JPH091551A

JPH091551A - 繊維複層プラスチック材を利用した成形基材およびその製造方法

Info

Publication number: JPH091551A
Application number: JP17558495A
Authority: JP
Inventors: Fumio Goto; 文雄後藤; Yasumasa Kasahara; 康正笠原; Tadashi Iwahashi; 正岩橋
Original assignee: NANBA PRESS KOGYO KK
Current assignee: NANBA PRESS KOGYO KK
Priority date: 1995-06-20
Filing date: 1995-06-20
Publication date: 1997-01-07
Anticipated expiration: 2012-07-16
Also published as: JP2631642B2

Abstract

(57)【要約】【目的】廃材となる繊維複層プラスチック材を利用し
て、内装部品用のプラスチックと同等の引張り強さ、衝
撃強さを有する製造方法を提供する。【構成】繊維複層プラスチック材を利用して基材を製造
する方法は、繊維複層プラスチック材の繊維側に静電防
止剤を塗布し、乾燥させる工程と、乾燥した前記繊維複
層プラスチック材を８〜２０ｍｍの大きさに粉砕し、混
合する工程と、粉砕し、混合した前記繊維複層プラスチ
ックを０.６〜３ｍｍの微細混合片に切断する工程と、
前記裁断された微細混合片を前記繊維複層プラスチック
材のプラスチックと相溶する他の成形用のプラスチック
配合物に混合し、撹拌・分散させる工程と、前記撹拌・
分散した材料を成形する工程と、から成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】自動車用内装部品として使用され
る各種繊維複層プラスチック片を使用した基材およびそ
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】自動
車用の内装部品、たとえばドアトリム、センターシェル
フ、トランクトリムなどの基材として、ニードルパン
チ、不織布、編織物等の繊維状物を、各種のオレフィン
系プラスチック（ポリエチレン、ポリプロピレンなどの
変性または誘導体等）の成形と同時に、その表面、また
は裏面に積層し、または成形後に接着剤、ホットメルト
等で接合し、一体とした層状複合材（以下繊維複層プラ
スチックという）が多く使用されているが、その一方
で、内装部品として加工、処理する際に多量の廃材が生
じていた。

【０００３】繊維複層プラスチックは、繊維とプラスチ
ックとが強力に接合して一体となっているため、繊維と
プラスチックとを一緒に粉砕すると、繊維がプラスチッ
クから引きちぎられて分離し、静電気により繊維が強く
絡み、毛玉状の塊となって、粉砕物の中に均一に分散し
ないという特性をもつ。また、繊維とプラスチックの融
点が異なり一様に溶解しないという特性ももつ。

【０００４】このような本質的な特性から、これら廃材
を実用的に再生利用することが困難であり、廃材はほど
んど産業廃棄物として燃やすか、埋め立てられてきた
が、このような廃材の処分は環境の面から社会的に大き
な問題となってきている。

【０００５】一方、このような特性を考慮して広く検討
されている代表的な再利用の方法は、繊維と一体となっ
た複層プラスチックを通常の方法で粉砕し、繊維とプラ
スチックとの素材の密度の差、および粉砕された単位粒
状物（プラスチックにあっては粉砕された個々の粒状
物、繊維にあっては一つ塊の毛玉と分離した短繊維）の
重量の違いを利用して、毛玉となった繊維の塊や短繊維
を空気で吹き飛ばし、繊維片とプラスチック片とを分別
しながら残ったプラスチック成分の多いものだけを再度
利用する方法である。

【０００６】しかし、この方法では、プラスチック成分
の比率を高めるために、強めの風で毛玉になった小さな
繊維の塊を吹き飛ばそうとすると、プラスチックの微細
片も繊維と共に吹き飛ばされ、プラスチックの回収率が
低下する。逆に、プラスチックの回収率を上げるため
に、送り込む風を弱くすると、プラスチック細片の中に
小さな毛玉の塊が混入して、プラスチックの再利用が困
難となる。

【０００７】また、粉砕し、上記方法で繊維片とプラス
チック片を分別しても、実際上プラスチック細片には多
少の繊維が依然と付着して残り、このプラスチックをさ
らに粉砕し、分別してもプラスチックには何割かの繊維
が残存する。このような粉砕、分別を数回繰り返しすこ
とで繊維の付着率は少なくなるものの、繊維をプラスチ
ックから完全に除去できず、得られるプラスチック片に
は少量の繊維が付着している。

