(57)【要約】【課題】本発明は、廃材のシュレッダーダストから成形した弾性シート状材料が特定の条件下で金属の腐食環境を形成する現象を見つけ出し、それを改善する方法を提供する。【解決手段】５０ｍｍｏｌ／リットルの酢酸を含む１．０ｍｏｌ／リットルの塩化カルシウム水溶液１００ｍｌに１．０ｇを加えて２時間撹拌した際のｐＨが８以上を示す塩基性材料を混入したことを特徴とする廃材のシュレッダーダストから成形した弾性シート状材料。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
５０ｍｍｏｌ／リットルの酢酸を含む１．０ｍｏｌ／リットルの塩化カルシウム水溶液１００ｍｌに１．０ｇを加えて２時間撹拌した際のｐＨが８以上を示す塩基性材料を混入したことを特徴とする廃材のシュレッダーダストから成形した弾性シート状材料。
【請求項２】
前記塩基性材料が弾性シート状材料原料１００重量部に対して０．０５〜２０重量部の量で混入される請求項１記載の弾性シート状材料。
【請求項３】
前記塩基性材料が酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、ケイ酸ナトリウム、アルミン酸ナトリウムおよびそれらの混合物からなる群から選択される請求項１記載の弾性シート状材料。
【請求項４】
弾性シート状材料が自動車の敷設材である請求項１記載の弾性シート状材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃材のシュレッダーダストをリサイクルして有効利用した弾性シート状材料に関する。
【用語の定義】
【０００２】
本明細書中で、用語「シュレッダーダスト」とは、廃自動車などの産業廃棄物（廃材）をシュレッダーにより破砕して発生する破砕屑を言い、通常金属類やガラス等は選別されて除かれており、繊維屑、プラスチック屑、発泡体屑等からなる約１０〜２０ｍｍのサイズの粒状物の混合体である。
【背景技術】
【０００３】
シュレッダーダストをシート状に成形したものはすでにリサイクル製品として有効利用されているものがある。例えば、廃自動車のシュレッダーダストを繊維等の保形材料と共にシート状に成形して新しい自動車の車両防音材に利用することが行われている。
【０００４】
特許文献１（特開平８―１１２５８４号公報）には、シュレッダーダストをシート状に成形して二次加工体を形成し、それを車両防音材として有効利用ことが記載されている。
【０００５】
シュレッダーダストから形成された材料は、前述のように種々の廃棄材料の組み合わせであることから、使用条件等によっては、予期しない防錆上の悪影響を及ぼすことがある。
【０００６】
特許文献２（特開平５−２０１４７４号公報）には、線材コイルなどの鋼材について、アルカリ金属炭酸塩を含浸させた紙からなる内層と、ポリプロピレンなどの合成材を繊維強化したクロスからなる外層とからなる積層梱包シートを用いる防錆方法が開示されている。この文献では、シュレッダーダスト等の廃材の利用は全く考慮されていない。
【０００７】
特許文献３（特開平８−７３８３８号公報）には、塩化化合物などの氷点降下物質とアルカリ性化合物とを混合し、ｐＨ８以上に調製してなることを特徴とするアルカリ性融雪剤が記載されている。この文献でも、シュレッダーダスト等の廃材の利用は、全く考慮されていない。
【特許文献１】特開平８―１１２５８４号公報
【特許文献２】特開平５−２０１４７４号公報
【特許文献３】特開平８−７３８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、廃材のシュレッダーダストから成形した弾性シート状材料が特定の条件下で塗装金属の腐食を促進する環境を形成することを見つけ出し、それを改善する方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明は５０ｍｍｏｌ／リットルの酢酸を含む１．０ｍｏｌ／リットルの塩化カルシウム水溶液１００ｍｌに１．０ｇを加えて２時間撹拌した際のｐＨが８以上を示す塩基性材料を混入したことを特徴とする廃材のシュレッダーダストから成形した弾性シート状材料を提供する。
【００１０】
前記塩基性材料は弾性シート状材料原料１００重量部に対して０．０５〜２０重量部の量で混入されるのが好ましい。
