(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性ポリウレタンフォーム廃材を粉砕した後、接着剤その他のバインダーを用いないで加熱、圧縮することにより成形体を得るポリウレタンフォームの再生処理方法において、
発泡体の性質を除去した硬質の成形体を得るためのポリウレタンフォーム廃材の再生処理方法であって、
ポリウレタンフォーム廃材を粒径１mm未満のトゲ状突起を有する微細粉末に粉砕して金型内に充填し、常温下で所定重量を負荷した加圧板を圧下させながら脱気を促すとともに、圧下の進行途中から加圧板を含む金型を 120〜180 ℃の温度範囲内に加熱し、該加熱雰囲気下で外部から間欠的に加圧力を増補しながら圧下の進行を調整していき、所定圧下量に達したところで加圧板を保持した後放冷することにより、圧密一体化し、かつ、賦型化することを特徴とするポリウレタンフォーム廃材の再生処理方法。
【請求項２】
粉砕が粒径10mm以下に粗粉砕した後、さらに繊維含有材料の解繊装置に投入して粒径 0.3〜0.5 mmのトゲ状突起を有する微細粉末とするものであり、圧密一体化がみかけ比重 0.6〜1.2 を指標とするものである請求項１記載のポリウレタンフォーム廃材の再生処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱硬化性ポリウレタンフォームを粉砕した後に、接着剤その他のバインダーを用いないで加熱、圧縮することにより成形体を得るポリウレタンフォームの再生処理方法及び再生ポリウレタン成形体に係り、詳しくは、ポリウレタンフォーム廃材を粒径１mm未満のトゲ状突起を有する微細粉末に粉砕し、型込め後、脱気圧縮〔一次圧縮〕及び加熱圧縮〔二次圧縮〕して圧密一体化し、かつ、賦型化することにより、発泡体の性質を除去した硬質の成形体を得るポリウレタンフォーム廃材の再生処理方法及び再生ポリウレタン成形体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ポリウレタンフォーム廃材の再生処理方法は、粉砕処理したチップフォームに接着剤その他のバインダーを塗布又は混合し、加熱、賦型化することがよくおこなわれてきた。しかしながら、接着剤その他のバインダーや蒸気加熱を要するため、環境保全上の問題が指摘されてきた。
【０００３】
こうしたなかで、上記従来法における接着剤その他のバインダーを不要として、粉砕処理後、板厚制御下で加熱、圧縮、成形して発泡体としての性質を残した再生ポリウレタン成形シートを得るポリウレタフォームの再生方法の提案があった。（例えば、特許文献１を参照。）
【０００４】
【特許文献１】
特許第２９９３２５０号公報（全頁）
【０００５】
ここでは、再生処理における粒径範囲、加熱処理における予熱範囲、加熱圧縮成形における温度範囲及び圧縮範囲（密度指標）を制限条件として記載している。
【０００６】
しかしながら、上記文献１では、発泡体としての性質を残すことに有意性を見ており、加熱圧縮成形における温度範囲及び圧縮範囲（密度指標）を重要視している。ここでは、粉砕処理における粒径範囲は、常法のチップフォームと同様の粗粉砕のレベルにとどまり、ことさら有意な条件となっていない。具体的には、粒径１mmで密度0.75g/ccに成形した再生物は、発泡体の性質を残しても所望の物性効果が得られず、最適粒径５mmで密度0.85g/ccより大に成形した再生物は、発泡体の性質が失われるとしていずれも排除している。
【０００７】
また、その後、硬質ウレタンフォームの廃材をバインダーを使用することなしに加熱、圧縮、成形して剛性のある成形品を再生する提案があった。（例えば、特許文献２を参照。）
【０００８】
【特許文献２】
特開２００１−２７７２６８公報（全頁）
【０００９】
ここでは、硬質ウレタンフォームの廃材（出発原料）の最大直径を10mm以下の寸法に粉砕することを推奨しており、金型温度は 180〜250 ℃、圧下量は体積比１／３〜１／30である。なお、再生成形品の密度は概して50kg/m3 以上を得るとしている。
【００１０】
しかしながら、上記文献２では、粉砕手段はハンマーミルやニーダ等による剪断破砕であり、後述の解繊装置による粉砕とは同じ剪断破砕であっても粉砕寸法の程度が大きく相違する。つまり、前記粉砕手段では10mm以下であっても、本発明に関する１mm以下のトゲ状突起を有する微細粉末状（海綿状）に切り刻む（粉砕する）ことは不可能であり、より細かく粉砕しようとすれば粉引きのように磨り潰すこと（磨砕）になると推認される。
【００１１】
この差異は極めて重要であって、粒径が１mm以上であると、温度条件と圧下量（加圧力）を高位に保持しないと発泡体の性質を除去することが困難であり、粒径が１mm以下であって磨り潰したものは、自己接着性に欠けるという問題がある。これに対し、１mm以下のトゲ状突起を有する微細粉末状（海綿状）に切り刻んだ粉砕物（ポリウレタンフォーム廃材）は、比較的低い温度条件（加熱条件）下でバインダーを使用せずに自己接着性を発生し、かつ、発泡体の性質を除去することが確認されている。ここで、自己接着性は熱融着性又は熱可塑性的な挙動による結合形態を含む。
