JP4523208B2

JP4523208B2 - Method for reusing polypropylene resin molded product and resin coating film release agent

Info

Publication number: JP4523208B2
Application number: JP2001237338A
Authority: JP
Inventors: 徹三木; 信治澤田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-08-06
Filing date: 2001-08-06
Publication date: 2010-08-11
Anticipated expiration: 2021-08-06
Also published as: JP2003048210A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱硬化性樹脂塗膜が形成されているポリプロピレン系樹脂成形品の再利用方法及び該再利用方法に用いる樹脂塗膜剥離剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車用のバンパー等として、ポリプロピレン系樹脂成形品が用いられている。ポリプロピレン系樹脂は成形品材料としての諸物性に優れている上、回収再生が比較的容易であるので、製造工程で不良とされたバンパーや、使用済みのバンパーからポリプロピレン系樹脂を再生し、樹脂成形品材料として再利用することが検討されている。
【０００３】
ところが、前記バンパーは表面に熱硬化性樹脂塗膜が形成されているので、前記バンパーから前記塗膜を剥離せずに、そのままポリプロピレン系樹脂として再生すると、成形したときに耐衝撃性、機械的強度が低く、亀裂が発生しやすい樹脂が得られるに過ぎない。前記バンパーは、高度の機械的強度、外観品質が求められるので、前記のようにして再生されたポリプロピレン系樹脂は、バンパーの材料には用いることができず、低グレードの成形品材料としてのみ使用されている。
【０００４】
そこで、前記バンパーから前記熱硬化性樹脂塗膜を剥離することにより、高品質のポリプロピレン系樹脂として再生する技術が提案されている。例えば、特許第２５１２２６５号公報には、前記バンパーをＮ−メチル−２−ピロリドン等のピロリドン液に浸漬して前記熱硬化性樹脂塗膜を剥離した後、該ピロリドン液中で比重差によりポリプロピレン系樹脂と前記塗膜とを分離し、回収されたポリプロピレン系樹脂を加熱下にペレット化して再生する技術が記載されている。
【０００５】
前記公報の記載によれば、前記バンパーを前記ピロリドン液に浸漬することにより前記塗膜を完全に剥離することができるので、高品質の再生ポリプロピレン系樹脂を得ることができるとされている。
【０００６】
しかしながら、前記技術により再生されたポリプロピレン系樹脂を用いて射出成形によりバンパーを製造すると、成形金型が傷みやすく、該成形金型の寿命が短くなると共に、得られたバンパーの機械的強度が低くなるという不都合がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる不都合を解消して、再生されたポリプロピレン系樹脂を用いて射出成形する際に金型を傷めることが無いと共に、機械的強度に優れた成形品を製造することができる高品質の再生ポリプロピレン系樹脂を得ることができるポリプロピレン系樹脂成形品の再利用方法を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明の目的は、前記再利用方法に用いる樹脂塗膜剥離剤を提供することにもある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記バンパーをＮ−メチル−２−ピロリドン等のピロリドン液に浸漬して前記熱硬化性樹脂塗膜を剥離することにより得られた再生ポリプロピレン系樹脂を用いて射出成形を行うと、得られた成形品の機械的強度が低くなると共に、成形金型が傷む原因について鋭意検討を重ねた。この結果、前記のようにして前記熱硬化性樹脂塗膜を剥離して回収されたポリプロピレン系樹脂には、剥離剤のピロリドン液が付着していること、前記ピロリドンは沸点が高いために前記ペレット化する工程でも気化せず、該ペレット化より高温で処理される射出成形時に初めて気化すること、このように気化したピロリドン蒸気により成形金型が腐食されることを見出した。また、前記ピロリドンは前記射出成形により製造された成形品中にも残存し、これにより得られた成形品の機械的強度が低くなることを見出した。
【００１０】
本発明者らは前記知見に基づいてさらに検討を重ね、ポリプロピレン系樹脂成形品の表面に形成された熱硬化性樹脂塗膜を剥離することができると共に、回収されたポリプロピレン系樹脂から容易に除去することができ、射出成形工程に残留することのない剥離剤として、シクロヘキサノンを用いることができることを見出し、本発明に到達した。
【００１１】
そこで、前記目的を達成するために、本発明のポリプロピレン系樹脂成形品の再利用方法は、熱硬化性樹脂塗膜が形成されているポリプロピレン系樹脂成形品を、不可避的不純物を含む以外は純粋なシクロヘキサノンからなる樹脂塗膜剥離剤に浸漬して該樹脂成形品から該樹脂塗膜を剥離せしめ、該ポリプロピレン系樹脂と該樹脂塗膜とを分離して該ポリプロピレン系樹脂を回収し、回収された該ポリプロピレン系樹脂を１８０〜２００℃に加熱して溶融することによりシクロヘキサノンを気化させて除去すると共に、ペレット状体に再生加工し、該ペレット状体を用いて射出成形を行うことを特徴とする。
