JP2006290921A - リサイクル樹脂添加ガラス繊維強化スタンパブルシートとその成形品 - Google Patents
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Abstract
【課 題】 ポリウレタンを含んだインパネリサイクル材を活用した機械的強度に優れるガラス繊維強化スタンパブルシートとその成形品の提供。
【解決手段】（Ａ）ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材と、（Ｂ）熱可塑性樹脂と、（Ｃ）ガラス繊維とからなる機械的強度に優れたガラス繊維強化スタンパブルシート。
【選択図】なし
【解決手段】（Ａ）ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材と、（Ｂ）熱可塑性樹脂と、（Ｃ）ガラス繊維とからなる機械的強度に優れたガラス繊維強化スタンパブルシート。
【選択図】なし
Description
本発明は、リサイクル活用の難しいポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネル（以下、「インパネ」と略称することもある）リサイクル材を添加しても機械的強度に優れたガラス繊維強化スタンパブルシートとその成形品に関する。
ガラス繊維強化熱可塑性樹脂シートからなるスタンパブルシート（例えば、特許文献１）は、機械的強度、特に耐衝撃強度に優れており、また、射出成形に比べ金型費が安価であり、一方、ＦＲＰに比べ成形サイクルが短く、成形品形状の自由度があるため、近年、自動車部品等の成形材料として広く用いられている。
また、自動車の製造段階で発生する成形不良のインパネや廃車、修理交換などにより発生する廃インパネは、粉砕した後、低級なシート材などとしてリサイクルが可能であるものの、貼り合わされた発泡ポリウレタンの容易な分離方法が開発されておらず、近年埋め立て処分を主としてきた。しかしながら、埋め立て地の制約などからリサイクル技術の開発が課題となり、その試みの１つとして、多層成形したインパネを単に粉砕、ペレット化し成形しただけの再生材をインパネなどの材料として再利用しようとする検討がなされた。
しかし、このような単純リサイクル材では、比較的大きな発泡ポリウレタン片（１００μｍ以上）が基材樹脂中に分散し、異物として物性、特に耐衝撃性（衝撃強さ、脆化温度）に悪影響を及ぼし、再利用することは品質上不可能であった。
しかし、このような単純リサイクル材では、比較的大きな発泡ポリウレタン片（１００μｍ以上）が基材樹脂中に分散し、異物として物性、特に耐衝撃性（衝撃強さ、脆化温度）に悪影響を及ぼし、再利用することは品質上不可能であった。
これに対して、『発泡ポリウレタン付樹脂の連続再生処理法』（特許文献２）は、発泡ポリウレタン付樹脂の粉砕品を高温・高圧の水または特定のアルコール処理液および／または処理液蒸気と接触させると共に溶融・混練して発泡ポリウレタンを分解・微細化して溶融樹脂中に分散し、基質材とともに再利用する方法である。この方法は、物性低下の少ないリサイクル材が得られる利点があるが、装置には特別なシリンダー加熱装置、スクリュー構成、注入・排気システムを用いた２軸スクリュー型押出機が必要であり、また非常に高価な再利用方法である。
特公平４−６５８５４号公報
特開平８−２００２３号公報
本発明の目的は、リサイクル活用の難しいポリウレタンを含んだ自動車インパネリサイクル材を有効活用した機械的強度に優れるガラス繊維強化スタンパブルシートとその成形品を提供することである。また、本発明の目的は、リサイクル活用の難しいポリウレタンを含んだ自動車インパネリサイクル材の有効な活用方法となり得るガラス繊維強化スタンパブルシートの製造方法を提供することである。
本発明者らは、比較的安価であるが物性低下が大きいためにリサイクルが難しいとされてきたポリウレタンを含んだ自動車インパネリサイクル材と、熱可塑性樹脂と、ガラス繊維とを組み合わせることで、より機械的強度の優れたガラス繊維強化スタンパブルシートとその成形品を得ることができることを見出し、上記した従来の問題を一挙に解決できることを知見し、さらに検討を重ねて本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、
［１］ （Ａ）ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材と、（Ｂ）熱可塑性樹脂と、（Ｃ）ガラス繊維とからなることを特徴とするガラス繊維強化スタンパブルシート、
［２］ （Ａ）ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材１〜３０重量％と、（Ｂ）熱可塑性樹脂１４〜８４重量％と、（Ｃ）ガラス繊維１５〜７０重量％とからなることを特徴とするガラス繊維強化スタンパブルシート、
［３］ （Ａ）ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材が、自動車シュレッダーダストであることを特徴とする前記［１］または［２］に記載のガラス繊維強化スタンパブルシート、
