JP2003340906A

JP2003340906A - 使用済みプラスチックを原料とするプラスチックボードの製造方法

Info

Publication number: JP2003340906A
Application number: JP2002153768A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Kato; 貴行加藤; Akihiko Furuta; 彰彦古田; Hidekazu Tsuruta; 秀和鶴田; Akimasa Kamisaki; 章正上崎; Katsunori Suzuki; 克紀鈴木; Tsuneo Nagaoka; 恒夫永岡; Masatoshi Nara; 正敏奈良
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2002-05-28
Filing date: 2002-05-28
Publication date: 2003-12-02

Abstract

(57)【要約】【課題】使用済プラスチックを主原料として発泡構造
を有するプラスチックボードを安定して製造できる製造
方法を提供すること。【解決手段】使用済プラスチックを原料とする発泡プ
ラスチックからなるプラスチックボードの製造方法であ
って、使用済みプラスチックを溶融混練するための溶融
混練工程と、該溶融混練工程で溶融状態にされたプラス
チックを濾過して異物を除去するための異物除去工程
と、該異物除去工程で異物を除去された溶融状態のプラ
スチックを発泡させる発泡工程と、該発泡工程で発泡さ
れた溶融状態のプラスチックをＴダイを用いて押出成形
体として成形する成形工程と、前記押出成形体を、直ち
に所定の形状に冷却固化する冷却工程と、からなること
を特徴とするプラスチックボードの製造方法を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、使用済みプラスチ
ックを原料として発泡構造を有するプラスチックボード
を製造するための方法に関し、特にコンクリート型枠用
パネルとしての利用に好適な複層構造を有するプラスチ
ックボードの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンクリート型枠用パネルには、従来安
価で加工性に優れた南洋材合板が広く使用されてきた。
しかし近年、森林資源の乱伐による二酸化炭素消費能力
の低下や、コンクリート型枠用パネル使用後の焼却処理
による二酸化炭素排出が問題視され、世界的に地球温暖
化防止が大きな課題となる中で、合板製パネルの代替材
の開発とその普及が強く望まれている。プラスチックボ
ードは発泡構造とすることで軽量化できるので、代替材
として有望である。

【０００３】例えば、特開２０００−１１７８６６号公
報には、コンクリート型枠等として有用な板状のポリス
チレン系樹脂多層発泡体が提案されている。多層発泡体
は、発泡剤を混入した樹脂を押出機を用いてダイスから
押出して製造される。

【０００４】一方で、近年、産業廃棄物や一般廃棄物と
してプラスチック等の合成樹脂類が急増しており、その
処理が社会的に大きな問題となっている。資源の有効利
用のためにも、これらの廃棄プラスチック（使用済プラ
スチック）をリサイクルして再利用することが望まし
く、コンクリート型枠用パネルとしての利用に好適な発
泡構造を有するプラスチックボードも使用済プラスチッ
クを主原料として製造することが好ましい。

【０００５】使用済プラスチックにはプラスチック以外
の異物が混入している場合がほとんどであり、異物を除
去するために、磁選、風選、手選別等を含む様々な技術
が用いられている。例えば、特開平８−９９３１８号公
報には湿式破砕した廃棄プラスチックを比重差で浮沈選
別する処理装置が、特開２００１−２１９４２７号公報
には揺動反発式選別機を用いて重量物の異物を除去し、
廃棄プラスチックを固形プラスチックと軽量プラスチッ
クに選別後に破砕処理して、湿式の比重差選別により塩
素含有プラスチックを分離する技術が開示されている。
また、水等による洗浄も行なわれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来技術を用いて使用済みプラスチックから異物除去を
行なった場合でも、完全な異物除去は困難であり、特開
２０００−１１７８６６号公報に記載されているような
押出し機による成型用原料として用いると、ダイス付近
で詰まりが生じ、連続してプラスチックボードを製造す
ることができないという問題がある。

【０００７】したがって本発明の目的は、このような従
来技術の課題を解決し、使用済プラスチックを主原料と
して発泡構造を有するプラスチックボードを安定して製
造できる製造方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るための本発明の特徴は以下の通りである。

【０００９】（１）使用済プラスチックを原料とする発
泡プラスチックからなるプラスチックボードの製造方法
であって、使用済みプラスチックを溶融混練するための
溶融混練工程と、該溶融混練工程で溶融状態にされたプ
ラスチックを濾過して異物を除去するための異物除去工
程と、該異物除去工程で異物を除去された溶融状態のプ
ラスチックを発泡させる発泡工程と、該発泡工程で発泡
された溶融状態のプラスチックをＴダイを用いて押出成
形体として成形する成形工程と、前記押出成形体を、直
ちに所定の形状に冷却固化する冷却工程と、からなるこ
とを特徴とするプラスチックボードの製造方法。