【００１２】
前記樹脂成形品を前記樹脂塗膜剥離剤に浸漬すると、シクロヘキサノンが前記樹脂成形品のポリプロピレン系樹脂と前記熱硬化性樹脂塗膜との界面に浸透して行って前記熱硬化性樹脂塗膜が剥離され、ポリプロピレン系樹脂と熱硬化性樹脂塗膜とに分離される。
【００１３】
ここで、前記熱硬化性樹脂塗膜の比重は約１．２であり、ポリプロピレン系樹脂の比重は約０．９０〜０．９１であるのに対して、シクロヘキサノンの比重は０．９４２であるので、剥離された前記熱硬化性樹脂塗膜は前記樹脂塗膜剥離剤の液底に沈降し、ポリプロピレン系樹脂は液面に浮上する。この結果、液面に浮上したポリプロピレン系樹脂を容易に回収することができる。
【００１４】
回収されたポリプロピレン系樹脂は、次に、１８０〜２００℃に加熱されることにより溶融され、ダイから押し出されることにより、ペレット状体に再生加工される。前記回収されたポリプロピレン系樹脂は、前記樹脂塗膜剥離剤により前記熱硬化性樹脂塗膜が完全に除去されているので、前記ペレット状体に再生加工することにより、高品質の再生ポリプロピレン系樹脂を得ることができる。
【００１５】
このとき、回収されたポリプロピレン系樹脂には、前記樹脂塗膜剥離剤のシクロヘキサノンが付着しているが、シクロヘキサノンの沸点は１５５．７℃であり、前記回収されたポリプロピレン系樹脂を溶融する温度範囲よりも低いので、前記溶融のための加熱により気化する。この結果、シクロヘキサノンが除去されたペレット状体を得ることができる。
【００１６】
前記ペレット状体は、次に、２００〜２２０℃の加熱下に射出成形を行うことにより自動車用のバンパー等の成形品とすることにより再利用される。このとき、前記ペレット状体は、前記のようにシクロヘキサノンが除去されているので、前記射出成形によりシクロヘキサノンが気化することがなく、シクロヘキサノン蒸気による成形金型の損傷を防止することができる。また、前記のようにシクロヘキサノンが除去されている前記ペレット状体を用いることにより、前記射出成形品にシクロヘキサノンが残存することがなく、機械的強度に優れた射出成形品を得ることができる。
【００１７】
本発明の方法では、前述のように、熱硬化性樹脂塗膜が形成されているポリプロピレン系樹脂成形品から該樹脂塗膜を剥離せしめる剥離剤として、実質的にシクロヘキサノンからなる樹脂塗膜剥離剤を好適に用いることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
【００１９】
本実施形態では、表面に熱硬化性樹脂塗膜が形成されているポリプロピレン系樹脂成形品として、製造工程で不良とされた自動車用バンパーまたは廃車から取り外された使用済みの自動車用バンパーを用いる。
【００２０】
前記ポリプロピレン系樹脂は、重合法の相違による各種結晶構造のものを含み、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−ブタジエン３元共重合体等のエチレン系共重合体ゴムを配合したものでもよい。また、前記ポリプロピレン系樹脂は、さらにタルク、炭酸カルシウム等の無機性フィラー、カーボンブラック等の顔料、酸化防止剤、紫外線吸収剤、熱安定剤等の添加剤を含んでいてもよい。
【００２１】
前記熱硬化性樹脂塗膜は、通常の塗料に用いられるものであって、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂、尿素樹脂等からなるもの等を挙げることができる。
【００２２】
次に、前記バンパーを切断機、圧砕機等で０．１ｍｍ角〜２０ｃｍ角程度の小片に分割し、実質的にシクロヘキサノンからなる樹脂塗膜剥離剤に浸漬して撹拌する。この結果、前記樹脂塗膜剥離剤のシクロヘキサノンが前記バンパーを構成するポリプロピレン系樹脂と、該ポリプロピレン系樹脂の表面に形成されている前記熱硬化性樹脂塗膜との界面に浸透していき、前記熱硬化性樹脂塗膜を剥離させることにより、ポリプロピレン系樹脂と熱硬化性樹脂塗膜とを分離する。
【００２３】
分離されたポリプロピレン系樹脂と熱硬化性樹脂塗膜とは、シクロヘキサノンの比重が０．９４２であるのに対して、前記ポリプロピレン系樹脂の比重は約０．９０〜０．９１であり、前記熱硬化性樹脂塗膜の比重は約１．２であるので、前記ポリプロピレン系樹脂は液面に浮上し、前記熱硬化性樹脂塗膜は液底に沈降する。そこで、前記樹脂塗膜剥離剤の液面に浮上した前記ポリプロピレン系樹脂を回収する。
【００２４】
次に、前記のようにして回収されたポリプロピレン系樹脂を水洗し、乾燥した後、ペレット化する。前記ペレット化は、乾燥されたポリプロピレン系樹脂を、１８０〜２００℃に加熱して溶融し、ダイから押し出すことにより行うことができ、ペレット状の再生ポリプロピレン系樹脂を得る。前記再生ポリプロピレン系樹脂は、前記ペレット化に際し、予め、前記エチレン系共重合体ゴム、前記添加剤等が配合されていてもよい。
【００２５】
前記再生ポリプロピレン系樹脂は、２００〜２２０℃の加熱下に射出成形を行うことにより、自動車用バンパーに加工して再利用することができる。前記再生ポリプロピレン系樹脂は、前記ペレット化における加熱により前記樹脂塗膜剥離剤であるシクロヘキサノンが気化して除去されているので、前記射出成形に用いる金型を傷めることがないと共に、優れた機械的強度を備えるバンパーを得ることができる。
