(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料滓を乾留炭化することにより炭素材を生成させる炭化工程と、
少なくともアスファルト材を含有する組成物に前記炭素材を添加して混合物とする混合工程と、
前記混合物を成形する成形工程と、
を有することを特徴とする制振材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗料滓を再利用する制振材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車を製造する際には、未塗着の塗料、いわゆる塗料滓が排出される。すなわち、自動車車体を塗装する際には塗装装置から自動車車体に向けて塗料が噴射されるが、この塗料には、自動車車体に塗着されることなく滴下してしまう分があるからである。通常、自動車車体に対する塗料の塗着は複数回繰り返されるので、塗料滓はかなりの量となる。
【０００３】
塗料滓の処理は、一般的に廃棄物処理業者に委託される。しかしながら、塗料滓の処理を業者に委託することには、廃棄物処理コストの上昇を招いてしまうという不具合がある。
【０００４】
そこで、塗料滓を焼却処理することが想起される。しかしながら、この処理方法においては、塗料滓の主成分が熱硬化性樹脂であるため、焼却の際にＣＯやＣＯ2、場合によっては塩化有機物ガス等が発生してしまう。このため、環境上好ましい処理方法であるとは言い難い。
【０００５】
このような不具合を解消するために、現在、塗料滓を再利用することが試みられている。例えば、該塗料滓を乾燥処理したものを自動車車体用の制振シートの原料とすることが提案されている。この場合、塗料滓を焼却処理しないので、ＣＯやＣＯ2、塩化有機物ガス等が発生することがない。また、業者に委託することなく塗料滓を処理することができるので、廃棄物処理コストの上昇を招くこともない。
【０００６】
自動車車体用の制振シートは、自動車車体を構成する部材、例えば、フロアパネル等に熱溶着等によって接合される。そして、自動車が走行される際に、自動車車体の外方から車内へと振動や騒音が伝わることを抑制する。
【０００７】
このような制振シートは、通常、アスファルト材を主成分とし、必要に応じて顔料等がさらに配合されて構成されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した塗料滓の再利用方法には、制振シートに塗料滓が添加されているため、該制振シートからシンナー臭等の有機化合物臭が発せられるという欠点がある。しかも、この制振シートを自動車車体に熱溶着する際には、塗料滓の主成分である熱硬化性樹脂から水素原子や窒素原子、酸素原子等が解離してガスが発生するので発泡が起こり、その結果、制振シートにいわゆる膨れが生じてしまう。
【０００９】
この種の欠点を解決するために、特開平１０−４３７１１号公報には、塗料滓を加熱処理して粉砕した後、再加熱処理する塗料廃棄物（塗料滓）の処理方法が提案されている。しかしながら、この処理方法においては、塗料滓からシンナー等の有機化合物成分が揮散除去されたにすぎず、したがって、制振シートを自動車車体に熱溶着する際に該制振シートに膨れが生じることを確実に回避することができないという不具合がある。
【００１０】
しかも、この場合、１台の加熱処理装置で２回の加熱処理を行おうとすると、塗料滓の処理効率が低下してしまう。一方、塗料滓を効率よく処理するために２台の加熱処理装置を設置すると、高額の設備投資が必要となるので、塗料滓の処理コストが高騰してしまうという不都合を招く。
【００１１】
本発明は上記した種々の問題を解決するためになされたもので、塗料滓を原料として再利用する場合であっても、自動車車体等に接合される際に発せられる有機化合物臭が著しく低減され、しかも、膨れが発生することも著しく抑制された制振材の製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、振動が伝わることを抑制する制振材であって、塗料滓が乾留炭化されることにより生成された炭素材が少なくともアスファルト材を含有する組成物に添加されていることを特徴とする。
【００１３】
この制振材では、塗料滓が乾留炭化されることにより得られた炭素材が原料の一部として配合されている。すなわち、塗料滓を再利用するので省資源化を図ることができる。また、塗料滓を乾留炭化するに際しては、ＣＯやＣＯ2、塩化有機物ガス等が発生することが著しく抑制される。このため、環境保護を図ることもできる。
【００１４】
また、塗料滓が完全に炭化されているので、有機化合物臭が発生することを回避することができるとともに、制振材をワークに接合する際に膨れが生じることを回避することができる。
【００１５】
しかも、前記炭素材は、大容量の開気孔を有する比表面積の大きな多孔質体である。このため、この制振材には脱臭能が発現する。
【００１６】
このような制振材の好適な例としては、自動車車体を構成する部材に接合される制振シートを挙げることができる。