【００１０】（２）使用済みプラスチックを原料とする
発泡プラスチック層と、該発泡プラスチック層の少なく
とも片面側に設けられる非発泡プラスチック層とからな
るプラスチックボードの製造において、前記使用済みプ
ラスチックを溶融混練するための第一の溶融混練工程
と、該第一の溶融混練工程で溶融状態とされたプラスチ
ックを濾過して異物を除去するための異物除去工程と、
該異物除去工程で異物を除去された溶融状態のプラスチ
ックを発泡させる発泡工程と、前記非発泡プラスチック
層用の樹脂材料を溶融混練する第二の溶融混練工程と、
前記発泡工程で溶融状態とされた使用済みプラスチック
と前記第二の溶融混練工程で溶融状態とされた非発泡プ
ラスチック層用の樹脂材料とをＴダイで複層構造の押出
成形体として溶融状態で一体化して成形する成形工程
と、前記複層構造の押出成形体を、直ちに所定の形状に
冷却固化する冷却工程と、からなることを特徴とするプ
ラスチックボードの製造方法。

【００１１】（３）異物除去工程前の溶融混練工程にお
いて使用済みプラスチックの水分含有量を３％以下にす
ることを特徴とする（１）または（２）に記載のプラス
チックボードの製造方法。

【００１２】（４）異物除去工程で異物が除去された使
用済みプラスチックを冷却固化させ、該プラスチック固
化体を再溶融して発泡工程に供給することを特徴とする
（１）ないし（３）のいずれかに記載のプラスチックボ
ードの製造方法。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明でプラスチックボードの原
料として用いる使用済プラスチックとは、一般廃棄物プ
ラスチックや産業廃棄物等の廃棄プラスチックであり、
異物等が混入しているものである。特に一般家庭から排
出される一般廃棄物プラスチックは、プラスチック以外
に食品等に由来する有機物である厨芥類、金属、粉塵、
紙等の異物が多量に混入しており、また、多種類のプラ
スチックの混合状態であり、ＰＥ（ポリエチレン）、Ｐ
Ｐ（ポリプロピレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＥＴ
（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビ
ニル）及びＰＶＤＣ（ポリ塩化ビニリデン）などで構成
されている。本発明では、上記のような異物や複数種類
のプラスチックの混合状態である、リサイクルに用いる
際に前処理が必要な一般廃棄物プラスチックや産業廃棄
物プラスチックを「使用済プラスチック」と呼ぶものと
する。

【００１４】上記の使用済みプラスチックを原料として
プラスチックボードを押出し成形して製造する際に、Ｔ
ダイ付近で発生する詰まりを防止するためには、例え
ば、押出成形機内部にフィルター等を設けて溶融状態で
濾過して、原料のプラスチック内部に含まれる異物を除
去する方法が考えられる。本発明者らが検討したとこ
ろ、高圧ガスの注入や、化学的発泡剤等を用いて気泡を
溶融樹脂内に封入した後に、フィルター等で異物を除去
すると、フィルターへの異物の詰まりや、フィルターか
らの異物除去のための逆洗動作により、押出成形機内部
の圧力変動が発生して発泡状態が一定にならないため
に、発泡構造を有するプラスチックボードを安定して製
造することができないことが分かった。すなわち、発泡
状態が乱れると、プラスチックボード表面で破泡や局部
的な膨張が発生し、プラスチックボード表面の平滑性や
寸法精度（厚み）が損なわれたり、気泡の均一分散が阻
害されて、プラスチックボードの剛性低下や比重のばら
つきが引き起こされる。

【００１５】使用済プラスチックを原料として発泡プラ
スチックからなるプラスチックボードを安定して製造す
るために、本発明の製造方法では、使用済みプラスチッ
クを溶融混練するための溶融混練工程と、該溶融混練工
程で溶融状態にされたプラスチックを濾過して異物を除
去するための異物除去工程と、該異物除去工程で異物を
除去された溶融状態のプラスチックを発泡させる発泡工
程と、該発泡工程で発泡された溶融状態のプラスチック
をＴダイを用いて押出成形体として成形する成形工程
と、前記押出成形体を、直ちに所定の形状に冷却固化す
る冷却工程とを有する。

【００１６】本発明の製造方法では異物除去と発泡とを
別工程で行ない、溶融混練工程で溶融状態にされた使用
済みプラスチックを濾過して異物除去工程で異物を除去
した後に、別工程である発泡工程で溶融状態の使用済み
プラスチックにガス等を封入して発泡させる。異物除去
工程では溶融状態の使用済みプラスチックをフィルター
等を通過させることで異物を除去するが、フィルターへ
の異物の詰まりの発生や、フィルターからの異物除去の
ための逆洗動作を行なっても、発泡工程で圧力変動が発
生することがないので、発泡状態を安定させることがで
きる。