【００２６】
次に、本実施形態で得られた再生ポリプロピレン系樹脂の物性について、引張降伏強度及び曲げ強度を試験した。前記引張降伏強度は、ＡＳＴＭＤ６３８に準ずる自動車用樹脂材料一般試験方法により、本実施形態で得られた再生ポリプロピレン系樹脂を用いてＡＳＴＭＮｏ．１ダンベル（板厚３．２ｍｍ）を製造し、該ダンベルについて測定した。結果を引張伸び率として表１に示す。また、前記曲げ強度は、ＡＳＴＭＤ７９０に準ずる自動車用樹脂材料一般試験方法により、本実施形態で得られた再生ポリプロピレン系樹脂を用いて、全長１２７ｍｍ、幅１２．７ｍｍ、高さ（両端２点と中央１点の平均値）６．３５ｍｍの試験片を製造し、該試験片について測定した。結果を曲げ弾性率として表１に示す。
【００２７】
また、比較のために本実施形態で用いた樹脂塗膜剥離剤に替えて、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを用いた以外は本実施形態と全く同一にして得られた再生ポリプロピレン系樹脂（比較例）と、参考のために未使用のポリプロピレン系樹脂（参考例）とについて、本実施形態の場合と同一にして引張降伏強度及び曲げ強度を試験した。結果を併せて表１に示す。
【００２８】
【表１】

表１から、本実施形態で得られた再生ポリプロピレン系樹脂は、比較例の再生ポリプロピレン系樹脂に比較して優れた機械的強度を備えており、未使用のポリプロピレン系樹脂（参考例）に近い物性を備えていることが明らかである。
【００２９】
また、本実施形態で用いる樹脂塗膜剥離剤は、使用後、前記バンパーから剥離された熱硬化性樹脂塗膜を分離した後、濃縮し、蒸留することにより精製して再利用に供することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for reusing a polypropylene resin molded article on which a thermosetting resin coating film is formed, and a resin coating film release agent used in the recycling method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, polypropylene resin molded products have been used as bumpers for automobiles. Polypropylene resin is excellent in various physical properties as a molded product and is relatively easy to recover and recycle. Therefore, it is possible to recycle polypropylene resin from bumpers that have been rejected in the manufacturing process and used bumpers. Reuse as molding material is under consideration.
[0003]
However, since the thermosetting resin coating film is formed on the surface of the bumper, if it is regenerated as a polypropylene resin without peeling off the coating film from the bumper, the impact resistance and mechanical properties when molded. Only a resin having low strength and easily cracking is obtained. Since the bumper requires high mechanical strength and appearance quality, the polypropylene resin recycled as described above cannot be used as a bumper material, but only as a low-grade molding material. Has been.
[0004]
Therefore, a technique has been proposed in which the thermosetting resin coating film is peeled from the bumper to regenerate as a high-quality polypropylene resin. For example, in Japanese Patent No. 2512265, after the bumper is immersed in a pyrrolidone solution such as N-methyl-2-pyrrolidone and the thermosetting resin coating film is peeled off, a polypropylene-based resin is used due to a difference in specific gravity in the pyrrolidone solution. A technique is described in which a resin and the coating film are separated, and the recovered polypropylene resin is pelletized under heating and regenerated.
