(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）水中に粉砕古紙を分散させ、（２）これにバインダー成分を加えて十分に混合分散し、（３）前記粉砕古紙とバインダー成分の全量に対して０．１〜５質量％の起泡剤を加えて激しく攪拌し、液中に大量の空気を巻き込み、混入させて気泡を発生させつつ分散し、（４）これを任意の成形型に投入して脱水・乾燥し、表皮材を積層して成形一体化してなることを特徴とする防音部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、古紙のリサイクルの手法を提案するものであり、所望の形状の成形品とした、防音部品とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多量に発生している古紙を有効にリサイクルすることは、産業界の重要課題となっている。一般的には回収された古紙を原料として、再生パルプを製造し、これより各種の再生紙とする紙へのリサイクルが行われているのが現状である。
【０００３】
しかしながら、各種の再生紙とするためには、古紙の回収費用、物流費用、保管費用などが加算されるため、バージンパルプの価格に比較して再生パルプの価格は必ずしも低くはなく、従って再生紙の価格も安くならず、その普及と使用拡大を妨げている。
【０００４】
そこで、古紙のリサイクル材としての有効なる活用手法が様々なところで検討されている。
【０００５】
例えば、古紙を水中に分散させて、任意の形状の型に入れ、真空成形などの適当な成形手段で様々な成形物を作ることができる。ダルマやお面などはこの方法で作ることができる。
【０００６】
同様の方法で、梱包材、緩衝材、例えば卵を輸送・包装する時に使用される緩衝材なども作ることができる。また、成形物以外にも紙粘土の原料としても使用されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明では、従来の古紙の利用方法にはなかった新しい用途として、吸音性能を有する自動車用の防音部品及びその製造方法の開発を課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本発明者らが検討した結果、特定配合の成形物の内部に多数の気泡を形成する事で成形物に通気性を付与し、吸音性能を得ることを見出したものであり、本発明の要旨は、以下の通りである。
【００１０】
（１）水中に粉砕古紙を分散させ、（２）これにバインダー成分を加えて十分に混合分散し、（３）前記粉砕古紙とバインダー成分の全量に対して０．１〜５質量％の起泡剤を加えて激しく攪拌し、液中に大量の空気を巻き込み、混入させて気泡を発生させつつ分散し、（４）これを任意の成形型に投入して脱水・乾燥し、表皮材を積層して成形一体化してなることを特徴とする防音部品の製造方法。以下詳細に説明する。
【００１１】
本発明で使用しうる古紙としては、古新聞、古雑誌、段ボール、企業等から排出されるオフィス用紙等、特に限定されることはない。これらの古紙を細かく裁断し、更に要すれば粉砕して粉状に加工したものを使用する。裁断もしくは粉砕後の１枚の大きさを５ｍｍ2 以下としたものを使用することが、バインダー成分及び起泡剤との混合、攪拌の作業性に優れ、ひいては成形品とした後の通気性を有する気泡の発生が容易になり、更には脱水、成形性に優れ、任意の形状の成形品を得るのに適している。
【００１２】
バインダー成分としては、水中の裁断又は粉砕された古紙どうしを一体化して、内部に気泡を形成しつつ、任意形状に成形しうるものを選択する必要がある。具体的には、熱可塑性繊維、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂をバインダーとして使用する。例えば、熱可塑性繊維としては、６−ナイロン、６６−ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン等が使用できる。熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）樹脂、ポリアミド樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂、アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）樹脂等が例示できる。熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、アルキド樹脂等が例示できる。
特に好ましくは、６−ナイロン、６６−ナイロン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン等の熱可塑性繊維が例示できる。
【００１３】
上記に例示したバインダー成分のうち、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂は、液体、粘稠体、粉体、ペレット状等の形態があるが、本発明に使用する場合には、特に水に不溶性のもの、若しくは難溶性のものを選択する必要がある。水に可溶性の樹脂を使用した場合、古紙とともに水中に混合した時に、樹脂成分が溶出し、脱水工程で水とともに樹脂成分が排出されてしまい、結果、水中の裁断又は粉砕された古紙どうしを一体化できず、内部に気泡を形成しえない、任意形状に成形しえないなどの虞れがあるからである。
【００１４】
本発明の防音部品は、内部に気泡を形成することを必須とするが、これは独立気泡であっても、連続気泡であっても良い。しかし１つのもしくは１連の気泡の大きさは出来るだけ小さく、しかも均一に揃っているものが多数形成されることが防音部品としての強度上、及び吸音性能の上からも好ましい。気泡を形成するためには、起泡剤を混合し、バインダー樹脂及び古紙とともに攪拌混合することで、形成できる。起泡剤の混合割合としては、材料全量に対して０．１〜５質量％が適当である。０．１質量％未満であると気泡形成が十分にできない虞れがあり、５質量％を超えて配合しても配合量に比例した効果は期待できず、コスト的にはむしろ不利である。
【００１５】
