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公開番号2025132152
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-10
出願番号2024029521
出願日2024-02-29
発明の名称炭素繊維強化樹脂とガラス繊維強化樹脂とを含む材料組成物から炭素繊維を回収する方法
出願人国立大学法人千葉大学
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C08J 11/16 20060101AFI20250903BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】炭素繊維強化樹脂とガラス繊維強化樹脂とを含む材料組成物から炭素繊維を回収する方法において、得られる炭素繊維中にガラス繊維が混入することを抑制しうる新たな技術的手段を提供することを一つの目的とする。
【解決手段】(1)アルカリ金属化合物を含む融液に浸漬された、炭素繊維およびマトリックス樹脂を含有する炭素繊維強化樹脂とガラス繊維強化樹脂とを含む材料組成物を準備する工程、および(2)上記融液から上記炭素繊維を分離する工程を含む、上記材料組成物から炭素繊維を回収する方法。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
（１）アルカリ金属化合物を含む融液に浸漬された、炭素繊維およびマトリックス樹脂を含有する炭素繊維強化樹脂とガラス繊維強化樹脂とを含む材料組成物を準備する工程、および
（２）前記融液から前記炭素繊維を分離する工程
を含む、前記材料組成物から炭素繊維を回収する方法。
続きを表示（約 560 文字）【請求項２】
前記工程（１）が、前記材料組成物を前記融液に浸漬する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記工程（１）における前記融液の温度が２００℃超である、請求項１に記載の回収方法。
【請求項４】
前記工程（１）における前記融液の温度が６００℃以下である、請求項１に記載の回収方法。
【請求項５】
前記工程（１）における前記融液の温度が２００℃超かつ３００℃以下である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記工程（１）における前記融液の粘度が５０ｍＰａ・ｓ以下である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記アルカリ金属化合物がアルカリ金属の水酸化物を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記アルカリ金属化合物が水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウムを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記アルカリ金属化合物が水酸化カリウムを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記アルカリ金属化合物中に含まれる水酸化カリウムの量が、前記アルカリ金属化合物の総質量を基準として４５質量％以上である、請求項９に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、炭素繊維強化樹脂とガラス繊維強化樹脂とを含む材料組成物から炭素繊維を回収する方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
炭素繊維とマトリックス樹脂とを含有する炭素繊維強化樹脂は、軽量であり、しかも強度および耐久性が高いという優れた特徴を有するため、スポーツ産業、一般産業および航空宇宙産業などの様々な分野で使用されている。また、近年では、炭素繊維強化樹脂とガラス繊維強化樹脂とを含む材料組成物が、水素タンク等の製造に使用されている。
【０００３】
炭素繊維強化樹脂の生産量は年々増加しており、炭素繊維強化樹脂とガラス繊維強化樹脂とを含む材料組成物を含んでなる使用済み製品の廃材も年々増加している。しかしながら、その優れた耐久性のため、上記廃材を通常の焼却炉で処理することは困難である。このため、上記廃材の大半が破砕および粉砕後に埋立処理されているが、埋立処理のための処分場が不足している。また、炭素繊維は、その製造に多量のエネルギーを必要とするため、高価である。したがって、炭素繊維強化樹脂とガラス繊維強化樹脂とを含む材料組成物の廃材を処理するとともに、該廃材から炭素繊維を回収する技術の開発が望まれている。
【０００４】
炭素繊維強化樹脂とガラス繊維強化樹脂とを含む材料組成物を通常の条件下で加熱した場合、得られた残渣（炭素繊維）中にガラス繊維が残存することが知られている。得られた炭素繊維にガラス繊維が残存していると、これを加工して再生炭素繊維や炭素繊維強化樹脂を製造等する場合に不都合（例えば、高純度の炭素繊維が得られない等の不都合）を生じることがある。
【０００５】
例えば、特許文献１では、炭素繊維強化樹脂を含む層とガラス繊維強化樹脂を含む層から構成された材料に切込みを入れ、当該切込みから加温したリン酸含有溶液を浸透させることで炭素繊維強化樹脂を含む層とガラス繊維強化樹脂を含む層を分離し、分離された炭素繊維強化樹脂を含む層から炭素繊維を回収する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１９－６５２０５号公報
【発明の概要】
【０００７】
特許文献１で提案されている方法は、炭素繊維にガラス繊維が混入することを抑制しうるものの、炭素繊維強化樹脂を含む層を物理的に分離する必要があるため、炭素繊維強化樹脂を含む層とガラス繊維強化樹脂を含む層が分離不可能な材料では応用が極めて困難であるという課題があり、満足のいくものではなかった。
【０００８】
したがって、本開示は、炭素繊維強化樹脂とガラス繊維強化樹脂とを含む材料組成物から炭素繊維を回収する方法において、得られる炭素繊維中にガラス繊維が混入することを抑制しうる新たな技術的手段を提供することを一つの目的とする。
【０００９】
本開示者らは、アルカリ金属化合物を含む融液に炭素繊維強化樹脂とガラス繊維強化樹脂とを含む材料組成物を浸漬することで、炭素繊維中にガラス繊維が混入することを抑制しうることを見出した。本開示は、かかる知見に基づくものである。
【００１０】
本開示の一実施態様によれば、
（１）アルカリ金属化合物を含む融液に浸漬された、炭素繊維およびマトリックス樹脂を含有する炭素繊維強化樹脂とガラス繊維強化樹脂とを含む材料組成物を準備する工程、および
（２）上記融液から上記炭素繊維を分離する工程
を含む、上記材料組成物から炭素繊維を回収する方法
が提供される。
（【００１１】以降は省略されています）

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