JP3571636B2

JP3571636B2 - 衝撃吸収体

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Publication number: JP3571636B2
Application number: JP2000306481A
Authority: JP
Inventors: 敦史田中; 拓治梶原; 邦彦今橋; 伸行高岡
Original assignee: C Eng Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: C Eng Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2000-10-05
Filing date: 2000-10-05
Publication date: 2004-09-29
Anticipated expiration: 2020-10-05
Also published as: JP2002113452A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、再生材料を用いた衝撃吸収体に関する。詳しくは使用済みの工業製品を処理して製造された衝撃吸収体用再生材料を容器の内部に保持した衝撃吸収体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
使用済み自動車、使用済み家電製品等の使用済み工業製品をシュレッダーで粉砕した所謂シュレッダーダストは、自動車、家電製品等の材料構成によりその成分が異なっており、成分は一定していない。また同じ種類の成分であっても、シュレッダー条件によってその形状が異なっており、形状もやはり一定していない。更に同じような形状をしていても他の成分と複合化・一体化されている場合もあり、成分が異なっている。
【０００３】
これらのシュレッダーダストは、通常各種樹脂の混合物の他に、ゴム、繊維、鉄、非鉄金属片、銅線、ガラス、木、紙、土砂等あらゆる素材が渾然一体なっている。従って例えば磁力選別を行った場合においても、鉄と非鉄との分別は十分に行うことは困難であるのが現状である。また他の成分についても、それ以外の成分と複合化・一体化している場合が多いのでやはり分別を十分に行うことは困難である。
【０００４】
そのため使用済み自動車、家電製品等のシュレッダーダストは、殆どそのまま埋め立てられているのが現状である。また現在使用済み自動車のシュレッダーダストのリサイクル手法が開発されているが、その殆どが燃焼によるエネルギー回収を目的としたサーマルリサイクルであって、マテリアルリサイクルが殆どされていない。
【０００５】
一方衝撃吸収体に用いられる材料や衝撃吸収体の構造について各種の提案がなされており、その一部については既に道路などに採用されている。
【０００６】
例えば衝撃吸収体に用いられる材料として、特開平８−１４２２４３号公報に樹脂発泡体が、特許公報２５６２４０号に弾性体が、実用新案公報２５０４４４９号に中空のゴム製部材に流体を満たしたもの、特開平１１−３５１２９９号公報に発泡金属が開示されている。
【０００７】
また衝撃吸収体の構造として、特開平８−１４２２４３号公報には衝撃の分散を図るために受圧板を設けた衝撃吸収体が、特開平９−１４３２０号公報には波状のプラスチックシートを接合して重ね合わせた衝撃吸収体が、特開平１１−３５２３００〜３５２３０２号公報にはパイプ状の衝撃吸収体が、特開平１１−３５１３０６号公報にはハニカム状の衝撃吸収体が開示されている。
【０００８】
また特開平９−２２８８３２９号公報には、車止めに衝撃吸収性を持たせるためのプラスチック製車止めが開示されており、その中で廃棄物からなる再生プラスチックを用いることが示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
使用済みの工業製品等のシュレッダーダストについて、未だにマテリアルリサイクルが困難なのは、使用済みの工業製品等のシュレッダーダストの成分が多様であるので、これを成形することが困難だからである。
【００１０】
また使用済みの工業製品に含まれている各種の樹脂成分については、１２０〜３００℃で溶融する様々な融点の樹脂成分が混合されている。従って成形できたとしても、その成形品の強度や表面品質の点から、実際の使用に耐えるものを製造することは極めて困難と考えられてきた。このことは単一成分の材料として集められたＰＥＴボトルや農業用フィルムのリサイクルですら、なかなか思うように進まない現状からも理解できる。
【００１１】
そこで使用済み工業製品等のシュレッダーダストのマテリアルリサイクルの開発が求められていた。
【００１２】
