JPH0929880A

JPH0929880A - 粒状複合材料二次加工材を有する積層材料およびその製造方法

Info

Publication number: JPH0929880A
Application number: JP7178767A
Authority: JP
Inventors: Ikushi Tsujita; 育司辻田; Takuji Kajiwara; 拓治梶原
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1995-07-14
Filing date: 1995-07-14
Publication date: 1997-02-04
Anticipated expiration: 2015-07-14
Also published as: JP3794038B2

Abstract

(57)【要約】【課題】廃材からの粒状複合材料の二次加工材を有す
る積層材料およびその製造方法の提供。【解決手段】廃材のシュレッダーダストを原料とし、
嵩密度が０．３ｇ／ｃｍ ³以下に管理された粒状複合材
料１を樹脂材７をバインダーとして固めて二次加工材６
と、それに積層された、綿フェルト、モールドウレタ
ン、ＰＥＴフェルトのうち少なくとも１種からなる層９
とからなる積層材料８。上記二次加工材６に綿フェル
ト、モールドウレタン、ＰＥＴフェルトのうち少なくと
も１種からなる層９を積層する工程を有する積層材料８
の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃材（たとえば、
廃自動車）のシュレッダーダスト（シュレッダーにかけ
られなくてもシュレッダーダスト程度のサイズにされた
ダストを含む、以下同じ）から材料リサイクルした粒状
複合材料の二次加工材（粒状複合材料を固めて固形体と
したもの）を有する積層材料およびその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】廃材の材料リサイクルは、たとえば実開
平５−８５６２９号公報等で提案されている。廃材、と
りわけ廃車のシュレッダーダストのように、多種類の材
料を含む廃材は、従来、鉄、非鉄金属の回収が主目的と
され、残りのプラスチック、ゴム、ウレタン、繊維等は
その材料の多様性から材料リサイクルは無理と考えら
れ、専ら埋立て処分または焼却処分されていた。廃車シ
ュレッダーダストのうちサイズが２０ｍｍ以上のものの
各種材料比率については、金属類が重量では１０％を占
めているが、容積にすると１％以下であり、ほとんどす
べてが、プラスチック、ゴム、ウレタン、繊維である。
そして、廃車シュレッダーダストの年間発生量は、１台
当り１６５ｋｇ、年に５００万台廃車になるとして８２
５、０００トン／年にもなり、それらを埋立処分、焼却
処分にすると埋立地の不足、ＣＯ₂等の多量発生という
問題を生じる。上記問題を軽減するために、本出願人は
先に、シュレッダーダストのうち金属を除いたもの、す
なわちプラスチック、ゴム、ウレタン、繊維を含むもの
を、他の物の材料に利用できるように材料リサイクルし
た粒状複合材料とその二次加工体、およびそれらの製造
方法を提供した（特願平６−２５０７０６号、平成６年
１０月１７日出願）。