【０００８】このようなプラスチックを他のプラスチッ
ク等の材料に混合し成形するために利用すると、その付
着している繊維は毛ば立っているため、混合される他の
プラスチック片等とドライまたは溶融混合しても分散性
が悪く、均質に混ざり合わない。

【０００９】殊に、ドライ混合後成形機のポッパーから
スクリューにこの混合材を供給するとき、混合材の配合
割合が変化することなく円滑に落下しないため（すなわ
ち、毛ば立った繊維が付着したプラスチックは互いに引
っかかり円滑に落下しないため、ホッパーからスクリュ
ーに至るまでの間に当該プラスチック片と他のプラスチ
ック片との配合割合が変化する）、押出し成形を行う際
に均一な混合、混練、吐出に支障が起き易い。

【００１０】ところで、新品のガラス繊維などの繊維状
物を補強材として、射出成形や押し出し成形用の各種の
プラスチックに混合する方法がある。この方法におい
て、それらの繊維は一般的に毛玉状になっていないが、
それでも１〜２ｍｍ以上の比較的長いときは、ニーダー
で予め混練して繊維を十分に分散させ、さらにペレタイ
ザーにかけてペレットを製作し、それを射出成形や押出
し成形の原材料として使用する。また、繊維が１ｍｍ以
下の微細な粉末状であっても、分散を良くするために、
通常ペレタイザーを通してペレット化してから、それを
成形用の原材料としている。

【００１１】すなわち、上記方法は、ニーダーによる混
練およびペレタイザーによるペレット化により繊維とプ
ラスチックとを十分に分散させるものである。

【００１２】この混合方法を利用して、３〜８ｍｍ位に
粉砕した上記繊維複層プラスチック材片を、そのプラス
チックと相溶する他のプラスチック配合物と一緒に予め
ニーダー等の混合機で混練し、繊維を分散させた上で、
ペレタイザー装置にかけ、繊維の入ったペレットを製作
し、内装部品成形用の原材料を調製する方法も考えられ
ている。

【００１３】しかし、この方法はニーダーによる混練工
程をペレタイザーによるペレット化工程を必要とするた
め、非常にコスト高となり、廃材の再生利用方法として
問題がある。

【００１４】また、この方法を実施するために、繊維を
一度に粉砕機で３〜８ｍｍ以下に、より小さく粉砕する
と、繊維はより多くプラスチックから分離され、密度の
大きく固い毛玉状の塊になりやすく、ニーダーやスクリ
ューで相当強力に、長い時間混練しないと、繊維の塊は
解れて分散しない。一方、余り強く混練すると、繊維が
細かく切断されて小さくなり過ぎ、プラスチックの補強
効果がなくなるばかりでなく、繊維の長さがまちまちと
なって分散を阻害して、引張り強さや衝撃強さを低下さ
せる。

【００１５】そこで、本願発明の目的は、廃材となる繊
維複層プラスチック材を利用して、繊維が分散した成形
基材を製造するために、繊維複層プラスチックから繊維
片とプラスチック片とが分散し易い微細混合片を製造す
る方法を提供することである。

【００１６】本願発明の他の目的は、内装プラスチック
配合物とドライ混合し、成形機のポッパーからシリンダ
ー内に供給する際、混合割合が実質的に変化しない上記
微細混合片を製造する方法を提供することである。

【００１７】さらに、本願発明の他の目的は、上記微細
混合片を用いて、繊維が分散した成形基材およびその製
造方法を提供することである。

【００１８】さらに、本願発明の他の目的は、産業廃棄
物として処理される繊維複層プラスチック材を利用し
て、環境上の社会的な問題を解消する上記成形基材およ
びその製造方法を提供することである。

【００１９】さらに、本発明の目的は、上記微細混合片
を混合しても、他の内装部品用のプラスチック配合品と
同等またはそれ以上の引張り強さ、または衝撃強さを有
する基材およびその製造方法を提供することである。

【００２０】さらに、本発明の他の目的は、ニーダーに
よる混練やペレタイザーによるペレット製作を要しない
上記成形基材およびそのを製造方法を提供することであ
る。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の繊維複層プラスチック材から繊維片とプラスチック
片とが分散し易い微細混合片を製造する方法は、繊維複
層プラスチック材の繊維側に静電防止剤を塗布し、乾燥
させる工程と、乾燥した繊維複層プラスチック材を８〜
２０ｍｍの大きさに粉砕し、混合する工程と、粉砕し、
混合した前記繊維複層プラスチックを０.６〜３ｍｍの
微細混合片に切断する工程と、から成る。