［４］ （Ａ）自動車インスツルメントパネルリサイクル材に含まれるポリウレタンの含有量が１〜１００重量％である前記［１］〜［３］のいずれかに記載のガラス繊維強化スタンパブルシート、
［５］ （Ｂ）熱可塑性樹脂が、ポリプロピレン樹脂若しくはポリエチレン樹脂又はこれらをブレンドした樹脂である前記［１］〜［４］のいずれかに記載のガラス繊維強化スタンパブルシート、
［６］ （Ｃ）ガラス繊維がガラス繊維マットの形態である前記［１］〜［５］のいずれかに記載のガラス繊維強化スタンパブルシート、
［７］ （Ｃ）ガラス繊維が、連続スワール状ストランド及び／又はチョップドストランドのニードルパンチング不織布の形態である前記［１］〜［３］のいずれかに記載のガラス繊維強化スタンパブルシート、
［８］ ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材および熱可塑性樹脂からなるシート状物の両面にガラス繊維マットを積層し、さらにシート状物とガラス繊維マットとの積層体の両面に熱可塑性樹脂シートを積層してなるシート状物とガラス繊維マットと熱可塑性樹脂シートとの積層体を加熱・加圧してなることを特徴とするガラス繊維強化スタンパブルシート、
［９］ 前記［１］〜［８］ のいずれかに記載のガラス繊維強化スタンパブルシートからなる成形品、
［１０］ ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材と熱可塑性樹脂とをシート状に押出し成形する工程、得られたシート状物の両面にガラス繊維マットを積層し、得られたシート状物とガラス繊維マットとの積層体の両面に熱可塑性樹脂シートをさらに積層する工程、シート状物とガラス繊維マットと熱可塑性樹脂シートとの積層体を加熱・加圧し、ついで冷却固化させてガラス繊維強化スタンパブルシートに成形する工程を含むことを特徴とするガラス繊維強化スタンパブルシートの製造方法、
［１１］ ポリウレタンを含んだ使用済み自動車インスツルメントパネルを単純粉砕するか、またはポリウレタン部材を有する使用済み自動車インスツルメントパネルを、機械的剥離方法でポリウレタン部材とその他の部材に分離し、ついでポリウレタン部材を回収することにより、ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材を調製する工程、
ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材と熱可塑性樹脂とをシート状に押出し成形する工程、
得られたシート状物の両面にガラス繊維マットを積層し、得られたシート状物とガラス繊維マットとの積層体の両面に熱可塑性樹脂シートをさらに積層する工程、
シート状物とガラス繊維マットと熱可塑性樹脂シートとの積層体を加熱・加圧し、ついで冷却固化させてガラス繊維強化スタンパブルシートに成形する工程を含むことを特徴とするガラス繊維強化スタンパブルシートの製造方法、および
［１２］ ガラス繊維強化スタンパブルシートの原料としてのポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材の使用、
に関する。
［１］ （Ａ）ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材と、（Ｂ）熱可塑性樹脂と、（Ｃ）ガラス繊維とからなることを特徴とするガラス繊維強化スタンパブルシート、
［２］ （Ａ）ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材１〜３０重量％と、（Ｂ）熱可塑性樹脂１４〜８４重量％と、（Ｃ）ガラス繊維１５〜７０重量％とからなることを特徴とするガラス繊維強化スタンパブルシート、
［３］ （Ａ）ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材が、自動車シュレッダーダストであることを特徴とする前記［１］または［２］に記載のガラス繊維強化スタンパブルシート、
［４］ （Ａ）自動車インスツルメントパネルリサイクル材に含まれるポリウレタンの含有量が１〜１００重量％である前記［１］〜［３］のいずれかに記載のガラス繊維強化スタンパブルシート、
［５］ （Ｂ）熱可塑性樹脂が、ポリプロピレン樹脂若しくはポリエチレン樹脂又はこれらをブレンドした樹脂である前記［１］〜［４］のいずれかに記載のガラス繊維強化スタンパブルシート、
［６］ （Ｃ）ガラス繊維がガラス繊維マットの形態である前記［１］〜［５］のいずれかに記載のガラス繊維強化スタンパブルシート、
［７］ （Ｃ）ガラス繊維が、連続スワール状ストランド及び／又はチョップドストランドのニードルパンチング不織布の形態である前記［１］〜［３］のいずれかに記載のガラス繊維強化スタンパブルシート、
