(57)【要約】【課題】産業廃棄物であるアルミニウム缶を有効に再利用し、アルミニウムのみから成る焼結アルミ板を製造する産業廃棄物であるアルミニウム缶を用いた焼結アルミ板の製造方法及び焼結アルミ板を提供する。【解決手段】産業廃棄物であるアルミニウム缶を破砕して小片１に形成し、小片１の周囲を繊維状アルミニウム２で絡め、繊維状アルミニウム２で絡められた小片１をアルミニウムの融点付近で焼結して平板３に形成する。過マンガン酸カリウム溶液中等に、平板３を浸漬して表面に化成皮膜を形成させて焼結アルミ板を生成する。強固な焼結アルミ板が形成され、表面に形成された化成皮膜は、５５０℃以下で、さらに、アルミ酸化物に変化するため耐火温度が１８００℃にもなり、９００℃で２時間以上の耐火性を必要とする建築用鉄骨の耐火被覆材等の種々の用途に使用できる。【選択図】図１ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
産業廃棄物であるアルミニウム缶を破砕して小片に形成し、
前記小片の周囲を繊維状アルミニウムで絡め、
前記繊維状アルミニウムで絡められた前記小片をアルミニウムの融点付近で焼結して平板に形成し
過マンガン酸カリウム溶液、マンガン酸カリウム溶液、過マンガン酸カリウム及びマンガン酸カリウム溶液あるいは燐酸クロム溶液中に、前記平板を浸漬して表面に化成皮膜を形成させて焼結アルミ板を生成することを特徴とする産業廃棄物であるアルミニウム缶を用いた焼結アルミ板の製造方法。
【請求項２】
前記過マンガン酸カリウム溶液、マンガン酸カリウム溶液あるいは過マンガン酸カリウム及びマンガン酸カリウム溶液は、前記過マンガン酸カリウム又は前記マンガン酸カリウムあるいはその両方を１〜２００ｇ／リットルの割合で含有し、かつ化成皮膜形成促進剤としてケイフッ化物の中から選ばれた少なくとも１種を１〜１０ｇ／リットルの割合で含有する請求項１記載の焼結アルミ板の製造方法。
【請求項３】
前記ケイフッ化物が、ＭｎＳｉＦ６及び／又はＭｇＳｉＦ６である請求項２記載の焼結アルミ板の製造方法。
【請求項４】
請求項１記載の産業廃棄物であるアルミニウム缶を用いた焼結アルミ板の製造方法により製造されることを特徴とする焼結アルミ板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業廃棄物であるアルミニウム缶を用いた焼結アルミ板の製造方法及びその製造方法により製造される焼結アルミ板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特開平１１−３００３３３号公報（特許文献１）にて「アルミニウム缶を原料として溶解加熱する時に副生アルミ灰の産廃物を硅酸アルカリやアルミン酸アルカリに混合し、アルミ灰中の残存金属アルミニウムや金属マグネシウムを混合し、これに消石灰と無水硅酸や無水アルミナ粉を入れて混合したペーストを金属フィルムを両面として、その内部芯に流し込みプレスして加熱発泡せしめて薄板を作り、これを外側にして可燃性プラスチックス発泡体を挟着して接合し、又は、この発泡性混合ペーストをプラスチックス型や金型に注入して放置して自然発泡せしめ、これに硅酸アルカリ混合発泡体やアルミン酸アルカリ混合発泡体を積合せしめて成る消音性、断熱性、耐火性発泡体を金属成型板と共に組合せた建材壁や軽量骨材及びプラスチックス段ボール板の中芯仕切りのある空間に不凍液を密封し消音板とし、これに発振器を接合せしめた複数個の不凍液を密封した板に一定間隔を置いて配列固定した板を、前記の発振器を取り付けて入力する周波振動を打ち消して消音を高める事を特徴とする産廃物のアルミ灰を使った不燃性、消音性、断熱性の建材への有効利用法」（特許請求の範囲）が示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３００３３３号公報（特許請求の範囲等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は、産業廃棄物であるアルミニウム缶を有効に再利用し、アルミニウムのみから成る焼結アルミ板を製造する産業廃棄物であるアルミニウム缶を用いた焼結アルミ板の製造方法及びその製造方法により製造される焼結アルミ板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の本発明は、産業廃棄物であるアルミニウム缶を破砕して小片に形成し、
