JPH0584862A - 繊維強化複合材料と繊維強化複合材料廃棄物の処理方法および再生利用方法 - Google Patents
繊維強化複合材料と繊維強化複合材料廃棄物の処理方法および再生利用方法Info
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- JPH0584862A JPH0584862A JP27480591A JP27480591A JPH0584862A JP H0584862 A JPH0584862 A JP H0584862A JP 27480591 A JP27480591 A JP 27480591A JP 27480591 A JP27480591 A JP 27480591A JP H0584862 A JPH0584862 A JP H0584862A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 減容並びに再生が容易な繊維強化複合材料
と、該複合材料廃棄物の減容処理並びに複合材料に再生
する方法を提供する。 【構成】 強化繊維を樹脂に充填した複合材料層１と有
機溶媒，酸やアルカリ溶液に溶解する樹脂層２、又は放
射線や熱によって分解又は溶解する樹脂層２との積層体
によって構成される。前記複合材料を有機溶媒，酸やア
ルカリ溶液に浸すか、又は、放射線や熱環境にさらす
と、複合材料層間に設けた樹脂層２が分解又は溶解す
る。これにより、複合材料は、複合材料層１にばらばら
に分離される。分離された複合材料層１を圧縮して減容
し、さらに切断，粉砕して前記粉砕物を樹脂に充填し複
合板に再利用する。
と、該複合材料廃棄物の減容処理並びに複合材料に再生
する方法を提供する。 【構成】 強化繊維を樹脂に充填した複合材料層１と有
機溶媒，酸やアルカリ溶液に溶解する樹脂層２、又は放
射線や熱によって分解又は溶解する樹脂層２との積層体
によって構成される。前記複合材料を有機溶媒，酸やア
ルカリ溶液に浸すか、又は、放射線や熱環境にさらす
と、複合材料層間に設けた樹脂層２が分解又は溶解す
る。これにより、複合材料は、複合材料層１にばらばら
に分離される。分離された複合材料層１を圧縮して減容
し、さらに切断，粉砕して前記粉砕物を樹脂に充填し複
合板に再利用する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、人工衛星等宇宙構造
物，ＯＡ機器，自動車，レジャー用品，船体などの構造
体に用いられている繊維強化複合材料と、廃棄物の処理
方法および再生利用方法に関するものである。
物，ＯＡ機器，自動車，レジャー用品，船体などの構造
体に用いられている繊維強化複合材料と、廃棄物の処理
方法および再生利用方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＣＦＲＰやＧＦＲＰなどの繊維強化複合
材料は、カーボンやガラス繊維などの無機繊維又はアラ
ミド繊維などの有機繊維をエポキシ樹脂，ポリイミド樹
脂，ポリエーテルエーテルケトン樹脂などの樹脂で固型
化したものである。
材料は、カーボンやガラス繊維などの無機繊維又はアラ
ミド繊維などの有機繊維をエポキシ樹脂，ポリイミド樹
脂，ポリエーテルエーテルケトン樹脂などの樹脂で固型
化したものである。
【０００３】前記繊維強化複合材料は、従来の金属系構
造材料に比較して軽量・高剛性・高強度であること、繊
維配向角を制御することにより所望の機械特性を実現で
きること、耐久性に優れるといった特長を有しており、
このため、軽量化や耐久性が強く要求される宇宙構造
物，航空機，自動車，レジャー用品，船体，住宅機材な
どの構造材料に巾広く用いられるようになった。
造材料に比較して軽量・高剛性・高強度であること、繊
維配向角を制御することにより所望の機械特性を実現で
きること、耐久性に優れるといった特長を有しており、
このため、軽量化や耐久性が強く要求される宇宙構造
物，航空機，自動車，レジャー用品，船体，住宅機材な
どの構造材料に巾広く用いられるようになった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、繊維強化複合
材料（以下ＦＲＰとする）が耐久性に優れるといって
も、その寿命は有限であり、いずれは廃棄される運命に
ある。また、新製品の開発による陳腐化によって廃棄さ
れる場合もある。
材料（以下ＦＲＰとする）が耐久性に優れるといって
も、その寿命は有限であり、いずれは廃棄される運命に
ある。また、新製品の開発による陳腐化によって廃棄さ
れる場合もある。
【０００５】近年のＦＲＰ製品の生産量の増大とともに
