JP2009269475A - エアバッグ基布からのシリコーン除去方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ポリアミド繊維の再利用を図るため、シリコーンコーティングされたポリアミド繊維からなるエアバッグ基布から、シリコーンを容易に除去する方法を提供する。
【解決手段】シリコーンコーティングされたポリアミド繊維からなるエアバッグ基布を、アルカリ−イソプロピルアルコール液に浸漬して容易にシリコーンを除去する。この方法は、コーティングされているシリコーンの種類を問わずにエアバッグ基布からシリコーンの除去を可能にする。
【選択図】なし

Description

本発明は、エアバッグ基布からのシリコーン除去方法に関し、特に、エアバッグ基布を構成するポリアミド繊維の再利用を図るため、シリコーンコーティングされたエアバッグ基布のポリアミド繊維から、シリコーンを除去する方法に関するものである。

近年、自動車の座席前方又は側方に備えられる安全装置として、エアバッグが広く用いられるようになってきており、エアバッグを搭載した車の比率はここ数年ますます高くなってきている。一方、搭載されたエアバッグは、事故が発生した時に膨張展開して使用されるだけであり、多くの場合は未使用の状態のまま車に搭載されて廃車にされた後、取り外されスクラップとなる。

このエアバッグ基布の主要繊維には、機械的強度、耐熱性、柔軟性を有する必要があるためポリアミド繊維であるナイロン６６（以下、「ポリアミド６６」と記す）が使用されている。また、このエアバッグ基布には耐熱性、難燃性、空気遮断性などの向上のためシリコーンがコーティングされている。このため、そのままでは高価なポリアミド６６をナイロン素材として回収再利用することはできず、エアバッグスクラップ布のリサイクルのためにはシリコーンコーティング層を除去する必要がある。シリコーンを除去する技術については、特許文献１にて、エアバッグスクラップ布をアルカリ液浸漬した後、脱水し、容器内で撹拌することによりシリコーン層を剥離除去することが提案されている。これにより、基布のポリアミド６６のリサイクルが可能である。また、エアバッグ用基布としてナイロン６やポリエステルを用いたものにも適用可能としている。

しかしながら、特許文献１に記載された方法では、エアバッグスクラップ布をアルカリ液浸漬することでシリコーンを基布から浮かせ、そのうえで撹拌することで、その撹拌時の擦れあいにより基布からシリコーンを剥離させるものであるため、撹拌作業が必須のものとなり、作業工程が複雑である。しかも、十分な撹拌を行わないと、シリコーンコーティング層の剥離が十分でなくなる。また、エアバッグ基布がポリエステルの場合、アルカリ水浸漬時にエステルがアルカリによって加水分解されることで、エアバッグ基布が変質し、劣化するので、リサイクルの価値がなく、有用な技術手段とはいえない。すなわち、回収されたエアバッグの基布部をなす繊維材料をリサイクルする効率的な方法は、未だ見出されていない。

エアバッグ基布に用いられるポリアミド繊維としては、例えばナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６、ナイロン６１０等に代表される脂肪族ポリアミド繊維や、ナイロン６Ｔ、ナイロン６Ｉ等の芳香族ポリアミド繊維、もしくは、ナイロン６６／６Ｉ、ナイロン６６／６１０等の共重合ポリマーの繊維、もしくはブレンドポリマーの繊維等が挙げられる。しかし、特に機械的強度、耐熱性、柔軟性の点から、主要繊維にはポリアミド６６が最適として使用されている。また、コーティングされているシリコーンも多種にわたるため、シリコーンの種類に関わらず、簡単且つ少工程で、エアバッグ基布からシリコーン層を除去する方法を考える必要がある。
特開２００１−１８０４１３号公報

本発明は、シリコーンの種類に関わらず、シリコーンコーティングされたポリアミド繊維からなるエアバッグ基布から、容易にシリコーンを除去する方法を提供することを目的とする。