一方衝撃吸収体に用いられる材料や衝撃吸収体については、従来の手法ではかなりのコストがかかっていた。例えば衝撃吸収体に用いられる材料について説明すると、発泡金属は高価である。また発泡金属以外の材料を用いる場合でも衝撃吸収性の確保という観点からは、未使用の材料を使用することが好ましく、そのため費用が高くなる。更に衝撃吸収体については、その構造が複雑なことからやはり費用が高くなった。
【００１３】
また特開平９−２２８３２９号公報に開示されたプラスチック製車止めの例では、衝撃吸収性は誤って車が軽く接触したときにソフト感を出す程度のものであって、衝撃を吸収するための変形はごくわずかである。従ってそれ以上の衝撃については車の跳ね返りを期待した設計にならざるを得ない。跳ね返りは他車との新たな衝突を誘発するおそれがあるので望ましくはない。言い換えれば衝撃吸収機能はあくまで付加的な機能であって、その衝撃吸収性は十分とは言えない。
【００１４】
そこで衝撃吸収性に優れた安価な材料の開発が求められていた。
【００１５】
本発明の目的とするところは、使用済み工業製品を利用して製造された安価かつ衝撃吸収性に優れた衝撃吸収体を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、使用済みの工業製品のシュレッダーダストを粉砕して成形した成形体は、衝撃を受けたとき衝撃の作用点付近のみが変形して、一度に全体が変形することなく、順次破壊が起こるという性質を有することに着目した。そしてこのような成形体を容器の内部に保持して用いることによって、このような成形体に衝撃を吸収させることが可能ではないかと考えた。
【００１７】
そこで本発明者は、鋭意研究の結果、容器とその内部に保持されている衝撃吸収体用再生材料とからなり、前記容器は金属製であり、前記再生材料は、圧縮強度の異なる複数の材料からなる使用済み工業製品を粉砕して得られかつ灰分が重量で５〜９５％である原材料を成形した成形体であることを特徴とする衝撃吸収体を発明した。
【００１８】
本発明の衝撃吸収体用再生材料は、容器の内部に保持して用いられるものである。衝撃によって順次破壊されるという特性を有するためので、容器の内部に保持して本発明の衝撃吸収体用再生材料を飛散しないようにして衝撃を吸収させる必要があるからである。
【００１９】
ここで圧縮強度とは、圧縮荷重と比較して、変位又は圧縮歪が著しく増加する時点（降伏点のある材料については降伏点）での圧力をいう。このような圧縮強度の異なる複数の材料を含む自動車、家電製品等の工業製品を粉砕して得られたものを成形した成形体は、ミクロで見ると様々な圧縮強度を有する材料の集合体であり、衝撃を受けた時に一度に破壊されずに順次破壊されるので優れた衝撃吸収性を発揮することができる。即ち圧縮強度が異なる材料の集合体であることから、衝撃を受けた場合に一度に衝撃が広範囲に広がって破壊されることはない。衝撃を受けた付近を破壊し、また圧縮強度が弱い部分を破壊する。そして衝撃が伝わり圧縮強度が弱い部分から順次破壊されていくことになる。
【００２０】
また灰分とは原材料を燃焼したときに燃え残った灰をいう。原材料の灰分が重量で５〜９５％であることによって、材料の多様性が確保される。このように原材料の重量（１００％）を基準として灰分の重量が５〜９５％であると、押出機などの混ぜる機能を有する機械を通しても原材料は均一な材料になりにくい。従ってミリメートル（ｍｍ）のオーダー以下のミクロの範囲で原材料を見た場合には原材料は不均一な材料の集合であって、複数の圧縮強度を有することになる。逆にもし原材料が均一となると、複数の圧縮強度を有する材料を有することにならず、圧縮強度が単一の材料となってしまう。
【００２１】
圧縮強度の弱い部分から順次破壊されるためには圧縮強度が単一の材料ではなく、数百マイクロメートル（μｍ）〜数百ミリメートル（ｍｍ）のオーダーの材料の偏在が必要と考えられる。従って金属等の均一に混合しにくい材料が含むことによって数ミリメートルのオーダー以下のミクロの範囲で材料の偏在が残り、圧縮強度の多様性を保つことが可能となる。
【００２２】
なお使用済み工業製品は使用済み自動車であることが好ましい。使用済み自動車を材料として再利用することができ、また使用済み自動車は多様な材料を含んでいるので、本発明の使用済み工業製品に好適である。
【００２３】
原材料は、重量で５〜９０％の熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。この熱可塑性樹脂は溶融成形時の粘結剤としての意義を有する。即ち熱可塑性樹脂を含むことにより、原材料を溶融して成形して成形体を製造する際に原材料の流動性が確保され、粘結材として機能することにより所定の形状の成形体を得ることが容易となる。また熱可塑性樹脂は異なる圧縮強度を有する材料の一つという意義を有する。
