JPH07207354A - 自動車用アルミニウム合金製品屑のリサイクル法 - Google Patents
自動車用アルミニウム合金製品屑のリサイクル法Info
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- JPH07207354A JPH07207354A JP317994A JP317994A JPH07207354A JP H07207354 A JPH07207354 A JP H07207354A JP 317994 A JP317994 A JP 317994A JP 317994 A JP317994 A JP 317994A JP H07207354 A JPH07207354 A JP H07207354A
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- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 自動車用アルミニウム合金製品のリサイクル
に伴い、特に溶解に先立つ原料（自動車用アルミニウム
合金製品屑）の前処理における塗料の確実な除去を図
り、自動車用アルミニウム合金製品に再生化する自動車
用アルミニウム合金製品屑のリサイクル法を提供する。 【構成】 自動車用アルミニウム合金製品屑を少なくと
も塗料除去した後、溶解原料の一部、もしくは全部とし
て用い、大気溶解し、この溶湯の一部もしくは全部を用
い自動車用アルミニウム合金製品に戻す。
に伴い、特に溶解に先立つ原料（自動車用アルミニウム
合金製品屑）の前処理における塗料の確実な除去を図
り、自動車用アルミニウム合金製品に再生化する自動車
用アルミニウム合金製品屑のリサイクル法を提供する。 【構成】 自動車用アルミニウム合金製品屑を少なくと
も塗料除去した後、溶解原料の一部、もしくは全部とし
て用い、大気溶解し、この溶湯の一部もしくは全部を用
い自動車用アルミニウム合金製品に戻す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用アルミニウム
合金製品屑のリサイクル法に関するものである。
合金製品屑のリサイクル法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウム合金は、軽量、ファッショ
ン性、加工性などに優れ、運輸、建設、食品分野などに
多用されている。この内、運輸分野においては、省資
源、省エネルギの観点より自動車の軽量化が進行してい
る。すなわち、自動車に用いられる部品、車体などをア
ルミニウム合金で構成し、従来の鉄系材料と比較して軽
量化するのである。
ン性、加工性などに優れ、運輸、建設、食品分野などに
多用されている。この内、運輸分野においては、省資
源、省エネルギの観点より自動車の軽量化が進行してい
る。すなわち、自動車に用いられる部品、車体などをア
ルミニウム合金で構成し、従来の鉄系材料と比較して軽
量化するのである。
【０００３】ここで、各部品を見ると、エンジンなど
は、既にアルミ化されており、今後のアルミ化の対象は
車体関係（外板、骨格他）である。これら車体に用いら
れるアルミニウム合金は、美観、耐食性などの向上のた
め、一般には塗装されて使用される。すなわち、アルミ
ニウム合金板の表面に下地処理を施しその上に、塗料を
塗装する方式が一般的である。
は、既にアルミ化されており、今後のアルミ化の対象は
車体関係（外板、骨格他）である。これら車体に用いら
れるアルミニウム合金は、美観、耐食性などの向上のた
め、一般には塗装されて使用される。すなわち、アルミ
ニウム合金板の表面に下地処理を施しその上に、塗料を
塗装する方式が一般的である。
【０００４】しかし、これらアルミニウム合金が用いら
れた自動車車体は、耐用年数、その他の理由により廃車
され、スクラップとなる。アルミニウム合金製品は、鉄
製品と比較し、そのスクラップ価値が高く、省資源、省
エネルギの観点よりリサイクルし、付加価値の高い用途
例えば元の自動車用アルミニウム合金製品などに戻すこ
とが望ましい。
れた自動車車体は、耐用年数、その他の理由により廃車
され、スクラップとなる。アルミニウム合金製品は、鉄
製品と比較し、そのスクラップ価値が高く、省資源、省
エネルギの観点よりリサイクルし、付加価値の高い用途
例えば元の自動車用アルミニウム合金製品などに戻すこ
とが望ましい。
【０００５】現在、アルミニウム合金製品を主として車
体に用いた自動車は、開発、実用化されつつある段階の
ため、実際にアルミニウム合金を車体に用いた自動車の
リサイクルは開始されていない。
体に用いた自動車は、開発、実用化されつつある段階の
ため、実際にアルミニウム合金を車体に用いた自動車の
リサイクルは開始されていない。
【０００６】しかし、現在多用されているアルミニウム
合金製品に本件自動車用アルミニウム合金製品と類似
し、かつ、そのリサイクルにおける課題も類似した製品
としてアルミニウム飲料缶とそのリサイクルが挙げられ
る。
合金製品に本件自動車用アルミニウム合金製品と類似
し、かつ、そのリサイクルにおける課題も類似した製品
としてアルミニウム飲料缶とそのリサイクルが挙げられ
る。
【０００７】すなわち、アルミニウム合金製の車体と、
アルミニウム飲料缶の製品としての類似点としては、少
なくとも次の各項目が挙げられる。 1.アルミニウム合金に下地処理した後、塗料を用い塗装
している。 2.リサイクルにおいては、共に薄物製品であるととも
に、塗料の存在が種々の弊害（例えば排ガスによる公
害、溶解歩留りの低下、溶湯成分不良など）をもたら
す。 3.例えばボンネットにおいては、表と裏材、アルミニウ
ム飲料缶においては、エンドとボディ材が一般に異種金