本発明に起泡剤として使用できるものとしては、従来公知の界面活性剤から適宜選択して使用できる。すなわち、脂肪酸石けん、Ｎ−アシルアミノ酸およびその塩、アルキルエーテルカルボン酸塩、アシル化ペプチド等のカルボン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸の塩ホルマリン重縮合物、メラミンスルホン酸の塩ホルマリン重縮合物、ジアルキルスルホコハク酸エステル塩、アルキルスルホ酢酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩等のスルホン酸塩、硫酸化油、高級アルコール硫酸エステル塩、第２級高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩等の硫酸エステル塩、アルキルエーテルリン酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩等のリン酸エステル塩、脂肪族アミン塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩等の各種陽イオン界面活性剤、その他両性界面活性剤、非イオン界面活性剤、フッ素系界面活性剤、反応性界面活性剤、高分子凝集剤が例示できる。
特に好ましくは、アルキルエーテルカルボン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、第２級高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩等の硫酸エステル塩、アルキルエーテルリン酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩等のリン酸エステル塩が例示できる。
【００１６】
本発明における防音部品としては、古紙を使用することを必須とするが、これに各種の繊維製端材を混合することを妨げない。繊維製端材としては、天然あるいは合成繊維を主原料とする、織布、不織布、嵩高性フェルト等を回収し、これを解繊粉砕したものが例示できる。古紙１００％を使用して部品化したものと比較して、繊維製端材の解繊、粉砕物を１０％程度混入した場合、任意の形状に成形した内装材の空気流れ抵抗値や硬さを調整することができるため、要求される周波数帯域での重点的な吸音性能が期待できる。
【００１７】
本発明になる部品の空気流れ抵抗値は、それ自体で、７００〜２５００Ｎ・ｓｅｃ／ｍ3とすることが好ましい。この範囲の空気流れ抵抗値であれば、十分な吸音性を発揮することが可能となるからである。
【００１８】
本発明の防音部品を得るには、次の順序による製法にて製造する。
１． 粉砕した古紙を適当量の水に投入してディゾルバー、ミキサー、スターラー等の公知の攪拌機により十分に攪拌混合・分散する。
２． これにバインダー成分を加えて十分に混合分散する。
３． さらに起泡剤を加えて激しく攪拌し、液中に大量の空気を巻き込み、混入させて気泡を発生させつつ分散する。
４． その後任意の成形型に投入して脱水・乾燥し、加熱加圧成形、加圧成形、あるいは真空成形等の成形方法により任意の形状の部品を得る。
水に分散した古紙へバインダー、起泡剤を投入し、分散する順序は、上記の順序に従う必要があり、この順序を変更すると、成形物が得られない虞れがある。乾燥は、常温自然乾燥でも良いが、加熱による強制乾燥も使用できる。また加熱により成形する場合には、バインダーの融点より高い温度により加熱する必要がある。
【００１９】
成形に際しては、熱可塑性樹脂や不織布等からなる表被材を積層し、同時に加熱加圧成形、加圧成形等により一体化し、もしくは後付けで一体化することにより、意匠性、表面保護性に優れ、一層の吸音性に優れた防音部品を得ることが可能となる。
【００２０】
本発明により得られる防音部品は、例えば、自動車用の天井裏面材、ドアトリムの内部吸音材、ピラートリム、パーセルシェルフの裏面材、その他各種の内装材、建築用室内吸音天井材、吸音壁材、防音ドア材等として、幅広い分野で意匠性、防音性に優れた軽量の材料を製造することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の理解に供するため、以下に実施例を記載する。いうまでもなく、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００２２】
【実施例１】
粉砕され粉状にされた古紙４２５ｇ（８５質量％）を水３５ｋｇに投入し、攪拌分散させ、これにバインダー成分として熱可塑性短繊維ポリエチレン７５ｇ（１５質量％）を加えて攪拌分散した。起泡剤としてアルキルエーテルカルボン酸塩を、前記の古紙とバインダー成分全量に対して、０．５質量％を加え、更に混合・攪拌して気泡を発生させ、成形型に入れて脱水、加熱乾燥後、片面に表皮材を積層して加熱加圧成形を行い、防音部品１を得た。
【００２３】
【実施例２】
粉砕され粉状にされた古紙２１５ｇ（４３質量％）、嵩高性フェルト及び不織布、表皮材からなる繊維系廃棄物を細かく粉砕したもの２１０ｇ（４２質量％）を水３５ｋｇに投入し、攪拌分散させ、バインダー成分として熱可塑性短繊維６−ナイロン７５ｇ（１５質量％）を加えて攪拌分散した。起泡剤としてアルキルエーテルリン酸エステル塩を、前記の古紙・繊維系廃棄物を細かく粉砕したものとバインダー成分全量に対して、３質量％を加え、混合・攪拌して気泡を発生させ、成形型に入れて脱水、加熱乾燥後、片面に表皮材を積層して加熱加圧成形を行い、防音部品２を得た。
【００２４】
【比較例】
粉砕され粉状にされた古紙４２５ｇ（８５質量％）を水３０ｋｇに投入し、バインダー成分として熱可塑性短繊維ポリエチレン７５ｇ（１５質量％）、起泡剤としてアルキルエーテルカルボン酸塩を、前記の古紙とバインダー成分全量に対して、０．０５質量％を加え、更に混合・攪拌し成形型に入れて脱水、加熱乾燥後、片面に表皮材を積層して加熱加圧成形を行い、防音部品３を得た。
【００２５】
【試験方法】
本発明になる防音部品１〜２及び防音部品３の垂直入射法吸音率を測定した。
【００２６】
【結果】
試験結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】
0004408320.tif 000002
【００２８】
【発明の効果】
本発明になる内装材は、古紙をリサイクル材として使用した場合に、従来発生する、耐水性が無い点、強度が弱い点、吸音性能がほとんど無い点などが改良され、しかも軽量かつ低比重であるという特徴がある。
更に、社会的問題となっている古紙のリサイクル手法の一つを有効に示唆するものである。また、本発明になる防音部品は、繊維製端材を古紙に混入する事もでき、表皮材との組み合わせ、あるいは成形の際に厚さを調整する事で、防音部品の硬さ、及び任意の空気流れ抵抗値に調整することが可能となり、所望の周波数において吸音性能が最大になるように調整することが可能となる。