【００２４】
この熱可塑性樹脂は原材料の重量（１００％）を基準として、５〜９０％が好ましいが、１０〜５０％がより好ましい。更に好ましくは２０〜３０％である。熱可塑性樹脂は原材料に含まれる割合が多ければそれだけ溶融して成形する際に流動性が確保されるが、一方熱可塑性樹脂の割合が多くなっただけ、熱可塑性樹脂の圧縮強度が強く出ることになる。従って熱可塑性樹脂の割合が少なすぎると整形時の流動性が不十分となり、熱可塑性樹脂の割合が多すぎると十分な衝撃吸収特性を得にくくなる。
【００２５】
原材料は粒径が５０ｍｍ以下であることが好ましい。粒径を５０ｍｍ以下にまで粉砕することによって金属等を除去して灰分及び熱可塑性樹脂の割合を調整することが容易となる。また原材料を成形して所定の形状の成形体を得ることが容易になる。
【００２６】
前記原材料は重量で１〜８０％の繊維状物を含むことが好ましい。ここで繊維状物とは、太さ（径）がφ０．５ｍｍ以下であって、長さが太さ（径）の概ね１０倍以上の材料をいう。熱可塑性樹脂が同時に繊維状物であってもよい。この繊維状物は、他の材料と結合することによって異なる圧縮強度を発現することができる。従って圧縮強度の多様性を増加することができる。
【００２７】
このような繊維状物は、原材料の重量（１００％）を基準として、原材料に１〜８０％含まれることが好ましい。この場合他の材料と絡み合うことによって適当な範囲で、圧縮強度の強いものから弱いものまでできるだけ多くの段階に均等に分布していることが好ましい。
【００２８】
また本発明の衝撃吸収体用再生材料は、多数の細孔を分散して有し、かつ空隙率が１〜８０％であることが好ましい。多数の細孔を分散して有することにより、衝撃吸収体用再生材料の内部に空隙を有すると、衝撃吸収時の変形量を確保し易くなり、それだけ衝撃を吸収し易くなる。また空隙を有することによって、衝撃を受けた時の最初の破壊が衝撃を受けた地点付近にとどまり、一度に広範囲にわたって破壊が起こりにくくなる。しかし空隙率が大きすぎると、衝撃吸収体用再生材料に必要とする強度を維持することができなくなる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の衝撃吸収体用再生材料の実施の形態について説明する。
本発明の衝撃吸収体用再生材料は、容器の内部に保持されて用いられる衝撃吸収体用再生材料であって、圧縮強度の異なる複数の材料からなる使用済み工業製品を粉砕しかつ金属を除去して得られ、灰分が重量で５〜９５％である原材料を成形した成形体であることを特徴とする。
（本発明の衝撃吸収体用再生材料の製造）
本発明の衝撃吸収体用再生材料（以下適宜「再生材料」という）は以下のように製造することができる。
【００３０】
使用済み工業製品をシュレッダー等を用いて粉砕して、使用済み工業製品のシュレッダーダストを得ることができる。使用済み工業製品は、一般に樹脂、発泡ウレタン、ゴム、繊維、鉄、非鉄金属片、銅線、ガラス、木、紙等の圧縮強度の異なる多様な材料を含んでいる。従ってこれらの圧縮強度の異なる多様な材料を粉砕して得られた使用済み工業製品のシュレッダーダストは、粉砕された多様な材料を含んでいる。この際金属等を必要に応じて除去し、また必要に応じて更に粉砕して、使用済み工業製品のシュレッダーダストから灰分が重量で５〜９５％である原材料を得ることができる。
【００３１】
使用済み工業製品としては、使用済み家電製品、使用済み自動車等が挙げられるが、特に使用済み自動車を用いることが好ましい。使用済み自動車は多様の材料を含み、圧縮強度の異なる材料を多数有しているからである。
【００３２】
金属の除去は、適切な手段によって行うことができる。磁力選別、風力選別等によって行なうことができるし、肉眼で目視しておこなくこともできる。金属が他の成分と複合化・一体化している場合には、金属をうまく選別して除去することができないことが多く、粉砕と除去を繰り返して金属の除去を行うことが好ましい。
【００３３】
但し金属を全て除去する必要はない。金属を除去するのは、押出機などの機械の損傷を防ぐためであって、長さが３ｍｍ以下の小さな金属片や、細い銅線などは除かれない。即ち鉄、非鉄金属等が除去が完全に行われることは考えられないし、却って除去されず残った金属が原材料の多様性を保証することになる。
【００３４】
粉砕の程度は特に限定はないが、金属の除去の容易さ、またその後の成形体の成形等を考慮すると、粒径が５０ｍｍ以下程度にまで粉砕することが好ましい。粉砕に用いるエネルギーと分別精度のバランスから粒径は１０ｍｍ前後が更に好ましい。
【００３５】
使用済み工業製品の成分によっては、この使用済み工業製品の粉砕と金属の除去を行い、粉砕され金属が除去された使用済み工業製品のシュレッダーダストを用いてそのまま原材料を得ることができる。