製品の大型化が進められている現状を考えると、ＦＲＰ
製品の廃棄物処理およびその再利用化技術の確立は重要
な課題である。
製品の大型化が進められている現状を考えると、ＦＲＰ
製品の廃棄物処理およびその再利用化技術の確立は重要
な課題である。
【０００６】ＦＲＰ製品廃棄物の処理の難しさは、高剛
性，高強度および耐久性に優れているといった材料の特
長に起因する。高剛性，高強度といった特性は、ＦＲＰ
の切断や粉砕を困難なものとする。また、マトリックス
樹脂には耐久性に優れる熱硬化性樹脂が使用される場合
が多く、熱や溶媒などによる溶融も難しい。
性，高強度および耐久性に優れているといった材料の特
長に起因する。高剛性，高強度といった特性は、ＦＲＰ
の切断や粉砕を困難なものとする。また、マトリックス
樹脂には耐久性に優れる熱硬化性樹脂が使用される場合
が多く、熱や溶媒などによる溶融も難しい。
【０００７】しかも、ＦＲＰ製品の見掛け比重は０．１
以下であり、運搬，埋め立てに対して不利である（都市
ゴミの場合、見掛け比重は０．３程度である）。
以下であり、運搬，埋め立てに対して不利である（都市
ゴミの場合、見掛け比重は０．３程度である）。
【０００８】本発明の目的は、減容処理並び再生利用が
容易な繊維強化複合材料およびその複合材料廃棄物の処
理並びに再生利用方法を提供することにある。
容易な繊維強化複合材料およびその複合材料廃棄物の処
理並びに再生利用方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による繊維強化複合材料においては、複合材
料層と、樹脂層とを交互に積層一体化した繊維強化複合
材料であって、複合材料層は、カーボン，ガラス繊維な
どの無機強化繊維又はアラミド繊維などの有機強化繊維
をエポキシ樹脂などの樹脂に充填して固型化したもので
あり、樹脂層は、有機溶媒，酸，アルカリ溶液，放射線
又は熱によって分解又は溶解する樹脂材料である。
め、本発明による繊維強化複合材料においては、複合材
料層と、樹脂層とを交互に積層一体化した繊維強化複合
材料であって、複合材料層は、カーボン，ガラス繊維な
どの無機強化繊維又はアラミド繊維などの有機強化繊維
をエポキシ樹脂などの樹脂に充填して固型化したもので
あり、樹脂層は、有機溶媒，酸，アルカリ溶液，放射線
又は熱によって分解又は溶解する樹脂材料である。
【００１０】また、繊維強化複合材料廃棄物の処理方法
においては、繊維強化複合材料の廃棄物を減容処理する
繊維強化複合材料廃棄物の処理方法であって、繊維強化
複合材料は、複合材料層と、樹脂層とが交互に積層一体
化されたものであり、減容処理は、繊維強化複合材料に
溶剤，酸，アルカリ，放射線又は熱を作用させて該複合
材料の樹脂層を溶解又は分解させ、複合材料層から分離
除去する処理である。
においては、繊維強化複合材料の廃棄物を減容処理する
繊維強化複合材料廃棄物の処理方法であって、繊維強化
複合材料は、複合材料層と、樹脂層とが交互に積層一体
化されたものであり、減容処理は、繊維強化複合材料に
溶剤，酸，アルカリ，放射線又は熱を作用させて該複合
材料の樹脂層を溶解又は分解させ、複合材料層から分離
除去する処理である。
【００１１】また、繊維強化複合材料廃棄物の再生利用
方法においては、樹脂層除去処理と、粉砕処理と、固型
化処理とを有し、繊維強化複合材料の廃棄物を複合体に
再生する繊維強化複合材料廃棄物の再生利用方法であっ
て、繊維強化複合材料は、複合材料層と、樹脂層とが交
互に積層一体化されたものであり、樹脂層除去処理は、
繊維強化複合材料の樹脂層を溶解又は分解して複合材料
層を各層に分離する処理であり、粉砕処理は、分離され
た複合材料層を粉砕する処理であり、固型化処理は複合
材料層の粉砕物を樹脂に充填して定型に固型化する処理
である。
方法においては、樹脂層除去処理と、粉砕処理と、固型
化処理とを有し、繊維強化複合材料の廃棄物を複合体に
再生する繊維強化複合材料廃棄物の再生利用方法であっ
て、繊維強化複合材料は、複合材料層と、樹脂層とが交
互に積層一体化されたものであり、樹脂層除去処理は、
繊維強化複合材料の樹脂層を溶解又は分解して複合材料
層を各層に分離する処理であり、粉砕処理は、分離され
た複合材料層を粉砕する処理であり、固型化処理は複合
材料層の粉砕物を樹脂に充填して定型に固型化する処理
である。
【００１２】
【作用】本発明の複合材料は、強化繊維を樹脂に充填し
た複合材料層と有機溶媒，酸やアルカリ溶液に溶解する
樹脂層、又は放射線や熱によって分解又は溶解する樹脂
層とによって構成される。
た複合材料層と有機溶媒，酸やアルカリ溶液に溶解する
樹脂層、又は放射線や熱によって分解又は溶解する樹脂
層とによって構成される。
