JP2778675B2 - 発泡樹脂製ブロック及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は発泡樹脂製ブロック及び
その製造方法に関し、特に土木工事での人工地盤の素材
等として用いられる発泡樹脂製ブロックにおいて、産業
廃棄物である使用済樹脂発泡材を有効に用いることによ
り資源の有効利用にも寄与することのできる発泡樹脂製
ブロック及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、樹脂発泡体は各種機器の緩衝材あ
るいは梱包材としてさらには食品用のトレーとして等種
々の分野で広く用いられている。しかし使用後のこの種
発泡材は嵩高でありかつ焼却が困難であること等の理由
から廃棄物としての処理のあり方が問題となってきてい
る。樹脂発泡材廃棄物の処理方法として従来多くの提案
がなされてきており、本出願人もすでに幾つかの提案を
行っている（特願平３−１４０３９２号、特願平４−２
４９７２８号等）。

【０００３】従来の処理方法は、廃材としての樹脂発泡
体を粗粉砕及び必要に応じて微粉砕し、減容器において
その粉砕品の脱気と溶融を行った後、ペレットあるいは
粒状に細断するものであり、ペレットあるいは粒状とな
った再生品を単独であるいは新材料と混合して発泡成形
材料として用いている。一方、近年の土木工事において
は軟弱地盤での築堤等のために比較的大型の発泡樹脂製
ブロックが土中に埋設されるようになり、またプラット
フォームあるいは屋上庭園等の地上建築物の造築等にお
いても基材として同様に大型の発泡樹脂製ブロックが用
いられるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した今日行われて
いる樹脂発泡材廃棄物の処理方法は産業廃棄物の処理手
段としてあるいは資源の再利用の手段としてきわめて有
効なものであり広く用いられているが、減容、溶融、細
断という工程を行っており廃棄物処理という観点から見
た場合にコスト高感があるのは否めない。

【０００５】他方、土木工事等に用いられる発泡樹脂製
ブロックは、樹脂発泡体が一般的に軽量でありかつ所要
の強度を有していることから用いられるものであるが、
通常その大きさは５００ｍｍ×１０００ｍｍ×２０００
ｍｍ程度の大容積のものでありまた所要の圧縮強度を出
すために比較的低発泡倍率のものが用いられることから
多くの新発泡粒材料を必要している。そこで本発明者ら
は土木工事等で用いられる発泡樹脂製ブロックについて
多くの実験と研究を行うことにより、ブロックの表面及
び表面に近い部分が新しい発泡樹脂材料により均質に発
泡溶融されていれば、その内部には幾分物性の異なる発
泡材が装填されていても、軽量性及び強度の点でも特に
支障はないことを知見した。

【０００６】本発明は上記の知見に基づくものであり、
廃材としての発泡樹脂材料の処理を簡素化することと発
泡樹脂性ブロックの製造に必要とする新材料としての発
泡粒の量を低減することとを一度に解決した発泡樹脂性
ブロック及びその製造方法を得ることを目的としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決しかつ
目的を達成するために、本発明は、使用済樹脂発泡材又
はその破砕品が発泡性熱可塑性樹脂粒子の発泡融着物で
包囲されていることを特徴とする発泡樹脂製ブロックを
開示する。使用済樹脂発泡材はどのようなものでもよ
く、発泡スチロール、発泡ポリエチレン等で成形された
成形品又はその粉砕品を用い得るが、製造される発泡樹
脂ブロックと同じ樹脂材料で作られた発泡材であること
が好ましい。また、その大きさも任意であり最終製品と
しての発泡樹脂ブロックの大きさにより適宜寸法のもの
を用いればよい。

【０００８】内包される使用済樹脂発泡材が、製造され
る発泡樹脂ブロックの所定の位置に安定して配置される
ことは好ましい態様であり、そのために、網様体の材料
から作られる筒体内に前記使用済樹脂発泡材を充填した
ものを用意し、それを新材料である発泡性熱可塑性樹脂
粒子の発泡融着物で一体に包囲することにより、最終製
品としての発泡樹脂ブロックを製造するようにしてもよ
い。その際に、網様体の材料としては発泡樹脂シートよ
り所要の成形品を打ち抜いた残りの有穴発泡樹脂シー
ト、いわゆる「スケルトン」、を用いることが好ましい
が、合成繊維や金属糸を編組した網状体であってもよ
い。また、使用済樹脂発泡材は発泡樹脂製ブロックの中
央部に１つのブロックとして配置されていてもよく、複
数のブロックとして分散して配置されていてもよい。

