JP2001081793A - 壁面構築材および壁面構造物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】火災等による高熱によって、盛土として積み重
ねられた発泡樹脂ブロックが溶融することを防止するこ
とができる。 【解決手段】土木工事によって積み重ねられる発泡樹脂
ブロックに沿って設けられる壁面構造物を構成するため
に、上下方向および水平方向に沿って並べられる直方体
状の壁面構築材は、耐熱性の発泡樹脂によって直方体状
に構成された耐熱性ブロック１１と、この耐熱性ブロッ
ク１１の一方の側面に沿って設けられた壁面パネル１２
とを有している。耐熱性ブロック１１は、イソフタル酸
およびシクロヘキサンジメタノールのいずれか一方また
は両方を、総量の0.5 〜10重量％含んだ熱可塑性ポリエ
ステル系樹脂の発泡成形体によって構成されており、結
晶化度が20〜40％であるとともに、融着率が40％以上に
なっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土木工事によっ
て、発泡ポリスチレン等の軽量の発泡樹脂ブロックが積
み重ねられた際に、発泡樹脂ブロックに沿って設けられ
る壁面構造物を構築するために使用される直方体状をし
た壁面構築材、および、その壁面構築材を使用して構築
される壁面構造物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、各種土木工事にて構造物等を構築
する際に、発泡ポリスチレン等の軽量の発泡樹脂ブロッ
クが使用されるようになっている。この発泡樹脂ブロッ
クは、通常、直方体状に成形されており、例えば、盛土
の替わりとして使用されて、各種構造物が構築される。

【０００３】このような壁面構築物を構築する場合に
は、まず、地盤上に基礎コンクリートを設けて、基礎コ
ンクリート上に複数の支柱が水平方向に適当な間隔をあ
けて垂直に配置される。各支柱は、倒れないようにアン
カー部材等によって固定される。その後、隣接する支柱
間に、各支柱にて左右の各側部が上下方向にスライド可
能に支持された複数の壁面パネルが上下方向に積み重ね
られて、垂直な壁面が構築される。このようにして壁面
パネルによって垂直な壁面が構築されると、その壁面に
て囲まれた山の斜面における切土された空間内に発泡樹
脂ブロックが積み重ねられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、壁面を構
築した後に発泡樹脂ブロックを積み重ねる工法では、壁
面を構築するために、重機等の建設機械によって各支柱
を垂直に固定するとともに、各壁面パネルを積み重ねる
必要があり、その作業が煩わしいという問題がある。

【０００５】また、発泡樹脂ブロックは、通常、発泡ポ
リスチレン等の発泡成形体によって構成されており、十
分な耐熱性を有していない。このために、積み重ねられ
た発泡樹脂ブロックに沿って壁面が構築されているよう
な場合に、壁面の近傍にて火災が発生すると、火災の高
熱によって発泡樹脂ブロックが溶融して消失するおそれ
がある。発泡樹脂ブロックに沿って構築される壁面が、
発泡樹脂ブロックに対して適当な空間を有していると、
その空間によって、火災等による高熱が発泡樹脂ブロッ
クに伝達することが抑制されるものの、発泡樹脂ブロッ
クの溶融を確実に防止することができない。

【０００６】実用新案登録第２５０５９９７号公報に
は、発泡樹脂ブロックの一端部に枠体を嵌合させて、枠
体の複数箇所を複数のビス等によって取り付ける構成が
開示されている。このように、発泡樹脂ブロックに枠体
を取り付けて、その枠体に壁面パネルを取り付ける構成
では、壁面パネルを支持するための支柱が不要になり、
壁面を構築する際の作業性は著しく向上する。しかし、
このように、発泡樹脂ブロックに対して壁面を構成する
パネルを取り付ける構成では、火災等による高熱が、パ
ネルを介して、直接、発泡樹脂ブロックに伝達されるた
めに、発泡樹脂ブロックが容易に溶融するおそれがあ
る。

【０００７】本発明は、このような問題を解決するもの
であり、その目的は、火災等による高熱によって、盛土
として積み重ねられた発泡樹脂ブロックが溶融すること
を防止することができる壁面構築材を提供することにあ
る。本発明の他の目的は、このような壁面構築用材を使
用して、作業効率よく構築することができる壁面構造物
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の壁面構築材は、
土木工事によって積み重ねられた発泡樹脂ブロックに沿
って上下方向および水平方向に沿って並べられて壁面構
造物を構成する直方体状の壁面構築材であって、耐熱性
の発泡樹脂によって直方体状に構成された耐熱性ブロッ
クと、この耐熱性ブロックの一方の側面に沿って設けら
れた壁面パネルと、を具備することを特徴とする。