[0005]
According to the description of the above publication, the coating film can be completely peeled by immersing the bumper in the pyrrolidone solution, so that a high-quality recycled polypropylene resin can be obtained.
[0006]
However, when a bumper is manufactured by injection molding using a polypropylene resin regenerated by the above technique, the mold is easily damaged, the life of the mold is shortened, and the mechanical strength of the obtained bumper is low. There is an inconvenience of becoming.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention eliminates such inconvenience, and does not damage the mold when injection-molded using the recycled polypropylene resin, and can produce a molded product having excellent mechanical strength. An object of the present invention is to provide a method for reusing a polypropylene resin molded product from which a recycled polypropylene resin can be obtained.
[0008]
Moreover, the objective of this invention is also providing the resin coating film peeling agent used for the said reuse method.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors perform injection molding using a recycled polypropylene resin obtained by immersing the bumper in a pyrrolidone solution such as N-methyl-2-pyrrolidone and peeling off the thermosetting resin coating film. As a result, the mechanical strength of the obtained molded product was lowered, and the cause of damage to the molding die was studied earnestly. As a result, the polypropylene resin recovered by peeling the thermosetting resin coating film as described above is attached with a pyrrolidone solution as a release agent, and the pyrrolidone has a high boiling point, so the pellets It has been found that vaporization is not performed even in the vaporizing step, vaporization is first performed at the time of injection molding processed at a temperature higher than the pelletization, and the molding die is corroded by the vaporized pyrrolidone vapor. Further, it has been found that the pyrrolidone remains in the molded product produced by the injection molding, and the mechanical strength of the molded product obtained thereby is lowered.