属あるいは異種合金のため、リサイクル後の対象品種と
製品に制限が存在する。等々である。
アルミニウム飲料缶の製品としての類似点としては、少
なくとも次の各項目が挙げられる。 1.アルミニウム合金に下地処理した後、塗料を用い塗装
している。 2.リサイクルにおいては、共に薄物製品であるととも
に、塗料の存在が種々の弊害（例えば排ガスによる公
害、溶解歩留りの低下、溶湯成分不良など）をもたら
す。 3.例えばボンネットにおいては、表と裏材、アルミニウ
ム飲料缶においては、エンドとボディ材が一般に異種金
属あるいは異種合金のため、リサイクル後の対象品種と
製品に制限が存在する。等々である。
【０００８】次に、アルミニウム合金製の車体とアルミ
ニウム飲料缶との差異点としては、少なくとも次の各項
目が挙げられる。 1.その使用条件のため自動車アルミニウム合金製品の塗
装は、アルミニウム飲料缶の場合の約 3〜 5倍厚みであ
り、塗料使用割合が多い（アルミニウム合金の重量に対
する塗料重量の割合がアルミニウム飲料缶の場合約 2〜
3％、自動車・車体、例えばボンネットの場合約10％）
とともに、強固である。 2.自動車用アルミニウム合金は強度、じん性などが要求
されるため JIS6000系アルミニウム合金（以下アルミニ
ウム合金を省略して示す）および JIS5000系が主体であ
るが、アルミニウム飲料缶は JIS3000系および JIS5000
系で構成されている。
ニウム飲料缶との差異点としては、少なくとも次の各項
目が挙げられる。 1.その使用条件のため自動車アルミニウム合金製品の塗
装は、アルミニウム飲料缶の場合の約 3〜 5倍厚みであ
り、塗料使用割合が多い（アルミニウム合金の重量に対
する塗料重量の割合がアルミニウム飲料缶の場合約 2〜
3％、自動車・車体、例えばボンネットの場合約10％）
とともに、強固である。 2.自動車用アルミニウム合金は強度、じん性などが要求
されるため JIS6000系アルミニウム合金（以下アルミニ
ウム合金を省略して示す）および JIS5000系が主体であ
るが、アルミニウム飲料缶は JIS3000系および JIS5000
系で構成されている。
【０００９】次に、公知となっているアルミニウム飲料
缶のリサイクルと、本発明が対象とする自動車用アルミ
ニウム合金製品、特に車体関係、のリサイクルの比較に
より、自動車用アルミニウム合金製品のリサイクルにお
ける問題点を抽出する。
缶のリサイクルと、本発明が対象とする自動車用アルミ
ニウム合金製品、特に車体関係、のリサイクルの比較に
より、自動車用アルミニウム合金製品のリサイクルにお
ける問題点を抽出する。
【００１０】アルミニウム飲料缶のリサイクルにおいて
はエンド材とホディ材（JIS5082 、JIS3004)を同時に溶
解すると、Mgが蒸発、低減しホディ材(JIS3004) の組成
となる事が分かっている。ここで使用済みアルミニウム
飲料缶を溶解した場合、少なくとも次の問題が生じる。 (1)塗料燃焼により排ガスが発生する。 (2)塗料燃焼により発生した熱により、溶湯温度が上昇
し、溶湯酸化が促進されメタルロスが増大、すなわち、
溶解歩留りが低減する。 (3)塗料に含有される顔料等の添加物が溶湯中に混入
し、溶湯中の不純物元素濃度が増大し成分不良となる。
主たるものは顔料中のTiO2によるTi成分不良である。こ
れらは全て塗料に起因する問題であり、自動車用アルミ
ニウム合金製品にも共通した問題である。この解決策と
しては、使用済みアルミニウム飲料缶の場合は溶解に先
立ち原料前処理として、これら塗料を除去する方法が用
いられている。すなわち、アルミニウム飲料缶のリサイ
クル流れは次のようになる。 アルミニウム飲料缶 →使用 →使用済みアルミニウム
飲料缶 →回収 →原料前処理・塗料除去 →溶解 →
精錬 →鋳造 →熱間加工 →冷間加工 →熱処理 →
表面処理 →加工 →（アルミニウム飲料缶に戻るサイ
クルとなる）
はエンド材とホディ材（JIS5082 、JIS3004)を同時に溶
解すると、Mgが蒸発、低減しホディ材(JIS3004) の組成
となる事が分かっている。ここで使用済みアルミニウム
飲料缶を溶解した場合、少なくとも次の問題が生じる。 (1)塗料燃焼により排ガスが発生する。 (2)塗料燃焼により発生した熱により、溶湯温度が上昇
し、溶湯酸化が促進されメタルロスが増大、すなわち、
溶解歩留りが低減する。 (3)塗料に含有される顔料等の添加物が溶湯中に混入
し、溶湯中の不純物元素濃度が増大し成分不良となる。
主たるものは顔料中のTiO2によるTi成分不良である。こ
れらは全て塗料に起因する問題であり、自動車用アルミ
ニウム合金製品にも共通した問題である。この解決策と
しては、使用済みアルミニウム飲料缶の場合は溶解に先
立ち原料前処理として、これら塗料を除去する方法が用
いられている。すなわち、アルミニウム飲料缶のリサイ
クル流れは次のようになる。 アルミニウム飲料缶 →使用 →使用済みアルミニウム
飲料缶 →回収 →原料前処理・塗料除去 →溶解 →
精錬 →鋳造 →熱間加工 →冷間加工 →熱処理 →
表面処理 →加工 →（アルミニウム飲料缶に戻るサイ
クルとなる）
【００１１】ここで塗料除去法としては次の３種類に分
類できる。 (1) 熱的方法 300〜 400℃付近まで、使用済みアルミニウム飲料缶を
加熱し、塗料を加熱、燃焼させる方法（アルコア社他）
である。しかし、この方法では、塗料中の高分子有機物
は、燃焼により消滅するが、顔料例えばTiO2などは、そ
のまま焼残り残渣中に残存し、アルミニウム缶の表面に
付着したままとなる。この傾向は、自動車用アルミニウ
ム合金でも同様である。
類できる。 (1) 熱的方法 300〜 400℃付近まで、使用済みアルミニウム飲料缶を