【００２２】本発明の、繊維複層プラスチック材を利用
して成形基材を製造する方法は、上記方法により製造さ
れた微細混合片を繊維複層プラスチック材のプラスチッ
クと相溶する成形用の他のプラスチック配合物に混合
し、撹拌・分散させる工程と、撹拌・分散した材料を成
形する工程とから成る。

【００２３】本発明の繊維複層プラスチック材を利用し
た成形基材は、繊維複層プラスチック材の繊維側に静電
防止剤を塗布して、乾燥させ、大きさが８〜２０ｍｍと
なるように粉砕して、混合し、さらに０.６〜３ｍｍに
切断して形成された微細混合片を、繊維複層プラスチッ
ク材のプラスチックと相溶する他の成形用のプラスチッ
ク配合物に混合し、撹拌・分散することで繊維が分散し
ている、成形された基材である。

【００２４】ここで、８〜２０ｍｍに粉砕するとしたの
は、８ｍｍ以下では分離する繊維および毛玉の発生が異
常に大きくなり、２０ｍｍ以上では、次の微細混合片に
する効率が著しく低下するからである。また、０.６〜
３ｍｍに切断するとしたのは、０.６ｍｍ以下では繊維
の分散性は非常に良くなるが繊維による改質効果が極め
て薄くなり、３ｍｍ以上では繊維の絡みが十分に解れな
いことから分散性が悪く、引張り強さ、衝突強さを低下
させることになるからである。

【００２５】繊維複層プラスチック材の繊維の割合が繊
維複層プラスチック材全体の重量比で４.０〜３０％で
あることが望ましい。４.０％以下では微細混合片に加
工することは容易であるが、引張り強さ、衝撃強さが向
上した内装基材とならず、３０％以上では、通常の粉砕
機では８〜２０ｍｍ位の大きさに粉砕することが非常に
困難となり、分散性のよい粉砕片を得ることができない
からである。

【００２６】混合する微細混合片の重量が、その混合す
る微細混合片と他の成形用のプラスチック配合物との全
重量に対して８.０〜５０％であることが望ましく、さ
らに１０〜４０％であることが望ましい。

【００２７】粉砕および混合は従前の粉砕機により行わ
れ、切断がメッシュ・ミル機により行われ、撹拌・分散
がミキサーによるドライ混合により行われることことが
望ましい。

【００２８】

【作用】繊維複層プラスチックを８〜２０ｍｍ程度の大
きさに粉砕すると、繊維が毛玉となっても静電防止剤の
効果と相まって、比較的低密度のふわっとした状態とな
る。そして、これをよく混合してさらに、０.６〜３ｍ
ｍの粒子に切断すると、比較的分散性がよく、繊維の添
加効果を奏し得る微細混合片となる。

【００２９】また、上記微細混合片と、繊維複層プラス
チックと相溶する他のプラスチック配合物と混合、撹拌
し成形すると、ニーダーやペレタイザーを用いてペレッ
トにすることなく、新品の繊維を混合するときと同様
に、繊維が十分均一に分散し、所望の引張り強さ、耐衝
撃性をもつ内装基材が成形される。

【００３０】

【実施例】自動車用内装部品として一般に使用される繊
維複層プラスチック、すなわち押出し成形等の成形方法
でプラスチックの表面、または裏面にニードルパンチ、
不織布、編織物などの繊維類を一体成形、または成形後
接着剤またはホットメルト等で接合し、一体とした繊維
複層プラスチックの繊維側に一般的な静電防止剤、たと
えばテクスノールＲ（ベタイン型）（日本乳化剤（株）
より入手可能）、アンヒトール（アルキル、ベンタイン
型）20Ｂ5、24Ｂ68Ｂ（花王（株）より入手可能）等を5
〜30ｇ/ｃｍ2でスプレー塗布した後乾燥させる。

【００３１】ここで、繊維の割合が繊維複層プラスチッ
ク材の全重量に対して４.０〜３０％の繊維複層プラス
チックを用いる。

【００３２】次に通常の量産用粉砕機にかけて、従来行
われるよりも大きい8〜20ｍｍの大きさに粉砕する。

【００３３】粉砕の大きさを上記範囲としたは、本発明
者が、繊維複層プラスチック材を粉砕する場合、粉砕の
大きさがプラスチックから引きちぎられて分離する繊維
の量と、繊維が絡んでできる毛玉の発生量とに密接な関
係があることを見いだし、８ｍｍ以下では分離する繊維
および毛玉の発生が以上に大きくなることが分かったか
らである。また、２０ｍｍ以上では、次の微細混合片化
の効率が著しく低下するからである。

