JP7225693B2 - Inorganic fiber recovery method - Google Patents
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Description
本発明は、無機繊維の回収方法に関する。 The present invention relates to a method for recovering inorganic fibers.
樹脂と繊維とを含む繊維強化プラスチック(FRP)は、軽量であり、かつ強度や剛性が高いことが知られている。そのため、FRPは、スポーツ、レジャー用品の構成部品や、宇宙航空機の構成部品などの幅広い分野にわたって、用途開発が進められている。 Fiber reinforced plastics (FRP) containing resin and fibers are known to be lightweight and have high strength and rigidity. Therefore, FRP is being developed for use in a wide range of fields, such as components for sports and leisure goods, and components for spacecraft.
最近、FRPの用途は、特殊品用途から汎用品用途に拡大している。また、環境に対する配慮が重要となることに伴い、FRPの廃材から無機繊維を回収する方法が検討されている。 Recently, the use of FRP has expanded from the use of special products to the use of general-purpose products. In addition, as environmental considerations become more important, methods of recovering inorganic fibers from FRP waste materials are being studied.
例えば、特許文献1には、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)の炭化物を酸化分解して炭素繊維を回収する方法が記載されている。また、特許文献2には、CFRPを超臨界流体または亜臨界液体で処理してCFRPに含まれる樹脂を除去し、炭素繊維を回収する方法が記載されている。
For example,
そのため、強度や剛性を向上させたFRPからも無機繊維を回収する方法が求められる。 Therefore, there is a demand for a method of recovering inorganic fibers even from FRP with improved strength and rigidity.
本発明者らは上記実情に鑑み、強度や剛性を高めたFRPの廃材から無機繊維を回収する方法を提供する。 In view of the above circumstances, the present inventors provide a method for recovering inorganic fibers from waste FRP materials with increased strength and rigidity.
発明者らが検討した結果、第1無機繊維を含む第1樹脂層と、第1無機繊維とは異なる第2無機繊維を含む第2樹脂層と、が積層されたFRPを用いた成形体は、強度や剛性が高いことがわかった。 As a result of studies by the inventors, a molded body using FRP in which a first resin layer containing a first inorganic fiber and a second resin layer containing a second inorganic fiber different from the first inorganic fiber are laminated is was found to have high strength and stiffness.
発明者らは、特許文献1や特許文献2に記載の無機繊維の回収方法を用いて、上記成形体から無機繊維を回収することを試みた。その結果、特許文献1や特許文献2に記載の方法を用いると、得られる無機繊維は第1無機繊維と第2無機繊維との混合物となり、第1無機繊維と第2無機繊維とを分離して回収することが困難であることがわかった。
The inventors have attempted to recover inorganic fibers from the molded article using the inorganic fiber recovering methods described in
発明者らの検討により、以下の態様を有する無機繊維の回収方法によれば第1無機繊維と第2無機繊維とを分離して回収することができることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of investigations by the inventors, the inventors have found that the first inorganic fibers and the second inorganic fibers can be separated and collected according to the method for collecting inorganic fibers having the following aspects, and have completed the present invention. .
本発明の一態様は以下の態様を有する。
[1]下記工程[1]~[3]を有する無機繊維の回収方法。
[1]:第1無機繊維と、熱可塑性の第1樹脂とを含む第1樹脂層と、前記第1無機繊維とは異なる第2無機繊維と、熱可塑性の第2樹脂とを含む第2樹脂層と、が積層された成形体であって、下記条件を満たす前記成形体について、
前記成形体の表面温度が、[Tp+30]℃以上[Tp+70]℃以下になるように、前記成形体を加熱する工程。
(Tp(℃):前記第1樹脂の融点と前記第2樹脂の融点との低い方の融点)
[2]:加熱した前記第1樹脂層と前記第2樹脂層とを互いに引き剥がす工程。
[3]:分離した少なくとも一方の樹脂層を、前記一方の樹脂層に含まれる樹脂の分解温度以上に加熱して前記樹脂を除去し、前記一方の無機繊維を回収する工程。
<条件>
前記成形体を50mm×50mmに切り出した試験片について、前記試験片の表面温度が、[Tp+30]℃になるように加熱したとき、加熱前の前記第1樹脂層の厚さX1に対する加熱後の前記第1樹脂層の厚さY1の比Y1/X1、および加熱前の前記第2樹脂層の厚さX2に対する加熱後の前記第2樹脂層の厚さY2の比Y2/X2の少なくとも一方が2以上。
[2]前記工程[2]において、前記第1樹脂層は前記第2樹脂層よりも厚く、前記第1樹脂層を固定し、前記第2樹脂層を引き剥がす、[1]に記載の無機繊維の回収方法。
[3]前記成形体の表面温度が[Tp+70]℃であるとき、JIS L 1913に準拠して、100mm/分の引張速度にて測定される前記第2樹脂層の引張強度が、0.5N/cm以上である、[2]に記載の無機繊維の回収方法。
[4]前記工程[2]において、JIS K 6854-1に準拠して、100mm/分の剥離速度にて測定される前記第1樹脂層と前記第2樹脂層との引き剥がし強度を1.0N/cm未満とする、[1]~[3]のいずれか1項に記載の無機繊維の回収方法。
[5]前記第1無機繊維が炭素繊維およびガラス繊維のいずれか一方であり、前記第2無機繊維が前記炭素繊維および前記ガラス繊維の他方である、[1]~[4]のいずれか1項に記載の無機繊維の回収方法。
One aspect of the present invention has the following aspects.
[1] A method for recovering inorganic fibers comprising the following steps [1] to [3].
[1]: A first resin layer containing first inorganic fibers and a thermoplastic first resin, a second inorganic fiber different from the first inorganic fibers, and a second thermoplastic resin For a molded body in which a resin layer is laminated, and the molded body satisfies the following conditions:
A step of heating the molded body so that the surface temperature of the molded body is not less than [Tp+30]°C and not more than [Tp+70]°C.
(Tp (°C): the lower melting point of the melting point of the first resin and the melting point of the second resin)
[2]: A step of peeling off the heated first resin layer and the second resin layer from each other.
[3]: A step of heating at least one of the separated resin layers to a temperature equal to or higher than the decomposition temperature of the resin contained in the one resin layer to remove the resin, and recovering the inorganic fibers of the one.
<Condition>
For a test piece cut out from the molded body to 50 mm × 50 mm, when heated so that the surface temperature of the test piece is [Tp + 30] ° C., the thickness of the first resin layer before heating is X 1 after heating The ratio Y 1 /X 1 of the thickness Y 1 of the first resin layer and the ratio Y of the thickness Y 2 of the second resin layer after heating to the thickness X 2 of the second resin layer before heating 2 /X At least one of 2 is 2 or more.
[2] The inorganic material according to [1], wherein in the step [2], the first resin layer is thicker than the second resin layer, the first resin layer is fixed, and the second resin layer is peeled off. Fiber recovery method.