【０００９】前記耐熱性ブロックは、結晶化度が20〜40
％であるとともに融着率が40％以上の熱可塑性ポリエス
テル系樹脂の発泡成形体によって構成されている。

【００１０】前記熱可塑性ポリエステル系樹脂は、イソ
フタル酸、シクロヘキサンジメタノールのいずれか一方
または両方が、0.5 〜10重量％含まれている。

【００１１】本発明の壁面構造物は、このような複数の
壁面構築材が、土木工事によって積み重ねられた発泡樹
脂ブロックに沿って上下方向および水平方向に沿って並
べられていることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて詳細に説明する。

【００１３】図１は、本発明の壁面構築材の実施の形態
の一例を示す斜視図である。この壁面構築材１０は、耐
熱性の発泡樹脂によって、例えば2000mm×1000mm×500m
m の直方体に形成された耐熱性ブロック１１と、この耐
熱性ブロック１１の一方の側面に設けられた耐熱性の壁
面パネル１２とを有している。

【００１４】このような構成の壁面構築材１０は、図２
に示すように、盛土として積み重ねられる発泡樹脂ブロ
ック２０に沿って、上下方向および水平方向に並べられ
て、発泡樹脂ブロック２０に隣接した壁面構造物を構築
する。各発泡樹脂ブロック２０は、発泡ポリスチレン等
の発泡樹脂によって、例えば2000mm×1000mm×500mmの
直方体に形成されており、山の斜面における切土された
部分に、上面が平坦になるように上下方向に積み重ねら
れるとともに、水平方向に適当な長さにわたって連続的
に配置されている。そして、積み重ねられた発泡樹脂ブ
ロック２０における山の斜面の遠方側に位置する側部に
沿って、本発明の壁面構築材１０が、発泡樹脂ブロック
２０の上面と面一な平坦面になるように上下方向に積み
重ねられるとともに、水平方向に適当な長さにわたって
配置されている。積み重ねられた発泡樹脂ブロック２０
および壁面構築材１０上には、例えば、コンクリート床
版が設けられて道路が構築される。

【００１５】壁面構造物を構成する各壁面構築材１０
は、それぞれ、発泡樹脂ブロック２０の遠方側にて、上
下方向および水平方向に沿った垂直な壁面を形成するよ
うに、耐熱性ブロック１１が発泡樹脂ブロック２０に接
するとともに、各壁面パネル１２が、発泡樹脂ブロック
２０の遠方側に位置された状態でそれぞれ配置される。
このようにして形成される壁面構造物では、積み重ねら
れた発泡樹脂ブロック２０と各壁面パネル１２の側方の
空間との間に、耐熱性ブロック１１が充填された状態に
なっており、各壁面パネル１２の側方の空間にて火災が
発生した場合にも、火災による高熱が、耐熱性の壁面パ
ネル１２および耐熱性ブロック１１によって、各発泡樹
脂ブロック２０に伝達されるおそれがなく、従って、各
発泡樹脂ブロック２０が火災の高熱によって溶融して消
失するおそれがない。

【００１６】また、壁面構造物の壁面が、壁面パネル１
２によって覆われているために、外観性が著しく向上す
る。しかも、壁面構築材１０の耐熱性ブロック１１およ
び各発泡樹脂ブロック２０には、紫外線が直接、照射さ
れるおそれがなく、従って、耐熱性ブロック１１および
各発泡樹脂ブロック２０が紫外線によって劣化するおそ
れもない。

【００１７】各壁面構築材１０を構成する耐熱性ブロッ
ク１１に使用できる熱可塑性ポリエステル系樹脂として
は、たとえばテレフタル酸とエチレングリコールとを重
縮合反応させるなどして合成されるポリエチレンテレフ
タレート（ＰＥＴ）に代表される種々の熱可塑性ポリエ
ステル系樹脂が挙げられる。

【００１８】これらＰＥＴなどの熱可塑性ポリエステル
系樹脂は、一般にガスバリヤー性が高く、発泡剤を含浸
するのに多大な時間を要するために、樹脂に発泡剤を含
浸させ〔含浸工程〕、ついで加熱して予備発泡させると
ともに、粒子化して予備発泡粒子を得たのち〔一次発泡
工程〕、この予備発泡粒子を型内に充てんし、加熱膨張
させて発泡成形〔型内（二次）発泡工程〕する従来の発
泡成形方法によって本発明の発泡樹脂ブロック本体を製
造したのでは時間、コストおよび手間がかかる。

【００１９】また、上記従来の熱可塑性ポリエステル系
樹脂は加熱によって結晶化が進みやすく、すなわち結晶
化の速度が速く、上記のように含浸時や予備発泡時に高
温で長時間、加熱されると、製造された予備発泡粒子の
結晶化度が過度に高くなって、型内発泡成形時の、発泡
粒同士の発泡融着性の低下をまねく。

