(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーペット廃材からリサイクルシートを製造するに少なくとも以下の、
（ａ）カーペットの廃材粉砕品を５〜５０重量％と、充填材０〜８０重量％と、温度１１０℃〜１４０℃における流動性が、この温度におけるメルトフローレート値（２．１６ｋｇｆ）で１ｇ／１０ｍｉｎ以上ある非晶性ポリオレフィン樹脂を含むバインダー樹脂１５〜５０重量％とを混練機にて温度１１０℃〜１４０℃の下に、カーペットの廃材のパイル糸の成分が非溶融に残存するように混練する工程と、
（ｂ）得られた混練物を押出機に投入し、Ｔダイからシート状に押し出す工程と、
（ｃ）押し出されたシートを圧延する工程、
の各工程をもってなることを特徴とするカーペット廃材からリサイクルシートを製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カーペット廃材のリサイクル技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カーペット廃材、特に自動車用途のカーペットのリサイクルに関する需要が高まっている。この種のカーペットは、基布にパイル糸をタフティングしたタフトカーペットや短繊維をニードルで突き固めたニードルパンチカーペットであり、裏面に熱可塑性樹脂の裏打ちを施して、敷設性や物性を改善したものである。
カーペットの廃材は、その生産工程において製品の外周を所要の形状に裁断した後のトリミングロスとして生じ、また自動車等が廃棄される際に敷設されていたカーペットが分別回収されてくるものもある。廃材の組成は、カーペットのパイル糸としてのナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン、裏打ちとしてのポリエチレン、エチレン酢酸ビニルなど熱可塑性樹脂を主体にしたものとなる。
【０００３】
この種のカーペット廃材をリサイクルするのに従来２つの態様がある。一つにはカーペット廃材を可能なかぎり細かく粉砕し（好ましくはパウダー状に粉砕し）固体の形態を保ったまま、充填材や増量材に用いる例である。例えば、特願昭５７−１１６９３５号は、車両用カーペットのトリミング屑を再生利用した車両用カーペットおよびその製造方法に関し、カーペットのトリミング屑の再生材よりなる層とバージン樹脂材よりなる層とにより車両用カーペットのバッキングを構成した。これは工程的には簡便なリサイクルであるが、廃材は粉砕物のため二次加工して新たな部材を生産するのは困難で、充填材、増量材以外の利用方法がなく、リサイクル用途に量的な限界があった。
【０００４】
カーペット廃材をリサイクルする従来の第２の態様は、主に熱可塑性樹脂を主体としてなるカーペット廃材を加熱して溶融させ、（相溶化剤を混入して）均質化をはかり、リペレット化する例があった。例えば特願平３−２０８８９４号はナイロンパイルカーペットの廃材を粉砕し無水マレイン酸変性ポリオレフィンおよびパーオキサイド化合物と溶融混練するものである。この種のリサイクルによれば、得られたリサイクルペレットやリサイクルシートを二次加工することが可能であり、多種で多量のリサイクル用途もある。
【０００５】
カーペット廃材を加熱溶融してリサイクルする場合、以下の課題があった。
▲１▼この種のカーペットはバッキングを裏打ちしてあるものが多いが、バッキング材中にしばしば塩素系の難燃剤が混入されている。これは自動車や建築物の燃焼防止に関する安全規格を満たすためのものである。塩素系の樹脂を含んだ廃材を加熱すると、比較的低い温度（約１５０℃）で分解がおこり、有害の塩素ガスを発する危険性がある。このため従来は、塩素系の難燃剤を含む可能性のあるカーペット廃材をこの種のリサイクルに先立ち分別、除外する必要があった。
▲２▼廃車等から回収してきたカーペットの廃材は、細かな砂等の異物を含んでおり（これらはカーペット廃材に非溶融、非相溶であるが）これを完全に除去してリサイクルに供することは不可能である。異物の多く残存する廃材を（溶融処理して）リペレット化することは、品質に影響するばかりか、加工機械の故障の原因ともなる。また、この種の非相溶、非溶融の混入物としては、カーペットに貼着されるフェルト中の綿繊維などがあるほか、熱可塑性の樹脂であっても、他の樹脂と極端に融点が異なるものが含まれると、一方を溶融させる温度が他の樹脂の分解温度に達してしまうために溶融できず残るものもあった。
▲３▼廃材のリサイクルにかかるエネルギーが多量になりがちで、リサイクルのコストを上昇させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記課題に、かんがみなされたものであり、塩化ビニル樹脂等の易分解性の難燃剤を含むカーペット廃材をリサイクルしてリサイクルシートを製造する方法であり、また廃材の中に非溶融の異物を含む場合にもシーティングが可能な製造方法を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
