JP2001064435A

JP2001064435A - 発泡成形体および油吸着材

Info

Publication number: JP2001064435A
Application number: JP24635099A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Oyama; 茂大山; Atsuhiko Uhara; 篤彦鵜原
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1999-08-31
Filing date: 1999-08-31
Publication date: 2001-03-13

Abstract

(57)【要約】【課題】ウレタン廃材をリサイクル用途に供することが
でき、油吸着性の高い発泡成形体およびそれを用いた油
吸着材を提供すること。【解決手段】熱可塑性樹脂Ｂと、平均粒径２ｍｍ以下の
ウレタン発泡体の微粉末Ａとを混合した混合物を成形し
て発泡成形体８０を成形し、油吸着材として利用する。
ウレタン発泡体の微粉末Ａおよび熱可塑性樹脂Ｂの混合
物を成形することにより、発泡成形体８０を得ているの
で、ウレタン微粉末Ａが熱可塑性樹脂Ｂの硬化を阻害せ
ずに、所望の配合で発泡成形体８０を作ることが可能に
なる。また、熱可塑性樹脂Ｂを配合することにより、ウ
レタン発泡体のみを用いる場合よりも剛性の高い発泡成
形体８０を得ることができ、油吸着材として適してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウレタン発泡体を
一成分として用いた発泡成形体及びそれを利用した油吸
着材に関し、例えば、家具、自動車用座席シート等のク
ッション材、または、建材、冷蔵庫等の断熱材として用
いられたウレタン発泡体のリサイクルに利用することが
できる。

【０００２】

【背景技術】従来から、熱硬化性樹脂は、熱による変形
を生じ難いために耐熱性素材やクッション材等として使
用されている。この中でも、特にウレタン発泡体は、ク
ッション材として自動車・オートバイの座席シート及び
家具に、また、断熱材として建材及び冷蔵庫などの幅広
い分野で使用されている。しかし、前述の加熱変形し難
いという性質故に、ウレタン発泡体等の熱硬化性樹脂の
廃材を活用する、マテリアルリサイクルの用途開発が進
んでいないのが現状である。

【０００３】ウレタン発泡体の廃材は、粗破砕した後接
着剤で固着し、所定の形状に成型したリボンデッドフォ
ームとして一部再利用されているが、ほとんどがシュレ
ッダーダスト等として廃棄されている。シュレッダーダ
ストを焼却する場合、含有する金属等の不純物が触媒作
用を示し問題となる場合がある。また、埋め立て用地も
減少してきている今日では、埋め立てによる廃棄には限
界がある。このようなことから、ウレタン発泡体の廃材
を廃棄物として焼却等するのではなく、効率的に再利用
できる用途開発が望まれている。

【０００４】ところで、ウレタン系樹脂やオレフィン系
樹脂等の多孔質体には、油吸着力があり、それらを用い
た油吸着材もいくつか知られている。例えば、ポリエチ
レンとエチレン−プロピレンブロック共重合体との混合
物を発泡成形してペレットサイズとしたもの（特開平６
−１５２６１号公報）、それを不織布や筒状物等に充填
したもの、および不織布等の繊維状にしたもの、ウレタ
ン樹脂を現場発泡させて使用するもの（特開平９−２４
８４５５号公報）等がある。したがって、上述のウレタ
ン発泡体廃材も油吸着材としての用途が考えられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、軟質系のウ
レタン発泡体は、油吸着材として要求される油吸着能は
高いが、外部からの圧力を受けた際に変形してせっかく
吸着した油を再放出するという問題がある。また、硬質
系のウレタン発泡体は、剛性が高いため軟質ウレタンの
ように変形するという問題は生じないが、独立気泡であ
るため、そもそも油吸着力が低いという問題がある。

【０００６】このように、ウレタン発泡体は、油吸着材
になり得るものであるが、それのみで油吸着材とするに
は十分ではない。したがって、十分な油吸着能を有し、
かつ、再放出の少ない、ウレタン発泡体を用いた発泡成
形体をつくる手法が望まれている。これにより、前述の
ウレタン発泡体廃材の新たなリサイクル用途も提供でき
ることになる。

【０００７】本発明の目的は、ウレタン廃材をリサイク
ル用途に供することができ、油吸着性の高い発泡成形体
およびそれを用いた油吸着材を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、ウレタン発泡
体の微粉末に、他の樹脂成分を添加させて発泡成形体と
することで前記目的を達成しようとするものである。具
体的には請求項１に記載の発明は、熱可塑性樹脂と、平
均粒径２ｍｍ以下のウレタン発泡体の微粉末とを混合し
た混合物を成形したことを特徴とする発泡成形体であ
る。

【０００９】本発明において、ウレタン発泡体微粉末の
原料となるウレタン発泡体は、ウレタン発泡体そのもの
の他、その物性を阻害しない範囲での他の樹脂、繊維、
木材、金属等を含んでいてもよい。また、本発明におい
て、ウレタン微粉末の平均粒径が２ｍｍを越えると、熱
可塑性樹脂への充填が不十分となる。このため、分散不
良や成形ダイスの目詰まりを発生しやすくなり、成形性
が不安定になるとともに、連続生産性が低下して好まし
くない。さらに、ウレタン発泡体製造時に加えられた各
種の添加剤、例えば、難燃剤、発泡剤、触媒等を含むも
のでもよい。そして、本発明におけるウレタン発泡体
は、例えば、特願平１０−１６９８２７号に示される熱
硬化性樹脂の粉砕方法を用いて粉砕し、微粉化すること
ができる。また、本発明における熱可塑性樹脂は、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル樹
脂、塩化ビニル樹脂等の熱可塑性を示すものならよい。