前記小片の周囲を繊維状アルミニウムで絡め、
前記繊維状アルミニウムで絡められた前記小片をアルミニウムの融点付近で焼結して平板に形成し
過マンガン酸カリウム溶液、マンガン酸カリウム溶液、過マンガン酸カリウム及びマンガン酸カリウム溶液あるいは燐酸クロム溶液中に、前記平板を浸漬して表面に化成皮膜を形成させて焼結アルミ板を生成することを特徴とする産業廃棄物であるアルミニウム缶を用いた焼結アルミ板の製造方法である。
【０００６】
請求項２の本発明は、前記過マンガン酸カリウム溶液、マンガン酸カリウム溶液あるいは過マンガン酸カリウム及びマンガン酸カリウム溶液は、前記過マンガン酸カリウム又は前記マンガン酸カリウムあるいはその両方を１〜２００ｇ／リットルの割合で含有し、かつ化成皮膜形成促進剤としてケイフッ化物の中から選ばれた少なくとも１種を１〜１０ｇ／リットルの割合で含有する請求項１記載の焼結アルミ板の製造方法である。
請求項３の本発明は、前記ケイフッ化物が、ＭｎＳｉＦ６及び／又はＭｇＳｉＦ６である請求項２記載の焼結アルミ板の製造方法である。
請求項４の本発明は、請求項１記載の産業廃棄物であるアルミニウム缶を用いた焼結アルミ板の製造方法により製造されることを特徴とする焼結アルミ板である。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１の本発明によれば、産業廃棄物である図示されないアルミニウム缶を破砕して図1に示される小片１に形成する。  
次に、小片１の周囲を例えば、直径５０〜１５０ミクロンの繊維状アルミニウム２で絡める。  
請求項１の本発明を構成するアルミニウム缶あるいは繊維状アルミニウムは、金属アルミニウムやその合金から成る金属材料である。
金属アルミニウム（１０００系）としては、純度９９．９９％より高い高純度アルミニウムと１％までの不純物と少量の添加元素を含む工業用純アルミニウムがある。
またアルミニウム合金としては、例えばＡｌ−Ｓｉ合金系（４０００系）、Ａｌ−Ｍｎ合金系（３０００系）、Ａｌ−Ｍｎ−Ｍｇ合金系（３０００系）、Ａｌ−Ｍｇ合金系（５０００系）、Ａｌ−Ｃｕ合金系（２０００系）、Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ合金系（２０００系）、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金系（６０００系）、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ合金系（７０００系）、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ合金系（７０００系）、Ａｌ−Ｌｉ合金系（８０００系、２０００系）などが挙げられる。
請求項１の本発明は、これらのアルミニウム系金属材料のいずれに対しても適用することができる。
さらに、繊維状アルミニウム２で絡められた小片１をアルミニウムの融点付近、例えば、６５０℃にて炉内で焼結して平板３に形成する。
さらに、過マンガン酸カリウム溶液、マンガン酸カリウム溶液、過マンガン酸カリウム及びマンガン酸カリウム溶液あるいは燐酸クロム溶液中に、平板３を浸漬して表面に化成皮膜を形成させて焼結アルミ板を生成する。
その際、処理液の温度については特に制限はないが、２０〜６０℃の範囲が好ましい。また、浸漬時間は、過マンガン酸カリウムやマンガン酸カリウムの濃度、所望により用いられる化成皮膜形成促進剤の種類や濃度、処理温度などにより異なり、一概に決めることはできないが、通常１〜６０分間程度で十分である。
浸漬処理後は、ただちに水洗し、乾燥することにより、表面に化成皮膜が形成された焼結アルミ板が得られ、焼結アルミ板の表面に良好な耐食性、防錆性、塗膜密着性をもたらす化成皮膜を効果的に形成することができ、しかも従来法に比べて処理中に有害なミストの発生が少ない上、排水の公害性も著しく小さく、環境汚染の面で有利である。
このため、強固な焼結アルミ板が形成され、表面に形成された化成皮膜は、５５０℃以下で、さらに、アルミ酸化物に変化するため耐火温度が１８００℃にもなり、例えば、９００℃で２時間以上の耐火性を必要とする建築用鉄骨の耐火被覆材等の種々の用途に使用できる。
さらに、焼結アルミ板は、全体がアルミニウムのみから構成されるため、建築用鉄骨の耐火被覆材等として用いられた後に、再度、産業廃棄物として廃棄される場合にも、金属の種類毎の分別処理が不要となり、一括して再度溶融処理することが出来る。