[3] When the surface temperature of the molded body is [Tp + 70] ° C., the tensile strength of the second resin layer measured at a tensile speed of 100 mm / min according to JIS L 1913 is 0.5 N / cm or more, the method for recovering inorganic fibers according to [2].
[4] In the step [2], the peel strength between the first resin layer and the second resin layer measured at a peel speed of 100 mm/min in accordance with JIS K 6854-1 is 1. The method for recovering inorganic fibers according to any one of [1] to [3], wherein the recovery method is less than 0 N/cm.
[5] Any one of [1] to [4], wherein the first inorganic fiber is one of carbon fiber and glass fiber, and the second inorganic fiber is the other of carbon fiber and glass fiber A method for recovering inorganic fibers according to the item.
本発明の一態様によれば、強度や剛性を高めたFRPの廃材から無機繊維を回収する方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided a method for recovering inorganic fibers from waste FRP materials with increased strength and rigidity.
以下、図面を参照しながら、本発明の各実施形態に係る無機繊維の回収方法について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。 Hereinafter, a method for recovering inorganic fibers according to each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in all the drawings below, the dimensions and ratios of the constituent elements are appropriately changed in order to make the drawings easier to see.
本実施形態に係る無機繊維の回収方法は、成形体から無機繊維を回収する方法である。以下、成形体について説明する。 The method for recovering inorganic fibers according to the present embodiment is a method for recovering inorganic fibers from a molded article. The molded body will be described below.
<成形体>
図1は、本実施形態の成形体10の層構成を示す断面図である。図1に示すように、本実施形態の成形体10は、第1樹脂層1と、第2樹脂層5のみからなる。本実施形態の成形体10は、第1樹脂層1と、第1樹脂層1の片面のみに配置された第2樹脂層5とが積層された積層体である。
<Molded body>
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the layer structure of a molded
以下、本実施形態の第1樹脂層1および第2樹脂層5の構成材料の好適例を説明する。
Preferred examples of constituent materials of the
[第1樹脂層]
本発明の本実施形態における第1樹脂層1は、第1無機繊維と、熱可塑性の第1樹脂とを含む。本実施形態の第1樹脂層1は、第1無機繊維に熱可塑性の第1樹脂を含浸させた樹脂層が好適である。
[First resin layer]
The
(第1無機繊維)
本実施形態の第1樹脂層1に含まれる第1無機繊維としては、例えば炭素繊維、黒鉛繊維、炭化珪素繊維、アルミナ繊維、タングステンカーバイド繊維、ボロン繊維、ガラス繊維、ステンレス、鉄などの金属繊維などが挙げられる。
(First inorganic fiber)
Examples of the first inorganic fibers contained in the
上記炭素繊維としては、特に限定されず、例えばポリアクリロニトリル(PAN)系炭素繊維、PITCH系炭素繊維などが挙げられる。上記炭素繊維は、ストランド引張強度が1.0GPa以上9.0GPa以下で、かつストランド引張弾性率が150GPa以上1000GPa以下であることが好ましい。上記炭素繊維は、ストランド引張強度が1.5GPa以上9.0GPa以下で、かつストランド引張弾性率が200GPa以上1000GPa以下であることがより好ましい。 The carbon fiber is not particularly limited, and examples thereof include polyacrylonitrile (PAN)-based carbon fiber and PITCH-based carbon fiber. The carbon fiber preferably has a strand tensile strength of 1.0 GPa or more and 9.0 GPa or less and a strand tensile elastic modulus of 150 GPa or more and 1000 GPa or less. More preferably, the carbon fiber has a strand tensile strength of 1.5 GPa or more and 9.0 GPa or less and a strand tensile modulus of 200 GPa or more and 1000 GPa or less.
本明細書において、炭素繊維のストランド引張強度およびストランド引張弾性率は、JIS R7601(1986)に準じて測定される値を採用する。 As used herein, values measured according to JIS R7601 (1986) are adopted for the strand tensile strength and strand tensile modulus of carbon fibers.
第1無機繊維としては、炭素繊維またはガラス繊維が好ましい。 Carbon fiber or glass fiber is preferable as the first inorganic fiber.
(熱可塑性の第1樹脂)
本実施形態の第1樹脂層1において、熱可塑性の第1樹脂は、特に限定されず、例えばポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、変性ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂(ガラス転移温度:145℃)、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、液晶ポリエステル樹脂などが挙げられる。
(Thermoplastic first resin)
In the
ポリアミド樹脂としては、例えばナイロン6(融点:215~220℃)、ナイロン66(融点:260℃)、ナイロン12(融点:175℃)、ナイロンMXD6(融点:237℃)などが挙げられる。 Examples of polyamide resins include nylon 6 (melting point: 215 to 220°C), nylon 66 (melting point: 260°C), nylon 12 (melting point: 175°C), nylon MXD6 (melting point: 237°C), and the like.
ポリオレフィン樹脂としては、例えば低密度ポリエチレン(融点:95~130℃)、高密度ポリエチレン(融点:120~140℃)、ポリプロピレン(融点:165℃)などが挙げられる。 Polyolefin resins include, for example, low-density polyethylene (melting point: 95-130° C.), high-density polyethylene (melting point: 120-140° C.), polypropylene (melting point: 165° C.), and the like.
変性ポリオレフィン樹脂は、例えば、マレイン酸などの酸によりポリオレフィン樹脂を変性した樹脂である。変性ポリオレフィン樹脂としては、例えば変性ポリプロピレン樹脂(融点:160~165℃)などが挙げられる。 A modified polyolefin resin is, for example, a resin obtained by modifying a polyolefin resin with an acid such as maleic acid. Modified polyolefin resins include, for example, modified polypropylene resins (melting point: 160 to 165° C.).
ポリエステル樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどが挙げられる。 Examples of polyester resins include polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate.
上述した熱可塑性を有する樹脂は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。2種以上の熱可塑性を有する樹脂を使用する場合、ポリマーアロイとして使用してもよい。ポリマーアロイとしては、例えば、ABS樹脂(アクリロニトリル、ブタジエンおよびスチレンの共重合体)、アクリロニトリルとスチレンとの共重合体、ナイロン6とナイロン66との共重合体などが挙げられる。 The thermoplastic resins described above may be used alone or in combination of two or more. When using two or more thermoplastic resins, they may be used as a polymer alloy. Polymer alloys include, for example, ABS resins (copolymers of acrylonitrile, butadiene and styrene), copolymers of acrylonitrile and styrene, copolymers of nylon 6 and nylon 66, and the like.
