JPH0790554B2 - ガラス繊維強化プラスチック成形物のリサイクル用連続シートの製造方法 - Google Patents

ガラス繊維強化プラスチック成形物のリサイクル用連続シートの製造方法

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JPH0790554B2
JPH0790554B2 JP11032291A JP11032291A JPH0790554B2 JP H0790554 B2 JPH0790554 B2 JP H0790554B2 JP 11032291 A JP11032291 A JP 11032291A JP 11032291 A JP11032291 A JP 11032291A JP H0790554 B2 JPH0790554 B2 JP H0790554B2
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glass fiber
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reinforced plastic
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芳明 藤原
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    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

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

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はガラス繊維強化プラスチ
ック成形物のリサイクル用連続シートの製造方法に関
し、特にガラス繊維長が3mm以上であるガラス繊維で強
化されたプラスチックのリサイクル方法に関する。
【0002】
【従来の技術およびその課題】従来より、ガラス繊維強
化熱可塑性プラスチック製シートであるスタンパブルシ
ートは、複合材料として広く使用されている。このスタ
ンパブルシートは、ガラス繊維強化熱可塑性プラスチッ
クをシート状体に成形し、このシート状体を加熱して可
塑化させ、スタンピング法等により成形することにより
得られる。このため、スタンパブルシートは、平均3mm
以上のガラス繊維長さのガラス繊維が切断されることな
く、からみ合ってその内部に存在しているので、優れた
耐衝撃性を発揮する。一方、スタンパブルシート等のよ
うな複合材料をリサイクルして使用する場合、従来から
次のような方法が実施されている。
【0003】第1の方法として、使用後の成形物、成形
不良品、および/またはシート状体から所定形状の製品
を取り除いた残り(以下、トリムロスシートと省略す
る)等の廃材をクラッシャー等を用いて粗かく粉砕し、
必要に応じてさらに微粉砕し、これを押出機に投入して
ペレットとして回収し、得られたペレットを射出成形も
しくは押出成形用の材料として使用する方法がある。
【0004】しかしながら、第1の方法では、粉砕工程
および押出機によりペレット化する工程においてプラス
チック中のガラス繊維は通常直径1mmφ以下にまで切断
されてしまう。したがって、第1の方法によりペレット
化された材料は、平均3mm以上のガラス繊維長のガラス
繊維がからみ合ってその機能を発揮することを特徴とす
るスタンパブルシートとしては再使用することができな
い。また、粉砕工程は一般にコストが高いので、リサイ
クル材として利用しても材料価格の大幅な低減には寄与
することができない。
【0005】第2の方法として、使用後の成形物、成形
不良物、トリムロスシートを粉砕せずに、赤外線熱処理
装置等によりガラス繊維強化プラスチックの融点以上に
加熱し、この材料をバッチ式にスタンピングプレスで板
状体に成形して直接スタンパブルシートを得る方法であ
る(第30回FRP総合講演会前刷集、227(198
5))。
【0006】第2の方法は、ガラス繊維が切断されず、
スタンパブルシートが直接得られる点で優れているが、
バッチ式でしか処理することができず、シート断片しか
得られないので、製造における自動化、合理化が困難で
ある。
【0007】また、第2の方法は、リサイクルに供され
る成形物内のガラス繊維が不均一に分散されている場合
や分散されているガラス繊維により成形物に異方性が発
生している場合、得られたリサイクルシートにガラス繊
維の不均一分布や異方性がそのまま残存し、リサイクル
シートの品質が低下する恐れがある。
【0008】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、ガラス繊維が均一に分布し、異方性が生じないリ
サイクル用シートを連続的に、しかもガラス繊維を切断
することなく効率よく得ることができるガラス繊維強化
プラスチック成形物のリサイクル用連続シートの製造方
法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、ガラス繊維強
化プラスチックからなる成形物およびその廃材を該ガラ
ス繊維強化プラスチックの軟化点以上に加熱し、これを