課題を解決する本発明の手段は、カーペット廃材からリサイクルシートを製造するに少なくとも以下の、（ａ）カーペットの廃材粉砕品を５〜５０重量％と、充填材０〜８０重量％と、温度１１０℃〜１４０℃における流動性が、この温度におけるメルトフローレート値（２．１６ｋｇｆ）で１ｇ／１０ｍｉｎ以上ある非晶性ポリオレフィン樹脂を含むバインダー樹脂１５〜５０重量％とを混練機にて温度１１０℃〜１４０℃の下に、カーペットの廃材のパイル糸の成分が非溶融に残存するように混練する工程と、（ｂ）得られた混練物を押出機に投入し、Ｔダイからシート状に押し出す工程と、（ｃ）押し出されたシートを圧延する工程、の各工程をもってなることを特徴とするカーペット廃材からリサイクルシートを製造する方法による。本発明によれば、カーペット廃材の到達温度は１４０℃以下であるので、廃材の中に塩素系等の易分解性の難燃剤が含まれていても、この温度では分解して気化する可能性がない。カーペット廃材の到達温度が１１０℃に達すると、配合されたバインダー樹脂の可塑性が高まって廃材全体が流動しやすくなるため、廃材中の非相溶、非溶融成分が残存したまま混練することが可能であり、シート押出機によるシーティングを可能とする。このように低い温度で可塑性を高めるためには、バインダー樹脂が低温で流動性に富むものである必要があり、本発明では結晶化度の低い非晶性ポリオレフィン樹脂を配合することによってこれを達成している。カーペット廃材に対して、加圧により自然に昇温できる温度であり、外部よりの熱供給はほとんど必要ないためエネルギー効率にすぐれ、リサイクルのコスト低減が可能である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適の実施の形態を説明する。
（カーペット廃材）発明に適するのは、熱可塑性樹脂を主体としてなるタフトカーペットやニードルパンチカーペットに熱可塑性の裏打ちを施してなるものである。裏打ち中に充填材を含むものや、裏打ちを介して非熱可塑性の綿フェルト等を分離不能に積層したものも可能である。特に本発明の方法が適するのは、裏打ちの熱可塑性樹脂中に塩素系の難燃剤、塩化ビニル樹脂およびその共重合体等を含む場合や、カーペットに塩化ビニル繊維を含む場合である。具体的な例としては、自動車用のナイロンタフトカーペット（基布がポリエステル、裏打ちがマスバックの場合、その廃材組成は、ナイロン樹脂４０〜５０重量％、ポリエステル１０〜１５重量％、エチレン酢酸ビニル樹脂１０〜３０重量％、炭酸カルシウム１０〜４０重量％）、ポリプロピレンニードルパンチカーペット（裏打ちポリエチレン樹脂およびＳＢＲ系ラテックスの場合、その廃材組成は、ポリプロピレン樹脂２０〜５０重量％、ポリエチレン樹脂２０〜５０重量％、ＳＢＲ樹脂５〜２０重量％、塩化ビニル樹脂５〜２０重量％）などがある。
【０００９】
（充填材）充填材は高比重な特性をもつものが用途に適する。具体的にはＣａＣＯ3 、ＢａＳＯ4 等の分子組成をもつ有機、無機の粒子、タルク、自動車バンパー廃材、金属粉等が可能である。
（バインダー樹脂）非晶性ポリオレフィン樹脂で、１１０〜１４０℃の温度で十分な流動性がある（好ましくはこの温度でメルトフローレート１ｇ／１０ｍｉｎ以上、荷重２．１４ｋｇｆ時）のものを配合するのが適する。特に好ましいのは、宇部レキセン株式会社製の非晶性ポリオレフィン樹脂、商品名ＡＰＡＯである。この樹脂は低温で高い流動性、粘着性をもち、常温でも柔軟な特性を有するために多量の（非溶融、非相溶の）充填材を取り込んで、なお高い流動性を維持できる。
【００１０】
（配合）
カーペット廃材は５〜５０重量％、充填材は０〜８０重量％、バインダー樹脂１５〜５０重量％が適する。
これらの数値は、経験的に得られたものであり、カーペット廃材の条件によって配合は左右されるが、カーペット廃材や充填材の配合比率が高く、バインダー樹脂の比率が低すぎると、配合された樹脂の流動性が低く、押し出し加工に不適になり、あるいは得られるシートが割れやすいというような不具合を生じる。
バインダー樹脂の比率が高くなるほど、得られるリサイクルシートが高価になってリサイクルの価値が低下する。
【００１１】
（混練機）
廃材の混練は、ニーダーによっておこなうのが好ましく、スクリュー式混練機等も用いることが可能である。特に本発明の場合、廃材の到達温度が１４０℃以下であるので、加圧式ニーダーによりブレードで廃材に剪断力を加えながら攪拌することで、廃材が自己発熱し、加熱を加えなくても目標温度に到達できる。廃材の温度が１４０℃を超える可能性が有る場合には、ウォータージャケット等を装備して冷却し、廃材温度を１１０〜１４０℃に制御する。この温度でカーペット廃材のうち低融点の部分を除いて、融点の高いパイル糸等の成分は非溶融に残存する。
（押出機）
ニーダー等で混練した混練物を押出機によって押し出す。スクリュー押出機、特に２軸テーパー式のものが適する。押し出し速度０．５〜５ｍ／ｍｉｎ、Ｔダイリップ間隔１．０〜１０ｍｍ。
（圧延）
圧延は圧延ロール（ミラーロールタイプ、内部水冷）で、０．５〜５ｍｍのシートに圧延冷却する。（圧縮率２０〜８０％）
（得られたシートの評価）
本発明により得られたシートに以下の特徴があった。
厚さは０．５〜５ｍｍ、密度１．０〜３．０ｇ／ｃｍ3 、触感は柔軟で、常温で多少の塑性がある。外観は均一なシートであるが、内部にカーペット廃材の繊維が残存しているため、靱性があり、ねばり強く折れにくい。
遮音性を測定してみたところ、同じ目付量の塩化ビニル樹脂シートに匹敵する性能があった。
【００１２】
【発明の効果】
本発明によれば、従来リサイクルが困難であった塩化ビニル樹脂系の難燃剤等を、非相溶、非溶融に残存させたまま、カーペット廃材をリサイクルシーティングすることが可能である。
得られたリサイクルシートは柔軟性、靱性にすぐれ二次加工することも可能である。また、遮音シートとしてすぐれた性能を発揮し、従来の塩化ビニル樹脂遮音シートを代替することができる。