【００１７】
さらに、本発明は、塗料滓を乾留炭化することにより炭素材を生成させる炭化工程と、少なくともアスファルト材を含有する組成物に前記炭素材を添加して混合物とする混合工程と、前記混合物を成形する成形工程とを有することを特徴とする。
【００１８】
塗料滓を乾留炭化することにより、炭素材を高収率で得ることができる。この場合、空気等が遮断された状態で塗料滓の加熱処理が行われるので、生成された炭素材が酸素等と反応してＣＯやＣＯ2が発生することを回避することができるからである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る制振材の製造方法につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
まず、自動車を構成するフロアパネルの概略全体斜視図を図１に示す。このフロアパネル１０の図１における左方にはプロペラシャフト収容部１２および前輪用ドライブシャフト収容部１４が設けられており、これらプロペラシャフト収容部１２および前輪用ドライブシャフト収容部１４により第１〜第４区画１６ａ〜１６ｄが形成されている。このうち、第１および第２区画１６ａ、１６ｂ上には運転席（図示せず）が配置され、一方、第３および第４区画１６ｃ、１６ｄ上には助手席（図示せず）が配置される。また、フロアパネル１０の図１における右方には、後部座席載置部１８、タイヤハウス２０およびスペアタイヤ収容部２２が設けられている。
【００２１】
そして、プロペラシャフト収容部１２の前方、第１〜第４区画１６ａ〜１６ｄ、後部座席載置部１８およびスペアタイヤ収容部２２の底面には、それぞれ、自動車が走行する際に生じる振動や雑音が車内に伝わることを抑制するための制振シート２４が接合されている。すなわち、制振シート２４は、ダンピング材としても機能する。
【００２２】
この制振シート２４は、アスファルト材と、図２にその概略断面が示される炭素材２６とを含有して構成されている。このうち、アスファルト材は制振シート２４の主成分である。
【００２３】
また、炭素材２６は、自動車車体の塗装工程において排出された塗料滓が乾留炭化されることにより生成されたものである。この場合、塗料滓の主成分は、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ベンゾグアナミン樹脂等の熱硬化性樹脂であり、したがって、塗料滓を後述する条件下で乾留炭化して水素原子や窒素原子等を解離させることにより炭素材２６が得られる。
【００２４】
制振シート２４は、以下のようにして製造することができる。
【００２５】
まず、炭化工程において、塗料滓を乾留炭化することにより炭素材２６を生成させる。この場合、炭化工程は、そのフローチャートである図３に示すように、第１の粉砕工程Ｓ１と、脱水工程Ｓ２と、加熱処理工程Ｓ３と、第２の粉砕工程Ｓ４とを有する。
【００２６】
具体的には、第１の粉砕工程Ｓ１において、図４に示すように、自動車車体の塗装工程において排出された塗料滓２７を粉砕機２８により粉砕し、平均径５ｍｍ程度の塊状物とする。すなわち、容器３０に貯留された塗料滓２７をホッパ３２に投入した後、このホッパ３２の底部に臨むコンベア３４によって粉砕機２８に搬送する。塗料滓２７は、この粉砕機２８中で粗粉砕される。なお、塗料滓２７には、シンナー等の有機溶剤や着色顔料、体質顔料、分散剤、紫外線吸収剤、希釈剤、さらには、水分が含有されていてもよい。
【００２７】
粗粉砕された塗料滓２７は、コンベア３６によって連続的に排出され、脱水装置３８へと搬送される。
【００２８】
次いで、脱水工程Ｓ２において、脱水装置３８にて塗料滓２７を脱水する。この脱水は、塗料滓２７の含水率が４０％以下となるまで行うことが好ましい。含水率が４０％よりも高い場合には、加熱処理工程Ｓ３において塗料滓２７を加熱処理する際に水分の蒸発揮散に長時間を要するようになるので、塗料滓２７の乾留炭化効率が低下するからである。
【００２９】
脱水された塗料滓２７は、コンベア４０によって、内部が予め一定温度に上昇された加熱処理装置４２へと送給される。この加熱処理装置４２は、該加熱処理装置４２内に空気等の酸化性ガスが混入することのないようにシールがなされている。
【００３０】
そして、加熱処理工程Ｓ３において、加熱処理装置４２内で塗料滓２７を乾留炭化する。この際の温度は、３５０〜５５０℃とすることが好ましい。３５０℃より低いと、塗料滓２７の反応率が低下するので炭素材２６の収率が低くなる。また、５５０℃より高いと、加熱処理装置４２内に空気が混入していた場合、炭素材２６が空気中の酸素により酸化されてＣＯやＣＯ2が発生する。より好ましい温度は、４００〜５００℃である。
【００３１】
加熱処理装置４２は互いに並列された１対のスクリューコンベア４４ａ、４４ｂを有し、下方に熱源４６を備える。脱水工程Ｓ２を経た塗料滓２７は、加熱処理装置４２のホッパ４７に投入され、スクリューコンベア４４ａ、４４ｂによって搬送される間、熱源４６により加熱処理される。
