JP4391095B2

JP4391095B2 - Method for producing molded body and molded body thereof

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Publication number: JP4391095B2
Application number: JP2003022187A
Authority: JP
Inventors: 英之大成; 博明町元; 浩司越山; 芳彦橋本
Original assignee: Kaneka Corp
Current assignee: Kaneka Corp
Priority date: 2003-01-30
Filing date: 2003-01-30
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2023-01-30
Also published as: JP2004232139A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カーペット類のリサイクルに関するものである。より詳しくは、タイルカーペットの粉砕物、及び／又は、ポリアミド系樹脂又はポリアミド共重合体樹脂を樹脂裏打ち層又は表面パイル層に含むカーペットの粉砕物と、特定の合成繊維との混合物を高周波誘電加熱又はマイクロ波加熱により加熱し、加圧成形した成形体の製造方法及びその成形体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりカーペット製造時には裁断端材が発生し、また、使用済みカーペット類、特にタイルカーペットは殆ど建築廃材としてリサイクルされることなく廃棄処分されていた。ところが、近年、地球環境の保護と資源の有効活用の観点から、廃タイルカーペットの残材及び端材、リニューアルに伴う廃材の処理が課題となっている。現在、タイルカ−ペットの樹脂裏打ち層の９割以上が塩化ビニール系樹脂に依存しており、適正処理及びリサイクル方法の開発が望まれている。
【０００３】
カーペットの端材又は廃材を粉砕後、成形体としてリサイクルする方法としては、各種方法が提案されている。例えば、特許文献１は、カーペットの端材又は廃材を粉砕して粉砕物とし、その後に、容器のキャビティに粉砕物をセットし、加熱加圧成形して成形品とするカーペット廃材熱プレス成形品及びその製造方法、また、特許文献２は、カーペット廃材の粉砕物の集合体をシートで包囲した状態で加熱加圧成形する熱プレス成形品の提案である。特許文献３は、熱溶融性低融点樹脂にその融点では溶融しない高融点繊維で構成される繊維樹脂混合物に、更に、カーペット裁断屑を含む繊維樹脂混合物を熱溶融性低融点樹脂の溶融温度以上、高融点繊維の熱分解温度以下の温度で加熱したプラスチック成形品である。また、特許文献４では、使用済みカーペットにバインダー樹脂を混合して成形する防音材の製造方法が公知である。
【０００４】
このタイルカーペットの端材又は廃材を粉砕して成形体としてリサイクルするについては、特許文献２に示されるごとく、加熱板に挟んで加熱、加圧成形（以下、プレス成形と称することがある）するためプレス成形装置を使用することが一般的であるが、成形に要する時間を短くして効率よく成形することが望まれていた。実際に、加熱板に挟んで加熱、加圧するプレス成形装置でプレス成形した場合、成形体表面に存在する樹脂成分の溶融が進み、成形体内部は、成形体表面からの伝熱により加熱溶融することとなるため、成形体内部に対して表面の溶融が進み易く、均一になり難い、また、成形体内部まで溶融するためには成形時間がかかり、効率が上がらないという問題が有った。
【０００５】
更に、加熱板に挟んでプレス成形する成形方法では、厚みの厚い成形品の成形が困難であった。そこで、厚みの厚い物を成形する場合は、一端、プレス成形品を成形した後に、成形品を複数枚積層し、再度、加熱加圧プレスする方法を取らざるを得なかった。又、比重の軽いふかふかした繊維複合物や繊維含有量の多い配合物のプレス成形を行う場合においては、伝熱効率が低く、プレス成形が困難であるという問題があった。
【０００６】
すなわち、加熱板に挟んでプレス成形する方法によるプレス成形方法では、厚みが１ｃｍ程度に制限され、それ以上の厚みの物は前述のごとく何枚かの成形板を積層してプレス成形する方法を取らざるを得ないが、この方法では手間がかかると共に、積層した成形板の境界面の接着が不十分であるという問題があった。
【０００７】
そのため、成形体表面から内部まで均一に溶融した成形体を効率良く製造するためには、伝熱効率を高めるためにプレス成形装置の熱容量を大きくする、或いは、被処理物を直接加熱する方法等の改善が必要であった。
【０００８】
ところで、特許文献１には、加熱加圧容器に熱風を吹き込んで被処理物を直接加熱する方法が開示されているが、熱風吹き込み装置を設置した箇所は、他の部位より加熱されて樹脂成分が溶融しやすいことは、前述の加熱板に挟んでプレス成形する方法と同様であり、例えば、面積の大きいボードを成形する場合、それに伴う加熱加圧装置がより大型化する、或いは、加熱、加圧装置である容器中への粉砕物の充填及び容器からの成形品を取り出しに、手間がかかって効率が劣るという問題があった。
【０００９】
一方、特許文献３は、高融点繊維と、低融点樹脂又は低融点繊維からなる混合物を押出し成形する、或いは、カーペット裁断屑を反毛機又は粉砕機で処理した物を含む高融点繊維と、低融点樹脂又は低融点繊維からなる混合物を加圧することなく加熱成形して該混合物中の低融点樹脂を融着し、成形品としてリサイクルする方法である。
【００１０】
また、特許文献４は、使用済みカーペットの破砕物にポリウレタン樹脂、ＥＶＡ樹脂等合成樹脂エマルジョン、ＳＢＲ等合成ゴムエマルジョン、あるいは、フェノール樹脂等熱硬化性樹脂等のバインダー樹脂を混合し、バインダー樹脂によりカーペット破砕物を融着して成形品とし、防音材を製造するものである。
【００１１】
タイルカーペット及び／又はポリアミド系カーペットの端材等の廃材を主成分としたプレス成形体の用途としては、例えば、建材、土木用の基材、吸音材、断熱材等が考えられるが、施工時の取扱上から強度のある成形体とすることが必要であった。また、その中でも吸音材用途については、吸音性能を発現するためには、成形体の表面は、カーペットの樹脂裏打ち層及び低融点繊維を含む繊維成分の溶融樹脂で覆われない状態、いわゆる、成形体表面に表面スキン層が形成されず、音の反射が少ない構造とするためである。そのためには、カーペットの樹脂裏打ち層成分及び表面パイル層成分と低融点繊維からなる繊維成分を、成形体表面と成形体内部でほぼ均一に溶融した成形体とする必要があった。
【００１２】
【特許文献１】
特開平９−１０９１６４号公報
【００１３】
【特許文献２】
特開平８‐１４２０７３号公報
【００１４】
【特許文献３】
特開平１０−２８６８８６号公報
【００１５】
【特許文献４】
特開平０７−１２４９７１号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、市場経年したカーペット廃材、特に、タイルカーペット及びポリアミド系カーペット類の廃材、又は製造工程で発生する端材などの廃材等を、埋立て処理することなくマテリアルリサイクルするための効率的な成形体の製造方法及び該製造方法によって得られる曲げ強度を有する吸音材、建設、土木用基材、断熱材等として有効なリサイクル成形体を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、次の項を内容とする。
（１）ポリアミド系樹脂又はポリアミド共重合体樹脂を含むカーペットの粉砕物６０重量％以上９５重量％以下と、鞘部が２００℃以下の融点を持つ芯鞘構造を有する合成繊維（イ）、及び／又は、２００℃以下で溶融する合成繊維（ロ）５重量％以上４０重量％以下とを混合した配合物１００重量部に対して、０．５重量部以上３０重量部以下の水を添加してなる配合物を、誘電加熱により加熱し、加圧成形することを特徴とする成形体の製造方法。
（２）前記誘電加熱が、高周波誘電加熱又はマイクロ波加熱である（１）記載の成形体の製造方法。
（３）前記誘電加熱が高周波誘電加熱であり、高周波を照射するための電極板を加熱できる構造とし、該配合物を加熱した電極板で挟んで加熱、加圧プレスする（２）記載の成形体の製造方法。
（４）前記芯鞘構造を有する合成繊維（イ）の鞘部が、２００℃以下の融点を持つポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂又はポリエチレン系樹脂で構成された（１）〜（３）の何れか１記載の成形体の製造方法。
【００１８】
（５）前記芯鞘構造を有する合成繊維（イ）が、芯部と鞘部の融点差が２０℃以上であり、芯部がポリエステル系樹脂又はポリプロピレン系樹脂で構成された繊維である（１）〜（４）の何れか１記載の成形体の製造方法。
（６）前記２００℃以下で溶融する合成繊維（ロ）が低融点ポリエステル系共重合体繊維、低融点ポリアミド共重合体繊維、ポリエチレン系繊維から選択される１種以上の合成繊維である（１）〜（５）の何れか１記載の成形体の製造方法。
【００１９】
（７）前記ポリアミド系樹脂又はポリアミド共重合体樹脂を含むカーペットの樹脂裏打ち層が塩化ビニル系樹脂である（１）〜（６）の何れか１記載の成形体の製造方法。
【００２０】
（８）前記ポリアミド系樹脂又はポリアミド共重合体樹脂を含むカーペットの粉砕物の粒径が、３ｍｍ以上３０ｍｍ以下である（１）〜（７）の何れか１記載の成形体の製造方法。
（９）前記ポリアミド系樹脂又はポリアミド共重合体樹脂を含むカーペットの粉砕物６０重量％以上９５重量％以下と、鞘部が２００℃以下の融点を持つ芯鞘構造を有する合成繊維（イ）、及び／又は、２００℃以下で溶融する合成繊維（ロ）を５重量％以上４０重量％以下とを混合した配合物１００重量部に対して、０．５重量部以上３０重量部以下の水を添加してなる配合物を、高周波誘電加熱又はマイクロ波加熱により、加熱し、加圧成形する（１）〜（８）の何れか１記載の製造方法によって得られた成形体。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明で使用するタイルカーペットは、図１に示すように表面パイル層１と樹脂裏打ち層２とから構成されており、ＪＩＳＬ４４０６で規定されるものである。
【００２２】
この表面パイル層１を構成する繊維素材としては、ナイロンフィラメント、ポリプロピレンフィラメント、ウール、アクリル、ポリエステルフィラメントが使用されているが、その内、ナイロンフィラメント及びポリプロピレンフィラメントが大半を占めている。
【００２３】
本発明では、表面パイル層１を構成する繊維素材としては、上記した繊維素材の中でもナイロンフィラメント、ポリプロピレンフィラメント、ポリエステルフィラメントで構成された物が好ましい。表面パイル層１の割合は、例えば、該繊維成分がナイロンフィラメントの場合、タイルカーペット全体の５〜３０重量％の範囲で、通常、約１５重量％を占める物が多い。
【００２４】
樹脂裏打ち層２を構成する素材としては、塩化ビニール系樹脂、ビチューメン、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン系樹脂等が挙げられるが、日本で製造されるタイルカーペットの樹脂裏打ち層２は、塩化ビニール系樹脂を用いたものが９割以上を占めるが、本発明においても、この塩化ビニル系樹脂等の熱可塑性樹脂にて裏打ちされたタイルカーペットが良好に使用できる。