［８］ ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材および熱可塑性樹脂からなるシート状物の両面にガラス繊維マットを積層し、さらにシート状物とガラス繊維マットとの積層体の両面に熱可塑性樹脂シートを積層してなるシート状物とガラス繊維マットと熱可塑性樹脂シートとの積層体を加熱・加圧してなることを特徴とするガラス繊維強化スタンパブルシート、
［９］ 前記［１］〜［８］ のいずれかに記載のガラス繊維強化スタンパブルシートからなる成形品、
［１０］ ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材と熱可塑性樹脂とをシート状に押出し成形する工程、得られたシート状物の両面にガラス繊維マットを積層し、得られたシート状物とガラス繊維マットとの積層体の両面に熱可塑性樹脂シートをさらに積層する工程、シート状物とガラス繊維マットと熱可塑性樹脂シートとの積層体を加熱・加圧し、ついで冷却固化させてガラス繊維強化スタンパブルシートに成形する工程を含むことを特徴とするガラス繊維強化スタンパブルシートの製造方法、
［１１］ ポリウレタンを含んだ使用済み自動車インスツルメントパネルを単純粉砕するか、またはポリウレタン部材を有する使用済み自動車インスツルメントパネルを、機械的剥離方法でポリウレタン部材とその他の部材に分離し、ついでポリウレタン部材を回収することにより、ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材を調製する工程、
ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材と熱可塑性樹脂とをシート状に押出し成形する工程、
得られたシート状物の両面にガラス繊維マットを積層し、得られたシート状物とガラス繊維マットとの積層体の両面に熱可塑性樹脂シートをさらに積層する工程、
シート状物とガラス繊維マットと熱可塑性樹脂シートとの積層体を加熱・加圧し、ついで冷却固化させてガラス繊維強化スタンパブルシートに成形する工程を含むことを特徴とするガラス繊維強化スタンパブルシートの製造方法、および
［１２］ ガラス繊維強化スタンパブルシートの原料としてのポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材の使用、
に関する。
本発明のガラス繊維強化スタンパブルシートは、従来からのガラス繊維強化スタンパブルシートよりも高い機械的強度を有しており、より要求性能の高い製品への製品化が可能である。また、本発明のガラス繊維強化スタンパブルシートの成形品は、高い機械的強度を有しているだけでなく、従来のガラス繊維強化スタンパブルシートに比べ、剛性が高い分、薄肉化が可能である。
また、本発明のガラス繊維強化スタンパブルシートとその成形品は、比較的安価であるが物性低下が大きいために、従来より、リサイクル材の用途利用が難しいとされてきたポリウレタンを含んだ自動車インパネを有効に活用することができる。
また、本発明のガラス繊維強化スタンパブルシートの製造方法は、ポリウレタンを含んだ自動車インパネリサイクル材からガラス繊維強化スタンパブルシートを工業的有利に製造できる。
以下、本発明について説明する。
本発明のガラス繊維強化スタンパブルシートは、（Ａ）ポリウレタンを含んだ自動車インパネリサイクル材と、（Ｂ）熱可塑性樹脂と、（Ｃ）ガラス繊維とからなることを特徴とする。
本発明のガラス繊維強化スタンパブルシートは、（Ａ）ポリウレタンを含んだ自動車インパネリサイクル材と、（Ｂ）熱可塑性樹脂と、（Ｃ）ガラス繊維とからなることを特徴とする。
（自動車インスツルメントパネルリサイクル材）
本発明においては、原料（Ａ）として、ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材を用いる。
ここで、ポリウレタンを含んだ自動車インパネリサイクル材としては、多層成形した自動車インパネを単に粉砕した単純リサイクル材でもよく、また、ポリウレタン樹脂を構成成分とするポリウレタン部材を有する使用済み自動車インパネを、機械的剥離方法でポリウレタン部材とその他の部材に分離し、ついでポリウレタン部材を回収したリサイクル材でもよい。
また、ポリウレタンを含んだ自動車インパネリサイクル材は、使用済み自動車インパネからなる自動車シュレッダーダストであるのが好ましい。
本発明においては、原料（Ａ）として、ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材を用いる。
ここで、ポリウレタンを含んだ自動車インパネリサイクル材としては、多層成形した自動車インパネを単に粉砕した単純リサイクル材でもよく、また、ポリウレタン樹脂を構成成分とするポリウレタン部材を有する使用済み自動車インパネを、機械的剥離方法でポリウレタン部材とその他の部材に分離し、ついでポリウレタン部材を回収したリサイクル材でもよい。
また、ポリウレタンを含んだ自動車インパネリサイクル材は、使用済み自動車インパネからなる自動車シュレッダーダストであるのが好ましい。
（熱可塑性樹脂）