[0010]
The present inventors have further studied based on the above knowledge, can peel the thermosetting resin coating film formed on the surface of the polypropylene resin molded product, and easily remove it from the recovered polypropylene resin. The present inventors have found that cyclohexanone can be used as a release agent that can be used and does not remain in the injection molding process.
[0011]
Therefore, in order to achieve the above object, the method for reusing a polypropylene resin molded product of the present invention is a pure resin molded product on which a thermosetting resin coating film is formed, except that it contains inevitable impurities. The resin coating film is peeled off from the resin molded product by immersing in a resin coating film release agent made of cyclohexanone, and the polypropylene resin and the resin coating film are separated to recover the polypropylene resin. The polypropylene resin is heated to 180 to 200 ° C. and melted to vaporize and remove cyclohexanone, reprocessed into a pellet, and injection molded using the pellet. To do.
[0012]
When the resin molded article is immersed in the resin coating film release agent, cyclohexanone penetrates into the interface between the polypropylene resin of the resin molded article and the thermosetting resin coating film, and the thermosetting resin coating film is formed. It peels and it isolate | separates into a polypropylene resin and a thermosetting resin coating film.
[0013]
Here, the specific gravity of the thermosetting resin coating is about 1.2, the specific gravity of the polypropylene resin is about 0.90 to 0.91, and the specific gravity of cyclohexanone is 0.942. Therefore, the peeled thermosetting resin coating film settles on the liquid bottom of the resin coating film release agent, and the polypropylene resin floats on the liquid surface. As a result, the polypropylene resin that has floated on the liquid surface can be easily recovered.
[0014]
The recovered polypropylene resin is then melted by being heated to 180 to 200 ° C. and extruded from the die to be reprocessed into pellets. Since the recovered polypropylene-based resin has the thermosetting resin coating film completely removed by the resin coating film release agent, it is possible to regenerate the pellet-like body to obtain a high-quality recycled polypropylene-based resin. Can be obtained.
[0015]
At this time, cyclohexanone as the resin coating film release agent is attached to the recovered polypropylene resin, but the boiling point of cyclohexanone is 155.7 ° C., and the temperature range in which the recovered polypropylene resin is melted It is vaporized by heating for melting. As a result, a pellet-like body from which cyclohexanone is removed can be obtained.
[0016]
Next, the pellet-like body is reused by forming a molded article such as a bumper for an automobile by performing injection molding under heating at 200 to 220 ° C. At this time, since the cyclohexanone is removed from the pellet-like body as described above, cyclohexanone is not vaporized by the injection molding, and damage to the molding die due to cyclohexanone vapor can be prevented. In addition, by using the pellet-like body from which cyclohexanone has been removed as described above, cyclohexanone does not remain in the injection-molded product, and an injection-molded product having excellent mechanical strength can be obtained.
[0017]
In the method of the present invention, as described above, a resin coating film release agent substantially made of cyclohexanone as a release agent for peeling off the resin coating film from a polypropylene resin molded article on which a thermosetting resin coating film is formed. Can be suitably used.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in more detail.
[0019]
In the present embodiment, as a polypropylene resin molded product having a thermosetting resin coating film formed on the surface, an automobile bumper that has been made defective in the manufacturing process or a used automobile bumper that has been removed from a scrap car is used.
[0020]
The polypropylene resin includes those having various crystal structures due to differences in polymerization methods, and may be blended with ethylene copolymer rubber such as ethylene-propylene copolymer rubber and ethylene-propylene-butadiene terpolymer. Good. The polypropylene resin may further contain additives such as inorganic fillers such as talc and calcium carbonate, pigments such as carbon black, antioxidants, ultraviolet absorbers, and heat stabilizers.
[0021]
The thermosetting resin coating film, which is used in conventional paints, urethane resins, phenol resins, Mera Mi down resin, epoxy resin, alkyd resin, such as those made of urea resin.