【００３６】
また粉砕され金属が除去された使用済み工業製品のシュレッダーダストを集塵ダストを主体とする材料（Ａ）、非発泡の樹脂やゴムを主体とする材料（Ｂ）、発泡樹脂や繊維を主体とする材料（Ｃ）とに分別して、これらを混合して原材料を得ることができる。
【００３７】
このように粉砕され金属が除去されたシュレッダーダストをＡ、Ｂ及びＣの材料毎に分別して混合して原材料を得ることによって、成形して得られる再生材料の衝撃吸収性等を調整することが可能となる。なおＡとＢとＣは、全体の重量（１００％）を基準とすると、概ねＡは２０〜１００％、Ｂは０〜５０％、Ｃは０〜８０％とすることが好ましい。集塵ダストを主体とする材料（Ａ）は多様な材料を含んでいるので、灰分が２０〜８０％である原材料を得ることができる。また再生材料の成形体を原材料を溶融して成形して製造する場合には、Ａのみであると、熱可塑性樹脂が少ないので溶融して成形体を成形する際に、流動性がほとんどなく成形が困難である。このように溶融して再生材料である成形体を製造する場合には、必要に応じてＢ、Ｃを適切な量添加することが好ましい。
【００３８】
本発明の再生材料は、このようにして得られた原材料を成形した成形体である。成形は適切な方法で行えばよい。例えばウレタン系等の接着剤を用いて、原材料を成形することができる。また原材料の一部を溶融し一体的に結合させて成形体を成形することができる。原材料の一部としたのは、原材料には、加熱により溶融しない成分が含まれているからである。
【００３９】
溶融成形は例えば押出成形機を用いて適切な温度で行うことができる。押出成形機を用いることにより、任意の形状の再生材料を成形して得ることが容易となる。
【００４０】
また原材料を押出成形機を用いて溶融成形する場合には温度を調整することにより空隙率を調整することが可能である。例えば２００〜３００℃で行うことが好ましい。加熱によりガス化する成分や原料に含まれる水分が蒸気となって気泡を形成する。この気泡の発生量を制御することによって多数の細孔を分散して有する再生材料を得ることができる。なお発泡剤などを用いることにより、更に大きな空隙率を得ることができる。気泡の発生量の制御また発泡剤の添加等の方法によって、所定の空隙率の再生材料を得ることができる。
【００４１】
このようにして得られる再生材料は、任意の形状の成形体、例えばパイプ状、団子状、ブロック状、シート状等の成形体にすることが可能である。再生材料を内部に保持する容器の形状、衝撃吸収体の設置場所等を考慮して、適切な形状、大きさにすることができる。
【００４２】
（本発明の再生材料の使用方法）
本発明の再生材料は、適切な形状、強度の容器の内部に保持して用いることができる。つまり容器の内部に本発明の再生材料を詰めて衝撃吸収体を作成することができる。例えば樹脂あるいは金属の板を用いて作成された容器の内部に本発明の再生材料を保持して衝撃吸収体を作成することができる。
【００４３】
本発明の再生材料は予想される衝撃の大きさ及び容器に使用する材料の強度を考慮して適切な厚さの容器の内部に保持して用いることができる。板厚が概ね０．１〜３ｍｍの容器に保持して用いることが好ましい。容器の板厚が余りに厚すぎると強度が強すぎて、衝撃を受けたときに容器に変形が生じなくなり、却って跳ね返りが生ずることになり、本発明の再生材料を内部に保持する意味がなくなってしまう。板厚が薄すぎると、容器があまりに簡単に破壊され、内部に保持された再生材料が外部に飛び出すおそれがあり、やはり本発明の再生材料を内部に保持する意味がなくなってしまう。
【００４４】
また本発明の再生材料は、衝撃を受ける方向の最大長さの少なくとも１０％以上の変形が生ずるまで、衝撃吸収体用材料を内部に保持できる容器に詰めて用いることが好ましい。容器が１０％以上の変形を生ずるまでに、内部に詰められた再生材料が外部に飛散すると、再生材料が衝撃を吸収する機能が発揮することが困難になる。
【００４５】
なお本発明の再生材料は、衝撃の来る方向及び再生材料の形状等を考慮して容器の内部に詰めることが好ましい。
【００４６】
本発明の再生材料は、設置場所及び要求される衝撃吸収特性に応じて適切な形状の容器の内部に保持して用いることができる。例えば直方体、角柱、円柱、更にはこれらを組み合わせた形状、例えば衝突物が当たる前方が円柱状で後方が直方体等多様な形状のものに本発明の再生材料を詰めて用いることができる。
【００４７】
この場合容器の内部に対して、本発明の再生材料は、衝撃を吸収するための衝撃吸収体の変形を確保するために適切な空隙率をもって詰めることが好ましい。この場合容器の内部の空隙率が概ね１０〜８０％となるように、本発明の再生材料を詰めることが好ましい。