熱可塑性の第1樹脂は、成形体10の強度や剛性などの観点から、第1無機繊維に対する接着性が高いことが好ましい。熱可塑性の第1樹脂としては、ポリオレフィン樹脂、変性ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂およびポリカーボネート樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
From the viewpoint of the strength and rigidity of the molded
[第2樹脂層]
本発明の本実施形態における第2樹脂層5は、第2無機繊維と、熱可塑性の第2樹脂とを含む。
[Second resin layer]
The
(第2無機繊維)
本実施形態の第2樹脂層5に含まれる第2無機繊維としては、第1無機繊維とは異なれる繊維であればよく、第1無機繊維で例示した繊維を用いることができる。第1樹脂層1が炭素繊維である場合、第2樹脂層5がガラス繊維であることが好ましい。また、別の側面として、第1樹脂層1がガラス繊維である場合、第2樹脂層5が炭素繊維であることが好ましい。
(Second inorganic fiber)
As the second inorganic fibers contained in the
(熱可塑性の第2樹脂)
本実施形態の第2樹脂層5に含まれる熱可塑性の第2樹脂として、熱可塑性の第1樹脂として例示する樹脂を使用することができる。
(Thermoplastic second resin)
As the thermoplastic second resin contained in the
本発明の本実施形態の成形体10は、温風循環式オーブン内で加熱した第1樹脂基材21の片面に第2樹脂基材25を配置し積層体を得、加圧加熱可能なプレス機で積層体を加圧および加熱し、冷却固化させることにより得られる。このとき、第1無機繊維および第2無機繊維は、それぞれ厚さ方向に圧縮される。なお、第1樹脂基材21は成形体10としたときに第1樹脂層1を与える材料である。また、第2樹脂基材25は成形体10としたときに第2樹脂層5を与える材料である。
The molded
本実施形態の成形体10によれば、ガラス繊維を含む樹脂基材のみを有する成形体に比べて強度や剛性が高い。
According to the molded
<無機繊維の回収方法>
本実施形態に係る無機繊維の回収方法では、上述した成形体から無機繊維を回収する。なお、無機繊維を回収する成形体10は、後述の条件を満たすものである。本実施形態に係る無機繊維の回収方法は、下記工程[1]~[3]を有する。
<Method for collecting inorganic fibers>
In the method for recovering inorganic fibers according to the present embodiment, inorganic fibers are recovered from the molded article described above. The molded
[1]:成形体10の表面温度が、[Tp+30]℃以上[Tp+70]℃以下になるように、成形体を加熱する工程。
[1]: A step of heating the molded
[2]:加熱した第1樹脂層1と第2樹脂層5とを互いに引き剥がす工程。
[2]: A step of separating the heated
[3]:分離した樹脂層を、樹脂層に含まれる樹脂の分解温度以上に加熱して、樹脂を除去し、無機繊維を回収する工程。 [3]: A step of heating the separated resin layer to a temperature equal to or higher than the decomposition temperature of the resin contained in the resin layer to remove the resin and collect inorganic fibers.
上記Tp(℃)は、第1樹脂の融点と第2樹脂の融点との低い方の融点を表す。 The above Tp (° C.) represents the lower melting point of the melting point of the first resin and the melting point of the second resin.
[工程[1]]
図2は、工程[1]を示す模式断面図である。上記工程[1]において、成形体10の表面温度が[Tp+30]℃以上になると、融点の低い方の樹脂が溶け出す。融点の低い方の樹脂が溶け出すと、第1無機繊維および第2無機繊維が加圧成形前の状態に戻ろうとする力が開放される。これにより、第1無機繊維および第2無機繊維が厚さ方向に膨らんで加圧成形前の状態へと戻る現象(スプリングバック現象)が生じる。第1無機繊維と第2無機繊維とは互いに異なる繊維であるため、スプリングバック量に差が生じ、第1樹脂層1と第2樹脂層5との界面が顕在化しやすい。その結果、第1樹脂層1と第2樹脂層5とを互いに引き剥がしやすい。
[Step [1]]
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing step [1]. In step [1] above, when the surface temperature of the molded
一方、成形体10の表面温度が[Tp+70]℃を超えると、少なくとも融点が低い方の樹脂の分解温度に達し、樹脂が除去されてしまうことがある。樹脂が除去された場合、第1樹脂層1と第2樹脂層5との界面で第1無機繊維と第2無機繊維とが絡み合い、第1樹脂層1と第2樹脂層5とを互いに引き剥がせなくなる。したがって、成形体10の表面温度が[Tp+70]℃以下になるように、成形体10を加熱する。
On the other hand, when the surface temperature of the molded
本明細書において、第1樹脂および第2樹脂の融点は、JIS K 7122に準拠して測定される値を採用する。 In this specification, the melting points of the first resin and the second resin adopt values measured according to JIS K 7122.
本明細書において、成形体10の表面温度は、放射温度計で測定される値を採用する。
In this specification, the surface temperature of the molded
上記工程[1]における成形体10の加熱方法としては、特に限定されないが、例えばオーブンなどの公知の加熱装置を用いて成形体10を加熱する方法が挙げられる。オーブンとしては、熱風循環加熱装置または遠赤外線加熱装置などが挙げられる。また、オーブンは、中赤外線加熱装置であってもよい。
A method for heating the molded
上記工程[1]における加熱時間は、用いる加熱装置の種類により適宜調整するとよい。上述の熱風循環加熱装置を用いる場合、成形体10の加熱時間は、例えば10分以上20分以下であることが好ましい。また、上述の遠赤外線加熱装置を用いる場合、成形体10の加熱時間は、例えば5分以上10分以下であることが好ましい。加熱時間が上述の範囲内であると、第1樹脂層1と第2樹脂層5とを互いに引き剥がしやすい。
The heating time in the above step [1] may be appropriately adjusted according to the type of heating device used. When using the hot air circulation heating device described above, the heating time of the compact 10 is preferably, for example, 10 minutes or more and 20 minutes or less. Moreover, when using the far-infrared heating device described above, the heating time of the molded
本実施形態の無機繊維の回収方法において、上記工程[1]で用いる成形体10が下記条件を満たすことを予め確認する。
In the inorganic fiber recovery method of the present embodiment, it is confirmed in advance that the molded
<条件>
成形体10について、下記評価方法で求められる厚さ比Y1/X1と厚さ比Y2/X2との少なくとも一方が2以上である。
<Condition>
At least one of the thickness ratio Y 1 /X 1 and the thickness ratio Y 2 /X 2 obtained by the evaluation method described below is 2 or more.
<評価方法>
(i):成形体10を50mm×50mmに切り出し、試験片とする。
(ii):試験片の第1樹脂層1の厚さX1および第2樹脂層5の厚さX2を測定する。
(iii):試験片の表面温度が融点Tpを基点として[Tp+30]℃になるように、試験片を加熱する。
(iv):加熱後の試験片における第1樹脂層1の厚さY1および第2樹脂層5の厚さY2を測定する。
(v)厚さ比Y1/X1と厚さ比Y2/X2との少なくとも一方を求める。
<Evaluation method>
(i): A piece of 50 mm×50 mm is cut out from the compact 10 to obtain a test piece.
(ii): The thickness X1 of the
(iii): Heat the test piece so that the surface temperature of the test piece reaches [Tp+30]° C. with the melting point Tp as the base point.
(iv): The thickness Y1 of the
(v) Obtain at least one of the thickness ratio Y1 / X1 and the thickness ratio Y2 / X2 .