また、本発明においては、原料（Ｂ）として、熱可塑性樹脂を用いる。
ここで、熱可塑性樹脂としては、特に制限はなく、様々なものが挙げられる。より具体的には、例えば、ポリプロピレン樹脂やポリエチレン樹脂などのポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂（例えばポリエチレンテレフタレート樹脂）、ポリアミド樹脂、またはこれらのブレンド樹脂等が挙げられる。これらの中でもポリプロピレン樹脂もしくはポリエチレン樹脂またはそのブレンドした樹脂が好ましく、特にポリプロピレン樹脂が好ましい。
また、原料（Ｂ）である熱可塑性樹脂は、シート状物のマトリックス樹脂として原料（Ａ）とともに用いられたり、ガラス繊維の含浸樹脂として用いられたりするのがよい。
また、本発明においては、原料（Ｂ）として、熱可塑性樹脂を用いる。
ここで、熱可塑性樹脂としては、特に制限はなく、様々なものが挙げられる。より具体的には、例えば、ポリプロピレン樹脂やポリエチレン樹脂などのポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂（例えばポリエチレンテレフタレート樹脂）、ポリアミド樹脂、またはこれらのブレンド樹脂等が挙げられる。これらの中でもポリプロピレン樹脂もしくはポリエチレン樹脂またはそのブレンドした樹脂が好ましく、特にポリプロピレン樹脂が好ましい。
また、原料（Ｂ）である熱可塑性樹脂は、シート状物のマトリックス樹脂として原料（Ａ）とともに用いられたり、ガラス繊維の含浸樹脂として用いられたりするのがよい。
また、本発明においては、原料（Ｃ）として、ガラス繊維を用いる。
ここで、ガラス繊維はガラス繊維マットの形態であるのがよく、該ガラス繊維マットは、連続スワール状ストランド及び／またはチョップドストランドから、常法に従いニードルパンチ処理して得られるニードルパンチ不織布であるのが好ましい。
このガラス繊維マットは、通常、目付２００ｇ／ｍ２〜２０００ｇ／ｍ２のものであるのがよく、好ましくは、目付３００ｇ／ｍ２〜１６００ｇ／ｍ２である。目付２０００ｇ／ｍ２を越えるとニードルパンチ機への負荷が大きくなるため、好ましくない。また、目付２００ｇ／ｍ２未満であるとガラス繊維の分布が不均一になり、好ましくない。
また、ニードルパンチ処理時のパンチ密度は、通常２０本／ｃｍ２〜６０本／ｃｍ２であり、好ましくは２７本／ｃｍ２〜５４本／ｃｍ２である。６０本／ｃｍ２を越えるガラス繊維マットを用いたガラス繊維強化スタンパブルシートではガラス繊維の損傷が大きいため、物性の低下が著しくなる。２０本／ｃｍ２以下であるとガラス繊維の開繊切断が不十分になり、ガラス繊維の分散性、流動性が好ましくない。
ここで、ガラス繊維はガラス繊維マットの形態であるのがよく、該ガラス繊維マットは、連続スワール状ストランド及び／またはチョップドストランドから、常法に従いニードルパンチ処理して得られるニードルパンチ不織布であるのが好ましい。
このガラス繊維マットは、通常、目付２００ｇ／ｍ２〜２０００ｇ／ｍ２のものであるのがよく、好ましくは、目付３００ｇ／ｍ２〜１６００ｇ／ｍ２である。目付２０００ｇ／ｍ２を越えるとニードルパンチ機への負荷が大きくなるため、好ましくない。また、目付２００ｇ／ｍ２未満であるとガラス繊維の分布が不均一になり、好ましくない。
また、ニードルパンチ処理時のパンチ密度は、通常２０本／ｃｍ２〜６０本／ｃｍ２であり、好ましくは２７本／ｃｍ２〜５４本／ｃｍ２である。６０本／ｃｍ２を越えるガラス繊維マットを用いたガラス繊維強化スタンパブルシートではガラス繊維の損傷が大きいため、物性の低下が著しくなる。２０本／ｃｍ２以下であるとガラス繊維の開繊切断が不十分になり、ガラス繊維の分散性、流動性が好ましくない。
なお、ガラス繊維マットのガラス繊維の繊維径は、通常９〜２５μｍ、好ましくは１０〜２３μｍである。ガラス繊維が２５μｍを超えると、ガラス繊維強化スタンパブルシートの引張強度が低下するので好ましくない。
原料（Ｃ）としてガラス繊維をガラス繊維マットの形態で用いることにより、本発明のガラス繊維強化スタンパブルシートの強度、剛性、耐久性などが非常に優れたものとなる。また、ガラス繊維マットは、複合マットでもよく、ガラス繊維を主とする層の他に、熱可塑性樹脂からなる繊維を主とする層を有していてもよい。
このようなガラス繊維の材質については特別な制限はなく、無アルカリガラス、低アルカリガラス、含アルカリガラスのいずれでもよく、従来からのガラス繊維として使用されている各種の組成のものを使用することができる。
原料（Ｃ）としてガラス繊維をガラス繊維マットの形態で用いることにより、本発明のガラス繊維強化スタンパブルシートの強度、剛性、耐久性などが非常に優れたものとなる。また、ガラス繊維マットは、複合マットでもよく、ガラス繊維を主とする層の他に、熱可塑性樹脂からなる繊維を主とする層を有していてもよい。
このようなガラス繊維の材質については特別な制限はなく、無アルカリガラス、低アルカリガラス、含アルカリガラスのいずれでもよく、従来からのガラス繊維として使用されている各種の組成のものを使用することができる。
