JP2000313649A - 熱可塑性樹脂コンクリート製品およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金型を用いて行う熱可塑性樹脂コンクリート
製品の製造に要する時間を軽減すること。 【解決手段】 熱可塑性樹脂コンクリート製品（１０）
は、少なくとも１つの心部（１２）と、心部を覆う被覆
部（１４）とからなる。この製品は、金型（２２）内に
熱可塑性樹脂の熱軟化物（４０）と熱可塑性廃プラスチ
ックの多数の破砕片または熱可塑性樹脂の多数のペレッ
ト（３８，４２）とを熱軟化物が破砕片またはペレット
に取り囲まれるように配置し、破砕片またはペレットに
熱圧を付与してこれらを熱溶融し、その後、脱型するこ
とにより得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂コン
クリート製品およびその製造方法に関し、特に、原料と
して熱可塑性廃プラスチックを利用可能である熱可塑性
樹脂コンクリート製品およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】側溝用の蓋、舗装板、縁石、置き石、外
壁装飾材のような板状またはブロック状の土木、建築用
品として、セメントコンクリート成形品に代えて、熱可
塑性樹脂コンクリートを成形して成る製品の使用が考え
られる。

【０００３】また、これらの用途に供される熱可塑性樹
脂コンクリート製品の原料として、熱可塑性樹脂からな
る廃プラスチック（熱可塑性廃プラスチック）を利用
し、熱可塑性廃プラスチックの有効な再利用を図ること
が考えられる。

【０００４】熱可塑性樹脂コンクリート製品は、金型に
熱可塑性廃プラスチックの多数の破砕片または熱可塑性
樹脂の多数のペレット、あるいは、該多数の破砕片また
は多数のペレットと骨材との混合物を入れ、これに熱圧
を付与して前記破砕片またはペレットを熱溶融した後、
脱型することにより製造することができる。

【０００５】しかし、熱可塑性樹脂は熱伝導率が低いと
いう特性を有することから、熱圧を受ける前記破砕片ま
たはペレットのうち、前記金型の内部空間の中心部に位
置する破砕片またはペレットに熱が伝わりにくく、この
ためにその熱溶融に多大の時間を要し、製品の高価格化
を余儀なくされるという事情がある。このため、特に、
大きい厚さ寸法を有する熱可塑性樹脂コンクリート製品
の提供は実質的に不可能であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、金型を用いて行う熱可塑性樹脂コンクリート製
品の製造に要する時間を軽減することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の熱可塑性樹脂コ
ンクリート製品は、少なくとも１つの心部と、該心部を
覆う被覆部とからなる。前記製品は、前記心部の全部が
前記被覆部に覆われている構造のものおよび前記心部の
一部分が前記被覆部に覆われている構造のものの双方を
含む。心部の一部分が前記被覆部に覆われている後者の
例として、いわゆるサンドイッチ構造のものがあり、こ
れは、前記心部と前記被覆部とがそれぞれ少なくとも１
つの板状体と少なくとも２つの板状体からなり、これら
の板状体が互い違いに積層されている。

【０００８】前記製品は、前記被覆部が互いに相対する
一対の板面を有し、さらに、両板面の一方に設けられた
板状の弾性部を含むものとすることができる。また、前
記心部が塩化ビニルからなるものとすることができ、こ
の場合は、前記心部の全部が前記被覆部に覆われている
前者の構造のものであることが望ましい。

【０００９】前記心部および前記被覆部の少なくとも一
方が骨材を含むものとすることができる。

【００１０】前記製品の製造は、金型内に熱可塑性樹脂
の熱軟化物と熱可塑性廃プラスチックの多数の破砕片ま
たは熱可塑性樹脂の多数のペレットとを前記熱軟化物が
前記破砕片またはペレットに取り囲まれるように配置
し、前記破砕片または前記ペレットに熱圧を付与して該
破砕片またはペレットを熱溶融し、その後、脱型して行
う。

【００１１】前記金型内への前記熱軟化物と前記破砕片
またはペレットとの配置に先立ち、前記金型内に、バイ
ンダで被覆された弾性を有する多数のチップを配置する
ことができ、また、前記熱圧の付与に先立ち、さらに、
他の熱軟化物とこれを取り巻く他の多数の破砕片または
ペレットとを重ね入れることができる。

【００１２】前記多数の破砕片または多数のペレットに
代えて、該多数の破砕片または多数のペレットと骨材と
の混合物とし、また、前記熱軟化物が骨材を含むものと
することができる。

