JP3177372B2 - 塗装樹脂製品のリサイクル方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂製品、例えば自動
車等の装飾及び緩衝等の機能部品として使用されるバン
パ、サイドモール等の塗装が施された塗装樹脂製品のリ
サイクル方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年環境問題や資源再利用に対する関心
の高まりから樹脂製品のリサイクル化が叫ばれ、例えば
自動車産業分野においてもバンパ、サイドモール等の樹
脂製品を製造する際等に発生する工程内不良品及び廃車
から分離回収される樹脂製品のリサイクルが注目されて
いる。

【０００３】この種のバンパ、サイドモール等の樹脂製
品は、外観及び品質向上のため製品の表面に塗装を施す
場合が多く、例えばバンパの表皮は、ポリプロピレン系
樹脂等の熱可塑性樹脂の樹脂素材上に塗膜が形成されて
いる。この塗膜は熱硬化性樹脂、例えばアミノポリエス
テル系、アミノアクリル系、ポリエステルウレタン系、
アクリルウレタン系樹脂であり、硬化反応前のこれら樹
脂は液体状であるが、焼き付け塗装工程により架橋構造
が付与される。これは強固で緻密な構造のため塗装が施
された樹脂バンパは優れた耐薬品性、耐熱性、耐擦り傷
性、耐候性及び表面光沢性を有する。

【０００４】しかし、このバンパを粉砕し、ペレット化
して再生材料を得ると樹脂製品の素材を構成していたポ
リプロピレン系樹脂材料に塗膜片が混入し、この塗膜片
が混在するポリプロピレン系樹脂材料を用いた成形加工
では、塗膜片が溶融樹脂の流動性を阻害し、樹脂製品に
“焼け”、“ウェルドマーク”、“気泡”等の成形不良
を発生させる原因となり、かつ樹脂製品の表面に浮き出
た塗膜片は樹脂製品の外観性を損なう等の不具合があ
る。

【０００５】また、塗膜片とベースレジンとなるポリプ
ロピレン系樹脂との間にはほとんど相互作用がないた
め、この塗膜片が再生樹脂中の混練一体化を阻止して樹
脂製品の機械的物性を著しく低下させる。

【０００６】このことから塗装処理された樹脂製品をリ
サイクルする場合には塗膜除去が必要になる。

【０００７】塗膜除去方法としては、社団法人自動車技
術会編集・発行の自動車技術Ｖｏｌ．４６．Ｎｏ．５，
１９９２．第３〜９ページに開示されるように機械的、
物理的及び化学的方法に分類される。

【０００８】機械的塗膜除去方法は、例えば圧搾空気を
使用して微粒子状の研掃材を樹脂製品上に形成される塗
膜表面に吹き付けて塗膜や付着物を破壊して除去するシ
ョットブラスト法や樹脂製品を微粉砕した後、加熱溶融
下でスクリーンメッシュにより濾過して溶融せずに混在
している塗膜片を除去するスクリーンメッシュ法等があ
る。

【０００９】ショットブラスト法は、摩擦、衝撃等によ
り塗膜を除去することから毒性、環境安全性に優れる反
面、多大な処理時間を要し、塗膜除去効率も充分でな
く、特に湾曲部の処理が困難である。スクリーンメッシ
ュ法は濾過により塗膜片を除去することから毒性、環境
安全性に優れるが、スクリーンメッシュの目詰まりが起
こり、押出圧力が著しく増加して押出量が減少し生産量
が低下すると共に塗膜片の除去効率も充分でなく、スク
リーンメッシュでの閉塞による生産効率の低下を回避す
るためのスクリーンメッシュ交換を要する等の不具合が
ある。

【００１０】物理的塗膜除去方法は、ハロゲン系溶剤や
各種の有機溶剤を用い、塗膜と素材との界面への溶剤浸
透及び溶剤による塗膜の膨潤現象を利用して塗膜を除去
するものであり、環境安全性に劣り、かつ塗膜除去効率
や処理能力が比較的低く、更に素材まで変質させる虞れ
がある。

【００１１】これら機械的及び物理的塗膜除去法は塗膜
除去効率が低いことから、これらの方法により得られた
再生樹脂材料を用いた樹脂製品は、製品の外観性及び機
械的物性が好ましくなく、用途範囲が大きく制限され
る。

【００１２】化学的塗膜除去方法は、例えば有機塩を含
有したエタノール水混合溶液で、塗膜樹脂の架橋点近傍
のエーテル結合を切断することによって塗膜を化学的に
分解除去する有機塩法がある。