【００１１】
塩基性材料は、好ましくは、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、ケイ酸ナトリウム、アルミン酸ナトリウムおよびそれらの混合物からなる群から選択される。
【００１２】
上記シート状材料は好ましくは自動車の敷設材である。
（発明の経緯）
【００１３】
本発明者らは、シュレッダーダストをある環境下、具体的には水分と塩化カルシウムが共存する環境下に置くと、シュレッダーダストの中に含まれている種々の材料から酸性物質や低分子量の有機酸などが溶け出し、かなり酸性の強い状態を形成しうることを確認した。このような有機酸が共存する酸性の強い状態のまま金属表面に接触していると、例え金属表面に電着塗膜などの防錆性の高い保護塗膜が存在していても、有機酸成分や酸性成分が塗膜を浸透して塗膜の保護機能を低下させて、金属表面に錆を発生させ、塗膜のフクレなどの劣化現象を出現させることも確認した。一方で、水分と塩化カルシウムが共存する環境というのは、塩化カルシウムが融雪剤として利用される地域でしばしば出現する。すなわち、寒冷地などの融雪剤を利用する状況では、雪や氷と共に融雪剤が持ち込まれ、シュレッダーダストに接触、吸収あるいは保持されることがよく起こるので、シュレッダーダストと金属とが塗膜を介してあるいは介さずに接触している場合には、金属表面に腐食や塗膜のふくれ現象を促進する場合がある。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、上記現象の存在を突き止め、その解決策を提供する。すなわち、廃材のシュレッダーダストから成形された弾性シート状材料中に特定の塩基性材料、具体的には５０ｍｍｏｌ／リットルの酢酸を含む１．０ｍｏｌ／リットルの塩化カルシウム水溶液１００ｍｌに１．０ｇを加えて２時間撹拌した際のｐＨが８以上を示す塩基性材料を混入することにより、水と融雪剤の存在する環境下でシュレッダーダストから溶出する酸性成分で作り出す酸性環境を、弱塩基性〜塩基性に制御することで、たとえ低分子の有機酸が共存していても金属表面の腐食現象を防止するのである。本発明の弾性シート状材料は、自動車の敷設材に用いると自動車のフロア部やトランク床部などの腐食を防止することができ、非常に効果的である。自動車の敷設材は、電着塗膜を有する金属材料、特に亜鉛メッキ鋼板、より詳しくは合金化溶融亜鉛メッキ鋼板に接触して、腐食を促進させるおそれがあるので、本発明がより有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明では、前述のように廃材のシュレッダーダストから、必要に応じて保形材料と共に、弾性シート状材料を形成する際に所定の性能を示す塩基性材料を所定量配合する。以下それぞれの材料について説明する。
【００１６】
シュレッダーダスト
シュレッダーダストは前述の定義に記載されたように、廃自動車等の産業廃棄物（廃材）を細かくシュレッダー等の破砕機を用いて約１０〜２０ｍｍの大きさに破砕した破砕屑を言い、破砕時に通常金属類（例えば、鉄、非鉄金属、ワイヤーハーネス等）を選別除去して形成される。シュレッダーダストは基本的に繊維、プラスチック、ゴム等の軽い材料から主としてなるが、一部選別により取り除くことができなかった金属屑およびガラス屑等の固体状物も包含してよい。シュレッダーダストには粗く破砕した平均粒径の大きいものも存在するが、必要に応じて約１０〜２０ｍｍのサイズに再破砕をしてもよい。
【００１７】
上記平均粒径１０〜２０ｍｍは必ずしも明確なものではなく、粒子としては大きさ形が不揃いで、大きいものや小さいものが含まれていてもかまわない。また、シュレッダーダストは主として廃自動車を破砕したものが用いられるが、他の産業廃棄物、例えば廃家電製品および廃建材等から得られるものであってもよい。
【００１８】
保形材料
上記シュレッダーダストはそのままプレス成形等の方法により弾性シート状材料を形成してもよいが、通常は形状保持性を高めるため保形材料を加えてシート状に成形される。保形材料は、シート状材料への成形が加温することにより行われることが多いので、熱可塑性の材料が主として用いられる。
【００１９】