【００１０】本発明の発泡成形体を得るには、発泡剤を
添加する必要があるが、発泡剤として特に限定はなく、
例えば、揮発性発泡剤あるいは化学発泡剤を用いること
ができる。ここにおいて、揮発性発泡剤とは、押出成形
機の高圧押出の圧力開放に伴って蒸発するような揮発性
の液体又は固体をいい、例えば、水、アルコール等が挙
げられる。また、化学発泡剤とは、加熱により熱分解し
て分解ガスを発生するような化合物をいい、例えば、ア
ゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、炭酸水素ナトリウム
等が挙げられる。これら両発泡剤の性質を勘案すると、
分解ガス発生のない揮発性発泡剤が好ましく、その中で
も水が好ましい。

【００１１】本発明における発泡体の成形方法として
は、例えば、押出成形あるいは射出成形等がある。前述
の揮発性発泡剤を使用する点を考慮すると、押出成形が
好ましい。

【００１２】この発明によれば、ウレタン発泡体の微粉
末および熱可塑性樹脂の混合物を成形することにより、
発泡成形体を得ているので、ウレタン発泡体が熱可塑性
樹脂の硬化を阻害せずに、所望の配合で発泡成形体を作
ることが可能になる。また、ウレタン発泡体を微粉化し
て用いているから、様々な色を有する廃ウレタン発泡体
を用いても、色のばらつきを目立たなくすることができ
る。さらに、熱可塑性樹脂を配合することで、ウレタン
発泡体のみの場合よりも、剛性の高い発泡成形体を得る
ことができる。

【００１３】請求項２に記載の発明は、熱可塑性樹脂
と、平均粒径２ｍｍ以下のウレタン発泡体の微粉末とを
混合した混合物を成形した発泡成形体からなる油吸着材
である。本発明におけるウレタン発泡体（原料、平均粒
径、微粉化方法）、熱可塑性樹脂、発泡成形体の成形
法、発泡剤については、請求項１に記載の発明と同様で
ある。

【００１４】この発明によれば、ウレタン発泡体を油吸
着材として使用することができ、ウレタン発泡体廃材の
新たなリサイクル用途を提供できる。特に、ウレタン発
泡体が、冷蔵庫または建材等に使用される硬質発泡体の
場合、発泡セルが独立気泡で形成されているために、そ
れ自体では油を吸着しない。しかし、ウレタン発泡体を
微粉化して発泡セルを形成する皮膜を破壊し、熱可塑性
樹脂に充填することで、軟質発泡体と同様に、油吸着材
として利用可能になる。また、ウレタン発泡体と熱可塑
性樹脂との発泡成形体であるから、油吸着後も剛性があ
り、吸着した油の漏洩が少なくなる。本発明によって形
成された油吸着材は、例えば、海洋流出油の回収、一般
家庭の廃油回収、食品工場等の廃油回収等に使用でき
る。

【００１５】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の油吸着材において、前記熱可塑性樹脂は、オレフィン
系樹脂およびポリスチレン系樹脂のいずれか、またはこ
れらの樹脂を混合したものであることを特徴とする油吸
着材である。

【００１６】本発明におけるオレフィン系樹脂として
は、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン
（ＰＰ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、
熱可塑性ポリオレフィンエラストマー（ＴＰＯ）等があ
る。剛性の高い油吸着材を得るには、ポリプロピレンを
用いることが好ましく、より油吸着能の高い油吸着材を
得るには、ポリエチレンを用いることが好ましい。

【００１７】また、ポリエチレンとしては、高圧法で製
造される低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、チーグラー
−ナッタ触媒を用いて製造される高密度ポリエチレン
（ＨＤＰＥ）、およびチーグラー−ナッタ触媒またはメ
タロセン触媒を用い、エチレンとα−オレフィンを共重
合して製造される直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰ
Ｅ）等が挙げられる。さらに、ポリプロピレンとして
は、アイソタクチック度が９５％以上の高立体規則性の
ポリプロピレンや、例えば、一段目でアイソタクチック
ポリプロピレン、二段目でプロピレンとエチレンの共重
合を行って得られるブロックタイプのポリプロピレン等
が挙げられる。

【００１８】本発明におけるポリスチレン系樹脂として
は、ポリスチレン、ＡＳ樹脂（アクリロニトリル−スチ
レン共重合体）、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル−ブタ
ジエン−スチレン樹脂）等が挙げられる。なお、オレフ
ィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂の形状としては、特に
限定はないが、充填するウレタン発泡体の分散性および
発泡性を考慮すると、パウダー状のものが好ましい。

【００１９】請求項４に記載の発明は、請求項２または
請求項３に記載の油吸着材において、前記ウレタン発泡
体の微粉末の充填率は、３０％〜９０％であることを特
徴とする油吸着材である。本発明において、ウレタン発
泡体の充填率は、廃棄物低減のために高充填化すること
が望ましいが、その充填率が９０％を越えると、発泡成
形体の外観荒れが発生するとともに、成形性が不安定に
なり好ましくない。より好ましくは３０％〜７０％の充
填率であり、この範囲であれば、ウレタン発泡体廃材の
低減に貢献できるとともに、成形性および外観のよい油
吸着材が得られる。

【００２０】請求項５に記載の発明は、請求項２から請
求項４のいずれかに記載の油吸着材において、前記ウレ
タン発泡体の微粉末の粒径は、平均粒径１５μｍ〜３０
０μｍであることを特徴とする油吸着材である。