本発明は、シリコーンコーティングされたポリアミド繊維からなるエアバッグ基布をアルカリ−イソプロピルアルコール液に浸漬してシリコーンを除去することを特徴とする。

エアバッグ基布をアルカリ−イソプロピルアルコール液に浸漬することで、エアバッグ基布にコーティングされたシリコーンは、液に溶解するか、または溶解せずに残ったものも、劣化して剥離しやすい状態になる。この液から、基布を取り出し、水洗、脱水、乾燥することで、容易にシリコーンコーティング層を除去でき、リサイクルに適したポリアミド繊維が得られる。

本発明によって、特許文献１に記載された従来のシリコーンの除去法に比べて、シリコーンの種類に関わらず、シリコーンコーティングされたポリアミド繊維からなるエアバッグ基布から、シリコーンを容易に除去することが可能となる。

本発明においては、廃車などから排出されたエアバッグスクラップ基布を直接アルカリ−イソプロピルアルコール液に浸漬することも可能である。しかし、適当な大きさに裁断することが、作業性の点で好適である。その場合の裁断寸法は、取り扱い性、除去効率を考慮して３０ｃｍ角程度が好ましい。

必要に応じて裁断したスクラップ布は、アルカリ−イソプロピルアルコール液に浸漬する。この浸漬工程では、処理時間短縮の点を考慮すると、加熱下で撹拌処理をすることが好ましい。

本発明においては適宜のアルカリを使用することができる。なかでも、価格、取り扱い性、汎用性の面から、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機アルカリ、特に水酸化ナトリウムが好適である。

また、アルコールとしては、イソプロピルアルコール（２−イソプロピルアルコール）を用いることが必要である。イソプロピルアルコール以外の、たとえばエチルアルコールやメチルアルコールでは、実質的なシリコーン除去効果を発揮することができない。

アルカリ−イソプロピルアルコール液としては、下記の２種類、すなわち、水を含むものと、水を含まないものとを用いることができる。
（ｉ）水を用いるもの
アルカリを水溶液の形で用いるものである。すなわち、アルカリ−イソプロピルアルコール液の配合比を次の範囲にすることが好適である。

アルカリ ： １〜５４質量％
水 ： １〜４４質量％
イソプロピルアルコール：９８〜 ２質量％
なかでも、水酸化ナトリウムを用いる場合は、水酸化ナトリウム水溶液として、水酸化ナトリウムの質量濃度が３０〜５５質量％であるものが効果的である。さらに、常温での飽和溶液である、水酸化ナトリウムの質量濃度が５０質量％前後のものが、最も効果的である。

この場合は、水酸化ナトリウム水溶液とイソプロピルアルコールとの質量比が、２：９８〜９８：２という大きな幅の範囲で、実質的な効果を奏することが可能である。なかでも、水酸化ナトリウム水溶液：イソプロピルアルコール＝８０：２０（質量％比）のものが特に効果的である。

水酸化ナトリウム水溶液が飽和状態であるときには、イソプロピルアルコールとの間で活性化が起こりやすいので、上記のようにイソプロピルアルコールの量がそれほど多くなくても効果があるものと思われる。

なお、水酸化ナトリウム水溶液とイソプロピルアルコール液とは、水酸化ナトリウムの量が一定範囲を超えると、例えば水酸化ナトリウム：水：イソプロピルアルコール＝２：４９：４９（質量％比）では、静置状態で相分離するため、上述の撹拌を行うことが好ましい。

また、水酸化ナトリウム水溶液と共にイソプロピルアルコール液を使用することは必須条件であり、水酸化ナトリウム水溶液：イソプロピルアルコール＝１００：０（質量％比）ではシリコーン剥離効果がない。

（ｉｉ）水を用いないもの
アルカリを水を用いずにイソプロピルアルコール液に直接溶解した、アルカリのイソプロピルアルコール溶液を使用する。

特にアルカリが水酸化ナトリウムである場合は、水酸化ナトリウム：イソプロピルアルコール＝１：９９〜５：９５（質量％比）の範囲であることが好ましい。なかでも、５：
９５（質量％比）がもっとも効果的である。

