JPH0911237A

JPH0911237A - 塗膜付合成樹脂材の再生処理方法

Info

Publication number: JPH0911237A
Application number: JP16491695A
Authority: JP
Inventors: Hiroharu Shinkai; 弘治新開; Norimitsu Suzuki; 紀充鈴木
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1995-06-30
Filing date: 1995-06-30
Publication date: 1997-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、処理条件を変えず、塗膜や
基材樹脂の種類に関係なく塗膜を無害化し、元の合成樹
脂廃材と同等の性能を持った材料を再生でき、設備の簡
素化と工程数の省略によりランニングコストを低減し得
るとともに、元の用途に再度使用することが可能な塗膜
付合成樹脂材の再生処理法を提供することにある。【構成】本発明の再生処理方法では、塗膜２の付いた
合成樹脂廃材１に火炎処理を施して塗膜２のみを炭化
し、次いで、この火炎処理済みの合成樹脂廃材１を粗粉
砕するとともに、当該粗粉砕物６を溶融しつつ押出し加
工を行って再原料化し、その後に、当該再原料化した樹
脂材料のペレット１１を用いて再生樹脂製品２１を成形
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、塗膜付合成樹脂材の再
生処理方法に係わり、特に塗膜を無害化し、廃棄された
元の合成樹脂材と同等の性能を有するものを再生処理す
る方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、塗膜付合成樹脂材（プラスチッ
ク）は、製品として使用された後に廃棄されるが、資源
の節約や環境汚染防止などのために再利用されており、
当該塗膜付合成樹脂廃材の再生処理（リサイクル）を行
う従来技術としては例えば溶融濾過法が提案されてい
る。すなわち、この溶融濾過法は、塗膜付きの廃材粉砕
物を押出機中で加熱して溶融し、液状となった基材の熱
可塑性樹脂と固体のままの熱硬化性樹脂の塗膜を適当な
メッシュ数の金網（スクリーン）で濾過して分離するこ
とにより、再原料化するものである。これは以下に述べ
る塗膜除去法の最終仕上げ工程としても利用されてい
る。

【０００３】再原料化の前処理を行うには種々の塗膜除
去法があり、その一つの方法としてブラスト法がある。
これは、合成樹脂廃材の塗装面に高速、高圧で射出され
た砂等の各種粉体、あるいは水等の液体により衝撃を加
えることによって塗膜を剥離させて除去する方法であ
る。このブラスト法は、射出する研削材によってサンド
ブラスト法、プラスチックブラスト法、重曹ブラスト
法、ドライアイスブラスト法、ウォータジェットブラス
ト法に分けられる。その他にも、機械的な塗膜除去法と
しては振動圧縮法があり、これは廃材粉砕物を振動圧縮
機中で振動圧縮、せん断および表面研磨を加えて塗膜を
剥離し、さらに次工程におけるピンミル中で衝撃、せん
断発熱および研磨を加えて残留塗膜を除去するものであ
る。

【０００４】また、塗膜除去の化学的方法では、塗膜付
廃材粉砕物を塗膜分解剤（水／エタノール／有機塩）中
に投入し、有機塩イオンを触媒として熱硬化性樹脂塗膜
を化学的に分解、除去するアルコール・有機塩法があ
る。さらに、同様の化学的方法で、塗膜付廃材粉砕物を
１６０゜Ｃの水中で加圧・加熱することにより熱硬化性
樹脂塗膜を触媒を使用せずに加水分解して塗膜を低分子
量化し、基材樹脂の中に練り込んでしまう方法（特開平
６ー１３４７６３）がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の再生処理方法のうち、塗膜除去における溶解濾
過法は、前処理（塗膜剥離、分離）を行わない単独使用
によると、塗膜の除去効率が悪く、しかもスクリーンの
目詰まりが早くてその交換頻度を極端に高くしなければ
ならないので、実用化は困難となっている。したがっ
て、溶解濾過法は、他の塗膜除去法の最終仕上げ工程と
して活用する方が良いと言える。また、各種ブラスト法
は、研削材の射出によって塗膜の除去を行うので、共通
して、深い凹部等の複雑形状部の塗膜除去が困難であ
り、処理速度も遅く、生産性に問題があった。また、多
種多様な形状の成形物が混在する場合、自動化も困難で
あるという不都合を有していた。さらに、ドライアイス
ブラスト法をはじめとして、使用するドライアイス等の
研削材は高価なため、経済的に成り立たないという問題
があった。しかも、サンドブラスト法では、研削材が成
形物の基材にめり込むことから、再原料化に支障を来す
おそれがあった。

