特開 2023-125970 エアバッグの処理システムおよびエアバッグの処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023125970

(43)【公開日】2023-09-07

(54)【発明の名称】エアバッグの処理システムおよびエアバッグの処理方法

(51)【国際特許分類】

   C08J 11/04 20060101AFI20230831BHJP

   C08J 11/10 20060101ALI20230831BHJP

【ＦＩ】

C08J11/04 ZAB

C08J11/10

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022030370

(22)【出願日】2022-02-28

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2022-08-16

(71)【出願人】

【識別番号】503471695

【氏名又は名称】リファインバース株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100134430

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 卓士

(72)【発明者】

【氏名】松村 順也

(72)【発明者】

【氏名】玉城 吾郎

【テーマコード（参考）】

4F401

【Ｆターム（参考）】

4F401AA05

4F401AA08

4F401AA22

4F401AA24

4F401AA28

4F401AA40

4F401AB06

4F401AC01

4F401AD04

4F401BA06

4F401CA03

4F401CA13

4F401CA27

4F401CA31

4F401CA35

4F401CA41

4F401CA48

4F401CA68

4F401EA04

4F401EA07

4F401EA08

4F401EA10

4F401EA62

4F401EA69

4F401EA70

4F401EA79

4F401FA01Y

4F401FA01Z

4F401FA07Y

4F401FA07Z

(57)【要約】

【課題】より効率的にプラスチック繊維からシリコーン材料を分離すること。
【解決手段】シリコーン材料が被覆されたプラスチック繊維を含むエアバッグの処理を行うエアバッグ処理システムであって、アルカリまたはアルカリ土類金属の水酸化物と界面活性剤とを用いてエアバッグの少なくとも一部を処理して、シリコーン材料の少なくとも一部を、プラスチック繊維から剥離する剥離装置と、プラスチック繊維をシリコーン材料から分離して取り出す分離装置と、を備えたエアバッグ処理システム。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

シリコーン材料が被覆されたプラスチック繊維を含むエアバッグの処理を行うエアバッグ処理システムであって、
アルカリまたはアルカリ土類金属の水酸化物と界面活性剤とを用いて前記エアバッグの少なくとも一部を処理して、前記シリコーン材料の少なくとも一部を、前記プラスチック繊維から剥離する剥離装置と、
前記プラスチック繊維を前記シリコーン材料から分離して取り出す分離装置と、
を備えたエアバッグ処理システム。

【請求項2】

シリコーン材料が被覆されたプラスチック繊維を含むエアバッグの処理方法であって、
アルカリまたはアルカリ土類金属の水酸化物と界面活性剤とを用いて前記エアバッグの少なくとも一部を処理して、前記シリコーン材料の少なくとも一部を、前記プラスチック繊維から剥離する剥離ステップと、
前記プラスチック繊維を前記シリコーン材料から分離して取り出す分離ステップと、
を含むエアバッグの処理方法。

【請求項3】

前記界面活性剤は、アニオン性または非イオン性の界面活性剤である請求項２に記載のエアバッグの処理方法。

【請求項4】

前記界面活性剤は、アルキルスルホン酸ナトリウムとポリオキシエチレンアルキルエーテル燐酸エステルの混合液、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、およびポリオキシエチレンアルキルエーテルよりなる群から選択された請求項３に記載のエアバッグの処理方法。

【請求項5】

前記水酸化物がＬｉＯＨ、ＮａＯＨおよびＫＯＨよりなる群から選択された請求項２～４のいずれか１項に記載のエアバッグの処理方法。

【請求項6】

前記剥離ステップでは、１～３０％濃度の前記水酸化物に対して前記界面活性剤を０．１～１０重量％混合させた水溶液に対して、前記エアバッグの少なくとも一部を浸漬させる請求項２～５のいずれか１項に記載のエアバッグの処理方法。

【請求項7】

前記剥離ステップと前記分離ステップとの間に、前記水酸化物と界面活性剤とを６０℃に加熱する加熱ステップを含む請求項２～６に記載のエアバッグの処理方法。

【請求項8】

前記プラスチック繊維がポリアミド、ポリエステルを基材とする請求項２～７のいずれか１項に記載のエアバッグの処理方法。

【請求項9】

前記剥離ステップは、前記水酸化物に対して前記界面活性剤を混合させた水溶液に対して、前記エアバッグの少なくとも一部を浸漬させる浸漬ステップを含み、
前記分離ステップは、水中撹拌により前記プラスチック繊維から前記シリコーン材料を剥がし、比重分離により前記シリコーン材料と前記プラスチック繊維を分離してそれぞれ回収する請求項２～８のいずれか１項に記載のエアバッグの処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エアバッグの処理システムおよびエアバッグの処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