【００２５】
タイルカーペットの製品形状は、例えば、５０ｃｍ×５０ｃｍ、厚み約６ｍｍで、表面パイル層１と樹脂裏打ち層２の厚みがほぼ同じ程度のものが通常用いられている。
【００２６】
更に、本発明のもう１つの被処理対象物であるカーペットとして、ポリアミド系樹脂又はポリアミド共重合体を含むカーペット（ポリアミド系カーペットと呼ぶことがある。）を用いる。これは、表面パイル層１又は樹脂裏打ち層２に、ポリアミド系樹脂又はポリアミド共重合体を含むカーペットをいう。これは、家庭、自動車、オフィス等の床材として使用されるものである。
【００２７】
表面パイル層１がポリアミド系樹脂又はポリアミド共重合体の繊維で構成される場合は、樹脂裏打ち層２を構成する素材として、塩化ビニル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、熱可塑性エラストマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体等が使用されている。また、カーペットの樹脂裏打ち層２に、ポリアミド系樹脂又はポリアミド共重合体を含むものであっても良い。
【００２８】
尚、本発明ではタイルカーペットと、ポリアミド系樹脂又はポリアミド共重合体樹脂を含むカーペット（ポリアミド系カーペット）とを合わせて単にカーペットと称することがある。また、それらカーペットの製造時に生じる裁断端材屑やリニューアル時に廃棄される使用済み回収品である廃材等を粉砕したものを単にカーペットの粉砕物と称することがある。
【００２９】
タイルカーペット及びポリアミド系カーペットの廃材又は端材を粉砕物とした後に、後で詳しく述べる鞘部が２００℃以下の融点を持ち後述する合成繊維等からなる芯とで形成される芯鞘構造を有し、鞘部が２００℃以下の融点を持つ芯鞘構造を有する合成繊維（この合成繊維を単に合成繊維（イ）と称すことがある。）、及び／又は、２００℃以下で溶融する合成繊維（この合成繊維を単に合成繊維（ロ）と称すことがある。）を混合した後に、高周波誘電加熱又はマイクロ波加熱により加熱し、加圧成形（プレス成形）して成形体とするものである。
【００３０】
高周波誘電加熱又はマイクロ波加熱による誘電加熱で、タイルカーペットの粉砕物と前記合成繊維（イ）、及び／又は合成繊維（ロ）の混合物を加熱する場合、タイルカーペットの表面パイル層１がナイロンフィラメントで構成されている物は、誘電加熱による内部発熱効果が高いため好ましい。また、前記ポリアミド系カーペットの粉砕物についても、ポリアミド系樹脂又はポリアミド共重合体樹脂を含むので、高周波誘電加熱又はマイクロ波加熱により、タイルカーペットの場合と同様に内部加熱が生じやすいため、該粉砕物を鞘部５が２００℃以下の融点を持つ芯鞘構造を有する合成繊維（イ）、及び／又は合成繊維（ロ）と混合して高周波誘電加熱又はマイクロ波加熱による誘電加熱で加熱し、加圧成形して成形体とすると速やかに成形できるため好ましい。その際、タイルカーペット又はポリアミド系カーペットの表面パイル層を形成する繊維成分は、分離除去することなく使用することが好ましい。
【００３１】
本発明では、高周波誘電加熱又はマイクロ波加熱による誘電加熱を行なうと共にプレス成形を行う。高周波誘電加熱により加熱を行なう場合には、加熱工程と加圧するプレス成形工程を同時に行うか、または、２段階に分けて加熱工程の後に加圧工程を設けて行うこともできる。マイクロ波加熱を行う場合は、通常、金属オーブンが加熱部となるため、加熱工程の後に加圧工程を設けて行う成形方法が取られることとなる。更に、カーペット粉砕物と合成繊維（イ）及び／又は合成繊維（ロ）と混合した配合物に高周波を照射して加熱すると同時に、高周波を照射するための電極板を加熱できる構造とし、該配合物を加熱した電極板で挟んで加熱、加圧プレスする成形方法も成形効率を向上できるため好ましい。加熱、加圧プレスした成形板は、次いで、冷却プレス又は冷却板に接触させる等の冷却装置により冷却後、製品として回収される。
【００３２】
本発明で用いる鞘部５が２００℃以下の融点を持つ芯鞘構造を有する合成繊維（イ）は、図２に示すように、繊維本体となる芯部４の周囲に被覆材が被覆され、鞘部５を形成する２層構造の繊維である。芯部４の素材としては、有機繊維や無機繊維で形成することも可能であるが、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂（ナイロン系樹脂）、アクリロニトリル系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等の合成繊維により形成されるものが好ましい。芯部４がポリプロピレン繊維で鞘部５が低融点ポリエチレンである複合繊維（ＥＳ繊維）及び芯部４がポリエステル繊維で鞘部５が共重合ポリエステル樹脂で構成されたものは、繊度、繊維長、融点が異なる幾種もの物が市販されている。このため、タイルカーペットの粉砕物、及び／又は前記ポリアミド系カーペットの粉砕物と、合成繊維（イ）を混合して成形体を製造する際に、該合成繊維（イ）の繊度、繊維長、融点の選択幅が広いため、後述するように、成形体の外観性、均一性が良好な成形体を容易に得ることができるため好ましい。更に、より低融点で鞘部５が溶融する合成繊維（イ）、及び／又は合成繊維（ロ）を使用することによって、より温和な成形加工条件を選択しても成形体の表面から内部をほぼ均一に溶融することができ、成形体の強度を向上することができるのでより好ましい。
【００３３】
例えば、鞘部５を形成する被覆材として、芯部４の素材より２０℃以上低い融点、好ましくは３０℃以上１５０℃以下低い融点を持ち、かつ、２００℃以下の融点、好ましくは７０℃以上１７０℃以下の融点を持つ材料で形成されるもの、例えば、ポリエステル系共重合体、ポリアミド共重合体、ポリエチレン系樹脂により構成されるものが挙げられる。これら合成繊維（イ）の芯部４と鞘部５の重量比率が、３０：７０〜６０：４０のものは接着性が高いので好ましい。
【００３４】
また、２００℃以下で溶融する合成繊維（ロ）としては、低融点ポリエステル系共重合体繊維、低融点ポリアミド共重合体繊維、ポリエチレン系繊維が汎用的に用いることでき、成形性が良好となるため好ましい。タイルカーペットの粉砕物及び／又は前記ポリアミド系カーペットの粉砕物に対し、合成繊維（イ）、及び／又は合成繊維（ロ）の配合量は、５重量％以上４０重量％以下の範囲であると、タイルカーペットの粉砕物及び／又はポリアミド系カーペットの粉砕物との混合状態が良くなり、成形体の均一性が向上するため好ましい。
【００３５】
この範囲の配合量であれば、合成繊維（イ）、及び／又は合成繊維（ロ）同士の過剰な融着が抑制され、コスト的にも有利な成形体を得ることができる。更に、表面パイル層１と合成繊維（イ）、及び／又は合成繊維（ロ）、樹脂裏打ち層２と合成繊維（イ）、及び／又は合成繊維（ロ）の融着性を向上する点から、５〜３０重量％を配合することが好ましい。
【００３６】
更に、成形体内部において、繊維成分が空隙を形成し易くなるように、５〜２５重量％を配合することがより好ましい。前記合成繊維（イ）、及び／又は合成繊維（ロ）のタイルカーペットの粉砕物及び／又はポリアミド系カーペットの粉砕物への配合量が４０重量％を超えると、タイルカーペットの粉砕物及び／又はポリアミド系カーペットの粉砕物と前記合成繊維（イ）及び／又は合成繊維（ロ）の混合物全体に占める繊維成分の含有量が５０重量％以上と成るため、成形体の強度の低下をもたらすことになる。５重量％未満では、前記合成繊維（イ）及び／又は合成繊維（ロ）を配合しても、成形体内部でのタイルカーペットの樹脂成分の融着が進み易く、空隙が形成され難くなるため、成形体の吸音特性が低下してしまう。
【００３７】
本発明で使用するポリエステル系樹脂としてはテレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレン−２、６−ジカルボン酸、フタル酸、α，β−（４−カルボキシフェノキシ）エタン、４，４’−ジカルボキシジフェニル、５−ナトリウムスルホイソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸；アゼライン酸、アジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸とエチレングリコール、ジエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサン−１，４−ジメタノール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のジオールからなる繊維形成性のポリエステルを挙げることができ、構成単位の８０モル％以上がエチレンテレフタレート単位であることが好ましい。
【００３８】
また、ポリアミド系樹脂としてはナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２を主成分とする脂肪族ポリアミド、半芳香族ポリアミドを挙げることができ、ポリアミド共重合体樹脂とは、該ポリアミド系樹脂に少量の第３成分を含有するものである。
【００３９】
次に、成形体の表面構造及び空隙の形成状態について説明する。タイルカーペットの粉砕物及びポリアミド系カーペットの粉砕物は、それぞれ、カーペットの表面パイル層を形成する繊維成分がカーペットの樹脂裏打ち層２に植設された状態のものを多く含んでいる。
【００４０】
そこで、粉砕物に、前記合成繊維（イ）及び／又は合成繊維（ロ）を配合し、該混合物を加熱すると、カーペット粉砕物の樹脂裏打ち層２同士が融着する部分とカーペット粉砕物の樹脂裏打ち層２と、合成繊維（イ）及び／又は合成繊維（ロ）が融着する部分と、合成繊維（イ）及び／又は合成繊維（ロ）自体が融着する部分に加え、合成繊維（イ）及び／又は合成繊維（ロ）が樹脂裏打ち層２に植設された繊維成分と絡まり合い、空気を巻き込んだ状態で熱溶融し、繊維成分と融着する部分が形成される。この内、合成繊維（イ）及び／又は合成繊維（ロ）と樹脂裏打ち層２に植設された表面パイル層１が絡まり合い空気を巻き込んで融着する部分と、合成繊維（イ）及び／又は合成繊維（ロ）自体が空気を巻き込んで熱溶融する部分が、空隙と呼ぶ部分を形成することになる。
【００４１】
一方、合成繊維（イ）及び／又は合成繊維（ロ）の代わりに粉体やペレットから成るバインダー樹脂を使用した場合には、前記合成繊維（イ）及び／又は合成繊維（ロ）と表面パイル層１とが絡まりあって熱融着する部分が無くなり、空隙を形成する部分に粉体やペレットから成るバインダー樹脂が充填され、堅固な構造となってしまう。そのため、粉体やペレットから成るバインダー樹脂を使用するよりも合成繊維（イ）及び／又は合成繊維（ロ）からなる繊維状の低融点繊維を配合することが好ましい。
【００４２】
すなわち、カーペットの表面パイル層１を形成する繊維成分と合成繊維（イ）及び／又は合成繊維（ロ）が空気を抱き込んで融着した部分がカーペットの樹脂裏打ち層２同士の融着層の間に点在する成形体とすることで、成形体表面及び内部に空隙を設けることとなるため、吸音性能が良好となり好ましい。また、成形体表面に、カーペットの樹脂裏打ち層を点在させ、その間を繊維成分が空隙を形成して充填される構造と成る成形体とすることで、成形体表面での音の反射を低減することができる。更に、合成繊維（イ）及び／又は合成繊維（ロ）として、より低融点の繊維を使用した場合、より低温で該混合物の融着が生じるため、密度の軽い成形体も容易に作ることが可能と成り、成形時間を大幅に短縮することができる。