【００１７】図１は本発明の製造方法の一実施形態を示
す説明図である。以下、本発明の各工程を図１を用いて
具体的に説明する。

【００１８】溶融混練工程１は、使用済みプラスチック
を溶融混練する工程である。樹脂を溶融混練するための
装置である、溶融混練装置２として、押出し成形に用い
るシリンダーの使用が好適である。シリンダーは内部に
スクリューを収容する加熱筒であり、スクリュー方式は
単軸と２軸のどちらでも良く、またスクリュー形状に特
に制限はない。

【００１９】異物除去工程３は、溶融混練工程１で溶融
状態にされた使用済みプラスチックを濾過して異物を除
去するための工程である。通常はフィルター等を通過さ
せることで異物除去を行なう。フィルター６としては、
例えば逆洗機構を有するスクリーンチェンジャーを用い
る。異物や圧力上昇によるフィルター６の破れ防止のた
めにフィルター６の後段側に補強用フィルターを重ねて
設置すると効果的である。補強用フィルターとして、例
えばその前段側のフィルターより線径が大きく、目が粗
いものを用いることで、前段側のフィルタに強度を付与
することができる。また、フィルターを多段に設置し
て、段階的にメッシュ径が小さくなるように配置して、
より大きい異物が先に除去されるようにした、多段スク
リーン方式を用いると、各スクリーンの異物除去の負担
が軽減され、効率良く安定した異物除去が可能になり効
果的である。フィルターの負担が大きくなり過ぎないよ
うに、異物除去工程で除去する異物は、主に金属、高融
点樹脂（ＰＥＴ等）等とし、それ以外の異物は前処理の
段階で除去することが好ましい。

【００２０】発泡工程７は、異物除去工程３で異物を除
去された溶融状態の使用済みプラスチックを発泡させる
工程であり、溶融混練装置８を用いて使用済みプラスチ
ックを溶融混練しながらガスを封入することで発泡状態
とする。溶融混練装置８として、押出し成形に用いるシ
リンダーの使用が好適である。シリンダー内のスクリュ
ー方式は単軸と２軸のどちらでも良く、またスクリュー
形状に特に制限はない。発泡に用いるガスとしては、窒
素ガス、炭酸ガスなどの不活性ガスが好ましい。発泡剤
を混入して発泡させることも可能である。発泡状態はプ
ラスチックボード表面の平滑性に影響を与える。

【００２１】成形工程１１は、発泡工程７で溶融混練さ
れて溶融状態で押出された使用済みプラスチックをＴダ
イ（フラットダイ）１２を用いて押出成形体１３として
成形する工程である。マニホールド方式、コートハンガ
ー方式等のＴダイ１２を用いることができる。

【００２２】冷却工程１４は、前記押出成形体１３を、
直ちに所定の形状に冷却固化する工程である。Ｔダイ１
２から押出された押出成形体１３は、平滑性確保のため
に、押出された直後から、冷却して、適正な板厚とす
る。冷却方式に特に制限はないが、例えば冷却ロール１
５を用いて間接水冷により行なうことで、冷却ロール１
５でプラスチックボード表面をならしながら押出成形体
１３を冷却固化させて、平滑性や寸法を整え、所定の板
形状とすることができる。

【００２３】以上の工程により製造したプラスチックボ
ードは連続して引き取られて、所定の寸法に切断して製
品とする。以上の工程を有する製造方法を用いること
で、発泡プラスチックからなるプラスチックボードを安
定して製造することが可能になる。

【００２４】また、上記の溶融混練工程１において使用
済みプラスチックの水分含有量を３％以下にすると、発
泡構造を有するプラスチックボードをより安定して製造
することが可能となる。水分含有量が３％を超えるとプ
ラスチックボードの表面に破泡や、局部的な板厚膨張が
発生する場合がある。

【００２５】さらに、上記の製造方法において、異物除
去工程３で異物が除去された使用済みプラスチックを冷
却固化させプラスチック固化体（ペレット）１９とし、
該プラスチック固化体１９を再溶融して発泡工程７に供
給することも可能である。プラスチック固化体とする
（ペレット成形する）ことで、発泡工程７における均一
混練性の向上、発泡工程７で用いるシリンダー内の原料
送り出しの安定化、プラスチック固化体１９を製造する
段階での水分除去等の効果がある。

