説明

敷材の製造方法及び敷材

【課題】原材料としてタイヤ製造工程で生じるコード入り端材等を使用し、特に大荷重に対する耐圧断性能等の強度にきわめてすぐれた敷材の製造方法を提供する。
【解決手段】原材料(1)に対して加熱と加圧を行い、コード(31)を含んだ所要の厚さ及び形状を有する材料シート(2)をつくり、該材料シート(2)をシート形状を保つことができる大きさに切断して多数のシートピース(3)をつくり、あらかじめ決められた成形品としての敷材の重さと同じ重さになるようにシートピースの量を特定し、このシートピースの全量を敷材を成形可能な空間を有する成形型の空間を埋めるようにシートピースの厚み方向に積層させて成形型内に入れ、成形型内に積層して入れられたシートピースに対して加熱及びシートピースの表裏面方向からの加圧を行い、コードとゴム部分を結着させて成形する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、敷材の製造方法及び敷材に関するものである。更に詳しくは、原材料として廃タイヤまたはタイヤ製造工程で生じるコード入り端材を使用し、特に大荷重に対する耐圧断性能等の強度にきわめてすぐれた敷材を製造する方法及び敷材に関する。
【背景技術】
【0002】
重量物の下に敷く敷材(敷板)としては様々な素材が使用されている。例えば、クレーン作業車等の重機のアウトリガーの下に敷く敷材には、主に木質材料(合板含む)が使用されている。このような木質材料で形成された敷材は、耐腐食性に劣るだけでなく、敷材にかかる荷重によって割れたり破損するので、頻繁に交換する必要があり、不経済であった。
【0003】
一方、産業廃棄物としての廃タイヤ(タイヤ製造工程で生じる端材を含む)の発生は、日本国に限っても年間100万トン以上ともいわれている。廃タイヤは、ボイラ等の燃料(熱源)としても利用されている。しかし、このような燃料としての利用には、地球温暖化の元凶である二酸化炭素を大量に発生させるという大きな問題がある。したがって、地球環境の保全という観点からは、廃タイヤを燃料として利用するのではなく、エネルギーの消費をできるだけ押さえた方法で、有用な他の物品(例えば制震材、路面材あるいは遊戯具等)に加工するのが望ましい。
【0004】
廃タイヤを加工した物品としては、例えば特許文献1に記載されている「歩道用敷板材」がある。この「歩道用敷板材」は、2〜6mm径の廃タイヤのワイヤを含まない裁断ゴムチップを65vol%と、2〜4mm径の天然ゼオライト粒を35vol%とを接着材を適宜量加えて均一に混合し、さらに合成顔料を微量加え、深さ15mm、縦横100×200mmの板型に入れて加熱及び加圧による成形によって得られるものである。
【0005】
【特許文献1】特開2007−31951
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
前記「歩道用敷板材」は、用途上、それほど大きな荷重がかかることはないので、廃タイヤのゴム部分と接着材を使用して製造しても必要十分な強度を得ることはできる。このため、「歩道用敷板材」の製造においては、タイヤに使用されているブレーカーコード、カーカスコード及びビードワイヤ等の各種コードをあらかじめ取り除いたものを原材料として使用している。
【0007】
仮に、この「歩道用敷板材」を前記したような重機のアウトリガーの下に敷く敷材として使用した場合、強度が不足しているのは明らかであり、大荷重によって圧断されるか、または潰されてそれに近い状態になるのは容易に想像できる。こうなると、敷材としての機能を維持できなくなり、特にアウトリガーの載置面が地面でなくコンクリート面である場合、コンクリートに割れが生じたり破壊されてしまう。
【0008】
そこで本発明者は、従来より、その処理が課題となっている廃タイヤを原材料として使用し、例えばクレーン作業車等の重機のアウトリガーの下に敷く敷材であって、従来の木質の敷材や前記「歩道用敷板材」等と比べて、大荷重に対してもすぐれた強度を持つ敷材をつくるために鋭意研究、試行を重ね、本発明を完成するに至った。
【0009】
(本発明の目的)
本発明は、原材料として廃タイヤまたはタイヤ製造工程で生じるコード入り端材を使用し、特に大荷重に対する耐圧断性能等の強度にきわめてすぐれた敷材を製造する方法及び敷材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を解決するために本発明が講じた手段は次のとおりである。
【0011】
本発明は、原材料となる廃タイヤまたはタイヤ製造工程で生じるコード入り端材に対して加熱と加圧を行い、コードを含んだ所要の厚さ及び形状を有する材料シートをつくり、該材料シートから多数のシートピースをつくり、あらかじめ決められた成形品としての敷材の重さと同じ重さになるように、シートピースの量を特定し、量が特定されたシートピースの全量をシートピースの厚み方向に積層させて成形型内に入れ、成形型内に積層して入れられたシートピースに対して加熱及びシートピースの表裏面方向からの加圧を行い、コードとゴム部分を結着させて板状に成形する、敷材の製造方法である。
【0012】
本発明は、廃タイヤまたはタイヤ製造工程で生じるコード入り端材を原材料としてつくられており、ゴム内部に含まれるコードが、表裏面側からみて色々な方向を向いており、厚みが表れる側面側からみて表裏面とほぼ平行な方向を向いて揃うとともに厚み方向へ多数重なっている、敷材である。