スクラップ布のアルカリ−イソプロピルアルコール液への浸漬時間は、アルカリ−イソプロピルアルコール液の最適条件を選べば、コーティングしているシリコーンの種類を問わず、撹拌を伴った条件のもとでは、常温下、約３０分で十分である。例えば、水酸化ナトリウム：水：イソプロピルアルコールの組み合わせの場合、アルカリ−イソプロピルアルコール液の最適条件は、水酸化ナトリウム：水：イソプロピルアルコール＝４０：４０：２０（質量％比）であり、上述の常温下における約３０分の撹拌で、シリコーンの除去が可能となる。撹拌しないで静置する場合、アルカリ−イソプロピルアルコール液への浸漬時間は、約半日を必要とする。尚、アルカリ−イソプロピルアルコール液への浸漬時間を短縮するため、アルカリ−イソプロピルアルコール液中で加熱静置、または加熱撹拌することができる。ただし、その場合には、共沸点以下で還流しながら行う必要がある。

浸漬処理を行うことで、エアバッグスクラップ基布に付着していたシリコーンは、その大半または全部が、アルカリ−イソプロピルアルコール液に溶解する。一部が溶解せずに液中に浮遊することがあるが、基布から剥離していれば、浮遊状態でも差し支えない。

アルカリ−イソプロピルアルコール液での浸漬処理後は、液から布を取り出して水洗、脱水する。この脱水は、遠心脱水、ベルトプレス脱水等が挙げられるが、脱水機による遠心脱水が好ましい。

使用後のアルカリ−イソプロピルアルコール液は、必要に応じて、濾過又はアルカリの補充をしながら再利用が可能である。その後、蒸留釜等でアルカリ−イソプロピルアルコール液を中和した後、蒸留することで、イソプロピルアルコールのみを回収することができる。蒸留後の残渣液の成分は、中和塩が含まれるもののシリコーンが大部分であり、これはシリコーンメーカーにて回収が可能である。

以下、実施例および比較例により本発明を説明する。なお、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

実施例１ 厚さ１０μｍのシリコーンがコーティングされたエアバッグ基布を３０ｃｍ角に裁断し、浸漬液としてアルカリ−イソプロピルアルコール液（ＮａＯＨ：水：イソプロピルアルコール＝３．４：３４．３：６２．３（質量％比））へ浸漬し、室温下で２４時間静置した結果、シリコーンの剥離を確認した。

実施例２ 厚さ３０μｍのシリコーンがコーティングされたエアバッグ基布を３０ｃｍ角に裁断し、浸漬液としてアルカリ−イソプロピルアルコール液（ＮａＯＨ：水：イソプロピルアルコール＝３．４：３４．３：６２．３（質量％比））へ浸漬し、室温下で６０ｒｐｍにて１時間撹拌したが、シリコーンが剥離しなかったため、同条件で４時間撹拌した結果、シリコーンの剥離を確認した。また、撹拌処理を行わず浸漬した場合、２４時間後にシリコーンは剥離しなかったが、４８時間後にはシリコーンの剥離を確認した。

実施例３ 実施例２と同じエアバッグ基布を用い、浸漬液としてアルカリ−イソプロピルアルコール液（ＮａＯＨ：水：イソプロピルアルコール＝５：５：９０（質量％比））へ浸漬し、室温下で６０ｒｐｍにて１時間撹拌した結果、ＮａＯＨは一部不溶であったが、シリコーンの剥離を確認した。

実施例４ 実施例２と同じエアバッグ基布を用い、浸漬液としてアルカリ−イソプロピルアルコール液（ＮａＯＨ：水：イソプロピルアルコール＝５：０：９５（質量％比））へ浸漬し、室温下で６０ｒｐｍにて１時間撹拌した結果、ＮａＯＨの大部分は不溶であったがシリコーンの剥離を確認した。

実施例５ 実施例２と同じエアバッグ基布を用い、浸漬液としてアルカリ−イソプロピルアルコール液（ＮａＯＨ：水：イソプロピルアルコール＝２：８：９０（質量％比））へ浸漬し、室温下で６０ｒｐｍにて１時間撹拌したが、シリコーンは剥離しなかったため、同条件で４時間撹拌した結果、僅かではあるがシリコーンの剥離を確認した。