【００２１】本発明において、ウレタン発泡体の平均粒
径を３００μｍ以下にした場合、熱可塑性樹脂への充填
効率、分散性および成形性がよくなり、連続生産性が向
上して好ましい。また、平均粒径を１５μｍより小さく
した場合、熱可塑性樹脂への充填性および分散性が向上
しすぎるため、ウレタン発泡体の発泡セルの残存率が低
下し、油吸着性能が低下して好ましくない。廃棄物低
減、他の材料のマテリアルリサイクルへの展開をも考慮
すると、より好ましくは、平均粒径５０μｍ〜２００μ
ｍである。

【００２２】請求項６に記載の発明は、請求項２から請
求項５のいずれかに記載の油吸着材において、前記発泡
成形体を圧縮してシート状に二次加工したことを特徴と
する油吸着材である。このように、シート状に二次加工
することで、発泡成形体の発泡セルが変形して、発泡成
形体の比表面積が大きくなり、油吸着能が向上する。

【００２３】請求項７に記載の発明は、請求項２から請
求項６のいずれかに記載の油吸着材において、前記発泡
成形体には多数の針穴加工が施され、該発泡成形体中の
発泡セルが外部と連通していることを特徴とする油吸着
材である。このように、発泡成形体の発泡セルに針穴加
工を施し、外部と連通させることで、発泡成形体中の独
立気泡が外部と連通して発泡成形体の比表面積が大きく
なる。これにより、油吸着能が向上する。この効果は、
特に気泡表面に生じたスキン層に孔を開けるだけでも得
られる。また、針穴加工を施すことで、吸油量および吸
油速度が向上するから、様々な種類の油に適用可能とな
る。

【００２４】請求項８に記載の発明は、請求項２から請
求項７のいずれかに記載の油吸着材において、前記ウレ
タン発泡体は、使用済み回収ウレタン発泡体であること
を特徴とする油吸着材である。このように、使用済みの
回収ウレタン発泡体を用いることで、今まで、リサイク
ル用途の少なかったウレタン廃材を油吸着材として再利
用でき、廃棄物の低減につながる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
面に基づいて説明する。なお、以下の各説明においてウ
レタン発泡体の微粉末をウレタン微粉末と省略して説明
する。（１）ウレタン微粉末の製造ウレタン微粉末は、例えば、本出願人が既に出願した特
願平１０−１６９８２７号に開示した熱硬化性樹脂の粉
砕方法により製造することができる。

【００２６】前記出願に係る熱硬化性樹脂の粉砕方法
は、熱硬化性樹脂をスクリーンミルで平均粒径２ｍｍ以
下の粉末にする第１工程と、回転円筒体の円筒面に垂直
方向に形成された複数の回転刃及び筒状本体の内側に垂
直方向に形成された複数の固定刃を備えたスクリーンミ
ルで、前記第１工程で得られた粉末を平均粒径３００μ
ｍ以下の粉末にする第２工程と、前記第２工程で得られ
た粉末を平均粒径５０μｍ以下の粉末にする第３工程と
を含んで構成される。

【００２７】このような熱硬化性樹脂の粉砕方法は、図
１に示されるウレタン微粉末製造装置により実施するこ
とができ、この微粉末製造装置は、第１工程におけるス
クリーンミル３１と、第２工程におけるスクリーンミル
３２と、第３工程におけるボールミル３３Ａ、３３Ｂ、
３３Ｃとを備えている。そして、第１工程の前には、熱
硬化性樹脂原料であるウレタンフォームを整列させなが
ら搬送する整列ベルトコンベア３４、および原料３５の
金属探知を行う金属探知器３６が設けられている。

【００２８】第１工程におけるスクリーンミル３１は、
従来型であり、回転軸に固定されて回転するロータカッ
タおよびスタンドカッタと、ミルの内壁に固定されたス
テータカッタとを備えている。第１工程と第２工程の間
には、送風機３７が設けられている。第２工程で使用す
るスクリーンミル３２は、図２、図３に示すように、筒
状本体３８と、この筒状本体３８内に設けられた回転円
筒体３９とを備えている。

【００２９】筒状本体３８は、一方の側に原料の投入部
４１が形成され、他方の側に粉砕物の排出部４２が形成
されている。筒状本体３８と排出部４２の間には、スク
リーン４３が設けられている。回転円筒体３９は、中心
の回転軸４４が両端側でボールベアリングを有する支持
部４５で支持されている。下方の回転軸４４は、軸継ぎ
手４６を介してモータ（図示略）に接続されている。

【００３０】この回転円筒体３９の円筒内面４７には、
複数の凸状の回転刃４８が垂直方向に等間隔で形成され
ている。一方、筒状本体３８の内側には、前記投入部４
１と排出部４２の中間の位置に複数の凸状の固定刃４９
が垂直方向に形成されている。これらの回転刃４８と固
定刃４９とのクリアランスは、０．２ｍｍ以下、好まし
くは０．１ｍｍ以下に調整されている。

【００３１】また、回転刃４８には、スパイラル状の溝
が形成されている。この溝は、筒状本体３８内に気流を
発生させて、筒状本体３８内での粉末の滞留を防止する
ために形成されている。第２工程および第３工程の間に
は、送風機３７と接続されたサイクロン５２、およびこ
のサイクロン５２に接続されたロータリーバルブ５３付
きのクッションタンク５４が設けられている。

【００３２】第３工程におけるボールミル３３Ａ〜３３
Ｃは３台であり、これら３台が並列して設けられてい
る。各ボールミル３３Ａ〜３３Ｃと、前記クッションタ
ンク５４との間には、粉末原料を供給するためのパイプ
５５が設けられている。第３工程の後には、ロータリー
バルブ５６付きのバグフィルタ５７、およびこのバグフ
ィルタ５７に接続されたふるい機５８が設けられてい
る。