【００１３】前記複合材料を有機溶媒，酸やアルカリ溶
液に浸すか、又は放射線や熱環境にさらした場合、複合
材料層間に設けた樹脂層が分解又は溶解する。これによ
り、複合材料は、各層の複合材料層にばらばらに分離さ
れる。分離された複合材料層の厚みは薄く（ＣＦＲＰの
場合、複合材料層の厚みは〜１００μｍ程度）、剛性や
強度も低いため、容易に圧縮，切断，粉砕できる。ま
た、前記粉砕物を樹脂に充填し再利用することも可能と
なる。
液に浸すか、又は放射線や熱環境にさらした場合、複合
材料層間に設けた樹脂層が分解又は溶解する。これによ
り、複合材料は、各層の複合材料層にばらばらに分離さ
れる。分離された複合材料層の厚みは薄く（ＣＦＲＰの
場合、複合材料層の厚みは〜１００μｍ程度）、剛性や
強度も低いため、容易に圧縮，切断，粉砕できる。ま
た、前記粉砕物を樹脂に充填し再利用することも可能と
なる。
【００１４】樹脂層に、振動吸収能の高いものや延性的
特性を有するものを用いることで、ＦＲＰ廃棄物の処
理，再利用の容易性だけでなく、ＦＲＰ材料自身の振動
減衰特性や強度特性を合わせて改善することが可能とな
る（特願昭６３−０２９４８０号参照）。
特性を有するものを用いることで、ＦＲＰ廃棄物の処
理，再利用の容易性だけでなく、ＦＲＰ材料自身の振動
減衰特性や強度特性を合わせて改善することが可能とな
る（特願昭６３−０２９４８０号参照）。
【００１５】繊維強化複合材料層は、強化繊維にエポキ
シ樹脂，ポリイミド樹脂，ポリエーテルエーテルケトン
樹脂などの高剛性樹脂を予め含浸し、各種形状に加熱成
形したもの、またエポキシ樹脂，ポリイミド樹脂のよう
な熱硬化性樹脂では、これらの繊維を含浸後、温和な加
熱によりやや硬化反応をすすめたプリプレグ状態（Ｂ−
ステージ）のものが使用できる。
シ樹脂，ポリイミド樹脂，ポリエーテルエーテルケトン
樹脂などの高剛性樹脂を予め含浸し、各種形状に加熱成
形したもの、またエポキシ樹脂，ポリイミド樹脂のよう
な熱硬化性樹脂では、これらの繊維を含浸後、温和な加
熱によりやや硬化反応をすすめたプリプレグ状態（Ｂ−
ステージ）のものが使用できる。
【００１６】強化繊維は、公知のものが使用でき、炭素
繊維，アルミナ繊維，炭化ケイ素繊維，ガラス繊維など
の無機繊維，アラミド繊維，テクミロンなどの有機繊維
が使用できる。これら繊維の形態としては一方向に引き
揃えたもの、編物（平織，あや織，しゅす織など）や切
断した短繊維，短繊維が絡みあったマット状の織物が使
用できる。
繊維，アルミナ繊維，炭化ケイ素繊維，ガラス繊維など
の無機繊維，アラミド繊維，テクミロンなどの有機繊維
が使用できる。これら繊維の形態としては一方向に引き
揃えたもの、編物（平織，あや織，しゅす織など）や切
断した短繊維，短繊維が絡みあったマット状の織物が使
用できる。
【００１７】
【実施例】以下に本発明の実施例を図によって説明す
る。
る。
【００１８】図１に本発明の繊維強化複合材料の断面図
を示す。
を示す。
【００１９】図において、実施例は一方向に引き揃えカ
ーボン繊維とエポキシ樹脂からなる複合材料層１と、ト
ルエンやベンゼンなどの溶剤に溶解するフィルム状のポ
リオレフィン系の樹脂層２とを交互に積層一体化した例
を示している。
ーボン繊維とエポキシ樹脂からなる複合材料層１と、ト
ルエンやベンゼンなどの溶剤に溶解するフィルム状のポ
リオレフィン系の樹脂層２とを交互に積層一体化した例
を示している。
【００２０】複合材料層１の繊維方向は、各段の層毎に
異ならせ、実施例では試料長手方向に対して順に０°，
＋４５°，−４５°，９０°，９０°，−４５°，＋４
５°，０°に設定している。
異ならせ、実施例では試料長手方向に対して順に０°，
＋４５°，−４５°，９０°，９０°，−４５°，＋４
５°，０°に設定している。
【００２１】実施例においては、複合材料のプリプレグ
シート（複合材料層１のエポキシ樹脂が半硬化状態のも
の）と樹脂フィルム層２を積層し、オートクレーブによ
り硬化して作製した。
シート（複合材料層１のエポキシ樹脂が半硬化状態のも
の）と樹脂フィルム層２を積層し、オートクレーブによ
り硬化して作製した。
【００２２】図２に、図１に示す複合材料廃棄物３の処
理方法の例を示す。
理方法の例を示す。
【００２３】図２（ａ）において、複合材料廃棄物３は
ベンゼン液４に浸してある。この状態で数時間放置する
と、樹脂層２のフィルムは溶解し、複合材料廃棄物３
は、図２（ｂ）のように、複合材料層１に分離する。
ベンゼン液４に浸してある。この状態で数時間放置する
と、樹脂層２のフィルムは溶解し、複合材料廃棄物３
は、図２（ｂ）のように、複合材料層１に分離する。