実施例６ 実施例２と同じエアバッグ基布を用い、浸漬液としてアルカリ−イソプロピルアルコール液（ＮａＯＨ：水：イソプロピルアルコール＝５：１０：８５（質量％比））へ浸漬し、室温下で６０ｒｐｍにて１時間撹拌した結果、僅かではあるがシリコーンの剥離を確認した。

実施例７ 実施例２と同じエアバッグ基布を用い、浸漬液としてアルカリ−イソプロピルアルコール液（ＫＯＨ：水：イソプロピルアルコール＝５：５：９０（質量％比））へ浸漬し、室温下で６０ｒｐｍにて１時間撹拌した結果、シリコーンの剥離を確認した。

実施例８ 実施例２と同じエアバッグ基布を用い、浸漬液としてアルカリ−イソプロピルアルコール液（ＫＯＨ：水：イソプロピルアルコール＝５：０：９５（質量％比））へ浸漬し、室温下で６０ｒｐｍにて１時間撹拌した結果、シリコーンの剥離を確認した。

実施例９ 実施例２と同じエアバッグ基布を用い、浸漬液としてアルカリ−イソプロピルアルコール液（ＫＯＨ：水：イソプロピルアルコール＝２：８：９０（質量％比））へ浸漬し、室温下で６０ｒｐｍにて１時間撹拌したが、シリコーンは剥離しなかったため、同条件で４時間撹拌した結果、僅かではあるがシリコーンの剥離を確認した。

実施例１０ 実施例２と同じエアバッグ基布を用い、浸漬液としてアルカリ−イソプロピルアルコール液（ＫＯＨ：水：イソプロピルアルコール＝５：１０：８５（質量％比））へ浸漬し、室温下で６０ｒｐｍにて１時間撹拌した結果、僅かではあるがシリコーンの剥離を確認した。

実施例１１ 実施例２と同じエアバッグ基布を用い、浸漬液としてアルカリ−イソプロピルアルコール液（ＫＯＨ：水：イソプロピルアルコール＝２０：２０：６０（質量％比））へ浸漬し、室温下で６０ｒｐｍにて１時間撹拌した結果、シリコーンの剥離を確認した。

実施例１２ 実施例２と同じエアバッグ基布を用い、浸漬液としてアルカリ−イソプロピルアルコール液（ＫＯＨ：水：イソプロピルアルコール＝１：１：９８（質量％比））へ浸漬し、室温下で６０ｒｐｍにて１時間撹拌した結果、シリコーンの剥離を確認した。

実施例１３ 実施例２と同じエアバッグ基布を用い、浸漬液としてアルカリ−イソプロピルアルコール液（ＫＯＨ：水：イソプロピルアルコール＝４０：４０：２０（質量％比））へ浸漬し、室温下で６０ｒｐｍにて０．５時間撹拌した結果、シリコーンの剥離を確認した。

実施例１４ 実施例２と同じエアバッグ基布を用い、浸漬液としてアルカリ−イソプロピルアルコール液（ＫＯＨ：水：イソプロピルアルコール＝４７．５：４７．５：５．０（質量％比））へ浸漬し、室温下で６０ｒｐｍにて０．５時間撹拌した結果、シリコーンの剥離を確認した。

実施例１５ 実施例２と同じエアバッグ基布を用い、浸漬液としてアルカリ−イソプロピルアルコール液（ＮａＯＨ：水：イソプロピルアルコール＝２：５：９３（質量％比））へ浸漬し、室温下で６０ｒｐｍにて４時間撹拌した結果、シリコーンの剥離を確認した。尚、浸漬時に撹拌しない場合は、室温下、１２時間静置後にシリコーンの剥離は確認できなかったが、１日経過後にはシリコーンの剥離を確認した。

実施例１６ 実施例２と同じエアバッグ基布を用い、浸漬液としてアルカリ−イソプロピルアルコール液（ＮａＯＨ：水：イソプロピルアルコール＝２：０：９８（質量％比））として、室温下で６０ｒｐｍにて１時間撹拌した。イソプロピルアルコールに対し、ＮａＯＨの大部分は不溶であったものの、シリコーンの剥離は確認できた。ただし、イソプロピルアルコールに不溶のＮａＯＨがポリアミド基布に付着したので、作業上又は取り扱い上、十分な注意が必要であった。

