(57)【要約】【課題】発泡樹脂成形体粉砕品の減容粒子の持つ独立気泡率や発泡余力をさらに高いものに改質し、その減容発泡樹脂粒子を原材料として発泡成形した成形品の物性値を向上させる。従来発泡余力が不十分であり型内発泡成形は困難であるとされてきた平均粒径５ｍｍ未満の粉砕粒子を発泡成形材料として有効に使用することを可能とする。【解決手段】発泡樹脂成形体の粉砕品に対して当該粉砕品の基材樹脂のビカット軟化温度より１０〜３０℃高い温度域の熱風を導入して１次減容を行い、さらに、ビカット軟化温度より４５〜６０℃高い温度域の熱風を導入して２次減容を行う。得られた減容発泡樹脂粒子を定法に従い型内発泡成形することにより、成形品圧縮強さが高い成形品が得られる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡樹脂成形体の粉砕品に対して当該粉砕品の基材樹脂のビカット軟化温度より１０〜３０℃高い温度域の熱風を導入して１次減容を行い、さらに、ビカット軟化温度より４５〜６０℃高い温度域の熱風を導入して２次減容を行うことを特徴とする発泡樹脂成形体粉砕品の減容方法。
【請求項２】
１次減容処理および２次減容処理を、熱風が送風されている加熱装置の中に発泡樹脂成形体の粉砕品を投入し、当該粉砕品を浮遊させた状態で熱風により加熱することで減容処理することを特徴とする請求項１に記載の発泡樹脂成形体粉砕品の減容方法。
【請求項３】
発泡樹脂成形体の粉砕品の平均粒径が５ｍｍ未満のものを用いることを特徴とする請求項１または２に記載の発泡樹脂成形体粉砕品の減容方法。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれかに記載の減容方法により製造された減容発泡樹脂粒子。
【請求項５】
請求項１ないし３いずれかに記載の減容方法により製造された減容発泡樹脂粒子であり、その平均粒径が５ｍｍ未満であり、かつ発泡余力が１．１以上であることを特徴とする減容発泡樹脂粒子。
【請求項６】
請求項４または５に記載の減容発泡樹脂粒子を型内発泡成形して製造された建築土木用資材。
【請求項７】
請求項４または５に記載の減容発泡樹脂粒子を型内発泡成形して製造された軽量盛土材としての成形ブロック。
【請求項８】
請求項４または５に記載の減容発泡樹脂粒子を型内発泡成形して製造された砕石代替え品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発泡樹脂成形体粉砕品の減容方法と減容発泡樹脂粒子、および当該減容発泡樹脂粒子を用いた成形体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発泡樹脂成形体は、軽量であることから各種梱包用資材や建築土木用資材などとして広く使用される。従来、使用後のこの種発泡樹脂成形体は単に廃棄物として処理されていたが、資源再利用の観点から、成形体を所要の大きさに粉砕した後、熱風中を通過させて減容して減容発泡樹脂粒子とし、それを成形材料として再利用することが行われるようになってきている。
【０００３】
例えば、特許文献１（特許第２７９８５７２号公報）には、使用済みの発泡成形体を粉砕した発泡樹脂粒子を、加熱空気で減容処理した後、成形型内に充填し、加熱成形する技術が記載されており、具体的には、かさ容積７５％以下に減容した破砕品を、成形型内への充填後のかさ容積が元のかさ容積の８０％以下になるように充填し、当該基材樹脂ビカット軟化温度より１０〜４０℃高い水蒸気で加熱成形するようにしている。この方法により、緩衝梱包材や軽量盛土材として有効に用い得る成形体が得られる。
【０００４】
そこにおいて、粉砕粒子の平均粒径は５〜５０ｍｍ程度が好ましく、５０ｍｍより大きいと成形型への充填性が悪くなり、５ｍｍよりも小さい場合には、発泡成形体の粉砕時に発泡成形体の内部の気泡が破壊されて、独立気泡率が低下し、発泡成形時に十分な発泡力（発泡余力）が得られず、正常な発泡成形体が得られない、旨記載されている。
【０００５】