上記技術分野において、特許文献１には、相間移動触媒を用いてプラスチックからシリコーン材料を分離する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表2009-537686号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記文献に記載の技術では、相間移動触媒を必要とするため処理効率が高くできなかった。

【0005】

本発明の目的は、上述の課題を解決する技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため、本発明に係るシステムは、
シリコーン材料が被覆されたプラスチック繊維を含むエアバッグの処理を行うエアバッグ処理システムであって、
アルカリまたはアルカリ土類金属の水酸化物と界面活性剤とを用いて前記エアバッグの少なくとも一部を処理して、前記シリコーン材料の少なくとも一部を、前記プラスチック繊維から剥離する剥離装置と、
前記プラスチック繊維を前記シリコーン材料から分離して取り出す分離装置と、
を備えたエアバッグ処理システムである。

【0007】

上記目的を達成するため、本発明に係る方法は、
シリコーン材料が被覆されたプラスチック繊維を含むエアバッグの処理方法であって、
アルカリまたはアルカリ土類金属の水酸化物と界面活性剤とを用いて前記エアバッグの少なくとも一部を処理して、前記シリコーン材料の少なくとも一部を、前記プラスチック繊維から剥離する剥離ステップと、
前記プラスチック繊維を前記シリコーン材料から分離して取り出す分離ステップと、
を含むエアバッグの処理方法である。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、より効率的にプラスチック繊維からシリコーン材料を分離できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施形態に係るエアバッグ処理システムの構成を示すブロック図である。

【図2】第２実施形態に係るエアバッグ処理システムの構成を示すブロック図である。

【図3】第２実施形態に係るエアバッグ処理システムの処理の流れを示すフローチャートである。

【図4】第２実施形態に係るエアバッグ処理方法での実験結果を示す図である。

【図5】第２実施形態に係るエアバッグ処理方法での実験結果を示す図である。

【図6】第２実施形態に係るエアバッグ処理方法での実験結果を示す図である。

【図7】第２実施形態に係るエアバッグ処理方法での実験結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態について例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

【0011】

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態としてのエアバッグ処理システム１００について、図１を用いて説明する。

【0012】

図１のように、エアバッグ処理システム１００は、細断装置１０１と剥離装置１０２と分離装置１０３とを備える。

【0013】

細断装置１０１は、シリコーン材料が被覆されたプラスチック繊維（例えばナイロン生地）を含む使用済みエアバッグ１１０やエアバッグ製造時に廃棄されるエアバッグ端材１２０を小さく（例えば、１０mm～３０mm）切断する。

【0014】

剥離装置１０２は、細断されたエアバッグ小片１３０を特定の水溶液に浸漬することにより、シリコーン材料１４０を、プラスチック繊維１５０から剥離する。

【0015】

分離装置１０３は、プラスチック繊維１５０とシリコーン材料１４０とを分離して取り出す。なお、剥離装置１０２と分離装置１０３は一台の装置として構成されてもよい。

【0016】

剥離装置１０２が剥離に利用する剥離用水溶液は、アルカリまたはアルカリ土類金属の水酸化物と界面活性剤との混合液である。

【0017】

以上の構成により、本実施形態によれば、効果的にエアバッグを処理して、シリコーン材料およびプラスチック繊維をバラバラに取り出すことができる。

【0018】

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態としてのエアバッグ処理システム２００について、図２を用いて説明する。

【0019】

図２のように、エアバッグ処理システム２００は、細断装置２０１と剥離装置２０２と分離装置２０３と脱水装置２０４と乾燥装置２０５と溶融装置２０６と押出成形装置２０７とを備える。

【0020】

細断装置１０１は、シリコーン材料が被覆されたプラスチック繊維として、例えばナイロン生地を含む使用済みエアバッグ１１０やエアバッグ製造時に廃棄されるエアバッグ端材１２０を小さく（例えば、１０mm～３０mm）切断する。プラスチック繊維は、例えばポリアミド、ポリエステルまたはポリオレフィン、あるいはそれらの組み合わせを基材とする。プラスチック繊維は、シリコーン材料により被覆され得る様々な形態をとることができ、例えば糸、繊維、織物製品、またはフィルムの形態をとることができる。

