(57)【要約】【課題】塗料廃液の処理を簡便かつ低コスト化し、さらに資源として再利用することを課題とする。【解決手段】窯業系製品の製造工程において生じた塗料廃液２、塗料の廃材３、接着剤廃液、接着剤の廃材４などの廃棄物をオートクレーブ５などで熱処理することで劣化、分解させ、該劣化、分解された廃棄物をセメント配合物中に添加し、該配合物から窯業系製品を製造する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
窯業系製品の製造工程において生じた塗料の廃材、接着剤の廃材などの廃棄物を熱処理することで劣化、分解させ、該劣化、分解された廃棄物をセメント配合物中に添加し、該配合物から窯業系製品を製造することを特徴とする窯業系製品の製造方法。
【請求項２】
セメントを水硬性原料とした製品であって組成物中に、窯業系製品の製造工程において生じた塗料の廃材、接着剤の廃材などの廃棄物を熱処理によって劣化、分解させてなる粒状体ないしは粉状体が分散されてなる窯業系製品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は窯業系製品の製造方法に関し、詳しくは窯業系製品の製造工程で発生する塗料、接着剤などで、液状、半硬化状、固化してしまったものの廃材を当該窯業系製品の原料として再資源化した窯業系製品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、建材、特に屋根材や壁板材その他住宅用部材として、繊維補強セメント板に見られるように窯業系製品が広く使用されている。
【０００３】
そして、多くの場合これら窯業系製品の意匠性をより高いものにするため、表面に種々の塗装が施される。
しかし、これら塗装方法として、どのような塗装方法であっても、オーバースプレイや塗料の使い残し、装置の洗浄液、不要になった塗料の廃材が必ず発生し、このような廃材を何らかの手段により処理する必要が生じる。
【０００４】
従来では、このような塗料廃材は、液状体の場合はその中の固形分を凝結沈殿させた後に濾別し、固形分はそのまま廃棄する一方、濾水は種々の生物処理や中和処理をした上で放流や再利用したり、あるいは低吸水性の無機質建材の充填材として再利用する（特許文献１）など、それぞれに適した方法で処理されていた。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−３２１６５５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前者のような処理は、凝集沈殿のため種々の施設を要するので大きな設備とランニングコストがかかる問題がある。また、そのようにして得た固形分は廃棄に先立ち焼却等の無害化処理が必要となり、その処理のためさらに別の設備が必要となり、その装置のランニングコストもかかるといった問題がある。
【０００７】
また、どちらにしても、最終的には埋め立てが必要で環境に悪影響を与える問題があった。
また、塗料廃材を少しでも減らす処理方法として、後者のように塗料廃材を再利用する場合は、樹脂の成分により得られる製品の吸水性にばらつきがあり、均一な品質とし難い問題があった。
【０００８】
また、そのまま成形材料であるセメントスラリー中へ添加し、製品中に混合してしまう場合は、廃材の成分が影響してセメントスラリーの粘性が増し、例えば抄造法では、製品を賦形する際の脱水性が非常に悪化したり、塗料廃材に含まれる顔料のため脱水ベルトが汚れ、目詰まりを起こして透水性がわるくなる問題があった。
【０００９】
さらに、塗料廃材をスラリーに添加すると、もともと塗料に含まれる界面活性剤のためスラリーが発泡し製造効率や無機質製品の品質に悪影響を及ぼすという問題がある。
【００１０】
また、押出法では、セメントスラリーの粘性の変化により成形品のばらつきが拡大するという問題があり、これらを防止したり、あるいは補修するためのメンテナンスも必要となる問題があった。
【００１１】
この発明は、上記問題を解消し、塗料廃材の処理を簡便かつ低コスト化し、さらに資源として再利用することを課題としてなされたものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
即ち、上記課題を解決するため請求項１の発明は、窯業系製品の製造工程において生じた塗料の廃材、接着剤の廃材などの廃棄物を熱処理することで劣化、分解させ、該劣化、分解された廃棄物をセメント配合物中に添加し、該配合物から窯業系製品を製造することを特徴とするものである。
【００１３】
ここに劣化とは、本来の塗料としての撥水性などの性能を失うことをいい、分解とは、塗料を構成する合成樹脂の分子構造がばらばらになることをいう。
従って、この発明の窯業系製品の製造方法によれば、塗料や接着剤などの廃材は、熱によって劣化され本来の塗料としての性能を失い、また分解され組織がもろくなっているので、成形に先立つ材料との混合時、容易に粒状〜粉状に粉砕されてしまい、また、親水性が付与されるなど性質も無機粉体と同質的となっているのでセメントなどの原料に添加してもこれら原料に対する化学的な悪影響はない。従って、窯業系製品の充填材の資源として再利用が可能となる。
【００１４】