【００２６】一方、発泡構造を有するプラスチックボー
ドをコンクリート型枠用パネルとして使用する場合に
は、型枠として必要な剛性をプラスチックボードに付与
するために、使用済プラスチックを原料とする発泡プラ
スチック層と、該発泡プラスチック層の少なくとも片面
側に設けられる非発泡プラスチック層からなる複層構造
を有するプラスチックボードを用いることが好ましい。
コンクリート型枠用パネルは表面が平滑である必要があ
り、発泡プラスチック層の表面状態が非発泡プラスチッ
ク層の表面状態にも影響するので、発泡構造ではない非
発泡プラスチック層を有する場合でも、発泡プラスチッ
ク層の発泡状態を一定として表面の平滑性を高めること
が好ましい。前記非発泡プラスチック層の原料は使用済
プラスチックを用いることも可能であるが、剛性の面か
らはバージン材を用いることが好ましく、さらにフィラ
ー等を非発泡プラスチック層に混合してプラスチックボ
ードに高剛性を付与することが望ましい。また前記発泡
プラスチック層と前記非発泡プラスチック層とは溶融接
合等で強固に付着していることが好ましい。本発明の第
２の製造方法は、このような複層構造を有するプラスチ
ックボードの製造を目的としたものであり、前記使用済
みプラスチックを溶融混練するための第一の溶融混練工
程と、該第一の溶融混練工程で溶融状態とされた使用済
みプラスチックを濾過して異物を除去するための異物除
去工程と、該異物除去工程で異物を除去された溶融状態
の使用済みプラスチックを発泡させる発泡工程と、前記
非発泡プラスチック層用の樹脂材料を溶融混練する第二
の溶融混練工程と、前記発泡工程で溶融状態とされた使
用済みプラスチックと前記第二の溶融混練工程で溶融状
態とされた非発泡プラスチック層用の樹脂材料とをＴダ
イで複層構造の押出成形体として溶融状態で一体化して
成形する成形工程と、前記複層構造の押出成形体を、直
ち所定の形状に冷却固化する冷却工程とを有する。

【００２７】以下、本発明の第２の製造方法の各工程を
具体的に説明する。

【００２８】第一の溶融混練工程は、使用済みプラスチ
ックを溶融混練する工程である。溶融混練装置として、
押出し成形に用いるシリンダーの使用が好適である。シ
リンダーは内部にスクリューを収容する加熱筒であり、
スクリュー方式は単軸と２軸のどちらでも良く、またス
クリュー形状に特に制限はない。

【００２９】異物除去工程は、第一の溶融混練工程で溶
融状態にされた使用済みプラスチックを濾過して異物を
除去するための工程である。通常はフィルター等を通過
させることで異物除去を行なう。フィルターとしては、
例えば逆洗機構を有するスクリーンチェンジャーを用い
る。異物や圧力上昇によるフィルターの破れ防止のため
にフィルターの後段側に補強用フィルターを重ねて設置
すると効果的である。補強用フィルターとして、例えば
その前段側のフィルターより線径が大きく、目が粗いも
のを用いることで、前段側のフィルタに強度を付与する
ことができる。また、フィルターを多段に設置して、段
階的にメッシュ径が小さくなるように配置して、より大
きい異物が先に除去されるようにした、多段スクリーン
方式を用いると、各スクリーンの異物除去の負担が軽減
され、効率良く安定した異物除去が可能になり効果的で
ある。フィルターの負担が大きくなり過ぎないように、
異物除去工程で除去する異物は、主に金属、高融点樹脂
（ＰＥＴ等）等とし、それ以外の異物は前処理の段階で
除去することが好ましい。

【００３０】発泡工程は、異物除去工程で異物を除去さ
れた溶融状態の使用済みプラスチックを発泡させる工程
であり、溶融混練装置を用いて使用済みプラスチックを
溶融混練しながらガスを封入することで発泡状態とす
る。溶融混練装置として、押出し成形に用いるシリンダ
ーの使用が好適である。シリンダー内のスクリュー方式
は単軸と２軸のどちらでも良く、またスクリュー形状に
特に制限はない。発泡に用いるガスとしては、窒素ガ
ス、炭酸ガスなどの不活性ガスが好ましい。発泡剤を混
入して発泡させることも可能である。発泡状態はプラス
チックボード表面の平滑性に影響を与える。

【００３１】第二の溶融混練工程は、前記非発泡プラス
チック層用の樹脂材料を溶融混練する工程である。溶融
混練装置として、押出し成形に用いるシリンダーの使用
が好適である。シリンダーは内部にスクリューを収容す
る加熱筒であり、スクリュー方式は単軸と２軸のどちら
でも良く、またスクリュー形状に特に制限はない。

【００３２】成形工程は、発泡工程で溶融混練されて溶
融状態で押出された使用済みプラスチックと、第二の溶
融混練工程で溶融混練されて溶融状態で押出された非発
泡プラスチック層用の樹脂材料をＴダイ（フラットダ
イ）を用いて複層構造の押出成形体として溶融状態で一
体化して成形する工程である。フィードブロック方式、
マルチマニホールド方式等のＴダイを用いることができ
る。