特許文献２（特開２００２−１８８４７号公報）には、発泡樹脂成形体の粉砕品の減容を効果的に行う装置として、発泡樹脂成形体の粉状物を浮遊回転させるための中空部を有する円筒形状の装置本体と、装置本体内に本体装置と直交する方向に熱風を供給するための熱風供給・排出手段を備えた装置が開示されており、例えば、発泡樹脂成形体が発泡ポリスチレン（ＥＰＳ）の場合に、供給する熱風の温度は１１５℃〜１２５℃（ビカット軟化温度よりも約１０℃〜約２５℃高い温度）が好適であることが記載されている。
【０００６】
【特許文献１】
特許第２７９８５７２号公報
【特許文献２】
特開２００２−１８８４７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載のように、廃棄される発泡樹脂成形体の粉砕品を減容して得られる減容発泡樹脂粒子を成形型内に充填し、加熱水蒸気で粒子内に残存している独立気泡を再発泡させて発泡成形品とするときに、平均粒径が小さすぎると粒子内での独立気泡率が低下してしまい、発泡成形時に十分な発泡力（発泡余力）が得られないことから、従来は粉砕粒子の平均粒径は５〜５０ｍｍ程度が好ましいとされていた。一方において、粉砕粒子として平均粒径が４０〜５０ｍｍ程度のものを用いると、成形品の圧縮強さが低下することや表面荒さが大きいことなどから、使用用途が限定される場合が生じる。
【０００８】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり、粉砕発泡粒子あるいは減容発泡粒子の平均粒径が比較的小さい場合でも、発泡成形時に十分な発泡力（発泡余力）を発揮することができるようにした発泡樹脂成形体粉砕品の減容方法、そのような減容方法によって得られる減容発泡樹脂粒子、およびその減容発泡樹脂粒子による成形体を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決すべく本発明者らは多くの実験と研究を行うことにより、従来法により得られた減容発泡粒子をより高い温度で再度減容処理すると、当該粒子の独立気泡率が向上するという事実を知った。理由は定かではないが、より高い温度での減容処理によって、該粒子の表面が溶融する現象が生じ、粉砕時に独立気泡が破壊されることにより生じた減容発泡粒子の表面の凹部が、溶融により形成された皮膜により閉鎖され、そこに新たな独立気泡が形成されたことによると推測される。
【００１０】
本発明は上記の知見に基づいており、基本的に、本発明による発泡樹脂成形体粉砕品の減容方法は、発泡樹脂成形体の粉砕品に対して当該粉砕品の基材樹脂のビカット軟化温度より１０〜３０℃高い温度域の熱風を導入して１次減容を行い、さらに、ビカット軟化温度より４５〜６０℃高い温度域の熱風を導入して２次減容を行うことを特徴とする。
【００１１】
本発明において、最初に発泡樹脂成形体を粉砕品とする方法および手段に制限なく、従来のものをそのまま用いることができる。粉砕品の平均粒径も任意であるが、従来法では十分な発泡力（発泡余力）が得られないので好ましくないとされていた５ｍｍ未満のものであっても、本発明では、出発品としての粉砕品として支障なく用いることができる。むしろ、５ｍｍ未満である場合に、充填性がよく、高い圧縮強さを持つ成形品が得られるので、建築土木資材あるいは軽量盛土材などとしての成形品の原材料としては好適となる。
【００１２】
粉砕品の基材樹脂にも特に制限はないが、発泡ポリスチレン（ＥＰＳ）はポリスチレンをその体積が３０倍〜１００倍程度となるように発泡させたものが多く用いられており、減容処理が特に望まれる材料であることから、基材樹脂が発泡ポリスチレンであることは特に好ましい。本発明において、その出発原料として用いられる廃発泡ポリスチレン系樹脂成形体を構成する樹脂としては、スチレン重合体、少なくとも５０重量％以上のスチレン成分と他の重合可能な不飽和化合物との共重合体、これらの混合樹脂、スチレンとポリエチレンあるいはポリプロピレンとの架橋重合体、並びにこれらの樹脂に適量のゴム状物質を添加した強化樹脂などが挙げられる。上記の共重合可能な不飽和化合物としては、α−メチルスチレン、アクリロニトリル、アクリル酸もしくはメタクリル酸と１〜８個の炭素原子を有するアルコールとのエステル、マレイン酸、フマル酸と１〜８個の炭素原子を有するアルコールとのエステル、無水マレイン酸などや、さらに少量の架橋剤として、ジビニルベンゼン、ブタジエン、ポリエチレングリコールジメタクリレートなども挙げることができる。