加熱し、塗料を加熱、燃焼させる方法（アルコア社他）
である。しかし、この方法では、塗料中の高分子有機物
は、燃焼により消滅するが、顔料例えばTiO2などは、そ
のまま焼残り残渣中に残存し、アルミニウム缶の表面に
付着したままとなる。この傾向は、自動車用アルミニウ
ム合金でも同様である。
【００１２】 (2) 機械的方法（特願昭63−309641号参照） 鉄ボールなどを塗装面に高速で投射し、使用済みアルミ
ニウム飲料缶の塗料をその衝撃力および摩擦力により除
去するものである。しかし、この方法では、ショット処
理に長時間かかるとともに使用済みアルミニウム飲料缶
の見かけ上の表面積を増加させる必要があり、本例では
「10〜60mmの小片」にあらかじめ切断している。しか
し、自動車用車体をこれほど小さく切断することは加工
コスト面より不利である。
ニウム飲料缶の塗料をその衝撃力および摩擦力により除
去するものである。しかし、この方法では、ショット処
理に長時間かかるとともに使用済みアルミニウム飲料缶
の見かけ上の表面積を増加させる必要があり、本例では
「10〜60mmの小片」にあらかじめ切断している。しか
し、自動車用車体をこれほど小さく切断することは加工
コスト面より不利である。
【００１３】(3) 化学的方法（特開平 3−290475号公報
参照） 塩化メチレンを主体とした溶液を用い、膨潤剥離法にて
塗料膜を除去する方法である。しかし、この方法は、直
接塗料膜の厚い自動車用アルミニウム合金に用いた場
合、詳細を後述するようにその効果に問題がある。
参照） 塩化メチレンを主体とした溶液を用い、膨潤剥離法にて
塗料膜を除去する方法である。しかし、この方法は、直
接塗料膜の厚い自動車用アルミニウム合金に用いた場
合、詳細を後述するようにその効果に問題がある。
【００１４】なお、アルミニウム飲料缶以外の塗装され
たアルミニウム合金製品の例としては、他にアルミサッ
シがあり、このリサイクルも上述と同様の理由により、
原料前処理を用いる方法が公知となっている。（特開平
4−143230号公報参照）
たアルミニウム合金製品の例としては、他にアルミサッ
シがあり、このリサイクルも上述と同様の理由により、
原料前処理を用いる方法が公知となっている。（特開平
4−143230号公報参照）
【００１５】すなわち、自動車用アルミニウム合金のリ
サイクルにおいては、これらアルミニウム飲料缶および
サッシ屑と同様、溶湯品質の保証、溶解歩留りの向上、
公害防止などの面より塗料の除去が重要と推定される。
サイクルにおいては、これらアルミニウム飲料缶および
サッシ屑と同様、溶湯品質の保証、溶解歩留りの向上、
公害防止などの面より塗料の除去が重要と推定される。
【００１６】次に塗料が関与しない問題として、アルミ
ニウム飲料缶のリサイクルにおいてはスチール缶の混入
がある。混入したスチール缶は、現在原料前処理として
人手、磁選により分離されているが、その効果はいまだ
改善の余地がある。
ニウム飲料缶のリサイクルにおいてはスチール缶の混入
がある。混入したスチール缶は、現在原料前処理として
人手、磁選により分離されているが、その効果はいまだ
改善の余地がある。
【００１７】他方、本発明が対象とする自動車用アルミ
ニウム合金製品では、これらを固定するなどの目的のた
め、鉄または鉄合金部品（ボルト、ナット、ワッシャ、
あて板、他）が用いられている。この存在状態はアルミ
ニウム飲料缶が独立した混入に対しアルミニウム製品に
固定もしくは、半固定状態であることが相異点である。
このため、アルミニウム飲料缶のごとく容易に人手、磁
選が不可能である。しかし、自動車用アルミニウム合金
製品においてもFeの不良は製品高度、耐食性などの低下
をまねくため、アルミニウム飲料缶のリサイクルと同様
に、溶湯中のFe不純物増加を防止する必要がある。
ニウム合金製品では、これらを固定するなどの目的のた
め、鉄または鉄合金部品（ボルト、ナット、ワッシャ、
あて板、他）が用いられている。この存在状態はアルミ
ニウム飲料缶が独立した混入に対しアルミニウム製品に
固定もしくは、半固定状態であることが相異点である。
このため、アルミニウム飲料缶のごとく容易に人手、磁
選が不可能である。しかし、自動車用アルミニウム合金
製品においてもFeの不良は製品高度、耐食性などの低下
をまねくため、アルミニウム飲料缶のリサイクルと同様
に、溶湯中のFe不純物増加を防止する必要がある。
【００１８】
1.自動車用アルミニウム合金製品、特に表面処理された
車体用途のアルミニウム合金のリサイクル技術、特に溶
解に先立つ原料前処理における塗料の除去法を確立する
こと。 2.自動車用アルミニウム合金製品と共存して用いられて
いる鉄および鉄合金製品の溶解における溶湯汚染の防止
策を確立すること。
車体用途のアルミニウム合金のリサイクル技術、特に溶
解に先立つ原料前処理における塗料の除去法を確立する
こと。 2.自動車用アルミニウム合金製品と共存して用いられて
いる鉄および鉄合金製品の溶解における溶湯汚染の防止
策を確立すること。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明に係わる自動車用アルミニウム合金製品屑
のリサイクル法は、自動車用アルミニウム合金製品屑を
少なくとも塗料除去した後、溶解原料の一部、もしくは
全部として用い、大気溶解し、この溶湯の一部もしくは
全部を用い自動車用アルミニウム合金製品に戻すもので
ある。
めに、本発明に係わる自動車用アルミニウム合金製品屑
のリサイクル法は、自動車用アルミニウム合金製品屑を
少なくとも塗料除去した後、溶解原料の一部、もしくは
全部として用い、大気溶解し、この溶湯の一部もしくは
全部を用い自動車用アルミニウム合金製品に戻すもので
