JPH04276432A - 樹脂成形体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、使用済みの発泡スチロー
ルを再利用した樹脂成形体およびその製造方法に関する
。

【０００２】

【発明の技術的背景】発泡ポリスチレン（Ｅｘｐａｎｄ
ｅｄ　Ｐｏｌｙ−Ｓｔｙｒｏｌ、以下、ＥＰＳと称する
）は、ポリスチレン樹脂に発泡剤を添加し、これを所定
の金型内に注入して加熱軟化させると同時に気体を発生
させて発泡成形したもので、軽量で断熱性に富み、圧縮
強度にも優れているため梱包体の保温材や緩衝材等に広
く用いられている。かかるＥＰＳの発泡成形は、予備発
泡させたポリスチレンビーズを所定の金型内に注入し、
加熱および冷却することにより所定密度の発泡体とする
型内発泡法、あるいは、高圧下て溶融ポリスチレンに発
泡剤を注入混合して流動性のゲルを作製し、これを大気
中に押出して急速に膨脹させて成形する押出発泡法など
により行われている。

【０００３】このようにして一度所定の形状に発泡成形
したＥＰＳは汎用性に乏しいため、いわゆる「使い捨て
」部材であって、使用後は、焼却、または溶融後焼却し
て、廃棄処分するのが一般的である。

【０００４】しかしながら、このような廃棄処理を行う
のは煩雑であるとともに、体積専有率が大きいため廃棄
場所に運搬するのに費用がかかるという問題があった。 さらに、資源の有効利用という観点から極力再利用を図
る必要もある。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、このような実情に鑑みてなさ
れたもので、ポリスチレン発泡成形体の再利用を図るこ
とを目的とする。

【０００６】

【発明の概要】このような目的を達成するための本発明
に係る樹脂成形体は、発泡ポリスチレンの粉砕小片にバ
インダを添加して型内成形してなる樹脂成形体である。

【０００７】また、発泡ポリスチレンを小片に粉砕し、
この小片にバインダを添加して型内成形して、樹脂成形
体を製造することを特徴とする樹脂成形体の製造方法に
よっても上記目的を達成することができる。

【０００８】このような本発明に係る樹脂成形体および
その製造方法によれば、従来廃棄処分していた使用済み
の樹脂成形体を小片に粉砕し、バインダを添加して新た
な形状に成形するため、比較的高精度が要求されない充
填部材等に再利用することができ、コストダウンを図る
ことができると共に、エネルギの有効利用に供すること
ができる。

【０００９】さらに、上記目的を達成するための本発明
に係る樹脂成形体は、発泡ポリスチレンの粉砕小片にバ
インダを添加して型内成形した芯体と、該芯体の少なく
とも１面の外方に発泡成形したポリスチレン樹脂発泡体
とを有してなる樹脂成形体である。

【００１０】また、発泡ポリスチレンを小片に粉砕し、
この小片にバインダを添加して型内成形して芯体を形成
し、ついで、該芯体を成形型内に配置して、該芯体の少
なくとも１面の外方に発泡剤を添加したポリスチレン樹
脂を注入して加熱発泡成形して、樹脂成形体を製造する
ことを特徴とする樹脂成形体の製造方法によっても上記
目的を達成することができる。

【００１１】このような本発明に係る樹脂成形体および
その製造方法によれば、使用済みのＥＰＳの再利用品を
芯体、すなわち充填部材として、この芯体の周囲に発泡
成形できるＥＰＳを高精度に形成しているため、従来の
ＥＰＳと同等の成形精度を確保できると同時に、コスト
ダウンを図ることができる。また、エネルギの有効利用
にも供することができる。

【００１２】

【発明の具体的説明】以下、本発明を図面に示す実施例
に基づき詳細に説明する。図１は本発明の一実施例に係
る樹脂成形体の製造方法を示す工程図、図２は同実施例
に係る粉砕機を示す斜視図である。

