JPH07256647A - 繊維強化熱可塑性材料の再循環法 - Google Patents

繊維強化熱可塑性材料の再循環法

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JPH07256647A
JPH07256647A JP5091095A JP5091095A JPH07256647A JP H07256647 A JPH07256647 A JP H07256647A JP 5091095 A JP5091095 A JP 5091095A JP 5091095 A JP5091095 A JP 5091095A JP H07256647 A JPH07256647 A JP H07256647A
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ミヒャエル・ヴェルニッケ
Detlef Dr Skaletz
デトレフ・スカレッツ
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 再循環物を、未使用の製造物に対して同等以
上の機械的性質を有する製品に再度造形することを可能
にする、短ガラス繊維強化熱可塑性樹脂の再循環方法を
開発すること。 【構成】 短ガラス繊維強化熱可塑性材料を微粉砕する
こと、得られる微粉砕された材料１００重量部と、溶融
体においてそれと混合可能であるが長ガラス繊維で強化
されている熱可塑性材料のチップ１１〜４３重量部とを
混合すること、および当該混合物を熱可塑的に成形する
こと、を含む短ガラス繊維強化熱可塑性材料の再循環方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、短ガラス繊維で強化さ
れた熱可塑性材料の再循環（recycling）方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】繊維強化熱可塑性樹脂は、安定な機械的
性質を有する造形製品を、特には射出成形によって製造
するために一般的に使用されている。使用する熱可塑性
樹脂における繊維強化材は、主として、短ガラス、即
ち、長さ約５００μｍ以下のガラス繊維である。短ガラ
ス繊維強化熱可塑性樹脂を含む使用済み製品または製造
物のスクラップの再循環には、通常、微粉砕、および、
例えば射出成形による再成形／造形が含まれる。しかし
ながら、かかる再処理は、繊維長および繊維分布もまた
変化するために、熱可塑性材料の機械的性質に悪影響を
及ぼす（参考文献：Chemical Abstracts Vol.91 (197
9), 158 641 y）。従って、再処理された材料は、主と
して、機械的性質が重要ではない場合の目的のために再
利用される。さらに、充てん剤、例えばおが屑（DE-A-4
016 410）、またはノボラック（EP 0 518 004）のよう
な結合剤を添加することもまた知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、再循
環物（例えば、使用済み製品または製造物のスクラッ
プ）を、未使用の製造物に対して同等以上の機械的性質
を有する製品に再度造形することを可能にする、短ガラ
ス繊維強化熱可塑性樹脂の再循環方法を開発することで
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、短ガラス
繊維強化熱可塑性材料を微粉砕すること、得られる微粉
砕された材料１００重量部と、溶融体においてそれと混
合可能であるが長ガラス繊維で強化されている熱可塑性
材料のチップ約１１〜約４３重量部とを混合すること、
および当該混合物を熱可塑的に成形すること、を含む短
ガラス繊維強化熱可塑性材料の再循環方法によって解決
される。最初の混合物は、長ガラス繊維強化熱可塑性樹
脂（thermoplastic）１０〜３０重量％と再循環した短
ガラス繊維強化熱可塑性樹脂７０〜９０重量％を含有す
る。通常使用される短ガラス繊維強化熱可塑性材料は、
長さ１０〜４００μｍおよび直径１０〜２５μｍのガラ
ス繊維２０〜４０重量％を含有する。
【０００５】当業者ならば、如何なる熱可塑性樹脂が溶
融体において相互に混合可能であるかは分かるであろ
う。例えば、ポリアミドとナイロン−６は混合可能であ
り、ポリプロピレンは、異なる立体規則度（tacticit
y）および異なる分子量を有するポリプロピレンと、ま
たはコポリマーＥＰＤＭおよびＥＰＭと混合可能であ