ある。
【００２０】そして、上記自動車用アルミニウム合金製
品屑のリサイクル法において塗料除去および鉄分混入防
止方法としては下記方法が好ましく使用される。 1.塗料除去 (1) 焙焼および機械的除去法の併用により塗料を除去す
る。 (2) 塩化メチレンを主体とする溶液を用い膨潤剥離法に
より塗料を除去する。 2.Fe混入防止 鉄および鉄合金製品の表面をアルミニウム合金溶湯と反
応性の小さい表面処理層によりカバーする方法。
品屑のリサイクル法において塗料除去および鉄分混入防
止方法としては下記方法が好ましく使用される。 1.塗料除去 (1) 焙焼および機械的除去法の併用により塗料を除去す
る。 (2) 塩化メチレンを主体とする溶液を用い膨潤剥離法に
より塗料を除去する。 2.Fe混入防止 鉄および鉄合金製品の表面をアルミニウム合金溶湯と反
応性の小さい表面処理層によりカバーする方法。
【００２１】
【作用】以下、本発明の作用並びに構成について溶解試
験例を基に説明する。 1.自動車用アルミニウム合金製品リサイクルの一具体例
として JIS6000系合金板に下地処理し、そののち塗装し
たボンネット材を用い溶解試験を行った。ただし原料は
ボンネット材 100％配合とし、誘導炉にて大気溶解し
た。 (1) リサイクル可能な合金系 JIS6000系合金ボンネット材は JIS6000系合金にリサイ
クル可能である。
験例を基に説明する。 1.自動車用アルミニウム合金製品リサイクルの一具体例
として JIS6000系合金板に下地処理し、そののち塗装し
たボンネット材を用い溶解試験を行った。ただし原料は
ボンネット材 100％配合とし、誘導炉にて大気溶解し
た。 (1) リサイクル可能な合金系 JIS6000系合金ボンネット材は JIS6000系合金にリサイ
クル可能である。
【００２２】(2) 溶湯品質 少なくともPb：200ppm〜 50ppm、Sn：約 20ppm、Zn：約
420ppm検出された。PbおよびSnが検出された原因は塗料
に含まれているためであり、PbやSnは、アルミニウム合
金中に固溶限を持たないため、単独で存在し、圧延加工
工程などで融点以上に加熱されると溶融し、強度低下を
招き、加工不良（われ等）の原因となる。このため通
常、Pbは 50ppm以下望ましくは 10ppm以下としたい。ま
たSnは 15ppm以下望ましくは 10ppm以下としたい。一
方、Znが検出された原因は、下地処理としてりん酸亜鉛
処理を施しているためであり、Znを多く含有すると時効
析出が不安定となり、また製品の表面色調が低下する。
このため通常Znは200ppm以下望ましくは100ppm以下とし
たい。なお、アルミニウム飲料缶で認められたTi不良
は、溶湯分析によると自動車用材料ではもはや問題とな
らない。
420ppm検出された。PbおよびSnが検出された原因は塗料
に含まれているためであり、PbやSnは、アルミニウム合
金中に固溶限を持たないため、単独で存在し、圧延加工
工程などで融点以上に加熱されると溶融し、強度低下を
招き、加工不良（われ等）の原因となる。このため通
常、Pbは 50ppm以下望ましくは 10ppm以下としたい。ま
たSnは 15ppm以下望ましくは 10ppm以下としたい。一
方、Znが検出された原因は、下地処理としてりん酸亜鉛
処理を施しているためであり、Znを多く含有すると時効
析出が不安定となり、また製品の表面色調が低下する。
このため通常Znは200ppm以下望ましくは100ppm以下とし
たい。なお、アルミニウム飲料缶で認められたTi不良
は、溶湯分析によると自動車用材料ではもはや問題とな
らない。
【００２３】(3) 排ガス 塗装されたボンネット材の溶解時に黒色発煙を生じ作業
環境面より望ましくない。かつ、アルミニウム飲料缶よ
り、多量の塗料が共存、燃焼するため対策を要する。
環境面より望ましくない。かつ、アルミニウム飲料缶よ
り、多量の塗料が共存、燃焼するため対策を要する。
【００２４】(4) 溶解歩留り 溶解歩留りは約85％であり、より向上が望ましい。なお
比較材として用いた同種、同形状のボンネット素材（ア
ルミニウム合金板のまま、塗料無、下地処理無）では、
溶解歩留りは約97％と良好であり塗料の影響が類推され
る。
比較材として用いた同種、同形状のボンネット素材（ア
ルミニウム合金板のまま、塗料無、下地処理無）では、
溶解歩留りは約97％と良好であり塗料の影響が類推され
る。
【００２５】2.塗料除去の効果 (1) 焙焼法による塗料除去の場合 上述ボンネット材を 300〜 400℃にて加熱、保持し焙焼
処理した。この材料を原料とし、溶解した所、あらかじ
め焙焼処理にて塗料が熱分解しているため排ガス量は極
めて低減し、作業環境上の問題は解消した。また溶解歩
留りも上述の無処理のアルミニウム合金板並みとなり問
題は解消した。しかし、溶解中のPb、Sn、Zn量は、上述
した量とほぼ同量が検出された。これは、塗料またはり
ん酸亜鉛処理膜中に含まれた PbO等の酸化物が塗料およ
びりん酸亜鉛処理膜中のベース材である高分子分などが
燃焼消失してもそのままアルミニウム合金板の表面に付
着、残留したためと考えられる。ゆえにPb等の成分不良
の防止には、単に塗料を焙焼するのみでは否で焙焼残渣
を機械的にアルミニウム合金板の表面より、かきとり等
により除去する必要がある。すなわち、自動車用アルミ
ニウム合金製品のリサイクルにおいては、特に成分不良
防止のため、焙焼処理＋燃焼残渣の機械的除去が必要と
なる。特にアルミニウム飲料缶の場合と比較し、塗料の
アルミニウム合金製品にしめる割合が 3〜 5倍と多いた
め、特に燃焼残渣の除去が重要となる点が単に焙焼法の
みで可とされているアルミニウム飲料缶の場合との相違
点である。