【００１３】まず図１に示すように、本実施例の樹脂成
形体は、従来の型内発泡法あるいは押出し発泡法により
種々の形状に発泡成形されたＥＰＳを図２に示すような
粉砕装置にて小片に粉砕する。この粉砕装置は、使用済
みのＥＰＳ成形体を２０〜４０ｍｍの粒径まで粗砕する
粗砕機１５と、この粗砕機１５により粉砕されたＥＰＳ
をさらに１ｍｍ程度の粒径まで細粉砕する細粉砕機１６
とが小片案内ダクト１７を介して接続されており、各粉
砕機１５，１６は、使用済みのＥＰＳ成形体を投入する
投入口１８を有し、この投入口１８に粉砕用カッターを
備えた回転ドラム１９がモータ２０により回転するよう
になっている（粉砕機１５の方のみを図示）。また、細
粉砕機１６により細粉砕されたＥＰＳは小片案内ダクト
２１を介してサイロ２２内に収容される。「２３」は、
細粉砕機からサイロにＥＰＳの小片を送るためのブロア
である。ここにいう小片とは、粒径０．１ｍｍ程度から
数十ｍｍを含み、その大きさは、適宜選択しうるが、好
ましくは１〜１０ｍｍ、更に好ましくは３〜７ｍｍであ
り、最も好ましくは５ｍｍ前後である。

【００１４】次に、このＥＰＳの小片を加熱収縮する減
容処理を施す。但し、図１に示すように、この減容処理
は任意であり、この減容処理を行うことなく次の工程で
ある型内成形を行ってもよく、この減容処理を行いその
後次の工程である型内成形を行っても良い。

【００１５】この減容処理における加熱手段としては、
遠赤外線ヒータ等に代表される非溶融加熱収縮させる加
熱手段を用いることが好ましい。このような遠赤外線ヒ
ータによる加熱を採用すると、非溶融により体積を減容
でき、加熱装置が汚れずメインテナンスが容易となるば
かりでなく、遠赤外線特有の作用によりＥＰＳの内部ま
で素早く加熱することができ処理時間を短縮することが
できる。

【００１６】また、遠赤外線による加熱処理は低温域に
て行われるため（なお、ポリスチレンのガラス転移温度
Ｔｇ＝８２℃、熱変形温度＝６４〜　　９３℃）、熱分
解による高分子構造の破壊が生じることもなくＥＰＳの
再利用に適している。具体的にこの加熱工程は、遠赤外
線ヒータを配置した加熱炉内をベルトコンベア等にＥＰ
Ｓの粉砕小片を搭載して連続的に搬送することにより行
われる。

【００１７】この減容処理では、小片の容積が、１／５
０以上に減じられ、好ましくは１／３０以上に減じられ
、更に好ましくは１／１０以上に減じられる。なお、上
述した粉砕機及び加熱炉を使用済みのＥＰＳの回収車に
設置しておき、回収中に上記ＥＰＳの粉砕と加熱収縮と
を行うようにすれば、回収と上記２工程を同時に行うこ
とができると共に、回収中に減容処理を行うため、回収
車への回収量も格段に増加することとなる。また、粉砕
機及び加熱炉の両方を回収車に設置せずとも、粉砕機の
み設置しておいても良い。

【００１８】次に、減容処理を行った小片又は減容処理
を行わないままの小片を所定形状の金型内に注入し型内
成形を行う。この型内成形を行う際、各小片を接着させ
るためにバインダを添加する。ＥＰＳの接着に用いて好
ましいバインダとしては、酢ビ系接着剤、澱粉糊、合成
粘度調整剤、ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）、
合成樹脂塗料、ペーストゾル、ゴム系ラテックス、予備
発泡された新規のポリスチレンビーズ、等を例示するこ
とができる。これらのうち、酢ビ系接着剤、予備発泡さ
れた新規のポリスチレンビーズが好ましく用いられる。

【００１９】また、ＥＰＳの小片を型内成形する際、Ｅ
ＰＳの小片を圧縮して熱を加えて圧縮成形してもよく、
または、小片を圧縮せずに、小片に熱を加えて型内成形
を行ってもよい。