【００２０】したがって、汎用の発泡成形機を使用して
通常の成形条件（例えば、スチームのゲージ圧５kg／cm
² 以下）で発泡成形したのでは、発泡粒同士が高い融着
率でもって良好に融着、一体化した、十分な強度を有す
る発泡成形体が得にくく、施工時などに前記折損や剥離
などの破損を生じない発泡樹脂ブロックを製造できない
ことがある。

【００２１】ＰＥＴなどの従来の熱可塑性ポリエステル
系樹脂を用いて、かかる特性にすぐれた発泡樹脂ブロッ
ク本体を製造するには、たとえば多量の蒸気を型内に均
一に供給できるなどの特殊な機能を付与した特殊な発泡
成形機を用いて、特殊な成形条件（例えば、スチームの
ゲージ圧７kg／cm² ）で成形を行う必要があり、成形が
容易でない。加えて、このような条件で製造した発泡樹
脂ブロックは、その結晶化度が過度に高くなるので脆く
なり必要とされる強度を発揮することができない。

【００２２】したがって、従来のＰＥＴなどと比べて、
予備発泡粒子の結晶化度が過度に高くなることがなく、
二次発泡成形時の発泡融着性が著しく低くなることを防
止するためには結晶化する速度を抑制した熱可塑性ポリ
エステル系樹脂が耐熱性ブロック１１には好ましい。

【００２３】このような結晶化する速度を抑制した熱可
塑性ポリエステル系樹脂を予備発泡した予備発泡粒子
は、優れた発泡成形時の発泡融着性を示すため、粒子間
の融着性や機械的強度などをさらに向上させることがで
きる。さらに、上述したような特殊な発泡成形機を使用
することなく、汎用の発泡成形機を使用した通常の成形
条件によって、容易に製造することも可能となる。

【００２４】このような熱可塑性ポリエステル系樹脂の
結晶化の速度は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を使用し
て、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ７１２１所載の測定方法に
準じて測定した樹脂の結晶化のピーク温度（昇温時に結
晶化が起こるピークの温度）によって評価することがで
きる。すなわち結晶化のピーク温度が高いほど樹脂は、
結晶化を促進させるのに多量の熱を必要とする、つまり
結晶化の速度が遅いと言える。

【００２５】具体的には、測定試料としての所定量の熱
可塑性ポリエステル系樹脂をＤＳＣの測定容器に充てん
して、１０℃／分の昇温速度で昇温しながら、上記結晶
化ピーク温度が測定される。

【００２６】このようにして測定された熱可塑性ポリエ
ステル系樹脂の結晶化ピーク温度の範囲がおよそ１３０
℃以上であれば、前記のように結晶化の速度が抑制され
た、好適な熱可塑性ポリエステル系樹脂であるといえ
る。

【００２７】なお結晶化ピーク温度は、上記の範囲内で
もとくに１８０℃以下であるのが好ましい。結晶化ピー
ク温度が１８０℃を超えた場合には、樹脂のガラス転移
点が高くなるために二次発泡成形の条件幅が狭くなって
却って成形が容易でなくなる上、二次発泡成形時に、成
形体の表面に収縮が発生しやすくなって外観の良好な耐
熱性ブロック１１が得られないという問題を生じるおそ
れもある。また、製造された耐熱性ブロック１１が脆く
なってしまうという問題も生じうる。

【００２８】なお上記各特性のバランスを考慮して、良
好な予備発泡粒子、ならびに良好な耐熱性ブロック１１
を製造することを考慮すると、熱可塑性ポリエステル系
樹脂のピーク温度は、上記の範囲内でもとくに１３２〜
１７５℃程度であるのが好ましく、１３５〜１７０℃程
度であるのがさらに好ましい。

【００２９】かかる特性を満足する熱可塑性ポリエステ
ル系樹脂としては、これに限定されないがたとえば、そ
の全成分中に、イソフタル酸、およびシクロヘキサンジ
メタノールからなる群より選ばれた少なくとも１種の成
分を、総量で０．５〜１０重量％の範囲で含有するもの
があげられる。

【００３０】すなわち、ジカルボン酸として、式(1) ：

【００３１】

【化１】

【００３２】で表されるイソフタル酸を使用するか、あ
るいはジオールとしてシクロヘキサンジメタノールを使
用するか、またはこの両者を併用するとともに、いずれ
か一方を単独で使用する場合はその単独での含有割合
を、また両者を併用する場合はその合計の含有割合を、
それぞれ全成分中の、０．５〜１０重量％の範囲内とし
た上記の熱可塑性ポリエステル系樹脂は、イソフタル酸
および／またはシクロヘキサンジメタノールの持つ、樹
脂の結晶化を抑制する作用によって、結晶化ピーク温度
が１３０〜１８０℃の範囲内となるため、前記のような
種々の問題を生じない良好な耐熱性ブロック１１を製造
することが可能となる。