処理した。この材料を原料とし、溶解した所、あらかじ
め焙焼処理にて塗料が熱分解しているため排ガス量は極
めて低減し、作業環境上の問題は解消した。また溶解歩
留りも上述の無処理のアルミニウム合金板並みとなり問
題は解消した。しかし、溶解中のPb、Sn、Zn量は、上述
した量とほぼ同量が検出された。これは、塗料またはり
ん酸亜鉛処理膜中に含まれた PbO等の酸化物が塗料およ
びりん酸亜鉛処理膜中のベース材である高分子分などが
燃焼消失してもそのままアルミニウム合金板の表面に付
着、残留したためと考えられる。ゆえにPb等の成分不良
の防止には、単に塗料を焙焼するのみでは否で焙焼残渣
を機械的にアルミニウム合金板の表面より、かきとり等
により除去する必要がある。すなわち、自動車用アルミ
ニウム合金製品のリサイクルにおいては、特に成分不良
防止のため、焙焼処理＋燃焼残渣の機械的除去が必要と
なる。特にアルミニウム飲料缶の場合と比較し、塗料の
アルミニウム合金製品にしめる割合が 3〜 5倍と多いた
め、特に燃焼残渣の除去が重要となる点が単に焙焼法の
みで可とされているアルミニウム飲料缶の場合との相違
点である。
【００２６】(2) 塩化メチレンを主とする溶液による膨
潤剥離法の場合 上述の塗料を含む自動車用アルミニウム合金製品の例と
してボンネット材を用い、塩化メチレンを主とする特開
平 3−290475号公報に示される溶液を用い塗料を膨潤剥
離により除去することをテストした。この結果、アルミ
ニウム飲料缶の場合と比較し自動車用アルミニウム合金
製品本例ではボンネット材の方が塗料の除去速度は著し
く遅かった。この一具体例を図１に示す。この原因につ
いては次の様に考えられる。膨潤剥離法の原理は、塗料
面より溶液を浸透させ、塗料膜を膨張させ、この時の変
形力により下地より塗料を除去するものである。このた
め、アルミニウム飲料缶の塗料膜の約 3〜 5倍厚みを有
する自動車用アルミニウム合金製品の塗料膜の場合、溶
解の塗料膜への浸透に長時間かかるためと考えられる。
この結果、塗料除去には次の傾向が認められた。
潤剥離法の場合 上述の塗料を含む自動車用アルミニウム合金製品の例と
してボンネット材を用い、塩化メチレンを主とする特開
平 3−290475号公報に示される溶液を用い塗料を膨潤剥
離により除去することをテストした。この結果、アルミ
ニウム飲料缶の場合と比較し自動車用アルミニウム合金
製品本例ではボンネット材の方が塗料の除去速度は著し
く遅かった。この一具体例を図１に示す。この原因につ
いては次の様に考えられる。膨潤剥離法の原理は、塗料
面より溶液を浸透させ、塗料膜を膨張させ、この時の変
形力により下地より塗料を除去するものである。このた
め、アルミニウム飲料缶の塗料膜の約 3〜 5倍厚みを有
する自動車用アルミニウム合金製品の塗料膜の場合、溶
解の塗料膜への浸透に長時間かかるためと考えられる。
この結果、塗料除去には次の傾向が認められた。
【００２７】アルミニウム合金板素材の表面が下地処
理に先立ち、ショットブラスト、ダル、バフ、エメリー
研磨等の手段を用いたアルミニウム合金板の表面仕上げ
により残留応力が存在すると下地処理を介しているにも
かかわらず、下地処理の上に塗られた塗料の膨潤剥離は
極めて容易となる。この具体例を図２に示す。ゆえに、
リサイクルをも考慮した場合、塗料を塩化メチレンを主
とした溶液を用い膨潤剥離する場合、アルミニウム合金
板素材の表面に残留応力が生じる処理を施すのが有効で
ある。
理に先立ち、ショットブラスト、ダル、バフ、エメリー
研磨等の手段を用いたアルミニウム合金板の表面仕上げ
により残留応力が存在すると下地処理を介しているにも
かかわらず、下地処理の上に塗られた塗料の膨潤剥離は
極めて容易となる。この具体例を図２に示す。ゆえに、
リサイクルをも考慮した場合、塗料を塩化メチレンを主
とした溶液を用い膨潤剥離する場合、アルミニウム合金
板素材の表面に残留応力が生じる処理を施すのが有効で
ある。
【００２８】塗装に先立つ下地処理の種類は、クロメ
ート処理よりもりん酸亜鉛処理の方が望ましい。すなわ
ち、図３に示すごとく、塗料を塩化メチレンを主とした
溶液を用い膨潤剥離する場合、上述のアルミニウム合金
板素材の表面状況のみならず、下地処理としては、りん
酸亜鉛処理の方が塗料の膨潤剥離が極めて容易である。
ート処理よりもりん酸亜鉛処理の方が望ましい。すなわ
ち、図３に示すごとく、塗料を塩化メチレンを主とした
溶液を用い膨潤剥離する場合、上述のアルミニウム合金
板素材の表面状況のみならず、下地処理としては、りん
酸亜鉛処理の方が塗料の膨潤剥離が極めて容易である。
【００２９】用いる原料の寸法は小さい方が望まし
い。図４に示すごとく、切断寸法は 500mm以下であれ
ば、良好な膨潤剥離が得られる。この理由は、膨潤剥離
に用いる溶液は、塗料表面から侵入するのみならず切断
面からも侵入し、剥離を促進するためと考えられ、この
ためには表面積が一定であれば切断断面積の多い方、す
なわち小片とすることが望ましい。
い。図４に示すごとく、切断寸法は 500mm以下であれ
ば、良好な膨潤剥離が得られる。この理由は、膨潤剥離
に用いる溶液は、塗料表面から侵入するのみならず切断
面からも侵入し、剥離を促進するためと考えられ、この
ためには表面積が一定であれば切断断面積の多い方、す
なわち小片とすることが望ましい。
【００３０】次に、自動車用アルミニウム合金製品、例
えばボンネット、ドア、フレーム、トランクリッド、屋
根などを固定もしくは半固定している鉄および鉄合金製
品から溶湯中へのFe混入防止には、大別して２種類の方
法がある。すなわち、(1) 鉄および鉄合金製品自体の溶
損を防止する。(2) アルミニウム合金溶湯中への溶解速
度を低減する。