【００３４】このときプラスチックより分離する繊維量
が最低限となり、静電気による繊維が強くからむことが
押さえられ、密度の小さいふわっとした毛玉となる。

【００３５】粉砕により分離した繊維片とプラスチック
片は、分別しないで、通常のメッシュ・ミル機（たとえ
ば、ホーライ社製のＨＡ−2542）に通して切断し、０.
６〜３ｍｍの微細混合片を形成する。この形成微細混合
片は、部分的にやや分散しにくい塊状のものが若干残る
ものの強い繊維の絡みがほとんどない繊維片とプラスチ
ック片が分散し易いものとなる。

【００３６】このように、二段階の工程を実施すること
で、繊維が分散した成形基材を製造するために必要な、
短繊維にほぐれた微細混合片を得ることができる。ま
た、第１段階の粉砕は汎用の粉砕機であるから、その実
施の効率がよく微細混合片の生産性は優れたものとな
る。

【００３７】次に、その微粒子のプラスチック片と相溶
する内装基材用の成形プラスチック配合物に混合し、ミ
キサー（たとえば、ヘンセル社製ミキサー）で十分（5
〜8分）ドライ撹拌し、一部柔らかい塊となって残って
いる微細混合片の繊維を分散させる。

【００３８】ここで、混合する微細混合片は、好ましく
は、混合する微細混合片と成形用のプラスチック配合物
との全重量の８.０〜５０％となるように、さらに好ま
しくは１０〜４０％となるように、混合される。

【００３９】次に、これを成形機のホッパーに入れ、撹
拌・混合物の配合割合が変わらないように円滑に、シリ
ンダ内の２軸スクリュー上に導入し、押出し成形等の成
形方法により、均一な混合、混練、吐出を行う。

【００４０】本願発明により繊維複層プラスチック材の
微細混合片が混合されて成形された成形基材、ならびに
その微細混合片を含まない成形基材の配合割合およびそ
れらの物性（引張り強さ、衝撃強さ）を以下の表１に示
す。

【００４１】表１に示す混合する微細混合片は内装基材
Ａと表皮（ニードルパンチ）とから形成された繊維複層
プラスチックに基づいて作られたもので、その組成およ
び配合割合は各欄に示されている。

【００４２】実施例１は、微細混合片を、混合した全体
の重量に対して３０％となるように内装基材Ａに混合
し、成形した混合成形内装基材であり、各欄の上方に内
装基材Ａの配合割合および物性、各欄の下方に混合され
成形された基材の配合割合および物性が示されている。

【００４３】実施例２は、微細混合片を、混合した全体
の重量に対して４０％となるように内装基材Ｂに混合
し、成形した混合成形内装基材であり、各欄の上方に内
装基材Ｂの配合割合および物性、各欄の下方に混合され
成形された基材の配合割合および物性が示されている。

【００４４】実施例３は、微細混合片を、混合した全体
の重量に対して１０％となるように内装基材Ｃに混合
し、成形した混合成形内装基材であり、各欄の上方に内
装基材Ｃの配合割合および物性、各欄の下方に混合され
成形された基材の配合割合および物性が示されている。

【００４５】実施例４は、微細混合片を、混合した全体
の重量に対して２０％となるように内装基材Ｄに混合
し、成形した混合成形内装基材であり、各欄の上方に内
装基材Ｄの配合割合および物性、各欄の下方に混合され
成形された基材の配合割合および物性が示されている。

【００４６】

【表１】この表から分かるように、本願発明品である、廃材とな
る繊維複層プラスチックを含む成形基材はそれを含まな
い従来品よりも引張り強さ、衝撃強さが同等またはそれ
以上に向上している。このことは、本微細混合片を用い
て成形基材とした方が、繊維が基材内に良く分散してよ
り良好な物性を呈することを意味する。

【００４７】したがって、本願発明の成形基材は傾向と
して柔軟性が増し、薄肉でしかも割れにくいものとなる
ことから、ソフト感やしなやかさを必要とする内装基材
に特に有効に活用することができる。

【００４８】

【効果】本願発明にしたがって繊維複層プラスチックの
廃材を処理することで、繊維片が強く絡みあった密度の
高い毛玉の塊のない、繊維片とプラスチック片とが分散
した微細混合片を製造することができる。

【００４９】また、本願発明にしたがって微細混合片を
製造することで、従来の、繊維をプラスチックに分散さ
せるために、ニーダーにより混練すること、ペレタイダ
ーによるペレット製造することが不要となり、内装基材
のための押出し成形等の成形を直接行うことができ、し
たがって内装基材を安価に製造することができる。