【００４８】
なお本発明の再生材料は容器の内部に再生材料の形状を考慮して適切な方法で保持することができる。ランダムに詰めることもできるし、積層しても、並べてもよい。また再生材料同士、再生材料と容器とを接着剤等で接着して保持することもできる。
【００４９】
本発明の再生材料を用いた衝撃吸収体は、衝撃吸収体が設置される場所に対応した形状にすることによって、設置場所に最適な形状とすることが可能である。本発明の再生材料を用いた衝撃吸収体は、接触、衝突等した場合に衝撃を吸収する必要がある場所に設置することができる。道路に関していえば車両が誤って突っ込みやすい分岐点、分離帯、路側帯、料金所付近等に設置することが好ましい。
【００５０】
以上のように、本発明の再生材料は、高価な発泡金属等の衝撃吸収性を有しつつ、従来の再生材料より安価である。また任意の形状に成形することが可能である。
【００５１】
従って本発明の再生材料を適切な容器の内部に詰める保持して、衝撃吸収体を製造することが可能である。
【００５２】
【実施例】
以下の実施例において本発明の衝撃吸収体用再生材料を製造した。これを鉄製の容器に保持して衝撃吸収体を製造した。この衝撃吸収体をテストピースとしてその衝撃吸収性を調べた。
【００５３】
また比較例として他の材料を鉄製の容器に保持して、これをテストピースを作製し、比較のためにその衝撃吸収性を調べた。
【００５４】
尚テストピースに用いた容器は全て同一であり、厚さが０．２３ｍｍの鉄製の容器であって、一辺が３００ｍｍの立方体である。テストピースは、この鉄製の容器に実施例の再生材料又は比較例の他の材料を詰めて作成した。
【００５５】
テストピースの衝撃吸収性は、落錘試験を行って測定した。この落錘試験は、テストピースを測定台の上に載せて、このテストピースに対して、テストピースの上面からの高さが３．５４ｍの地点から重さ３００ｋｇの錘を衝撃吸収体に落下させて行った。そして錘がテストピースに衝突して静止するまでのテストピースの上面の変位即ち錘の下面の変位及びテストピースにかかる荷重を同時に測定し、その経時的な変化を調べた。
【００５６】
なお以下の説明で初期ピーク荷重とは、落下した錘がテストピースに衝突した初期の段階で、テストピースに加わる荷重のうちで最大のものを意味する。最大荷重とは、落下した錘がテストピースに衝突して静止するまでの間に、テストピースに加わる荷重のうちで最大のものを意味する。また平均荷重とは、落下した錘がテストピースに衝突して静止するまでの間にテストピースに加わる荷重の平均を意味する。
【００５７】
なお初期ピーク荷重は、錘がテストピースに衝突した初期の段階で生じる荷重のうちの最大のものを意味するが、この初期ピーク荷重が、同時に最大荷重の場合もある。即ち衝突の初期の段階で、テストピースに最大荷重が加わる場合である。
【００５８】
全エネルギーとは、落下した錘がテストピースに衝突して静止するまでにテストピースが吸収したエネルギーを意味する。実施例及び比較例を通して、全エネルギーは概ね一致するが、正確には衝突時のテストピースの変形量によって全エネルギーは異なってくる。
【００５９】
リバウンドとは、テストピースに最初に接触した位置を越えて飛び跳ねた場合を意味する。
【００６０】
以下実施例及び比較例について説明する。
【００６１】
（実施例１）
廃車シュレッダーダストを磁選機及び非鉄分別機で金属を大部分除去し粉砕して更に金属を除去して、径がφ３０ｍｍ以下の原材料を得た。次にこの原材料を単軸押出機に投入し、２００℃で加熱溶融して押出したものをホットカットして、径がφ３０〜８０ｍｍ、長さが３０〜１００ｍｍであり、概略形状が円柱状若しくは団子状の成形体からなる再生材料を得た。この再生材料の空隙率は１０％であった。なお図１にこの再生材料の製造工程の概略を示す。
【００６２】
この再生材料を上述した鉄製の容器にランダムに詰めて、衝撃吸収体を作製し、これをテストピースとした。このテストピースの空隙率は５０％であった。なおテストピースの空隙率においては、再生材料自体の空隙率は考慮されていない。以下の実施例及び比較例においても同様である。
【００６３】
このテストピースに対して、上述の落錘試験を行って、テストピースの衝撃吸収性を調べた。このテストピースは錘をリバウンドさせることなく錘の落下による全エネルギーを吸収した。この場合の初期ピーク荷重は、２７ｋＮ、最大荷重は１７０ｋＮ、平均荷重は６０Ｎであった。
【００６４】
（実施例２）