バンクが形成されるようにして少なくとも一つのロール
もしくはエンドレスベルトに通し、連続的にシート状体
を得ることを特徴とするガラス繊維強化プラスチック成
形物のリサイクル用連続シートの製造方法を提供する。
ここで、軟化点は、例えばASTM D1525に準
じ、1kg荷重で規定されるビカット軟化点を用いること
ができる。バンクとは、カレンダー成形等で混練ロール
やカンレンダーロールの投入側にできる材料のたまりの
ことである。
【0010】ガラス繊維強化プラスチックの軟化点以上
に加熱しても材料の可塑化が不充分であり、材料同士を
充分に融着一体化することができない場合は、ロールま
たはエンドレスベルトを加熱して可塑化を促進させても
よい。このとき、ロールもしくはエンドレスベルトのク
リアランスは任意に設定できる。また、必要に応じてロ
ールを多段に設定してシート状体に加工してもよい。
【0011】また、可塑化してロール等に投入するた材
料が成形物である場合、形状によってはロール等に供給
するのが困難なことがある。その場合、最終的にロール
等に通す前に、あらかじめ予備ロールにより略シート化
しておき、これをさらにロール等に投入してシート化し
てもよい。
【0012】ロール等は互いに等速で回転させてもよい
し、材料の融着一体化を促進させるために互いに異なる
回転速度で回転させてもよい。また、可塑化した材料が
ロール等に付着した場合にスクレーバーを用いてロール
等から材料を剥離してもよい。なお、ロール等に投入す
る材料量と取り出すシートの量は、ほぼ同じになるよう
に調整することが好ましい。
【0013】
【作用】本発明のガラス繊維強化プラスチック成形物の
リサイクル用連続シートの製造方法によれば、ガラス繊
維強化プラスチックの軟化点以上に加熱して可塑化した
材料をバンクが形成されるようにして少なくとも一つの
ロールまたはエンドレスベルトに通している。
【0014】ロール等に投入するリサイクル材料の実質
的な厚みよりもロール等のクリアランスを狭くすると、
材料の一部はロールの投入側にバンクとなってしばらく
滞留した後ロールニップ(間隙)もしくはエンドレスベ
ルトの間に流入する。このとき、材料の不均一性、特に
ガラス繊維の不均一な分布および配向が解消される。こ
れにより、成形物の端部やリブ部にガラス繊維含有率の
低い箇所(樹脂リッチ部)が発生した場合、材料の流動
方向に沿ってガラス繊維が配向した場合、さらに所望方
向のみの強度を高くするため意図的にガラス繊維を配向
させた場合の不均一なもしくは異方性を有する成形物を
そのままリサイクル用シートに加工したときにおいて
も、リサイクル用シートに不均一性もしくは異方性が残
存することを防止できる。また、バンクが形成するよう
にすることにより、断続的に投入される材料を連続的シ
ートとして取り出すことができる。投入材料の20%以
上がバンクとしてニップに一担滞留するようにしてシー
ト化することにより、異方性が低下して無配向化され
る。さらに、リサイクル材からなるシートとバージン材
からなるシートを使用することによりリサイクル割合を
自由に調整することができる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して具体
的に説明する。 実施例1
【0016】繊維長が13mmの無配向ガラス繊維を40
重量%含有するガラス繊維強化ポリプロピレンからなる
シートを通常のホットフローモールディング法により平
均板厚4mm、深さ25mm、外形寸法150×150mmの
箱型成形品に成形した。
【0017】次に、図1に示すように、この成形品10
を加熱炉(日本ガイシ社製、遠赤外線ヒーター、商品名
インフラスタイン)11のベルト12上に所定の間隔を
おいて載置して通した。なお、この加熱炉11は熱風循
環併用タイプであり、その内部にはベルト12上の成形
品を上下方向から加熱するように複数のヒーター13が
設置されている。このとき、加熱炉11を出た成形品1
0の温度が180〜190℃となるようにベルトの走行
速度を調節した。
【0018】次いで、図2に示すように、加熱され可塑
化された成形品10を表面温度が80および100℃で
あるロール(直径150mmφ、表面クロムメッキ仕上
げ)14および15のロール間隔(ニップ)16にバン
ク17が形成されるようにして投入した。投入された成
形品は、ロールギャップを通過した後にロール15の表
面に付着する。このロール15に付着した成形品10を
ロール15の下方に設置されたスクレーバー18でロー
ル15から剥離し、約1mm厚のシート19として連続的
に取り出した。このシート19を冷却ロール20に通過
してコイル21に巻き取った。このようにしてコイル2
1を2つ得た。なお、ロール上には、取り出すシート1
9の幅を規定するためにあらかじめガイド(図示せず)
が取り付けられている。また、シート加工の条件は、シ
ート幅100mm、ロールギャップ1mm、ロール回転周速
1m/分とした。
【0019】次いで、得られた2つのコイル21を図3
に示すように設置し、さらに、バージン材からなる厚さ
1mmのシートを巻き取った2つのコイル22を設置して
それぞれのシートをダブルベルトプレス(サンドビック
社製)23に供給した。供給されたシートは、内部のホ
ットゾーン24、コールドゾーン25を通過して積層さ