【０００８】
請求項２の本発明によれば、前記過マンガン酸カリウム溶液、マンガン酸カリウム溶液あるいは過マンガン酸カリウム及びマンガン酸カリウム溶液は、前記過マンガン酸カリウム又は前記マンガン酸カリウムあるいはその両方を１〜２００ｇ／リットルの割合で含有し、かつ化成皮膜形成促進剤としてケイフッ化物の中から選ばれた少なくとも１種を１〜１０ｇ／リットルの割合で含有する。
過マンガン酸カリウム又はマンガン酸カリウムあるいはその両方を１〜２００ｇ／リットル、好ましくは３〜５０ｇ／リットルの割合で含有し、かつ化成皮膜形成促進剤としてケイフッ化物の中から選ばれた少なくとも１種を１〜１０ｇ／リットルの割合で含有する水溶液が用いられる。この含有量が１ｇ／リットル未満では化成皮膜が形成されにくいし、２００ｇ／リットルを超えると過マンガン酸カリウムやマンガン酸カリウムが溶解しにくくなる。
【０００９】
請求項３の本発明によれば、化成皮膜形成促進剤のケイフッ化物としては、例えば、ＭｎＳｉＦ６、ＭｇＳｉＦ６などが用いられる。
これらの化成皮膜形成促進剤はそれぞれ単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよく、またその含有量は１〜１０ｇ／リットルの範囲で選ばれる。この含有量が１０ｇ／リットルを超えるとその量の割には皮膜形成促進効果の向上があまり認められない。
請求項４の本発明によれば、請求項１記載の産業廃棄物であるアルミニウム缶を用いた焼結アルミ板の製造方法により製造される。
このため、強固な焼結アルミ板が形成され、表面に形成された化成皮膜は、５５０℃以下で、さらに、アルミ酸化物に変化するため耐火温度が１８００℃にもなり、例えば、９００℃で２時間以上の耐火性を必要とする建築用鉄骨の耐火被覆材等の種々の用途に使用できる。
さらに、焼結アルミ板は、全体がアルミニウムのみから構成されるため、建築用鉄骨の耐火被覆材等として用いられた後に、再度、産業廃棄物として廃棄される場合にも、金属の種類毎の分別処理が不要となり、一括して再度溶融処理することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を、その実施例に基づいて、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１１】
本発明の産業廃棄物であるアルミニウム缶を用いた焼結アルミ板の製造方法の実施例１は、産業廃棄物である図示されないアルミニウム缶を破砕して図1に示される小片１に形成する。  この小片１は、直径０．５ｃｍ以下に形成することが好適である。
次に、小片１の周囲を、例えば、直径５０〜１５０ミクロンの繊維状アルミニウム２で空隙４を有するように絡める。  
さらに、繊維状アルミニウム２で絡められ小片１をアルミニウムの融点付近、例えば、６５０℃にて炉内で焼結し、全体を融着して平板３に形成した。
ここで、工業用純アルミニウム展伸材「１１００」（Ｓｉ、Ｆｅ：１．０％、Ｃｕ：０．０５〜０．２０％、Ｍｎ：０．０５％、Ｚｎ：０．１０％、Ａｌ：９９．００％以上）から成るアルミニウム缶、繊維状アルミニウム２を用いた。
このアルミニウム展伸材の平板３の試験片（５０×５０×２ｍｍ）に脱脂及び酸洗浄の前処理を施したのち、これを、５０℃に保持したＫＭｎＯ４、１００ｇ／リットル及びＭｎＳｉＦ６又はＭｇＳｉＦ６５ｇ／リットルを含有する水溶液中に、５分間浸漬して、表面に化成皮膜を形成させた。
次いで、この平板３の試験片をただちに水洗し、さらに６０℃の温水中に浸漬したのち、乾燥した。この際、皮膜の形成過程を観察したところ、浸漬後、約３０秒経過した時点から皮膜の形成が認められ、化成皮膜形成促進剤を加えない場合に比べて、皮膜形成が著しく促進されることが分った。
【００１２】
このようにして、化成皮膜を形成させたアルミニウム展伸材の平板３の試験片について、耐食性、塗膜の密着性及び塗装板の耐食性を評価した。
（１）耐食性化成皮膜を形成させたアルミニウム展伸材の平板３の試験片を、室温に保持した塩化ナトリウム５重量％水溶液中に浸漬し、錆が発生するまでの時間によって耐食性を評価したところ、１２０時間で一部錆の発生が認められた。