【００３３】各ボールミル３３Ａ〜３３Ｃと、前記バグ
フィルタ５７との間には、粉末原料を送るパイプ５５が
設けられている。また、前記ふるい機５８の後には、コ
ンベア５９、スクリュー付きのクッションタンク６１お
よび自動包装機６２がこの順番で設けられている。

【００３４】廃材ウレタンフォームからなる原料３５
を、以上のような微粉末製造装置を用いて粉砕する場
合、以下のような手順で行われる。 (1) 廃材ウレタンフォームからなる原料３５を整列ベル
トコンベア３４と金属探知器３６を通して第１工程のス
クリーンミル３１に投入する。原料３５が金属探知器３
６を通る際、異物を探知すると自動的に原料３５の搬送
が止まる。この第１工程において、原料３５をスクリー
ンミル３１で平均粒径２ｍｍ以下の粉末にする。なお、
第１工程における粉砕に際しては、静電気防止用の助剤
を添加するのがよい。

【００３５】(2) 上述した第１工程で得られた粉末を第
２工程のスクリーンミル３２に送り、このスクリーンミ
ル３２の回転刃４８および固定刃４９のせん断によって
平均粒径３００μｍ以下の粉末にする。なお、第２工程
における粉砕に際しては、第１工程と同様に、静電気防
止用の助剤を添加するのがよい。

【００３６】(3) 第２工程で得られた粉末を前記サイク
ロン５２とクッションタンク５４を介して第３工程の３
台の各ボールミル３３Ａ〜３３Ｃに空送し、ここで平均
粒径５０μｍ以下の粉末にする。この第３工程における
粉砕に際しても、第１工程および第２工程と同様に静電
気防止用の助剤を添加するのがよい。 (4) 第３工程で得られた粉末をバグフィルタ５７で捕集
し、引き続きふるい機５８で分級した後、クッションタ
ンク５４に送る。この後自動包装機６２で袋詰めして包
装製品６３を得る。

【００３７】(5) なお、この微粉末製造装置は、第２工
程、第３工程を適宜省略することにより、所望の平均粒
径のウレタン微粉末を製造することができるように構成
されている。すなわち、上記微粉末製造装置において、
第１工程のみを実施し、第２工程および第３工程を省略
することにより、平均粒径２ｍｍ以下のウレタン微粉末
を採取することができる。また、第１工程および第２工
程を実施することにより、平均粒径３００μｍ以下のウ
レタン微粉末を採取することができる。

【００３８】（２）発泡成形体の成形上述した微粉末製造装置で製造されたウレタン微粉末
は、熱可塑性樹脂とともに、押出成形機に投入され、押
出成形機出口形状によって、ストランド状、シート状等
の発泡成形体に加工される。図４に示されるように、押
出成形機７０は、成形機本体７１と、サイジングダイ７
２と、ホッパ７３とを含んで構成され、ホッパ７３の前
段には、混合器７４が設けられているとともに、サイジ
ングダイ７２の後段には、コンベア７５およびカッタ７
６が設けられている。

【００３９】成形機本体７１は、原料樹脂の搬送および
混練空間となるシリンダバレル７１１と、このシリンダ
バレル７１１の内部に配置されるスクリュ７１２と、ス
クリュ７１２の回転用のモータ７１３とを含んで構成さ
れる。この成形機本体７１は、図４では図示を略した
が、スクリュ７１２が図４の紙面奥行き方向に２本並列
配置される２軸式の押出成形機であり、モータ７１３に
より２本のスクリュ７１２を同期して回転させることに
より、原料樹脂が押し出される。また、シリンダバレル
７１１の外周部分には、投入された原料樹脂の温度を維
持して流動性を確保するためにヒータが設けられている
（図示略）。

【００４０】サイジングダイ７２は、成形機本体７１か
ら押し出される樹脂を、所望の断面形状に成形するもの
であり、成形機本体７１と着脱可能となっている。そし
て、異なる押出形状のサイジングダイ７２を成形機本体
７１に装着することで、発泡成形体８０を円形断面、角
形断面、その他種々の断面形状とすることができる。

【００４１】ホッパ７３は、原料樹脂が投入される部分
であり、成形機本体７１の押出方向末端側に設けられ、
原料樹脂がホッパ７３に投入されると、この原料樹脂
は、シリンダバレル７１１内に供給され、スクリュ７１
２によって押出方向に搬送される。ホッパ７３の押出方
向先端側には、揮発性発泡剤である水Ｗをシリンダバレ
ル７１１内に供給するための供給路７７が設けられ、バ
ルブ７８の開閉状態を調整することにより、シリンダバ
レル７１１内への水Ｗの供給量を調整できるようになっ
ている。

【００４２】混合器７４は、上述した微粉末製造装置で
製造されたウレタン微粉末Ａと熱可塑性樹脂Ｂを混合、
攪拌する部分であり、混合器７４で混合された混合物
は、原料樹脂としてホッパ７３に供給されるようになっ
ている。コンベア７５は、押出成形機７０の押出速度に
応じた搬送速度に設定され、押出成形機で押し出された
発泡成形体８０は、このコンベア７５を移動しながら冷
却され、所定の固さとなったところで、カッタ７６によ
って所望の寸法に切断され、ストランド状の発泡成形体
８０とされる。