成形体10と同様に、成形体10から得られる試験片の表面温度が[Tp+30]℃になると、試験片のスプリングバック現象が生じる。上記条件において、「厚さ比Y1/X1と厚さ比Y2/X2との少なくとも一方が2以上である」とは、試験片の少なくとも一方の樹脂層において、加熱による樹脂層のスプリングバックによって、加熱前の樹脂層の厚さに対して加熱後の樹脂層の厚さが2倍以上になることを意味する。
Similar to the molded
本明細書において、第1樹脂層1の厚さX1およびY1、第2樹脂層5の厚さX2およびY2はノギスを用いて0.1mm単位で測定される値を採用する。
In this specification, the thicknesses X1 and Y1 of the
以下、第1無機繊維がガラス繊維であり、第2無機繊維が炭素繊維であると仮定して、本実施形態の無機繊維の回収方法に好適な構成について説明する。 Hereinafter, assuming that the first inorganic fibers are glass fibers and the second inorganic fibers are carbon fibers, a configuration suitable for the inorganic fiber recovery method of the present embodiment will be described.
本実施形態の第1樹脂層1の総質量に対するガラス繊維の質量含有率は、15%以上であることが好ましい。ガラス繊維の質量含有率が15%以上であると、加熱による第1樹脂層1のスプリングバックが起こりやすく、厚さ比Y1/X1が2以上となりやすい。また、成形体10の製造時に第1樹脂基材21を含む積層体を成形して成形体10を得やすいことから、ガラス繊維の質量含有率が60%以下であるとよい。
It is preferable that the mass content rate of the glass fiber with respect to the total mass of the
本実施形態の第2樹脂層5の総質量に対する炭素繊維の質量含有率は、30%以上であることが好ましい。炭素繊維の質量含有率が30%以上であると、加熱による第2樹脂層5のスプリングバックが起こりやすく、厚さ比Y2/X2が2以上となりやすい。また、成形体10の製造時に第2樹脂基材25を含む積層体を成形して成形体10を得やすいことから、炭素繊維の質量含有率が80%以下であるとよい。
It is preferable that the mass content of the carbon fibers with respect to the total mass of the
本明細書において、ガラス繊維の質量含有率は、JIS K 7052に準拠して測定される値を採用する。また、炭素繊維の質量含有率は、JIS K 7075に準拠して測定される値を採用する。 As used herein, the mass content of glass fibers is measured according to JIS K 7052. Moreover, the mass content rate of carbon fiber adopts the value measured based on JISK7075.
なお、ガラス繊維のように大気雰囲気中での燃焼により表面の酸化減耗が起こりにくい無機繊維の場合、当該無機繊維の質量含有率は、ガラス繊維の場合と同様に、JIS K 7052に準拠して測定される値を採用する。また、炭素繊維のように大気雰囲気中での燃焼により表面の酸化減耗が起こりやすい無機繊維の場合、当該無機繊維の質量含有率は、炭素繊維の場合と同様に、JIS K 7075に準拠して測定される値を採用する。 In addition, in the case of inorganic fibers such as glass fibers, whose surface is less likely to be oxidatively depleted by combustion in an air atmosphere, the mass content of the inorganic fibers is determined according to JIS K 7052, as in the case of glass fibers. Take the measured value. In addition, in the case of inorganic fibers such as carbon fibers, in which the surface is likely to be oxidatively depleted by combustion in an air atmosphere, the mass content of the inorganic fibers is determined according to JIS K 7075, as in the case of carbon fibers. Take the measured value.
ガラス繊維の数平均繊維長は、10mm以上が好ましく、20mm以上がより好ましく、30mm以上がさらに好ましく、50mm以上がとりわけ好ましく、100mm以上が特に好ましい。ガラス繊維が10mm以上であると、加熱による第1樹脂層1のスプリングバックが起こりやすく、厚さ比Y1/X1が2以上となりやすい。ガラス繊維の数平均繊維長は、300mm以下であってもよい。
The number average fiber length of the glass fibers is preferably 10 mm or longer, more preferably 20 mm or longer, still more preferably 30 mm or longer, particularly preferably 50 mm or longer, and particularly preferably 100 mm or longer. When the glass fiber is 10 mm or more, springback of the
炭素繊維の数平均繊維長は、20mm以上が好ましく、30mm以上がより好ましく、50mm以上が特に好ましい。炭素繊維の数平均繊維長が20mm以上であると、加熱による第2樹脂層5のスプリングバックが起こりやすく、厚さ比Y2/X2が2以上となりやすい。炭素繊維の数平均繊維長は、100mm以下であってもよい。
The number average fiber length of the carbon fibers is preferably 20 mm or longer, more preferably 30 mm or longer, and particularly preferably 50 mm or longer. When the number average fiber length of the carbon fibers is 20 mm or more, the
ガラス繊維の数平均繊維直径は、1μm以上50μm以下が好ましく、5μm以上20μm以下がより好ましい。 The number average fiber diameter of the glass fibers is preferably 1 μm or more and 50 μm or less, more preferably 5 μm or more and 20 μm or less.
本実施形態の炭素繊維の数平均繊維直径は、1μm以上50μm以下が好ましく、5μm以上15μm以下がより好ましい。 The number average fiber diameter of the carbon fibers of the present embodiment is preferably 1 μm or more and 50 μm or less, more preferably 5 μm or more and 15 μm or less.
ガラス繊維および炭素繊維の数平均繊維直径が1μm以上であると、成形体10の耐衝撃性や高強度が得られやすい。また、上述の数平均繊維直径が1μm以上であると、加熱による第1樹脂層1のスプリングバックが起こりやすく、厚さ比Y1/X1が2以上となりやすい。
When the number average fiber diameter of the glass fiber and the carbon fiber is 1 μm or more, impact resistance and high strength of the molded
ガラス繊維および炭素繊維の数平均繊維直径が50μm以下であると、ガラス繊維の柔軟性が十分となり、成形体10の成形時にガラス繊維が折れにくい。その結果、成形体10の耐衝撃性や高強度が得られやすい。なお、成形体10に含まれるガラス繊維および炭素繊維の数平均繊維直径は、成形体10の製造時に用いる原料とほとんど変わらないことが分かっている。
When the number average fiber diameter of the glass fibers and the carbon fibers is 50 μm or less, the glass fibers have sufficient flexibility, and the glass fibers are less likely to break during molding of the molded
本明細書において、数平均繊維長および数平均繊維直径は、上述の質量含有率の測定方法で得られた繊維について、ノギスおよびマイクロメーター、または顕微鏡観察により測定される値を採用する。 As used herein, the number average fiber length and the number average fiber diameter are values measured by vernier caliper and micrometer or microscopic observation of the fibers obtained by the method for measuring the mass content rate described above.