廃車シュレッダーダストを磁選機及び非鉄分別機で金属を大部分除去し粉砕し、更に金属を除去し、また一部の発泡ウレタン・ガラス粒・銅線を取り出して、φ３０ｍｍ以下に粉砕された廃車シュレッダーダストを得た。この粉砕した廃車シュレッダーダストを更に集塵ダストを主体とする材料Ａと、非発泡樹脂とゴムを主体とする材料Ｂと、発泡樹脂と繊維を主体とする材料Ｃとに分けた。全体の重量を１００％として、材料Ａを９０％、材料Ｂを８％、材料Ｃを２％の割合で均一に混合した原材料を得た。更にこの原材料１００重量部に３０重量部のウレタン系接着剤を混合し固めて、３００ｍｍ×３００ｍｍ×３０ｍｍの大きさの成形体からなる再生材料を得た。この再生材料の空隙率は６０％であった。なお図２にこの再生材料の製造工程の概略を示す。
【００６５】
この３００ｍｍ×３００ｍｍ×３０ｍｍの再生材料を、上述の鉄製の容器に１０個積層して詰めて衝撃吸収体を作製し、これをテストピースとした。このテストピースの空隙率は０％であった。
【００６６】
このテストピースに対して落錘試験を行って、このテストピースの衝撃吸収性を調べた。このテストピースは、錘をリバウンドさせることなく錘の落下による全エネルギーを吸収した。この時の初期ピーク荷重は、５８ｋＮで、最大荷重は１８３ｋＮで、平均荷重は７０ｋＮであった。
【００６７】
（実施例３）
実施例２で得た原材料と同一の原材料を、単軸押出機に投入し、２００℃で加熱溶融して押出したものをホットカットして、実施例１と同様に、径がφ３０〜８０ｍｍ、長さが３０〜１００ｍｍであり、概略形状が円柱状若しくは団子状の成形体からなる再生材料を得た。この再生材料の空隙率は、１０％であった。この再生材料の製造工程の該略は図２で示した製造工程の概略と同様である。但し本実施例においては、図２中の成形は溶融して成形したことを意味する。なお実施例４〜８についても同様である。
【００６８】
この再生材料を上述の鉄製の容器にランダムに詰めて衝撃吸収体を作製し、これをテストピースとした。このテストピースの空隙率は、５０％であった。
【００６９】
このテストピースに対して落錘試験を行って、衝撃吸収性を調べた。このテストピースは、錘をリバウンドさせることなく錘の落下による全エネルギーを吸収した。この場合の初期ピーク荷重は２５ｋＮで、最大荷重は１６２ｋＮで、平均荷重は５６ｋＮであった。
【００７０】
（実施例４）
実施例２で得た原材料と同一の原材料を、単軸押出機に投入し、２００℃で加熱溶融して押出したものを成形して、外径がφ５０ｍｍ、内径がφ３５ｍｍ、長さが３００ｍｍのパイプ状の成形体からなる再生材料を得た。この再生材料の空隙率は１０％であった。
【００７１】
この再生材料を上述の鉄製の容器に垂直方向に詰めて衝撃吸収体を作製し、これをテストピースとした。このテストピースの空隙率は５９．９％であった。
【００７２】
このテストピースに対して落錘試験を行って、このテストピースの衝撃吸収性を調べた。このテストピースは、錘をリバウンドさせることなく錘の落下による全エネルギーを吸収した。この場合の初期ピーク荷重は１０５ｋＮで、最大荷重は１０５ｋＮで、平均荷重は５３ｋＮであった。
【００７３】
（実施例５）
実施例２で得た原材料と同一の原材料を、単軸押出機に投入し、２００℃で加熱溶融して押出したものを成形して、外径がφ５０ｍｍ、内径がφ２５ｍｍ、長さが３００ｍｍのパイプ状の成形体からなる再生材料を得た。この再生材料の空隙率は１０％であった。
【００７４】
この再生材料を上述の鉄製の容器に水平方向に詰めて衝撃吸収体を作製し、これをテストピースとした。このテストピースの空隙率は４９．７％であった。
【００７５】
このテストピースに対して落錘試験を行って、このテストピースの衝撃吸収性を調べた。このテストピースは、錘をリバウンドさせることなく錘の落下による全エネルギーを吸収した。この場合の初期ピーク荷重は５２ｋＮで、最大荷重は１６４ｋＮで、平均荷重は６６ｋＮであった。
【００７６】
（実施例６）
実施例２で得た原材料と同一の原材料を、単軸押出機に投入し、２００℃で加熱溶融して押出したものを成形して、一辺が１５０ｍｍのブロック状の成形体からなる再生材料を得た。このブロック状の成形体は、一辺が１５０ｍｍの立方体である。図３に示すように、この立方体の一組の対向する２つの面には、３つの円形の孔と、内側に半円形に辺の途中を湾曲させた半円形の５つの溝及び辺の頂点に当たる部分を内側に湾曲させて四分円形の２つの溝が設けられて、対向する一方の面から他方の面にまで貫通している。即ち２つのブロック状の再生材料を並べることにより、２つの半円形の溝を１つの円形の孔に構成することができ、４つのこのブロック状の再生材料を並べることにより、４つの四分円形の孔を１つの円形の孔に構成することができる。円形の孔、半円形の溝で構成された円形の孔及び四分円形の溝で構成された円形の孔の直径はいずれもφ５２ｍｍである。この再生材料の空隙率は１０％であった。
【００７７】
上述の鉄製の容器に円形の孔が水平になるようにこの再生材料を８個積み重ねて衝撃吸収体を作製し、これをテストピースとした。このテストピースの空隙率は５６．６％であった。