【００２４】図３（ａ）は、角筒状の複合材料廃棄物４
（たて２００ｍｍ，よこ２００ｍｍ，長さ４００ｍ，厚
さ２．５ｍｍ）を前記要領で処理した場合の例である。
この廃棄物の容積は１６，０００ｃｍ3であり、従来は
この容積がそのまま廃棄容積となるが、本発明方法によ
れば樹脂層の溶解により図２（ｂ）のように偏平板状に
圧潰が可能となり、その廃棄容積は８００ｃｍ3とな
り、実に１／２０の減容が可能となる。
（たて２００ｍｍ，よこ２００ｍｍ，長さ４００ｍ，厚
さ２．５ｍｍ）を前記要領で処理した場合の例である。
この廃棄物の容積は１６，０００ｃｍ3であり、従来は
この容積がそのまま廃棄容積となるが、本発明方法によ
れば樹脂層の溶解により図２（ｂ）のように偏平板状に
圧潰が可能となり、その廃棄容積は８００ｃｍ3とな
り、実に１／２０の減容が可能となる。
【００２５】図４は、前記要領で処理して分離した複合
材料層１を破砕機で破砕した粉砕物５をポリ塩化ビニル
樹脂６に充填して作製した複合板７を示す。破砕に必要
なエネルギーは、複合材料層１に分離したことで、約１
／１０に減少した。
材料層１を破砕機で破砕した粉砕物５をポリ塩化ビニル
樹脂６に充填して作製した複合板７を示す。破砕に必要
なエネルギーは、複合材料層１に分離したことで、約１
／１０に減少した。
【００２６】また、この複合板７は、ＣＦＲＰ粉砕物の
充填により、大きな弾性率（１２００Ｋｇｆ／ｍｍ2：
ポリ塩化ビニル樹脂６の約６倍）をもつ。
充填により、大きな弾性率（１２００Ｋｇｆ／ｍｍ2：
ポリ塩化ビニル樹脂６の約６倍）をもつ。
【００２７】以上実施例においては、樹脂層に溶剤に溶
解する材料を用いたが、酸，アルカリに溶解するもの、
あるいは放射線や熱環境にさらして分解する材料を使用
したときにもその処理並びに再生利用の要領は基本的に
同じである。
解する材料を用いたが、酸，アルカリに溶解するもの、
あるいは放射線や熱環境にさらして分解する材料を使用
したときにもその処理並びに再生利用の要領は基本的に
同じである。
【００２８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、廃棄物の
処理，再利用が容易な繊維強化複合材料を実現すること
が可能となり、これらＦＲＰの廃棄処理問題を解決でき
る効果を有するものである。
処理，再利用が容易な繊維強化複合材料を実現すること
が可能となり、これらＦＲＰの廃棄処理問題を解決でき
る効果を有するものである。
【図１】本発明の繊維強化複合材料の実施例を示す断面
図である。
図である。
【図２】本発明の複合材料廃棄物の処理方法の実施例を
示すもので、（ａ）は処理中、（ｂ）は処理後の廃棄物
の形態を示す図である。
示すもので、（ａ）は処理中、（ｂ）は処理後の廃棄物
の形態を示す図である。
【図３】（ａ）は複合材料廃棄物の形状を示す図、
（ｂ）は本発明方法により減容処理した複合材料廃棄物
の形状を示す図である。
（ｂ）は本発明方法により減容処理した複合材料廃棄物
の形状を示す図である。
【図４】ＦＲＰ廃棄物を再生利用した複合板の例を示す
図である。
図である。
１ エポキシ樹脂とカーボン繊維からなる複合材料層 ２ トルエンやベンゼンなどの溶剤に溶解するポリオレ
フィン系のフィルム状樹脂層 ３ 複合材料廃棄物 ４ ベンゼン液 ５ 粉砕物 ６ ポリ塩化ビニル ７ 複合板
フィン系のフィルム状樹脂層 ３ 複合材料廃棄物 ４ ベンゼン液 ５ 粉砕物 ６ ポリ塩化ビニル ７ 複合板
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 105:26 4Ｆ
Claims (3)
- 【請求項１】 複合材料層と、樹脂層とを交互に積層一
体化した繊維強化複合材料であって、 複合材料層は、カーボン，ガラス繊維などの無機強化繊
維又はアラミド繊維などの有機強化繊維をエポキシ樹脂
などの樹脂に充填して固型化したものであり、 樹脂層は、有機溶媒，酸，アルカリ溶液，放射線又は熱
によって分解又は溶解する樹脂材料であることを特徴と
する繊維強化複合材料。 - 【請求項２】 繊維強化複合材料の廃棄物を減容処理す
る繊維強化複合材料廃棄物の処理方法であって、 繊維強化複合材料は、複合材料層と、樹脂層とが交互に
積層一体化されたものであり、 減容処理は、繊維強化複合材料に溶剤，酸，アルカリ溶
液，放射線又は熱を作用させて該複合材料の樹脂層を溶
解又は分解させ、複合材料層から分離除去する処理であ
ることを特徴とする繊維強化複合材料廃棄物の処理方
法。 - 【請求項３】 樹脂層除去処理と、粉砕処理と、固型化
処理とを有し、繊維強化複合材料の廃棄物を複合体に再
生する繊維強化複合材料廃棄物の再生利用方法であっ