【０００３】上記先願で提案した粒状複合材料二次加工
体およびその製造方法は次の通りである。シュレッダー
ダストを原材料とし約１０〜２０ｍｍ以下の各種サイズ
に粉砕され嵩密度が０．３ｇ／ｃｍ³以下の粒状複合材
料と、該粒状複合材料を固めて所定形状の固形体となし
ている樹脂材と、から成る複合材料二次加工体。シュレ
ッダーダストを原材料とし約１０〜２０ｍｍ以下の各種
サイズに粉砕され嵩密度が０．３ｇ／ｃｍ³以下の粒状
複合材料と樹脂材とを混合し、該粒状複合材料と樹脂材
との混合物を加熱、固化して所定形状の固形体となす、
工程からなる複合材料二次加工体の製造方法。上記の粒
状複合材料二次加工体およびその製造方法では、嵩密度
が０．３ｇ／ｃｍ³以下に管理されているため、粒の各
々の材質は多種であるにかかわらず、総じて比重がほぼ
一定となり、他の物、たとえば防音材等の原材料として
容易に利用され得るようになる。したがって、従来は多
種の材料を含むため利用不可能として埋設、焼却されて
いたものが、嵩密度基準で管理することにより、あたか
も１種類の材料を扱うが如くに、他の物への原材料とし
て利用できるようになる。また、複合材料が樹脂材で固
められて二次加工（固形化）されるので、とり扱いが容
易である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】防音材とりわけ車両防
音材として必要な性能である吸音性能（吸音率）、制振
性能（損失係数）、遮音性能（振動伝導率と通気抵抗）
に対し、上記先願技術による二次加工体は現行品の３種
類（再生綿フェルト、モールドウレタン、ＰＥＴフェル
ト）と比較して行うと、吸音率と損失係数で、モールド
ウレタン、再生綿フェルトと並ぶ高い性能を有し、かつ
振動伝達率と通気抵抗では必ずしも優れておらず、ＰＥ
Ｔフェルトに比較的近い材料であることが分かってき
た。しかし、上記先願技術による二次加工体もしくは現
行品による単一材料では、車両防音材に必要な上記３つ
の性能をすべて満足する材料は未だ見つかっていない。
本発明の目的は、防音材として必要な３つの性能、すな
わち吸音性能、制振性能、遮音性能のすべてを満足する
ことのできる、粒状複合材料二次加工材を有する積層材
料およびその製造方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明はつぎの通りである。（１）シュレッダーダストを原材料とし、サイズが約
１０〜２０ｍｍ以下の各種サイズとされ、嵩密度が０．
３ｇ／ｃｍ³以下に管理されている粒状複合材料と、該
粒状複合材料を固めて所定形状の固形体となしている樹
脂材とからなる粒状複合材料二次加工材と、該粒状複合
材料二次加工材に積層され、綿フェルト、モールドウレ
タン、ＰＥＴフェルトのうち少なくとも１種からなる層
と、からなる粒状複合材料二次加工材を有する積層材
料。（２）シュレッダーダストを原材料とし約１０〜２０
ｍｍ以下の各種サイズに粉砕され嵩密度が０．３ｇ／ｃ
ｍ³以下の粒状複合材料と樹脂材とを混合し、該粒状複
合材料と樹脂材との混合物を加熱、固化して所定形状の
固形体からなる複合材料二次加工材とし、該複合材料二
次加工材に、綿フェルト、モールドウレタン、ＰＥＴフ
ェルトのうち少なくとも１種からなる層を積層する、工
程からなる粒状複合材料二次加工材を有する積層材料の
製造方法。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の望ましい実施例
を、図面を参照して説明する。図１は本発明の実施例で
用いる粒状複合材料１を示している。この粒状複合材料
１は、シュレッダーダスト、たとえば廃車シュレッダー
ダストを原材料とし、ウレタン２、繊維３、プラスチッ
ク４、ゴム５の各粒を主成分とし、各粒のサイズが約１
０〜２０ｍｍ以下（１０〜２０ｍｍの篩を通ったもの）
の各種サイズとされ、嵩密度が０．３ｇ／ｃｍ³以下
（たとえば、０．３ｇ／ｃｍ³〜０．０５ｇ／ｃｍ³）
に管理されたものからなる。ここで、嵩密度は、粒状複
合材料１を所定容積の容器に押えつけないで満杯に入
れ、その時の粒状複合材料１の質量を容器容積で除した
値として求められる。

【０００７】図２は、本発明の実施例で用いる、粒状複
合材料を固形化した二次加工材６を示している。図２
中、１は粒状複合材料であり、サイズが約１０〜２０ｍ
ｍ以下の各種サイズに粉砕され、嵩密度が０．３ｇ／ｃ
ｍ³の、ウレタン、繊維、プラスチック、ゴムを主成分
とする混合材料である。また、７は、粒状複合材料を固
めて所定形状の固形体となしているバインダーとしての
樹脂材である。樹脂材７は、熱可塑性樹脂または熱硬化
性樹脂からなる。樹脂材７は、熱を加えられて粒状複合
材料１と固形化される前は、繊維状の熱可塑性樹脂であ
るポリエステル複合繊維の場合もあり、ＰＥパウダ、フ
ェノールパウダ等の各種繊維材につなぎ材としての雑反
毛、綿、麻等の天然繊維を加える場合もあり、さらには
ウレタン系接着剤である場合もある。繊維状熱可塑性樹
脂を５〜１０％混合することにより二次加工材６の防音
効果が大となる。また、二次加工材６が、自動車用防音
材（たとえばダッシュサイレンサー）の構成部材に用い
られる場合は、粒状複合材料１には望ましくは軽いＡ材
料（ウレタン、繊維）が用いられ、樹脂材７には望まし
くは繊維状熱可塑性樹脂が用いられる。