上記において、廃棄物は、塗装工程又は接着工程において被塗材に塗着されなかった塗料や接着剤、不要になった塗料、接着剤、あるいは塗装工程、接着工程に設置された装置の清掃等によって発生した塗料、接着剤屑で硬化又は半硬化状の屑などがある。
【００１５】
また、上記の廃棄物を劣化、分解させる加熱条件は、塗料を構成する樹脂の種類により大きく異なるがオートクレーブを用いた高圧処理を行うことにより短時間で分解が可能である。従って、窯業系製品をオートクレーブ養生する際、そのオートクレーブ釜を熱処理用としてそのまま利用することも可能となる。
【００１６】
さらにこの熱処理は、対象物を燃焼させるものではないので、有害ガスの発生も少なく、大気を汚染する恐れも少ない。
なお、廃棄物の処理条件としては、例えばアクリル系エマルジョン塗料では、圧力が９８ｋＰａ（＋１ｋｇｆ／ｃｍ２）温度が１１０℃にて１時間以下の処理で十分である。また、この条件は例えばセメント製品のオートクレーブを用いた高温養生における最低の温度条件よりも下回り、しかも上記条件は下限であってそれより高いオートクレーブ養生における加熱条件でも十分適用可能である。
【００１７】
なお、熱処理としては、単なる加熱でも良いが、分解する前に燃焼してしまう樹脂も多いので、管理の容易さや経済性を考慮すれば上記オートクレーブによる処理が最も望ましい。
【００１８】
そして、このような処理が完了すれば塗料・接着剤の廃材は、劣化ないしは分解してしまい、塗料中に含まれていた樹脂分や界面活性剤が劣化・分解して当初の樹脂としての挙動を示さなくなり、樹脂の疎水性も消失して親水性が付与される。また、界面活性剤も劣化、分解されているのでスラリー添加時の発泡を引き起こすこともない。そして、オートクレーブ処理後は、脆い顆粒状になるので粉砕工程も不要となり、セメント材料との混合攪拌の過程で細かく粉砕されてしまう。
【００１９】
この結果、セメントの水和反応を阻害することのない不活性な無機質的性質となる。
従って、これをセメント配合物に充填材として添加すれば、セメント製品の組織に悪影響を与えることなく製品を成形することが出来るのである。
【００２０】
さらに、このように処理された廃材は、乾燥した粒状をなすから、保管も容易にでき、大量処理した場合、後の使用に備え保管が容易にできる効果も有する。請求項２の発明は、上記方法によって製造された製品であって組成物中に、窯業系製品の製造工程において生じた塗料の廃材、接着剤の廃材などの廃棄物を熱処理によって劣化、分解させてなる粒状体ないしは粉状体が分散されてなるものである。
【００２１】
添加された熱処理済の廃材は、熱処理によって無機質的に改質されているので、これら再資源化された原料の添加によっても製品の曲げ強度等の性能の低下はなく、無添加で製造された製品との強度的遜色はない。
【００２２】
【発明の実施例】
次にこの発明の実施例について説明する。
実施例１
図１は、この発明の方法を実施する場合の塗料の廃材発生箇所を示す説明図である。
【００２３】
賦形した繊維補強セメント板１の塗装工程、例えばスプレー塗装工程１ａの場合は、スプレーブース１ｂで発生する塗料ミストの回収物や滴下した塗料廃材２、周囲に付着した硬化塗料の屑３など、フローコータ塗装１ｃの場合は、塗料の種類が変更となった場合に発生する塗料廃材２並びに周囲に付着した硬化塗料の屑３など、被塗物に塗装されることが無かった液状、半硬化状態、硬化した塗料を一箇所の廃材バケット６に集積した。
【００２４】
なお、塗装工程において使用される塗料としては、合成樹脂塗料、合成樹脂エマルジョン塗料、水性塗料など種々のものがあるが、これら塗料の種類は問わない。また、塗料が水性、溶剤系であることは問わない。
【００２５】
繊維補強セメント板１を用いて断面Ｌ字状の出隅又は入隅役物を成形する工程では、その工程で発生する接着剤廃材３と硬化した接着剤を掻き落とした屑４などを、やはり一箇所の廃材バケット６に集積した。
【００２６】
この廃材バケット６を、オートクレーブ５に搬入し、加熱条件を９８ｋＰａ（１ｋｇｆ／ｃｍ２）、１１０℃として１時間、内容物である塗料、接着剤の廃棄物の加熱処理を行った。
養生後、バケット６をオートクレーブから取り出し、処理後の廃材を観察したところその性状は顆粒状となっており、その顆粒状の粉粒体も脆く壊れ易い状態となっていた。
【００２７】
次に、この熱処理した廃材を繊維補強セメント板の配合材料に３質量％添加し、混練後必要な水を加えてセメントスラリーとし、この原料から図２に示すような抄造法により繊維補強セメント板材１を成形した。
【００２８】
図２において、７は上記原料８が投入される原料バットを示し、内部に浸漬された丸網シリンダ９より原料８をすき上げ、すき上げた種膜８ａをフェルトベルト１０に転移し、サクションボックス１１…で余剰の水分を吸引脱水の上、メーキングロール１２に巻き取り、目的の厚さとなればワイヤーカッター１３により切開して平らに伸ばしプレス１４により板状に成形するものである。
【００２９】
この方法により得た板材は厚さ１２ｍｍの広幅板状体であり、これを縦横４５ｃｍの板状に裁断し、一次養生後、９８ＫＰａ×１８０℃×８時間のオートクレーブ養生を行い試験片とした。
実施例２