【００１３】

【発明の作用および効果】本発明によれば、熱可塑性樹
脂コンクリート製品について、少なくとも１つの心部お
よび該心部を覆う被覆部の二部分から成る構造としたこ
とから、これを製造する際、固形状態の熱可塑性樹脂に
予め熱を加えてこれを軟化・溶融状態とした熱可塑性樹
脂の熱軟化物と固形状態の熱可塑性樹脂とを、前記熱軟
化物を心として、金型に入れ、熱圧を付与する成形方法
を採用することができ、これにより前記熱圧の付与によ
る前記軟化物の熱溶融を待つことなく熱可塑性樹脂の成
形物を得ることができ、これにより、前記製品の製造に
要する時間の短縮を図ることができる。

【００１４】また、前記心部および前記被覆部の少なく
とも一方に骨材を含めることにより、前記製品の用途に
合わせて、その機械的強度、比重等を設定することがで
きる。

【００１５】さらに、前記心部を包む前記被覆部が互い
に相対する一対の板面を有しかつ一方の板面がこれに設
けられた板状の弾性部を有する製品あるいは前記サンド
イッチ構造の製品は、Ｕ字溝の蓋や舗装版としての用途
に供することができ、前記弾性部は歩行者のための衝撃
吸収に役立つ。

【００１６】さらに、ダイオキシンの発生源として問題
視されている塩化ビニルは、これを前記被覆部に完全に
覆われた心部とすることにより、再利用に供することが
できる。

【００１７】金型内に熱可塑性樹脂の熱軟化物と熱可塑
性廃プラスチックの多数の破砕片または熱可塑性樹脂の
多数のペレットとを、前記熱軟化物が前記破砕片または
ペレットに取り囲まれるように配置し、これらに熱圧を
付与して前記破砕片またはペレットを熱溶融し、その
後、脱型することにより、前記熱軟化物の固化物および
その周りの熱溶融物の固化物をそれぞれ心部および被覆
部とする熱可塑性樹脂コンクリート製品が得られる。

【００１８】前記金型内への前記熱軟化物と前記破砕片
またはペレットとの配置に先立ち、前記金型内に、バイ
ンダで被覆された弾性を有する多数のチップを配置する
ときは、前記圧熱の付与により固化したバインダで互い
に接着された多数のチップの層が前記被覆部の一部を覆
うように形成され、これが前記製品の弾性部を規定す
る。

【００１９】前記熱圧の付与に先立ち、さらに、他の熱
軟化物とこれを取り巻く他の多数の破砕片またはペレッ
トとを重ね入れることにより、複数の心部とこれらの心
部を取り巻く被覆部とからなる製品を得ることができ
る。。

【００２０】前記多数の破砕片または多数のペレットに
代えて、該多数の破砕片または多数のペレットと骨材と
の混合物とするときは、骨材を含む被覆部を有する製品
が得られる。前記熱軟化物が骨材を含むときは、骸骨材
を含む心部を有する製品を得ることができる。。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１を参照すると、本発明の熱可
塑性樹脂コンクリート製品（以下「製品」という。）が
全体に符号１０で示されている。

【００２２】製品１０は心部１２と、心部１２を覆う被
覆部１４とからなる。製品１０は、心部１２の全部が被
覆部１４に覆われ、該被覆部内に埋没した図示の構造の
ものと、心部１２の一部分が被覆部１４に覆われている
構造のものとを含む。

【００２３】心部１２の一部分が被覆部１４に覆われて
いる後者の構造として、例えば、いわゆるサンドイッチ
構造がある。この構造のものは、心部１２および被覆部
１４がそれぞれ同じ大きさの少なくとも１つの板状体お
よび少なくとも２つの板状体（図示せず）からなり、こ
れらの板状体が互い違いに積層されてなる。前記サンド
イッチ構造のものにあっては、心部１２の一部分である
前記板状体の周面部を除いた残り大部分である該板状体
の表裏面が、被覆部１４である両板状体によって覆われ
る。

【００２４】心部１２および被覆部１４を構成する熱可
塑性樹脂は同種または異種のいずれであってもよい。

【００２５】図示の製品１０は、側溝用の蓋、舗装板、
縁石、置き石、外壁装飾材のような土木、建築用品とし
ての用途に供するため、板状体またはブロックに成形さ
れている。製品１０は、他の用途に供するため、必要に
応じて、板状またはブロック状以外の形態に成形するこ
とができる。

【００２６】図示の例では、製品１０の外形を規定する
被覆部１４が互いに相対する一対の矩形の板面１６，１
８を有する。心部１２は、被覆部１４の板面１６，１８
の大きさより小さい矩形の平面形状を有する板状体から
成り、被覆部１４の両板面１６，１８間のほぼ中央部に
これらと平行に配置されている。

