(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステル系樹脂を主たる成分とする発泡粒子を成形した発泡成形体からなる箱抜き用成形体。
【請求項２】
ポリエステル系樹脂が生分解性であることを特徴とする請求項１記載の箱抜き用成形体。
【請求項３】
請求項１または２に記載の箱抜き用成形体を固定したユ字型金物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリートの打設時に打設表面に所望の凹部を形成するために用いる箱抜き用成形体に関する。具体的適用例としては、手摺り、支柱用アンカーボルト固定用のユ字金物に貼り付けてコンクリートを打設し、硬化後に箱抜き用成形体のみを除去して、所望の手摺り、支柱を固定した後、コンクリート、モルタルを隙間部に充填する方法等に用いる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コンクリート構造物の表層に凹部を形成する際に用いられる方法（箱抜き方法）としては、▲１▼木製または鋼製の型枠を使用する方法と、▲２▼発泡樹脂（発泡スチロール）を用いる方法が用いられている。
【０００３】
しかし、前述した箱抜き技術にあっては次のような、問題点がある。
▲１▼木製、または鋼性の型枠を使用する方法にあっては、型枠の組立ておよび脱形に工数が係るため、効率が悪い。
▲２▼発泡樹脂（発泡スチロール）を用いる方法にあっては、発泡スチロールとコンクリートが密着しており、そのまま引き抜くような脱形が困難で、ハツリにより、砕いてから撤去する必要があり、多くの労力と時間を要する。また、当該用途に用いた発泡スチロールは、コンクリートが付着しており、通常のリサイクルルートでの回収・再生が難しく、しかも、燃焼カロリーが高く、燃焼時に黒煙と不快臭を発生するため、焼却処分にも適さない。
【０００４】
こういった既存の箱抜き方法の欠点を補うものとして、風船を用いてコンクリ−トの進入を防ぎ、コンクリートが固化した後、風船の空気を抜いて風船を脱着して箱抜き部分を形成する方法が提案されている（特開昭５５−７３４８号公報、特許第２７９１８５２号公報）。しかしながら、風船やそれに類する中空体に空気を充填して箱抜き部を形成する場合、空気の充填量によってその形状が変化し、糸巻き型、樽型の変形を起こしてしまう上、細部の形状に正確さを要求される場合には適さない等の欠点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如き、従来の箱抜き方法の欠点を解消し、所望の形状の凹部を容易にコンクリート構造物の表層に形成できるとともに、コンクリートからの除去が容易で作業性に優れる箱抜き用成形体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、鋭意研究を重ねた結果、ポリエステル系樹脂を主成分とする発泡成形体を箱抜き用成形体として用いることにより、所望の形状の凹部を容易にコンクリート構造物の表面に形成することができ、しかも施工後容易に着脱できることを見いだした。特に、ポリエステル系樹脂として生分解性ポリエステルを主成分とするものを用いると、使用後、破砕してコンポスト処理や土壌への鋤込みによる処理が可能であるので、環境負荷が小さく、好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明で用いるポリエステル系樹脂は、コンクリートが流動性を失って完全に固化する迄の間に、箱抜き用成形体自身が容易に引き抜ける程度にアルカリ分解して痩せる素材であれば、用いることができる。例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、グルタル酸等の多塩基酸、エチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，３−プロピレングリコール等のポリオール、リンゴ酸、乳酸、グリコール酸、カプロラクトン等のヒドロキシ酸の一つまたはそれ以上をモノマー成分とするポリエステルが挙げられる。
【０００８】
中でも、生分解性ポリエステル系樹脂を主成分とするものを用いると、使用後の処理も容易であるため、好ましい。例えば、ポリエチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネートアジペート、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリリンゴ酸、ポリ乳酸、ポリグリコール酸等の脂肪族ポリエステル類またはそれらの混合物が挙げられる。また、芳香族成分を共重合したり、架橋増粘した樹脂を用いてもよいが、その処方によっては生分解性を損なう場合があるので、生分解性を必要とする場合は、注意が必要である。
【０００９】