えばボンネット、ドア、フレーム、トランクリッド、屋
根などを固定もしくは半固定している鉄および鉄合金製
品から溶湯中へのFe混入防止には、大別して２種類の方
法がある。すなわち、(1) 鉄および鉄合金製品自体の溶
損を防止する。(2) アルミニウム合金溶湯中への溶解速
度を低減する。
【００３１】本件では上記(1) の根本的な対策に着目し
て述べる。鉄および鉄合金製品自体の溶損を防止するに
は、製品の表面に各種処理を施し、鉄および鉄合金とア
ルミニウム合金溶湯との直接接触を避ければ良い。この
目的で各種表面処理を施した同一寸法、同一重量かつ同
一表面積のサンプルと比較材として表面処理を施さない
元の材料とを同時にアルミニウム合金溶湯中に浸漬試験
した。この結果を図５に示す。これにより、本件で選定
した表面処理は、程度の差はあるが、表面処理を施さな
い場合より著しく溶湯中への溶解速度が低減しているこ
とが分かる。
て述べる。鉄および鉄合金製品自体の溶損を防止するに
は、製品の表面に各種処理を施し、鉄および鉄合金とア
ルミニウム合金溶湯との直接接触を避ければ良い。この
目的で各種表面処理を施した同一寸法、同一重量かつ同
一表面積のサンプルと比較材として表面処理を施さない
元の材料とを同時にアルミニウム合金溶湯中に浸漬試験
した。この結果を図５に示す。これにより、本件で選定
した表面処理は、程度の差はあるが、表面処理を施さな
い場合より著しく溶湯中への溶解速度が低減しているこ
とが分かる。
【００３２】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 （実施例１）下記に示す条件で、焙焼法と機械的方法の
組合せにより塗料を除去した自動車用アルミニウム合金
製品の溶解を行うとともに、溶解状況および溶湯品種な
どを調査した。その調査結果を表１に示す。 (1) 原料が JIS6000系ボンネット材の場合 原料：アルミニウム合金 JIS6000系、板厚 1mm、寸法 300mm角、重量 1ton 表面処理：アルミニウム合金板表面・バフ仕上 下地処理 ・りん酸亜鉛処理 塗 装 ・赤色塗料、焼付け 原料前処理・（塗料除去）：焙焼法：昇温速度 100℃／分 加熱保持温度 400℃ 加熱保持時間 1時間 機械的除去法：ロータリーキルンによる回転攪拌法 溶解条件：反射炉（重油だき）（1ton）、大気溶解 溶解温度： 750℃ 鋳造条件：直径50mmの棒に半連続鋳造
組合せにより塗料を除去した自動車用アルミニウム合金
製品の溶解を行うとともに、溶解状況および溶湯品種な
どを調査した。その調査結果を表１に示す。 (1) 原料が JIS6000系ボンネット材の場合 原料：アルミニウム合金 JIS6000系、板厚 1mm、寸法 300mm角、重量 1ton 表面処理：アルミニウム合金板表面・バフ仕上 下地処理 ・りん酸亜鉛処理 塗 装 ・赤色塗料、焼付け 原料前処理・（塗料除去）：焙焼法：昇温速度 100℃／分 加熱保持温度 400℃ 加熱保持時間 1時間 機械的除去法：ロータリーキルンによる回転攪拌法 溶解条件：反射炉（重油だき）（1ton）、大気溶解 溶解温度： 750℃ 鋳造条件：直径50mmの棒に半連続鋳造
【００３３】
【表１】
【００３４】(2) 原料が JIS5000系ボンネット材の場合 原料：アルミニウム合金 JIS5000系、その他の条件は上
記(1) に同じ。なお、調査結果を表２に示す。
記(1) に同じ。なお、調査結果を表２に示す。
【００３５】
【表２】
【００３６】(3) 原料が JIS6000系＋ JIS5000系ボンネ
ット材（表材6000系、裏材5000系）の場合 原料：アルミニウム合金 JIS6000系（50％）＋ JIS5000
系（50％）、その他の条件は上記(1) に同じ。なお、調
査結果を表３に示す。
ット材（表材6000系、裏材5000系）の場合 原料：アルミニウム合金 JIS6000系（50％）＋ JIS5000
系（50％）、その他の条件は上記(1) に同じ。なお、調
査結果を表３に示す。
【００３７】
【表３】
【００３８】（実施例２）下記に示す条件で、膨潤剥離
法により塗料を除去した自動車用アルミニウム合金製品
の溶解を行うとともに、溶解状況および溶湯品種などを
調査した。その調査結果を表４に示す。 (4) 原料が JIS6000系ボンネット材（表6000系＋裏6000系）の場合 原料：アルミニウム合金 JIS6000系、板厚 1mm、寸法 300mm角、重量10ton 表面処理：アルミニウム合金板表面・バフ仕上 下地処理 ・りん酸亜鉛処理 塗 装 ・赤色塗料、焼付け 原料前処理・膨潤剥離法による塗料除去 膨潤剥離液の組成：塩化メチレン 82％ メタノール 10％ 蟻 酸 5％ ハロゲン化酢酸 3％ 溶解条件：反射炉（ＬＮＧだき）（10ton ）、大気溶解 溶解温度： 750℃ 鋳造条件： 300mm角棒に半連続鋳造
法により塗料を除去した自動車用アルミニウム合金製品
の溶解を行うとともに、溶解状況および溶湯品種などを
調査した。その調査結果を表４に示す。 (4) 原料が JIS6000系ボンネット材（表6000系＋裏6000系）の場合 原料：アルミニウム合金 JIS6000系、板厚 1mm、寸法 300mm角、重量10ton 表面処理：アルミニウム合金板表面・バフ仕上 下地処理 ・りん酸亜鉛処理 塗 装 ・赤色塗料、焼付け 原料前処理・膨潤剥離法による塗料除去 膨潤剥離液の組成：塩化メチレン 82％ メタノール 10％ 蟻 酸 5％ ハロゲン化酢酸 3％ 溶解条件：反射炉（ＬＮＧだき）（10ton ）、大気溶解 溶解温度： 750℃ 鋳造条件： 300mm角棒に半連続鋳造
【００３９】
【表４】
【００４０】(5) 原料が JIS6000系＋ JIS5000系ボンネ