セメント原料に対する熱処理した廃材の添加量を５質量％としたほかは実施例１と同じに板材を成形した。
比較例１
実施例１における廃材を、原料バット７内のセメントスラリーに１％添加し、以後は実施例１と同じ抄造法により繊維補強セメント板を製造した。
比較例２
実施例１における廃材１〜４を、何らの処理をすることなくそのまま原料バット７内のセメントスラリーに３％添加し、以後は実施例１と同じ抄造法により繊維補強セメント板を製造した。
比較例３
実施例１におけるセメントスラリー中に塗料廃材を全く添加せず、実施例１と同じ抄造法により繊維補強セメント板を製造した。即ち、従来の抄造法により繊維補強セメント板を製造した。
【００３０】
得られた板材について物性試験を実施したところ表１下欄のようになった。
【００３１】
【表１】
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表１において、「脱水性」の欄の「○」は比較例３（従来例）と同等、「×」は脱水性悪化、「××」は脱水不能を示す。また「評価」の欄の「○」は比較例３（従来例）と同等で問題なし、「△」は性能がやや劣り、「×」は製品として不適であることを示す。
【００３２】
表１より明らかなように、実施例１、実施例２共に製造時、抄造法におけるスラリーの泡立ちはなかった。これは、界面活性剤がオートクレーブ処理により劣化ないしは分解されているので発泡が起こらなくなっていると考えられる。これに対して塗料廃材をそのまま添加した比較例１、２は、泡立ちが著しかった。
【００３３】
また、サクションにより吸引脱水された濾水の状態も実施例の場合は透明であり、濾布の目詰まりなどによる脱水性低下も殆ど見られなかったのに対し、比較例の場合は濾水は白濁、発泡しており、塗料の成分が濾水にまで混入していることが確認された。また、濾布の汚れも著しく濾布の目詰まりも著しかった。
【００３４】
特に廃材の添加量の多かった比較例２のものは著しかった。
次に、上記原料で製造された板材の物性であるが、ＪＩＳ３号曲げ試験による強度は実施例、比較例ともに大きな差は無かったが、曲げ破壊時のたわみでは実施例と比較例とでは差が見られ、特に泡の多かった比較例２のたわみ性が低く、製品が脆いことがわかった。
【００３５】
また、ブリネル硬度試験では、実施例のものは従来例である比較例３と殆ど変わりがないのに対し、廃材を直接添加した比較例１、２は高い数値となり、やはり製品が脆くなることが判った。
【００３６】
吸水率も、実施例のものは従来例である比較例３と殆ど変わりがないのに対し比較例１、２は低い数値となり、吸水による寸法変化や凍害の少ない製品が得られることが判った。
【００３７】
なお、この発明の方法の実施例として抄造法について説明したが、一層の抄造法や押出成形法、乾式法、スラリーを型に込めて成形する鋳込法などにも適用できることは言うまでもない。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の方法によれば、塗料廃材等を熱処理により劣化分解させ、無機質的に変質するのでこれを添加しても無機質製品などの品質に何ら悪影響を及ぼすことなく廃材を有効利用することができる。しかも、塗料などの廃材をそのまま添加した場合に比べて脱水性の悪化がなく、脱水時のフェルトベルトの汚れもない。
【００３９】
また、熱処理する場合、オートクレーブ養生に使用するオートクレーブを利用することができるので、処理のために特別の装置を作る必要がなく、容易かつ安価に実施できる。
【００４０】
さらに、熱処理後の塗料廃材は、乾燥した顆粒状をなすから腐敗して悪臭を放つこともなく一時に大量に熱処理し、これを保管することも容易にできるなどの効果を有する。
【００４１】
このため、窯業系製品の製造工程において塗料、接着剤の廃棄物に関しては廃棄物の再資源化が促進され、いわゆるゼロエミッションが達成されるのである。そして、抄造法のほか、一層抄造法や押出成形法、乾式法、スラリーを型に込めて成形する鋳込法などの成形原料に対する添加材として幅広く適用できるといった効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の方法を実施する場合において塗料、接着剤の廃材の発生箇所並びに熱処理の一例を示す説明図である。
【図２】この発明の方法の実施状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１      繊維補強セメント板
１ａ    スプレー塗装工程
１ｂ    スプレーブース
１ｃ    フローコータ塗装
２      塗料廃材
３      周囲に付着した硬化塗料の屑
５      オートクレーブ
６      廃材バケット
７      原料バット
８      原料
８ａ    種膜
９      丸網シリンダ
１０      フェルトベルト
１１      サクションボックス
１２      メーキングロール
１３      ワイヤーカッター
１４      プレス
【図１】
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【図２】
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