【００４３】
ところで、高周波又はマイクロ波を該混合物に照射して加熱した場合、樹脂裏打ち層に可塑剤を含むものや構成繊維がナイロン繊維等のポリアミド系樹脂である場合は、混合物内部においても加熱が速やかに行われるため、例えば、厚み３ｃｍ程度の厚みの厚い成形体もより均一な状態で成形できる。その点で、タイルカーペットは、表面パイル層１がナイロン繊維等のポリアミド系樹脂で構成され、更に、樹脂裏打ち層２が可塑剤を含む塩化ビニル系樹脂で構成されるものが多いため、高周波又はマイクロ波を該混合物に照射して加熱する加熱、加圧プレス方法で成形すると成形効率が高く好ましい。
【００４４】
合成繊維（イ）及び合成繊維（ロ）の溶融温度が２００℃以上である場合は、カーペットの樹脂裏打ち層の溶融温度以上の温度となる場合が多く、その結果、合成繊維（イ）及び／又は合成繊維（ロ）がカーペットの粉砕物を融着する効果が小さくなり、樹脂裏打ち層成分が強固に熱融着した成形体と成ってしまう。
【００４５】
また、カーペットの樹脂裏打ち層が塩化ビニル系樹脂で構成されている場合は、２００℃以上に加熱して前記合成繊維を溶融させると、塩化ビニル系樹脂の熱分解が開始するため塩化水素ガスが発生する等の問題が生じる。従って、前記合成繊維（イ）の鞘部及び前記合成繊維（ロ）の溶融温度は、塩化ビニル系樹脂の溶融温度以下である物が好ましく、更に、溶融温度が７０℃以上１７０℃以下であると、成形加工性、得られた成形体の吸音性能が良好と成るため好ましい。
【００４６】
前記合成繊維（イ）及び合成繊維（ロ）の繊維長は、３ｍｍ以上６０ｍｍ以下が好ましく、単繊維繊度は１．５ｄｔｅｘ以上７．８ｄｔｅｘ以下であるものが好ましい。この範囲の繊維長と繊度を有する低融点で融着する合成繊維（イ）及び／又は合成繊維（ロ）を使用すると、得られる成形体の吸音性能がさらに良好となる。繊維長が３ｍｍ未満では、繊維の融着による成形体内部での空隙形成能が少なくなり、また、６０ｍｍ以上では繊維とタイルカーペット粉砕物の混合物が斑に成り易く、その結果、不均一な成形体と成り易い。
【００４７】
一方、タイルカーペットの粉砕物及びポリアミド系カーペットの粉砕物は、汎用の粉砕機、例えば、一軸剪断式粉砕機、ロータリーカッター、ハンマミル等の粉砕機を使用すると、容易に粉砕物を得ることができる。また、カーペットの粉砕物の粒径は、３ｍｍ以上３０ｍｍ以下が好ましい。この大きさの粉砕物とすれば、前記合成繊維（イ）及び／又は合成繊維（ロ）との混合が容易となり均一化し易い。更に、４ｍｍ以上１０ｍｍ以下に粉砕すると、成形体の表面性が良好と成り、カーペットの粉砕物が点在した表面状態となり易く好ましい。また、タイルカーペットの粉砕物及びポリアミド系カーペットの粉砕物の粒径は、前記粉砕機に、所定の開口径を有するパンチングメタルを設置して粉砕することにより、所望の粒径の粉砕物を得ることができる。
【００４８】
カーペットの粉砕物と合成繊維（イ）及び／又は合成繊維（ロ）の混合は、後述する混合機を使用して混合すると、容易に均一な混合物を得ることができる。通常、カーペットの粉砕物は色が付いており、合成繊維（イ）及び／又は合成繊維（ロ）は白色であるため、配合物の色が均一に成るまで混合して取出せば良い。また、カーペットの粉砕物と合成繊維（イ）及び／又は合成繊維（ロ）を混合する場合、合成繊維（イ）及び／又は合成繊維（ロ）の綿を、例えば、開繊機等で解して混合すると、より均一な配合物とし易いため好ましい。
【００４９】
ところで、本発明は、高周波誘電加熱又はマイクロ波加熱による誘電加熱での加熱方法により加熱加圧プレスすることを特徴とするものである。誘電加熱を用いることにより、加熱時間が短縮される。その結果、加熱装置への材料の装填、加熱加圧プレス、冷却、成形体取出しからなる成形サイクルが大幅に短縮できる。更に、誘電加熱装置を使用して加熱すると、成形体内部での発熱により加熱されるため、成形体表面と成形体内部の均一性が高く、厚みの厚い成形体を得ることができる。
【００５０】
誘電加熱により加熱する場合、高周波又はマイクロ波を照射した時に成形体内部で発熱を生じる添加剤を添加することが好ましい。これら添加剤としては、分子内に極性基を有する化合物が挙げられる。この添加剤を添加、又は、配合することにより、誘電体として作用し、成形体内部まで均一に加熱することができる。
【００５１】
このような添加剤として、例えば、水、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、グリセリン等の脂肪族アルコール、フェノール等の芳香族アルコール、酢酸エステル等の脂肪族エステル化合物、ジブチルフタレート、ジヘキシルフタレート、ジ−２−エチルヘキシルフタレート（ＤＯＰ）、ジ−イソノリルフタレート、トリメリット酸エステル等の可塑剤として使用される芳香族エステル化合物、塩素を含む塩化ビニル系樹脂又は塩素化ポリオレフィン、分子内にアミド結合を有するナイロン６、ナイロン６６及びそれらの共重合体、分子内にウレタン結合を有するポリウレタン化合物、分子内にニトリル基を有するポリアクリロニトリル及びポリアクリロニトリル共重合体、活性炭等のカーボンが挙げられる。中でも、加熱により有機性ガスが生成しない水、芳香族エステル化合物からなる可塑剤を含有する軟質塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂を配合すると、内部加熱が速やかに生じるため好ましい。
【００５２】
次に、高周波誘電加熱の加熱プロセス図３に示す。加熱電極６の間に誘電体である配合物７をはさみ、高周波発生回路８と負荷整合回路９により高周波電圧をかけると、配合物のいたるところで電気的な平衡状態がひずみ、電荷の分離が生じる。周波数が高くなるに従って、誘電体を構成する各分子は、回転・衝突・振動・摩擦などの激しい運動を起こし、このエネルギーが熱と成り誘電体に内部発熱が生じることとなる。高周波誘電加熱は、周波数１ＭＨｚ〜３００ＭＨｚ（波長３００ｍ〜１ｍ）の高周波エネルギーの電界作用によって、配合物に原子や分子レベルでの電位的な運動を起こさせることで物質内部から熱を発生させる加熱方式である。現実に使用する周波数としては、４ＭＨｚ〜８０ＭＨｚが好ましい。また、囲局部加熱が可能であり、電力半減深度が深いので、配合物が厚くても比較的均一な加熱が可能な点に特徴を有する。
【００５３】
また、マイクロ波加熱も誘電加熱の一種であり、周波数３００ＭＨｚ〜３００ＧＨｚ（波長１ｍ〜１ｍｍ）のマイクロ波を使用して、高周波誘電加熱と同様に物質内部から加熱する方式である。図４の加熱プロセスに示すように、マイクロ波はマグネトロン１０からアイソレーター１１で電波の逆行を防止するようにして発生させ、箱体の中に設置した誘電体である配合物１３に導波管１２を通じてマイクロ波を送り、照射するものである。損失係数の大きい誘電体にマイクロ波を照射すると、マイクロ波はエネルギーを失いながら物質内部を伝播していく。
【００５４】
図３及び図４に示すように、このエネルギーは、高周波誘電加熱と同様に誘電体分子の双極子を振動・回転させ、これによって生じる摩擦エネルギーが内部発熱を引き起こすものである。通常使用されるマイクロ波の周波数は２４５０Ｈｚ若しくは９１５ＭＨｚであり、電子レンジ等の家庭用品において、今日では汎用的に使用されている加熱方法である。マイクロ波加熱は、電力半減深度が浅いため配合物が厚かったり損失係数が高い場合は均一加熱が難しい場合も有るが、形状が複雑であっても均一加熱が比較的容易な点に特徴を有する。
【００５５】
タイルカーペット又はカーペットの樹脂裏打ち層２が可塑剤を含有する塩化ビニル系樹脂で構成されたものや表面パイル層１がナイロン繊維で構成されたものは、高周波又はマイクロ波を照射すると、内部発熱による加熱が行われ易いため、表面と内部で均一性が高い成形体となり好ましい。
【００５６】
本発明に使用するカーペット樹脂裏打ち層を構成する塩化ビニル系樹脂とは、ポリ塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−エチレン−酢酸ビニル共重合体等の塩化ビニル系共重合体を含むものである。
【００５７】
また、可塑剤として、ジブチルフタレート、ジヘキシルフタレート、ジ−２−エチルヘキシルフタレート（ＤＯＰ）、ジ−イソノリルフタレート、リン酸エステル系、塩素化パラフィン、トリメリット酸エステル、エポキシ化大豆油などを単独又は混合して含有するものであるが、中でもジ−２−エチルヘキシルフタレート（ＤＯＰ）を含むものが最も多く使用されている。
【００５８】
また、充填剤として、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、炭酸バリュウム、硫酸バリュウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、クレー、タルク等の無機充填剤を単独又は混合して含有するが、重質炭酸カルシウムが汎用的に使用される。更に、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸Ｃａ−Ｚｎ、ステアリン酸Ｂａ−Ｚｎ、Ｐｂ系金属石鹸、有機錫系安定剤の安定剤、カーボンブラック、二酸化チタン等の顔料を含むものである。
【００５９】
また、タイルカーペット粉砕物及び／又はポリアミド系カーペットの粉砕物と合成繊維（イ）及び／又は合成繊維（ロ）の混合物に水を添加する、或いは、水を噴霧して均一に混合した後に、高周波又はマイクロ波を照射すると、内部発熱による加熱がより速やかに生じるため好ましい。
【００６０】
また、水を添加することにより、粉砕物と合成繊維（イ）及び／又は合成繊維（ロ）の混合時に、該粉砕物中に含まれる粉塵や埃の飛散を抑制することもできる。カーペット粉砕物と前記合成繊維（イ）及び／又は合成繊維（ロ）の混合物１００重量部に対する水の添加量は、０．５重量部以上３０重量部以下であれば、プレス成形時における加熱速度が速くなるため好ましい。更に、成形性の面から、１重量部以上１５重量部以下が好ましい。水を３０重量部以上添加すると、カーペットの粉砕物と前記合成繊維（イ）及び／又は合成繊維（ロ）を混合する時にベタベタに成り取り扱い難くなると共に、プレス成形時の加熱において、水蒸気の発生が必要以上に多量と成ってしまう。
【００６１】
また、水を配合して誘電加熱を行うと、速やかに成形体内部での発熱が生じるとともに、水が水蒸気となって空隙を形成する発泡剤としても機能する。更に、誘電体として作用する可塑剤を含む塩化ビニル系樹脂やポリアミド系樹脂の内部発熱による過昇温を水の蒸発潜熱により防止する作用も期待できるため、成形体内部における局部的な過昇温やそれに伴う樹脂裏打ち層からなる成分の熱分解を防止することが可能となる。
【００６２】
更に、水を含有する合成繊維（イ）及び／又は合成繊維（ロ）を使用すると、水を添加する工程を省くことができ、同時に、カーペット粉砕物と合成繊維（イ）及び／又は合成繊維（ロ）の混合物への水の分散性が向上するため、該混合物の混合状態も良好とすることができるため好ましい。カーペット粉砕物と合成繊維（イ）及び／又は合成繊維（ロ）の混合物を誘電加熱により加熱、加圧してプレス成形すると、加熱板に挟んで加熱、加圧してプレス成形する場合よりも、成形体内部に存在するカーペットの樹脂裏打ち層の融着が進むため、同じ密度と厚みを有する成形体で比較した場合、より強度の高い成形体を得ることができる。
【００６３】