【００１２】
ところで、本発明者らは、故紙等の繊維含有材料の再生利用に関し、該繊維含有材料の粗粉砕から解繊までを効率的におこなう解繊装置（粗粉砕装置を含む）を提案してきた。（例えば、特許文献３を参照。）
【００１３】
【特許文献３】
特許第３０５１９８１号公報（全頁、全図）
【００１４】
この開発技術によれば、繊維含有材料を粒径（片状のものであれば長さ）１mm以下にトゲ状突起を有する微細粉末状（海綿状）に切り刻む（粉砕する）ことができ、もって利用価値の高い再生原料を得ることができる。
【００１５】
本発明に関するポリウレタンフォーム廃材は組織的にも繊維含有材料と同様に取り扱うことができる。しかも、粉砕をより微細化してゆくと、トゲ状突起を有する微細粉末状（海綿状）になり、その粒径は従来的なチップフォームの粒径より１桁低いオーダーまでほぼ均一に粉砕できる。
【００１６】
こうして獲得したポリウレタンフォーム廃材の粉体（再生原料）は、樹脂粉末の圧縮成形技術を適用できる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
こうしたなかで、ポリウレタンフォーム廃材を再生処理する場合に、発泡体の性質を除去した硬質の成形体（樹脂再生物）を得て、建材、剛性ボード、代替枠材その他の剛性材に転換しようとする要請があった。
【００１８】
したがって、バインダーを使用せずに自己接着性を発生させ、かつ、発泡体の性質を除去するためには、粉砕処理における粒径の微細化は、出発原料（再生原料）として重要な構成要素となる。
【００１９】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであって、上記課題を解消し、ポリウレタンフォーム廃材を粗粉砕を経てトゲ状突起を有する微細粉末に粉砕し、型込め後、脱気圧縮〔一次圧縮〕に続き加熱圧縮〔二次圧縮〕して圧密一体化し、かつ、賦型化することにより、バインダーを使用せずに自己接着性を発生させ、かつ、発泡体の性質を除去した硬質の成形体を得るポリウレタンフォーム廃材の再生処理方法及び再生ポリウレタン成形体を提供するものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
課題を解決するために本発明は、熱硬化性ポリウレタンフォームを粉砕した後に、接着剤その他のバインダーを用いないで加熱、圧縮することにより、発泡体の性質を除去した硬質の成形体を得るためのポリウレタンフォーム廃材の再生処理方法であって、ポリウレタンフォーム廃材を粒径１mm未満のトゲ状突起を有する微細粉末に粉砕して再生原料とし、型込め後、脱気のための一次圧縮を施し、つづいて 120〜180 ℃の温度範囲内の加熱雰囲気中で所定の圧下量に達するまで圧縮することにより圧密一体化し、かつ、賦型化することを特徴とするものである。
【００２１】
また、上記方法により得られる接着剤その他のバインダーを含有しない再生ポリウレタン成形体であって、発泡体の性質を除去したものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態は、上記構成の再生処理方法において、ポリウレタンフォーム廃材を粒径１mm未満のトゲ状突起を有する微細粉末に粉砕して金型内に充填し、常温下で所定重量を負荷した加圧板を圧下させながら脱気を促すとともに、圧下の進行途中から加圧板を含む金型を 120〜180 ℃の温度範囲内に加熱し、該加熱雰囲気下で外部から間欠的に加圧力を増補しながら圧下の進行を調整していき、所定圧下量に達したところで加圧板を保持した後放冷することにより、圧密一体化し、かつ、賦型化するものである。なお、再生原料には、熱可塑性ポリウレタンフォーム廃材のうち硬質ポリウレタンフォーム廃材の粉砕物（粒径１mm未満のトゲ状突起を有する微細粉末）を用いる。
【００２３】
ここで、粉砕は粒径10mm以下に粗粉砕した後、さらに繊維含有材料の解繊装置に投入して粒径 0.3〜0.5 mmのトゲ状突起を有する微細粉末（再生原料）とするものであり、圧密一体化がみかけ比重 0.6〜1.2 を指標とするものである。
【００２４】
また、上記構成の再生ポリウレタン成形体は以下の性質を有する。
（１）再生原料の粒径が 0.3〜0.5 mm範囲である。
（２）成形体の結合状態が融着および／または圧密により一体化している。
（３）成形体のみかけ比重が 0.6〜1.2 範囲である。
（４）成形体の硬度指標がゴム硬度計による90以上 100未満である。
【００２５】
好適な成形品としては、板厚５〜15mmの成形ボード、又は板厚15mm以上の成形ブロックとして再生される。
【００２６】
【実施例】
本発明の一実施例について添付図面を参照しながら以下説明する。
【００２７】
図１は、粉砕前のポリウレタンフォーム廃材の組織形状（結合状態）を示す模式図である。