【００７８】
このテストピースに対して落錘試験を行って、このテストピースの衝撃吸収性を調べた。このテストピースは、錘をリバウンドさせることなく錘の落下による全エネルギーを吸収した。この場合の初期ピーク荷重は６３ｋＮで、最大荷重は１５０ｋＮで、平均荷重は６３ｋＮであった。
【００７９】
（実施例７）
実施例２で得た原材料と同一の原材料を、単軸押出機に投入し、２００℃で加熱溶融して押出したものを成形して、外径がφ５０ｍｍ、内径がφ３５ｍｍ、長さが３００ｍｍのパイプ状の成形体と外径がφ５０ｍｍ、内径がφ２５ｍｍ、長さが３００ｍｍのパイプ状の成形体とからなる再生材料を得た。この再生材料の空隙率は１０％であった。
【００８０】
これらの再生材料を上述の鉄製の容器の下半分に内径がφ２５ｍｍのパイプを水平方向に詰め、次に上半分に内径がφ３５ｍｍのパイプを同様に水平に詰めて衝撃吸収体を作製し、これをテストピースとした。このテストピースの空隙率は、５４．８％であった。
【００８１】
このテストピースに対して落錘試験を行って、このテストピースの衝撃吸収性を調べた。このテストピースは、錘をリバウンドさせることなく錘の落下による全エネルギーを吸収した。この場合の初期ピーク荷重は４１ｋＮで、最大荷重は１５７ｋＮで、平均荷重は６４ｋＮであった。
【００８２】
（実施例８）
実施例２で得た原材料と同一の原材料を、単軸押出機に投入し、２２０℃で加熱溶融して押出したものを成形して、実施例７と同様に、外径がφ５０ｍｍ、内径がφ３５ｍｍ、長さが３００ｍｍのパイプ状の成形体と外径がφ５０ｍｍ、内径がφ２５ｍｍ、長さが３００ｍｍのパイプ状の成形体とからなる再生材料を得た。この再生材料の空隙率は１５％であった。
【００８３】
これらの再生材料を、上述の鉄製の容器の下半分に内径がφ２０ｍｍのパイプを水平方向に詰め、次に上半分に内径がφ３０ｍｍのパイプを同様に水平に詰めて衝撃吸収体を作製し、これをテストピースとした。このテストピースの空隙率は５４．８％であった。
【００８４】
このテストピースに対して落錘試験を行って、このテストピースの衝撃吸収性を調べた。このテストピースは、錘をリバウンドさせることなく錘の落下による全エネルギーを吸収した。この場合の初期ピーク荷重は３５ｋＮで、最大荷重は１６０ｋＮで、平均荷重は６２ｋＮであった。
【００８５】
（比較例１）
上述の鉄製の容器と同一のサイズのブチルゴムの立方体を作成した。このゴムの立方体を鉄製の容器に詰めて、テストピースを作製した。
【００８６】
このテストピースに対して落錘試験を行って、この衝撃吸収体の衝撃吸収性を調べた。錘は３回のリバウンドを経て静止した。この場合の初期ピーク荷重は２５ｋＮで、最大荷重３１２ｋＮで、平均荷重は１０５ｋＮであった。
【００８７】
（比較例２）
上述の鉄製の容器の中で、ウレタンを発泡させて、内部が発泡ウレタンで満たされているテストピースを作製した。発泡倍率は概ね１０倍であった。この内部に満たされている発泡ウレタンの空隙率は９０％であった。テストピースの空隙率は０％であった。
【００８８】
このテストピースに対して落錘試験を行って、このテストピースの衝撃吸収性を調べた。錘は、１回のリバウンドを経て静止した。この場合の初期ピーク荷重は２５ｋＮで、最大荷重は２０３ｋＮで、平均荷重は５１ｋＮであった。
【００８９】
（比較例３）
外径がφ１００ｍｍ、長さが３００ｍｍ、肉厚が１ｍｍのアルミニウム製のパイプを９本用意した。このアルミニウム製のパイプの空隙率は０％であった。
【００９０】
このアルミニウム製のパイプを実施例１で用いた容器と同一の容器に垂直方向に詰めてテストピースを作製した。このテストピースの空隙率は９６．９％であった。
【００９１】
このテストピースに対して落錘試験を行って、このテストピースの衝撃吸収性を調べた。このテストピースは、錘をリバウンドさせることなく、全エネルギーを吸収した。この場合の初期ピーク荷重は１１０ｋＮで、最大荷重は１１０ｋＮで、平均荷重は５７ｋＮであった。
【００９２】
（比較例４）
比較例３で用いたアルミニウム製のパイプと同一のパイプを９本用意して、このアルミニウム製のパイプを実施例１で用いた容器と同一の容器に水平方向に詰めてテストピースを作製した。このテストピースの空隙率は９６．９％であった。
【００９３】
このテストピースに対して落錘試験を行って、このテストピースの衝撃吸収性を調べた。このテストピースは、錘をリバウンドさせることなく、全エネルギーを吸収した。この場合の初期ピーク荷重は２０ｋＮであったが、最大荷重は４００ｋＮを越えたため計測不能であった。従って平均荷重も計測不能であった。
【００９４】
表１に実施例１〜８のテストピース及び比較例１〜４のテストピースに対して行った落錘試験の結果をまとめた。