ところで、本発明の成形体を吸音材用途で使用する場合、成形体の密度は、０．５ｇ／ｃｍ³以上１．２ｇ／ｃｍ³以下が好ましく、厚みは設置場所のスペースの問題から薄い方が好ましい。カーペット粉砕物に前記合成繊維（イ）及び／又は合成繊維（ロ）を配合して成形体を成形することで、成形体の密度を調整することが容易となる。建築、土木用吸音材について、例えば、高速道路側壁用吸音板としては、５０ｍｍ以下、好ましくは３０ｍｍ以下の厚みの薄いものが望まれている。一方、吸音性能については、一般に、厚みが厚く、嵩高いものの方が吸音性能は良好であり、従来使用されているガラス繊維板や有機繊維で構成されるフェルトに対して、より厚みを薄くして良好な吸音特性を発現するように、成形体の表面性、均一性、比重を調整することが好ましい。
【００６４】
カーペットの粉砕物と合成繊維（イ）及び／又は合成繊維（ロ）とを混合しての配合物の作成は、加圧ニーダー、リボンブレンダー、タンブラー、ヘンシェル型ミキサー等の高速ブレンダー等のミキサーを用いることにより、容易に行うことができる。例えば、加圧ニーダーを使用してカーペットの粉砕物と合成繊維（イ）及び／又は合成繊維（ロ）の混合を行う場合、剪断力をかけずに、カーペットの粉砕物を溶融させない条件で混合することにより、成形体内部の空隙を容易に確保することができ好ましい。この混合による配合物を木製の型枠にセットして高周波又はマイクロ波を照射し、加熱、加圧成形すると、吸音材用途に有効な成形体を効率良く得ることができる。
【００６５】
【実施例】
以下に実施例により更に詳細に説明するが、この発明に係わる実施例に限定されるものではない。
（誘電加熱による配合物のプレス成形）
（実施例１）
表面パイル層がナイロン６６で構成された使用済みタイルカーペットを８ｍｍφのパンチングメタルを設置した三力製作所製一軸剪断式粉砕機ＦＳ−１にて粉砕し、８ｍｍ粉砕品を定量的に回収した。次に、該粉砕物８０重量部と芯鞘型低融点繊維、テイジンテトロン（ＴＢＳバインダー繊維：４．４ｄｔｅｘ、５１ｍｍ）２０重量部を加圧ニーダーに投入し、５分間攪拌して混合し、配合物を得た。該配合物を厚みが３０ｍｍに成るようにスペーサーを入れて金型に載せ、プレス板を１５０℃に設定した山本ビニター製２００トン高周波誘電加熱プレス装置にて、３分間高周波を照射して加熱、８ＭＰａの圧力で加圧後、１分間保圧し、プレス成形した。成形後、成形体を取出し、冷却金型に挟んで冷却した。尚、実施例１は本発明の参考例である。
【００６６】
（実施例２）
実施例１と同様にして、使用済みタイルカーペット８ｍｍ粉砕品８０重量部と芯鞘型低融点繊維、テイジンファイバー製テピルス（１．７ｄｔｅｘ、５ｍｍ、水分１５％含有）２３．５重量部を加圧ニーダーで５分間攪拌して混合し、配合物を得た。該配合物を厚みが３０ｍｍに成るようにスペーサーを入れて金型に載せ、プレス板を１５０℃に設定した山本ビニター製２００トン高周波誘電加熱プレス装置にて、２．５分間高周波を照射して加熱、８ＭＰａの圧力で加圧後、１分間保圧し、プレス成形した。成形後、成形体を取出し、冷却金型に挟んで冷却した。
【００６７】
（実施例３）
実施例１と同様にして、使用済みタイルカーペット８ｍｍ粉砕品９０重量部と芯鞘型低融点繊維、テイジンファイバー製テピルス（１．７ｄｔｅｘ、５ｍｍ、水分１５％含有）１１．８重量部を加圧ニーダーで５分間攪拌して混合し、配合物を得た。該配合物を厚みが３０ｍｍに成るようにスペーサーを入れて金型に載せ、プレス板を１５０℃に設定した山本ビニター製２００トン高周波誘電加熱プレス装置にて、２．５分間高周波を照射して加熱、８ＭＰａの圧力で加圧後、１分間保圧し、プレス成形した。成形後、成形体を取出し、冷却金型に挟んで冷却した。
【００６８】
（実施例４）
実施例１と同様にして、使用済みタイルカーペット８ｍｍ粉砕品８０重量部と芯鞘型低融点繊維、テイジンファイバー製テピルス（１．７ｄｔｅｘ、５ｍｍ、水分１５％含有）２３．５重量部を加圧ニーダーで５分間攪拌して混合し、配合物を得た。該配合物をシャープ製電子レンジ（Ｈｉ−ＣｏｏｋｅｒＲＥ−１１２、高周波出力５００Ｗ）を使用して２４５０Ｈｚのマイクロ波を３分間照射した。その後、該配合物を電子レンジから取出して金型に載せ、厚みが３０ｍｍに成るようにスペーサーを入れて、プレス板を１５０℃に設定した５０トンプレス装置にて３分間加熱、プレス成形した。成形後、成形体を冷却プレスに挟んで冷却した。
【００６９】
（比較例１）
実施例１と同様にして、使用済みタイルカーペット８ｍｍ粉砕品を調整し配合物を得た。金型の上に該配合物を載せ、厚さ３０ｍｍと成るようにスペーサーを挿み、プレス板を１９０℃に設定した５０トンプレス装置にて４分間加熱、プレス成形したが、配合物はほとんど溶融しておらず、プレス装置から取出すと配合物はバラバラに崩れ、成形体とならなかった。
【００７０】
（比較例２）
実施例１と同様にして、使用済みタイルカーペット８ｍｍ粉砕品８０重量部と芯鞘型低融点繊維、テイジンテトロン（ＴＢＳバインダー繊維：４．４ｄｔｅｘ、５１ｍｍ）２０重量部を加圧ニーダーで５分間攪拌して混合し、配合物を得た。該配合物を厚み３０ｍｍになるようにスペーサーを入れて金型に載せ、プレス板を１９０℃に設定した５０トンプレス装置にて４分間加熱、プレス成形したが、芯鞘型低融点繊維の１部が融着したレベルであり、配合物はかなり脆く、プレス装置から取出すと端部からタイルカーペットの粉砕品がバラバラと崩れ落ち、物性測定用のサンプルを打ち抜けなかった。
【００７１】
（比較例３）
実施例１と同様にして、使用済みタイルカーペット８ｍｍ粉砕品８０重量部と芯鞘型低融点繊維、テイジンテトロン（ＴＢＳバインダー繊維：４．４ｄｔｅｘ、５１ｍｍ）２０重量部を加圧ニーダーで５分間攪拌して混合し、配合物を得た。該配合物を厚み３０ｍｍになるようにスペーサーを入れて金型に載せ、プレス板を１９０℃に設定した５０トンプレス装置にて２５分間加熱、プレス成形した。加熱、加圧成形後、冷却プレスに挟んで冷却し、配合物を取出した結果、配合物表面の溶融がかなり進んだ成形体であった。
【００７２】
得られた成形体を所定の大きさに打ち抜き、吸音性と曲げ物性を測定した。その結果を成形体の密度と厚みの結果と合わせて表１に示す。
【００７３】
（吸音性）
吸音性の測定は、ＪＩＳＡ１４０５に示される垂直入射吸音率の測定で行い、規定の垂直入射測定器を使用して実施した。測定は、１０００Ｈｚ、１６００Ｈｚ、２０００Ｈｚの音域を測定した。
【００７４】
（曲げ強度）
島津試験機製のオートグラフＡＧ−２０００Ｄを使用し、カゴ冶具３点曲げ試験法により曲げ物性を測定した。２０ｍｍ×１３０ｍｍの試験片を株式会社イイノ製油圧クリッカーで打ちぬき、ｎ＝３で測定した。ロードセル５０００Ｎ、試験速度１０ｍｍ／分、支点間距離１００ｍｍで試験を行い、強度５〜１５Ｎの応力から弾性率を算出した。
【００７５】
（厚みと密度）
株式会社イイノ製油圧クリッカーで、５０ｍｍ×５０ｍｍの型枠を使用し、成形体をそれぞれ３枚打ち抜いた。各成形体の重量と各辺中央の４個所の厚みを求め、その平均値から厚みと密度を算出して厚みと密度とした。
【００７６】
【表１】

【００７７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の成形体の製造方法によれば、タイルカーペット及び／又はポリアミド系樹脂を含むカーペットの廃材及び製造時に発生する端材を粉砕物とし、芯鞘型合成繊維（イ）及び／又は低融点繊維合成繊維（ロ）と混合して配合物を得、高周波又はマイクロ波を照射する誘電加熱による加熱、加圧成形することにより、加熱板に挟んで加熱するプレス成形方法に対して、成形時間を大幅に短縮でき、より低温での成形も可能となる。更に、高周波又はマイクロ波の照射により発熱する添加物、特に、水を添加して高周波誘電加熱又はマイクロ波加熱すると、成形体内部からの発熱が生じ、加熱が速やかになるとともに、成形体表面と内部での均一性が高い成形体とすることができる。また、本発明の誘電加熱でのプレス成形方法を用いて成形すると、特に、１０００〜２０００Ｈｚの中音域での吸音性能に優れ、曲げ強度を有する成形体を得ることができる。本発明の成形体の製造方法によれば、従来、廃棄されていたカーペット廃材、特に、タイルカーペットの製造工程で発生する端材や廃材を再生して、例えば、建築、土木用の基材、吸音材、断熱材等として有効利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明で用いるタイルカーペットの構成を示す概略拡大模式図。
【図２】図２は、本発明で用いる芯鞘型合成繊維の拡大した一部切欠斜示模式図である。
【図３】図３は、高周波誘電加熱装置のプロセスを模式的に示す概略説明図。
【図４】図４は、マイクロ波加熱装置のプロセスを模式的に示す概略説明図。
【符号の説明】
１表面パイル層
２樹脂裏打ち層
３芯鞘型合成繊維（イ）
４芯部
５鞘部
６加熱電極
７配合物（誘電体）
８高周波発生回路
９負荷整合回路
１０マグネトロン（マイクロ波発生装置）
１１アイソレーター（電波の逆行を防止する。）
１２導波管（電波を送る管）
１３配合物（誘電体）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to recycling of carpets. More specifically, a mixture of tile carpet pulverized product and / or carpet pulverized product containing polyamide-based resin or polyamide copolymer resin in a resin backing layer or surface pile layer and a specific synthetic fiber is subjected to high-frequency dielectric heating. Or it is related with the manufacturing method of the molded object which heated and microwave-molded by microwave heating, and its molded object.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a cut edge material is generated at the time of carpet production, and used carpets, particularly tile carpets, are disposed of without being recycled as construction waste. However, in recent years, from the viewpoint of protecting the global environment and effectively utilizing resources, there is a problem of disposal of waste materials and scraps of waste tile carpets and waste materials associated with renewal. Currently, 90% or more of the resin backing layer of tile carpets depends on vinyl chloride resin, and the development of appropriate processing and recycling methods is desired.