【００２７】心部１２および被覆部１４の少なくとも一
方が、砂、砕石、ガラス板やガラス瓶の破砕片等からな
る骨材を含むものとすることができる。これにより、製
品１０の曲げ強度、圧縮強度等の機械的強度を高め、ま
た、比重をより大きいものとして、その用途により適合
するものとすることができる。

【００２８】図２に示す製品１０は２つの心部１２を有
する。図示の例では、２つの板状の心部１２が、被覆部
１６の両板面１６，１８間に互いに間隔をおいて配置さ
れている。心部１２の数量は３以上とすることができ
る。複数の心部１２とすることにより、より厚さ寸法
（図において上下方向長さ）の大きい製品１０を得るこ
とができる。

【００２９】また、図３に示すように、製品１０がさら
に板状の弾性部２０を有するものとすることができる。
弾性部２０は、バインダにより互いに接着された多数の
ゴムチップ、ゴム板、軟質のプラスチック板等からな
り、被覆部１４の一方の板面１６上に接着されている。
前記サンドイッチ構造の製品についても被覆部１４の一
部をなす最外方の前記板状体の表面に前記弾性部を設け
ることができる。

【００３０】弾性部２０は、製品１０が例えば舗装版や
Ｕ字溝の蓋として用いられるとき、この上を歩行する者
に対する衝撃吸収層として適度なクッションを与える。

【００３１】図３に示す製品１０の製造方法について、
図４ないし図１１を参照して説明する。

【００３２】まず、金型２２の一部をなす後記容器内に
弾性を有する多数のチップ、例えばゴムチップ２４とバ
インダ（図示せず）との混合物２６を薄く敷く。前記ゴ
ムチップに代えて、例えばウレタンチップを用いること
ができる。金型２２は、予め加熱しておくことが望まし
い。

【００３３】図示の金型２２は、矩形の横断面形状を有
する上端開放の容器２８と、該容器の開放上端部に挿入
され該開放上端部を閉じる蓋３０（図８参照）とからな
る。

【００３４】金型２２には、容器２８に蓋３０を固定す
るための固定手段が設けられている。図示の固定手段
は、互いに他の一方に係止可能である複数対の係止部材
３２，３４からなる。

【００３５】複数の一方の係止部材３２は容器２８の側
壁にその周方向へ互いに間隔をおいて配置され、また、
複数の他方の係止部材３４は蓋３０の周囲に互いに間隔
をおいて配置されかつ複数のばね板部材３６を介して蓋
３０に取り付けられている。

【００３６】これによれば、容器２８の開放上端部に蓋
３０を挿入し（図８）、押し進めると（図９）、蓋３０
の係止部材３４が容器２８の係止部材３２に突き当た
り、さらにばね板部材３６の弾性変形の下で係止部材３
２に乗り上がり、これを超えるとき、弾性変形状態にあ
ったばね板部材３６が元の形状に戻り、各係止部材３４
が各係止部材３２に係止する（図１０）。これにより、
蓋３０が容器２８にいわゆるワンタッチで固定される。
係止状態は、各係止部材３４のばね部材３６を外方へ弾
性変形させることにより、容易に解除することができ
る。

【００３７】ゴムチップ２４として、例えば、廃タイヤ
の破砕片を用いることができる。また、ゴムチップ２４
のバインダとして、例えば、一液性ポリウレタン樹脂を
用いることができる。

【００３８】ゴムチップ２４の大きさは、例えば３−５
ｍｍの粒度に設定する。また、ゴムチップ２４と、前記
一液性ポリウレタン樹脂との混合重量比は、例えば、１
００：１０とする。これによるときは、各ゴムチップ２
４の表面に該ゴムチップ同士を接着するに足る前記一液
性ポリウレタン樹脂の薄い皮膜を形成することができ
る。必要に応じ、顔料を例えば約３重量添加する。

【００３９】多数のゴムチップ２４、前記一液性ポリウ
レタン樹脂および前記顔料は、ミキサーを用いて混合す
る。得られた混合物２６は、容器２８の底に例えば３ｃ
ｍの厚さに敷き均す。

【００４０】次に、熱可塑性廃プラスチックを１０−１
５ｍｍの粒度に粉砕してなる多数の破砕片と、ガラス瓶
を５−１０ｍｍの粒度に粉砕してなる骨材との混合物３
８を容器２８内に投入し、これをゴムチップ２４の混合
物２６上に、例えば８ｃｍの厚さに敷く（図５）。