上記各成分の配合割合は、特に限定されないが、次のようにするのが好ましい。まず、（Ａ）ポリウレタンを含んだ自動車インパネリサイクル材は、多層成形したインパネを単に粉砕したものを用いる場合は、ガラス繊維強化スタンパブルシート全体に対して、通常１〜３０重量％、好ましくは１〜２８重量％である。配合割合が３０重量％を超えると物性、外観性が著しく低下する可能性があるため、好ましくない。また、使用済み自動車インパネから機械的剥離方法で分離されたポリウレタン部材を用いる場合は、ガラス繊維強化スタンパブルシート全体に対して、通常１〜１５重量％、好ましくは１〜１０重量％である。配合割合が１５重量％を超えると物性、外観性が著しく低下する可能性があるため、好ましくない。
また、（Ｂ）熱可塑性樹脂は、ガラス繊維強化スタンパブルシート全体に対して、通常１４〜８４重量％、好ましくは４９〜７９重量％の割合で用いられる。ここで、熱可塑性樹脂の配合割合が、１４重量％未満であると、外観、流動性が悪くなり、一方、８４重量％を超えると高い機械的強度の発現ができないため、いずれも好ましくない。
また、（Ｃ）ガラス繊維は、ガラス繊維強化スタンパブルシート全体に対して、通常１５〜７０重量％、好ましくは２０〜５０重量％の割合で用いられる。ここで、ガラス繊維の配合割合が、１５重量％未満であると製品の機械的強度を充分に向上させることができず、一方、ガラス繊維の配合割合が５０重量％を超えると、製品の外観を著しく損なうため、いずれも好ましくない。
本発明のガラス繊維強化スタンパブルシートは、基本的に上記の成分からなるものがあるが、本発明の目的を損なわない限り、必要に応じて、他の無機充填材、有機充填材、酸化防止剤、紫外線吸収剤など各種添加剤を適宜用いることができる。
また、本発明のガラス繊維強化スタンパブルシートのより具体的な形態としては、ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材および熱可塑性樹脂からなるシート状物の両面にガラス繊維マットを積層し、さらにシート状物とガラス繊維マットとの積層体の両面に熱可塑性樹脂シートを積層してなるシート状物とガラス繊維マットと熱可塑性樹脂シートとの積層体を加熱・加圧してなるものが好適に挙げられる。本品は、自動車インパネリサイクル材が分散された熱可塑性樹脂層とガラス繊維マットとが熱可塑性樹脂を用いるラミネート法により一体化したものである。
また、本発明のガラス繊維強化スタンパブルシートのより具体的な形態としては、ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材および熱可塑性樹脂からなるシート状物の両面にガラス繊維マットを積層し、さらにシート状物とガラス繊維マットとの積層体の両面に熱可塑性樹脂シートを積層してなるシート状物とガラス繊維マットと熱可塑性樹脂シートとの積層体を加熱・加圧してなるものが好適に挙げられる。本品は、自動車インパネリサイクル材が分散された熱可塑性樹脂層とガラス繊維マットとが熱可塑性樹脂を用いるラミネート法により一体化したものである。
（ガラス繊維強化スタンパブルシートの製造方法）
本発明のガラス繊維強化スタンパブルシートの製造方法は、（Ａ）ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材、（Ｂ）熱可塑性樹脂および（Ｃ）ガラス繊維からガラス繊維強化スタンパブルシートを製造できさえすれば特に限定されないが、好ましくは、ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材と熱可塑性樹脂とをシート状に押出し成形するシート状物調製工程、得られたシート状物の両面にガラス繊維マットを積層し、得られたシート状物とガラス繊維マットとの積層体の両面に熱可塑性樹脂シートをさらに積層する積層工程、シート状物とガラス繊維マットと熱可塑性樹脂シートとの積層体を加熱・加圧し、ついで冷却固化させてガラス繊維強化スタンパブルシートに成形するガラス繊維強化スタンパブルシート成形工程を含む製造方法である。
以下、図１を用いて、本発明の好ましいガラス繊維強化スタンパブルシートの製造方法につき説明する。
本発明のガラス繊維強化スタンパブルシートの製造方法は、（Ａ）ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材、（Ｂ）熱可塑性樹脂および（Ｃ）ガラス繊維からガラス繊維強化スタンパブルシートを製造できさえすれば特に限定されないが、好ましくは、ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材と熱可塑性樹脂とをシート状に押出し成形するシート状物調製工程、得られたシート状物の両面にガラス繊維マットを積層し、得られたシート状物とガラス繊維マットとの積層体の両面に熱可塑性樹脂シートをさらに積層する積層工程、シート状物とガラス繊維マットと熱可塑性樹脂シートとの積層体を加熱・加圧し、ついで冷却固化させてガラス繊維強化スタンパブルシートに成形するガラス繊維強化スタンパブルシート成形工程を含む製造方法である。