【００１３】この方法は、排水処理等の２次処理上の問
題があり、かつ処理効率が低く、効率的でない等の不具
合がある。

【００１４】また、樹脂製品の塗膜を除去する装置とし
ては、特開平５−３３７９４１号公報に開示され、かつ
図８に正面説明図、図９にそのＡ−Ａ線断面図を示す合
成樹脂表面の剥離装置が提案されている。

【００１５】この剥離装置は、一対の搬送ローラ３１で
樹脂製品、例えばサイドモール３２を発泡性の合成樹脂
からなる回転体３３、３４間に移送し、かつサイドモー
ル３２の搬送速度Ｖを回転体３３及び３４の回転周速度
よりも遅く設定することによりサイドモール３２の塗膜
３２ａ及び両面テープ３２ｂに対して切削及び高い摩擦
力を作用させて、サイドモール３２の表面の塗膜３２ａ
及び両面テープ３２ｂを切削剥離させ、かつ一対の搬送
ローラ３１によってサイドモール３２を外部に排出する
ものである。

【００１６】この装置は回転する発泡性の合成樹脂から
なる回転体３３、３４に樹脂製品を接触させることから
回転体３３、３４が脆性破壊され、粉塵を発生させるこ
とから作業環境上好ましくなく、また折曲乃至湾曲した
樹脂製品には適しない等の不具合がある。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、塗膜の除去効率、環境安全性及び処理能力に優れた
高品質のリサイクル樹脂製品を得ることを可能にする塗
装樹脂製品のリサイクル方法を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明による塗装樹脂製品のリサイクル方法は、塗装が施さ
れた樹脂製品をプレス装置によってほぼ平板形状に加工
せしめる前処理工程と、前処理工程で得られた平板状材
を対向配設された塗膜側ロール及び樹脂素材側ロールを
具備し、該塗膜側ロールの周速度が樹脂素材側ロールの
周速度より大であるロール装置によって圧延し、かつ樹
脂素材と塗膜との間に剪断ズリ応力を加えて樹脂素材か
ら塗膜を剥離するロール圧延処理工程と、ロール圧延処
理工程で塗膜を剥離した樹脂素材を粉砕して粉砕材を得
る粉砕処理工程とを有するものである。

【００１９】

【実施例】以下本発明による塗装樹脂製品のリサイクル
方法を、自動車樹脂部品の中でも大物部品である塗装が
施された樹脂バンパを回収し、リサイクルする場合を例
に説明する。

【００２０】図１は、本実施例における塗装樹脂製品の
リサイクル方法の各工程を示す概要説明図であり、樹脂
バンパの製造及び組立の際等に発生する工程内不良品、
廃車等から分離回収する樹脂製品回収工程ａと、回収さ
れた樹脂バンパを平板形状に加工する前処理工程ｂと、
前処理工程ｂで得られた平板状材からロール装置による
圧延によって塗膜を剥離するロール圧延処理工程ｃと、
塗膜を剥離した樹脂素材を粉砕する粉砕処理工程ｄと、
粉砕処理工程ｄで得られた粉砕材をペレット化するペレ
ット化工程ｅと、ペレット化工程ｅで得られたペレット
を材料として製品化する成形工程ｆとを有している。

【００２１】次に各工程について順次説明する。図１に
おける樹脂製品回収工程ａに示す符号ｗは工程内不良品
及び廃車等から取り外して回収し、金属部分を取り除い
た塗装樹脂バンパであり、このバンパｗは、ポリプロピ
レン系樹脂等の熱可塑性樹脂からなる樹脂素材上にアミ
ノポリエステル系、アミノアクリル系、ポリエステルウ
レタン系、アクリルウレタン系樹脂等の熱硬化性樹脂に
よる塗膜が形成された塗装樹脂製品である。

【００２２】樹脂製品回収工程ａで回収され、金属部分
が取り除かれたバンパｗは、前処理工程ｂにおいて次の
ロール圧延処理工程ｃでの塗膜の除去効率を良好にする
ために平板形状、例えば短冊状に加工される。

【００２３】この加工は、必要に応じて図２に要部断面
斜視図を示すように、バンパｗの凹部に嵌合する支持部
材１０にバンパｗを嵌合保持し、その状態で例えば破線
ｗ′に沿ってカッタ１１で略コ字状に分断した帯状体ｗ
ａをプレス装置によって短冊状に平板形状に加工する。