【００４１】前記熱可塑性廃プラスチックは、同種のも
のの集合および複数種のものの集合のいずれであっても
よい。

【００４２】次に、熱可塑性廃プラスチックの熱軟化物
４０を混合物３８上に載置する（図６）。図示の熱軟化
物４０は、約３ｃｍの厚さ寸法を有する軟化・溶融状態
にある熱可塑性樹脂の板状体からなる。この板状体は金
型２２の容器２８の横断面より小さい大きさの矩形平面
を有し、配置の際、その周囲に混合物３８が現れるよう
に該混合物３８上のほぼ中央部におかれる。

【００４３】前記サンドイッチ構造の製品を製造すると
きは、熱軟化物４０として、容器２８の内部の横断面に
ほぼ等しい大きさの平面を有する前記板状体を用いる。
この板状体はこれを混合物３８上に敷くとき、該混合物
の表面を覆う。

【００４４】熱軟化物４０は、熱可塑性廃プラスチック
の多数の破砕片または熱可塑性樹脂の多数のペレットを
原料として、得ることができる。また、熱軟化物４０の
原料として、塩化ビニル廃棄物を用いることができる。

【００４５】熱軟化物４０は、シリンダと該シリンダに
回転可能に支承されたスクリューとを有するスクリュー
フィーダ（図示せず）の前記シリンダ内に熱可塑性廃プ
ラスチックの多数の破砕片または前記熱可塑性樹脂の多
数のペレットを投入しかつ前記スクリューを回転させ、
さらに、この間に前記シリンダ内に熱風を吹き込むこと
により前記破砕片を溶融、混練し、これを前記シリンダ
の先端に設けられた矩形状の吐出口から吐出することに
より得ることができる。

【００４６】熱軟化物４０は、前記骨材を含むものとす
ることができる。この場合には、前記骨材と前記破砕片
との混合物を前記シリンダ内に投入する。

【００４７】さらに、容器２８内に混合物３８と同様の
混合物４２を投入し、先に配置された混合物３８および
熱軟化物４０上に混合物４２を約８ｃｍの厚さに敷き、
これらを覆う。これにより、熱軟化物４０が混合物３
８，４２に取り囲まれるようにこれらを金型２２内に配
置することができる。

【００４８】次に、容器２８上に蓋３０を載せた状態
で、これらを、約２００℃に加熱されたプレス装置のベ
ッド４４上に載置する（図８）。次いで、前記プレス装
置における同様に加熱されたラム４６を蓋３０に向けて
下降させる。

【００４９】これにより、蓋３０が容器２８内を下降し
該容器内の内容物（ゴムチップの混合物２６、混合物３
８、熱軟化物４０および混合物４２）を圧縮する（図９
および図１０）。蓋３０の下降は、該蓋の係止部材３４
が容器２８の係止部材３２に係止するまで行う（図１
０）。蓋３０に付与する加圧力は、例えば５Ｋｇ／ｃｍ
²とする。

【００５０】その結果、前記内容物は金型２２を通して
熱圧を受ける。前記熱圧の付与時間は約３０分間とする
ことができる。

【００５１】前記熱圧の付与により、ゴムチップ２４の
表面の前記一液性ポリウレタン樹脂が硬化し、ゴムチッ
プ２４が相互に接着される。また、混合物３８，４２は
熱溶融して一体となる。このとき、これらの混合物３
８，４２に取り囲まれた熱軟化物４０もまたその周囲か
ら熱圧を受け、周囲の熱溶融物と一体化する。

【００５２】前記熱圧の付与時間の経過後、ラム４６を
上昇させ（図１１）、金型２２をベッド４４から撤去す
る。その後、金型２２を例えば水で冷却して、熱溶融状
態にある混合物３８，４２および熱軟化物４０を固化さ
せる。

【００５３】その後、係止部材３２，３４の相互係止を
解除し、蓋３０を取り外し、容器２８から前記固化した
内容物を取り出すことにより脱型することができ、これ
により、矩形の平面形状を有する製品１０（図３）を得
ることができる。

【００５４】熱軟化物４０の固化物および熱溶融状態に
あった混合物３８，４２の固化物が、それぞれ、製品１
０の心部１２および被覆部１４を構成し、また、ゴムチ
ップ２４の混合物２６の硬化層が製品１０の弾性部２０
をなす。