れてバージン材/リサイクル材/バージン材の構成を有
する厚さ約3.7mm積層シート26に成形された。得ら
れた積層シート26について機械的強度を測定したとこ
ろ、バージン材のみからなる同じ厚さのシートと同程度
の結果が得られた。 実施例2
【0020】実施例1と同じ材料を用いてホットフロー
モールディング法により平均板厚10mm、奥行き75m
m、高さ×300mm、幅×1500mm長のリブ付き型枠
を作製した。この成形品を長さ500mmピッチで切断
し、これを図4に示すように実施例1と同様にして加熱
炉11に通した。加熱炉11を出た成形品の温度を表面
で200℃、内部で180℃となるようにベルトの走行
速度を調節した。
【0021】次いで、図5に示すように、加熱され可塑
化された成形品27をロール14,15を通して略シー
ト化した。このとき、ロールギャップを4mmとし、ロー
ル表面温度を実施例1と同様に設定した。
【0022】この略シート化したシート断片28を図6
に示すように所定枚数ストックした後、ロールギャップ
を1mmに設定して、実施例1と同様にしてシート断片2
8を約1mm厚のシート19に加工し、コイル21に巻き
取った。
【0023】得られたコイル21およびバージン材から
なる厚さ1mmのシートのコイル22を図3に示すように
設置して実施例1と同様にして加工して積層シート26
を成形した。得られた積層シート26について機械的強
度を測定したところ、バージン材のみからなる同じ厚さ
のシートと同程度の結果が得られた。 実施例3
【0024】繊維長が25mmのガラス繊維を40重量%
含有するガラス繊維強化ポリプロピレンからなり、ガラ
ス繊維が一方向に配向しているシートであって、配向方
向の引張強さ(MD)とその垂直方向の引張強さ(T
D)の比(MD/TD)が2.0である材料をホットフ
ローモールディング法により実施例1と同様の箱型成形
品を作製した。この成形品を実施例1と同様にしてシー
トとして取り出しコイルに巻き取った。このとき、ロー
ルギャップおよびシート幅を調整して、取り出すシート
の幅が100mmであり、厚みが3.5mm(試料1)、
3.0mm(試料2)、2.0mm(試料3)および1.0
mm(試料4)であり、バンクとして一担ニップに滞留す
る材料の割合がそれぞれ12.5%、25%、50%お
よび75%となるようにした。また、ガラス繊維の配向
方向は、シートの長手方向に一致させた。得られた各々
のシートから長手方向(MD)および垂直方向(TD)
の引張強さを測定した。その結果を下記表1に示す。
【0025】
【表1】
【0026】表1から明らかなように、投入材料の20
%以上がバンクとしてニップに一担滞留するようにして
シート化したシート(試料2〜4)は、異方性が低下し
て無配向化されており、また、データのばらつきも小さ
く特性が安定したものであった。これに対して、投入材
料の20%未満がバンクとしてニップに一担滞留するよ
うにしてシート化したシート(試料1)は、異方性が残
存しており、データのばらつきも大きいものであった。
【0027】
【発明の効果】以上説明した如く本発明のガラス繊維強
化プラスチック成形物のリサイクル用連続シートの製造
方法は、ガラス繊維が均一に分布し、異方性が生じない
リサイクル用シートを連続的に、しかもガラス繊維を切
断することなく効率よく得ることができる。また、リサ
イクル材からなるシートとバージン材からなるシートを
使用することによりリサイクル割合を自由に調整するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の方法に使用される加熱炉の
概略説明図。
【図2】本発明の一実施例の方法に使用されるロールの
概略説明図。
【図3】本発明の一実施例の方法に使用されるダブルベ
ルトプレスの概略説明図。
【図4】本発明の他の実施例の方法に使用される加熱炉
の概略説明図。
【図5】本発明の他の実施例の方法に使用されるロール
の概略説明図。
【図6】本発明の他の実施例の方法においてシートをス
トックした状態を示す図。
【符号の説明】
10,27…成形品、11…加熱炉、12…ベルト、1
3…ヒーター、14,15…ロール、16…ニップ、1
7…バンク、18…スクレーバー、19…シート、20
…冷却ロール、21,22…コイル、23…ダブルベル
トプレス、24…ホットゾーン、25…コールドゾー
ン、26…積層シート、28…シート断片。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス繊維強化プラスチックからなる成
    形物およびその廃材を該ガラス繊維強化プラスチックの
    軟化点以上に加熱し、これをバンクが形成されるように
    して少なくとも一つのロールまたはエンドレスベルトに
    通し、連続的にシート状体を得ることを特徴とするガラ
    ス繊維強化プラスチック成形物のリサイクル用連続シー
    トの製造方法。
JP11032291A 1991-05-15 1991-05-15 ガラス繊維強化プラスチック成形物のリサイクル用連続シートの製造方法 Expired - Fee Related JPH0790554B2 (ja)

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