【００２４】プレス装置１２は、例えば図３に示すよう
に帯状体ｗａを載置する下型１３と、下降及び上昇して
下型１３と接離する上型１４を有し、下型１３には、帯
状体ｗａ内に嵌入して帯状体ｗａを所定位置に保持する
位置決め部１３Ａが設けられ、位置決め部１３Ａは、図
に示す突出状態に付勢され、上方からの押圧により互に
嵌入して収縮することにより下型１３内に収納される複
数の伸縮部材１３ａによって形成されている。更に下型
１３及び上型１４の少なくとも一方は加熱装置（図示せ
ず）により加熱され、位置決め部１３Ａに保持された帯
状体ｗａを加熱して可塑化するよう構成されている。

【００２５】このように構成されたプレス装置１２の位
置決め部１３Ａに帯状体ｗａを嵌合載置し、下型１３乃
至上型１４を加熱、従って帯状体ｗａを加熱しつつ上型
１４を下降せしめ、上型１４の下降に従って位置決め部
１３Ａを収縮させて帯状体ｗａを平板形状にして平板状
材１を得る。この平板状材１は加熱されることにより加
工が容易になり、かつ可塑化されて平板形状を維持す
る。

【００２６】また帯状体ｗａを平板形状にする他のプレ
ス装置１５としては、図４に示すように帯状体ｗａを載
置する下型１６と、下型１６に接離する上型１７と、帯
状体ｗａの両端ｗｂを互に離間する手段１８及び下型１
６、上型１７の少なくとも一方の型を加熱手段（図示せ
ず）を有している。

【００２７】このように構成されたプレス装置１５の下
型１６上に帯状体ｗａを載置して下型１６乃至上型１７
を加熱することに帯状体ｗａを加熱し、かつ離間する手
段１８によつて帯状体ｗａの両端ｗｂを互に離間せしめ
つつ上型１７を下降させて帯状体ｗａを平板形状にして
平板状材１を得る。

【００２８】なお上記プレス装置１２及び１５にあって
は、型を加熱することにより帯状体ｗａを加熱したが、
温風等、他の手段により帯状体ｗａを加熱することも可
能である。

【００２９】次に前処理工程ｂで得られた短冊状の平板
状材１から塗膜２を剥離するロール圧延処理工程ｃにつ
いて説明する。

【００３０】このロール圧延処理工程ｃで用いられるロ
ール装置１９は図１に示すように、対向配設される金属
製であって、外周面が鏡面仕上げ、またはクロームメッ
キが施される樹脂素材側ロール２０及び塗膜側ロール２
１を有している。

【００３１】樹脂素材側ロール２０と塗膜側ロール２１
とは、塗膜２表面に圧接する塗膜側ロール２１の周速度
が樹脂素材３表面に圧接する樹脂素材側ロール２０の周
速度に対して大なるように回転駆動される。

【００３２】従って樹脂素材側ロール２０と塗膜側ロー
ル２１との間に供給された平板状材１は両ロール２０、
２１の押圧力によって圧延され、かつロール２０、２１
間の相対的な周速度の差に基づいて、樹脂素材３と塗膜
２との間に剪断ズリ応力が加わり、樹脂素材３から塗膜
２が剥離する。

【００３３】樹脂素材側ロール２０は、図５（ａ）に正
面図、同図（ｂ）にその側面図を示すように、ロール２
０の端縁近傍２０ａが、その端縁２０ｂへ移行するに従
って大径になるテーパ状であって、中央部の径２０ｃに
対し端縁２０ｂにおける径２０ｄが大なるように形成さ
れている。

【００３４】同様に塗膜側ロール２１も図５（ａ）に正
面図、同図（ｂ）に側面図を示すように、ロール２１の
端縁近傍２１ａがその端縁２１ｂへ移行するに従って大
径になるテーパ状であって、ロール２０、２１の圧延に
より、平板状材１の両側端中央部分が、外方へ迫り出
し、変形するが、両ロール２０、２１の端縁近傍２０
ａ、２１ａが端縁２０ｂ、２１ｂへ移行するに従って大
径になるテーパ状に形成されることから、平板状材１の
両側端を押圧する両ロール２０、２１の端縁近傍２０ａ
及び２１ａ間の間隙が小となり、平板状材１の両側端に
おいても充分な両ロール２０及び２１による押圧力が確
保され、従って平板状材の両端においても充分な剪断ズ
リ応力が作用して塗膜２の剥離が達成される。