【００２８】
図２は、粗粉砕後のポリウレタンフォーム廃材の断片形状（粒径）を示す模式図である。
【００２９】
図３は、トゲ状突起を有する微細粉末に粉砕したポリウレタンフォーム廃材の断片形状（粒径）を示す模式図である。
【００３０】
本発明の再生ポリウレタン成形体は、接着剤その他のバインダーを含有せず、発泡体の性質を除去した硬質の樹脂再生物であって、硬質ポリウレタンフォーム廃材を粒径１mm未満のトゲ状突起を有する微細粉末に粉砕して再生原料とし、型込め後、脱気圧縮に続き加熱圧縮して圧密一体化し、かつ、賦型化したものである。
【００３１】
図示するように、硬質ポリウレタンフォーム廃材を粒径10mm以下に粗粉砕した後、さらに繊維含有材料の解繊装置に投入して粒径 0.3〜0.5 mmのトゲ状突起を有する微細粉末１（再生原料）とするのであるが、本実施例では、解繊装置の多孔スクリーン（図示省略）のメッシュを0.5mm( 0.5パス) と0.3mm( 0.3パス) とした場合、２通りのトゲ状突起を有する微細粉末を再生原料として供試した。
【００３２】
後述の表１に示す成形体Ａについて具体的な製造方法を述べる。なお、数値については、実験的規模にとどまっているが、本発明の要旨に影響するものではないことを断っておく。
【００３３】
長さ160 ×幅40×深さ250[mm] の成形金型内に常温で再生原料1800ml（重量65g)を充填し、上部から加圧重量３ｔを指標として漸次圧下することにより、脱気しながら圧縮していく。〔一次圧縮〕この間に金型を 110〜130 ℃に加熱する。脱気と加熱が進行すると、樹脂内圧が変動し、加圧重量３ｔの指標が得られなくなるが、成形体の板厚が15mmとなるところまでジャッキアップにより加圧調整しながら圧縮する。〔二次圧縮〕所定の圧下量に達した後、３〜５分加熱保持する。その後、加熱を停止し、放置冷却する。こうして得られた成形体は、みかけ比重0.677 、ゴム硬度計による硬度92であった。同様の手法で、種々の板厚の成形体Ｂ〜Ｅを得るための製造条件を表１に示す。
【００３４】
【表１】
0004399700.tif 000002
【００３５】
上記同様の手法で0.3mm( 0.3パス) のトゲ状突起を有する微細粉末を再生原料として用い、成形体ａ〜ｃを得た結果を表２に示す。
【００３６】
【表２】
0004399700.tif 000003
【００３７】
表１及び表２から理解されるように、本発明により得られる再生ポリウレタン成形体は以下の性質を有する。
（１）再生原料の粒径が 0.3〜0.5 mm範囲である。
（２）成形体の結合状態が融着および／または圧密により一体化している。
（３）成形体のみかけ比重が 0.6〜1.2 範囲である。
（４）成形体の硬度指標がゴム硬度計による90以上 100未満である。
【００３８】
なお、表１及び表２に示した内容（製造条件）は、硬度指標から把握されるように、成形体の実用強度に問題がない剛性の獲得を考慮したものである。
【００３９】
上記実施例は、再生原料（出発原料）として専ら硬質ポリウレタンフォーム廃材を扱ったものであるが、本発明に用いた解繊装置によれば軟質ポリウレタンフォーム廃材についても同様にトゲ状突起を有する微細粉末に粉砕できる。したがって、硬質ポリウレタンフォーム廃材の粉砕物と軟質ポリウレタンフォーム廃材の粉砕物を配合した硬軟混合粉砕物、又は軟質ポリウレタンフォーム廃材の粉砕物のみを再生原料（出発原料）として、それぞれ同様の手法により可撓性（準剛性）又は軟質の再生ポリウレタン成形体を得ることも考慮されてよい。ここでは、温度条件（加熱条件）が若干変動することになる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は以上の構成よりなるものであり、これによれば樹脂粉末の圧縮成形技術を適用して、硬質ポリウレタンフォーム廃材をトゲ状突起を有する微細粉末に粉砕して、型込め後、脱気圧縮に続いて加熱圧縮成形することにより、発泡体の性質を除去した硬質の再生ポリウレタン成形体を得ることができる。ここでは、接着剤その他のバインダーを用いることを要しないので、環境保全上の問題がない。
【００４１】
得られた再生ポリウレタン成形体は、建材、剛性ボード、代替枠材その他の剛性材として用途開発可能であり、資源（廃材）の有効利用（再生利用）に寄与するという点で産業上有益である。
【図面の簡単な説明】
【図１】粉砕前のポリウレタンフォーム廃材の組織形状（結合状態）を示す模式図である。
【図２】粗粉砕後のポリウレタンフォーム廃材の断片形状（粒径１mm）を示す模式図である。
【図３】トゲ状突起を有する微細粉末に粉砕したポリウレタンフォーム廃材の断片形状（粒径0.5mm)を示す模式図である。
【符号の説明】
１  トゲ状突起を有する微細粉末（ポリウレタンフォーム廃材の粉砕断片）
【図１】
0004399700.tif 000004
【図２】
0004399700.tif 000005
【図３】
0004399700.tif 000006