【００４３】上述した熱可塑性樹脂Ｂとしては、押出成
形可能な各種の材料を採用することができるが、本実施
形態の場合、オレフィン系樹脂が熱可塑性樹脂Ｂとして
採用されている。具体的には、熱可塑性樹脂Ｂとして
は、ＰＥ、ＰＰ、ＥＶＡ、ＴＰＯ等を採用することがで
きる。なお、熱可塑性樹脂ＢとしてＰＥを採用する場
合、ＬＤＰＥ、ＨＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ等を使用すること
ができ、ＰＰを採用する場合、アイソタクチック度９５
％以上の高立体規則性のポリプロピレンや、一段目でア
イソタクチックポリプロピレン、二段目でプロピレンお
よびエチレンの共重合を行って得られるブロックタイプ
のポリプロピレン等を使用することができる。また、熱
可塑性樹脂Ｂとして、ＰＰとＬＬＤＰＥとをブレンドし
たものを用いる場合には、予め両者を回転ドラム中でブ
レンドしておき、一つの熱可塑性樹脂Ｂとして混合機７
４に投入し、ウレタン微粉末Ａと混合され、ホッパ７３
に供給される。

【００４４】次に、ウレタン微粉末Ａおよび熱可塑性樹
脂Ｂを原料として、上述した押出成形機７０による発泡
成形体８０の成形は、以下のような手順で行われる。 (1) 上述したウレタン微粉末の製造方法により得られた
ウレタン微粉末Ａと、熱可塑性樹脂Ｂとは、混合器７４
で混合、攪拌された後、原料樹脂としてホッパ７３に投
入される。ウレタン微粉末Ａ、および熱可塑性樹脂Ｂの
配合比は、押出発泡成形ができる範囲で変更可能である
が、例えば、ウレタン微粉末Ａとして平均粒径１５０μ
ｍのものを採用し、熱可塑性樹脂Ｂとしてパウダー状の
ＰＰを採用した場合、重量比Ａ：Ｂ＝５０：５０で投入
するのが好ましい。なお、熱可塑性樹脂Ｂとして投入さ
れるＰＰは、パウダー状のものに限らず、ビーズ状のも
の、ペレット状のもの、フレーク状のもの等種々の形状
のものを採用することができる。

【００４５】(2) ホッパ７３から供給されたウレタン微
粉末Ａおよび熱可塑性樹脂Ｂの混合物は、シリンダバレ
ル７１１に供給され、２本のスクリュ７１２によって混
練されながら先端側に搬送されるとともに、先端側に設
けられる供給路７７から所定量の水Ｗが供給される。こ
の水Ｗは、スクリュ７１２によって前記混合物と混合さ
れ、成形機本体７１の先端部分近傍では、混合物中に水
Ｗが均等に分散した状態になる。なお、ウレタン微粉末
Ａおよび熱可塑性樹脂Ｂの混合物は、成形機本体７１の
ヒータにより加熱され、ウレタン微粉末ＡおよびＰＰか
らなる熱可塑性樹脂Ｂの配合がＡ：Ｂ＝５０：５０であ
る場合、約１７０〜１８０℃、押出量Ｍａｘ２００ｋｇ
／ｈｒの条件で押し出される。なお、前述の温度および
押出量は、ウレタン微粉末ＡおよびＰＰからなる熱可塑
性樹脂Ｂとの比率または配合するウレタン微粉末Ａの平
均粒径によって、適宜に設定できる。

【００４６】(3) このように水Ｗが均等に分散したウレ
タン微粉末Ａおよび熱可塑性樹脂Ｂの混合物は、サイジ
ングダイ７２で所定の形状に成形されて押し出される。
混合物中に分散した水Ｗは、シリンダバレル７１１中で
は高温高圧であるため、液体として存在しているが、サ
イジングダイ７２から押し出されると、圧力が解放され
るため、水蒸気Ｗａとなって外部に放出され、その部分
が気泡として残り、発泡成形体８０が成形される。な
お、揮発性発泡剤である水は、発泡状態、熱可塑性樹脂
Ｂの種類、ウレタン微粉末Ａの配合割合等に応じて、任
意の添加量に設定することができるが、本実施形態の場
合、微粉末ウレタンＡおよびＰＰからなる熱可塑性樹脂
Ｂの混合物に対して略１０ｗｔ％の割合で添加される。

【００４７】以上において、図４には示されていない
が、押出成形後にカッタ７６の前部に取り付けられた引
き取りロール（図示省略）にて圧縮することで発泡成形
体８０をシート状に加工することもできる。このように
することで、発泡成形体８０の発泡セルを変形させるこ
とができ、発泡成形体８０の比表面積が大きくなり好ま
しい。また、前述の引き取りロールの表面に針を設けて
おくことで、発泡成形体８０を引き取ると同時に針穴加
工を行えるようにしてもよい。このようにすることで、
発泡成形体８０中の独立気泡を外部と連通させることが
でき、発泡成形体８０の比表面積を大きくすることがで
き好ましい。なお、上記二つの工程を組み合わせること
も可能である。

【００４８】前述のような本実施形態によれば、以下の
ような効果がある。すなわち、ウレタン微粉末Ａおよび
オレフィン系からなる熱可塑性樹脂Ｂを混練した混合物
を押出成形することにより、発泡成形体８０を得ている
ので、ウレタン微粉末Ａが熱可塑性樹脂の硬化の阻害と
なることがなく、所望の配合で発泡成形体８０を自由に
成形することができる。

【００４９】また、押出成形機７０により成形している
ので、金型７２の形状を変更することで、発泡成形体８
０の断面形状を自由に設定することができ、発泡成形体
８０を汎用性の極めて高いリサイクル品として利用する
ことができる。

【００５０】そして、上述した微粉末製造装置で粉砕し
た平均粒径２ｍｍ以下のウレタン微粉末Ａを発泡成形体
８０の原料として使用しているので、粉砕前のウレタン
フォームの地色が出ることが少なく、押出成形時に所望
の顔料等を混入すれば、発泡成形体の外観上の色を自由
に設定することができる。