[0003]
Various methods have been proposed as a method of recycling the end material or waste material of the carpet and then recycling it as a molded body. For example, Patent Document 1 discloses a carpet waste material heat press-molded product in which a carpet end material or waste material is pulverized into a pulverized product, and then the pulverized product is set in a cavity of a container and heated and pressed to form a molded product. In addition, Patent Document 2 proposes a hot press-molded product in which an aggregate of pulverized carpet waste materials is heated and pressed while being surrounded by a sheet. Patent Document 3 discloses that a fiber resin mixture composed of high-melting fibers that do not melt at the melting point of a heat-meltable low-melting resin, and further a fiber resin mixture containing carpet cutting waste above the melting temperature of the heat-melting low-melting resin. A plastic molded product heated at a temperature lower than the thermal decomposition temperature of the high melting point fiber. Patent Document 4 discloses a method for manufacturing a soundproof material in which a used carpet is mixed with a binder resin and molded.
[0004]
About pulverizing the end material or waste material of this tile carpet and recycling it as a molded body, as shown in Patent Document 2, it is sandwiched between heating plates and heated and pressure-molded (hereinafter sometimes referred to as press molding). For this reason, it is common to use a press molding apparatus, but it has been desired to perform molding efficiently by shortening the time required for molding. Actually, when press molding is performed with a press molding apparatus that heats and presses between hot plates, melting of the resin component existing on the surface of the molded body proceeds, and the interior of the molded body is heated and melted by heat transfer from the surface of the molded body. Therefore, there is a problem that the melting of the surface easily proceeds to the inside of the molded body and is difficult to be uniform, and it takes a long time to melt to the inside of the molded body and the efficiency does not increase.
[0005]
Furthermore, it is difficult to form a thick molded product by a molding method in which press molding is performed by sandwiching between heating plates. Therefore, when molding a thick product, after forming a press-molded product at one end, a plurality of molded products must be stacked and heated and pressed again. Further, when press molding a soft fiber composite having a light specific gravity or a compound having a high fiber content, there is a problem that heat transfer efficiency is low and press molding is difficult.
[0006]
That is, in the press molding method by the press molding method by sandwiching between the heating plates, the thickness is limited to about 1 cm, and the thickness of more than that is the method of press molding by laminating several molded plates as described above. However, there is a problem that this method is troublesome and the bonding between the boundary surfaces of the laminated molded plates is insufficient.
[0007]
Therefore, in order to efficiently produce a molded body that is uniformly melted from the surface to the inside of the molded body, the heat capacity of the press molding apparatus is increased to increase the heat transfer efficiency, or the method of directly heating the object to be processed, etc. Improvement was needed.
[0008]
By the way, Patent Document 1 discloses a method for directly heating a workpiece by blowing hot air into a heating and pressurizing container. However, a place where a hot air blowing device is installed is heated from another part to be a resin component. Is easy to melt, similar to the method of press molding sandwiched between the heating plates described above, for example, when forming a board with a large area, the accompanying heating and pressurizing device becomes larger, or heating, There has been a problem that it takes time and effort to fill the pulverized material into the container, which is a pressurizing device, and take out the molded product from the container, resulting in poor efficiency.
[0009]
On the other hand, Patent Document 3 discloses a high-melting fiber including a high-melting fiber and a mixture of a low-melting resin or a low-melting fiber, or a high-melting fiber containing a product obtained by treating carpet cutting waste with a lapping machine or a pulverizer. This is a method in which a low melting point resin or a mixture composed of low melting point fibers is thermoformed without applying pressure, and the low melting point resin in the mixture is fused and recycled as a molded product.
[0010]
Further, Patent Document 4 is a mixture of a polyurethane resin, a synthetic resin emulsion such as EVA resin, a synthetic rubber emulsion such as SBR, or a thermosetting resin such as a phenol resin with a crushed used carpet. The carpet crushed material is fused to form a molded product, and a soundproofing material is manufactured.
[0011]
Examples of the use of press-molded products mainly composed of scrap materials such as tile carpets and / or polyamide carpet end materials include building materials, civil engineering base materials, sound absorbing materials, heat insulating materials, etc. From the viewpoint of handling, it was necessary to form a strong molded body. Among them, for the use of a sound absorbing material, in order to express the sound absorbing performance, the surface of the molded body is not covered with the molten resin of the fiber component including the resin lining layer of the carpet and the low melting point fiber, so-called molding. This is because the surface skin layer is not formed on the surface of the body, and the structure has less sound reflection. For this purpose, it has been necessary to form a molded body in which the resin backing layer component of the carpet, the surface pile layer component, and the fiber component composed of the low melting point fibers are melted almost uniformly on the surface of the molded body and inside the molded body.
[0012]
[Patent Document 1]
JP-A-9-109164
[0013]
[Patent Document 2]
JP-A-8-142073
[0014]
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-286886
[0015]
[Patent Document 4]
Japanese Patent Laid-Open No. 07-124971
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the present invention is an efficiency for material recycling without waste landfill treatment, such as waste carpet materials that have passed through the market, especially waste materials of tile carpets and polyamide-based carpets, or scrap materials generated in the manufacturing process. An object of the present invention is to provide an effective method of manufacturing a molded body and a recycled molded body effective as a sound-absorbing material having a bending strength, construction, a civil engineering base material, a heat insulating material and the like obtained by the manufacturing method.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention includes the following items.
(1)PolyaSynthetic fibers (I) having a core-sheath structure having a melting point of 200 ° C. or less, and / or 60% by weight to 95% by weight of a pulverized carpet containing a amide resin or a polyamide copolymer resin, and / or Synthetic fibers that melt at 200 ° C or lower (b)5% to 40% by weightBlended withFormulation obtained by adding 0.5 to 30 parts by weight of water to 100 parts by weightIs heated by dielectric heating, and pressure-molded.
(2) The method for producing a molded article according to (1), wherein the dielectric heating is high-frequency dielectric heating or microwave heating.
(3)The dielectric heating is high-frequency dielectric heating, and a structure capable of heating an electrode plate for irradiating a high frequency is used, and the compound is sandwiched between heated electrode plates and heated and pressure-pressed. Method.
(4) The sheath part of the synthetic fiber (a) having the core-sheath structure is composed of a polyester resin, a polyamide resin or a polyethylene resin having a melting point of 200 ° C. or less (1)Any one of-(3)A method for producing a molded article.
[0018]
(5) The synthetic fiber (a) having the core-sheath structure is a fiber in which the melting point difference between the core part and the sheath part is 20 ° C. or more, and the core part is composed of a polyester resin or a polypropylene resin. (4The manufacturing method of the molded object in any one of 1).
(6) The synthetic fiber (b) that melts at 200 ° C. or lower is one or more synthetic fibers selected from low-melting polyester copolymer fibers, low-melting polyamide copolymer fibers, and polyethylene fibers (1) to (1) to (5The manufacturing method of the molded object in any one of 1).
[0019]
(7) The aboveThe method for producing a molded article according to any one of (1) to (6), wherein the resin lining layer of the carpet containing the lyamide resin or the polyamide copolymer resin is a vinyl chloride resin.
[0020]
(8)Said poThe method for producing a molded article according to any one of (1) to (7), wherein a particle size of a pulverized carpet containing a lyamide resin or a polyamide copolymer resin is 3 mm or more and 30 mm or less.
(9)Said poSynthetic fibers (i) having a core-sheath structure having a melting point of 200 ° C. or less, and / or a pulverized product of carpet containing lyamide-based resin or polyamide copolymer resin in an amount of 60% by weight to 95% by weight, and / or A blend of 5% to 40% by weight of synthetic fiber (b) that melts at 200 ° C. or lessFormulation obtained by adding 0.5 to 30 parts by weight of water to 100 parts by weightA molded body obtained by the manufacturing method according to any one of (1) to (8), wherein the material is heated by high-frequency dielectric heating or microwave heating and pressure-molded.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The tile carpet used in the present invention comprises a surface pile layer 1 and a resin backing layer 2 as shown in FIG. 1, and is defined by JIS L4406.
[0022]
Nylon filaments, polypropylene filaments, wool, acrylics, and polyester filaments are used as the fiber material constituting the surface pile layer 1, and among them, nylon filaments and polypropylene filaments dominate.
[0023]
In the present invention, the fiber material constituting the surface pile layer 1 is preferably a material made of nylon filament, polypropylene filament, or polyester filament among the above-described fiber materials. For example, when the fiber component is a nylon filament, the ratio of the surface pile layer 1 is in the range of 5 to 30% by weight of the entire tile carpet, and usually accounts for about 15% by weight.
[0024]
Examples of the material constituting the resin backing layer 2 include vinyl chloride resin, bitumen, polyurethane resin, polyolefin resin, etc. The resin backing layer 2 of tile carpets manufactured in Japan uses vinyl chloride resin. However, in the present invention, a tile carpet lined with a thermoplastic resin such as a vinyl chloride resin can be used satisfactorily.
[0025]
The tile carpet has a product shape of, for example, 50 cm × 50 cm and a thickness of about 6 mm, and the surface pile layer 1 and the resin backing layer 2 are generally about the same thickness.
[0026]
Furthermore, as a carpet which is another object to be treated of the present invention, a carpet containing a polyamide resin or a polyamide copolymer (sometimes referred to as a polyamide carpet) is used. This refers to a carpet containing a polyamide-based resin or a polyamide copolymer in the surface pile layer 1 or the resin backing layer 2. This is used as a flooring material for homes, automobiles, offices and the like.
[0027]
When the surface pile layer 1 is composed of fibers of a polyamide resin or a polyamide copolymer, as a material constituting the resin backing layer 2, a polyolefin resin such as a vinyl chloride resin, polyethylene, or polypropylene, a thermoplastic elastomer, An ethylene-vinyl acetate copolymer or the like is used. Further, the resin backing layer 2 of the carpet may contain a polyamide-based resin or a polyamide copolymer.