【００１３】
上記の廃発泡ポリスチレン系樹脂成形体には、上記のポリスチレン系樹脂の粒子に発泡剤を含浸させた発泡性樹脂粒子を、予備発泡した後、所定の成形型内で発泡成形して得られた発泡成形体であって、各種容器、緩衝包装材、その他一定の用途に供された後の、使用済みの廃棄されるべき発泡成形体、およびこれらの成形体を製造するときに副生する成形不良品等が含まれる。なお、廃発泡ポリスチレン系樹脂成形体としては、必ずしも所定の成形型内で発泡成形して得られた発泡成形体に限らず、上記の樹脂を押出発泡して得られた発泡成形体の使用済み成形体、成形不良品、トリミング時の裁断屑などを原料とすることも可能である。また、発泡成形体を構成する樹脂中には、充填剤、可塑剤、難燃剤、滑剤、着色剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤など、種々の添加剤が含有されていてもよい。
【００１４】
さらに、本発明において、出発原料として用いる廃発泡ポリスチレン系樹脂成形体の基材樹脂は、単一の樹脂種を使用することが望ましいが、発泡成形体の熱的性質（発泡成形性）、気泡サイズ（成形品外観）がほぼ同等であれば、２種以上の基材樹脂を混合して使用することもできる。
【００１５】
また、廃発泡ポリスチレン系樹脂成形体は、その用途に応じて発泡倍数が異なるが、本発明の方法によって均質な再生発泡成形体を得るためには、ほぼ同じ発泡倍数の成形体を分別して原料として使用することが望ましい。廃発泡成形体の大半を占める家電製品の緩衝包装材、魚介類用容器、リンゴ箱などは、およそ発泡倍数５０〜６０倍の発泡成形体である。しかし、この程度のばらつき範囲内であれば、本発明の原料として特に支障なく使用することができる。
【００１６】
本発明において、ビカット軟化温度とは、一定荷重をかけて一定速度伝熱媒体を昇温させ、針状圧子が試験辺の表面から１ｍｍ侵入した時の伝熱媒体温度であり、ＪＩＳ  Ｋ  ７２０６（Ｂ  ５０法）に準拠して測定するものであり、１次減容においては、基材樹脂のビカット軟化温度より１０〜３０℃高い温度域の熱風を導入する。ビカット軟化温度＋１０℃よりも温度が低いと、１次減容に長時間を要する。一方、ビカット軟化温度＋３０℃よりも高い温度では、通常１０〜３０分程度を必要とする減容処理中に発泡粒子同士が合着する場合が生じ、また、減容が急激に過ぎて量産的に正常な均一な減容化が行い難い。
【００１７】
本発明による温度条件下においては、発泡樹脂粒子同士が合着する恐れはないことから、発泡粒子を容器内に静置した状態で加熱空気を導入するか、あるいは、加熱空気槽内に発泡粒子を導入することにより減容処理を行うことができる。また発泡粒子を容器内に入れ、容器を回転させるか、もしくは容器内に設置された攪拌手段にて攪拌しながら加熱空気を導入して減容処理を実施してもよい。
【００１８】
１次減容処理に要する時間は、基材樹脂の種類、加熱空気の温度、および加熱空気の供給量などにより適宜変更して実施されるが、一般的に１０〜３０分程度の範囲である。熱風温度がビカット軟化温度＋３０℃の温度では所要の減容を得るのに１０分程度の処理時間は必要であり、逆に３０分を越えると生産性の低下を来たすので、熱風温度を上記の範囲で適宜設定することが望ましい。
【００１９】
このようにして得られた１次減容品は、平均粒径が５ｍｍ未満の場合、独立気泡率は５５％以下であるものがほとんどであり、このままでは十分な発泡力（発泡余力）を備えない。そこで、本発明では、１次減容品に対してさらに２次減容処理を施す。２次減容は、１次減容時での熱風温度よりも高い温度、すなわち、基材樹脂のビカット軟化温度より４５〜６０℃高い温度域の熱風を導入して行う。
【００２０】
２次減容は、１次減容に連続した処理として行ってもよく、１次減容処理を一旦終了した後、後処理として行ってもよい。いずれの場合も、１次減容処理を行った装置をそのまま用い、供給する熱風温度のみを変化させることにより、所要の２次減容を行うことができる。もちろん、２次減容を後処理として行う場合には、別な処理装置を用いることもできる。
【００２１】