【００３３】冷却工程は、前記複層構造の押出成形体
を、直ちに所定の形状に冷却固化する工程である。Ｔダ
イから押出された複層構造の押出成形体は、平滑性確保
のために、押出された直後から、冷却して、適正な板厚
とする。冷却方式に特に制限はないが、例えば冷却ロー
ルを用いて間接水冷により行なうことで、冷却ロールで
プラスチックボード表面をならしながら複層構造の押出
成形体を冷却固化させて、平滑性や寸法を整え、所定の
板形状とすることができる。

【００３４】以上の工程により製造した複層構造の押出
成形体は連続して引き取られて、所定の寸法に切断して
プラスチックボード製品とする。以上の工程を有する製
造方法を用いることで、発泡プラスチック層と該発泡プ
ラスチック層の少なくとも片面側に設けられる非発泡層
からなるプラスチックボードを安定して製造することが
可能になる。

【００３５】以上のようにして製造したプラスチックボ
ードは、異物除去と発泡を異なる工程で行なっているの
で、発泡プラスチック層は気泡が均一に分散しており、
発泡プラスチック層の表層に、非発泡プラスチック層が
強固に付着している。したがって、表面が平滑で、厚さ
のばらつきが少なく、剛性低下や比重のばらつきも少な
い、軽量かつ高剛性を有するコンクリート型枠用パネル
の使用に好適なプラスチックボードが製造できる。

【００３６】また、上記の異物除去前の溶融混練工程で
ある第一の溶融混練工程において使用済みプラスチック
の水分含有量を３％以下にすると、発泡構造を有するプ
ラスチックボードをより安定して製造することが可能と
なる。

【００３７】さらに、上記の製造方法において、異物除
去工程で異物が除去された使用済みプラスチックを冷却
固化させ、該プラスチック固化体を再溶融して発泡工程
に供給することも可能である。

【００３８】以下に、使用済プラスチックを原料とする
発泡構造を有する発泡プラスチック層と、前記発泡プラ
スチック層の両表層に設けられた非発泡プラスチック層
からなる３層構造を有するプラスチックボードを製造す
る、本発明の第２の製造方法の一実施形態を示す。

【００３９】発泡プラスチック層の原料として用いる使
用済プラスチックは、異物混入量や、汚れの程度が甚だ
しい場合は、異物除去工程での負担が大きくなりすぎる
ので、あらかじめ異物混入量や、汚れが一定値以下にな
るように前処理を行なうことが好ましい。前処理として
は、異物の分離とプラスチックの選別を行なう揺動反発
式選別機、液体を媒体として比重差により使用済プラス
チックを分別するための遠心分離装置、水による洗浄等
の従来技術を用いることができる。また、一般廃棄物か
ら分離したポリオレフィン系樹脂を主成分とする使用済
プラスチック等の、選別した原料を用いることもでき
る。また、あらかじめペレット化された使用済プラスチ
ックを用いることも可能である。

【００４０】図２は本発明の第２の製造方法の一実施形
態を示す説明図である。以下、図２に基づいてプラスチ
ックボードの製造方法を説明する。

【００４１】上記の発泡プラスチック層の原料は第一の
溶融混練工程１で、溶融混練装置２を用いて溶融混練さ
れる。溶融混練装置２として押出成形機のシリンダーを
用いる。混練性が優れれば、押出成形機内のスクリュー
方式は単軸と２軸のどちらでも良く、またスクリュー形
状に特に制限はないが、例えばフルフライトスクリュー
を用いることが出来る。第一の溶融混練工程１での加熱
温度は、使用済プラスチックの種類にもよるが、ＰＥ、
ＰＰが主成分のポリオレフィン系樹脂を用いる場合は１
５０〜２３０℃程度に設定することが好ましい。また、
第一の溶融混練工程１には水分除去機構を設置すること
が好ましい。水分除去機構による水分除去方法に特に制
限はないが、例えば真空ポンプによる吸引を用いること
ができる。溶融した使用済プラスチック樹脂が水分を含
有していると、水蒸気発泡の発生により樹脂内部の発泡
状態が乱されることで、プラスチックボード表面での破
泡や局部的な板厚膨張が引き起こされ、ボード表面の平
滑性が損なわれる場合がある。溶融状態の使用済プラス
チックの水分含有量が３％以下であれば、プラスチック
ボード表面での破泡や局部的な板厚膨張を十分に抑止す
ることができる。樹脂内部の含水量は、カールフィッシ
ャー法等の含水量測定方法により測定できる。