【０００９】本発明はさらに、発泡成形型のキャビティ
内に使用済樹脂発泡材又はその粉砕品を予め所定位置に
配置した後、該キャビティ内に発泡性熱可塑性樹脂粒子
を充填し、加熱媒体を導入して該発泡性熱可塑性樹脂粒
子を加熱膨張させて発泡成形を行うと同時に上記使用済
樹脂発泡材又はその粉砕品を該発泡性熱可塑性樹脂粒子
の発泡融着物で包囲することにより一体に成形すること
を特徴とする、発泡樹脂製ブロックの製造方法をも開示
する。発泡成形機あるいは発泡成形型としては従来知ら
れたもの（例えは実公昭５６−２１５４８号公報参照）
を適宜用いることができる。

【００１０】その際に、発泡成形型のキャビティ内に使
用済樹脂発泡材又はその粉砕品を予め所定位置に配置す
ることを容易にするために、発泡樹脂シートより所要の
成形品を打ち抜いた残りの有穴発泡樹脂シート、あるい
は合成繊維や金属糸を編組した網状体を筒状体にしたも
のを用意し、その内部に使用済樹脂発泡材又はその粉砕
品を充填し、該充填済筒状体を発泡成形機のキャビティ
内に予め配置することはきわめて好ましい態様である。
そのような筒状体はキャビティの中央部に配置してもよ
く、複数の筒状体を用意してキャビティ内に分散配置し
てもよい。

【００１１】また、発泡成形時に使用済樹脂発泡材を充
填した筒状体が移動せずに安定した状態を保ち得るよう
に、さらには該筒状体が最終製品としての発泡樹脂ブロ
ツクの内部に完全に収容されるすなわち筒状体が部分的
にブロック表面に露出しないように、発泡成形型のキヤ
ビティ内の底部に、ブロックの発泡材料と同じ樹脂材料
からなる既発泡の台座を配置してその上に筒状体を設置
することはきわめて望ましい態様である。

【００１２】

【作 用】本発明による発泡樹脂製ブロックの製造にお
いては、前記した有穴材料からなる筒状体を先ず用意す
る。次いで使用済発泡成形品を粉砕し（それが小さいも
のの場合には粉砕は不要）、該粉砕品又は非粉砕品を前
記筒状体内に充填する。発泡成形機のキャビティ底部の
中央部に発泡成形品からなる台座を配置し、その上に前
記筒状体を設置する。

【００１３】その後は通常の発泡成形を行い、樹脂発泡
ブロックを成形する。すなわち、キャビティ内の一箇所
あるいは複数箇所に前記筒状体を設置した後型締めを行
う。その後に発泡性熱可塑性樹脂粒子を充填器によりキ
ャビティ内に充填する。発泡性熱可塑性樹脂粒子はキャ
ビティ内に蓄積されると共に筒状体に形成されている穴
からその内部に進入して粉砕品と粉砕品の間に形成され
る空間部にも進入し、供給される蒸気等の加熱媒体によ
り加熱され発泡する。それにより使用済樹脂発泡材又は
その破砕品は発泡性熱可塑性樹脂粒子の発泡融着物で一
体に包囲される。所要の発泡が終了した後に水による冷
却を行い、型を開いてブロック成形品をキャビティから
取り出す。

【００１４】成形時に粉砕品と粉砕品の間に形成された
空間部にも発泡性熱可塑性樹脂粒子が進入しているの
で、発泡した新材料である発泡性熱可塑性樹脂粒子とす
でに設置してある粉砕品とは渾然一体となり溶融接着し
て完全に粉砕品を発泡樹脂製ブロックの中に包み込んだ
成形品を得ることができる。

【００１５】

【実施例】以下、実施例に基づき本発明をより詳細に説
明する。図１は本発明による発泡樹脂製ブロックを製造
する途中の状態を説明する斜視図である。図において１
は従来知られたビーズ発泡成形に用いられる発泡成形機
である。発泡成形機１は固定型１ａ及び移動型１ｂを有
しており、固定型１ａは前方を開放した空間を有し該空
間が発泡成形に用いられるキャビティ１ｃを形成する。
移動型１ｂは固定型１ａに固設されたレール２上に沿い
移動可能となっており、またレール２の他方端には板体
３が固定されている。該板体３には液圧シリンダ４が支
持されていて、液圧シリンダ４の図示しないピストン先
端が移動型１ｂに接続している。従って、適宜の制御機
構によりシリンダー４に圧油を給排することにより、移
動型１ｂは固定型１ａの開放した前面に向けて移動して
固定型１ａの前面に接触し前記キャビティ１ｃを閉鎖空
間とすることができ、また後方に移動して開放空間とす
ることができる。