て、 繊維強化複合材料は、複合材料層と、樹脂層とが交互に
積層一体化されたものであり、 樹脂層除去処理は、繊維強化複合材料の樹脂層を溶解又
は分解して複合材料層を各層に分離する処理であり、 粉砕処理は、分離された複合材料層を粉砕する処理であ
り、 固型化処理は複合材料層の粉砕物を樹脂に充填して定型
に固型化する処理であることを特徴とする繊維強化複合
材料廃棄物の再生利用方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27480591A JP2679477B2 (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 繊維強化複合材料と繊維強化複合材料廃棄物の処理方法および再生利用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27480591A JP2679477B2 (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 繊維強化複合材料と繊維強化複合材料廃棄物の処理方法および再生利用方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0584862A true JPH0584862A (ja) | 1993-04-06 |
| JP2679477B2 JP2679477B2 (ja) | 1997-11-19 |
Family
ID=17546815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27480591A Expired - Fee Related JP2679477B2 (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 繊維強化複合材料と繊維強化複合材料廃棄物の処理方法および再生利用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2679477B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07132562A (ja) * | 1993-11-09 | 1995-05-23 | Hiroshima Pref Gov | Ｆｒｐチップ強化プラスチックの製造方法 |
| JP2002307046A (ja) * | 2001-04-15 | 2002-10-22 | Minoru Miwa | 繊維強化プラスチック廃棄物の処理方法および該方法により回収された強化繊維の再利用方法 |
| KR100386771B1 (ko) * | 2001-02-08 | 2003-06-09 | 김시영 | 폐 에프알피의 처리 및 재활용 방법 |
| CN109291595A (zh) * | 2018-09-21 | 2019-02-01 | 上海华迎汽车零部件有限公司 | 复合材料、汽车备胎盖及其制备方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017052229A1 (ko) * | 2015-09-23 | 2017-03-30 | 롯데케미칼 주식회사 | 프리프레그 재활용 방법 |
-
1991
- 1991-09-26 JP JP27480591A patent/JP2679477B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07132562A (ja) * | 1993-11-09 | 1995-05-23 | Hiroshima Pref Gov | Ｆｒｐチップ強化プラスチックの製造方法 |
| KR100386771B1 (ko) * | 2001-02-08 | 2003-06-09 | 김시영 | 폐 에프알피의 처리 및 재활용 방법 |
| JP2002307046A (ja) * | 2001-04-15 | 2002-10-22 | Minoru Miwa | 繊維強化プラスチック廃棄物の処理方法および該方法により回収された強化繊維の再利用方法 |
| CN109291595A (zh) * | 2018-09-21 | 2019-02-01 | 上海华迎汽车零部件有限公司 | 复合材料、汽车备胎盖及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2679477B2 (ja) | 1997-11-19 |
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