実施例１〜１６で得られたものを、脱水後、乾燥して得られたポリアミド繊維は、溶融再生ペレット化したうえで、ポリアミド繊維としてリサイクルすることが可能であった。こうして得られたポリアミド６６繊維中に残存しているシリコーンの有無を確認するために、ＤＳＣ法による融点測定を行った結果、２６０℃にポリアミドのピークを確認したが、浸漬処理の実施前に確認されていたシリコーンのピークは確認できなかった。このため、シリコーンをほぼ除去できたことが確認できた。また得られたポリアミド６６の硫酸相対粘度は３．５０前後であり、ポリアミド６６の使用範囲にあったため、再利用が可能であることが確認できた。

比較例１ 実施例２と同じエアバッグ基布を用い、浸漬液としてアルカリ−トルエン液（ＮａＯＨ：トルエン＝２：９８（質量％比））へ浸漬し、室温下で６０ｒｐｍにて１時間撹拌した結果、シリコーン剥離は確認できず、またシリコーンが膨潤しているので、擦れば取れるが、実施例１より工程が増えてしまい、有用な除去法ではないことが確認できた。

比較例２ 実施例２と同じエアバッグ基布を用い、浸漬液としてアルカリ−シクロヘキサン液（ＮａＯＨ：シクロヘキサン＝２：９８（質量％比））へ浸漬し、室温下で６０ｒｐｍにて１時間撹拌した結果、シリコーン剥離は確認できず、またシリコーンが膨潤しているので、擦れば取れるが、実施例１より工程が増えてしまい、有用な除去法ではないことが確認できた。

比較例３ 比較例１で用いた浸漬液のＮａＯＨを使用せず、溶剤をトルエン単独に変更した以外は、実施例３と同条件で実施した。その結果、シリコーンの顕著な膨潤は認められず、有効なシリコーン除去法ではないことが確認できた。

比較例４ 比較例１で用いた浸漬液のＮａＯＨを使用せず、溶剤をシクロヘキサン単独に変更した以外は、実施例３と同条件で実施した。その結果、シリコーンの顕著な膨潤は認められず、有効なシリコーン除去法ではないことが確認できた。

比較例５ 比較例１で用いた浸漬液のＮａＯＨを使用せず、溶剤をメチルアルコール単独に変更した以外は、実施例３と同条件で実施した。その結果、シリコーンの顕著な膨潤は認められず、有効なシリコーン除去法ではないことが確認できた。

比較例６ 比較例１で用いた浸漬液のＮａＯＨを使用せず、溶剤をエチルアルコール単独に変更した以外は、実施例３と同条件で実施した。その結果、シリコーンの顕著な膨潤は認められず、有効なシリコーン除去法ではないことが確認できた。

比較例７ 比較例１で用いた浸漬液のＮａＯＨを使用せず、溶剤をイソプロピルアルコール単独に変更した以外は、実施例３と同条件で実施した。その結果、シリコーンの顕著な膨潤は認められず、有効なシリコーン除去法ではないことが確認できた。

比較例８ 実施例２と同じエアバッグ基布を用い、浸漬液としてアルカリ水溶液５０質量％（ＮａＯＨ：水＝５０：５０（質量％比））に浸漬し、室温下で６０ｒｐｍにて１時間撹拌した結果、シリコーンの剥離は確認できず、またシリコーンが膨潤しているので、擦れば取れるが、実施例１より工程が増えてしまい、有用な除去法ではないことが確認できた。

以上、実施例１〜１６及び比較例１〜８の結果から、本発明で浸漬液として使用するアルカリ−イソプロピルアルコール液は、イソプロピルアルコールを含んでいることが必要であり、イソプロピルアルコール以外の溶剤、例えばトルエン、シクロヘキサンではシリコーン剥離効果を発現できない（比較例１、２）。