以下、図１を用いて、本発明の好ましいガラス繊維強化スタンパブルシートの製造方法につき説明する。
（シート状物調製工程）
押出機（６）に、ポリウレタンを含んだ自動車インパネリサイクル材、熱可塑性樹脂、及び所望により他の添加剤を入れて、熱可塑性樹脂の融点以上に加熱し、ついでシート状に押出すことによりシート状物（３）とする。このシート状物（３）は、ポリウレタンを含んだ自動車インパネリサイクル材が分散された熱可塑性樹脂層である。
押出機（６）に、ポリウレタンを含んだ自動車インパネリサイクル材、熱可塑性樹脂、及び所望により他の添加剤を入れて、熱可塑性樹脂の融点以上に加熱し、ついでシート状に押出すことによりシート状物（３）とする。このシート状物（３）は、ポリウレタンを含んだ自動車インパネリサイクル材が分散された熱可塑性樹脂層である。
（積層工程）
前工程で得られたシート状物（３）の両面に、ガラス繊維マット（２ａ、２ｂ）を１枚ずつ供給して積層し、さらに、ガラス繊維マット（２ａ、２ｂ）とシート状物（３）との積層体の両面に、熱可塑性樹脂シート（１ａ、１ｂ）を１枚ずつ供給して積層する。
前工程で得られたシート状物（３）の両面に、ガラス繊維マット（２ａ、２ｂ）を１枚ずつ供給して積層し、さらに、ガラス繊維マット（２ａ、２ｂ）とシート状物（３）との積層体の両面に、熱可塑性樹脂シート（１ａ、１ｂ）を１枚ずつ供給して積層する。
（シート成形工程）
ローラー（加熱加圧装置）（５ａ、５ｂ）を用いて、ガラス繊維マット（２ａ、２ｂ）とシート状物（３）と熱可塑性樹脂シート（１ａ、１ｂ）との積層体を加熱及び加圧し、ついで冷却固化させることで、シート状のガラス繊維強化スタンパブルシートを得ることができる。加熱温度は、用いる熱可塑性樹脂の種類によっても異なるが、例えば、熱可塑性樹脂シート（１ａ、１ｂ）の熱可塑性樹脂としてポリプロピレン樹脂を用いる場合、加熱温度としては１７０〜２５０℃であることが好ましい。さらに加圧圧力としては０.１〜１ＭＰａであることが好ましい。また、冷却時の温度としては熱可塑性樹脂の凝固点以下であれば特に制限されないが、室温〜８０℃であることが好ましい。
ローラー（加熱加圧装置）（５ａ、５ｂ）を用いて、ガラス繊維マット（２ａ、２ｂ）とシート状物（３）と熱可塑性樹脂シート（１ａ、１ｂ）との積層体を加熱及び加圧し、ついで冷却固化させることで、シート状のガラス繊維強化スタンパブルシートを得ることができる。加熱温度は、用いる熱可塑性樹脂の種類によっても異なるが、例えば、熱可塑性樹脂シート（１ａ、１ｂ）の熱可塑性樹脂としてポリプロピレン樹脂を用いる場合、加熱温度としては１７０〜２５０℃であることが好ましい。さらに加圧圧力としては０.１〜１ＭＰａであることが好ましい。また、冷却時の温度としては熱可塑性樹脂の凝固点以下であれば特に制限されないが、室温〜８０℃であることが好ましい。
本発明のガラス繊維強化スタンパブルシートの厚みは、通常１〜１０ｍｍ、好ましくは２〜５ｍｍである。このシートの厚みが１ｍｍ未満であると、シートの製造が困難となり、一方、このシートの厚みが１０ｍｍを超えると、スタンピング成形時の予備加熱が困難となるため、いずれも好ましくない。
このようにして得られる本発明のガラス繊維強化スタンパブルシートを、常法に従いスタンピング成形により、所望の形状に成形することによりガラス繊維強化スタンパブルシートからなる成形品を得ることができる。
ここで、スタンピング成形時の成形温度は、通常１５０〜３８０℃の範囲であるが、熱可塑性樹脂がポリプロピレン樹脂である場合には、通常１７０℃〜２５０℃の範囲である。成形温度が１５０℃未満であると、樹脂の溶融状態が悪く、好適なスタンピング成形ができなくなる恐れがある。一方、成形温度が３８０℃を超えると、樹脂劣化の原因となる恐れがある。
また、成形圧力は、通常５ＭＰａ以上、好ましくは１０〜３０ＭＰａの範囲である。成形圧力が５ＭＰａ未満であると、未充填成形物（ショートショット）が生じる恐れがある。
このようにして従来のガラス繊維スタンパブルシート（例えば特公平４−６５８５４号公報記載のもの）と同等以上の高強度、高剛性の成形品を得ることができる。
ここで、スタンピング成形時の成形温度は、通常１５０〜３８０℃の範囲であるが、熱可塑性樹脂がポリプロピレン樹脂である場合には、通常１７０℃〜２５０℃の範囲である。成形温度が１５０℃未満であると、樹脂の溶融状態が悪く、好適なスタンピング成形ができなくなる恐れがある。一方、成形温度が３８０℃を超えると、樹脂劣化の原因となる恐れがある。
また、成形圧力は、通常５ＭＰａ以上、好ましくは１０〜３０ＭＰａの範囲である。成形圧力が５ＭＰａ未満であると、未充填成形物（ショートショット）が生じる恐れがある。
このようにして従来のガラス繊維スタンパブルシート（例えば特公平４−６５８５４号公報記載のもの）と同等以上の高強度、高剛性の成形品を得ることができる。