る。ポリエチレンはポリプロピレンと混合可能ではない
が、異なる分子量を有するポリエチレンと混合可能であ
る（例えば、ＨＤＰＥとＬＤＰＥ）。長ガラス繊維強化
材料および短ガラス繊維強化材料の熱可塑性樹脂は同一
であることが好ましい。再循環するための熱可塑性材
料、例えば使用済み成形体または製造品スクラップを微
粉砕するために使用する方法は、重要ではない。微粉砕
は、例えば、摩砕（grinding）または切断（cutting）
によって実施することができる。大部分の場合、材料を
１から３０ｍｍの大きさに微粉砕すれば十分である。
【０００６】混合した長ガラス繊維強化熱可塑性材料
は、好ましくは、含浸した連続フィラメント繊維の溶融
引出成形によって製造され、それは次にグラニュール長
まで切断される。長ガラス繊維強化熱可塑性樹脂は、好
ましくは、直径１０から２５μｍのガラス繊維を３０か
ら６０重量％含有する。好ましくは、グラニュール長の
繊維は５から１５ｍｍである。再循環するべき材料の繊
維含有量は有意に変化するべきではない。従って、混合
物の繊維含有量は、短ガラス繊維強化熱可塑性材料の繊
維含有量の０．９５から１．０５倍になるべきである。
混合物の熱可塑性樹脂の含有量を調整するために、同様
に溶融体において短ガラス繊維強化熱可塑性樹脂と混合
可能であり、特には同一の熱可塑性樹脂である、未強化
熱可塑性樹脂をさらに添加してもよい。
【０００７】熱可塑性樹脂の含有量（長ガラス繊維強化
材料の未強化熱可塑性樹脂の含有量および短ガラス繊維
強化材料における割合）が７０重量％以上である混合物
を処理することが有利である。本発明の処理は、特定の
熱可塑性材料に制限されるわけではない。本発明の処理
は、好ましくは、ポリオレフィン、特にはポリプロピレ
ンを再循環するために使用される。本発明の方法によ
り、機械的性質および熱的安定性に関して特定の要件を
有する造形製品などを製造するために、使用後のガラス
繊維強化熱可塑性樹脂を再使用することが可能になる。
意外なことに、ガラス繊維含有量が一定に維持される場
合でさえ、機械的性質および熱的安定性に関して、同一
またはそれ以上の水準が達成可能である。本発明の方法
は、以下の実施例によって詳述される。
【０００８】
【実施例】実施例１： 長さ１０〜４００μｍおよび直径１０〜２５
μｍを有するガラス繊維３０重量％を含有する市販の繊
維強化ポリプロピレン（メルトフローインデックスＭＦ
Ｉ２３０／５＝５５ｇ／１０分）から成る使用済み製品
および製造物スクラップを切断微粉砕機（cutting mil
l）中で粉砕し、１〜３０ｍｍの大きさの粒子にした。
粉砕材料は、各場合において１０、２０および３０重量
％の市販の長ガラス繊維強化ポリプロピレンとタンブル
混合（tumble mixed）した。さらに、熱可塑性樹脂混合
物用の０．９０７ｇ／ｃｍ3の密度および５５ｇ／１０
分のメルトフローインデックスＭＦＩ２３０／５を有す
るポリプロピレンを十分量添加して、全量でガラス繊維
の約３０重量％含有させた。
【０００９】長ガラス繊維強化ポリプロピレンは、長さ
１０ｍｍおよび直径１０〜２５μｍのガラス繊維を４０
重量％含み、溶融引出成形によって製造されたものであ
る。この混合物を射出成形して段積み（stacking）ボッ
クスを成形し、試料をこれらの段積みボックスから切断
して機械的性質および熱的安定性を測定した。比較のた
めに、段積みボックスを、使用済みの再グラニュール化
した材料（添加物なし）のみを使用して同様にして成形
し、試料をこれらの段積みボックスからも引き取った。
試験の結果は表１中に示す。
【００１０】材料に対するキー： −材料Ｖ１： ＰＰ−ＫＧ 未使用材料からの成
形（比較実験） −材料ＷＶ−０ ： ＰＰ−ＫＦ−粉砕材料（Ｖ１）か
らの成形（比較実験） −材料ＷＶ−１０： ＰＰ−ＫＧ 本発明による、１０
重量％のＰＰ−ＬＧを有する −材料ＷＶ−２０： ＰＰ−ＫＧ 本発明による、２０
重量％のＰＰ−ＬＧを有する −材料ＷＶ−３０： ＰＰ−ＫＧ 本発明による、３０
重量％のＰＰ−ＬＧを有する 式中： ＰＰ−ＫＧ：短ガラス繊維で強化されたポリプロピレン ＰＰ−ＬＫ：長ガラス繊維で強化されたポリプロピレン
【００１１】実施例２ ３０重量％の短ガラス繊維を含む市販のポリプロピレン
（メルトフローインデックスＭＦＩ２３０／５＝４．５
ｇ／１０分）から成る使用済み製品および製造物スクラ
ップを、再グラニュール化し、混合し、処理したが、こ
れらの３工程は全て実施例１の記載と同様に実施した。