【００９５】
【表１】

【００９６】
（評価）
実施例１〜８のテストピースにおいては、いずれもリバウンドは発生していない。これに対して比較例１及び２においては、リバウンドが発生している。実施例においてリバウンドが発生しないのは、本発明の再生材料が多様な成分の集合体であり、衝撃を受けた時に同時に壊れずに順次破壊されるために、錘の落下による衝撃を吸収する衝撃吸収性を有しているからと考えられる。
【００９７】
再生材料の形状また再生材料の鉄製の容器への詰め方によって異なるが、実施例１〜８のテストピースの最大荷重はいずれも２００ｋＮ以下である。内部に詰められている再生材料が破壊されることによって、実施例１〜８のテストピースの最大荷重は概ね比較例のテストピースよりも少なくなっている。
【００９８】
実施例７のテストピースと実施例８のテストピースは、成形温度を変化させることによって再生材料の空隙率が異なっているが、同一形状のパイプ状の成形体を同じように詰めたものである。即ち中に詰められているパイプ状の成形体の空隙率が実施例７においては１０％であり、実施例８においては１５％というように異なっている。この両者を比較すると、初期ピーク荷重については、再生材料の空隙率が高い実施例８のテストピースの方が実施例７のテストピースよりも小さいが、最大荷重については実施例８のテストピースの方が実施例７のテストピースよりもやや大きくなっている。
【００９９】
このことから大きな衝撃を吸収するには空隙率をやや少なめにして、強度をある程度高くした方が有利であることがわかる。但しその分初期ピーク荷重も大きくなることがわかる。吸収させようとするエネルギー量と許容できる設置空間を考慮して、この空隙率を最適値にすることが好ましい。
【０１００】
なお比較例３はアルミニウム製のパイプを垂直に並べたテストピースであり、実施例４はパイプ状の成形体である再生材料をやはり垂直に並べたテストピースである。いずれも初期ピーク荷重が最大荷重となっている。実施例３，実施例７、実施例８、比較例４は、パイプ状の材料を水平方向に詰めた実施例３、実施例７，実施例８及び比較例４では、初期ピーク荷重は最大荷重よりも小さくなっている。
従って同じパイプ状の材料を用いても詰め方によって初期ピーク荷重と最大荷重との関係が変わることが分かる。
【０１０１】
なお実施例４と比較例３を比較すると、実施例４の方が初期ピーク荷重が小さくことが分かる。実施例４は、初期ピーク荷重が最大荷重となって他の実施例よりも大きいが、最大荷重を見ると他の実施例よりも小さくなっている。
【０１０２】
従って本発明の再生材料は、用いられる場所の衝撃のあり方等を考慮して容器に詰めることが好ましいことが分かる。
【０１０３】
【発明の効果】
本発明の衝撃吸収体用再生材料は、衝撃によって順次破壊されていくので、優れた衝撃吸収性を有する。容器の内部に保持することによって、優れた衝撃吸収性を発揮することができる。
【０１０４】
また本発明の衝撃吸収体用再生材料は、使用済みの工業製品から作製されるので、低コストで製造することができる。
【０１０５】
更に本発明の衝撃吸収体用再生材料は、使用済みの工業製品を粉砕したものを成形して製造するので、任意の形状に製造することができる。従ってこれを用いた衝撃吸収体の形状を考慮してその大きさ、形状を選択することができる。
【０１０６】
また本発明の衝撃吸収体用再生材料は、一度使用された後も衝撃吸収体用再生材料として更にリサイクルが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１で製造された衝撃吸収体用再生材料の製造工程の概略図である。
【図２】実施例２で製造された衝撃吸収体用再生材料の製造工程の概略図である。
【図３】実施例６で製造されたブロック状の衝撃吸収体用再生材料の孔、溝が設けられた一端面を示した図である。
【符号の説明】
１０：円形の孔
２０：半円形の溝
３０：四分円形の溝

Claims

容器とその内部に保持されている衝撃吸収体用再生材料とからなり、
前記容器は金属製であり、
前記再生材料は、圧縮強度の異なる複数の材料からなる使用済み工業製品を粉砕して得られかつ灰分が重量で５〜９５％である原材料を成形した成形体であることを特徴とする衝撃吸収体。
前記使用済み工業製品は、使用済み自動車である請求項１記載の衝撃吸収体。
前記原材料は、重量で５〜９０％の熱可塑性樹脂を含む請求項１又は２記載の衝撃吸収体。
前記原材料は、粒径が５０ｍｍ以下である請求項１、２又は３記載の衝撃吸収体。
前記原材料は重量で１〜８０％の繊維状物を含む請求項１、２、３又は４記載の衝撃吸収体。
前記成形体は、多数の細孔を分散して有し、かつ該細孔の空隙率が１〜８０％である請求項１、２、３、４又は５記載の衝撃吸収体。