【0021】

プラスチック繊維は、好ましくは、ポリアミド、ポリエステル、またはポリオレフィンならびにそれらの組み合わせを基材とする熱可塑性材料である。ポリアミドとしては、例えば、脂肪族または半芳香族ポリアミド、特に、るＰＡ－６、ＰＡ－６，６、ＰＡ－４，６、ＰＡ－６，１０、ＰＡ－６，１２、ＰＡ－１１、ＰＡ－１２および／またはそれらのブレンド、例えばポリアミドＰＡ－６／６，６が挙げられる。ポリエステルとしては、テレフタル酸単量体またはそのエステル、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が挙げられる。ポリオレフィンとしては、例えばポリエチレンおよびポリプロピレンが挙げられる。シリコーン材料としては、例えば、シリコーンオイルまたはシリコーン樹脂が挙げられる。

【0022】

剥離装置２０２は、細断されたエアバッグ小片１３０を剥離用水溶液に浸漬することにより、シリコーン材料１４０を、プラスチック繊維１５０から剥離する。剥離装置１０２が剥離に利用する剥離用水溶液は、アルカリまたはアルカリ土類金属の水酸化物とアニオン性または非イオン性の界面活性剤との混合液である。水酸化物は、例えば、水酸化物は、ＬｉＯＨ、ＮａＯＨおよびＫＯＨよりなる群から選択された水酸化物である。１～６０重量％、好ましくは５～５０重量％、より好ましくは１０～４０重量％のアルカリまたはアルカリ土類金属の水酸化物を水溶液に使用する。

【0023】

アニオン性または非イオン性の界面活性剤とは、アルキルスルホン酸ナトリウムとポリオキシエチレンアルキルエーテル燐酸エステルの混合液、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、およびポリオキシエチレンアルキルエーテルよりなる群から選択された界面活性剤である。

【0024】

剥離用水溶液は、１～３０％濃度の水酸化物に対してアニオン性または非イオン性の界面活性剤を０．１～１０重量%混合させた水溶液である。例えば、３～５％濃度の水酸化物に対してアニオン性または非イオン性の界面活性剤を１～２重量%混合させた水溶液が好ましい。このような剥離用水溶液（例えば１０００Ｌ）に、エアバッグ小片（１００ｋｇ）を２４時間浸漬させる。混合比および浸漬時間は、これに限定されるものではない。

【0025】

次に、水切りをし、水とエアバッグ小片とゴムボールとを投入した剥離用ドラムを約１．５時間回転させる。回転時間はこれに限定されるものではない。

【0026】

このような水中撹拌により、プラスチック繊維１５０からシリコーン材料１４０が剥離される。次に剥離用ドラムから取り出した材料を水とともに分離装置２０３に投入する。分離装置２０３では、水の中でナイロン小片が沈み、シリコーン材料が浮かぶ。浮かんだシリコーン材料をすくい取り、ナイロン小片を回収して、脱水装置（遠心脱水機）２０４に投入する。

【0027】

さらに脱水されたナイロン小片を乾燥装置（熱風乾燥機）２０５に投入して乾燥させた後、溶融装置２０６で２８０℃まで加熱して溶融し、最後に押出成形装置２０７においてペレットを整形する。加熱温度は、２８０℃に限定されるものではない。分離方法も比重分離に限定されない。

【0028】

剥離装置１０２での剥離ステップと分離装置１０３での分離ステップとの間に、エアバッグが浸漬された水溶液を６０℃に加熱する加熱ステップを含んでもよい。その場合、エアバッグ処理システムは加熱装置を含んでもよい。

【0029】

（剥離の原理）
プラスチック繊維からシリコーン材料が剥離する原理について説明する。そのためには、まず、エアバッグ製造時に、プラスチック繊維に対してシリコーン材料がどのようなメカニズムで結合しているかを考える必要がある。