[0028]
In the present invention, a tile carpet and a carpet (polyamide carpet) including a polyamide resin or a polyamide copolymer resin may be simply referred to as a carpet. In addition, crushed waste material such as cut scraps generated during the manufacture of the carpets or used collected items discarded during renewal may be simply referred to as carpet pulverized products.
[0029]
After the waste or end material of tile carpet and polyamide carpet is pulverized, the sheath portion described in detail later has a core-sheath structure having a melting point of 200 ° C. or lower and a core made of synthetic fibers described later. And a synthetic fiber having a sheath-core structure with a melting point of 200 ° C. or less (this synthetic fiber may be simply referred to as a synthetic fiber (A)) and / or a synthetic fiber that melts at 200 ° C. or less. (This synthetic fiber may be simply referred to as a synthetic fiber (b)) and then heated by high-frequency dielectric heating or microwave heating, and pressure-molded (press-molded) to form a molded body. .
[0030]
When heating the mixture of the pulverized tile carpet and the synthetic fiber (b) and / or the synthetic fiber (b) by high-frequency dielectric heating or dielectric heating by microwave heating, the surface pile layer 1 of the tile carpet is a nylon filament. Since the internal heat generation effect by dielectric heating is high, the thing comprised by these is preferable. Further, the pulverized product of the polyamide-based carpet also includes a polyamide-based resin or a polyamide copolymer resin, so that internal heating is likely to occur due to high-frequency dielectric heating or microwave heating as in the case of tile carpet. The article is mixed with synthetic fiber (b) having a core-sheath structure in which the sheath part 5 has a melting point of 200 ° C. or less, and / or synthetic fiber (b) and heated by dielectric heating by high-frequency dielectric heating or microwave heating, It is preferable to perform pressure molding to obtain a molded body because it can be molded quickly. In that case, it is preferable to use the fiber component which forms the surface pile layer of a tile carpet or a polyamide-type carpet, without isolate | separating and removing.
[0031]
In the present invention, dielectric heating by high frequency dielectric heating or microwave heating is performed and press molding is performed. When heating is performed by high-frequency dielectric heating, the heating process and the press molding process for pressurization can be performed simultaneously, or the pressurization process can be provided after the heating process in two stages. When performing microwave heating, since a metal oven usually serves as a heating part, a molding method is performed in which a pressing step is provided after the heating step. Furthermore, the mixture of the pulverized carpet and the synthetic fiber (I) and / or the synthetic fiber (B) is heated by irradiating a high frequency, and at the same time, the electrode plate for irradiating the high frequency can be heated. A molding method in which an object is sandwiched between heated electrode plates and heated and pressed is preferable because the molding efficiency can be improved. The heated and pressure-pressed molded plate is then recovered as a product after being cooled by a cooling device such as a cooling press or a cooling plate.
[0032]
As shown in FIG. 2, the sheath 5 used in the present invention has a core-sheath structure having a melting point of 200 ° C. or lower, and the covering material is coated around the core 4 serving as the fiber body, It is a fiber having a two-layer structure that forms the sheath portion 5. The material of the core 4 can be formed of organic fibers or inorganic fibers, but is formed of synthetic fibers such as polyester resins, polyamide resins (nylon resins), acrylonitrile resins, and polypropylene resins. Those are preferred. A composite fiber (ES fiber) in which the core part 4 is a polypropylene fiber and the sheath part 5 is a low-melting polyethylene, and the core part 4 is a polyester fiber and the sheath part 5 is made of a copolymerized polyester resin has a fineness, a fiber length, Several products with different melting points are commercially available. Therefore, when a molded product is produced by mixing the pulverized tile carpet and / or the pulverized polyamide carpet and the synthetic fiber (I), the fineness of the synthetic fiber (I), the fiber length, Since the selection range of the melting point is wide, as will be described later, it is preferable because a molded article having good appearance and uniformity can be easily obtained. Furthermore, by using a synthetic fiber (A) and / or a synthetic fiber (B) in which the sheath part 5 melts at a lower melting point, the interior can be removed from the surface of the molded body even if milder molding processing conditions are selected. It is more preferable because it can be melted almost uniformly and the strength of the molded body can be improved.
[0033]
For example, the covering material for forming the sheath 5 has a melting point that is 20 ° C. or more lower than that of the core 4, preferably 30 ° C. or more and 150 ° C. or less, and a melting point of 200 ° C. or less, preferably 70 ° C. or more. Examples thereof include those formed of a material having a melting point of 170 ° C. or lower, for example, a polyester copolymer, a polyamide copolymer, and a polyethylene resin. Those having a weight ratio of the core part 4 and the sheath part 5 of these synthetic fibers (A) of 30:70 to 60:40 are preferred because of their high adhesiveness.
[0034]
In addition, as the synthetic fiber (b) that melts at 200 ° C. or lower, a low-melting point polyester-based copolymer fiber, a low-melting point polyamide copolymer fiber, or a polyethylene-based fiber can be used for general purposes, and the moldability is improved. Therefore, it is preferable. With respect to the pulverized product of tile carpet and / or the pulverized product of polyamide-based carpet, the blending amount of synthetic fiber (A) and / or synthetic fiber (B) is in the range of 5 wt% to 40 wt%. The mixed state with the pulverized product of tile carpet and / or the pulverized product of polyamide-based carpet is improved, and the uniformity of the molded body is improved.
[0035]
If the blending amount is within this range, excessive fusion between the synthetic fibers (A) and / or the synthetic fibers (B) can be suppressed, and a molded article advantageous in terms of cost can be obtained. Furthermore, from the point which improves the fusing property of the surface pile layer 1 and the synthetic fiber (I) and / or the synthetic fiber (B), the resin backing layer 2 and the synthetic fiber (I), and / or the synthetic fiber (B). 5 to 30% by weight is preferable.
[0036]
Furthermore, it is more preferable to mix 5 to 25% by weight so that the fiber component can easily form voids in the molded body. When the blending amount of the synthetic fiber (b) and / or the synthetic fiber (b) into the pulverized product of tile carpet and / or the pulverized product of polyamide carpet exceeds 40% by weight, the pulverized product of tile carpet and / or Since the content of the fiber component in the mixture of the pulverized polyamide carpet and the synthetic fiber (A) and / or the synthetic fiber (B) is 50% by weight or more, the strength of the molded article is reduced. Become. If it is less than 5% by weight, even if the synthetic fiber (A) and / or the synthetic fiber (B) is blended, the resin component of the tile carpet within the molded body is likely to be fused and voids are not easily formed. As a result, the sound absorption characteristics of the molded body are deteriorated.
[0037]
Polyester resins used in the present invention include terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalene-2, 6-dicarboxylic acid, phthalic acid, α, β- (4-carboxyphenoxy) ethane, 4,4′-dicarboxydiphenyl, 5 -Aromatic dicarboxylic acids such as sodium sulfoisophthalic acid; aliphatic dicarboxylic acids such as azelaic acid, adipic acid and sebacic acid and ethylene glycol, diethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6- Mention may be made of fiber-forming polyesters composed of diols such as hexanediol, neopentyl glycol, cyclohexane-1,4-dimethanol, polyethylene glycol, polytetramethylene glycol and the like, and 80 mol% or more of the structural units are ethylene terephthalate units. That it is preferable.
[0038]
Further, examples of the polyamide-based resin include aliphatic polyamides and semi-aromatic polyamides mainly composed of nylon 6, nylon 66, and nylon 12. A polyamide copolymer resin is a small amount of a polyamide resin. It contains three components.
[0039]
Next, the surface structure of the molded body and the formation state of the voids will be described. Each of the pulverized product of tile carpet and the pulverized product of polyamide-based carpet contains a large number of fiber components that form the surface pile layer of the carpet and are embedded in the resin backing layer 2 of the carpet.
[0040]
Therefore, when the synthetic fiber (A) and / or the synthetic fiber (B) is blended in the pulverized product and the mixture is heated, the resin lining layer 2 of the carpet pulverized product is fused to the resin of the carpet pulverized product. In addition to the backing layer 2, the portion where the synthetic fiber (A) and / or the synthetic fiber (B) is fused, and the portion where the synthetic fiber (A) and / or the synthetic fiber (B) itself is fused, the synthetic fiber ( B) and / or the synthetic fiber (b) is entangled with the fiber component planted in the resin backing layer 2 and is melted by heat in a state where air is entrained to form a portion to be fused with the fiber component. Among these, the synthetic fiber (b) and / or the synthetic fiber (b) and the surface pile layer 1 planted on the resin backing layer 2 are entangled and infused with air, and the synthetic fiber (b) and / or Alternatively, the portion where the synthetic fiber (B) itself entrains and melts by air forms a portion called a void.
[0041]
On the other hand, when a binder resin made of powder or pellets is used instead of the synthetic fiber (b) and / or the synthetic fiber (b), the synthetic fiber (b) and / or the synthetic fiber (b) and the surface pile are used. The layer 1 is entangled and there is no portion to be heat-sealed, and the portion forming the void is filled with a binder resin made of powder or pellets, resulting in a firm structure. For this reason, it is preferable to blend a fibrous low-melting-point fiber made of synthetic fiber (ii) and / or synthetic fiber (b) rather than using a binder resin made of powder or pellets.
[0042]
That is, the fiber component that forms the surface pile layer 1 of the carpet and the synthetic fiber (A) and / or the synthetic fiber (B) that are fused by embracing air are the fusion layer of the resin backing layers 2 of the carpet. It is preferable that the molded body is interspersed between the surfaces of the molded body and the inside of the molded body because the sound absorption performance is good. In addition, the resin surface layer of the carpet is interspersed on the surface of the molded body, and the molded body has a structure in which the fiber component is filled with voids between them to reduce reflection of sound on the surface of the molded body. can do. Furthermore, when a fiber having a lower melting point is used as the synthetic fiber (b) and / or the synthetic fiber (b), the mixture is fused at a lower temperature, so that a molded article having a low density can be easily produced. As a result, the molding time can be greatly reduced.
[0043]
By the way, when the mixture is heated by irradiating the mixture with high frequency or microwave, when the resin backing layer contains a plasticizer or the constituent fiber is a polyamide resin such as nylon fiber, the heating is promptly performed inside the mixture. For example, a thick molded body having a thickness of about 3 cm can be molded in a more uniform state. In that respect, many tile carpets have a surface pile layer 1 made of a polyamide-based resin such as nylon fiber and a resin backing layer 2 made of a vinyl chloride-based resin containing a plasticizer. Forming by a heating or pressure pressing method in which the mixture is irradiated with microwaves and heated is preferable because of high molding efficiency.
[0044]
When the melting temperature of the synthetic fiber (b) and the synthetic fiber (b) is 200 ° C. or higher, the temperature is often higher than the melting temperature of the resin lining layer of the carpet. As a result, the synthetic fiber (b) and / or Alternatively, the effect of the synthetic fiber (b) fusing the pulverized carpet is reduced, resulting in a molded product in which the resin backing layer component is firmly heat-sealed.