【００３２】
この加熱処理によって塗料滓２７から水分やシンナー等の有機溶剤が蒸発揮散し、熱硬化性樹脂が残渣として残留する。そして、最終的に、前記熱硬化性樹脂が炭化して炭素材２６の集合体４８が生成される。すなわち、酸化性ガスが存在しないので、熱硬化性樹脂は、ＣＯやＣＯ2等を発生することなく炭素材２６にまで熱源４６の加熱作用下に乾留炭化される。その結果、炭素材２６が高収率で生成される。また、塗料滓２７に含有されていた顔料が無機化合物に変化する。
【００３３】
次いで、コンベア５０を介して搬送される炭素材２６の集合体４８を、第２の粉砕工程Ｓ４において、粉砕機５２により目的および用途に応じた粒径に粉砕することにより図２に示す炭素材２６が得られる。なお、前記無機化合物の生成量は極めて少なく、したがって、炭素材２６の諸性質に影響を及ぼすことはない。
すなわち、炭素材２６と無機化合物とを相互に分離する必要は特にない。
【００３４】
勿論、必要に応じて、微粉砕された炭素材２６を分級するようにしてもよい。
【００３５】
このように、塗料滓２７を乾留炭化することにより、換言すれば、酸素の濃度が極めて低い状態で塗料滓２７を加熱処理することにより炭素材２６を容易に得ることができる。
【００３６】
得られた炭素材２６は、図２から諒解されるように、その内部に大容積の開気孔５６を有する比表面積の大きな多孔質体である。
【００３７】
次いで、混合工程において、この炭素材２６を、アスファルト材を主成分とする組成物に添加して混合物（シート体原料）とする。炭素材２６の添加割合は、後述する制振シート２４のフロアパネル１０への接合時に両者が互いに良好に接合する範囲内とする。炭素材２６の添加割合が過剰である場合、制振シート２４がフロアパネル１０と良好に接合されなくなる。具体的には、シート体原料における炭素材２６の割合が８〜１０重量％程度となるようにすれば充分である。
【００３８】
なお、必要に応じ、さらに顔料や充填剤等を前記組成物に添加してシート体原料とするようにしてもよい。
【００３９】
最後に、成形工程において、図示しないロール成形装置またはプレス成形装置等にて前記シート体原料を所定厚みのシート体に成形した後、このシート体を所定形状に切り出すことにより制振シート２４が得られるに至る。
【００４０】
この制振シート２４は、熱溶着等によりプロペラシャフト収容部１２の前方、第１〜第４区画１６ａ〜１６ｄ、後部座席載置部１８およびスペアタイヤ収容部２２の底面等に接合される。この際、塗料滓２７が完全に炭化されて炭素材２６となっているので、制振シート２４から有機化合物臭が発せられることが回避される。また、炭化水素ガスやＣＯ2等が発生しないので、制振シート２４から発泡が起こることも回避される。すなわち、制振シート２４に膨れが生じることを著しく抑制することができる。
【００４１】
しかも、炭素材２６は、塗料滓２７を乾留炭化することにより得られたものである。すなわち、塗料滓２７を再利用して制振シート２４を製造しているので、省資源化を図ることもできる。また、塗料滓２７を乾留炭化するに際しては、ＣＯやＣＯ2、塩化有機物ガス等が発生することが著しく抑制されるので、環境保護を図ることもできる。
【００４２】
さらに、炭素材２６は、上記したように大容積の開気孔５６を有する多孔質体である（図２参照）。このため、該炭素材２６は脱臭剤としても機能する。
【００４３】
すなわち、完成されて間もない自動車の車内では、インストルメンタルパネルの構成材料である樹脂材料や、座席のカバー生地（モケット等）から臭気成分が発せられているが、これらは炭素材２６の開気孔５６内に捕集される。換言すれば、制振シート２４が接合されたフロアパネル１０を具備する自動車では、車内の臭気成分は制振シート２４により吸着除去される。これにより、完成後間もない自動車の車内における臭いを著しく低減することができる。
【００４４】
制振シート２４の脱臭作用は、炭素材２６の添加割合が上記した範囲内においても充分に営まれる。
【００４５】
なお、上記した実施の形態においては、自動車車体を構成する部材であるフロアパネル１０に接合される制振シート２４を制振材として例示したが、特にこれに限定されるものではない。例えば、冷蔵庫等、制振を行うことが好ましい機器の制振材とすることもできる。さらに、本発明に係る制振材を、脱臭材またはダンピング材として使用するようにしてもよい。
【００４６】
【実施例】
変性アスファルト材、特殊顔料としてのマイカ（ケイ酸塩）、体質顔料としての炭酸カルシウム、および膨れ防止剤としての酸化カルシウムを４６：２８：８：１．５（重量比）の割合で混合して組成物とした。そして、この組成物と塗料滓２７を炭化して得られた炭素材２６とを種々異なる割合で配合した後、ロール成形装置によりシート状に成形することにより制振シート２４を得た。
【００４７】
得られた各制振シート２４につき、落込性、密着性、制振性および脱臭能をそれぞれ評価した。これら各特性と炭素材の添加割合との関係をグラフにして図５〜図８に示す。