ット材（表材6000系、裏材5000系）の場合 原料：アルミニウム合金 JIS6000系（50％）＋ JIS5000
系（50％）、その他の条件は上記(4) に同じ。なお、調
査結果を表５に示す。
ット材（表材6000系、裏材5000系）の場合 原料：アルミニウム合金 JIS6000系（50％）＋ JIS5000
系（50％）、その他の条件は上記(4) に同じ。なお、調
査結果を表５に示す。
【００４１】
【表５】
【００４２】(6) 原料が JIS5000系ボンネット材の場合 原料：アルミニウム合金 JIS5000系、その他の条件は上
記(4) に同じ。なお、調査結果を表６に示す。
記(4) に同じ。なお、調査結果を表６に示す。
【００４３】
【表６】
【００４４】なお、アルミニウム合金板の表面仕上げ
を、上述バフ仕上げ以外にもダル、ショットブラスト、
エメリー仕上げとしたが同様の結果であった。また、塗
料色を赤以外に、青、黒、白、緑などとしたが同様の結
果であった。
を、上述バフ仕上げ以外にもダル、ショットブラスト、
エメリー仕上げとしたが同様の結果であった。また、塗
料色を赤以外に、青、黒、白、緑などとしたが同様の結
果であった。
【００４５】（実施例３）下記に示す条件で、自動車用
アルミニウム合金製品屑に混入した自動車用鉄および鉄
合金部品の溶湯品質に及ぼす影響を調査した。その調査
結果を表７に示す。 原料：自動車用アルミニウム合金ボンネット材 JIS6000系（表、裏材とも）、板厚 1mm、寸法 300mm角、重量10ton （内、鉄部品ボルト 1wt％混入） 表面処理：アルミニウム合金板表面・バフ仕上 下地処理 ・りん酸亜鉛処理 塗 装 ・赤色塗料、焼付け 原料前処理・（塗料除去）：焙焼法：昇温速度 100℃／分 加熱保持温度 400℃ 加熱保持時間 1時間 機械的除去法：ロータリーキルンによる回転攪拌法 溶解条件：反射炉（重油だき）（10t 炉）、大気溶解 溶解温度： 750℃ 鋳造条件： 300mm角棒に半連続鋳造
アルミニウム合金製品屑に混入した自動車用鉄および鉄
合金部品の溶湯品質に及ぼす影響を調査した。その調査
結果を表７に示す。 原料：自動車用アルミニウム合金ボンネット材 JIS6000系（表、裏材とも）、板厚 1mm、寸法 300mm角、重量10ton （内、鉄部品ボルト 1wt％混入） 表面処理：アルミニウム合金板表面・バフ仕上 下地処理 ・りん酸亜鉛処理 塗 装 ・赤色塗料、焼付け 原料前処理・（塗料除去）：焙焼法：昇温速度 100℃／分 加熱保持温度 400℃ 加熱保持時間 1時間 機械的除去法：ロータリーキルンによる回転攪拌法 溶解条件：反射炉（重油だき）（10t 炉）、大気溶解 溶解温度： 750℃ 鋳造条件： 300mm角棒に半連続鋳造
【００４６】
【表７】
【００４７】なお、自動車用アルミニウム合金製品・ボ
ンネット材については上述の他に JIS6000（表）＋ JIS
5000（裏）および JIS5000（表、裏）の組合せをも実施
した。また、鉄部品としてはボルト以外にナット、ワッ
シャ、あて板などについても、その単体混入および複合
混入の場合を検討した。この結果、上述結果と同様であ
った。また、材質として鉄以外に鉄合金（ステンレス
他）を用いても同様の結果が得られた。
ンネット材については上述の他に JIS6000（表）＋ JIS
5000（裏）および JIS5000（表、裏）の組合せをも実施
した。また、鉄部品としてはボルト以外にナット、ワッ
シャ、あて板などについても、その単体混入および複合
混入の場合を検討した。この結果、上述結果と同様であ
った。また、材質として鉄以外に鉄合金（ステンレス
他）を用いても同様の結果が得られた。
【００４８】なお、以上の全実施例については自動車用
アルミニウム合金製品としてボンネット材を一具体例と
して用い示したが、ボンネット材の他、トランクリッ
ド、ドア、屋根部、骨格部、などについても同様に検討
したが、上述結果と同じ結果が得られた。
アルミニウム合金製品としてボンネット材を一具体例と
して用い示したが、ボンネット材の他、トランクリッ
ド、ドア、屋根部、骨格部、などについても同様に検討
したが、上述結果と同じ結果が得られた。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の自動車用
アルミニウム合金製品屑のリサイクル法によれば下記の
効果が得られる。 1.自動車用アルミニウム合金製品は、元の自動車用アル
ミニウム合金製品にリサイクル可能である。 2.自動車用アルミニウム合金製品の溶解に先立ち、塗料
を除去することにより、不純物元素Pbの混入が防止でき
る。 3.自動車用アルミニウム合金製品に固定もしくは半固定
された鉄および鉄合金部品の混入により、溶湯のFe不良
は、これら部品の表面処理により防止できる。 以上のことより、自動車用アルミニウム合金製品は、溶
解により自動車用アルミニウム合金製品、およびその他
のアルミニウム合金製品にリサイクル可能である。
アルミニウム合金製品屑のリサイクル法によれば下記の
効果が得られる。 1.自動車用アルミニウム合金製品は、元の自動車用アル
ミニウム合金製品にリサイクル可能である。 2.自動車用アルミニウム合金製品の溶解に先立ち、塗料
を除去することにより、不純物元素Pbの混入が防止でき
る。 3.自動車用アルミニウム合金製品に固定もしくは半固定
された鉄および鉄合金部品の混入により、溶湯のFe不良
は、これら部品の表面処理により防止できる。 以上のことより、自動車用アルミニウム合金製品は、溶
解により自動車用アルミニウム合金製品、およびその他
のアルミニウム合金製品にリサイクル可能である。
【図１】アルミニウム飲料缶と自動車用アルミニウム合
金材との膨潤剥離による塗料除去挙動を比較するための