【００５５】このようにして得られた製品１０は、約１
０ｃｍの厚さ寸法を有し、約７０ＫｇＮの曲げ強度と、
約１．２の比重とを有する。

【００５６】図１に示す製品１０の製造は、図３の製品
１０の製造工程から、容器２８内へのゴムチップの混合
物２６の配置工程を省略し、また、図２の製品１０の製
造は、図３の製品１０の製造工程から、容器２８内への
ゴムチップの混合物２６の配置工程を省略し、かつ、熱
圧付与工程の前に、混合物４２上に熱軟化物４０と同様
の熱軟化物を配置し、さらに、この上に混合物４２と同
様の混合物を配置する工程を付加することにより形成す
ることができる。

【００５７】本発明によれば、種類を問わず、大量の熱
可塑性廃プラスチックを必要とすることから、大量に発
生するプラスチック廃棄物の有効利用に資することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】熱可塑性樹脂コンクリート製品の縦断面図であ
る。

【図２】熱可塑性樹脂コンクリート製品の他の例の縦断
面図である。

【図３】熱可塑性樹脂コンクリート製品のさらに他の縦
断面図である。

【図４】金型の容器内にゴムチップの混合物を敷き均し
た状態における縦断面図である。

【図５】ゴムチップの混合物上に熱可塑性プラスチック
の多数の破砕片またはペレットを敷き均した状態におけ
る縦断面図である。

【図６】破砕片上に熱可塑性樹脂の熱軟化物を載置した
状態における縦断面図である。

【図７】熱溶融物上に熱可塑性プラスチックの多数の破
砕片またはペレットを敷き均した状態における縦断面図
である。

【図８】金型の容器に蓋をして、これを、加熱されたプ
レス装置に配置した状態における縦断面図である。

【図９】プレス装置を作動させて金型の容器に対して蓋
を下降させている状態における縦断面図である。

【図１０】金型内の内容物に熱圧を付与している状態に
おける縦断面図である。

【図１１】プレス装置から金型を撤去する前の状態にお
ける断面図である。

【符号の説明】

１０ 熱可塑性樹脂コンクリート製品 １２ 心部 １４ 被覆部 １６ 製品の表面 ２０ 弾性部 ２２ 金型 ２４，２６ ゴムチップおよびその混合物 ３８，４２ 熱可塑性廃プラスチックの破砕片または熱
可塑性樹脂のペレットと骨材との混合物 ４０ 熱可塑性樹脂の熱軟化物

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂コンクリート製品であっ
   て、少なくとも１つの心部と、該心部を覆う被覆部とか
   らなる、熱可塑性樹脂コンクリート製品。
2. 【請求項２】 前記心部および前記被覆部の少なくとも
   一方が骨材を含む、請求項１に記載の熱可塑性樹脂コン
   クリート製品。
3. 【請求項３】 前記被覆部が互いに相対する一対の板面
   を有し、また、両板面の一方に設けられた板状の弾性部
   を含む、請求項１または２に記載の熱可塑性樹脂コンク
   リート製品。
4. 【請求項４】 前記心部が塩化ビニルからなる、請求項
   １または２に記載の熱可塑性樹脂コンクリート製品。
5. 【請求項５】 前記心部と前記被覆部とがそれぞれ少な
   くとも１つの板状体と少なくとも２つの板状体からな
   り、これらの板状体が互い違いに積層されている、請求
   項１または２に記載の熱可塑性樹脂コンクリート製品。
6. 【請求項６】 金型内に熱可塑性樹脂の熱軟化物と熱可
   塑性廃プラスチックの多数の破砕片または熱可塑性樹脂
   の多数のペレットとを前記熱軟化物が前記破砕片または
   ペレットに取り囲まれるように配置すること、前記破砕
   片または前記ペレットに熱圧を付与して該破砕片または
   ペレットを熱溶融すること、その後、脱型することを含
   む、熱可塑性樹脂コンクリート製品の製造方法。
7. 【請求項７】 前記金型内への前記熱軟化物と前記破砕
   片またはペレットとの配置に先立ち、前記金型内に、バ
   インダで被覆された弾性を有する多数のチップを配置す
   る、請求項６に記載の方法。
8. 【請求項８】 前記熱圧の付与に先立ち、さらに、他の
   熱軟化物とこれを取り巻く他の多数の破砕片またはペレ
   ットとを重ね入れる、請求項６または７に記載の方法。
9. 【請求項９】 前記多数の破砕片または多数のペレット
   に代えて、該多数の破砕片または多数のペレットと骨材
   との混合物とする、請求項６ないし８のいずれかに記載
   の方法。
10. 【請求項１０】 前記熱軟化物は骨材を含む、請求項６
    ないし８のいずれかに記載の方法。