【０００８】図３は本発明の実施例に係る粒状複合材料
二次加工材を有する積層材料８を示している。この積層
材料８は、上記の二次加工材６に、綿フェルト、モール
ドウレタン、ＰＥＴフェルトのうち少なくとも１種から
なる層９を積層、接着（接着は接着剤または熱融着によ
る）されたものからなる。そして、防音材として使用す
る時は、音源側に層９を位置させるように配置する。

【０００９】つぎに、本発明の実施例に係る粒状複合材
料二次加工材を有する積層材料８の製造方法を説明す
る。粒状複合材料１は、図４に示す方法により製造され
る。まず、工程１１でシュレッダーダストを用意する。
ついで、工程１２でこのシュレッダーダストを回転式篩
機（目開きが１０〜２０ｍｍにあるもの）にかけて、サ
イズが約１０〜２０ｍｍ以上のダストを採取する（篩の
上に残ったもの、工程１３）。篩を通った小さな粉末状
のダストは、廃棄、または他に利用すべく再生する。つ
いで、工程１４にて、約１０〜２０ｍｍ以上のサイズの
シュレッダーダストを磁選機にかけて鉄材を除去する。
ついで、工程１５でシュレッダーダストを非鉄金属選別
機にかけてアルミ、銅等の非鉄金属を除去する。上記の
磁選機、非鉄金属選別機は従来公知のものでよい。つい
で、工程１６にワイヤーハーネスを除去する。ワイヤー
ハーネスは、粒状であるプラスチック、ゴム、ウレタ
ン、繊維等に比べて長く、格子櫛子を通すこと等により
除去できる。ワイヤーハーネスを除去したものは、軽い
粒状の混合物として選別採取される（工程１７）。つい
で、この軽い複合物を、工程１８にて、回転式粉砕機に
少なくとも１段かけて、約１０〜２０ｍｍのサイズであ
った粒状ダストを約１０〜２０ｍｍのサイズ以下の各種
サイズ、たとえば１、２、３、６、８、１２ｍｍ等に粉
砕する。この工程で得られたものが基材（工程１９）で
あり、この基材の粒状物は、金属は含まず、サイズが約
１０〜２０ｍｍ以下の各種サイズの、プラスチック、繊
維、ウレタン、ゴムを主成分とする混合粒状物からな
る。この基材は、図５に示すように、嵩密度は、基材上
限と基材下限との間にあり、粒径が１〜２０ｍｍ（図で
は１２ｍｍまでを示した）の範囲では粒径によらず、ほ
ぼ０．３ｇ／ｃｍ³以下（０．３〜０．０５ｇ／ｃ
ｍ³）にある。したがって、粒径を工程１８で粉砕機に
かけて、サイズ１〜２０ｍｍの各種サイズとすることに
より、種々の材料、すなわちプラスチック、ゴム、ウレ
タン、繊維を含むにかかわらず、自動的に嵩密度を、
０．３ｇ／ｃｍ³以下に管理できる。これによって、他
の物の原材料として再利用が容易になり、従来、埋立、
焼却されていたものを材料リサイクルできるようにな
る。