【００４８】
なお、落込性は、図９に示すように、容器５８の開口端部に制振シート２４を弛みのない状態で載置した後に熱溶着時と略同等の条件下で制振シート２４を加熱した際、図１０に示すように、該制振シート２４の中央部が伸張することにより容器５８の内部に指向して落ち込んだ距離ｈを測定して評価した。この距離ｈが大きいほど、熱に対して変形を生じ易く、したがって、フロアパネル１０の形状に沿って接合され易いものであることを示す。
【００４９】
また、密着性は、図示しないワークに熱溶着された制振シート２４を前記ワークとともに所定時間冷却した後に制振シート２４を機械的に剥離し、その際の制振シート２４のワーク表面における残留面積割合を算出して評価した。この値が大きいほど、ワーク（フロアパネル１０）に対して良好に密着するものであることを示す。
【００５０】
さらに、制振性は、各制振シート２４の２０℃および４０℃における損失係数を測定して評価した。損失係数が大きいほど、振動が伝わり難いものであることを示す。
【００５１】
そして、脱臭能は、臭気成分の濃度測定が可能な図示しない容器内に制振シート２４と一般廃水汚泥とを収容し、所定時間が経過した後の臭気成分の濃度を測定することにより評価した。この値が小さいほど、脱臭能に優れたものであることを示す。
【００５２】
図５〜図８から、炭素材が添加された制振シート２４が落込性、密着性および制振性に優れるとともに、該制振シート２４により一般廃水汚泥の臭気成分が吸着除去されることが明らかである。
【００５３】
また、図６、図７および図８から、炭素材の添加割合を大きくするほど制振シート２４の脱臭能は向上するが、４０℃における損失係数および密着性が低下する傾向にあることが諒解される。したがって、これらの特性をバランスよく兼ね備える制振シート２４とするためには、炭素材の添加割合を８〜１０重量％とすることが好ましいということがいえる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る制振材によれば、塗料滓を乾留炭化することにより得られた炭素材を含有している。すなわち、塗料滓を再利用するようにしているので、省資源化および環境保護を図ることができる。しかも、塗料滓が完全に炭化されているので、制振材から有機化合物臭が発生することや該制振材をワークに接合する際に膨れが生じることを回避することができる。
【００５５】
さらに、前記炭素材が脱臭剤として機能するので、この制振シートは、車内の臭いを吸着除去することもできる。
【００５６】
また、本発明に係る制振材の製造方法によれば、塗料滓を乾留炭化して炭素材を得るようにしている。すなわち、空気等を遮断した状態で塗料滓の加熱処理を行うようにしているので、生成された炭素材が酸素等と反応してＣＯやＣＯ2が発生することを回避することができ、結局、高収率で炭素材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る制振シートが接合されたフロアパネルの概略全体斜視図である。
【図２】図１の制振シートが含有する炭素材の概略断面構成図である。
【図３】前記炭素材の炭化工程のフローチャートである。
【図４】前記炭素材を製造する設備の全体概略説明図である。
【図５】本実施の形態に係る制振シートにおける炭素材の添加割合と落込性との関係を示すグラフである。
【図６】本実施の形態に係る制振シートにおける炭素材の添加割合と密着性との関係を示すグラフである。
【図７】本実施の形態に係る制振シートにおける炭素材の添加割合と制振性との関係を示すグラフである。
【図８】本実施の形態に係る制振シートにおける炭素材の添加割合と脱臭能との関係を示すグラフである。
【図９】容器の開口端部に制振シートを載置した状態を示す概略断面図である。
【図１０】前記制振シートが加熱されて伸張し、前記容器の内部に指向して落ち込んだ状態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１０…フロアパネル                    ２４…制振シート
２６…炭素材                          ２７…塗料滓
２８、５２…粉砕機                    ３８…脱水装置
４２…加熱処理装置                    ４６…熱源
５６…開気孔
【図１】
0004594506.tif 000002
【図２】
0004594506.tif 000003
【図３】
0004594506.tif 000004
【図４】
0004594506.tif 000005
【図５】
0004594506.tif 000006
【図６】
0004594506.tif 000007
【図７】
0004594506.tif 000008
【図８】
0004594506.tif 000009
【図９】
0004594506.tif 000010
【図１０】
0004594506.tif 000011