【００３３】なお、イソフタル酸および／またはシクロ
ヘキサンジメタノールの含有割合は、上記各特性のバラ
ンスを考慮して、良好な予備発泡粒子、ならびに良好な
発泡成形体を製造することを考慮すると、上記の範囲内
でもとくに０．６〜９．５重量％程度であるのが好まし
く、０．７〜９重量％程度であるのがさらに好ましい。

【００３４】上記のうちシクロヘキサンジメタノールと
しては、基本的に、２つのメタノール部分がそれぞれシ
クロヘキサン環の１位と４位に置換した、式(2) ：

【００３５】

【化２】

【００３６】で表される１，４−シクロヘキサンジメタ
ノールが使用されるが、２つのメタノール部分がシクロ
ヘキサン環の他の位置に置換した異性体も、少量であれ
ば併用可能である。

【００３７】上記イソフタル酸、およびシクロヘキサン
ジメタノールとともに熱可塑性ポリエステル系樹脂を構
成する他の成分のうちジカルボン酸としては、たとえば
テレフタル酸やフタル酸などがあげられる。

【００３８】またジオール成分としては、たとえばエチ
レングリコール、α−ブチレングリコール（１，２−ブ
タンジオール）、β−ブチレングリコール（１，３−ブ
タンジオール）、テトラメチレングリコール（１，４−
ブタンジオール）、２，３−ブチレングリコール（２，
３−ブタンジオール）、ネオペンチルグリコールなどが
あげられる。

【００３９】また熱可塑性ポリエステル系樹脂の原料に
は、上記の各成分に加えて、たとえば酸成分として、ト
リメリット酸などのトリカルボン酸、ピロメリット酸な
どのテトラカルボン酸などの、三価以上の多価カルボン
酸やその無水物、あるいはアルコール成分として、グリ
セリンなどのトリオール、ペンタエリスリトールなどの
テトラオールなどの、三価以上の多価アルコールなど
を、前述した、熱可塑性ポリエステル系樹脂の結晶性や
結晶化の速度などに影響を及ぼさない範囲で少量、含有
させてもよい。

【００４０】上記の熱可塑性ポリエステル系樹脂は、上
記の各成分を所定の割合、つまり前記のようにイソフタ
ル酸および／またはシクロヘキサンジメタノールを、総
量で０．５〜１０重量％の範囲で含有した原料を、従来
同様に重縮合反応させることによって製造される。

【００４１】また上記熱可塑性ポリエステル系樹脂は、
イソフタル酸および／またはシクロヘキサンジメタノー
ルの含有割合の異なる２種以上の熱可塑性ポリエステル
系樹脂を、その全成分中に占めるイソフタル酸および／
またはシクロヘキサンジメタノールの含有割合が、総量
で０．５〜１０重量％の範囲内となるように配合し、た
とえば押出機などを用いて、加熱下で溶融、混合するこ
とによっても製造できる。

【００４２】この方法によれば、予備発泡粒子の製造段
階で、イソフタル酸および／またはシクロヘキサンジメ
タノールの含有割合の異なる２種以上の熱可塑性ポリエ
ステル系樹脂の配合割合を変更するだけで、製造された
予備発泡粒子における上記両成分の含有割合を調整でき
る。このため、樹脂の合成段階で両成分の含有割合を調
整する場合に比べて調整作業を簡略化でき、仕様の変更
などに柔軟に対応できるようになるという利点がある。

【００４３】また、たとえば配合する熱可塑性ポリエス
テル系樹脂の１種として、使用済みのペットボトルなど
から回収、再生した材料などを使用することにより、資
源の有効な再利用化とゴミの減量化、ならびに予備発泡
粒子の低コスト化を図ることが可能となるという利点も
ある。

【００４４】なお上記の方法においては、２種以上の熱
可塑性ポリエステル系樹脂間でのエステル交換反応によ
り各樹脂がアロイ化して均一な熱可塑性ポリエステル系
樹脂となるように、加熱下で十分に溶融、混合してやる
のが好ましい。

【００４５】なお予備発泡粒子を、後述するように押出
機などを用いて、高圧溶融下、発泡剤と混合したのち予
備発泡させ、ついで切断して製造する場合には、上記の
ように２種以上の樹脂の溶融、混合による均一な熱可塑
性ポリエステル系樹脂の作製を、発泡剤の混合に先だっ
て上記の押出機中で行い、ついで連続して、上記の製造
方法を実施するのが、効率的であり好ましい。

【００４６】ただし、あらかじめ別の装置を用いて２種
以上の樹脂を溶融、混合して作製しておいた均一な熱可
塑性ポリエステル系樹脂を押出機に投入して、上記の製
造方法により予備発泡粒子を製造しても構わない。

【００４７】なお本発明で使用する熱可塑性ポリエステ
ル系樹脂は、予備発泡粒子を製造する際の溶融、混合性
や、製造された予備発泡粒子を用いて、型内発泡成形に
よってブロック成形体用型を製造する際の成形性などを
考慮すると、その固有粘度（測定温度：３５℃、溶媒：
オルソクロロフェノール）が０．６〜１．５程度である
のが好ましい。