【０００６】一方、従来の再利用方法のうち、振動圧縮
法では、塗膜、基材樹脂の性状によって、個別に装置条
件設定の最適化が必要となるので、あらゆる種類の成形
物が混在する状況下においては個々に対応することが困
難であった。その上、塗膜の種類によっては、塗膜除去
が困難な場合も生じるおそれがあった。また、化学的方
法のうちのアルコール・有機塩法では、分解剤の回収工
程が必要であったり、対象塗膜の材質が限定的であるた
め、生産コストが高くなるとともに、適用範囲が狭いな
どの問題があった。しかも、水中加圧加熱法では、圧力
容器が必要等であるため、工程が複雑で装置が大がかり
なるなどの問題を有していた。

【０００７】本発明はこのような実状に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、処理条件を変えず、塗膜や
基材樹脂の種類に関係なく塗膜を無害化し、元の合成樹
脂廃材と同等の性能を持った材料を再生でき、設備の簡
素化と工程数の省略によりランニングコストを低減し得
るとともに、元の用途に再度使用することが可能な塗膜
付合成樹脂材の再生処理法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記従来技術の有する課
題を解決するために、本発明においては、塗膜の付いた
合成樹脂材に火炎処理を施して塗膜のみを炭化し、次い
で、この火炎処理済みの合成樹脂材を粗粉砕するととも
に、当該粗粉砕物を溶融しつつ押出し加工を行って再原
料化し、その後に、当該再原料化した樹脂材料を用いて
樹脂製品を成形している。

【０００９】本発明の再生処理方法においては、塗膜の
付いた合成樹脂材を火炎処理工程で塗膜のみを炭化し、
粗粉砕工程で粗粉砕処理を行い、その後、溶融、押出し
工程、再ペレット化工程を経て製品化工程で樹脂製品を
成形しているため、炭化した塗膜がカーボンブラック状
となって添加材として無害化し、当初の材料性能を保持
するとともに、処理液や研削材等の廃棄、回収工程が必
要でなくなり、塗膜除去効率の高い再生合成樹脂製品を
得ることが可能になる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。

【００１１】図１〜図９は本発明に係る塗膜付合成樹脂
材の再生処理方法の一実施例を示している。図におい
て、１は塗膜２の付いた合成樹脂廃材であり、この合成
樹脂廃材１は自動車の車体前後部に配設されるバンパ等
の樹脂製品で構成されている。この合成樹脂廃材１の基
材樹脂３としてはポリプロピレン（ＰＰ）が主に用いら
れている。また、合成樹脂廃材１の表面には、ポリウレ
タン塗料などを塗装することによって塗膜２が形成され
ている。なお、図における２１は合成樹脂廃材１を原料
として成形された再生（リサイクル）樹脂製品である。

【００１２】本実施例の再生樹脂製品２１は、図１に示
す（１）〜（５）の各工程を順に経て成形される。

【００１３】（１）火炎処理工程まず、再生樹脂製品２１となる合成樹脂廃材１をガスバ
ーナ等の火炎放射装置４に関連して配置する。そして、
図２および図３に示す如く、この合成樹脂廃材１に付い
ている塗膜２の表面に向けて火炎放射装置４から高出力
の火炎を熱が基材樹脂３に伝わらない範囲で短時間内に
放射し、塗膜２のみを炭化する。この時、火炎を放射す
る火炎放射装置（ガスバーナ）４の燃料としては、アセ
チレン、アルゴン、プロパン等の可燃ガス、その他高火
力の火炎を発生させる燃料を用いる。また、火炎温度に
関しては、１０００〜３０００゜Ｃ（望ましくは２００
０゜Ｃ）とする。火炎温度が１０００゜Ｃ以下である
と、塗膜２を充分に炭化することができず、一方、火炎
温度が３０００゜Ｃ以上であると、基材樹脂３にダメー
ジを与えることになるからである。さらに、火炎放射装
置４のノズル４ａと塗膜２との間の距離Ｌは５０〜３０
０ｍｍ（好ましくは１５０ｍｍ）とする。また、放射時
間に関しては、放射面あたり０．１〜２秒とすることが
望ましく、このような設定条件によって基材樹脂３への
ダメージを小さくすることが可能になる。