【００４２】溶融混練された発泡プラスチック層の原料
は、異物除去工程３において、フィルター等を通過させ
ることで異物除去を行なう。フィルターとしては、例え
ば逆洗機構を有するスクリーンチェンジャーを用いる。
Ｔダイ付近でつまりを生じさせないためには、フィルタ
ーのメッシュは２０メッシュ以上（開き目０．７ｍ／ｍ
以下）であることが好ましい。フィルターの後段側に補
強用フィルターを重ねて設置すると、異物や圧力上昇に
よる前段側フィルターの破れ防止になるので、効果的で
ある。また、フィルターを図２のフィルター５、６のよ
うに多段に設置して、段階的にメッシュ径が小さくなる
ように配置した、多段スクリーン方式を用いると、各ス
クリーンの異物除去の負担が軽減され、効率良く安定し
た異物除去が可能になり効果的である。多段スクリーン
方式を用いる場合は、もっとも細かいフィルターのメッ
シュが２０メッシュ以上（開き目０．７ｍ／ｍ以下）で
あることが好ましい。異物除去工程３で除去する異物
は、主に金属、高融点樹脂（ＰＥＴ等）等であり、それ
以外の異物は前処理の段階で除去することが好ましい。

【００４３】異物除去工程３で異物が除去された発泡プ
ラスチック層原料は、発泡工程７で溶融混練装置８であ
る押出成形機のシリンダーを用いて溶融混練しながらガ
スを封入して発泡させる。発泡に用いるガスとしては、
窒素ガス、炭酸ガスなどの不活性ガスが好ましい。発泡
剤を混入して発泡させることも可能である。ガス封入に
より発泡プラスチック層内部が発泡し、発泡状態はプラ
スチックボード表面の平滑性に影響を与える。

【００４４】発泡プラスチック層の表層に形成する非発
泡プラスチック層の原料樹脂としては、発泡プラスチッ
ク層と相溶する材料を用いることが好ましい。発泡プラ
スチック層にポリオレフィン系が主成分の使用済プラス
チックを用いる場合は、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ
エチレン（ＰＥ）等のバージン樹脂が好適である。使用
済プラスチックを非発泡プラスチック層の原料樹脂に使
用することも可能である。非発泡プラスチック層の原料
樹脂にマイカ、タルク等の剛性補強材を添加すること
で、プラスチックボードの剛性を増大させることができ
る。

【００４５】上記の非発泡プラスチック層の原料樹脂
を、第二の溶融混練工程９で溶融混練装置１０である押
出成形機のシリンダーを用いて溶融混練する。非発泡プ
ラスチック層の原料樹脂に使用済プラスチックを用いる
場合には、第二の溶融混練工程９の後に異物除去工程を
設けることが好ましい。

【００４６】発泡工程７と第二の溶融混練工程９から押
出される樹脂を、成形工程１１においてＴダイ１２を用
いて溶融一体化して、複層構造の押出成形体１３とす
る。Ｔダイ１２は、フィードブロック方式、マルチマニ
ホールド方式のどちらを用いても良い。発泡プラスチッ
ク層の両側に非発泡プラスチック層を設けることも、片
側のみに非発泡プラスチック層を設けることも可能であ
るが、より高剛性のプラスチックボードを製造するには
発泡プラスチック層の両表層に非発泡プラスチック層を
設けることが好ましい。図３は、発泡プラスチック層２
１の両表層に非発泡プラスチック層２２を設けた、３層
構造のプラスチックボードの断面の模式図である。

【００４７】一体化させた複層構造の押出成形体１３
は、冷却工程１４において直ちに冷却して表面を平滑に
すると共に、適正な板厚にして、所定の形状に冷却固化
する。平滑性確保のために、押出成形体１３はＴダイ１
２から押出された直後から、冷却する。冷却方式に特に
制限はないが、例えば冷却ロール１５を用いて間接水冷
により行なうことができる。冷却ロール１５を用いれ
ば、ロール温度が調整可能であるので、適当な冷却条件
を設定するのが容易である。ロール形状、ロール配置方
法は、冷却効率が良くなるよう適宜設定する。ロール表
面は、平滑でも凹凸があっても良いが、凹凸を有する場
合はプラスチックボードの表面性状に影響を与えない程
度とする。

【００４８】冷却工程１４で冷却された押出成形体１３
は、連続して引き取られる。引き取りの方式は、ベルト
方式、ロール方式等の従来技術を用いれば良い。引き取
られた押出成形体１３を所定の寸法に切断して、プラス
チックボードを製造する。

【００４９】また、異物除去工程３と発泡工程７との間
に使用済みプラスチックを冷却固化するペレット製造工
程１７を設けることも可能である。異物除去工程３で異
物除去された樹脂を、ペレットダイ１８を用いてペレッ
ト化する。ペレット化した際のペレット１９の大きさ・
形状は問わないが、ペレット１９の含水率は３％以下で
あることが好ましい。ペレットダイ１８として、例えば
樹脂を押出す穴径２〜４（2.4、2.8、3.2）ｍｍで穴数
最大８０穴のようなものを用いて、原料樹脂を押出しな
がらカットしてペレット１９を製造する。ペレットカッ
ト方式に特に制限はないが、例えばアンダーウォーター
カット方式を用いることができる。ペレット製造工程１
７で製造したペレットを溶融混練装置８に投入して再溶
融して、発泡工程７以下の工程を行なう。