２次減容処理時には、熱風温度がビカット軟化温度より４５〜６０℃高い温度域であることから、１次減容処理品の表面の全面あるいは一部が溶融した状態となる。それにより、粉砕時に独立気泡が破壊されることにより生じた１次減容処理品の表面の凹部が、溶融により形成された皮膜により閉鎖され、そこに新たな独立気泡が形成される、と考えられる。本発明者らの実験では、この２次減容処理を行うことにより、独立気泡率は２０％程度高くなり、十分な発泡力（発泡余力）を備えた２次減容粒子が得られた。
【００２２】
２次減容時での熱風温度がビカット軟化温度＋４５℃よりも温度が低いと、十分な発泡力（発泡余力）が得られず、融着が不十分となり成形品に大きな隙間が生じる恐れがあり好ましくない。大きな隙間が生じると、成形品の収縮が大きくなる。一方、ビカット軟化温度＋６０℃よりも高い温度では、２次減容が急激に進行し、表面が溶けて発泡粒子同士が合着してしまうので好ましくない。また、熱風による浮遊と攪拌とを十分に行わないと、発泡粒子同士が合着する場合が生じる。
【００２３】
上記のように、本発明の方法では、２次減容処理時での熱風温度はビカット軟化温度より４５〜６０℃高い温度域とされ、１次減容処理品の表面の全面あるいは一部が溶融した状態となる。そのために、発泡粒子同士が合着しやすくなるので長時間の熱風処理は好ましくない。温度条件や基材樹脂の種類などによっても変化するが、通常、２次減容処理の時間は１〜３分程度が好ましい。また、発泡粒子同士が合着するのを防止するために、１次減容処理および２次減容処理を、熱風が送風されている加熱装置の中に発泡樹脂成形体の粉砕品を投入し、当該粉砕品を浮遊させた状態で熱風により加熱することで減容処理を行うことは好ましい態様である。そのための装置の一例としては、上記特開２００２−１８８４７号公報に記載の加熱減容装置を挙げることができる。もちろん、これに限らず他の形態の装置を用いることもできる。
【００２４】
なお、本発明の方法において、２次減容の要する時間は短時間（通常、１〜３分程度）であり、得られる減容発泡樹脂粒子の独立気泡率は、１次減容処理品よりも向上するものの、減容率は大きくない。従って、出発粉砕品として平均粒径が５ｍｍ未満のものを用いた場合に、得られる減容発泡樹脂粒子の平均粒径もほぼ５ｍｍ未満のものとなる。このような粒径の小さい（しかし、十分な発泡余力（１．１以上）を備えた）減容発泡樹脂粒子を用いて定法に従い型内発泡成形することにより、密度が重く圧縮強さも高い発泡成形品が得られる。そのために、本発明の方法により得られた減容発泡樹脂粒子を型内発泡成形して製造される成形品の好ましいものとして、建築土木用資材、軽量盛土材としての成形ブロック、砕石代替え品などが挙げられる。
【００２５】
また、特に減容発泡樹脂粒子の平均粒径が５ｍｍ未満の場合、発泡余力は１．１以上であることが好ましい。１．１未満であると充分な発泡力（発泡余力）が得られず、融着が不十分となり成形品に大きな隙間が生じる恐れがあり好ましくない。大きな隙間が生じると、成形品の収縮が大きくなる。平均粒径が５ｍｍ未満の場合の発泡余力の上限は特に設けないが、平均粒径が小さいほど充分な発泡力（発泡余力）が得られなくなる傾向があるので、１．５程度である。さらに好ましくは１．１〜１．４である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づき詳細に説明する。図１は本発明の方法を実施するのに好適な加熱減容装置の一例であり、図２はその使用状態を示している。なお、この装置は上記特開２００２−１８８４７号公報に記載の加熱減容装置と同じものである。この加熱減容装置は、装置本体１０と、熱風供給手段と、排風手段とを主要部としている。装置本体１０は、発泡樹脂成形体の粉砕品である、例えばＥＰＳ粉砕品５（図２）を浮遊回転させるための円筒中空部１３をその内部に有している。そして、中心軸１４が、設置面と平行となる向きに設置されており、その両端部は端板１１（１１Ａ，１１Ｂ）で塞がれている。
【００２７】
また、装置本体１０における周壁面１２の底部には、先端部に熱風供給口２５ａが設けられている熱風供給管２５が突設されており、それにより、熱風を中心軸１４と直交する方向であり、かつ、側面視（図１（ａ）方向）で、周壁面１２の接線方向に導風可能となっている。この熱風供給管２５は、ブロワとヒータなどから構成される熱風供給装置（図示せず）に接続されており、また、その内部には、パンチングメタルなどから形成されている複数の整流板２６が付設されている。