【００１４】（２）粗粉砕工程次いで、この火炎処理工程を経て得られた火炎処理済み
の合成樹脂廃材１を粗粉砕工程に送り、図４に示す如
く、粉砕機５に投入する。そして、当該粉砕機５によっ
て合成樹脂廃材１を粒径１〜１０ｍｍ（好ましくは３〜
５ｍｍ）の大きさに粗粉砕すると、粗粉砕物６が作製さ
れる。なお、粗粉砕物６の粒径が１０ｍｍ以上の大きさ
であると、粗粉砕物６の溶融に多くの時間が掛かること
から、適当ではない。

【００１５】（３）溶融・押出し工程粗粉砕工程から送られてきた粗粉砕物６を図５に示す溶
融・押出機７に投入し、この押出機７によって溶融した
粗粉砕物６を細い棒状のストランド（数百〜数千本のフ
ィラメントをバインダで集束したもの）８に加工成形す
る。この時点における炭化塗膜２は、粗粉砕と溶融混練
りで材料性能に影響を与えない大きさの粒径１０μｍ程
度の粉体となっており、しかも炭素ということで基材樹
脂３と親和性のある状態となっている。また、押出し時
において、図６に示すようなスクリーン９を使用する
と、炭化せずに残った塗膜２ａを取り除くことができ
る。この場合、大部分の塗膜２は炭化しているため、ス
クリーン９を単独で使用した時に比べてスクリーン交換
を頻繁に行う必要がなくなる。

【００１６】（４）再ペレット化工程（再原料化工
程）次いで、図７に示す如く、溶融・押出し工程から送られ
てきた冷却後のストランド８を原料製造装置１０内に投
入し、この製造装置１０により再原料化して、角柱形に
造粒した成形材料のペレット１１を作製する。（５）製品化工程しかる後、図８に示すように、得られたペレット１１を
射出成形機１２内に投入し、当該ペレット１１を加熱溶
融しながら閉じた金型１３のキャビティ中に加圧注入充
填して、固化あるいは硬化させる。そして、バンパ成形
品として金型１３から取り出せば、合成樹脂廃材１から
図９に示すような再生樹脂製品２１が成形されることに
なる。この再生樹脂製品２１は、基本的に元の廃材とな
る前のものと同じものでよく、例えば、塗膜付のバンパ
廃材を本実施例の方法で処理することによって再度性能
的に問題のないバンパを生産することができる。

【００１７】本実施例の再生処理方法において、具体的
にはウレタン系樹脂塗膜の付いたポリプロピレン製バン
パに対して火炎処理を行った。この処理条件は、火炎温
度が１６５０゜Ｃであり、放射距離（ノズル４ａの先端
と塗膜２の表面との間の距離）Ｌが約１５０ｍｍに設定
されている。火炎処理の効果を評価するために、基材、
塗膜の材質が全く同じであるバンパと、基材の材質が同
じで塗膜なしのバンパとを用意して、これらを火炎処理
以降は全く同じ工程で処理し、テストピースに成形した
後、それぞれの物性評価を行って比較した。その結果を
下記の表１に示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】表１から明らかなように、火炎処理したも
のについては処理なしのものと比較した場合、物性値が
高いことが判る。特に、伸びと耐衝撃性に優れているこ
とが判る。また、塗膜なしのものと比べると同等に近
く、これにより火炎処理の効果が現れていることが判断
できる。

【００２０】以上、本発明の一実施例につき述べたが、
本発明は既述の実施例に限定されるものではなく、本発
明の技術的思想に基づいて各種の変更が可能である。

【００２１】例えば、既述の実施例においては、再生処
理する樹脂製品としてバンパ１について説明したが、本
発明は自動車のインストルメントパネルなど、他の樹脂
製品に適用できることは言う迄もない。