【００１６】固定型１ａには前記キャビティ１ｃに先端
を開口する管部材５が取り付けられており、該管部材５
は従来知られた発泡性熱可塑性樹脂粒子の充填器（図示
しない）に接続している。また、固定型１ａ、移動型１
ｂには蒸気管、放水管、排水管等が設けられるが、それ
らは従来公知のビーズ発泡成形に用いられる発泡成形機
の場合と同様であるので図示及び説明を省略する。

【００１７】本発明による発泡樹脂製ブロックを製造す
るに際しては、後述するような筒状体１０を用意し、該
筒状体１０に使用済の樹脂発泡体の粉砕品を充填したも
のを作成して、図１に示すように固定型１ａのキャビテ
ィ１ｃ内に設置する。筒状体１０について説明する。筒
状体は周壁部に穴を有するものであれば任意のものを用
いうるが、適宜の小さなカップ様体を打ち抜いた後の多
数の穴１２を有する発泡シート１１を適宜の長さに裁断
したシート（いわゆるスケルトン材）を用いることが好
ましい。最終製品としての発泡樹脂ブロックを発泡スチ
ロールにより成形する場合にはシートとして発泡ポリス
チレンシートを用いるというように、双方に同一の素材
を用いることは特に好ましい。

【００１８】前記シート１１を適宜の手段により図２に
示すような筒状体にする。この実施例においては筒状に
湾曲させたシート１１の複数箇所を合成樹脂製糸１３で
縛ることにより筒状に形成し、さらにシート１１の底部
に同様なスケルトン材で成形した底板１４を合成樹脂製
糸１５で縫製することにより閉塞している。底板１４と
シート１１との接合は熱融着により行ってもよい。この
ようにして筒状体を形成することにより、必要に応じニ
クロムカッターを使用して容易にブロックを切断するこ
とが可能となる。

【００１９】なお、筒状体１０全体を合成樹脂製糸で編
組した網用体と適宜の剛性を持つ合成樹脂製棒状体とで
構成することもできる。また、筒状体１０は図３に示す
ようにその底部を合成樹脂製糸１６等で縛ることにより
閉塞部を形成するようにしてもよい。さらに最終製品を
ニクロムカッター等を使用して切断することを必要とし
ない場合には筒状体１０全体を金属糸で編組して製造す
ることもできる。

【００２０】筒状体１０の長さはそれをキャビテイ１ｃ
内に立てた状態で配置したときに、その上端が、成形器
の原料充填のための前記充填器に接続した管部材５の先
端位置よりも下方となる長さであることは好ましい。次
に、適宜のルートで回収された使用済樹脂発泡材を公知
の粉砕器により破砕し、該粉砕品を前記筒状体１０に充
填する。なお粉砕後の平均的大きさは筒状体１０に充填
したときにそこに形成された穴１２から漏れ出ない程度
のものとすることはきわめて好ましい。もし使用済樹脂
発泡材そのものの大きさが穴１２の径より幾分大きいか
あるいはそれ以下のものであれば粉砕せずにそのまま筒
状体１０に充填し得ることは容易に理解されよう。

【００２１】粉砕品２０を充填した筒状体１０を複数本
用意し、前記した固定型１ａのキャビティ１ｃの中央部
付近に配置する。なお、この実施例においてはその２本
をキャビティ１ｃ内に配置している。配置するに際し
て、キャビティ１ｃの底面であって筒状体１０がキャビ
ティ１ｃ内に配置されるべき箇所に複数個の発泡樹脂製
台座６を予めセットしておく。それにより充填済の筒状
体１０を所定の箇所に安定した状態で容易に配置するこ
とができる。