熱可塑性材料としては、繊維状材料、例えばポリエステル複合繊維、ウレタン繊維、アクリル繊維等；粒子状材料、例えば合成樹脂パウダー（ポリエチレンパウダーやフェノールパウダー）等が用いられる。また、必要に応じて天然繊維、例えば羊毛、綿、麻をつなぎ材として加えてもよい。特に、熱可塑性の繊維状材料あるいは粒子状材料と天然繊維との複合材料を用いることができる。また、接着性の材料、例えばウレタン系接着剤、フェノール系接着剤等を上記繊維状材料あるいは天然繊維に加えてもよい。
【００２０】
保形材料の配合量は本発明の弾性シート状材料の１〜５０重量％、例えば５〜２０重量％、好ましくは５〜１０重量％である。１重量％よりも少なくてもよいが、得られた弾性シート状材料の形状を十分保持するには１重量％以上であることが好ましい。５０重量％を超えることも可能であるが、多く加えることはシュレッダーダストの使用量が少なくなりリサイクルの効果が得られなくなる。
【００２１】
塩基性材料
本発明では塩基性材料を弾性シート状材料中に混入することにより水と融雪剤の存在する環境下でシュレッダーダストから溶出する酸性成分で作り出す酸性環境を、弱塩基性〜塩基性の環境に制御することができる。塩基性材料は本発明では５０ｍｍｏｌ／リットルの酢酸を含む１．０ｍｏｌ／リットルの塩化カルシウム水溶液１００ｍｌに１．０ｇを加えて２時間撹拌した際のｐＨが８以上を示すことが必要である。
【００２２】
上記要件を満足する塩基性材料は、具体的には酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、ケイ酸ナトリウム、アルミン酸ナトリウムおよびそれらの混合物からなる群から選択されるものである。これらの塩基性材料は塩基性でかつ強いｐＨ緩衝性をもつが、塩基度が高すぎることによる不具合や危険性（人体や皮製品への悪影響や金属材料への塩基性が強すぎる腐食）が少ないので好ましい。
【００２３】
本発明の塩基性材料は弾性シート状材料の原料（具体的にはシュレッダーダストおよび必要に応じて保形材料）１００重量部に対して、０．０５〜２０重量部、好ましくは０．１〜１０重量部、より好ましくは０．５〜５重量部の量で混入される。０．０５重量部より少ないと、塩基性材料の配合の効果、即ち塩基性環境へのシフトが得られず、２０重量部より多く配合してもよいが配合量に比例した効果が得られず、経済的でない。
【００２４】
その他の材料
本発明の弾性シート状材料には配合する塩基性材料の塩基性制御機能を阻害するものでない限り、必要に応じて種々の添加材料を配合することができる。
【００２５】
弾性シート状材料の成形
本発明の弾性シート状材料は、シュレッダーダストおよび塩基性材料、必要に応じて保形材料を混ぜて加熱することにより所定形状、具体的にはシート状に成形される。より具体的には、例えば保形材料（繊維状熱可塑性樹脂）を解繊機により予備解繊して、綿状のシートを作成する。その予備解繊したシート上に所定粒子径に破砕したシュレッダーダストおよび上記塩基性材料の粉末を所定量散布し、混合解繊する。混合解繊したシートをオーブン等の加熱器で加熱し、必要な厚みに圧縮成形して本発明の弾性シート状材料が得られる。もちろん上記方法に限定されることはなく種々の公知の方法を用いてシート状に成形することができる。
【００２６】
得られた弾性シート状材料を必要に応じて裁断や更なる熱プレス成形もしくは冷間プレス成形を行って最終の製品にすることができる。
【００２７】
本発明の弾性シート状材料は、車両の敷設材、具体的にはフロアサイレンサーやフロアカーペット、トランク内装床シートなどとして用いるのがより効果的であるが、必ずしもそれらに限定されない。例えば、建築物の防音材、断熱材、クッション材料等としても利用できる。
【００２８】
本発明の弾性シート状材料は、保形材料を使用することにより形状を十分保持することができるが、必要に応じてフェルト材や合成熱可塑性シート材料等の別のシート状材料と組み合わせて利用することもできる。
【００２９】
本発明の弾性シート状材料は、水および融雪剤の存在する環境下でも酸性の腐食環境を形成しないので金属材料あるいは金属材料上に電着塗膜を形成した基材上に直接もしくは必要に応じて別の層を介在させて使用することができる。金属材料は種々のものが挙げられるが、スチール鋼板、亜鉛メッキ鋼板または合金化溶融メッキ鋼板等の自動車用の金属材料が特に好ましく利用できる。