【００４８】予備発泡粒子は、従来同様に、上記の熱可
塑性ポリエステル系樹脂に発泡剤を含浸させた後、加熱
して予備発泡させるとともに粒子化して製造してもよ
い。

【００４９】ただし、熱可塑性ポリエステル系樹脂に発
泡剤を含浸させる工程を省略して時間、コストおよび手
間を省くとともに、製造される予備発泡粒子の結晶化度
をさらに低くして、二次発泡成形時の発泡融着性の低下
をさらに抑制するためには、前述したように、上記熱可
塑性ポリエステル系樹脂を高圧溶融下、発泡剤と混合
し、予備発泡させて予備発泡体を得たのち、これを切断
して予備発泡粒子を製造するのが好ましい。

【００５０】熱可塑性ポリエステル系樹脂を高圧溶融下
にて、発泡剤と混合して予備発泡させる方法としては、
押出機を用いた押出発泡法が効率的であり、好適に採用
される。

【００５１】使用できる押出機はとくに限定されず、通
常この種の押出発泡成形に使用される単軸押出機、二軸
押出機などであり、さらにはこれらを連結したタンデム
型であっても良いが、十分な溶融、混合能力を有する押
出機が好ましい。

【００５２】押出機の口金はとしていろいろなものを使
用することができる。たとえば、円環状の口金、フラッ
ト口金、ノズル口金、さらには複数のノズルが配置され
たマルチノズル口金などがあげられる。これらの口金を
使用して、シート状、板状、ロッド状などの、種々の形
状の予備発泡体を作ることができる。

【００５３】予備発泡体を、上述した所定の形状とする
ためには、いろいろな方法が採用される。

【００５４】たとえばシート状の予備発泡体を得るに
は、円環状の口金から押し出された円筒状の予備発泡体
を、マンドレル上を進行させてシート状としたり、フラ
ット口金より押し出された厚みのある板状の予備発泡体
を、チルロールによりシート状としたりすればよい。

【００５５】また厚みのある板状の予備発泡体を得るた
めには、一対の金属板に密接させながら発泡を進行させ
て、所定の厚みとする方法などが採用される。

【００５６】予備発泡体の冷却方法としては、空冷や水
冷のほか、温度調整された冷却装置に接触させるなど、
いろいろな方法を用いることができる。

【００５７】予備発泡体の冷却はできる限り速やかに行
い、結晶化が過度に進行するのを抑制することが重要で
ある。

【００５８】このようにして製造した各種形状の予備発
泡体を適宜、切断して円柱状、角状、チップ状などとす
ることで予備発泡粒子が完成する。

【００５９】上記予備発泡体の冷却と切断は、適宜のタ
イミングで行うことができる。たとえば、口金より押し
出された予備発泡体を、発泡中ないし発泡完了後の任意
の時点で水中に通すなどして冷却した後、ペレタイザ−
などを用いて所定の形状、大きさに切断してもよい。

【００６０】また口金から押し出された、発泡完了直前
もしくは発泡完了直後でかつ冷却前の予備発泡体をすぐ
さま切断したのち、冷却してもよい。

【００６１】さらに、シ−ト状に押し出された予備発泡
体は、一旦巻き取り機などによってロール状に巻き取っ
て保管した後、粉砕機や切断機にて切断してもよい。

【００６２】かくして製造される予備発泡粒子の大きさ
は、平均粒径で表しておよそ０．５〜５ｍｍ程度が好ま
しい。

【００６３】また予備発泡粒子の結晶化度は、前記のよ
うに予備発泡粒子同士の融着性にすぐれた、機械的強度
の高いブロック成形体用型を得ることを考慮するとおよ
そ８％以下程度であるのが好ましい。 また、予備発泡
粒子をつくる際に、まだ余熱をもっている予備発泡粒子
同士が合着しやすくなるのを防止するためには、上記結
晶化度は、およそ１％以上であるのが好ましい。

【００６４】なお予備発泡粒子の結晶化度は、上記の範
囲内でもとくに１〜７％程度であるのが好ましく、１〜
６％程度であるのがさらに好ましい。

【００６５】結晶化度（％）は、先に述べた結晶化ピー
ク温度の測定と同様に、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を使
用して、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ７１２１所載の測定方
法に準じて測定した冷結晶化熱量と融解熱量とから、次
式によって求められる。

【００６６】

【数１】

【００６７】なお式中の、完全結晶ＰＥＴのモルあたり
の融解熱量は、高分子データハンドブック〔培風館発
行〕の記載から２６．９ｋＪとする。

【００６８】具体的には、測定試料としての所定量の予
備発泡粒子をＤＳＣの測定容器に充てんして、１０℃／
分の昇温速度で昇温しながら冷結晶化熱量と融解熱量と
を測定し、その測定結果から、上記式に基づいて予備発
泡粒子の結晶化度が求められる。