試験の結果は表２に示す。
【００１２】表１： 材料性質 基準 V 1 WV-0 WV-10 WV-20 WV-30 引張強さ DIN 53455 46.35 40.08 41.03 47.20 48.28 （MPa） 破断伸び DIN 53455 2.37 2.38 2.01 2.54 2.21 （％） 弾性率 DIN 53455 3757.5 3510 3685 3860 3945 （MPa） 浸透エネルギー DIN 53443/2 1.58 1.32 1.41 1.53 1.84 （J/mm） 酸化開始 242.2 246.6 251.5 257.6 260.4（℃） ガラス繊維含有量 31.0 31.3 31.2 30.6 30.5 （重量％）
【００１３】表２： 材料性質 基準 V 1 WV-0 WV-10 WV-20 WV-30 引張強さ DIN 53455 51.85 47.53 48.38 49.95 51.20 （MPa） 破断伸び DIN 53455 2.83 2.77 2.69 2.61 2.46 （％） 弾性率 DIN 53455 3902.5 3995 4025 4010 4235 （MPa） 浸透エネルギー DIN 53443/2 2.11 2.04 2.10 2.07 2.41 （J/mm） 酸化開始 246.5 246.8 253.7 259.4 261.4（℃） ガラス繊維含有量 30.8 30.7 30.7 31.1 31.6 （重量％）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 105:06 105:26

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 短ガラス繊維強化熱可塑性材料を微粉砕
    すること、得られる微粉砕された材料１００重量部と、
    溶融体においてそれと混合可能であるが長ガラス繊維で
    強化されている熱可塑性材料のチップ１１〜４３重量部
    とを混合すること、および当該混合物を熱可塑的に成形
    すること、を含む短ガラス繊維強化熱可塑性材料の再循
    環方法。
  2. 【請求項２】 短ガラス繊維強化および／または長ガラ
    ス繊維強化熱可塑性材料が、ポリオレフィン、特にはポ
    リプロピレンを含有する、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 微粉砕される短ガラス繊維強化熱可塑性
    材料が、長さ１０〜４００μｍおよび直径１０〜２５μ
    ｍを有するガラス繊維を２０〜４０重量％含有する、請
    求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 短ガラス繊維強化熱可塑性材料が、粒径
    １〜３０ｍｍまで微粉砕される、請求項１に記載の方
    法。
  5. 【請求項５】 長ガラス繊維強化熱可塑性材料が、溶融
    引出成形によって含浸されグラニュール長に切断された
    連続フィラメント繊維を含有する、請求項１に記載の方
    法。
  6. 【請求項６】 長ガラス繊維強化熱可塑性材料が、直径
    １０〜２５μｍのガラス繊維を３０〜６０重量％含有す
    る、請求項１または５に記載の方法。
  7. 【請求項７】 熱可塑性混合物に、さらに、短ガラス繊
    維強化材料および長ガラス繊維強化材料の熱可塑性樹脂
    と溶融体において混合可能である未強化熱可塑性樹脂を
    添加する、請求項１に記載の方法。
  8. 【請求項８】 長ガラス繊維強化熱可塑性材料の割合
    と、その中に存在する熱可塑性樹脂の割合が、熱可塑性
    樹脂の含有量が少なくとも７０重量％である混合物を生
    成するように設定される、請求項１または７に記載の方
    法。
  9. 【請求項９】 得られる混合物の繊維含有量が、短ガラ
    ス繊維強化熱可塑性材料の繊維含有量の９５〜１０５％
    になるように設定される、請求項１に記載の方法。
JP5091095A 1994-03-10 1995-03-10 繊維強化熱可塑性材料の再循環法 Pending JPH07256647A (ja)

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DE4408089.1 1994-03-10
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