【００２２】

【発明の効果】上述の如く、本発明に係る塗膜付合成樹
脂材の再生処理方法は、塗膜の付いた合成樹脂材に火炎
処理を施して塗膜のみを炭化し、次いで、この火炎処理
済みの合成樹脂材を粗粉砕するとともに、当該粗粉砕物
を溶融しつつ押出し加工を行って再原料化し、その後
に、当該再原料化した樹脂材料を用いて樹脂製品を成形
しているので、塗膜を添加材として無害化し、物性の低
下を少なくすることができる上、元の用途に再度使用す
ることが可能になる。しかも、火炎処理を施された塗膜
は、炭化によって黒色となるため、塗膜混入による材料
表面の斑点模様を無くすことができ、良好な外観を有す
る再生樹脂製品を得ることができる。

【００２３】また、本発明の再生処理方法では、溶剤や
研削材等を使用せず、開放系の処理で火炎を用いるだけ
であるので、処理液や研削材等の廃棄、回収工程を省略
でき、設備および処理工程の簡素化を図ることが可能と
なり、ランニングコストを低減できるとともに、連続処
理によって生産性を上げることができる。それに加え
て、塗膜の炭化によってカーボンブラックを添加するこ
とと同様の状態になるため、耐候性を増大せしめ、かつ
導電性も付加することができる。

【００２４】さらに、本発明の再生処理方法では、他の
塗膜除去法と異なり、火炎にて塗膜を炭化するだけであ
るので、塗膜の除去の際に発生する塗膜槽や処理液、研
削材等の廃液、廃棄物を無くすことができる一方、廃材
塗装面に貼られた樹脂性ステッカー類も剥すことなく塗
膜と一緒に炭化することができて、余分な工程が省け
る。しかも、本発明の再生処理方法によれば、処理条件
を変えずに、かつ塗膜や基材樹脂の種類に関係なく処理
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る塗膜付合成樹脂材の再
生処理方法によって、合成樹脂廃材から再生樹脂製品を
成形する工程を示すフローチャートある。

【図２】図１における火炎処理工程において、合成樹脂
廃材の塗膜に火炎処理を施している状態を概念的に示す
斜視図である。

【図３】図２における合成樹脂廃材を示す断面図であ
る。

【図４】図１における粗粉砕工程において、火炎処理済
みの合成樹脂廃材を粗粉砕している状態を示す概念図で
ある。

【図５】図１における溶融・押出し工程において、粗粉
砕物からストランドを加工成形している状態を示す概念
図である。

【図６】上記溶融・押出し工程において、スクリーンに
よって炭化せずに残った塗膜を取り除いている状態を示
す概念図である。

【図７】図１における再ペレット化工程において、スト
ランドからペレットを作製している状態を示す概念図で
ある。

【図８】図１における製品化工程において、ペレットを
金型のキャビティ中に加圧注入充填している状態を示す
概念図である。

【図９】図１における各工程を経て製造された再生樹脂
製品を示す斜視図である。

【符号の説明】

１合成樹脂廃材２塗膜３基材樹脂４火炎放射装置５粉砕機６粗粉砕物７溶融・押出機８ストランド１０原料製造装置１１ペレット１２射出成形機１３金型２１再生樹脂製品

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２９Ｂ 13/10 Ｂ０９Ｂ 5/00 ＺＡＢＱ // Ｂ２９Ｋ 105:26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】塗膜の付いた合成樹脂材に火炎処理を施
して塗膜のみを炭化し、次いで、この火炎処理済みの合
成樹脂材を粗粉砕するとともに、当該粗粉砕物を溶融し
つつ押出し加工を行って再原料化し、その後に、当該再
原料化した樹脂材料を用いて樹脂製品を成形することを
特徴とする塗膜付合成樹脂材の再生処理方法。
【請求項２】上記火炎処理においては、火炎温度が１
０００〜３０００゜Ｃの高火力を塗膜に放射することを
特徴とする請求項１に記載の塗膜付合成樹脂材の再生処
理方法。
【請求項３】上記火炎処理においては、放射時間が
０．１〜２秒の短時間で火炎を塗膜に放射することを特
徴とする請求項１に記載の塗膜付合成樹脂材の再生処理
方法。