【００５１】また、熱可塑性樹脂Ｂとしてオレフィン系
樹脂を採用しているので、塩化ビニル樹脂のように、環
境汚染につながるような成分が少なく、環境保護に適応
した樹脂であり、リサイクル品の原料として好適であ
る。さらに、オレフィン系樹脂は、最も汎用的に使用さ
れているので、入手も容易であり多用途への展開も可能
である。そして、ウレタン微粉末Ａが廃材ウレタンフォ
ームを粉砕して得られる場合、ウレタン微粉末Ａの配合
比率が高まるほどに、廃材ウレタンフォームを多く処理
することができ、埋め立て、焼却等で処理される廃材ウ
レタンフォームの量を低減することができる。

【００５２】発泡剤として揮発性発泡剤である水を採用
しているので、化学発泡剤のように分解ガス等が外部に
影響を与えることもなく、環境保護上も有利であるう
え、水という極めて安価な材料を発泡剤として用いてい
るので、発泡成形体８０の製造コストをも低減すること
ができる。

【００５３】廃材ウレタンフォームの粉砕を、上述した
ウレタン微粉末製造装置によって行っているので、所望
の平均粒径のウレタン微粉末を低コストで製造すること
ができ、リサイクルによる最終製品である油吸着材の製
造コストを低くすることができる。

【００５４】なお、本発明は、前述の実施形態に限定さ
れるものではなく、以下に示すような変形をも含むもの
である。前記実施形態では、第１工程および第２工程に
おける廃材ウレタンフォームの解砕または粉砕にスクリ
ーンミル３１、３２を使用していたが、これに限られな
い。すなわち、所望の平均粒径のウレタン微粉末を製造
する際、特願平１０−１６９８２７号に開示される種々
の粉砕方法を採用することができる。

【００５５】例えば、熱硬化性樹脂の発泡体（ウレタン
フォーム）をブロック状に切断して細分化する第１工程
と、細分化されたブロックを粗粉末に粉砕する第２工程
とを経て平均粒径３００μｍ以下の粉末する熱硬化性樹
脂の粉砕方法によりウレタン微粉末を得てもよいし、さ
らには、これに、発泡体の粗粉末を微粉末に粉砕する第
３工程を加えて平均粒径２００μｍ以下の微粉末を得て
もよい。

【００５６】ここで、第１工程に用いられる粉砕機とし
ては、切断・せん断用の刃を有する粉砕機を採用するの
がよく、カッターミル（ブレードタイプ、カッタータイ
プ）、シュレッダー、クラッシャー等が挙げられる。ま
た、第２工程に用いられる粉砕機としては、衝撃・せん
断を利用した粉砕機を採用するのがよく、ロールミル、
ディスインテグレータ、スクリューミル、エッジランナ
ー、スタンプミル、ディスクミル、ピンミル、スクリー
ンミル、遠心分級型ミルが挙げられる。

【００５７】さらに、第３工程に用いられる粉砕機とし
ては、衝撃・せん断を利用した粉砕機を採用するのがよ
く、前記実施形態と同様にボールミルが挙げられる。な
お、第１〜第３工程において、いずれの粉砕機を採用す
るかは、必要とするウレタン微粉末の平均粒径、粉砕コ
スト等に基づいて、適宜決定すればよい。

【００５８】前記実施形態では、発泡成形体８０の成型
方法として、押出成形を用いてしたが、これに限ること
なく、他の成型方法、例えば、射出成形等を用いてもよ
い。また、前記実施形態では、発泡剤として揮発性発泡
剤である水を採用していたが、これに限られない。すな
わち、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、炭酸ナトリ
ウム等の熱分解ガスを発生するような化学発泡剤を発泡
剤として採用してもよい。なお、化学発泡剤を採用する
場合、ウレタン微粉末および熱可塑性樹脂と一緒に化学
発泡剤を押出成形機のホッパに投入すればよい。このよ
うに、化学発泡剤を採用すれば、発泡剤の添加量等によ
って発泡倍率を自由にコントロールすることができるの
で、発泡成形体の形状、寸法等を高精度に成形すること
ができるという効果がある。その他、本発明の実施の際
の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成で
きる範囲で他の構造等としてもよい。

【００５９】

〔実施例１〕

（１）ウレタン微粉末Ａの原料としては、廃棄自動車座
席シート用熱硬化性軟質ポリウレタンフォームを採用
し、この廃材ウレタンフォームを図１から図３で示され
る微粉末製造装置により、平均粒径１５０μｍのウレタ
ン微粉末Ａに粉砕した。（２）（１）で得られたウレタン微粉末Ａと、熱可塑性
樹脂Ｂとしてのパウダー状ＰＰ（出光ＰＰＪ−７６２
ＨＰのパウダー状）とを配合比率７０／３０で配合し、
混合機７４で混合した後、発泡剤として水Ｗを樹脂混合
物に対して１２ｗｔ％加えて押出成形機７０で押出成形
し、発泡成形体８０を得た。

【００６０】〔実施例２〕ウレタン微粉末Ａとパウダー
状ＰＰとの配合比率を５０／５０にした以外は、実施例
１と同様の条件で押出成形を行い、発泡成形体８０を得
た。

【００６１】〔実施例３〕ウレタン微粉末Ａとパウダー
状ＰＰとの配合比率を３０／７０にした以外は、実施例
１と同様の条件で押出成形を行い、発泡成形体８０を得
た。

【００６２】〔実施例４〕ウレタン微粉末Ａの平均粒径
を３００μｍとした以外は、実施例２と同様の条件で押
出成形を行い、発泡成形体８０を得た。

【００６３】〔実施例５〕ウレタン微粉末Ａの平均粒径
を８０μｍとした以外は、実施例２と同様の条件で押出
成形を行い、発泡成形体８０を得た。

【００６４】〔実施例６〕ウレタン微粉末Ａの平均粒径
を１５μｍとした以外は、実施例２と同様の条件で押出
成形を行い、発泡成形体８０を得た。

【００６５】〔実施例７〕熱可塑性樹脂Ｂとして、前述
のパウダー状ＰＰとパウダー状ＰＥ（出光ＰＥ３１０Ｅ
のパウダー）とを配合比率７０／３０のものにした以外
は、実施例３と同様の条件で押出成形を行い、発泡成形
体８０を得た。