【００３５】なお、樹脂素材側ロール２０及び塗膜側ロ
ール２１の内一方のローラ端縁近傍２０ａまたは２１ａ
のみを端縁へ移行するに従って大径になるテーパ状に形
成することも可能である。

【００３６】なお、図１中の符号２２は、塗膜側ロール
２１の外周面に摺接してロール２１表面に付着する塗膜
２を掻き取るブラシやスクレーパ等である。

【００３７】図６はロール装置１９の他の実施例を示す
説明図であり、図１と対応する部位に同一符号を付する
ことで詳細な説明は省略するが、塗膜側ロール２１の外
周を弾性部材、例えばラバー２１ｅで被覆することによ
り、塗膜側ロール２１と平板状材１の塗膜２との間の摩
擦係数の増大を図り、樹脂素材３と塗膜２との間に加わ
る剪断力を確保して塗膜２の剥離を良好にするととも
に、平板状材１への押圧に起因するラバー２１ｅの変形
によって塗膜側ロール２１への塗膜２の付着を回避する
機能を有し、かつ平板状材１を供給する際の噛み込みを
容易にして作業性の向上を図るものである。

【００３８】また図７は、ロール装置１９の他の実施例
を示す説明図であって、図１と対応する部位に同一符号
を付することで詳細な説明は省略するが、塗膜側ロール
２１及び樹脂素材側ロール２０の下流位置に樹脂素材３
及び塗膜２を挾持して搬送する一対の搬送ロール２２、
２３を設け、かつ一方の搬送ロール２２を隔てて対向す
る粘着テープ繰出リール２４及び粘着テープ繰出リール
２４から繰出される粘着テープ２６を巻き取る粘着テー
プ回収リール２５を配設して、搬送ロール２２によって
繰出リール２４から繰出される粘着テープ２６を塗膜２
に圧接して塗膜２を粘着回収する塗膜回収手段を設けて
ある。

【００３９】樹脂素材３に付着する剥離した塗膜２を樹
脂素材３から除去する手段として、回転駆動するブラシ
を樹脂素材３に圧接したり、圧搾空気を吹き付ける等適
宜手段を配設することが可能である。

【００４０】ロール圧延処理工程ｃで塗膜２が剥離さ
れ、圧延された樹脂素材３は次の粉砕処理工程ｄにおい
てシュレッダ等で粉砕され、粉砕材４となる。

【００４１】粉砕材４は続くペレット化工程ｅにおいて
押出機へ供給される。押出機は、例えばホッパーに投入
された粉砕材４をスクリューの回転によってバレル内を
前進させ、かつバンドヒータ等で加熱し、バレル内を前
進する間に溶融させてダイから押し出して一定形状のペ
レット５を製造する。この際、バレルの先端部に設けら
れたスクリーンメッシュにより残存する塗膜片を除去す
る。なお、このスクリーンメッシュを自動的に交換可能
とすれば更に処理能力を上げ生産性を向上させることが
できる。

【００４２】ペレット化工程ｅによって得られたペレッ
ト５は次の成形工程ｆにおいて必要に応じてバージンポ
リプロピレン等の樹脂から製造されたペレットが加えら
れ、再びバンパ等の樹脂製品となる。

【００４３】上記実施例では粉砕処理工程ｄにおいて粉
砕された樹脂素材からなる粉砕材５をペレット化工程ｅ
で加熱溶融してペレット化する際、スクリーンメッシュ
によって残存する塗膜片を除去したが、ペレット化工程
ｅに代えて、粉砕処理工程ｅで得られた粉砕材をピンミ
ルや比重分離機等の分離装置で樹脂素材を構成していた
部分と塗膜を構成していた部分とに分別することも可能
であり、ペレット化に比較して溶融、押し出し等の工
数、コストの削減を図り得ることも可能である。

【００４４】

【発明の効果】以上説明した本発明による塗装樹脂製品
のリサイクル方法によれば、塗装が施された樹脂製品を
ロール装置への供給を容易にするために、プレス加工す
ることにより複雑な形状の塗装樹脂製品であっても容易
にほぼ平板形状になり、この平板状材を回転周速度の異
なる塗膜側ロール及び樹脂素材側ロールを具備するロー
ル装置によって圧延し、かつ樹脂素材と塗膜との間に剪
断ズリ応力を加えて樹脂素材から塗膜を剥離することか
ら、粉砕、加熱せずにロール装置によって塗膜と樹脂素
材との間に剪断ズリ応力を加えることにより塗膜を分離
することができ、塗膜の除去効率の極めて高い高品質の
リサイクル樹脂製品が生産性に優れ、かつ安価に得ら
れ、更に従来の塗膜除去方法に比べ、溶剤等を用いる必
要がないことから毒性がなく、環境安全性に優れ、かつ
処理能力に優れる等本発明特有の効果を有し、広分野の
塗装樹脂製品のリサイクルに貢献すること大なるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における塗装樹脂製品のリサイクル方法
の一実施例を示す概要説明図である。