[工程[2]]
図3は、工程[2]を示す模式断面図である。上記工程[2]において、第1樹脂層1の厚さが第2樹脂層5の厚さよりも大きい場合、第1樹脂層1を固定し、第2樹脂層5を引き剥がすことが好ましい。これにより、第1樹脂層1から第2樹脂層5を引き剥がしやすく、作業効率が高くなる。
[Step [2]]
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing step [2]. In step [2] above, when the thickness of the
さらに、第1樹脂層1の厚さが第2樹脂層5の厚さよりも大きい場合、成形体10の表面温度が[Tp+70]℃であるときの第2樹脂層5の引張強度が、0.5N/cm以上であることが好ましく、1.0N/cm以上であることがより好ましい。これにより、第1樹脂層1から第2樹脂層5を引き剥がす際に、第2樹脂層5が破断しにくく、作業効率が高くなる。
Furthermore, when the thickness of the
本明細書において、第2樹脂層5の引張強度は、JIS L 1913に準拠して、100mm/分の引張速度にて測定される値を採用する。
In this specification, the tensile strength of the
上記工程[2]において、第1樹脂層1と第2樹脂層5との引き剥がし強度を0.1N/cm以上1.0N/cm未満とすることが好ましく、0.1N/cm以上0.5N/cm未満であることがより好ましい。第1樹脂層1の厚さが第2樹脂層5の厚さよりも大きい場合、第1樹脂層1と第2樹脂層5との引き剥がし強度が、第2樹脂層5の引張強度よりも低いことが好ましい。これにより、第1樹脂層1から第2樹脂層5を引き剥がす際に、第2樹脂層5が破断しにくく、作業効率が高くなる。
In the above step [2], the peel strength between the
本明細書において、第1樹脂層1と第2樹脂層5との引き剥がし強度は、JIS K 6854-1に準拠して、100mm/分の剥離速度にて測定される値を採用する。
In this specification, the peeling strength between the
本実施形態の第1樹脂層1を構成する熱可塑性の第1樹脂は、第2樹脂層5を構成する熱可塑性の第2樹脂と、同一でも異なっていてもよい。熱可塑性の第1樹脂と、熱可塑性の第2樹脂とで、溶融粘度が互いに異なる場合、スプリングバック量に差が生じ、第1樹脂層1と第2樹脂層5との界面が顕在化しやすい。その結果、第1樹脂層1と第2樹脂層5とを互いに引き剥がしやすい。
The first thermoplastic resin forming the
上記工程[1]と上記工程[2]との間の成形体10の保持時間は、成形体10の周辺環境にもよるが、0分以上1分以下であることが好ましい。成形体10の保持時間が0分以上1分以下であると、成形体10が加熱された状態を維持しやすい。そのため、上記工程[2]において、第1樹脂層1と第2樹脂層5とを互いに剥離しやすい。
The holding time of the molded
[工程[3]]
図4は、工程[3]を示す模式断面図である。上記工程[3]においては、公知の熱分解法などにより、分離した樹脂層から樹脂を除去して無機繊維を回収する。
[Step [3]]
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing step [3]. In the above step [3], the inorganic fibers are recovered by removing the resin from the separated resin layer by a known thermal decomposition method or the like.
本実施形態の無機繊維の回収方法によれば、強度や剛性を高めた成形体10から無機繊維を回収することができる。
According to the inorganic fiber recovery method of the present embodiment, the inorganic fibers can be recovered from the molded
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 Although the preferred embodiments according to the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. The various shapes, combinations, etc., of the constituent members shown in the above examples are merely examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
例えば、上記工程[3]において、分離した樹脂層は、第1樹脂層1と第2樹脂層5とのいずれか一方または両方であってもよい。
For example, in step [3], the separated resin layer may be either or both of the
また、例えば、本実施形態の成形体10は、第1樹脂層1と、第1樹脂層1の「片面」に第2樹脂層5とが積層された積層体であるとしたが、本発明に係る無機繊維の回収方法を適用できる成形体は、これに限定されない。上記成形体は、第1樹脂層1と、第1樹脂層1の「両面」に配置された第2樹脂層5とが積層された積層体であってもよい。
Further, for example, the molded
また、例えば、本実施形態の成形体10は、第1樹脂層1と第2樹脂層5のみからなるとしたが、本発明に係る無機繊維の回収方法を適用できる成形体は、これに限定されない。上記成形体は、互いに異なる3以上の樹脂層を有していてもよい。この場合、第1樹脂層および第2樹脂層以外の樹脂層は、第1無機繊維および第2無機繊維以外の無機繊維を含む。
Further, for example, the molded
上記成形体が互いに異なる3以上の樹脂層を有する場合、上記工程[1]では、3以上の樹脂層がそれぞれ含む樹脂の融点うち最も低い融点を融点Tpとする。 When the molded body has three or more resin layers different from each other, in step [1], the lowest melting point of the resins contained in the three or more resin layers is defined as the melting point Tp.
上記成形体が互いに異なる3以上の樹脂層を有する場合、上記工程[1]では、各樹脂層の融点および分解温度を考慮して成形体を加熱することが好ましい。そして、上記工程[2]では、加熱によってスプリングバックした樹脂層と、当該樹脂層に隣接した他の樹脂層との界面で樹脂層を剥離する。上記成形体が互いに異なる3以上の樹脂層を有する場合、必要に応じて、上記工程[1]および上記工程[2]を繰り返すことにより段階的に樹脂層を剥離していくことが好ましい。 When the molded body has three or more resin layers different from each other, it is preferable to heat the molded body in the step [1] in consideration of the melting point and decomposition temperature of each resin layer. Then, in the step [2], the resin layer is peeled off at the interface between the resin layer that has springed back due to heating and another resin layer adjacent to the resin layer. When the molded product has three or more resin layers different from each other, it is preferable to peel off the resin layers step by step by repeating the step [1] and the step [2] as necessary.
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these.
<成形体の第2樹脂層の引張強度>
成形体の第2樹脂層の引張強度は、JIS L 1913に準拠して、100mm/分の引張速度にて測定される値とした。
<Tensile Strength of Second Resin Layer of Molded Body>
The tensile strength of the second resin layer of the molded body was a value measured at a tensile speed of 100 mm/min according to JIS L 1913.
なお、本測定では、最大荷重100Nのロードセルを用いた。そのため、試験片に最大荷重を加えても試験片が切断しなかった場合、最大荷重とサンプル幅5cmとに基づいて、引張強度を「20N/cm以上」とした。 In this measurement, a load cell with a maximum load of 100N was used. Therefore, when the test piece did not break even when the maximum load was applied to the test piece, the tensile strength was set to "20 N/cm or more" based on the maximum load and the sample width of 5 cm.
<成形体の第1樹脂層と第2樹脂層との引き剥がし強度>
成形体の第1樹脂層と第2樹脂層との引き剥がし強度は、JIS K 6854-1に準拠して、100mm/分の剥離速度にて測定される値とした。なお、引き剥がすことができなかった場合、「不可」とした。
<Peel strength between first resin layer and second resin layer of molded body>
The peel strength between the first resin layer and the second resin layer of the molded article was measured at a peel speed of 100 mm/min according to JIS K 6854-1. In addition, when it was not possible to tear off, it was set as "impossible."