【００５０】以上のようにして製造したプラスチックボ
ードは、発泡プラスチック層を発泡させない場合に比べ
て軽量化され、高剛性を有し、発泡状態の安定がボード
表面の平滑性向上に寄与して、形状が安定している。

【００５１】

【実施例】［実施例１］発泡プラスチック層の原料とし
て一般廃棄物系プラスチックから水を用いて比重分離し
て得られたポリオレフィン系樹脂を主成分とする使用済
プラスチック（主成分はＰＰとＰＥ）を、非発泡プラス
チック層の原料としてＰＰに剛性補強材としてのマイカ
を１０mass%、白色系顔料としてのチタニアを３mass%添
加したものを用い、発泡プラスチック層の両表層に非発
泡プラスチック層を設けた、板厚１１．５〜１２．０ｍ
ｍ、非発泡プラスチック層厚さ１．０〜１．５ｍｍの、
複層構造（３層構造）のプラスチックボードを、図２と
同様のプロセスを用いて製造した。

【００５２】溶融混練装置（シリンダー）２、８、１０
は、同方向２軸のスクリュー方式で、フルフライト形状
のものを用いた。溶融混練時の加熱温度は、１５０〜２
３０℃とした。発泡プラスチック層の溶融混練時は、真
空ポンプを用いてシリンダー２内の水分を除去し、発泡
プラスチック層用樹脂の水分含有量を１％以下とした。
樹脂内部の水分含有量はカールフィッシャー法により測
定した。

【００５３】フィルター５、６には、逆洗機構を有する
スクリーンチェンジャーを用い、フィルター５は１０メ
ッシュ、フィルター６は２０メッシュとして、多段スク
リーン方式で段階的に異物を除去した。フィルター６の
メッシュの後段側に線径１ｍｍ以上の補強用フィルター
を重ねて設置した。フィルターで除去された異物は、主
に金属、高融点樹脂（ＰＥＴ等）等であった。

【００５４】シリンダー８内で、窒素ガスの圧入により
発泡プラスチック層内部を発泡させた。発泡率は１．５
〜２．０倍となるようにした。

【００５５】マルチマニホールド方式のＴダイ１２を用
い、各々独立して溶融した発泡プラスチック層と非発泡
プラスチック層の成分樹脂を、Ｔダイ内部で一体化し
て、溶融一体化し、２種３層構造の複層構造の押出成形
体１３とした。Ｔダイ１２から押出された押出成形体１
３は、ボード表面の平滑性確保のため、直ちに冷却ロー
ル１５で冷却した。冷却ロール１５のロール温度は１０
〜５０℃であり、小径ロールと大径ロールを上下２段
に、ライン方向に多段に組み合わせて配置した、ロール
表面はクロム鍍金により平滑にされたものを用いた。引
き取りは従来技術であるロール方式で行なった。

【００５６】以上の本発明の製造方法により、安定して
プラスチックボードを製造することができた。製造され
たプラスチックボードは、比重０．６〜０．７、曲げヤ
ング率１２×10³kgf/cm²（２０℃）以上、表面が平滑で
厚さの変動も小さく、軽量で、高剛性で、形状安定性に
優れていた。発泡プラスチック層を発泡させない状態で
製造した場合の比重０．９〜１．０に比べて大幅に軽量
化されており、湿潤状態で比重が０．６〜０．８である
木材と同等のものが製造できた。

【００５７】［実施例２］実施例１と同様にして、但
し、異物除去後に発泡プラスチック層の原料樹脂をペレ
ット化してプラスチックボードを製造した。異物除去後
の発泡プラスチック層の原料樹脂を樹脂を押出す穴径
２．４ｍｍ、８０穴のペレットダイ１８を用いて押出
し、アンダーウォーターカット方式により冷却固化して
約２ｍｍ長さにカッティングしてペレット化した。ペレ
ット１９の含水率は０．５％以下であった。このペレッ
ト１９を再溶融して発泡工程７の原料として用いて、実
施例１と同様にプラスチックボードを製造したとこ
ろ、、比重０．６〜０．７、曲げヤング率１２×10³kgf
/cm²（２０℃）以上、表面が平滑で厚さの変動も小さ
く、軽量で、高剛性で、形状安定性に優れたプラスチッ
クボードが製造できた。発泡状態は、実施例１の場合以
上に安定していた。

