1500 − 再生物の物性 M F R （g／10分）⁽³⁾ 9.0 9.2 9.0 9.2 10.3 曲げ弾性率（kgf/cm²）⁽⁴⁾ 9400 9400 9400 9400 10000 引張降伏強度（kgf/cm²）⁽⁵⁾ 160 170 170 170 210 引張破断伸度（％）⁽⁶⁾ 65 80 70 80 410 アイゾット衝撃強度（kgfcm/cm²）⁽⁷⁾ 25℃ 40.0 42.0 41.0 42.0 62.0 −30℃ 5.5 6.0 6.0 6.0 9.0 外観⁽⁸⁾ × × × × ○ 塗装性⁽⁹⁾ 100 100 100 100 100 注）＊1：未処理のまま再生した。＊2：未処理のものを通常の溶融押出機から押出して再生した。＊3：水だけで分別を行った。＊4：水だけで分別を行った後、通常の溶融押出機から押出して再生した。

【００４０】(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）。

【００４１】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。

【００４２】

【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するとともに、先端部に所
定のメッシュ数のスクリーンメッシュを設置した溶融押
出機から押出しているので、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

(57)【特許請求の範囲】

【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、乾燥し、続いてブレーカープレート部分に40〜800
メッシュのスクリーンメッシュを設置した溶融押出機か
ら押出す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。