【００２８】
排風手段は、装置本体１０の中心軸１４と一致するようにフィルタ回転軸１６を有し、回転自在に軸支されている円筒形状であるフィルタ（円筒状部材）（以下、「回転フィルタ１５」という）と、当該回転フィルタ１５と排気管を介して接続されている吸引装置（ともに図示せず）とから構成されている。この回転フィルタ１５は、通気性を有するフィルタ材を円筒形状に形成したものであり、装置本体１０の内部におけるフィルタ回転軸１６の全長にわたって設けられ、回転用モータ（図示せず）により、熱風の回転方向に回転可能となっている。そして、回転フィルタ１５は、図１（ｂ）における左側の端板１１Ａから突出しており、その突出部には、前記排気管と接続されており、開閉自在である排気口１５ａが形成されている。
【００２９】
これにより、熱風供給管２５から供給された熱風は周壁面１２に沿って導風され、渦巻き状の流れを形成し、最終的には回転フィルタ１５に導かれ、吸引装置により吸引されて、排気口１５ａから外部に排出されるようになっている。なお、本実施形態では、排気管を熱風供給装置に接続して熱風を循環利用しており、熱回収を行い、エネルギーの有効利用を図っている。
【００３０】
さらに、端板１１Ａの底部には原材料供給口１１ａが設けられている。この原材料供給口１１ａにはスクリューフィーダや空気圧送装置などの原材料供給装置（図示せず）が接続されており、熱風の導風方向と直交する方向から原材料であるＥＰＳ粉砕品５を円筒中空部１３に供給可能となっている。なお、加熱減容装置がバッチ式の装置の場合には、定量的に原材料を供給し、また、加熱減容装置が連続式の装置の場合には、連続的に材料の供給を行う。
【００３１】
また、前記端板１１Ａの下部の周縁部には小孔である給気口１１ｂが複数形成されている。この給気口１１ｂには送風装置（図示せず）が接続されており、当該送風装置から中空円筒部１３に送風することにより、給気口１１ｂから後記製品排出口１１ｃに至るように、中心軸１４と平行となる向きの空気流を形成することができるようになっている。さらに、右側の端板１１Ｂの底部には、製品排出口１１ｃが形成されており、当該製品排出口１１ｃは開閉自在に形成されている。また、製品排出口１１ｃにはスクリューフィーダや空気圧送装置などの製品排出装置（図示せず）が接続されている。
【００３２】
図２を参照して、前記構成の加熱減容装置を用いて、本発明でいう「減容発泡樹脂粒子」を製造する工程を説明する。まず、熱風供給装置（図示せず）を作動させ、熱風供給管２５から円筒中空部１３内に所定温度かつ所定風速の熱風を送風する。温度は、処理しようとする粉砕品５の基材樹脂のビカット軟化温度より１０〜３０℃高い温度域であり、風量は、粉砕品５を当該熱風により浮遊回転させることができるような値を設定する。熱風は整流板２６を通過し、一定流速に整流されて、周壁面１２に沿って送風され、当該円筒中空部１３に渦巻き状の流れが形成される（図中の黒矢印の向きが風の流れを示す）。
【００３３】
次に、原材料供給装置を作動させて、原材料供給口１１ａから、破砕機などにより予め所定の大きさに粉砕されている粉砕品５を投入する。投入された粉砕品５は、熱風の導風方向と直交する方向から円筒中空部１３に供給されるが、熱風の流れに乗り浮遊しながら、円筒中空部１３内を回転し、その過程において均等に加熱され、内包する気体を排出させることにより粒子全体が均一に硬化して、見掛け比重が増加する（減容する）。
【００３４】
一定時間経過して粉砕品５が所定の見掛け比重となったときに（この時点を１次減容処理の終了時とする）、熱風供給装置を調整して、熱風の温度を当該粉砕品５の基材樹脂のビカット軟化温度より４５〜６０℃高い温度域として送風を続行し、２次減容処理を開始する。１次減容処理品は、昇温した熱風の流れに乗り浮遊しながら、円筒中空部１３内をさらに回転し、その過程において均等に加熱されて表面の一部あるいは全部が溶融化する。それにより、独立気泡率は１次減容処理品よりも高くなる。
【００３５】