【図２】同じく、本実施例における塗装樹脂製品のリサ
イクル方法における前処理工程の説明図である。

【図３】同じく、前処理工程の説明図である。

【図４】同じく、前処理工程の説明図である。

【図５】同じく、ロール圧延処理工程の説明図である。

【図６】同じく、ロール圧延処理工程の説明図である。

【図７】同じく、ロール圧延処理工程の説明図である。

【図８】従来の塗膜剥離装置の概要説明図である。

【図９】図８におけるＡ−Ａ線断面図である。

【符号の説明】

ａ 樹脂製品回収工程 ｂ 前処理工程 ｃ ロール圧延処理工程 ｄ 粉砕処理工程 ｅ ペレット化工程 ｆ 成形工程 ｗ バンパ １ 平板状材 ２ 塗膜 ３ 樹脂素材 ４ 粉砕材 ５ ペレット １０ 支持部材 １２ プレス装置 １３ 下型 １４ 上型 １５ プレス装置 １６ 下型 １７ 上型 １８ 離間する手段 ２０ 樹脂素材側ロール ２１ 塗膜側ロール ２１ｅ ラバー ２２ 搬送ロール ２３ 搬送ロール ２６ 粘着テープ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−337941（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−449623（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−35809（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−269743（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29B 17/00 - 17/02 C08J 11/00 - 11/28

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】塗装が施された樹脂製品をプレス装置によ
   ってほぼ平板形状に加工せしめる前処理工程と、前処理
   工程で得られた平板状材を対向配設された塗膜側ロール
   及び樹脂素材側ロールを具備し、該塗膜側ロールの周速
   度が樹脂素材側ロールの周速度より大であるロール装置
   によって圧延し、かつ樹脂素材と塗膜との間に剪断ズリ
   応力を加えて樹脂素材から塗膜を剥離するロール圧延処
   理工程と、ロール圧延処理工程で塗膜を剥離した樹脂素
   材を粉砕して粉砕材を得る粉砕処理工程とを有すること
   を特徴とする塗装樹脂製品のリサイクル方法。
2. 【請求項２】 樹脂製品を平板形状に加工するプレス装
   置の型を加熱して樹脂製品を加熱する請求項１の塗装樹
   脂製品のリサイクル方法。
3. 【請求項３】 プレス装置が、樹脂製品の両端を離間す
   る手段を有する請求項１または２の塗装樹脂製品のリサ
   イクル方法。
4. 【請求項４】 ロール装置の塗膜側ロール及び樹脂素材
   側ロールの少なくとも一方のロール端縁近傍が、端縁方
   向へ移行するに従って大径になるテーパ状である請求項
   １〜３のいずれか１つの塗装樹脂製品のリサイクル方
   法。
5. 【請求項５】 塗膜側ロールの外周が弾性部材で被覆さ
   れている請求項１〜４のいずれか１つの塗装樹脂製品の
   リサイクル方法。
6. 【請求項６】 ロール装置が、対向配設される塗膜側ロ
   ール及び樹脂素材側ロールの下流位置で樹脂素材及び塗
   膜を挾持して搬送する一対の搬送ロールを有し、かつ一
   方の搬送ロールが粘着テープ繰出リールから繰出される
   粘着テープを塗膜に圧接して塗膜を粘着回収する請求項
   １〜５のいずれか１つの塗装樹脂製品のリサイクル方
   法。
7. 【請求項７】 粉砕処理工程で粉砕して得た粉砕材を加
   熱溶融し、かつスクリーンメッシュにより残存する塗膜
   片を濾別除去してペレット化するペレット化工程を有す
   る請求項１〜６のいずれか１つの塗装樹脂製品のリサイ
   クル方法。
8. 【請求項８】 粉砕処理工程で粉砕して得られた粉砕材
   を分離装置で樹脂素材を構成していた部分と塗膜を構成
   していた部分とに分離する請求項１〜６のいずれか１つ
   の塗装樹脂製品のリサイクル方法。