(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬質ウレタンフォームの廃材を、６０ｍｍ以下の寸法に粉砕し、１８０℃〜２５０℃の金型へ投入し、廃材の体積が１／３〜１／３０になる様に加熱および加圧し、硬質ウレタンフォームの成形品を得ることを特徴とする硬質ウレタンフォームの再生方法であって、得られた硬質ウレタンフォーム成形品の密度が０．１３ｇ／ｃｍ３〜０．１８ｇ／ｃｍ３であることを特徴とする硬質ウレタンフォームの再生方法。
【請求項２】
硬質ウレタンフォームが処方中に５重量％以上のポリエステルポリオールを含有している請求項１に記載の再生方法。
【請求項３】
硬質ウレタンフォームの成形品の面重量が１７００〜２７００ｇ／ｍ２である請求項１または２に記載の再生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、硬質ウレタンフォームの廃材を簡単に硬質ウレタンフォーム成形品へ再生する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、硬質ウレタンフォームの廃材の再生方法としては、廃材を粉砕した後、バインダーを塗布あるいは混合して１００℃前後の金型で熱プレスし、再成形する方法が取られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この方法では、硬質ウレタンフォームの廃材は、粉砕物にバインダーを均一に塗布する事が必須になり、コストのみならずポットライフを含めた工程、および環境の両面で面倒で、それが一般的に採用される為の問題点になっていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
硬質ウレタンフォームのリサイクルを進める為に、容易にリサイクル出来る技術を求めて種々検討を行った結果、我々は硬質ウレタンフォームを１８０℃〜２５０℃の温度下で粉砕前体積の１／３〜１／３０の体積になるまで加熱、加圧する事により、硬質ウレタンフォームが自己接着力を発生し、接着の為のバインダーは使用しなくても、充分に剛性のある成形品に再生出来ることを見いだした。この成形品は構造材および衝撃吸収材等として再利用可能な性能を有する。
【０００５】
本発明は、硬質ウレタンフォームの廃材を、６０ｍｍ以下、好ましくは１０ｍｍ以下の寸法に粉砕し、１８０℃〜２５０℃の金型へ投入し、廃材の体積が１／３〜１／３０になる様に加熱および加圧し、硬質ウレタンフォームの成形品を得ることを特徴とする硬質ウレタンフォームの再生方法を提供する。
【０００６】
本発明の再生方法は発泡している硬質ウレタンフォーム全てに適用が可能である。配合処方中にポリエステルポリオールが多く使用されている方が、自己接着性は高く、必要熱プレス時間は短くてすみ、しかも出来上がった成形品の表面性は優れている。硬質ウレタンフォームの廃材が、５重量％以上、例えば１０重量％以上、特に２０重量％以上のポリエステルポリオールを含有していることが好ましい。
【０００７】
本発明の方法によれば、硬質ウレタンフォームの他に、ガラス繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維等、種々の材料が混ざっている廃材を用いても、再生品の密度が高くなるだけで、ほぼ同様に再生品を得ることができる。
【０００８】
成形品の厚みは２ｍｍ以上であってよい。成形品が厚くなるに従ってフォーム内部の温度が充分に上昇するまで時間がかかり、脱型時間が長くなる。概略の脱型時間の目安としては、成形品厚み１ｍｍ毎に約１分必要になる。また粉砕物を前もって加熱しておく事によって、成形サイクルを短縮する事も可能である。
【０００９】
成形型としては、成形品に対して粉砕物の嵩比重は非常に低い為、型内に粉砕物を投入しようとすると溢れてしまう。その解決方法として、押し寿司の箱の様に粉砕物を投入できる空隙を型に設けることが好ましい。
成形圧力は、一般に、２ｋｇ／ｃｍ2〜２０ｋｇ／ｃｍ2である。この圧力に耐えうる金型とプレスが必要となる。型温は１８０℃〜２５０℃、特に２００℃〜２３０℃に調整する。
【００１０】
硬質ウレタンフォームの粉砕は、ハンマーミルやニーダ等、剪断力で粉砕が可能で、粉砕物の寸法は６０ｍｍ以下、好ましくは１０ｍｍ以下である。粉砕物の寸法とは、粉砕物の最大直径を意味する。
本発明による方法で再生可能な硬質ウレタンフォームの密度は、２００ｋｇ／ｍ3以下のもので、比較的密度の低いものの方が再生し易い。