【００５８】［比較例１］溶融混練装置２（発泡プラス
チック層の第一の溶融混練工程１）において、水分除去
を行なわなかった以外は、実施例１と同様にしてプラス
チックボードを製造した。発泡プラスチック層の原料樹
脂の水分含有量は、原料の状態により変動し、水分含有
量が３％を超えるとプラスチックボードの表面の破泡
や、局部的な板厚膨張が発生する場合があった。水分含
有量が３％以下の場合は、プラスチックボードの表面の
破泡や、局部的な板厚膨張は抑制された。

【００５９】［比較例２］図２において、異物除去工程
３と発泡工程７との順序を交換して、異物除去工程３の
前に発泡工程７を行なうプロセスにより、プラスチック
ボードを製造した。異物を含む発泡状態の溶融樹脂が異
物除去工程３のフィルター５、６を通過する際、フィル
ターへの異物の詰まりや、フィルターから異物詰まりを
除去するための逆洗動作による圧力変動の影響を受け、
樹脂の発泡状態が乱されて、ボード表面での破泡や局部
的な板厚膨張が引き起こされ、ボード表面の平滑性が損
なわれ、板厚も安定せず、製品の歩留が大幅に低下し
た。

【００６０】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、廃プ
ラスチックを原料とした軽量のプラスチックボードを安
定して製造できるので、プラスチック資源のリサイクル
に役立つ。特に、軽量かつ高剛性で、形状安定性に優れ
た、コンクリート型枠用パネルとして用いるのに好適な
プラスチックボードを安定して製造できるので、木材の
コンクリート型枠用パネルの代替材として用いることで
森林資源を保護して、地球温暖化の防止に貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法の一実施形態を示す説明図。

【図２】本発明の第２の製造方法の一実施形態を示す説
明図。

【図３】３層構造のプラスチックボードの断面の模式
図。

【符号の説明】

１：（第一の）溶融混練工程、２：溶融混練装置、３：異物除去工程、５、６：フィルター、７：発泡工程、８：溶融混練装置、９：第二の溶融混練工程、１０：溶融混練装置、１１：成形工程、１２：Ｔダイ、１３：押出成形体、１４：冷却工程、１５：冷却ロール、１７：ペレット製造工程、１８：ペレットダイ、１９：ペレット（プラスチック固化体)、２１：発泡プラスチック層、２２：非発泡プラスチック層

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｂ２９Ｌ 7:00 9:00 9:00 (72)発明者鶴田秀和東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者上崎章正東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者鈴木克紀東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者永岡恒夫東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者奈良正敏東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内Ｆターム(参考） 4F207 AA50 AG01 AG03 AG20 AR20 KA01 KA11 KA17 KL84 KM14 KM20 KW45 4F301 AA15 AD10 BC02 BC13 BC23 BC80 BF16 BF26 BF32 BG53

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】使用済プラスチックを原料とする発泡プ
ラスチックからなるプラスチックボードの製造方法であ
って、使用済みプラスチックを溶融混練するための溶融
混練工程と、該溶融混練工程で溶融状態にされたプラス
チックを濾過して異物を除去するための異物除去工程
と、該異物除去工程で異物を除去された溶融状態のプラ
スチックを発泡させる発泡工程と、該発泡工程で発泡さ
れた溶融状態のプラスチックをＴダイを用いて押出成形
体として成形する成形工程と、前記押出成形体を、直ち
に所定の形状に冷却固化する冷却工程と、からなること
を特徴とするプラスチックボードの製造方法。
【請求項２】使用済みプラスチックを原料とする発泡プ
ラスチック層と、該発泡プラスチック層の少なくとも片
面側に設けられる非発泡プラスチック層とからなるプラ
スチックボードの製造において、前記使用済みプラスチ
ックを溶融混練するための第一の溶融混練工程と、該第
一の溶融混練工程で溶融状態とされたプラスチックを濾
過して異物を除去するための異物除去工程と、該異物除
去工程で異物を除去された溶融状態のプラスチックを発
泡させる発泡工程と、前記非発泡プラスチック層用の樹
脂材料を溶融混練する第二の溶融混練工程と、前記発泡
工程で溶融状態とされた使用済みプラスチックと前記第
二の溶融混練工程で溶融状態とされた非発泡プラスチッ
ク層用の樹脂材料とをＴダイで複層構造の押出成形体と
して溶融状態で一体化して成形する成形工程と、前記複
層構造の押出成形体を、直ちに所定の形状に冷却固化す
る冷却工程と、からなることを特徴とするプラスチック
ボードの製造方法。
【請求項３】異物除去工程前の溶融混練工程において
使用済みプラスチックの水分含有量を３％以下にするこ
とを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラス
チックボードの製造方法。
【請求項４】異物除去工程で異物が除去された使用済
みプラスチックを冷却固化させ、該プラスチック固化体
を再溶融して発泡工程に供給することを特徴とする請求
項１ないし請求項３のいずれかに記載のプラスチックボ
ードの製造方法。