一定時間経過後、排気口１５ａを閉じて、製品排出口１１ｃを開放することにより、円筒中空部１３の空気の流れを製品排出口１１ｃの方向に導き、当該製品排出口１１ｃから製品排出装置（図示せず）により減容発泡樹脂粒子の排出を行う。この場合、給気口１１ｂから円筒中空部１３に補助空気を供給することにより、給気口１１ｂから製品排出口１１ｃに至る空気流を発生させることにより、少ない給気量かつ短時間で、減容発泡樹脂粒子を製品排出口１１ｃから容易に排出することが可能となり、また、円筒中空部１３内に残留物を残さないで容易に排出することが可能となる。
【００３６】
前記構成の加熱減容装置によれば、１次減容、２次減容の双方において、円筒中空部１３に供給された粉砕物５は、熱風による遠心力により、当該円筒中空部１３の周壁面１２に近い部分を浮遊回転しながら層状に回転運動を行い、中空円筒部１３を一周する毎に１回づつ熱風供給管２５が接続されている熱風の吹き出し口を通過するため、粒径による加熱ムラが少なく、所定の温度で均一に加熱される。
【００３７】
取り出された減容発泡樹脂粒子は、定法に従い所要の発泡成形型に充填され、加熱蒸気による発泡処理が行われて、所要の型内発泡成形品とされる。実施例に示すように、本発明によれば、高い圧縮強度を備えた発泡成形品を容易に得ることができる。そのために、本発明により得られる発泡成形品は、従来の緩衝材、建築土木用資材などに加えて、軽量盛土材としての成形ブロックなどとしても用いることができる。図３は、発泡成形品としての発泡樹脂ブロックを軟弱地盤での道路３１の拡幅工事での軽量盛土材として用いる場合の一例を示しており、既存地山の斜面に対向してＨ形鋼３２を立設し、Ｈ形鋼３２と支持地盤３３との間に発泡樹脂ブロックとしてのＥＰＳブロック３４を積み上げて所定高さの軽量盛土部を形成している。積み上げたＥＰＳブロック３４の上面にはコンクリート床版３５が形成され、その上に、仕上げ施工としての路盤３８やアスファルト舗装３９などが施工される。図で３６はＥＰＳブロック３４と支持地盤３３との隙間を埋める砕石であるが、本発明により得られる型内発泡成形品を砕石３６の代替え品としても有効に用いることができる。
【００３８】
【実施例】
以下、発泡樹脂成形体として発泡ポリスチレン（ＥＰＳ）成形体を用いた実施例により本発明を説明するが、本発明がこの実施例に限られないことは当然である。
［実施例と比較例−その１］
最初に、ＥＰＳ成形体を粗粉砕機（株式会社名濃製、Ｆ４７３低速回転剪断型破砕機）にて、平均粒径２０ｍｍ程度に粉砕を実施し、これを細粉砕機（株式会社名濃製、ＨＡ−３０７０横型剪断型破砕機）にて、実施例１−４、比較例１−４に示す平均粒径を持つ複数個の粉砕品を得た。表１および表２に示すように、実施例１−３、比較例１−３の粉砕品の平均粒径はすべて５ｍｍ未満であり、実施例４は９．９ｍｍと大きい。また、それぞれのかさ比重も測定した。表１、表２に示すように、かさ比重は０．０１９ｇ／ｍｌ〜０．０３４ｇ／ｍｌの範囲であり、大きな差はない。
【００３９】
上記方法にて得られた粉砕品を、図１、図２で説明した形態の加熱減容装置（大成建設株式会社製  ＥＰＳ減容装置）にて熱風を送り込むことにより、１次減容を行った。１次減容時間および１次減容温度は、表１、表２に示すとおりであり、１次減容時間は１０〜３０分の間、１次減容温度はＥＰＳのビカット軟化温度よりも１０〜３０℃高い温度域である。各粉砕品について、１次減容後のかさ比重、発泡余力、独立気泡率を測定した。その結果を表１、表２に示す。かさ比重は、０．０８９ｇ／ｍｌ〜０．０９８ｇ／ｍｌまでの間で、ほぼ一様に高くなっている。また、独立気泡率は、実施例１−３、比較例１−３の１次減用処理品は５５％以下であるが、粒径の大きい実施例４は７０％を超えている。結果として、発泡余力は実施例１−３、比較例１−３の１次減用処理品は１．０と小さいが、粒径の大きい実施例４は１．４と大きくなっている。
【００４０】
１次減容処理終了後、実施例１−４の１次減用処理品に対して、熱風の温度を上げて２次減容処理を行った。それぞれの２次減容時間、２次減容温度を表１に示す。温度は、いずれも、ＥＰＳのビカット軟化温度よりも５０〜６０℃高い温度域である。２次減容粒子の粒径、かさ比重、発泡余力、独立気泡率をそれぞれ測定した。表１にその結果を示すように、実施例１−３では、独立気泡率は２０％程度以上向上しており、結果として、発泡余力も１０％から４０％程度以上、高くなっていた。実施例４では、当初から高い独立気泡率を備えており、向上はしたが大きな変化は見られなかった。発泡余力についても当初から高い値を備えており、向上はしたが大きな変化は見られなかった。