【００２０】さらに、この型内成形の成形条件（温度な
ど）は、通常のＥＰＳの成形条件と同じ程度でよい。こ
のようにして成形された樹脂成形体は、比重が重くなる
ものの、基本的なＥＰＳの特性を何ら損なうことがなく
、したがって通常のＥＰＳと同様に、軽量で断熱性に富
み、圧縮強度にも優れているため梱包体の保温材、緩衝
材、埋設材等に用いることができる。しかも、従来は廃
棄処分していたＥＰＳを原料とするため大幅なコストダ
ウンを図ることができ、同時に、低公害・省エネルギに
供することもできる。

【００２１】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。図３は本発明の他の実施例に係る樹脂成形体の製造
方法を示す工程図、図４は同実施例により製造した樹脂
成形体を示す縦断面図、図５及び図６は同実施例の製造
工程における金型を示す縦断面図である。

【００２２】本実施例に係る樹脂成形体は、図１に示す
ように、粉砕工程、型内成形工程を経て製造した樹脂成
形体、または、粉砕工程、加熱収縮工程、型内成形工程
を経て製造した樹脂成形体を芯体としている。この芯体
は、ＥＰＳの粉砕小片を型内成形するため、比較的高精
度で製造することが必要な成形品として単独で用いるこ
とが精度の面から好ましくない場合に本実施例の樹脂成
形体とする。

【００２３】すなわち、図５に示すように、再成形しよ
うとする所定形状のキャビティを有する金型２４ａ，２
４ｂに芯体２６の支持用ピン２５を複数設け、型を開い
た状態で例えば下型２４ｂに芯体２６を収容する。この
とき支持用ピン２５により３方向（後述するように、１
方向乃至５方向から支持用ピン２５を用いても良い）か
ら成形体の形状に応じて該芯体２６を支持する。ついで
、上型２４ａを閉じて材料注入口２７（ゲート）から発
泡剤を添加したポリスチレン樹脂を注入し、支持用ピン
２５を後退させる。その後、ポリスチレン樹脂の発泡成
形を行う。

【００２４】また、芯体２６を金型２４ａ，２４ｂ内で
支持するとき、図６に示すように、１方向から複数個の
支持用ピン２５により芯体２６を支持しても、芯体２６
を所定位置に安定して支持できる。必要な場合には、支
持用ピン２５の先端を尖らしておき、このピン２５を芯
体２６に突き刺すようにしてもよく、この場合には、支
持用ピン２５の数を少なくすることができる。さらに、
特に図示しないが、１方向又は３方向の場合と同様に、
２方向、４方向、５方向から支持用ピンにより芯体２６
を支持することもできる。

【００２５】さらに、この場合の発泡条件は、通常のＥ
ＰＳ発泡条件と略同一でよく、成形サイクルも略同じで
よい。また、成形体の形状は、立方体、直方体に限らず
、用途に応じて種々の形状のものであっても良い。

【００２６】さらに、ポリスチレン樹脂の注入後、支持
用ピン２５を後退させてから発泡成形を行っているため
、支持用ピン２５の跡（成形体に孔が形成されたように
なる）が形成されることなく、美観に優れた樹脂成形体
を得ることができる。また、支持用ピン２５を後退させ
ずに発泡成形を行う場合であって、支持用ピン２５の跡
が残るとまずい場合には、上述したように、支持用ピン
２５を細く尖らして芯体２６に突き刺すようにすれば良
い。このようにすれば、支持用ピン２５の跡を小さくす
ることができる。又、図６のような場合、ピンを針金状
のものに代えておけば、ピンの出し入れ不要なる故、金
型機安価とすることができる。針金の跡は残るが、これ
が問題にならない用途であれば良い。なお、支持用ピン
２５の跡が残っている成形体も本発明の範囲内であるこ
とは勿論である。

【００２７】このようにして成形した本実施例の樹脂成
形体は、図４に示すように、内部に第１実施例により再
成形した樹脂成形体２６を有し、この樹脂成形体を充填
部材とし、周囲は新たなＥＰＳ２８により形成されてい
るため、成形精度を通常のＥＰＳと同等に確保すること
ができ、したがって、高精度を必要とする部材に適用す
ることができる。しかも、原材料のうち芯体２６の部分
は再利用としていることから大幅なコストダウンを図る
ことができる。