（２）塗膜密着性及び塗装板の耐食性化成皮膜を形成させたアルミニウム展伸材の平板３の試験片に、まずプライマーとしてエポキシ系塗料を乾燥膜厚が２０μｍになるように塗布し、１５０℃で２０分間焼付けたのち、アクリル系塗料を乾燥膜厚が３０μｍになるように塗布し、１５０℃で２０分間焼付けることにより、２層仕上げとした。
この塗装板について、セロテープを用いる碁盤目試験法によって、塗膜密着性を評価したところ、基材からなんら塗膜の剥離が認められず、密着性は極めて優れたものであった。さらに、同一塗装板を用いて、試料下部に素地まで達するクロスカットを施し、５重量％塩化ナトリウム水溶液を用いた塩水噴霧試験法（ＪＩＳ
Ｚ−２３７１）により、表面へのブリスター（塗膜のふくれ）発生とクロスカット部での塗膜の剥離を観察したところ、連続塩水噴霧を２，０００時間行っても、表面及びクロスカット部に変化が認められず、クロスカット部からの塗膜剥離も生じなかった。
【実施例２】
【００１３】
本発明の産業廃棄物であるアルミニウム缶を用いた焼結アルミ板の製造方法の実施例２は、産業廃棄物である図示されないアルミニウム缶を破砕して図1に示される小片１に形成する。  この小片１は、直径０．５ｃｍ以下に形成することが好適である。
次に、小片１の周囲を、例えば、直径５０〜１５０ミクロンの繊維状アルミニウム２で空隙４を有するように絡める。  
さらに、繊維状アルミニウム２で絡められ小片１をアルミニウムの融点付近、例えば、６５０℃にて炉内で焼結し、全体を融着して平板３に形成した。
ここで、上記実施例1の工業用純アルミニウム展伸材「１１００」の代わりに、Ａｌ−Ｓｉ合金ダイカスト板「ＡＣ４Ｃ」（Ｓｉ：６．５〜７．５％、Ｆｅ：０．５５％、Ｃｕ：０．２５％、Ｍｎ：０．３５％、Ｍｇ：０．２５〜０．４５％、Ｚｎ：０．３５％、Ｎｉ：０．１０％、Ｔｉ：０．２０％、Ｐｂ：０．１０％、Ｓｎ：０．０５％、Ｃｒ：０．１０％、Ａｌ：残部）から成るアルミニウム缶あるいは繊維状アルミニウム２を実施例２で用い、それ以外は、実施例１と同条件下において化成皮膜を形成させた。
このようにして、化成皮膜を形成させたＡｌ−Ｓｉ合金ダイカスト板試験片について、実施例１と同様の試験法により耐食性、塗膜の密着性及び塗装板の耐食性を評価した。
（１）耐食性約１２０時間で一部錆の発生が認められた。
（２）塗膜の密着性及び塗装板の耐食性実施例１と同様の結果が得られた。
【実施例３】
【００１４】
本発明の産業廃棄物であるアルミニウム缶を用いた焼結アルミ板の製造方法の実施例３は、産業廃棄物である図示されないアルミニウム缶を破砕して図1に示される小片１に形成する。  この小片１は、直径０．５ｃｍ以下に形成することが好適である。
次に、小片１の周囲を、例えば、直径５０〜１５０ミクロンの繊維状アルミニウム２で空隙４を有するように絡める。  
さらに、繊維状アルミニウム２で絡められ小片１をアルミニウムの融点付近、例えば、６５０℃にて炉内で焼結し、全体を融着して平板３に形成した。
ここで、上記実施例1の工業用純アルミニウム展伸材「１１００」の代わりに、Ａｌ−Ｃｕ合金展伸材「２０１１」（Ｓｉ：０．４０％、Ｆｅ：０．７％、Ｃｕ：５．０〜６．０％、Ｚｎ：０．３０％、Ｐｂ：０．２０〜０．６％、Ｂｉ：０．２０〜０．６％、Ａｌ：残部）から成るアルミニウム缶、繊維状アルミニウム２、帯状のアルミニウム板３を実施例３で用い、それ以外は、実施例１と同条件下において化成皮膜を形成させた。
このようにして、化成皮膜を形成させたＡｌ−Ｃｕ合金展伸材試験片について、実施例１と同様の試験法により耐食性、塗膜の密着性及び塗装板の耐食性を評価した。
（１）耐食性約１２０時間で一部錆の発生が認められた。
（２）塗膜の密着性及び塗装板の耐食性実施例１と同様の結果が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
強固な焼結アルミ板が形成され、表面に形成された化成皮膜は、５５０℃以下で、さらに、アルミ酸化物に変化するため耐火温度が１８００℃にもなり、例えば、９００℃で２時間以上の耐火性を必要とする建築用鉄骨の耐火被覆材等の種々の用途に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の焼結アルミ板の一実施の形態の断面図である。
【符号の説明】
【００１７】
１  小片   ２  繊維状アルミニウム   ３  平板    ４  空隙
【図１】
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