グラフ図である。
金材との膨潤剥離による塗料除去挙動を比較するための
グラフ図である。
【図２】膨潤剥離による塗料除去に及ぼすアルミニウム
合金板の表面処理の影響を比較するためのグラフ図であ
る。
合金板の表面処理の影響を比較するためのグラフ図であ
る。
【図３】膨潤剥離による塗料除去に及ぼす下地処理の影
響を比較するためのグラフ図である。
響を比較するためのグラフ図である。
【図４】膨潤剥離による塗料除去に及ぼす原料寸法の影
響を示すグラフ図である。
響を示すグラフ図である。
【図５】アルミニウム合金溶湯中に浸漬した鉄ボルトか
らの鉄汚染状況を比較するためのグラフ図である。
らの鉄汚染状況を比較するためのグラフ図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大隅 研治 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内
Claims (8)
- 【請求項１】 自動車用アルミニウム合金製品屑を少な
くとも塗料除去した後、溶解原料の一部、もしくは全部
として用い、大気溶解し、この溶湯の一部もしくは全部
を用い自動車用アルミニウム合金製品に戻すことを特徴
とする自動車用アルミニウム合金製品屑のリサイクル
法。 - 【請求項２】 塗料除去法として、焙焼法の後、機械的
除去法を用いる請求項１記載の自動車用アルミニウム合
金製品屑のリサイクル法。 - 【請求項３】 塗料除去法として、塩化メチレンを主体
とする溶媒を用い膨潤剥離する請求項１記載の自動車用
アルミニウム合金製品屑のリサイクル法。 - 【請求項４】 膨潤剥離を容易とするため、自動車用ア
ルミニウム合金製品の金属表面を、ショットブラスト、
ダル、バフ、エメリー研磨などの手段により加工し残留
応力を与えた後、下地処理および塗装する請求項１記載
の自動車用アルミニウム合金製品屑のリサイクル法。 - 【請求項５】 膨潤剥離を容易とするため、自動車用ア
ルミニウム合金製品の下地処理として、りん酸亜鉛処理
を用いる請求項１記載の自動車用アルミニウム合金製品
屑のリサイクル法。 - 【請求項６】 膨潤剥離を容易とするため、自動車用ア
ルミニウム合金製品屑を 500mm角以下の寸法にシュレッ
ダー処理する請求項１記載の自動車用アルミニウム合金
製品屑のリサイクル法。 - 【請求項７】 自動車用アルミニウム合金としてＪＩＳ
６０００系アルミニウム合金および／もしくはＪＩＳ５
０００系アルミニウム合金を用い、これらをＪＩＳ６０
００系アルミニウム合金もしくはＪＩＳ５０００系アル
ミニウム合金に戻す請求項１記載の自動車用アルミニウ
ム合金製品屑のリサイクル法。 - 【請求項８】 溶解して得られた溶湯中の不純物元素Fe
の濃度上昇を防止するため自動車用アルミニウム合金製
品を固定もしくは半固定する目的等に用いる、ボルト、
ナット、ワッシャ、当て板などの鉄部品にグリーンクロ
メート、ダクロ、亜鉛メッキ処理などの表面処理を施す
請求項１記載の自動車用アルミニウム合金製品屑のリサ
イクル法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP317994A JP3568568B2 (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | 自動車用アルミニウム合金製品屑のリサイクル法 |
| PCT/JP1995/000036 WO1995019454A1 (en) | 1994-01-17 | 1995-01-17 | Method for recycling aluminum alloy product scraps for automobile |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP317994A JP3568568B2 (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | 自動車用アルミニウム合金製品屑のリサイクル法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07207354A true JPH07207354A (ja) | 1995-08-08 |
| JP3568568B2 JP3568568B2 (ja) | 2004-09-22 |
Family
ID=11550167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP317994A Expired - Fee Related JP3568568B2 (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | 自動車用アルミニウム合金製品屑のリサイクル法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3568568B2 (ja) |
| WO (1) | WO1995019454A1 (ja) |
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1994
- 1994-01-17 JP JP317994A patent/JP3568568B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 1995-01-17 WO PCT/JP1995/000036 patent/WO1995019454A1/ja not_active Ceased
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