【００５０】さらに、本願発明にしたがって廃材から微
細混合片を製造し、その微細混合片のプラスチックと相
溶する各種内装基材用のプラスチックの配合中に混合す
ることで、原料素材粒子の段階で、均一に分散し、ポッ
パーから円滑に落下し、配合組成が変わることなく成形
機のシリンダー内に導入することができ、新品の繊維と
ほぼ同じ程度に、繊維が良く分散した成形品ができ、し
たがって、優れた引張り強さと耐衝撃性の良好な内装基
材を製造することができる。

【００５１】さらにまた、従来、産業廃棄物として廃棄
されていた繊維複層プラスチックの廃材が、本願発明に
したがって上記特長ある内装基材の要素として有効利用
することができ、かくして廃棄にともなう環境上の大き
な問題を解決することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維複層プラスチック材から繊維片とプ
ラスチック片とが分散し易い微細混合片を製造する方法
であって、繊維複層プラスチック材の繊維側に静電防止剤を塗布
し、乾燥させる工程と、乾燥した前記繊維複層プラスチック材を８〜２０ｍｍの
大きさに粉砕し、混合する工程と、粉砕し、混合した前記繊維複層プラスチックを０.６〜
３ｍｍの微細混合片に切断する工程と、から成る製造方
法。
【請求項２】請求項１に記載の製造方法であって、前記繊維複層プラスチック材の繊維の割合が、その全体
の重量に対して４.０〜３０％である、ことを特徴とす
る製造方法。
【請求項３】請求項１に記載の製造方法であって、前記粉砕および混合が粉砕機により行われ、前記切断が
メッシュ・ミル機により行われる、ことを特徴とする製
造方法。
【請求項４】繊維複層プラスチック材を利用して成形
基材を製造する方法であって、繊維複層プラスチック材の繊維側に静電防止剤を塗布
し、乾燥させる工程と、乾燥した前記繊維複層プラスチック材を８〜２０ｍｍの
大きさに粉砕し、混合する工程と、粉砕し、混合した前記繊維複層プラスチックを０.６〜
３ｍｍの微細混合片に切断する工程と、前記裁断された微細混合片を前記繊維複層プラスチック
材のプラスチックと相溶する他の成形用のプラスチック
配合物に混合し、撹拌・分散させる工程と、前記撹拌・分散した材料を成形する工程と、から成る製
造方法。
【請求項５】請求項４に記載の製造方法であって、前記繊維複層プラスチック材の繊維の割合がその全体の
重量に対して４.０〜３０％である、ことを特徴とする
製造方法。
【請求項６】請求項４に記載の製造方法であって、混合する前記微細混合片の重量が、前記混合する微細混
合片と前記他の成形用のプラスチック配合物との全重量
に対して８.０〜５０％である、ことを特徴とする製造
方法。
【請求項７】請求項４に記載の製造方法であって、混合する前記微細混合片の重量が、前記混合する微細混
合片と前記他の成形用のプラスチック配合物との全重量
に対して１０〜４０％である、ことを特徴とする製造方
法。
【請求項８】請求項４に記載の製造方法であって、前記粉砕および混合が粉砕機により行われ、前記切断が
メッシュ・ミル機により行われ、前記撹拌・分散がミキ
サーにより行われることを特徴とする製造方法。
【請求項９】繊維複層プラスチック材を利用した成形
基材であって、繊維複層プラスチック材の繊維側に静電防止剤を塗布し
て、乾燥させ、大きさが８〜２０ｍｍとなるように粉砕
して、混合し、さらに０.６〜３ｍｍに切断して形成さ
れた微細混合片を、前記繊維複層プラスチック材のプラ
スチックと相溶する他の成形用のプラスチック配合物に
混合し、撹拌・分散することで、前記繊維が分散してい
る成形基材。
【請求項１０】請求項９に記載の成形基材であって、前記繊維複層プラスチック材の繊維の割合がその全体の
重量に対して４.０〜３０％である、ことを特徴とする
成形基材。
【請求項１１】請求項９に記載の成形基材であって、混合する前記微細混合片の重量が、前記混合する微細混
合片と前記他の成形用のプラスチック配合物との全重量
に対して８.０〜５０％である、ことを特徴とする成形
基材。
【請求項１２】請求項９に記載の成形基材であって、混合する前記微細混合片の重量が、前記混合する微細混
合片と前記他の成形用のプラスチック配合物との全重量
に対して１０〜４０％である、ことを特徴とする成形基
材。