【００２２】それ以降の工程は通常のビーズ発泡成形と
同様な工程となる。すなわちシリンダ４に圧油を供給し
て移動型１ｂを固定型１ａに向けて移動して型締めを行
い、発泡性熱可塑性樹脂粒子を充填器から管５を介して
キャビティ１ｃ内に充填する。発泡性熱可塑性樹脂粒子
は筒状体１０に形成されている穴１２からその内部にも
進入して粉砕品２０、２０間の間隙に入り込む。その状
態で蒸気等の加熱媒体で加熱することにより発泡性熱可
塑性樹脂粒子は発泡し、筒状体１０、該筒状体１０内に
充填した粉砕品及び発泡粒子とは一体となった状態で溶
融接着する。以後、水による冷却等の工程を行うことに
より使用済の樹脂発泡体粉砕品を新規な発泡性熱可塑性
樹脂粒子の発泡溶融材で包み込んだ状態での発泡樹脂製
ブロックが成形される。

【００２３】次に、キャビティ１ｃの大きさが５００ｍ
ｍ×１０００ｍｍ×２０００ｍｍである発泡スチロール
用ブロック成形器を用いて発泡スチロール製ブロックを
製造する場合の実際例について説明する。発泡ポリスチ
レンシートから納豆容器を成形して成形品を打ち抜い
た、幅６００ｍｍ×１５００ｍｍのスケルトンを２枚使
用し、図２に示すように複数か所を合成樹脂製糸で結
び、また底部には同じスケルトンで成形した底板により
閉鎖して直径３５０ｍｍの筒状体１０を２個作製した。
なお、納豆容器の打ち抜き穴径は７０ｍｍであり、穴間
の間隔は１５ｍｍである。

【００２４】この筒体の中に使用済の発泡スチロール製
品の粉砕品（平均大きさ８０ｍｍ）をほぼ上縁まで充填
したものを前記発泡スチロール用成形器のキャビティ１
ｃの中に入れ、底部に７０ｍｍ角の発泡スチロールの切
片６を一個の筒体に対して４個置き、筒体を嵩上げして
設置した。２個の筒体を設置した後、型締めを行い、発
泡性熱可塑性樹脂粒子を充填しその後蒸気による加熱、
水による冷却を行い成形した。成形器のシリンダ４を作
動して移動型１ｂを開き、成形ブロックを取り出した。

【００２５】使用済成形品２０及び筒体１０は新しい発
泡粒子の融着したもので完全に包まれており、底部の嵩
上げした発泡スチロールの切片６とも融着していた。こ
の発泡樹脂ブロックは外見上すべてを新しいスチロール
発泡粒により成形したブロックと同じものであり、かつ
新しいスチロール発泡粒により成形したブロックと比較
してほぼ等しい重量及び圧縮強度を示した。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、廃棄物である使用済の
発泡樹脂成形品を容易な手段で再利用できると共に少な
い新材料で所定の容積を持つ土木工事等で用いられる発
泡樹脂ブロックを成形することができ、廃棄物の有効処
理と省資源化の目的を同時に達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による発泡樹脂製ブロックの成形装置
を示す斜視図。

【図２】 筒状体を示す斜視図。

【図３】 筒状体の他の実施例を示す斜視図。

【符号の説明】

１…発泡樹脂成形機、１ａ…固定型、１ｂ…移動型、１
ｃ…キャビティ、１０…筒状体、１２…穴、２０…使用
済発泡体粉砕品

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 使用済樹脂発泡材又はその破砕品が発泡
   性熱可塑性樹脂粒子の発泡融着物で包囲されていること
   を特徴とする発泡樹脂製ブロック。
2. 【請求項２】 発泡成形型のキャビティ内に使用済樹脂
   発泡材又はその粉砕品を予め所定位置に配置した後、該
   キャビティ内に発泡性熱可塑性樹脂粒子を充填し、加熱
   媒体を導入して該発泡性熱可塑性樹脂粒子を加熱膨張さ
   せて発泡成形を行うと同時に上記使用済樹脂発泡材又は
   その粉砕品を該発泡性熱可塑性樹脂粒子の発泡融着物で
   包囲することにより一体に成形することを特徴とする、
   発泡樹脂製ブロックの製造方法。
3. 【請求項３】 発泡樹脂シートより所要の成形品を打ち
   抜いた残りの有穴発泡樹脂シートを筒状に形成したもの
   を用意し、該筒状体に使用済樹脂発泡材又はその粉砕品
   を充填した後に、該充填済筒状体を発泡成形型のキャビ
   ティ内に予め配置することを特徴とする、請求項２記載
   の発泡樹脂製ブロックの製造方法。