<成形体の評価方法>
(i):成形体を50mm×50mmに切り出し、試験片とした。
(ii):試験片の第1樹脂層の厚さX1および第2樹脂層の厚さX2を測定した。
(iii):試験片の表面温度が融点Tpを基点として[Tp+30]℃になるように、試験片を加熱した。
(iv):加熱後の試験片における第1樹脂層の厚さY1および第2樹脂層の厚さY2を測定した。
(v)厚さ比Y1/X1と厚さ比Y2/X2との少なくとも一方を求めた。
<Evaluation method for compact>
(i): A 50 mm×50 mm piece was cut out from the molded product to obtain a test piece.
(ii): The thickness X1 of the first resin layer and the thickness X2 of the second resin layer of the test piece were measured.
(iii): The test piece was heated so that the surface temperature of the test piece reached [Tp+30]° C. with the melting point Tp as the base point.
(iv): The thickness Y1 of the first resin layer and the thickness Y2 of the second resin layer in the test piece after heating were measured.
(v) At least one of the thickness ratio Y 1 /X 1 and the thickness ratio Y 2 /X 2 was obtained.
<成形体の製造>
[製造例1]
第1樹脂基材として、ガラス繊維からなるマットにポリプロピレンを含浸したGFマット/PP板(厚さ:3.8mm、Wf:40%、連続繊維、数平均繊維直径:15μm、使用したガラス繊維からなるマットの坪量:900g/m2×2枚)を用いた。なお、以下の説明では、第1樹脂基材のWfは、第1樹脂基材の総質量に対するガラス繊維の質量含有率を表す。第1樹脂基材に含まれるポリプロピレンの融点は、165℃(メーカー公称値)であった。
<Production of compact>
[Production Example 1]
As the first resin substrate, a GF mat/PP plate in which a mat made of glass fiber is impregnated with polypropylene (thickness: 3.8 mm, Wf: 40%, continuous fiber, number average fiber diameter: 15 μm, from the glass fiber used basis weight of mat: 900 g/m 2 × 2 sheets). In addition, in the following description, Wf of the first resin base material represents the mass content rate of the glass fiber with respect to the total mass of the first resin base material. The melting point of the polypropylene contained in the first resin base material was 165° C. (manufacturer's nominal value).
第2樹脂基材として、PAN系炭素繊維と、ポリプロピレン繊維とが混抄したCF/PPマット(Wf:70%、炭素繊維の数平均繊維長:60mm、炭素繊維の数平均繊維直径:7μm、ポリプロピレン繊維の数平均繊維長:60mm、ポリプロピレン繊維の数平均繊維直径:50μm、坪量:250g/m2)を用いた。なお、以下の説明では、第2樹脂基材のWfは、第2樹脂基材の総質量に対する炭素繊維の質量含有率を表す。第2樹脂基材に含まれるポリプロピレン繊維の融点は、165℃(メーカー公称値)であった。 As the second resin base material, a CF/PP mat made by mixing PAN-based carbon fiber and polypropylene fiber (Wf: 70%, number average fiber length of carbon fiber: 60 mm, number average fiber diameter of carbon fiber: 7 μm, polypropylene Number average fiber length of fibers: 60 mm, number average fiber diameter of polypropylene fibers: 50 μm, basis weight: 250 g/m 2 ) was used. In addition, in the following description, Wf of the second resin base material represents the mass content of carbon fibers with respect to the total mass of the second resin base material. The melting point of the polypropylene fiber contained in the second resin base material was 165° C. (manufacturer's nominal value).
第1樹脂基材の両面に第2樹脂基材を重ねて配置し、温度200℃の熱盤内で5MPaで5分間加圧し、両面積層板を得た。 The second resin base material was placed on both sides of the first resin base material, and pressed at 5 MPa for 5 minutes in a hot platen at a temperature of 200° C. to obtain a double-sided laminate.
得られた両面積層板を所定のサイズに裁断した後、材料が200℃になるように220℃に設定された熱風循環加熱装置内に10分間放置して加熱した。次に、80℃に加熱された金型に切断した両面積層板を配置して10MPaの圧力で5分間保持した後、金型から成形体を取り出した。 After the obtained double-sided laminate was cut into a predetermined size, it was left to stand for 10 minutes in a hot air circulating heating device set at 220°C so that the material reached 200°C. Next, the cut double-sided laminate was placed in a mold heated to 80° C. and held at a pressure of 10 MPa for 5 minutes, and then the molded body was removed from the mold.
[製造例2]
製造例1と同様の第1樹脂基材および第2樹脂基材を用い、第1樹脂基材を220℃に設定された熱風循環加熱装置内に10分間放置して加熱した。次に、160℃に加熱された金型に、加熱された第1樹脂基材を第2樹脂基材で挟むように配置し、5MPaの圧力で5分間保持した。その後、金型を冷却して、金型から成形体を取り出した。
[Production Example 2]
Using the same first resin base material and second resin base material as in Production Example 1, the first resin base material was left in a hot air circulation heating apparatus set at 220° C. for 10 minutes to heat. Next, the heated first resin base material was placed in a mold heated to 160° C. so as to be sandwiched between the second resin base materials, and held at a pressure of 5 MPa for 5 minutes. After that, the mold was cooled and the compact was removed from the mold.
[製造例3]
第1樹脂基材として、ガラス繊維からなるマットにナイロン6を含浸したGFマット/PA6板(厚さ:3.8mm、Wf:35%、連続繊維、数平均繊維直径:15μm、使用したガラス繊維からなるマットの坪量:900g/m2×2枚)を用いた。第1樹脂基材に含まれるナイロン6の融点は、215℃であった。
[Production Example 3]
As the first resin base material, a GF mat/PA6 plate (thickness: 3.8 mm, Wf: 35%, continuous fiber, number average fiber diameter: 15 μm, glass fiber mat made of glass fiber impregnated with nylon 6, used glass fiber A mat basis weight: 900 g/m 2 × 2 sheets) was used. The melting point of nylon 6 contained in the first resin base material was 215°C.
第2樹脂基材として、PAN系炭素繊維と、ナイロン6繊維とが混抄したCF/PA6マット(Wf:65%、炭素繊維の数平均繊維長:60mm、炭素繊維の数平均繊維直径:7μm、ナイロン6繊維の数平均繊維長:60mm、ナイロン6繊維の数平均繊維直径:50μm、坪量:250g/m2)を用いた。第2樹脂基材に含まれるナイロン6繊維の融点は、215℃であった。 As the second resin base material, a CF/PA6 mat made by mixing PAN-based carbon fiber and nylon 6 fiber (Wf: 65%, number average fiber length of carbon fiber: 60 mm, number average fiber diameter of carbon fiber: 7 μm, Number average fiber length of nylon 6 fiber: 60 mm, number average fiber diameter of nylon 6 fiber: 50 μm, basis weight: 250 g/m 2 ) was used. The melting point of the nylon 6 fiber contained in the second resin base material was 215°C.
第1樹脂基材の両面に第2樹脂基材を重ねて配置し、温度260℃の熱盤内で5MPaで5分間加圧し、両面積層板を得た。 The second resin base material was placed on both sides of the first resin base material and pressed at 5 MPa for 5 minutes in a hot platen at a temperature of 260° C. to obtain a double-sided laminate.