また、本発明の箱抜き用発泡成形体に用いる上述のポリエステル系樹脂には、適当な発泡倍率やコンクリート打設・硬化時間における分解性を得られる範囲で、上述の組合わせ以外に他の樹脂や天然素材等を混合してもよいが、適度な分解性を確保するためのポリエステル系樹脂配合量は、通常５１質量％以上、好ましくは６０質量％以上である。
本発明のポリエステル系樹脂に混練して用いる樹脂や天然物としては、例えば、アセチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチルセルロース、メチルセルロース、キチン、キトサンなどのセルロース誘導体、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリメチルメタクリレート等のビニル系樹脂、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリエーテル系樹脂、６ナイロン、６−６ナイロン、ポリ−Ｌ−ロイシン、ポリ−Ｌ−リジン、ポリアスパラギン酸等のポリアミド類、グルテン、ゼインの蛋白質等が挙げられる。
【００１０】
本発明で用いる箱抜き用発泡成形体は、▲１▼コンクリートの流動性が十分低下するまで形状を保ち、▲２▼その後完全に固化した後引き抜くのに十分な痩せが生じる、という条件を満たしていれば、高倍率発泡している方が、廃棄の都合上、好ましい。
【００１１】
また、本発明で用いる発泡成形体の製造方法としては、所望の形状のものが得られる方法であれば、押出し発泡、ビーズ発泡成形等、一般に用いられる方法を用いることができる。発泡剤も特に限定されるものではなく、炭化水素系ガス、フロン系ガス、水、炭酸・窒素等の無機ガスや、化学発泡剤などの中から適当に用いることができる。また、発泡倍率の向上等を目的として、核剤を適宜用いてもよい。
【００１２】
以下、ポリ乳酸系樹脂を例にとって、より具体的に本発明を説明する。
【００１３】
ポリ乳酸系樹脂は、発泡体を形成するために、結晶性が低く、かつある程度の分子量を有することが好ましい。その様なポリ乳酸系樹脂は、例えば、結晶性が乏しく実質上非晶性の乳酸プレポリマーにイソシアネート基、エポキシ基、または、無水カルボキシル基等を有する化合物からなる架橋剤を反応させて得ることができる。
【００１４】
ポリ乳酸系樹脂の原料となる乳酸プレポリマーは、ラクチドを開環重合して得られる実質的に非晶性のポリ乳酸である。このポリ乳酸を形成する乳酸のＬ体とＤ体のモル比は、９５／５〜６０／４０または４０／６０〜５／９５であることが好ましく、さらに好ましくは９２／８〜８０／２０または２０／８０〜８／９２である。
【００１５】
乳酸プレポリマーと反応させる架橋剤としては、該プレポリマーの末端基（カルボキシル基及び水酸基）もしくはエステル結合と反応し得る官能基を有する多官能化合物であれば用いることができる。具体的には、イソシアネート基、エポキシ基、無水カルボキシル基を有する化合物が用いられる。
【００１６】
乳酸プレポリマーと架橋剤は、溶融状態で混合し、反応させる方法が一般的である。架橋は増粘を目的としているため、通常、架橋剤の反応基量は２当量／モル程度では十分な効果が得られない。このため、３官能以上の化合物を多く含む架橋剤を用いる必要があるが、溶融混練時に一気に架橋が進むため、混練装置に対する不可が大きくなる傾向にある。しかし、イソシアネート化合物を用いる場合は、２当量／モル程度であっても、乳酸プレポリマーの末端基と溶融状態で反応した後、さらに副次的に別なイソシアネート基が水の存在下で反応してアロファネート結合やユリア結合を形成するため、溶融混練時の極端な粘度上昇がなく、固体状態での後増粘が可能で、生産性に優れる。
【００１７】
このため、イソシアネート化合物を架橋剤として用いる場合は、２．０当量／モル程度の官能基を有する化合物でもよく、通常、２．３〜３．０当量のイソシアネート基を有する架橋剤を用いる。
架橋剤の量は、乳酸プレポリマー１００重量部に対して、０．１〜５重量部の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは０．３〜３重量部である。
【００１８】
乳酸プレポリマーと架橋剤の溶融混練は、特に新規な装置及び方法を用いて行う必要はなく、公知の装置および方法が利用可能である。たとえば、乳酸プレポリマーのペレットと架橋剤を混合し、単軸、または２軸混練機などで溶融混練する方法や、溶融した乳酸プレポリマーに架橋剤を添加・混練する方法などを用いることができる。
【００１９】