【００６９】予備発泡粒子の発泡倍率、および密度は、
当該予備発泡粒子を二次発泡成形して製造される耐熱性
ブロック１１の発泡倍率、および密度などに応じて適
宜、調整できるが、通常は、先に述べたように耐熱性ブ
ロック１１とほぼ等しい発泡倍率、および密度であるの
が好ましい。

【００７０】予備発泡粒子には、いろいろな添加剤を添
加してもよい。添加剤としては、発泡剤の他に、たとえ
ば気泡調整剤、難燃剤、帯電防止剤、着色剤などがあげ
られる。また、熱可塑性ポリエステル系樹脂の溶融特性
を改良するために、グリシジルフタレートのようなエポ
キシ化合物、ピロメリット酸二無水物のような酸無水
物、炭酸ナトリウムのようなＩａ、IIａ族の金属化合物
などを改質剤として単体、もしくは二種以上混合して添
加することができる。とくにこれらの改質剤は、予備発
泡粒子の発泡性を改善するだけでなく、得られた発泡粒
子の独立気泡率を向上するため、予備発泡粒子の膨張力
を大きくできるので有効である。

【００７１】本発明で使用できる発泡剤としては、大別
すると、熱可塑性ポリエステル系樹脂の軟化点以上の温
度で分解してガスを発生する固体化合物、加熱すると熱
可塑性ポリエステル系樹脂内で気化する液体、加圧下で
熱可塑性ポリエステル系樹脂に溶解させ得る不活性な気
体などに分類されるが、このいずれを用いてもよい。

【００７２】このうち固体化合物としては、たとえばア
ゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラ
ミン、ヒドラゾルジカルボンアミド、重炭酸ナトリウム
などがあげられる。また気化する液体としては、たとえ
ばプロパン、ｎ−ブタン、イソブタン、ｎ−ぺンタン、
イソペンタン、へキサンのような飽和脂肪族炭化水素、
べンゼン、キシレン、トルエンのような芳香族炭化水
素、塩化メチル、フレオン（登録商標）のようなハロゲ
ン化炭化水素、ジメチルエーテル、メチル−ｔｅｒｔ−
ブチルエーテルのようなエーテル化合物などがあげられ
る。さらに不活性な気体としては、たとえば二酸化炭
素、窒素などがあげられる。

【００７３】なお予備発泡粒子を、前述したように押出
機を用いて高圧溶融下、発泡剤と混合し、押し出して予
備発泡させたのち、切断して熱可塑性ポリエステル系樹
脂予備発泡粒子を製造する場合には、押出機の口金から
押し出された瞬間に気化して溶融樹脂を発泡させるとと
もに、当該溶融樹脂の熱を奪う発泡剤、たとえば飽和脂
肪族炭化水素、ハロゲン化炭化水素などを使用するのが
好ましい。これらの発泡剤は、溶融した熱可塑性ポリエ
ステル系樹脂を冷却する作用をし、予備発泡粒子の結晶
化度を低く抑える効果があるため好ましい。

【００７４】また予備発泡粒子には、熱可塑性ポリエス
テル系樹脂の結晶性や結晶化の速度に大きな影響を及ぼ
さない範囲で、たとえばポリプロピレン系樹脂などのポ
リオレフィン系樹脂、ポリエステル系などの熱可塑性エ
ラストマー、ポリカーボネート、アイオノマーなどを添
加してもよい。

【００７５】予備発泡粒子を用いて耐熱性ブロック１１
を製造する方法としては、閉鎖しうるが密閉し得ない金
型に予備発泡粒子を充てんし、さらに加熱媒体としてス
チームを導入して二次発泡成形する方法が好ましい。

【００７６】このときの加熱媒体としては、スチーム以
外にも熱風やオイルなどを使用することができるが、効
率的に成形を行う上ではスチームが最も有効である。

【００７７】成形したブロックは、冷却したのち金型か
ら取り出せばよい。スチームで二次発泡成形する場合に
は、予備発泡粒子を金型へ充てんした後、まず低圧（た
とえば０．０４ＭＰａ程度：以下すべてゲージ圧）で一
定時間、スチームを金型内ヘ吹き込んで、粒子間のエア
ーを外部ヘ排出する。ついで、吹き込むスチームの圧を
昇圧（たとえば０．０８ＭＰａ程度）して、予備発泡粒
子を二次発泡させるとともに粒子同士を融着せしめて発
泡成形体とするのが一般的な方法である。

【００７８】また予備発泡粒子を、あらかじめ密閉容器
に入れて、炭酸ガス、窒素、ヘリウム等の不活性ガスを
圧入した後、金型での二次発泡成形に使用する直前ま
で、圧入したガスの雰囲気下に保持することで、予備発
泡粒子の、金型での二次発泡成形時の膨張力をより大き
くして、良好な耐熱性ブロックを得ることもできる。