【００６６】〔実施例８〕熱可塑性樹脂Ｂとして、ポリ
スチレン（出光ＰＳＥＴ６３）を使用した以外は、実
施例３と同様の条件で押出成形を行い、発泡成形体８０
を得た。

【００６７】〔実施例９〕ウレタン微粉末Ａの原料とし
て、建材断熱用硬質ウレタンフォームを前述の微粉末製
造装置により平均粒径８０μｍに微粉化したものを用い
た以外は、実施例１と同様の条件で押出成形を行い、発
泡成形体８０を得た。

【００６８】〔実施例１０〕実施例２において、押出成
形機７０で成形された発泡成形体８０を引き取る際に、
カッタ７６の前部に設置された、表面に針を有する引き
取りロールにて、引き取りと同時に針穴加工を施して発
泡成形体８０を得た。この際、針径１ｍｍ、針長さ１．
５ｃｍ、針間隔２ｃｍとした。

【００６９】〔実施例１１〕実施例１において、押出成
形機７０で成形された発泡成形体８０を引き取る際に、
引き取りロールで圧力をかけ、通常得られる発泡成形体
８０の厚さの３分の１の厚さに圧縮して発泡成形体８０
を得た。

【００７０】〔比較例１〕ウレタン微粉末Ａとパウダー
状ＰＰとの配合比率を９５／５にした以外は、実施例１
と同様の条件で押出成形を行ったが、良好な発泡成形体
８０は得られなかった。

【００７１】〔比較例２〕ウレタン微粉末Ａとパウダー
状ＰＰとの配合比率を５／９５にした以外は、実施例１
と同様の条件で押出成形を行い、発泡成形体８０を得
た。

【００７２】〔比較例３〕ウレタン微粉末Ａの平均粒径
を３ｍｍとした以外は、実施例２と同様の条件で押出成
形を行い、発泡成形体８０を得た。

【００７３】〔比較例４〕自動車座席シート用軟質ポリ
ウレタンフォーム廃材を体積約６０ｃｍ³にカットし、
そのまま使用した。

【００７４】〔比較例５〕建材断熱用硬質ポリウレタン
フォームを体積約６０ｃｍ³にカットし、そのまま使用
した。

【００７５】〔比較例６〕実施例１のウレタン微粉末Ａ
を、目付１００ｇ／ｍ²のＰＰ不織布に１５ｇ梱包して
使用した。

【００７６】さらに、上記各実施例および比較例１から
３で得られた発泡成形体８０、比較例５、６のウレタン
フォーム、比較例６の不織布を用いて油吸着性試験を行
い、その結果を、前記各実施例、比較例における成形性
および外観荒れの評価とともに、表１にまとめた。

【００７７】

【表１】

【００７８】ここで、油吸着性試験および成形性等の評
価は以下の方法で行った。（１）各試験片をカット（体積は試験片のサイズ測定に
て算出し）し、試験室（２３℃、湿度５０％）にて１２
時間放置し、状態を調節する。（２）試験片を１Ａ重油に５分間浸漬させ、吸油させ
る。（３）重油から取り出す際の漏油に注意しながら、ゆっ
くりと目開き１ｃｍの金網状に５分間放置して保持され
ていない油を除く。（４）その後試験片の重量を測定する。（５）保持特性および吸油速度は、浸漬した試験片を取
り出す時および放置時の漏油状態並びに浸漬初期の吸油
状態を目視で観察する（◎：良〜○〜△〜×：悪い）。（６）成形性および外観は、発泡成形時の安定性および
得られた発泡成形体の外観を目視で観察する（◎：良〜
○〜△〜×：悪い）。

【００７９】表１に示すように、軟質ポリウレタンフォ
ームから得られたウレタン微粉末Ａとパウダー状ＰＰと
を混合して成形したものは、実施例１から６の条件で
は、押出成形の際の成形性が良好、かつ、外観のよい発
泡成形体８０が得られている。しかも、この条件で得ら
れた発泡成形体８０は、軟質ウレタンフォームをそのま
ま油吸着材として用いた場合（比較例４）、およびウレ
タン微粉末Ａを不織布に梱包した場合（比較例６）と比
較して、油保持性および吸油速度の高い油吸着材である
ことがわかる。

【００８０】これに対して、ウレタン微粉末Ａの充填割
合が高すぎる場合（比較例１）およびウレタン微粉末Ａ
の平均粒径が大きすぎる場合（比較例３）には成形性が
悪くなることがわかる。また、ウレタン微粉末Ａの充填
率が低すぎると、発泡成形体８０の吸油速度が悪化する
ことがわかる（比較例２）。なお、比較例１において
は、成形性が悪すぎるため良好な成形品が得られていな
い。