[0045]
In addition, when the resin lining layer of the carpet is made of a vinyl chloride resin, when the synthetic fiber is melted by heating to 200 ° C. or higher, thermal decomposition of the vinyl chloride resin starts and hydrogen chloride gas is generated. Problems occur. Accordingly, the melting temperature of the sheath portion of the synthetic fiber (I) and the synthetic fiber (B) is preferably the melting temperature of the vinyl chloride resin or lower, and the melting temperature is 70 ° C. or higher and 170 ° C. or lower. The molding processability and the sound absorption performance of the obtained molded product are preferable.
[0046]
The fiber length of the synthetic fiber (A) and the synthetic fiber (B) is preferably 3 mm or more and 60 mm or less, and the single fiber fineness is preferably 1.5 dtex or more and 7.8 dtex or less. When the synthetic fiber (A) and / or the synthetic fiber (B) fused at a low melting point having a fiber length and fineness in this range are used, the sound absorption performance of the resulting molded article is further improved. When the fiber length is less than 3 mm, the ability to form voids inside the molded product due to fiber fusion decreases, and when the fiber length is 60 mm or more, the mixture of fibers and tile carpet pulverized products tends to become uneven, resulting in uneven molding. It is easy to become a body.
[0047]
On the other hand, the pulverized product of tile carpet and the pulverized product of polyamide-based carpet can be easily obtained by using a general-purpose pulverizer such as a uniaxial shearing pulverizer, a rotary cutter, a hammer mill or the like. . The particle size of the pulverized carpet is preferably 3 mm or more and 30 mm or less. If the pulverized product has this size, it is easy to mix with the synthetic fiber (A) and / or the synthetic fiber (B) and to make it uniform. Further, it is preferable to pulverize to 4 mm or more and 10 mm or less because the surface property of the molded article becomes good and the surface state in which the pulverized carpet is scattered tends to be obtained. The particle size of the pulverized product of tile carpet and the pulverized product of polyamide carpet is obtained by installing a punching metal having a predetermined opening diameter in the pulverizer and pulverizing, thereby obtaining a pulverized product having a desired particle size. be able to.
[0048]
When the pulverized product of the carpet and the synthetic fiber (A) and / or the synthetic fiber (B) are mixed using a mixer described later, a uniform mixture can be easily obtained. Usually, the pulverized product of the carpet is colored, and the synthetic fibers (A) and / or the synthetic fibers (B) are white. Therefore, they may be mixed and taken out until the color of the blend becomes uniform. In addition, when mixing the pulverized carpet with synthetic fiber (I) and / or synthetic fiber (B), the cotton of synthetic fiber (I) and / or synthetic fiber (B) is unraveled with a spreader or the like, for example. Is preferable because it is easy to obtain a more uniform blend.
[0049]
By the way, the present invention is characterized in that heating and pressing are performed by a heating method using high-frequency dielectric heating or dielectric heating by microwave heating. By using dielectric heating, the heating time is reduced. As a result, the molding cycle consisting of loading of material into the heating device, heating and pressing, cooling, and taking out the molded body can be greatly shortened. Furthermore, when heated using a dielectric heating device, the molded body is heated by the heat generated inside the molded body, so that a molded body having a high uniformity in the surface of the molded body and the interior of the molded body can be obtained.
[0050]
When heating by dielectric heating, it is preferable to add an additive that generates heat inside the molded body when irradiated with high frequency or microwave. Examples of these additives include compounds having a polar group in the molecule. By adding or blending this additive, it acts as a dielectric and can be heated uniformly to the inside of the molded body.
[0051]
Examples of such additives include water, methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, aliphatic alcohols such as ethylene glycol and glycerin, aromatic alcohols such as phenol, aliphatic ester compounds such as acetate ester, dibutyl phthalate, and dihexyl. Aromatic ester compounds used as plasticizers such as phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate (DOP), di-isonolyl phthalate, trimellitic acid ester, vinyl chloride resin or chlorinated polyolefin containing chlorine, Nylon 6, nylon 66 and copolymers thereof having an amide bond, polyurethane compounds having a urethane bond in the molecule, polyacrylonitrile and polyacrylonitrile copolymer having a nitrile group in the molecule, carbon such as activated carbon Emissions, and the like. Among these, it is preferable to mix water in which no organic gas is generated by heating, a soft vinyl chloride resin or a polyamide resin containing a plasticizer made of an aromatic ester compound, because internal heating occurs quickly.
[0052]
Next, a heating process of high frequency dielectric heating is shown in FIG. When a compound 7 which is a dielectric is sandwiched between the heating electrodes 6 and a high frequency voltage is applied by the high frequency generation circuit 8 and the load matching circuit 9, the electrical equilibrium state is distorted everywhere in the compound and charge separation occurs. . As the frequency increases, each molecule constituting the dielectric undergoes intense motion such as rotation, collision, vibration, and friction, and this energy becomes heat and internal heat is generated in the dielectric. High-frequency dielectric heating is a heating method that generates heat from the inside of a substance by causing a potential motion at the atomic or molecular level in a compound by the electric field action of high-frequency energy at a frequency of 1 MHz to 300 MHz (wavelength 300 m to 1 m). It is. The frequency actually used is preferably 4 MHz to 80 MHz. Moreover, since local heating is possible and the half depth of electric power is deep, it is characterized in that relatively uniform heating is possible even if the composition is thick.
[0053]
Microwave heating is also a type of dielectric heating, in which microwaves with a frequency of 300 MHz to 300 GHz (wavelength 1 m to 1 mm) are used to heat from the inside of the substance in the same manner as high frequency dielectric heating. As shown in the heating process of FIG. 4, the microwave is generated from the magnetron 10 by the isolator 11 so as to prevent the reverse of the radio wave, and the waveguide 12 is added to the compound 13 which is a dielectric placed in the box. A microwave is sent through and irradiated. When microwaves are irradiated to a dielectric material having a large loss factor, the microwaves propagate through the material while losing energy.
[0054]
As shown in FIGS. 3 and 4, this energy causes the dipoles of dielectric molecules to vibrate and rotate in the same manner as high-frequency dielectric heating, and the frictional energy generated thereby causes internal heat generation. The microwave frequency normally used is 2450 Hz or 915 MHz, and is a heating method that is widely used today in household goods such as a microwave oven. Microwave heating is characterized by the fact that uniform heating is relatively easy even if the shape is complicated, although uniform heating may be difficult if the compound is thick or the loss factor is high because the depth of power half-depth is shallow. .
[0055]
When tile carpet or carpet resin backing layer 2 is made of a vinyl chloride resin containing a plasticizer or surface pile layer 1 is made of nylon fiber, it is caused by internal heat generation when irradiated with high frequency or microwave. Since heating is easily performed, a molded body having high uniformity on the surface and inside is preferable.
[0056]
The vinyl chloride resin constituting the carpet resin backing layer used in the present invention is a vinyl chloride copolymer such as polyvinyl chloride resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-ethylene-vinyl acetate copolymer. Includes coalescence.
[0057]
Further, as a plasticizer, dibutyl phthalate, dihexyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate (DOP), di-isonolyl phthalate, phosphate ester, chlorinated paraffin, trimellitic acid ester, epoxidized soybean oil or the like alone or Of these, a mixture containing di-2-ethylhexyl phthalate (DOP) is most frequently used.
[0058]
In addition, it contains inorganic fillers such as calcium carbonate, calcium oxide, barium carbonate, barium sulfate, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, clay, and talc as a filler, but heavy calcium carbonate is widely used. Used. Further, it contains pigments such as calcium stearate, Ca-Zn stearate, Ba-Zn stearate, Pb metal soap, stabilizers of organic tin stabilizers, carbon black and titanium dioxide.
[0059]
In addition, after adding water to the mixture of the tile carpet pulverized product and / or the polyamide carpet pulverized product and the synthetic fiber (b) and / or the synthetic fiber (b), or after spraying water and mixing uniformly, High-frequency or microwave irradiation is preferable because heating due to internal heat generation occurs more quickly.
[0060]
Further, by adding water, it is possible to suppress scattering of dust and dust contained in the pulverized product when the pulverized product is mixed with the synthetic fiber (I) and / or the synthetic fiber (B). If the amount of water added to 100 parts by weight of the mixture of the pulverized carpet and synthetic fiber (b) and / or synthetic fiber (b) is 0.5 to 30 parts by weight, the heating rate during press molding Is preferable because it becomes faster. Furthermore, from the viewpoint of moldability, it is preferably 1 part by weight or more and 15 parts by weight or less. When water is added in an amount of 30 parts by weight or more, it becomes sticky when mixing the pulverized carpet and the synthetic fiber (b) and / or the synthetic fiber (b), making it difficult to handle and generating water vapor during heating during press molding. Will be more than necessary.
[0061]
In addition, when water is mixed and dielectric heating is performed, heat is rapidly generated inside the molded body, and the water functions as a foaming agent that forms water vapor as voids. In addition, it can be expected to prevent overheating due to internal heat generation of vinyl chloride resin and polyamide resin containing plasticizer that acts as a dielectric material due to the latent heat of evaporation of water. In addition, it is possible to prevent thermal decomposition of components composed of the resin backing layer.
[0062]
Furthermore, when the synthetic fiber (I) and / or the synthetic fiber (B) containing water is used, the step of adding water can be omitted, and at the same time, the pulverized carpet and the synthetic fiber (A) and / or the synthetic fiber Since the dispersibility of water in the mixture of (b) is improved, the mixed state of the mixture can be improved, which is preferable. When a mixture of carpet pulverized product and synthetic fiber (I) and / or synthetic fiber (B) is heated and pressed by dielectric heating and press-molded, it is molded rather than heated and pressed by a heated plate. Since the fusion of the resin backing layer of the carpet existing inside the body proceeds, a molded body with higher strength can be obtained when compared with molded bodies having the same density and thickness.
[0063]
By the way, when the molded product of the present invention is used for a sound absorbing material, the density of the molded product is 0.5 g / cm.^Three1.2 g / cm^ThreeThe following is preferable, and the thickness is preferably thinner in view of the space of the installation place. By blending the synthetic fiber (I) and / or the synthetic fiber (B) into the pulverized carpet and molding the molded body, it becomes easy to adjust the density of the molded body. As for the sound absorbing material for buildings and civil engineering, for example, as a sound absorbing plate for a highway side wall, a thin material having a thickness of 50 mm or less, preferably 30 mm or less is desired. On the other hand, with regard to sound absorption performance, generally, thicker and bulky materials have better sound absorption performance, and are thinner than the felts made of glass fiber plates and organic fibers that are conventionally used. Therefore, it is preferable to adjust the surface property, uniformity, and specific gravity of the molded body so as to exhibit good sound absorption characteristics.
[0064]
Mixing carpet pulverized product with synthetic fiber (b) and / or synthetic fiber (b) is done by using a mixer such as pressure kneader, ribbon blender, tumbler, Henschel type mixer, etc. By using it, it can be performed easily. For example, when a carpet kneaded product and synthetic fiber (I) and / or synthetic fiber (B) are mixed using a pressure kneader, mixing is performed without applying a shearing force and without melting the carpet pulverized product. By doing this, it is preferable because the voids inside the molded body can be easily secured. When the blended composition is set in a wooden formwork, irradiated with high frequency or microwave, heated, and pressure-molded, a molded product effective for use as a sound absorbing material can be obtained efficiently.