[0022]
Next, the bumper is divided into small pieces of about 0.1 mm square to 20 cm square with a cutting machine, a crusher, etc., and immersed in a resin coating film release agent substantially made of cyclohexanone and stirred. As a result, cyclohexanone of the resin coating film release agent penetrates into the interface between the polypropylene resin constituting the bumper and the thermosetting resin coating film formed on the surface of the polypropylene resin, By separating the thermosetting resin coating film, the polypropylene resin and the thermosetting resin coating film are separated.
[0023]
The separated polypropylene resin and the thermosetting resin coating film have a specific gravity of cyclohexanone of 0.942, whereas the specific gravity of the polypropylene resin is about 0.90 to 0.91. Since the specific gravity of the curable resin coating film is about 1.2, the polypropylene resin floats on the liquid surface, and the thermosetting resin coating film settles on the liquid bottom. Then, the said polypropylene resin which floated on the liquid level of the said resin coating film peeling agent is collect | recovered.
[0024]
Next, the polypropylene resin recovered as described above is washed with water, dried, and then pelletized. The pelletization can be performed by heating and melting the dried polypropylene resin at 180 to 200 ° C., and extruding it from a die to obtain a pellet-shaped recycled polypropylene resin. The recycled polypropylene-based resin may be blended with the ethylene-based copolymer rubber, the additive, and the like in advance for the pelletization.
[0025]
The recycled polypropylene-based resin can be reused after being processed into an automobile bumper by injection molding under heating at 200 to 220 ° C. In the recycled polypropylene resin, since the cyclohexanone that is the resin coating film release agent is vaporized and removed by heating in the pelletization, the mold used for the injection molding is not damaged, and excellent mechanical properties are obtained. A bumper having strength can be obtained.
[0026]
Next, the tensile yield strength and the bending strength were tested for the physical properties of the recycled polypropylene resin obtained in this embodiment. The tensile yield strength is determined according to ASTM No. 1 using the recycled polypropylene resin obtained in the present embodiment according to the automotive resin material general test method according to ASTM D638. One dumbbell (plate thickness 3.2 mm) was produced and measured for the dumbbell. The results are shown in Table 1 as tensile elongation. In addition, the bending strength was measured using a recycled polypropylene resin obtained in this embodiment according to a general test method for resin materials for automobiles in accordance with ASTM D 790, with a total length of 127 mm, a width of 12.7 mm, and a height (two points on both ends). And an average value at one central point) A 6.35 mm test piece was manufactured, and the test piece was measured. The results are shown in Table 1 as the flexural modulus.
[0027]
For comparison, a recycled polypropylene resin (comparative) obtained in exactly the same manner as in this embodiment except that N-methyl-2-pyrrolidone was used in place of the resin coating film release agent used in this embodiment. Example) and an unused polypropylene resin (reference example) for reference were tested for tensile yield strength and bending strength in the same manner as in this embodiment. The results are also shown in Table 1.
[0028]
[Table 1]

From Table 1, the recycled polypropylene resin obtained in this embodiment has excellent mechanical strength as compared with the recycled polypropylene resin of the comparative example, and is close to an unused polypropylene resin (reference example). It is clear that it has physical properties.
[0029]
In addition, the resin coating film release agent used in the present embodiment can be used for separation and reuse after separation of the thermosetting resin coating film peeled off from the bumper, concentrated and distilled. it can.

Claims

A polypropylene resin molded product on which a thermosetting resin coating is formed is immersed in a resin coating remover made of pure cyclohexanone except that it contains inevitable impurities, and the resin coating is peeled off from the resin molded product. The polypropylene resin and the resin coating film are separated and recovered, and the polypropylene resin is recovered. The recovered polypropylene resin is heated to 180 to 200 ° C. to melt and vaporize and remove cyclohexanone. In addition, a method for reusing a polypropylene-based resin molded product, wherein the pellet-shaped body is reprocessed and injection-molded using the pellet-shaped body.