【００１０】さらに、図４に示すように、基材（プラス
チック、ゴム、ウレタン、繊維の粒状物）は、工程２０
で、粉砕粒径＋約３ｍｍの目をもつ回転式篩機にかけら
れ、篩上に残った軽い粒状物（ウレタン、繊維を主成分
とする粒状物、以下、材料Ａという）と（工程２１で採
取）、篩下のやや重い粒状物（プラスチック、ゴムを主
成分とする粒状物、以下、材料Ｂという）と（工程２２
で採取）に、大別される。プラスチック、ゴムは粉砕後
の材料の膨張（スプリングバック）による粒径拡大が小
で、粉砕機の粉砕粒径より約３ｍｍ大の径の目とした篩
を通り抜けるが、ウレタン、繊維は粉砕後の膨張による
粒径拡大が大で、篩の目を通り抜けることができず、こ
れによって、ウレタン、繊維を主成分とする粒状物と、
プラスチック、ゴムを主成分とする粒状物とに大別され
る。上記で、粉砕粒径が互いに異なる粉砕機で粉砕し、
その度毎にその粉砕粒径＋３ｍｍの篩で選別することに
より、粒状物は、たとえば、約１２ｍｍの粒径のＡ材
料、約１２ｍｍの粒径のＢ材料、約８ｍｍの粒径のＡ材
料、約８ｍｍの粒径のＢ材料、・・・、約１ｍｍの粒径
のＡ材料、約１ｍｍの粒径のＢ材料に分別できる。そし
て、それぞれの嵩密度を測定してプロットすると図５に
示すようになる。Ｂ材料は各種粒径でほぼ単一の嵩密度
を示す（嵩密度がほとんどばらつかない）が、Ａ材料は
上限値と下限値との間（０．１２〜０．０３）でばらつ
く。ただし、そのばらつきは小さく、材料の比重はＡ材
料で約０．０６，Ｂ材料で約０．２３である。そして、
このことは粒径の変化、材料の変化の如何を問わずいえ
ることである。このため、多種の材料、１ｍｍ〜２０ｍ
ｍの種々の粒径を含んだ基材を、さらに比重がほぼ一定
の、扱い易い工業材料に分別できることを示し、材料リ
サイクルがさらに適切に、かつ容易になる。

【００１１】図６は二次加工材６の製造方法の一例を示
している。図６の製造方法では、工程３１において、コ
ンベア３６で繊維状熱可塑性樹脂を予備解繊工程３２に
供給する。予備解繊工程３２では、解繊機３７により繊
維状熱可塑性樹脂を予備解繊し、綿状のシートを作製す
る。ついで、廃材投入工程３３で、シュレッダーダスト
の基材（粒状複合材料１、望ましくは軽いＡ材料）を綿
状シートの上に一定量均一に散布し、ついで混合解繊工
程３４にてこれを混合解繊する。ついで、工程３５で、
混合解繊を行った綿状のシートをオーブン４０で加熱
し、必要厚みに圧縮して冷却を行い、目的の二次加工材
６を得る。たとえば、粒状複合材料として表１に示す仕
様のものを、繊維状熱可塑性樹脂として表２に示す仕様
のものを用いて、二次加工材６を作製する。この二次加
工材６は、繊維状樹脂を利用したことにより通気性を有
するとともに、強度を有する。また、繊維状樹脂を利用
することにより製造工程から出る有害物質も少なくな
り、環境衛生面にもよい。

【００１２】

【表１】

【００１３】

【表２】

【００１４】図７は、図６の工程に積層工程４１を加え
たもので、この積層工程４１において、ラミネート機４
２により、綿フェルト、モールドウレタン、ＰＥＴフェ
ルトのうち１種からなる層９を、二次加工材６に積層、
接着する。これによって、本発明実施例の粒状複合材料
二次加工材を有する積層材料８が得られる。

【００１５】図８〜図１１は、二次加工材６の防音性能
を、現行品（綿フェルト、モールドウレタン、ＰＥＴフ
ェルト）との比較で示している。図８〜図１１では、二
次加工材６をＲＰＳ材として示してある。図８〜図１１
に示すように、二次加工材６は、吸音率と損失係数で、
モールドウレタン、再生綿フェルトと並ぶ高い性能を示
し、振動伝達率と通気抵抗でＰＥＴフェルトに近い性能
を示す。したがって、二次加工材６は、単独では、遮音
性能（振動伝達率と通気抵抗）で改良されることが望ま
れる。