【００４１】
比較例１については２次減容処理を行わなかった。比較例２については、２次減容温度１１９℃で５分間の２次減容処理を行った。減容温度が低い（ビカット軟化温度＋１９℃）ことから独立気泡率は４１％に減少してしまい、発泡余力の変化は見られなかった。比較例３については減容温度１７３℃で２分間の２次減容処理を行った。減容温度が高すぎた（ビカット軟化温度＋７３℃）ことから収縮が起こり、独立気泡率は３９％に減少した。発泡余力の変化も見られなかった。
【００４２】
なお、上記において、平均粒径、かさ比重、発泡余力、独立気泡率、成形品圧縮強さ、成形品密度は、次のようにして求めた。
［平均粒径］
ＪＩＳ  Ａ１１０２：１９９９「骨材のふるい分け試験方法」記載の方法によった。すなわちＪＩＳ  Ｚ８８０１に規定されるふるい（目開き公称寸法１５ｍｍ、１０ｍｍ、５ｍｍ、４ｍｍ、３．４ｍｍ、２．５ｍｍ、１．２ｍｍ、０．６ｍｍ）にて通過しなかったものの重量を測定し、この重量と目開き寸法より次式に従い平均粒径を算出した。
平均粒子径（ｍｍ）＝Σ（（各ふるいの目開き寸法）×（各ふるいに残る試料の重量））／全重量
［かさ比重］
ＪＩＳ  Ｋ  ６９１１：１９９５「熱硬化性プラスチック一般試験方法」記載の方法で測定した。すなわち、試料をメスシリンダー内に自然落下させ、その重量を測定し次式により算出する。
かさ比重（ｇ／ｍｌ）＝試料重量（ｇ）／メスシリンダー中の試料容積（ｍｌ）
【００４３】
［発泡余力］
発泡余力は次の様にして求める。まずあらかじめ減容粒子のかさ比重（加熱前のかさ比重）を求めておき、次にこの減容粒子を０．０１ＭＰａの蒸気で加熱し、加熱時間を変化させて最大発泡したときの最大かさ比重（加熱後の最大かさ比重）を求め、これらから次式により発泡余力を算出する。
発泡余力＝加熱前のかさ比重（ｇ／ｍｌ）／加熱後の最大かさ比重（ｇ／ｍｌ）
発泡余力が１以下の場合は、加熱によってもほとんど発泡しないことを示す。
［独立気泡率］
ＡＳＴＭ  Ｄ２８５６‐８７記載の測定方法に準じて測定した。試料の見掛け体積を測定し、次に空気比較式比重計１０００型（東京サイエンス（株）製）を用いて１−１／２−１気圧法により体積を測定した。
独立気泡率（％）＝（空気比較式比重計での測定体積−（試料の質量／樹脂密度））／見掛け体積×１００
【００４４】
［圧縮強さ］
ＪＩＳ  Ｋ  ７２２０：１９９９「発泡プラスチック−硬質材料の圧縮試験」記載の方法により測定した。すなわち、テンシロン万能試験機ＵＣＴ−１０Ｔ（（株）オリエンテック製）を用いて、試験体サイズは５０×５０×５０ｍｍで圧縮速度を５ｍｍ／ｍｉｎとして１％圧縮時の圧縮強さを測定した。
［成形品密度］
５０×５０×５０ｍｍの試験片を試料から切り出し、次式により算出する。
密度（ｇ／ｃｍ３）＝試験片質量（ｇ）／試験片体積（ｃｍ３）
【００４５】
［実施例と比較例−その２］
上記実施例１−４および比較例１−３の減容発泡樹脂粒子（ただし、比較例１では１次減容処理品）を原材料として発泡成形品を製造した。成形機として、発泡ポリスチレン用成形機（積水工機（株）製ＡＣＥ−１１ＱＳ機）を用い、金型加熱；５秒、一方加熱５秒、両面加熱７秒（左：０．７ｋｇ、右：０．６ｋｇ）、逆一方加熱５秒、水冷２秒、真空放冷５秒、加熱スチーム圧力０．８ｋｇｆ／ｃｍ２、クラッキング幅２ｍｍの条件下で、大きさが縦３００ｍｍ×横４００ｍｍ×肉厚５０ｍｍの平板型の成形品を成形した。得られた各々の成形品を５０℃下で２４時間乾燥した後、成形品密度と成形品圧縮強さを測定した。その結果を表１、表２に示す。
【００４６】
表１に示すように、実施例品１−３では高い圧縮強さ（０．１８Ｎ／ｍｍ２〜０．２４Ｎ／ｍｍ２）を持つ成形品が得られている。ただし、実施例品４では、当初の粉砕品の粒径が大きい（９．９ｍｍ）ことから、成形品の密度が０．０９ｇ／ｃｍ３とやや軽く、圧縮強さも０．１３Ｎ／ｍｍ２と他の実施例品と比較してやや低くなっている。このことから、本発明の方法は、平均粒径が５ｍｍ未満の粉砕品を対象として実施する場合に、特に好適であることがわかる。