【００２８】また、図４に示すように、直方体に形成さ
れた樹脂成形体では、その芯体２６の６面が新たなＥＰ
Ｓ２８により覆われていることが最も好ましいが、必要
に応じて、芯体２６の４面が新たなＥＰＳ２８により覆
われていても良く、また、この１面のみが新たなＥＰＳ
２８により覆われていても良い。このような芯体２６の
全面を覆わない樹脂成形体も容易に成形することができ
る。

【００２９】さらに、樹脂成形体２８の外寸法や形状は
、特に限定されない。樹脂成形体２８に対する芯体２６
の割合は、樹脂成形体２８の外寸法の５０〜９０％であ
り、好適には、８０％程度であるが、樹脂成形体と芯体
との形状が相似である必要は必ずしもない故、樹脂成形
体２８に対する芯体２６の割合は、目的や形状に応じて
任意に選択できるものである。芯体は例えば球状や円板
状、その他不定形状であってもよく、これらを複数個使
用することもできる。

【００３０】このような樹脂成形体は軟弱地盤上の盛土
、急傾斜地の盛土、構造物の裏込め、直立壁、盛土の拡
幅などの荷重軽減および土圧軽減を図る必要のあるとこ
ろに適用することができる。

【００３１】図７，８は第１実施例あるいは第２実施例
の樹脂成形体を軟弱地盤上の盛土、急傾斜地の盛土に適
用した道路の縦断面図である。まず図７に示す実施例に
おいては、軟弱地盤１上に不織布３ａが敷設されており
、この不織布３ａは後述する不織布３ｂと同様な材質で
構成され、防水層を通過してきた水等を排出する役割を
もつと共にブロック部と地盤とを分ける作用を成す。 また、この不織布３ａの上には本発明に係る樹脂成形体
４が積層されている。なお、図７および図８に示す実施
例においては、かかる樹脂成形体４が断面矩形状に積層
されているが、これに限らず断面が裾広がりの台形状に
積層することもできる。

【００３２】土木用に用いる樹脂成形体４の大きさは、
特に限定されないが二人の人間で容易に持てる程度の重
量となるように決定され、例えば数十ｃｍ角程度のもの
から長稜が１０ｍ以下になる直方体状のものが望ましい
。 例えば、樹脂成形体４の外寸法は、５０×１００×２０
０（単位ｃｍ）である。このとき、樹脂成形体４の内部
の芯体の外寸法は、上述したように、２５×５０×１０
０（単位ｃｍ）から４５×９０×１８０（単位ｃｍ）で
あり、好適には、成形体４０×８０×１６０（単位ｃｍ
）である。将来的には、樹脂成形体４の外寸法は、１０
０×２００×６００（単位ｃｍ）の大型のものが好まし
い。

【００３３】このように樹脂成形体４を所定形状に積層
した後に、この樹脂成形体４の周囲に不織布３ｂが敷設
される。不織布３ｂは前述した不織布３ａと同様に例え
ばポリエステル長繊維から構成されている。この不織布
３ｂを敷設した後に、この不織布３ｂに吹き付け等の塗
布手段によってアスファルトが塗布され、防水層が形成
される。その後、この不織布３ｂの表面が保護シート５
にて被覆される。保護シート５は防水層を保護するため
のものでポリエチレンフィルムあるいはポリエステルフ
ィルム等で構成される。

【００３４】このように防水層と保護シート５とで被覆
された樹脂成形体４上に道路２を例えば以下に示す手順
で形成する。まず、保護シート５上にコンクリート板６
を敷設する。その後、この上に砂利等で路盤７，８を形
成し、その上に路面用表層９を形成する。その後、もし
くは以上の工程と同時に、両側に被覆土等で擁壁１０を
形成すれば道路が完成する。なお、擁壁１０は被覆土を
用いずに簡易な壁面保護材で代用することもできる。

【００３５】このように本発明の樹脂成形体４を道路の
構築に適用した場合、積層された樹脂成形体４の周囲に
防水層を形成しているので雨水等の水分が樹脂成形体に
吸収されることがなくなり、したがって、この樹脂成形
体の重量増加を引き起こすこともない。しかも、樹脂成
形体自身が耐水性を有する必要がなくなるため、上述し
た本発明の樹脂成形体の如く、ＥＰＳの再利用品を用い
て好ましい。