【００８１】パウダー状ＰＰの代替として、パウダー状
ＰＰおよびパウダー状ＰＥをブレンドしたものを用いた
場合（実施例７）およびポリスチレンを用いた場合（実
施例８）でも、成形性、外観、油保持性、吸油速度の各
項目が良好な油吸着材を得ることができる。また、得ら
れた発泡成形体に針穴加工を施した場合、外観の悪化を
もたらさずに油保持性および吸油速度の非常に高い油吸
着材を得ることができる（実施例１０）。なお、表１に
は載せていないが、発泡成形体を圧縮してシート状にし
た実施例１１は、油保持性および外観荒れは、実施例１
と同様であるが、吸油量が３９．２５ｇと実施例１に比
べて非常に高く、吸油速度も実施例１と比べて非常に高
い（表１の評価記号で◎）。この結果から、発泡成形体
をシート状に圧縮することにより、油吸着性能が大幅に
向上されることが確認された。

【００８２】ウレタン微粉末Ａの原料として、硬質ポリ
ウレタンフォームを用いて成形した場合でも、成形性お
よび外観の良好な発泡成形体８０が得られる（実施例
９）。この場合、硬質ウレタンフォームそのものを油吸
着材として用いた場合（比較例５）に比べて、非常に高
い油保持性および吸油速度を示すことがわかる。

【００８３】

【発明の効果】本発明によれば、ウレタン発泡体の微粉
末および熱可塑性樹脂の混合物を成形することにより、
発泡成形体を得ているので、ウレタン発泡体が熱可塑性
樹脂の硬化を阻害せずに、所望の配合で発泡成形体を作
ることが可能になる。また、ウレタン発泡体を微粉化し
て用いているから、様々な色を有する廃ウレタン発泡体
を用いても、色のばらつきを目立たなくすることができ
る。さらに、熱可塑性樹脂を配合することで、ウレタン
発泡体のみの場合よりも、剛性の高い発泡成形体を得る
ことができる。

【００８４】また、ウレタン発泡体を油吸着材として使
用することができ、ウレタン発泡体廃材の新たなリサイ
クル用途を提供できる。特に、ウレタン発泡体が、冷蔵
庫または建材等に使用される硬質発泡体の場合、発泡セ
ルが独立気泡で形成されているために、それ自体では油
を吸着しないが、ウレタン発泡体を微粉化して発泡セル
を形成する皮膜を破壊し、熱可塑性樹脂に充填すること
で、軟質発泡体と同様に、油吸着材として利用可能にな
る。また、ウレタン発泡体と熱可塑性樹脂との発泡成形
体であるから、油吸着後も剛性があり、吸着した油の漏
洩が少なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るウレタン微粉末の製
造工程を示す概略図である。

【図２】前記実施形態におけるスクリーンミルの構造を
示す水平断面図である。

【図３】前記実施形態におけるスクリーンミルの構造を
示す垂直断面図である。

【図４】前記実施形態における押出発泡成形機の構造を
示す概略図である。

【符号の説明】

７０押出成形機８０発泡成形体Ａウレタン発泡体の微粉末（ウレタン微粉末）Ｂ熱可塑性樹脂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｌ 23/00 Ｃ０８Ｌ 25/04 25/04 75/04 75/04 101/00 101/00 Ｃ０８Ｊ 5/18 ＣＥＴ // Ｃ０８Ｊ 5/18 ＣＥＴＢ２９Ｃ 67/22 Ｂ２９Ｋ 105:04 Ｆターム(参考） 4F071 AA02 AA12X AA15 AA20 AA22 AA28X AA33X AA34X AA53 AA75 AA77 AD02 AD03 AF06 AF53 AG21 AH19 BA01 BB05 BB06 BC01 4F074 AA17 AA22 AA24 AA32 AA32D AA38 AA78 AA98 AE01 AE07 BA03 BA13 BA34 BA73 CA22 CA26 CC22X CC30X CD01 CE46 CE47 CE48 CE98 DA13 DA59 4F212 AA04 AA10 AA11 AA31 AA50 AC04 AG02 AG20 AH03 AH28 UA04 UC02 UN29 UW23 4F301 AA29 BA21 BC13 BC18 BC26 BD07 BD08 BE30 BF08 BF12 BF26 BF31 4J002 AA01W BB03W BB06W BB12W BC03W BC06W BN15W CK02X FA09X FD20X GD02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性樹脂と、平均粒径２ｍｍ以下のウ
レタン発泡体の微粉末とを混合した混合物を成形したこ
とを特徴とする発泡成形体。
【請求項２】熱可塑性樹脂と、平均粒径２ｍｍ以下のウ
レタン発泡体の微粉末とを混合した混合物を成形した発
泡成形体からなる油吸着材。
【請求項３】請求項２に記載の油吸着材において、前記
熱可塑性樹脂は、オレフィン系樹脂およびポリスチレン
系樹脂のいずれか、またはこれらの樹脂を混合したもの
であることを特徴とする油吸着材。
【請求項４】請求項２または請求項３に記載の油吸着材
において、前記ウレタン発泡体の微粉末の充填率は、３
０％〜９０％であることを特徴とする油吸着材。
【請求項５】請求項２から請求項４のいずれかに記載の
油吸着材において、前記ウレタン発泡体の微粉末の粒径
は、平均粒径１５μｍ〜３００μｍであることを特徴と
する油吸着材。
【請求項６】請求項２から請求項５のいずれかに記載の
油吸着材において、前記発泡成形体を圧縮してシート状
に二次加工したことを特徴とする油吸着材。
【請求項７】請求項２から請求項６のいずれかに記載の
油吸着材において、前記発泡成形体には多数の針穴加工
が施され、該発泡成形体中の発泡セルが外部と連通して
いることを特徴とする油吸着材。
【請求項８】請求項２から請求項７のいずれかに記載の
油吸着材において、前記ウレタン発泡体は、使用済み回
収ウレタン発泡体であることを特徴とする油吸着材。