【００７９】耐熱性ブロック１１の一方の側面に設けら
れる耐熱性の壁面パネル１２は、突き合わせられる耐熱
性ブロック１１の側面と同様の大きさの長方形の平板状
をしており、適当な厚さに構成されている。このような
壁面パネル１２としては、モルタル板、押出セメント
板、石綿板合板、キーストンプレート、スレート板、フ
ェノール樹脂板等の耐熱性に優れた材料によって構成さ
れる。

【００８０】壁面パネル１２は、耐熱性ブロック１１と
型内ビーズ発泡成形時に同時成形によって、あるいは、
耐熱性ブロック１１が所定の形状に成形された後に、接
着剤、ビス等によって取り付けることにより、耐熱性ブ
ロック１１と一体化されている。

【００８１】壁面パネル１２を耐熱性ブロック１１に取
り付ける場合には、例えば、図３に示すように、耐熱性
ブロック１１を、直方体の上部における一方の側部を、
長手方向に沿って切欠した形状の耐熱性発泡樹脂製のブ
ロック本体１１ａと、このブロック本体１１ａの切欠さ
れた部分に整合状態で嵌合される耐熱性発泡樹脂製のパ
ネル支持部１１ｂとによって構成して、パネル支持部１
１ｂに、耐熱性ブロック１１の側面に突き合わされた壁
面パネル１２の上側部を、ビス１３によって取り付ける
構成としてもよい。

【００８２】また、図４に示すように、耐熱性ブロック
１１を、直方体の一方の側面にそれぞれが開口した上下
方向に延びる一対の溝部１１ｅが設けられたブロック本
体１１ｃと、各溝部１１ｅ内にそれぞれ嵌合された一対
のパネル支持部１１ｄとによって構成して、パネル支持
部１１ｄに、耐熱性ブロック１１の側面に突き合わされ
た壁面パネル１２を、ビス１３によって取り付ける構成
としてもよい。

【００８３】次に、このような本発明の壁面構築材１０
の耐熱性に関する試験を実施したので、それについて説
明する。まず、壁面構築材１０の耐熱性ブロック１１を
次のように製造した。エチレングリコールとイソフタル
酸およびテレフタル酸とを前述の特定の割合で含む熱可
塑性ポリエステル系樹脂 100重量部に対して、ピロメリ
ット酸二無水物 0.3重量部と、炭酸ソーダー0.03重量部
とを押出機に供給した。熱可塑性ポリエステル系樹脂
は、イソフタル酸の含有割合が 1.7重量％、結晶化ピー
ク温度が 135.0℃、IV値が0.80であった。

【００８４】押出機は、スクリュー回転数を50P.P.M.と
し、バレル温度を 270〜 290℃として、供給される熱可
塑性ポリエステル系樹脂と、ピロメリット酸二無水物
と、炭酸ソーダーとを溶融して混合した。また、バレル
の途中から、発泡剤としてブタンを1.1 重量％の割合で
圧入した。

【００８５】押出機の先端には、直径 0.8mmの複数のノ
ズルが直線状に配置されたマルチノズル金型が取り付け
られており、押出機にて溶融された混合物を、マルチノ
ズル金型の各ノズルからそれぞれ押し出して発泡させ、
ストランド状発泡体とした。そして、各ノズルから押し
出されるストランド状発泡体を、20℃に保たれた冷却水
槽にて冷却した。その後、各ストランド状発泡体に付着
した水を除去しつつ、ペレットカッターによって切断し
て、嵩密度が0.14ｇ／mlの発泡粒子とした。なお、嵩密
度は、次式によって求めた。

【００８６】

【数２】

【００８７】得られた発泡粒子を耐圧密閉容器に収容し
て、その容器内に圧縮空気を導入し、容器内を0.5 MPa
（ゲージ圧）に加圧して、常温にて５時間にわたって保
持した。その後、発泡粒子を密閉容器から取り出して、
発泡槽内に収容するとともに、空気を混合したスチーム
を発泡槽内に導入して発泡槽の温度を65〜75℃に保持し
て、120 秒間にわたって再発泡させた。このようにし
て、直径が 2.5mm、長さが 2.5mmの円柱状をした予備発
泡粒子を得た。得られた予備発泡粒子の嵩密度は0.055
ｇ／ml、結晶化度は8.6 ％であった。

【００８８】得られた予備発泡粒子を、500 ×500 ×20
0 mmの直方体の空間を有する金型内に充填し、0.04 MPa
（ゲージ圧）にて１５秒間にわたってスチームを導入し
た後に、0.08 MPa（ゲージ圧）にて20秒間にわたってス
チームを導入して、予備発泡粒子を加熱膨張させた。