【００４７】
一方、比較例品１では２次減容処理を施さなかったことから発泡余力が１．０と低く、同じ条件で発泡成形しても良好な成形が行われなかった。比較例品２では、２次減容温度が低いことから十分な発泡余力が得られず、比較例品１と同様良好な成形が行われなかった。いずれも、融着が不十分となり成形品に大きな隙間があり収縮を伴った。そのために、成形品密度および成形品圧縮強さの正確な測定ができなかった。比例品３では２次減容温度が高すぎたことから２次減容が急激に過ぎ、十分な発泡余力が得られず、比較例品１、２と同様良好な成形が行われなかった。この場合も、成形品密度および成形品圧縮強さの正確な測定はできなかった。
【００４８】
［実施例−その３］
上記実施例１−３の減容発泡樹脂粒子を原材料として用い、直径１００ｍｍの球形金型を用いて発泡ポリスチレン用成形機（積水工機（株）製ＡＣＥ−１１ＱＳ機）を用い、金型加熱；５秒、一方加熱５秒、両面加熱７秒（左：０．７ｋｇ、右：０．６ｋｇ）、逆一方加熱５秒、水冷２秒、真空放冷５秒、加熱スチーム圧力０．８ｋｇｆ／ｃｍ２、クラッキング幅１ｍｍの条件下で、球形成形品を作成した。得られた各々の成形品を５０℃下で２４時間乾燥した。得られた球形成形品の中央部分から平板状の試験片を切り出し、実施例−その２と同様にして形成品圧縮強さを測定したところ、実施例−その２での実施例品１−３とほぼ同様の形成品圧縮強さを備えていることが確認できた。
【００４９】
［考察］
表１および表２の結果から、発泡樹脂成形体の粉砕品に対して当該粉砕品の基材樹脂のビカット軟化温度より１０〜３０℃高い温度域の熱風を導入して１次減容を行った１次減容処理品に対して、さらに、当該ビカット軟化温度より４５〜６０℃高い温度域の熱風を導入して２次減容を行うことにより得られた減容発泡樹脂粒子は、２次減容処理を施さないものよりも、独立気泡率が高くなり、発泡余力も向上することがわかる。そして、そのような減容発泡樹脂粒子を原料として用いて定法により型内発泡成形することにより、建築土木用資材、軽量盛土材としての成形ブロック、あるいは砕石代替え品などとしての用途に耐えるだけの成形品圧縮強さを持つ成形品が得られることもわかる。２次減容温度が、基材樹脂のビカット軟化温度＋４５℃より低い場合、また、ビカット軟化温度＋６０℃よりも高い場合のいずれの場合も、十分な発泡成形品が得られないこともわかる。
【００５０】
【表１】
2004306467.tif 000002
【００５１】
【表２】
2004306467.tif 000003
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、発泡樹脂成形体粉砕品の減容粒子の持つ独立気泡率や発泡余力をさらに高いものとするとができ、該減容発泡樹脂粒子を原材料として発泡成形した成形品の物性値を向上させることができる。特に、従来発泡余力が不十分であり型内発泡成形は困難であるとされてきた平均粒径５ｍｍ未満の粉砕粒子であっても、本発明の方法を適用することにより、発泡成形材料として有効に使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による発泡樹脂成形体粉砕品の減容方法を実施するのに好適な加熱減容装置の一例を示す図であり、（ａ）は側断面図、（ｂ）は正断面図。
【図２】図１に示す装置での加熱減容処理中の状態を説明する図であり、（ａ）は側断面図、（ｂ）は正断面図。
【図３】本発明による発泡樹脂成形体粉砕品の減容方法により得られる減容発泡樹脂粒子を用いた発泡樹脂成形体の使用態様の一例を示す図であり、軽量盛土工法における軽量盛土材としての使用を示している。
【符号の説明】
５…ＥＰＳ粉砕品、１０…装置本体、１１（１１Ａ，１１Ｂ）…端板、１１ａ…原材料供給口、１１ｂ…給気口、１１ｃ…製品排出口、１２…周壁面、１３…円筒中空部、１４…中心軸、１５…回転フィルタ（円筒状部材）、１５ａ…排気口、１６…フィルタ回転軸、２５…熱風供給管、２５ａ…熱風供給口、２６…整流板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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