[0065]
【Example】
  Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples.
(Press molding of compound by dielectric heating)
Example 1
  The used tile carpet having a surface pile layer made of nylon 66 was pulverized by a uniaxial shearing pulverizer FS-1 manufactured by Sanriki Seisakusho with an 8 mmφ punching metal, and the pulverized 8 mm product was quantitatively recovered. Next, 80 parts by weight of the pulverized product, 20 parts by weight of core-sheath type low melting point fiber, Teijin Tetron (TBS binder fiber: 4.4 dtex, 51 mm) are put into a pressure kneader, mixed for 5 minutes with stirring. I got a thing. The composition was placed in a mold with a spacer so that the thickness was 30 mm, and heated by irradiating a high frequency wave for 3 minutes with a 200 ton high frequency dielectric heating press device manufactured by Yamamoto Vinita, which set the press plate to 150 ° C., After pressurizing at a pressure of 8 MPa, the pressure was maintained for 1 minute and press molding was performed. After molding, the molded body was taken out and cooled by being sandwiched between cooling molds.Example 1 is a reference example of the present invention.
[0066]
(Example 2)
In the same manner as in Example 1, 80 parts by weight of a used tile carpet 8 mm pulverized product, 23.5 parts by weight of core-sheath type low melting point fiber, Tepyrus made of Teijin fiber (containing 1.7 dtex, 5 mm, and 15% moisture) are pressurized. The mixture was stirred for 5 minutes with a kneader to obtain a blend. The compound was placed on a mold with a spacer so that the thickness was 30 mm, and a high frequency was irradiated for 2.5 minutes with a 200 ton high frequency dielectric heating press device manufactured by Yamamoto Vinita, which set the press plate at 150 ° C. After heating and pressurizing at a pressure of 8 MPa, the pressure was maintained for 1 minute and press molding was performed. After molding, the molded body was taken out and cooled by being sandwiched between cooling molds.
[0067]
(Example 3)
In the same manner as in Example 1, 90 parts by weight of a used tile carpet 8 mm pulverized product and 11.8 parts by weight of core-sheath type low-melting fiber Teijin fiber Tepyrus (1.7 dtex, 5 mm, containing 15% moisture) were pressurized. The mixture was stirred for 5 minutes with a kneader to obtain a blend. The compound was placed on a mold with a spacer so that the thickness was 30 mm, and a high frequency was irradiated for 2.5 minutes with a 200 ton high frequency dielectric heating press device manufactured by Yamamoto Vinita, which set the press plate at 150 ° C. After heating and pressurizing at a pressure of 8 MPa, the pressure was maintained for 1 minute and press molding was performed. After molding, the molded body was taken out and cooled by being sandwiched between cooling molds.
[0068]
(Example 4)
In the same manner as in Example 1, 80 parts by weight of a used tile carpet 8 mm pulverized product, 23.5 parts by weight of core-sheath type low melting point fiber, Tepyrus made of Teijin fiber (containing 1.7 dtex, 5 mm, and 15% moisture) are pressurized. The mixture was stirred for 5 minutes with a kneader to obtain a blend. The blend was irradiated with 2450 Hz microwave for 3 minutes using a Sharp microwave oven (Hi-Cooker RE-112, high frequency output 500 W). Thereafter, the blend was taken out of the microwave oven, placed on a mold, a spacer was inserted so that the thickness was 30 mm, and the press plate was heated and press-molded for 3 minutes in a 50-ton press set at 150 ° C. After molding, the compact was cooled with a cooling press.
[0069]
(Comparative Example 1)
In the same manner as in Example 1, a used tile carpet 8 mm pulverized product was prepared to obtain a blend. The compound was placed on a mold, a spacer was inserted so that the thickness was 30 mm, and the press plate was heated and pressed in a 50-ton press set at 190 ° C. for 4 minutes. It was not melted, and when it was taken out from the press device, the composition collapsed into pieces and did not become a molded body.
[0070]
(Comparative Example 2)
In the same manner as in Example 1, 80 parts by weight of a used tile carpet 8 mm pulverized product, 20 parts by weight of core-sheath type low melting point fiber, Teijin Tetron (TBS binder fiber: 4.4 dtex, 51 mm) were stirred with a pressure kneader for 5 minutes. And mixed to obtain a blend. The blend was placed in a mold with a spacer so that the thickness was 30 mm, and the press plate was heated and pressed for 4 minutes with a 50-ton press set at 190 ° C. The blended part was considerably brittle, and when it was taken out from the press apparatus, the pulverized tile carpet fell apart from the end part, and the sample for measuring physical properties could not be punched.
[0071]
(Comparative Example 3)
In the same manner as in Example 1, 80 parts by weight of a used tile carpet 8 mm pulverized product and 20 parts by weight of core-sheath type low melting point fiber, Teijin Tetron (TBS binder fiber: 4.4 dtex, 51 mm) were stirred with a pressure kneader for 5 minutes. And mixed to obtain a blend. The blend was placed in a mold with a spacer so that the thickness was 30 mm, and the press plate was heated and press-molded for 25 minutes with a 50-ton press set at 190 ° C. After heating and pressure forming, the product was cooled by being sandwiched between cooling presses, and as a result of taking out the blend, it was a molded body in which the melt on the blend surface was considerably advanced.
[0072]
The obtained molded body was punched into a predetermined size, and the sound absorption property and the bending property were measured. The results are shown in Table 1 together with the density and thickness results of the molded body.
[0073]
(Sound absorption)
The sound absorbing property was measured by measuring the normal incidence sound absorption coefficient as shown in JIS A1405, and using a specified normal incidence measuring device. The measurement measured the sound range of 1000 Hz, 1600 Hz, and 2000 Hz.
[0074]
(Bending strength)
Using an autograph AG-2000D manufactured by Shimadzu Tester, bending properties were measured by a cage jig three-point bending test method. A test piece of 20 mm × 130 mm was punched with a hydraulic clicker manufactured by Iino Co., Ltd., and measurement was performed with n = 3. The test was performed at a load cell of 5000 N, a test speed of 10 mm / min, and a distance between fulcrums of 100 mm, and the elastic modulus was calculated from the stress having a strength of 5 to 15 N.
[0075]
(Thickness and density)
With a hydraulic clicker made by Iino Co., Ltd., a 50 mm × 50 mm mold was used, and three molded bodies were punched out. The weight of each molded body and the thickness of four locations at the center of each side were determined, and the thickness and density were calculated from the average values to obtain the thickness and density.
[0076]
[Table 1]

[0077]
【The invention's effect】
As described above, according to the method for producing a molded article of the present invention, waste materials of carpets including tile carpets and / or polyamide-based resins and scraps generated during production are used as pulverized products, and core-sheath type synthetic fibers (I ) And / or a low-melting fiber synthetic fiber (b) to obtain a blend, and heating by pressing with dielectric heating to irradiate high frequency or microwave, press molding, and then heating by pressing between heating plates On the other hand, the molding time can be greatly shortened and molding at a lower temperature is also possible. Furthermore, when an additive that generates heat upon irradiation with high frequency or microwave, particularly water is added and high frequency dielectric heating or microwave heating is performed, heat is generated from the inside of the molded body, heating becomes rapid, A molded body having high uniformity inside can be obtained. Moreover, when it shape | molds using the press-molding method by the dielectric heating of this invention, the molded object which is excellent in the sound-absorbing performance in the midrange of 1000-2000 Hz especially, and has bending strength can be obtained. According to the method for producing a molded body of the present invention, conventionally discarded carpet waste, in particular, scraps and waste generated in the manufacturing process of tile carpet, for example, a base material for construction, civil engineering, It can be effectively used as a sound absorbing material, a heat insulating material, and the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic enlarged schematic diagram showing the configuration of a tile carpet used in the present invention.
FIG. 2 is an enlarged partially cutaway oblique schematic view of a core-sheath type synthetic fiber used in the present invention.
FIG. 3 is a schematic explanatory view schematically showing a process of a high frequency dielectric heating apparatus.
FIG. 4 is a schematic explanatory view schematically showing a process of a microwave heating apparatus.
[Explanation of symbols]
1 Surface pile layer
2 Resin backing layer
3 Core-sheath type synthetic fiber (I)
4 core
5 sheath
6 Heating electrode
7 Formulation (dielectric)
8 High frequency generator
9 Load matching circuit
10 Magnetron (microwave generator)
11 Isolator (Prevents retrograde radio waves)
12 Waveguide (tube that sends radio waves)
13 Formulation (dielectric)

Claims

And less 95 wt% pulverized 60% by weight or more of the carpet including polyamide bromide resin or a polyamide copolymer resin, synthetic fiber having a core-sheath structure in which the sheath has a melting point of 200 ° C. or less (a), and / or Synthetic fiber (b) that melts at 200 ° C. or lower is added with 0.5 to 30 parts by weight of water with respect to 100 parts by weight of a blend of 5 to 40% by weight. A method for producing a molded article, wherein the compound is heated by dielectric heating and pressure-molded.

The method for producing a molded body according to claim 1, wherein the dielectric heating is high-frequency dielectric heating or microwave heating.

3. The molded body according to claim 2, wherein the dielectric heating is high-frequency dielectric heating, the electrode plate for irradiating a high frequency is heated, and the mixture is sandwiched between heated electrode plates and heated and pressed. Method.

The sheath of the synthetic fiber having a core-sheath structure (b) is any one of polyester resins, claims 1 to 3 composed of a polyamide resin or a polyethylene resin having a melting point of 200 ° C. or less The manufacturing method of the molded object of description.

The synthetic fiber (I) having the core-sheath structure is a fiber in which a melting point difference between the core part and the sheath part is 20 ° C or more, and the core part is composed of a polyester resin or a polypropylene resin. process for producing a molded article according to any one of claim 4.

The synthetic fiber (b) that melts at 200 ° C or lower is at least one synthetic fiber selected from low-melting polyester copolymer fibers, low-melting polyamide copolymer fibers, and polyethylene fibers. Item 6. The method for producing a molded article according to any one of Items 5 to 6 .

Method for producing the polyamides resin or a polyamide copolymer molded body according to claim 1, wherein any one of claims 6 resin backing layer of the carpet is a vinyl chloride resin containing a resin.

The polyamides based particle size of the resin or pulverized carpets containing polyamide copolymer resins, process for producing a molded article according to any one of claims 1 to 7 is 3mm or more 30mm or less.

Synthetic fiber having a less 95 wt% pulverized 60% by weight or more of the carpet, including the polyamides resin or a polyamide copolymer resin, a core-sheath structure in which the sheath has a melting point of 200 ° C. or less (a), and / Alternatively, 0.5 parts by weight or more and 30 parts by weight or less of water is added to 100 parts by weight of a mixture obtained by mixing 5% by weight or more and 40% by weight or less of synthetic fiber (b) that melts at 200 ° C. or less. The molded object obtained by the manufacturing method of any one of Claims 1-8 which heats and press-molds the compound formed by high frequency dielectric heating or microwave heating.