以下、本発明を実施例により詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されることはない。
実施例１〜３及び比較例１
押出機に、（Ａ）成分であるポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材、および（Ｂ）成分であるポリプロピレンホモポリマー（比重：０．９１、ＭＦＲ：１０ｇ／１０分、出光石油化学社製）とポリプロピレンランダムコポリマー（比重：０．９１、ＭＦＲ：１０ｇ／１０分、出光石油化学社製）とを１：１の重量割合でブレンドしたもの（ｂ１という）を押出機に入れてポリプロピレン樹脂を溶融したのち、シート状に押出し成形するとともに、押出されたシート状物の両面に、（Ｃ）成分としてのガラス繊維のマット（目付６２０ｇ／ｍ２、繊維径２３μｍ）を表裏１枚ずつ供給して積層し、さらにこれらガラス繊維マットとシート状物との積層体の両面に、別の（Ｂ）成分として、上記（Ｂ）成分と同様の組成のポリプロピレンホモポリマー（比重：０．９１、ＭＦＲ：１０ｇ／１０分、出光石油化学社製）とポリプロピレンランダムコポリマー（比重：０．９１、ＭＦＲ：１０ｇ／１０分、出光石油化学社製）とを１：１の重量割合でブレンドしたものからなる熱可塑性樹脂シート（ｂ２という）を表裏１枚ずつ供給して積層した後、ラミネーターを用いて０．３ＭＰａ、２３０℃、４分間、加熱及び加圧し、ポリプロピレン樹脂をガラス繊維マット層に含浸させ、次いで冷却固化させることで、ガラス繊維強化スタンパブルシートを得た。
なお、各成分の種類及び配合割合は、表１に示した通りである。
実施例１〜３及び比較例１
押出機に、（Ａ）成分であるポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材、および（Ｂ）成分であるポリプロピレンホモポリマー（比重：０．９１、ＭＦＲ：１０ｇ／１０分、出光石油化学社製）とポリプロピレンランダムコポリマー（比重：０．９１、ＭＦＲ：１０ｇ／１０分、出光石油化学社製）とを１：１の重量割合でブレンドしたもの（ｂ１という）を押出機に入れてポリプロピレン樹脂を溶融したのち、シート状に押出し成形するとともに、押出されたシート状物の両面に、（Ｃ）成分としてのガラス繊維のマット（目付６２０ｇ／ｍ２、繊維径２３μｍ）を表裏１枚ずつ供給して積層し、さらにこれらガラス繊維マットとシート状物との積層体の両面に、別の（Ｂ）成分として、上記（Ｂ）成分と同様の組成のポリプロピレンホモポリマー（比重：０．９１、ＭＦＲ：１０ｇ／１０分、出光石油化学社製）とポリプロピレンランダムコポリマー（比重：０．９１、ＭＦＲ：１０ｇ／１０分、出光石油化学社製）とを１：１の重量割合でブレンドしたものからなる熱可塑性樹脂シート（ｂ２という）を表裏１枚ずつ供給して積層した後、ラミネーターを用いて０．３ＭＰａ、２３０℃、４分間、加熱及び加圧し、ポリプロピレン樹脂をガラス繊維マット層に含浸させ、次いで冷却固化させることで、ガラス繊維強化スタンパブルシートを得た。
なお、各成分の種類及び配合割合は、表１に示した通りである。
さらに、得られたそれぞれのガラス繊維強化スタンパブルシートを、同一条件でスタンピング成形して、図２に示す形状の成形品を製造した。得られた成形品について、その底部から引張、曲げ、アイゾッド（Ｉｚｏｄ）衝撃試験片を切出し、引張試験はＡＳＴＭ Ｄ６３８、曲げ試験はＡＳＴＭ Ｄ７９０、Ｉｚｏｄ衝撃試験はＡＳＴＭ Ｄ２５６に準拠して測定した。これらの物性の測定結果を表１に示す。
表１から、次のようなことが分かる。
本発明のガラス繊維強化スタンパブルシートから得られた成形品（実施例１〜３）は、従来のガラス繊維強化スタンパブルシートから得られる成形品に相当する比較例１の成形品と比べて、曲げ強度、曲げ弾性率、Ｉｚｏｄ衝撃強度に優れていることが分かる。また、一般的に言われているインパネリサイクル品を添加すると物性が低下する現象は実施例１〜３では見られない。
本発明のガラス繊維強化スタンパブルシートから得られた成形品（実施例１〜３）は、従来のガラス繊維強化スタンパブルシートから得られる成形品に相当する比較例１の成形品と比べて、曲げ強度、曲げ弾性率、Ｉｚｏｄ衝撃強度に優れていることが分かる。また、一般的に言われているインパネリサイクル品を添加すると物性が低下する現象は実施例１〜３では見られない。
本発明のガラス繊維強化スタンパブルシートは、例えば自動車部品等の成形材料として有用である。
１ 熱可塑性樹脂シート（１ａ、１ｂ）
２ ガラス繊維マット（２ａ、２ｂ）
３ シート状物
４ ガラス繊維強化スタンパブルシート
５ ローラー（加熱加圧装置）（５ａ、５ｂ）
６ 押出機
２ ガラス繊維マット（２ａ、２ｂ）
３ シート状物
４ ガラス繊維強化スタンパブルシート
５ ローラー（加熱加圧装置）（５ａ、５ｂ）
６ 押出機
Claims (12)
- （Ａ）ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材と、（Ｂ）熱可塑性樹脂と、（Ｃ）ガラス繊維とからなることを特徴とするガラス繊維強化スタンパブルシート。