また、アルカリ−イソプロピルアルコール液には、アルカリが必要であり、アルカリを使用しない場合は、イソプロピルアルコールを使用した場合であってもシリコーン剥離効果を発現できない（比較例７）。また、メチルアルコール、エチルアルコール、トルエン、シクロヘキサンを使用した場合であっても、同様にシリコーン剥離効果を発現できない（比較例３〜６）。

アルカリ−イソプロピルアルコール液には、水は必ずしも必要ではなく、アルカリとイソプロピルアルコールのみでもシリコーン剥離効果を発現できる（実施例４）。水を使用する場合は、アルカリと水を含むアルカリ水溶液に対するアルカリ量が５０質量％以上であるものを使用することが好ましい（実施例３、４、７、８、１１〜１４、１６）。アルカリ５０質量％の飽和水溶液であり、この状態がアルコラートとしてシリコーン剥離効果に寄与したと考えられるためである。すなわち、アルカリと水を含むアルカリ水溶液に対するアルカリ量が５０質量％未満でもシリコーンの剥離効果は有するものの、アルカリ水溶液が飽和状態でないため、シリコーンの剥離は生じるが、その効果は低い（実施例１、２、５、６、９、１０、１５）。

アルカリ−イソプロピルアルコール液全量に対するイソプロピルアルコール量は、少量であっても良いが、必須である（実施例１３、１４、比較例８）。但し、アルカリと水を含むアルカリ水溶液に対するアルカリ量が５０質量％以上であることが必要である。アルカリ飽和が、イソプロピルアルコールとの活性化に影響を及ぼすためである。

本発明は、ポリアミド繊維からなるエアバッグ基布にコーティングされたシリコーンを容易に除去する方法を提供する。本発明により、コーティングされたシリコーンの種類に関わらず、容易にその除去が可能となるため、廃車等により回収されたエアバッグから、リサイクルに適したポリアミド繊維が得られ、リサイクルの促進に寄与できる。

Claims (9)

1. シリコーンがコーティングされたポリアミド繊維からなるエアバッグ基布を、アルカリ−イソプロピルアルコール液に浸漬することにより、エアバッグ基布にコーティングされたシリコーンをエアバッグ基布から除去することを特徴とするエアバッグ基布からのシリコーン除去方法。
2. エアバッグ基布を裁断したうえで、アルカリ−イソプロピルアルコール液に浸漬することを特徴とする請求項１記載のエアバッグ基布からのシリコーン除去方法。
3. アルカリとして、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムを用いることを特徴とする請求項１または２記載のエアバッグ基布からのシリコーン除去方法。
4. アルカリ水溶液またはアルカリのイソプロピルアルコール溶液のいずれかを用いてアルカリ−イソプロピルアルコール液を調製することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項記載のエアバッグ基布からのシリコーン除去方法。
5. アルカリ水溶液を用いるとともに、アルカリ−イソプロピルアルコール液の配合比を次の範囲にすることを特徴とする請求項４記載のエアバッグ基布からのシリコーン除去方法。
   アルカリ ： １〜５４質量％
   水 ： １〜４４質量％
   イソプロピルアルコール：９８〜 ２質量％
6. アルカリのイソプロピルアルコール溶液を用いるとともに、アルカリ−イソプロピルアルコール液におけるアルカリとイソプロピルアルコールとの配合比を次の範囲にすることを特徴とする請求項４記載のエアバッグ基布からのシリコーン除去方法。
   アルカリ：イソプロピルアルコール＝１：９９〜５：９５（質量％比）
7. エアバッグ基布をアルカリ−イソプロピルアルコール液に浸漬したうえで撹拌することを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項記載のエアバッグ基布からのシリコーン除去方法。
8. エアバッグ基布をアルカリ−イソプロピルアルコール液に浸漬したうえで加熱することを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項記載のエアバッグ基布からのシリコーン除去方法。
9. シリコーンを除去した後、ポリアミド繊維基布を取り出し、水洗、脱水、乾燥することを特徴とする請求項１から８までのいずれか１項記載のエアバッグ基布からのシリコーン除去方法。