【0030】

これについては、荒川化学工業株式会社が公開している下記の技術文献に詳しく開示されている。
https://www.arakawachem.co.jp/jp/technology/document/200801.pdf
これによると、エアバッグに使用されるシリコーン樹脂としては、無溶剤タイプ、エマルジョンタイプ、溶剤希釈タイプなどが挙げられる。性能面、コスト面はもとより、車内という閉じられた空間であることから、ＶＯＣなどの環境面が重要視される。そのため、無溶剤タイプのものが多く使用される傾向が見られる。無溶剤タイプのシリコーンは、一般に２種の液状シリコーンを混合・塗工し、熱により硬化させて基布上に塗膜を形成する。反応のタイプは、反応性が良好で、副生物の無い付加重合型が一般的に用いられる。すなわち、白金などの触媒存在下でSi-H基と二重結合とを反応させるタイプであるその他の添加剤として、エアバッグの強度（引裂、引張等）を補強するための無機フィラーが挙げられる。また、シリコーン硬化膜とナイロンとの密着性を向上させるために、双方に結合、あるい相互作用するようなシランカップリング剤なども用いられる。

【0031】

無機フィラーはＳｉＯ2などが用いられ、シランカップリング剤と反応する。ナイロン６６はアミド結合（-CO-NH-）を有しているが、２級アミンなので水素は反応性が乏しく、Ｘがエポキシ基の場合は開環反応が起こり難い。その為、ナイロンと他材料との接着性改善にはアミン変性型が用いられる。シリコーン膜表面ではアルカリが触媒となり主鎖切断が発生する。この反応によって接着性が低下している。再結合反応はアルカリ触媒によるシリコーンポリマー製造の重合反応と同じである。

【0032】

シランカップリング剤がフィラー・ＳｉＯ₂に結合しているとすると、シリカゲルはアルカリに溶解するので、カップリング剤による接着性の効力は失われる。

【0033】

アルカリ処理でコーティング層とナイロンとの接着性を低下させても、自然には剥離が発生し難い。これは、基布表面の凸凹でアンカー効果がかなり効いているのではないかと思われる。低分子量で末端が－ＯＨ基となると親水性があり、ナイロンに浸透・吸着する可能性がある。剥離液を繰り返し使用すると蓄積されナイロン中の残存量が増える。

【0034】

そこで、ナイロンへの浸透性を高めるため界面活性剤を選択する。界面活性剤は、ナイロン繊維と親和性がある為に繊維に吸着する。界面活性剤がある為にアルカリが繊維に吸着して持ち出され、溶液の剥離能力が徐々に低下する。

【0035】

つまり剥離用水溶液に材料を浸漬してシリコーン膜とナイロン生地の接着力を弱らせ、水中撹拌でシリコーン膜をナイロン生地が剥がし、さらに比重分離でシリコーン膜とナイロン生地を分離し、それぞれ回収する。シリコーン膜が溶解または分解して水溶液や排水中に入ると、排水処理が大変になるからである。

【0036】

図３は、本実施形態における処理の流れを説明するフローチャートである。まずステップＳ３０１において、廃棄エアバッグまたはエアバッグ端材を裁断する。次にステップＳ３０３において、エアバッグ小片に含まれるシリコーン材料をナイロン繊維（ナイロン生地）から剥離する。

【0037】

さらにステップＳ３０５において、ナイロン繊維の小片をシリコーン材料から分離して回収する。次にステップＳ３０７において、ナイロン小片を脱水し、ステップＳ３０９でナイロン小片を乾燥させ、ステップＳ３１１において、ナイロン小片を溶融する。最後にステップＳ３１３において、溶融したナイロン小片から押出成形によりペレットを形成する。

【0038】

以上の方法により、より効果的にプラスチック繊維からシリコーン材料を分離し、リサイクルを行うことが可能となる。

【実施例0039】

界面活性剤としてＡ社製造のアニオン性の「アルキルスルホン酸ナトリウムとポリオキシエチレンアルキルエーテル燐酸エステルの混合液」（ここでは仮に製品Ａ８５とする）を使用。
１）３％濃度水酸化ナトリウム水溶液１リットル中に界面活性剤を１％添加し、６０℃に加熱。２）２０ｍｍ角にカットしたエアバッグ片を浴比１０：１になるよう水溶液に入れる。
３）６０℃に加熱した状態を維持しながら直径１００ｍｍのパドルを使用して１１０ｒｐｍで撹拌。
４）５分ごとに処理液中からランダムに４片の試験片を採取し、剥離強度を確認。
３０分の浸漬によりかなり容易に剥離できた。

【実施例0040】

界面活性剤としてＡ社製造のアニオン性の「アルキルスルホン酸ナトリウムとポリオキシエチレンアルキルエーテル燐酸エステルの混合液」（ここでは仮に製品Ａ４５とする）を使用して同上の実験を行った結果、４０分の浸漬により実施例１ほどではないが容易に剥離できた。