得られた両面積層板を所定のサイズに裁断した後、280℃に設定された熱風循環加熱装置内に10分間放置して加熱した。次に、100℃に加熱された金型に切断した両面積層板を配置して10MPaの圧力で5分間保持した後、金型から成形体を取り出した。 After the obtained double-sided laminate was cut into a predetermined size, it was heated by being left for 10 minutes in a hot air circulation heating device set at 280°C. Next, the cut double-sided laminate was placed in a mold heated to 100° C. and held at a pressure of 10 MPa for 5 minutes, after which the compact was removed from the mold.
[製造例4]
第1樹脂基材として、製造例1で用いた第1樹脂基材と同様の基材を用いた。
[Production Example 4]
As the first resin base material, the same base material as the first resin base material used in Production Example 1 was used.
第2樹脂基材として、ポリプロピレンをマトリックス樹脂とし、数平均径7μmのPAN系炭素繊維を含む単層の基材を含むプリプレグを用いた。第2樹脂基材に含まれるポリプロピレンの融点は、165℃であった。 As the second resin base material, a prepreg including a single-layer base material containing polypropylene as a matrix resin and PAN-based carbon fibers having a number average diameter of 7 μm was used. The melting point of the polypropylene contained in the second resin base material was 165°C.
第1樹脂基材を220℃に設定された熱風循環加熱装置内に10分間放置して加熱した。次に、180℃に加熱された金型に、加熱された第1樹脂基材を第2樹脂基材で挟むように配置し、5MPaの圧力で5分間保持した。その後、金型を冷却して金型から成形体を取り出した。 The first resin base material was left to stand for 10 minutes in a hot air circulating heating device set at 220° C. and heated. Next, the heated first resin base material was placed in a mold heated to 180° C. so as to be sandwiched between the second resin base materials, and held at a pressure of 5 MPa for 5 minutes. After that, the mold was cooled and the compact was removed from the mold.
[製造例5]
第1樹脂基材として、製造例1で用いた第1樹脂基材と同様の基材を用いた。
[Production Example 5]
As the first resin base material, the same base material as the first resin base material used in Production Example 1 was used.
第2樹脂基材として、ポリプロピレンをマトリックス樹脂とし、数平均径7μm、数平均長さ1mmのPAN系炭素繊維を含むプリプレグを用いた。第2樹脂基材に含まれるポリプロピレンの融点は、165℃であった。 As the second resin base material, a prepreg containing polypropylene as a matrix resin and PAN-based carbon fibers having a number average diameter of 7 μm and a number average length of 1 mm was used. The melting point of the polypropylene contained in the second resin base material was 165°C.
第1樹脂基材を220℃に設定された熱風循環加熱装置内に10分間放置して加熱した。次に、180℃に加温された金型に、加熱された第1樹脂基材を第2樹脂基材で挟むように配置し、5MPaの圧力で5分間保持した。その後、金型を冷却して、金型から成形体を取り出した。 The first resin base material was left to stand for 10 minutes in a hot air circulating heating device set at 220° C. and heated. Next, the heated first resin base material was placed in a mold heated to 180° C. so as to be sandwiched between the second resin base materials, and held at a pressure of 5 MPa for 5 minutes. After that, the mold was cooled and the compact was removed from the mold.
[製造例6]
第1樹脂基材として、製造例1で用いた第1樹脂基材と同様の基材を用いた。
[Production Example 6]
As the first resin base material, the same base material as the first resin base material used in Production Example 1 was used.
第2樹脂基材として、数平均径7μm、数平均長さ60mmのPAN系炭素繊維と、径15μm、長さ60mmのガラス繊維と、径50μmの長さ60mmのポリプロピレン繊維とが混抄したCF/GF/PPマット(Wf(CF):30%、Wf(GF):20%)を用いた。なお、第2樹脂基材のWf(CF)は、第2樹脂基材の総質量に対する炭素繊維の質量含有率を表す。また、第2樹脂基材のWf(GF)は、第2樹脂基材の総質量に対するガラス繊維の質量含有率を表す。第2樹脂基材に含まれるポリプロピレン繊維の融点は、165℃であった。 As the second resin base material, CF/ A GF/PP mat (Wf(CF): 30%, Wf(GF): 20%) was used. Wf(CF) of the second resin base material represents the mass content of carbon fibers with respect to the total mass of the second resin base material. Wf(GF) of the second resin base material represents the mass content of the glass fibers with respect to the total mass of the second resin base material. The melting point of the polypropylene fiber contained in the second resin base material was 165°C.
第1樹脂基材を220℃に設定された熱風循環加熱装置内に10分間放置して加熱した。次に、160℃に加温された金型に、加熱された第1樹脂基材を第2樹脂基材で挟むように配置し、5MPaの圧力で5分間保持した。その後、金型を冷却して、金型から成形体を取り出した。 The first resin base material was left to stand for 10 minutes in a hot air circulating heating device set at 220° C. and heated. Next, the heated first resin base material was placed in a mold heated to 160° C. so as to be sandwiched between the second resin base materials, and held at a pressure of 5 MPa for 5 minutes. After that, the mold was cooled and the compact was removed from the mold.
製造例1~6の成形体について、上述の<成形体の評価方法>を用いて得られる厚さX1、Y1、X2、Y2、および厚さ比Y1/X1、Y2/X2を表1に示す。 For the molded bodies of Production Examples 1 to 6, the thicknesses X 1 , Y 1 , X 2 , Y 2 and the thickness ratios Y 1 /X 1 , Y 2 obtained using the above-described <Evaluation method for molded bodies> /X 2 is shown in Table 1.
<分離評価>
[実施例1]
まず、製造例1の成形体の表面温度が200℃となるように成形体を加熱した。なお、200℃の表面温度は、第1樹脂および第2樹脂の融点に対して35℃高い温度である。
<Separation evaluation>
[Example 1]
First, the molded body of Production Example 1 was heated so that the surface temperature of the molded body reached 200°C. The surface temperature of 200° C. is 35° C. higher than the melting points of the first resin and the second resin.
次に、加熱した第1樹脂層および第2樹脂層を用い、第2樹脂層よりも厚い第1樹脂層を固定し、第2樹脂層を掴んで、第1樹脂層から第2樹脂層を引き剥がした。その結果、第1樹脂層と第2樹脂層とを分離することができた。 Next, using the heated first resin layer and second resin layer, the first resin layer thicker than the second resin layer is fixed, the second resin layer is grasped, and the second resin layer is separated from the first resin layer. tore off. As a result, the first resin layer and the second resin layer could be separated.
[実施例2]
製造例1の成形体の代わりに製造例2の成形体を用いたこと以外は実施例1と同様にした。その結果、第1樹脂層と第2樹脂層とを分離することができた。
[Example 2]
The procedure was the same as in Example 1, except that the molded product of Production Example 2 was used instead of the molded product of Production Example 1. As a result, the first resin layer and the second resin layer could be separated.