上述の方法で高分子量化したポリ乳酸系樹脂の溶融粘度は、メルトインデックス（ＭＩ）値が０．０１−５０、好ましくは０．０１−１０である。このような範囲のＭＩを有する場合に良好な発泡性が得られる。ここで、ＭＩ値とは、直径２ｍｍのオリフィスを用い、１９０℃、荷重２１．６ｋｇの条件で測定した時の値であり、ＪＩＳに準拠した方法で測定される。この溶融粘度をポイズで表した場合には、５万〜１００万ポイズであることが好ましく、さらに好ましくは１０万〜５０万ポイズ、特に好ましくは１５万〜３５万ポイズである。このときの溶融粘度は、直径２ｍｍのオリフィスを用い、１９０℃、荷重１３０ｋｇの条件で測定した時の値である。
【００２０】
（樹脂組成物）
発泡粒子は、通常、上述のようにして得られるポリエステル系樹脂に発泡核剤と必要に応じて添加剤とを加えた樹脂組成物により、得られる。本発明においては、この樹脂組成物を例えば、ビーズ状粒子とした後、発泡剤および発泡助剤を含浸させて、発泡性を有するビーズを得る。ついで、この発泡性ビーズを予備発泡させる（発泡粒子）。発泡粒子を金型に入れて加熱・成形することにより、所望の形状の成形体が得られる。複雑形状や多数同形状のものを作る場合は、その形状に合わせた金型を用意するのが好ましいが、小ロット品や単純な直方体、立方体形状のものを必要とする場合は、ブロック体から切り出して使う方が効率的かつ経済的である。
【００２１】
上述の樹脂組成物に用いられる発泡核剤は、均一で微細な発泡セルを形成させるために使用される。発泡核剤としては、個体の粒子状物、例えば、タルク、シリカ、カオリン、ゼオライト、マイカ、アルミナ等の無機粒子、炭酸または重炭酸塩、カルボン酸のアルカリ金属塩などの塩が好適に用いられる。この中でもタルクは特に好ましく用いられる。
【００２２】
樹脂組成物に添加される添加剤としては、例えば、酸化防止剤、可塑剤、制電剤（帯電防止剤）、顔料、染料、滑剤などがある。
【００２３】
樹脂組成物に含浸させる発泡剤としては、プロパン、ｎ−ブタン、イソブタン、ｎーペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、シクロペンタン、ヘキサンなどの炭化水素類、塩化メチル、エンカメチレン、ジクロロジフルオロメタンなどのハロゲン化炭化水素類、ジメチルエーテル、メチルエチルエーテルなどのエーテル類などが挙げられる。
【００２４】
発泡助剤としては、炭素数１〜４の一価のアルコール類が好適である。
【００２５】
上述の発泡剤含浸ビーズは、一般的な発泡スチロール粒子の予備発泡装置を用いて発泡させる事が可能であり、成形も一般的な発泡スチロール用成型機を用いて行える。
【００２６】
【実施例】
以下に本発明を実施例を用いて説明する。
【００２７】
Ｌ体およびＤ体の重合比（モル比）が９０：１０であるポリ乳酸１００重量部、イソシアネート化合物（日本ポリウレタン社製ミリオネートＭＲ−２００）１重量部、及びタルク（富士タルク工業社製ＬＭＰ１００）３重量部を二軸混練押出し機に入れ、シリンダー温度１８０℃で混練し、水中にて切断してビーズ状樹脂を得た。このビーズ状樹脂２０００重量部、ブタン３８０重量部、およびメタノール４８０重量部をオートクレーブに入れ、７０℃にて１時間保持した。次いで２５℃まで冷却し、ビーズ状樹脂を取出した（含浸ビーズ）。
この含浸ビーズを、水蒸気を用いて９２℃、１分間予備発泡させて４０倍発泡の発泡粒子を得た。得られた発泡粒子を縦１２００ｍｍ×１０００ｍｍ×５０ｍｍの金型を用いて成形し、ブロック状の発泡成形体を得た。
【００２８】
実施例２
実施例１で得たポリ乳酸発泡成形体ブロックを６０ｍｍ×７０ｍｍ×５０ｍｍに切出し、図１のユ字型金物に図２の如く張付けた。（発泡体付ユ字型金物）
３００ｍｍ×３００ｍｍで深さ１５０ｍｍの木枠に当該発泡体付ユ字型金物の金物部を下にして固定し、発泡体上部１０ｍｍが露出するレベルまでセメントを流し込んで硬化させた。硬化後、発泡体部分を除去し、除去性について評価した。
【００２９】
比較例１
発泡スチロール（６０倍発泡）を用いて実施例２と同様の評価を行った。その結果を評１に示す。
【００３０】
【表１】
0003926177.tif 000002
【００３１】
【発明の効果】
以上の結果から明らかなように、本発明の箱抜き用成形体は離形性に優れるため、発泡スチロール製箱抜き用成形体を用いる場合に比較して、作業が簡便になる。また、発泡粒子を成形したものを用いた場合、コンクリート／発泡体界面に発泡粒子の粒状に基づく適度な凹凸が生じるため、支柱を固定した後に施工するコンクリートと前工程のコンクリートの活着が良くなるという特徴がある。さらに、生分解性ポリエステルを主たる成分とする発泡体を用いることにより、施工後の廃棄物処理が容易かつ環境負荷が低減される。
【００３２】
【図面の簡単な説明】
【図１】ユ字型金物の図面である。
【図２】ユ字型金物に型抜き用成形体を装着した図である。
【図１】
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【図２】
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