【００３６】図８は、傾斜地盤に道路を構築する場合に
本発明の樹脂成形体を用いた具体例である。この実施例
の場合は、傾斜地盤１２に沿って樹脂成形体４を積層し
、片側を壁面保護材１１で覆っている。この実施例の場
合にも前記実施例と同様な作用効果を有すると共に、傾
斜地盤に対する悪影響がほとんどなく、道路の沈下やす
べり等の発生を抑制することができる。

【００３７】なお、上述した道路に適用する樹脂成形体
は、図１に示す製造方法により製造した樹脂成形体、及
び図３に示す製造方法により製造した樹脂成形体の何れ
のものでも良い。

【００３８】また、本発明は上述した実施例に限定され
ず、本発明の範囲内で種々に改変することが可能である
。

【００３９】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明に係る
樹脂成形体及びその製造方法によれば、従来廃棄処分し
ていた使用済みの樹脂成形体を小片に粉砕し、バインダ
を添加して新たな形状に成形するため、比較的高精度が
要求されない充填部材等に再利用することができ、コス
トダウンを図ることができると共に、エネルギの有効利
用に供することができる。

【００４０】さらに、この樹脂成形体を芯体として周囲
に新たな発泡ポリスチレン樹脂を成形すれば、使用済み
のＥＰＳの再利用品を芯体、すなわち充填部材として、
この芯体の周囲に高精度で発泡成形できるＥＰＳを形成
しているため、従来のＥＰＳと同等の成形精度を確保で
きると同時に、コストダウンを図ることができる。また
、成形時間も通常のＥＰＳの成形時間と殆ど同じで成形
でき、これにより、成形コストの高騰を招来することが
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る樹脂成形体の製造方法
を示す工程図である。

【図２】同実施例に係る粉砕機を示す斜視図である。

【図３】本発明の他の実施例に係る樹脂成形体の製造方
法を示す工程図である。

【図４】同実施例により製造した樹脂成形体を示す縦断
面図である。

【図５】同実施例の製造工程における成形装置を示す縦
断面図である。

【図６】同実施例の変形例に係る製造工程における成形
装置を示す縦断面図である。

【図７】第１実施例あるいは第２実施例の樹脂成形体を
用いた道路の縦断面図である。

【図８】第１実施例あるいは第２実施例の樹脂成形体を
用いた道路の縦断面図である。

【符号の説明】

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　発泡ポリスチレンの粉砕小片にバイン
   ダを添加して型内成形してなる樹脂成形体。
2. 【請求項２】　　発泡ポリスチレンを小片に粉砕し、こ
   の小片にバインダを添加して型内成形して、樹脂成形体
   を製造することを特徴とする樹脂成形体の製造方法。
3. 【請求項３】　　発泡ポリスチレンの粉砕後、小片を加
   熱することにより該小片を体積収縮させ、その後、小片
   にバインダを添加することを特徴とする請求項２に記載
   の樹脂成形体の製造方法。
4. 【請求項４】　　発泡ポリスチレンの粉砕小片にバイン
   ダを添加して型内成形してなる芯体と、該芯体の少なく
   とも１面の外方に発泡成形したポリスチレン樹脂発泡体
   とを有してなる樹脂成形体。
5. 【請求項５】　　発泡ポリスチレンを小片に粉砕し、こ
   の小片にバインダを添加して型内成形して芯体を形成し
   、ついで、該芯体を成形型内に配置して、該芯体の少な
   くとも１面の外方に発泡剤を添加したポリスチレン樹脂
   を注入して加熱発泡成形して、樹脂成形体を製造するこ
   とを特徴とする樹脂成形体の製造方法。
6. 【請求項６】　　発泡ポリスチレンの粉砕後、小片を加
   熱することにより該小片を体積収縮させ、その後、小片
   にバインダを添加することを特徴とする請求項５に記載
   の樹脂成形体の製造方法。