[実施例3]
製造例1の成形体の代わりに製造例3の成形体を用い、成形体の表面温度が260℃としたこと以外は実施例1と同様にした。なお、260℃の表面温度は、第1樹脂および第2樹脂の融点に対して45℃高い温度である。
[Example 3]
The molded article of Production Example 3 was used in place of the molded article of Production Example 1, and the procedure was the same as in Example 1 except that the surface temperature of the molded article was set to 260°C. The surface temperature of 260° C. is 45° C. higher than the melting points of the first resin and the second resin.
上述の操作の結果、第1樹脂層と第2樹脂層とを分離することができた。 As a result of the above operation, the first resin layer and the second resin layer could be separated.
[比較例1]
製造例1の成形体の代わりに製造例4の成形体を用いたこと以外は実施例1と同様にした。
[Comparative Example 1]
The procedure was the same as in Example 1, except that the molded product of Production Example 4 was used instead of the molded product of Production Example 1.
しかしながら、掴んだ一部の第2樹脂層が第1樹脂層から分離されるが、第2樹脂層の全てを一回で第1樹脂層から分離することは困難であった。 However, although a portion of the second resin layer that was grasped is separated from the first resin layer, it was difficult to separate the entire second resin layer from the first resin layer at one time.
[比較例2]
製造例1の成形体の代わりに製造例5の成形体を用いたこと以外は実施例1と同様にした。
[Comparative Example 2]
The procedure was the same as in Example 1, except that the molded product of Production Example 5 was used instead of the molded product of Production Example 1.
しかしながら、掴んだ一部の第2樹脂層が第1樹脂層から分離されるが、第2樹脂層の全てを一回で第1樹脂層から分離することは困難であった。 However, although a portion of the second resin layer that was grasped is separated from the first resin layer, it was difficult to separate the entire second resin layer from the first resin layer at one time.
実施例1~3および比較例1~2の成形体の第2樹脂層の引張強度、第1樹脂層と第2樹脂層との引き剥がし強度、第1樹脂層と第2樹脂層の分離評価の結果を表2に示す。なお、表2に示す分離評価では、第1樹脂層と第2樹脂層とを分離することができた場合を「○」とし、第2樹脂層の全てを一回で第1樹脂層から分離することは困難であった場合を「×」とした。 Tensile strength of the second resin layer of the molded articles of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2, peel strength between the first resin layer and the second resin layer, separation evaluation of the first resin layer and the second resin layer The results are shown in Table 2. In the separation evaluation shown in Table 2, the case where the first resin layer and the second resin layer could be separated was indicated as "○", and the entire second resin layer was separated from the first resin layer at one time. When it was difficult to do, it was set as "x".
表2に示すように、本発明を適用した実施例1~3では、第1樹脂層と第2樹脂層とが積層された成形体について、第1樹脂層と第2樹脂層とを分離することができることが示された。これは、成形体の第1樹脂および第2樹脂が熱分解により除去されることなく、第1無機繊維および第2無機繊維が十分にスプリングバックし、第1樹脂層と第2樹脂層との界面が顕在化しやすくなったためであると考えられる。 As shown in Table 2, in Examples 1 to 3 to which the present invention is applied, the first resin layer and the second resin layer are separated for the molded body in which the first resin layer and the second resin layer are laminated. was shown to be possible. This is because the first inorganic fibers and the second inorganic fibers are sufficiently spring-backed without being removed by thermal decomposition of the first resin and the second resin of the molding, and the first resin layer and the second resin layer are formed. It is considered that this is because the interface becomes more likely to become apparent.
実施例1~3では、分離した第1樹脂層および第2樹脂層を、それぞれの樹脂層に含まれる樹脂の分解温度以上に加熱して樹脂を除去することにより、ガラス繊維および炭素繊維を回収することができると考えられる。 In Examples 1 to 3, the separated first resin layer and second resin layer were heated to a temperature higher than the decomposition temperature of the resin contained in each resin layer to remove the resin, thereby recovering glass fibers and carbon fibers. It is considered possible.
したがって、実施例1~3では、第1樹脂層と第2樹脂層とが積層された成形体から無機繊維を回収することが可能であるといえる。 Therefore, in Examples 1 to 3, it can be said that the inorganic fibers can be recovered from the molded body in which the first resin layer and the second resin layer are laminated.
以上のことから、本発明が有用であることが示された。 From the above, it was shown that the present invention is useful.
1…第1樹脂層、5…第2樹脂層、10…成形体
DESCRIPTION OF
Claims (5)
[1]:第1無機繊維と、熱可塑性の第1樹脂とを含む第1樹脂層と、前記第1無機繊維とは異なる第2無機繊維と、熱可塑性の第2樹脂とを含む第2樹脂層と、が積層された成形体であって、下記条件を満たす前記成形体について、
前記成形体の表面温度が、[Tp+30]℃以上[Tp+70]℃以下になるように、前記成形体を加熱する工程。
(Tp(℃):前記第1樹脂の融点と前記第2樹脂の融点との低い方の融点)
[2]:加熱した前記第1樹脂層と前記第2樹脂層とを互いに引き剥がす工程。
[3]:分離した少なくとも一方の樹脂層を、前記一方の樹脂層に含まれる樹脂の分解温度以上に加熱して前記樹脂を除去し、前記一方の無機繊維を回収する工程。
<条件>
前記成形体を50mm×50mmに切り出した試験片について、前記試験片の表面温度が、[Tp+30]℃になるように加熱したとき、加熱前の前記第1樹脂層の厚さX1に対する加熱後の前記第1樹脂層の厚さY1の比Y1/X1、および加熱前の前記第2樹脂層の厚さX2に対する加熱後の前記第2樹脂層の厚さY2の比Y2/X 2 が2以上。 A method for recovering inorganic fibers comprising the following steps [1] to [3].
[1]: A first resin layer containing first inorganic fibers and a thermoplastic first resin, a second inorganic fiber different from the first inorganic fibers, and a second thermoplastic resin For a molded body in which a resin layer is laminated, and the molded body satisfies the following conditions:
A step of heating the molded body so that the surface temperature of the molded body is not less than [Tp+30]°C and not more than [Tp+70]°C.
(Tp (°C): the lower melting point of the melting point of the first resin and the melting point of the second resin)
[2]: A step of peeling off the heated first resin layer and the second resin layer from each other.
[3]: A step of heating at least one of the separated resin layers to a temperature equal to or higher than the decomposition temperature of the resin contained in the one resin layer to remove the resin, and recovering the inorganic fibers of the one.
<Condition>
For a test piece cut out from the molded body to 50 mm × 50 mm, when heated so that the surface temperature of the test piece is [Tp + 30] ° C., the thickness of the first resin layer before heating is X 1 after heating The ratio Y 1 /X 1 of the thickness Y 1 of the first resin layer and the ratio Y of the thickness Y 2 of the second resin layer after heating to the thickness X 2 of the second resin layer before heating 2 /X 2 is 2 or more.
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