硬質ウレタンフォームの粉砕品は、型内で、粉砕前体積の１／３〜１／３０、例えば１／５〜１／２０の体積になるまで加圧する事が必要である。再生成形品の密度としては、一般に、５０ｋｇ／ｍ3以上である。
【００１１】
硬質ウレタンフォーム粉砕物を型へ投入する前に、ガラス繊維マットや天然繊維マット、不織布等を型内に設置しておけば、接着剤を使用しなくても成形品の表面にこれ等繊維を貼り付ける事も可能である。しかし、接着剤を塗布した表皮材を一体で成形する事も可能である。こうする事によって、表皮同時貼りで剛性の向上した成形品を得ることが可能となる。
【００１２】
又、硬質ウレタンフォーム粉砕物の中にガラス繊維、天然繊維等を混入しても成形可能であり、それ等を混入することによって、より剛性の高い成形品を得ることが出来る。
又、成形品の引張強度を増す為に熱可塑バインダー等を混入しても良い。熱可塑バインダーとしては、パウダー状の物や、繊維状になった物が使いやすい。
【００１３】
以下、実施例を示し、本願発明を具体的に説明する。
実施例１
ウレタン製自動車天井材の芯材用に発泡した硬質ウレタンブロックフォームの廃材を以下の方法でウレタン成形品に再生した。
配合処方中にポリエステルポリオールを１０重量％使用し、オープンセル率が７０％である成形天井用に発泡した硬質ウレタンフォーム（密度２０ｋg/m3〜４０ｋg/m3）の廃材をローター形回転歯タイプの粉砕機で６０ｍｍ以下の寸法に粉砕した。
【００１４】
２２０℃に温度調節した、２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×２００ｍｍ（高さ）の金型に粉砕物１７０ｇを投入し、１５ｍｍ厚みになるまで圧縮した。５分後、型を開放し成形品を取り出した。この成形品の厚みは１５ｍｍ、密度は１８０ｋg/m3であり、表面は平滑に仕上がり、脆さも無く、充分に自己接着していた。
この成形品の曲げ試験を実施した。結果を表１に示す。曲げ強度は７ｋｇ／ｃｍ2、曲げ弾性率は２６０ｋｇ／ｃｍ2の値を有していた。
【００１５】
実施例２
金型に投入する粉砕物の重量を１３０ｇ、成形品の厚みを１６ｍｍとする以外は、実施例１と同様の手順を繰り返した。結果を表１に示す。
実施例３
硬質ポリウレタンフォームを１０ｍｍ以下の寸法に粉砕し、金型に投入する粉砕物の重量を１１０ｇ、成形品の厚みを４ｍｍとする以外は、実施例１と同様の手順を繰り返した。結果を表１に示す。
実施例４
硬質ポリウレタンフォームを１０ｍｍ以下の寸法に粉砕し、金型に投入する粉砕物の重量を１７０ｇ、成形品の厚みを５ｍｍとする以外は、実施例１と同様の手順を繰り返した。結果を表１に示す。
【００１６】
実施例５
ウレタン製自動車天井材の芯材用に発泡した硬質ウレタンブロックフォームの廃材と、天井材製造時のトリミング廃材の混合物を、以下の方法でウレタン成形品に再生した。
配合処方中にポリエステルポリオールを１０重量％使用し、オープンセル率が７０％ある成形天井用に発泡した硬質ウレタンフォーム（密度２０ｋg/m3〜４０ｋg/m3）の廃材をローター形回転歯タイプの粉砕機で１０ｍｍ以下の寸法に粉砕した。一方、硬質ウレタンフォーム、ガラス繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維等、種々の材料が混ざっており、天井材トリミング時に発生した廃材を１０ｍｍ以下の寸法に粉砕した。この２種類の廃材を重量比で１対１の比率で混合した。
【００１７】
２２０℃に温度調節した、２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×２００ｍｍ（高さ）の金型に粉砕物１１３ｇを投入し、２ｍｍ厚みになるまで圧縮した。３分後、型を開放し成形品を取り出した。成形品の厚みは２ｍｍ、密度は９００ｋg/m3で表面は平滑に仕上がり、脆さも無く、充分に自己接着していた。
この成形品の曲げ試験を実施した。結果を表１に示す。曲げ強度は１７０ｋｇ／ｃｍ2、曲げ弾性率は１２０００ｋｇ／ｃｍ2の値を示し、充分に構造材としての性能を有していた。
【００１８】
【表１】
0004409712.tif 000002
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、硬質ポリウレタンフォームの廃材を用いて、構造材および衝撃吸収材等として再利用可能な性能を有する硬質ポリウレタンフォーム成形品を容易に得ることができる。