【００１６】図１２、図１３は、粒状複合材料二次加工
材を含む積層材料８（本発明品）の振動伝達率、損失係
数を、現行品および二次加工材単独との比較で示してい
る。ただし、図１２、図１３では、二次加工材６をＲＳ
Ｐ材として示してある。図１２からわかるように、積層
材料８とすることによって振動伝達率がＰＥＴフェルト
より小さくなり、遮音性能が大幅に改善される。通気抵
抗に関しては、二次加工材６と層９の通気抵抗の和とな
って増大するから、当然に遮音性能は向上する。また、
吸音率についても、二次加工材６と層９の吸音率の和に
なるから、二次加工材６単独の場合に比べて、当然に吸
音性能も向上する。また、損失係数については、図１３
に示すように、二次加工材単独の場合よりさらに増大す
るので、制振性能も向上する。したがって、積層材料
は、吸音性能、制振性能、遮音性能の３つの特性のすべ
てについて良好となり、防音材として極めて優れている
ことがわかる。

【００１７】

【発明の効果】請求項１の粒状複合材料二次加工材を有
する積層材料によれば、二次加工材と、綿フェルト、モ
ールドウレタン、ＰＥＴフェルトの少なくとも１種から
なる層の積層構造としたので、防音上必要な３つの性
能、すなわち、吸音性能、制振性能、遮音性能のすべて
を満足する防音材が得られる。請求項２の粒状複合材料
二次加工材を有する積層材料の製造方法によれば、二次
加工材に、綿フェルト、モールドウレタン、ＰＥＴフェ
ルトの少なくとも１種からなる層を積層したので、防音
上必要な３つの性能、すなわち、吸音性能、制振性能、
遮音性能のすべてを満足する防音材が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の積層材料に用いる粒状複合材料
の一例を示す図である。

【図２】本発明実施例の積層材料に用いる二次加工材の
断面図である。

【図３】本発明実施例の二次加工材を有する積層材料の
断面図である。

【図４】本発明実施例の積層材料の製造に用いる粒状複
合材料の製造方法を示すブロック図である。

【図５】本発明実施例の積層材料の製造に用いる粒状複
合材料の嵩密度と粒のサイズとの関係を示すグラフであ
る。

【図６】本発明実施例の積層材料の製造に用いる二次加
工材の製造方法を示すブロック図である。

【図７】図６の製造方法にさらに積層工程を加えたブロ
ック図である。

【図８】二次加工材と現行品の吸音率対周波数特性図で
ある。

【図９】二次加工材と現行品の損失係数対温度特性図で
ある。

【図１０】二次加工材と現行品の振動伝達率対周波数特
性図である。

【図１１】二次加工材と現行品の通気抵抗値のグラフで
ある。

【図１２】モールドウレタン＋二次加工材（本発明
品）、および現行品の振動伝達率対周波数特性図であ
る。

【図１３】モールドウレタン＋二次加工材（本発明
品）、および現行品の損失係数対温度特性図である。

【符号の説明】

１粒状複合材料２ウレタン粒３繊維粒４プラスチック粒５ゴム粒６二次加工材７樹脂材（バインダー）８二次加工材を有する積層材料９綿フェルト、モールドウレタン、ＰＥＴフェルトの
うち少なくとも１種からなる層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シュレッダーダストを原材料とし、サイ
ズが約１０〜２０ｍｍ以下の各種サイズとされ、嵩密度
が０．３ｇ／ｃｍ³以下に管理されている粒状複合材料
と、該粒状複合材料を固めて所定形状の固形体となして
いる樹脂材とからなる粒状複合材料二次加工材と、該粒状複合材料二次加工材に積層され、綿フェルト、モ
ールドウレタン、ＰＥＴフェルトのうち少なくとも１種
からなる層と、からなる粒状複合材料二次加工材を有す
る積層材料。
【請求項２】シュレッダーダストを原材料とし約１０
〜２０ｍｍ以下の各種サイズに粉砕され嵩密度が０．３
ｇ／ｃｍ³以下の粒状複合材料と樹脂材とを混合し、該粒状複合材料と樹脂材との混合物を加熱、固化して所
定形状の固形体からなる複合材料二次加工材とし、該複合材料二次加工体に、綿フェルト、モールドウレタ
ン、ＰＥＴフェルトのうち少なくとも１種からなる層を
積層する、工程からなる粒状複合材料二次加工材を有す
る積層材料の製造方法。