- （Ａ）ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材１〜３０重量％と、（Ｂ）熱可塑性樹脂１４〜８４重量％と、（Ｃ）ガラス繊維１５〜７０重量％とからなることを特徴とするガラス繊維強化スタンパブルシート。
- （Ａ）ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材が、自動車シュレッダーダストであることを特徴とする請求項１または２に記載のガラス繊維強化スタンパブルシート。
- （Ａ）自動車インスツルメントパネルリサイクル材に含まれるポリウレタンの含有量が１〜１００重量％である請求項１〜３のいずれかに記載のガラス繊維強化スタンパブルシート。
- （Ｂ）熱可塑性樹脂が、ポリプロピレン樹脂若しくはポリエチレン樹脂又はこれらをブレンドした樹脂である請求項１〜４のいずれかに記載のガラス繊維強化スタンパブルシート。
- （Ｃ）ガラス繊維がガラス繊維マットの形態である請求項１〜５のいずれかに記載のガラス繊維強化スタンパブルシート。
- （Ｃ）ガラス繊維が、連続スワール状ストランド及び／又はチョップドストランドのニードルパンチング不織布の形態である請求項１〜３のいずれかに記載のガラス繊維強化スタンパブルシート。
- ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材および熱可塑性樹脂からなるシート状物の両面にガラス繊維マットを積層し、さらにシート状物とガラス繊維マットとの積層体の両面に熱可塑性樹脂シートを積層してなるシート状物とガラス繊維マットと熱可塑性樹脂シートとの積層体を加熱・加圧してなることを特徴とするガラス繊維強化スタンパブルシート。
- 請求項１〜８のいずれかに記載のガラス繊維強化スタンパブルシートからなる成形品。
- ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材と熱可塑性樹脂とをシート状に押出し成形する工程、得られたシート状物の両面にガラス繊維マットを積層し、得られたシート状物とガラス繊維マットとの積層体の両面に熱可塑性樹脂シートをさらに積層する工程、シート状物とガラス繊維マットと熱可塑性樹脂シートとの積層体を加熱・加圧し、ついで冷却固化させてガラス繊維強化スタンパブルシートに成形する工程を含むことを特徴とするガラス繊維強化スタンパブルシートの製造方法。
- ポリウレタンを含んだ使用済み自動車インスツルメントパネルを単純粉砕するか、またはポリウレタン部材を有する使用済み自動車インスツルメントパネルを、機械的剥離方法でポリウレタン部材とその他の部材に分離し、ついでポリウレタン部材を回収することにより、ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材を調製する工程、
ポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材と熱可塑性樹脂とをシート状に押出し成形する工程、
得られたシート状物の両面にガラス繊維マットを積層し、得られたシート状物とガラス繊維マットとの積層体の両面に熱可塑性樹脂シートをさらに積層する工程、
シート状物とガラス繊維マットと熱可塑性樹脂シートとの積層体を加熱・加圧し、ついで冷却固化させてガラス繊維強化スタンパブルシートに成形する工程を含むことを特徴とするガラス繊維強化スタンパブルシートの製造方法。 - ガラス繊維強化スタンパブルシートの原料としてのポリウレタンを含んだ自動車インスツルメントパネルリサイクル材の使用。
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|---|---|---|---|
| JP2005109254A JP2006290921A (ja) | 2005-04-05 | 2005-04-05 | リサイクル樹脂添加ガラス繊維強化スタンパブルシートとその成形品 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006290921A true JP2006290921A (ja) | 2006-10-26 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101785245B1 (ko) | 2017-04-17 | 2017-10-13 | 동세철 | 스판덱스 섬유의 제조 공정에서 발생하는 폐수지 및 폐 섬유사를 재활용한 pu 탄성 시트 제조방법 및, 그 제조방법에 의해 제조된 시트 |
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-
2005
- 2005-04-05 JP JP2005109254A patent/JP2006290921A/ja not_active Withdrawn
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