【００８９】金型内に発泡成形体を収容した状態で、 1
20秒にわたって、その状態を保持した後、金型全体を水
冷することにより、500 ×500 ×200 mmの直方体になっ
た耐熱性ブロック１１を得た。得られた耐熱性ブロック
１１の密度は0.055 ｇ／ml、融着率は70％、結晶化度は
表皮部で28.3％、中心部で29.7％であった。

【００９０】なお、融着率は、耐熱性ブロック１１を厚
さ方向に破断させた後に、破断面に存在する全ての発泡
粒子の個数と、これらにおける粒子自体が材料破壊した
発泡粒子の個数とを計数して、次式により求めた。

【００９１】

【数３】

【００９２】このような耐熱性ブロック１１を２つ準備
して、各耐熱性ブロック１１における500 ×500 mmの側
面に対して、図５に示すように、その側面を全面にわた
って覆うモルタル製の壁パネル１２を、接着剤にて接着
した。一方の耐熱性ブロック１１に接着された壁パネル
１２の厚さは20mm、他方の耐熱性ブロック１１に接着さ
れた壁パネル１２の厚さは30mmである。また、耐熱性ブ
ロック１１と壁パネル１２との間には、熱電対１４を耐
熱性ブロック１１の側面における中心部に取り付けた。
これにより、２つの試験片を得た。

【００９３】このようにして得られた各試験片の壁パネ
ル１２を、アセチレンバーナーによって30分にわたって
加熱したところ、厚さ20mmの壁パネル１２と耐熱性ブロ
ック１１との間に取り付けられた熱電対１４の最高温度
は120 ℃、厚さ30mmの壁パネル１２と耐熱性ブロック１
１との間に取り付けられた熱電対１４の最高温度は80℃
になり、それぞれの試験片における耐熱性ブロック１１
には、異常が認められなかった。結果を表１に示す。

【００９４】比較のために、耐熱性ブロック１１に替え
て、通常の発泡ポリスチレンブロックを使用したこと以
外は、前記各試験片と同様に、厚さ20mmおよび30mmのモ
ルタル製の壁パネルが接着された２つの試験片を準備し
て、各壁パネルを、アセチレンバーナーによって30分に
わたって加熱したところ、厚さ20mmの壁パネルと発泡ポ
リスチレンブロックとの間に取り付けられた熱電対の最
高温度は115 ℃、厚さ30mmの壁パネルと耐熱性ブロック
との間に取り付けられた熱電対の最高温度は85℃であっ
たが、それぞれの試験片における発泡ポリスチレンブロ
ックは、壁パネル１２の接触した一部が、それぞれ溶融
および収縮した状態になった。結果を表１に併記する。

【００９５】

【表１】

【００９６】

【発明の効果】本発明の壁面構築材は、このように、耐
熱性ブロックの一方の側面に壁面パネルが取り付けられ
て構成されているために、耐熱性および強度に優れてお
り、積み重ねられた発泡樹脂ブロックに隣接して配置さ
れる壁面構造物として好適に使用され、壁面構造物に隣
接して配置される発泡樹脂ブロックが、高熱によって損
傷することを確実に防止することができる。また、この
ような壁面構築材によって構成された壁面構造物は、火
災等の高熱による発泡樹脂ブロックの損傷を確実に防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の壁面構築材の実施の形態の一例を示す
斜視図である。

【図２】その壁面構築材を使用して構築される壁面構造
物の一例を示す要部の断面図である。

【図３】本発明の壁面構造物の他の例を示す要部の斜視
図である。

【図４】本発明の壁面構造物のさらに他の例を示す要部
の斜視図である。

【図５】本発明の壁面構築材の耐熱性試験に使用される
試験片の一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ 壁面構築材 １１ 耐熱性ブロック １２ 壁面パネル １３ パネル支持部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 土木工事によって積み重ねられた発泡樹
   脂ブロックに沿って上下方向および水平方向に沿って並
   べられて壁面構造物を構成する直方体状の壁面構築材で
   あって、 耐熱性の発泡樹脂によって直方体状に構成された耐熱性
   ブロックと、 この耐熱性ブロックの一方の側面に沿って設けられた壁
   面パネルと、 を具備することを特徴とする壁面構築材。
2. 【請求項２】 前記耐熱性ブロックは、結晶化度が20〜
   40％であるとともに融着率が40％以上の熱可塑性ポリエ
   ステル系樹脂の発泡成形体によって構成されている請求
   項１に記載の壁面構築材。
3. 【請求項３】 前記熱可塑性ポリエステル系樹脂は、イ
   ソフタル酸、シクロヘキサンジメタノールのいずれか一
   方または両方が、0.5 〜10重量％含まれている請求項２
   に記載の壁面構築材。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の複数の壁面構築材が、
   土木工事によって積み重ねられた発泡樹脂ブロックに沿
   って上下方向および水平方向に沿って並べられているこ
   とを特徴とする壁面構造物。