【実施例】
【００３０】
本発明を実施例により更に詳細に説明する。本発明はこれら実施例に限定されるものと解してはならない。
【００３１】
実施例１〜１５
融雪塩含有のモデル腐食液として１．０ｍｏｌ／リットルの塩化カルシウム水溶液を調製した。
【００３２】
表１および表２に示す塩基性材料を表１および表２に示す配合量で配合した、シュレッダーダストから成形されたフロアサイレンサーサンプル１００ｇを約１〜２ｃｍ角に裁断し、４００ｍｌのガラス瓶に詰め込んだものを用意した（実施例１〜１３）。また、フロアサイレンサーと併用して用いられることの多いフロア敷設材のフェルトからも酸性成分や低分子の有機酸成分が溶け出る場合があるので、一部それを模擬して、前記のように作成したフロアサイレンサーサンプル３３ｇとフェルト６６ｇを混合し、４００ｍｌのガラス瓶に詰め込んだものを用意した（実施例１４および１５）。
【００３３】
合金化溶融亜鉛メッキ鋼板をリン酸亜鉛化成処理（日本ペイント（株）製ＳＤ−６５６０）を施した後、カチオン電着塗料（日本ペイント（株）製ＰＮ−３１０）を用いて膜厚５μｍに塗装した塗装サンプルを作成した。塗装サンプルは、エッジ部分を樹脂でシールし、ナイフ傷などを入れないものであった。この塗装サンプルを、前記のガラス瓶の中にいれ、それぞれに１．０ｍｏｌ／リットルの塩化カルシウム水溶液を３００ｇづつ入れ、栓をした後、５０℃の恒温層で３５日保管した。保管後、瓶の中の塗装板を取り出し、表面に発生したブリスターの発生量（面積率）を評価した。
【００３４】
ブリスター発生面積率（Ｓ）は以下の基準で評価し、表１〜３に記載した。
×：３０％  ＜  Ｓ
△：１０％  ＜  Ｓ  ≦  ３０％
○：  １％  ＜  Ｓ  ≦  １０％
◎：            Ｓ  ≦  １％
【００３５】
比較例１〜４
比較例１では、塩基性材料を配合しない例を上記実施例と同様に実験し、評価を行った。また、比較例２〜４では、塩基性の材料ではあるが、本発明の要件を満足しないもの、Ｎａ２ＣＯ３（比較例２）、ＣａＣＯ３（比較例３）およびＮａ３ＰＯ４・１２Ｈ２Ｏ（比較例４）を用いて、上記実施例と同様に実験し、評価を行った。結果を表３に示す。
【００３６】
【表１】
2008264618.tif 000002
【００３７】
【表２】
2008264618.tif 000003
【００３８】
【表３】
2008264618.tif 000004
*1）フロアサイレンサー３３ｇとフロア敷設材のフェルト６６ｇの混合物に対する塩基性材料の配合料（ｇ）
【００３９】
塩基性材料の要件の測定
５０ｍｍｏｌ／リットルの酢酸を含む１．０ｍｏｌ／リットルの塩化カルシウム水溶液１００ｍｌに１．０ｇを加えて２時間撹拌した際のｐＨを、実施例と比較例の塩基性材料について測定した。その結果を表４〜５に示す。また、参考のため、イオン交換水１００ｍｌに同塩基性材料を１．０ｇづつ加え、２時間攪拌した際のｐＨを合わせて表４〜５に示す。
【００４０】
【表４】
2008264618.tif 000005
【００４１】
【表５】
2008264618.tif 000006
【００４２】
上記比較例１から明らかなように、本発明の塩基材料を配合しないフロアサイレンサーは、融雪剤（塩化カルシウム）の存在するモデル腐食液下で、ひどいブリスターの発生が起こる。また、比較例２〜４に用いた塩基性材料は、単純なイオン交換水中では塩基性を示すものの、本発明の要件、即ち５０ｍｍｏｌ／リットルの酢酸を含む１．０ｍｏｌ／リットルの塩化カルシウム水溶液１００ｍｌに１．０ｇを加えて２時間撹拌した際のｐＨが８以上を示すことを満足しないものであって、それらを用いたものは、ひどいブリスターの発生が起こる。一方、本発明の要件を満足する塩基性材料を配合したフロアサイレンサーでは、全ての実施例において、ブリスターの発生が非常に少なく、本発明の効果が確認できた。尚、塩基性材料の配合量がフロアサイレンサー１００ｇに対して０．０５ｇのもの（実施例７）はブリスターの発生の抑制が若干悪くなる。これは、塩基性材料の配合量が少ないために、十分なｐＨの塩基性へのシフトが得られず、ブリスターの抑制効果が弱くなったと考えられる。