【0013】
本発明は、廃タイヤまたはタイヤ製造工程で生じるコード入り端材を原材料とする板状の敷材であって、前記原材料に含まれているコードを有するシートピースは、成形型内で厚み方向に積層された状態で表裏面方向からの加圧と加熱によって前記コードとゴム部分が結着した板状に形成され、内部に含まれる前記コードは、表裏面側からみて特定の方向に配列されておらず、厚みが表れる側面側からみて表裏面とほぼ平行な方向を向いて揃うとともに厚み方向へは多数重なっている、敷材である。
【0014】
本発明は、原材料となる廃タイヤまたはタイヤ製造工程で生じるコード入り端材に対して加熱と加圧を行い、コードを含んだ所要の厚さ及び形状を有する材料シートをつくるようにし、該材料シートから多数のシートピースをつくるようにし、あらかじめ決められた成形品としての敷材の重さと同じ重さになるように、シートピースの量を特定するようにし、量が特定されたシートピースの全量をシートピースの厚み方向に積層させて成形型内に入れるようにし、成形型内に積層して入れられたシートピースに対して加熱及びシートピースの表裏面方向からの加圧を行い、コードとゴム部分を結着させて板状に成形するようにして得られた、敷材である。
【0015】
原材料としての廃タイヤは、例えばトレッド部のみを使用してもよいし、サイドウォール部を含んだタイヤ全体を使用してもよい。また、材料シートをつくるときには、廃タイヤの適宜箇所を切断して長尺に展開する等、加圧時の取り扱いがしやすいようにするのが好ましいが、このような方法に限定はされず、廃タイヤを丸ごと圧延して材料シートを形成することもできる。
なお、特許請求の範囲及び明細書にいう「タイヤ製造工程で生じるコード入り端材」の文言は、タイヤ製造において生じる、主にカーカス部の端材(またはそれらのゴムを融着して固めた、いわゆるファブリック入再生ゴム)を含む意味で使用している。
【0016】
また、コードは、廃タイヤに含まれているブレーカーコード(スチールワイヤを編んでベルト状に構成され、接地面の強度を増し、異物の貫通を防止するもの)、カーカスコード(タイヤの骨格の役割を持ち、タイヤ構造を保持するもの)及びビードコード等の各種コードである。各コードには、金属製(主にスチール製)のものと、ナイロン、ポリエステル、芳香族ポリアミド系樹脂(アラミド繊維:高張力繊維)製のものがある。
【0017】
(作用)
本発明に係る敷材の作用を説明する。
材料シートから、例えばシート形状を保つことができる大きさに切断されたシートピースの内部には、粉砕されてチップ状となった場合と異なり、ある程度の長さを有するコードが多く含まれていることになる。また、このコードの方向は、シートピースの表裏面の方向とほぼ平行になっている。そして、そのシートピースが厚み方向へ多数積層され、さらに積層したシートピースに対して加熱とその表裏面方向からの加圧が行われることによって、ゴム部分は溶けて結着し、さらにコードとも結着する。敷材(成形品)の内部に含まれている多数のコードは、敷材の表裏面とほぼ平行な方向を向くように揃う。
【0018】
つまり、ある程度の長さを有するコードは、シートピースを積層する時に、その方向に関してはランダムになるため、敷材の表裏面側からみれば(ゴム部分を透過して見えるわけではないが)特定の方向に限定した状態では存在しておらず、色々な方向を向いている。また、ある程度の長さを有するコードは、成形時にシートピースの表裏側から圧力がかかる関係上、敷材の内部において上下方向(表裏面方向)を向いたり、同方向へ大きな角度で交差したりすることができないため、厚みが表れる側面からみれば表裏面とほぼ平行な方向を向いて揃っており、しかも厚み方向へ多数重なっている。
【0019】
敷材は、このような構造を有しているので、使用時において上面側から大荷重がかかったときも、容易には圧断されたり潰されてしまうことがない。すなわち、平面視において色々な方向を向いている多数のコードとゴム部分が結着していることによって、敷材が表裏面方向に潰れ変形しようとして表裏面が広がる方向に大きな力が作用しても、多数のコード(金属製または高張力繊維製)の引っ張り強度によって容易には変形しない。また、コードは敷材の表裏面とほぼ平行な方向を向いて揃っており、かつ厚み方向へ多数重なっていることにより、大荷重による表裏面方向の力に対する耐力にもすぐれている。
【発明の効果】
【0020】
本発明に係る製造方法により得られる敷材は、内部に含まれるコードが敷材の表裏面側からみて色々な方向を向いており、厚みが表れる側面からみて表裏面とほぼ平行な方向を向いて揃っており、しかも厚み方向へ多数重なっている構造となる。
したがって、敷材は、使用時において上面側から大荷重がかかったとき、敷材が表裏面方向に潰れ変形しようとして表裏面が広がる方向に大きな力が作用しても、多数のコードの引っ張り強度によって容易には変形せず、かつコードが厚み方向へ多数重なっていることにより表裏面方向の力に対する耐力にもすぐれているので、容易には圧断されたり潰されてしまうことがない十分な強度を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
本発明を図面に示した実施例に基づき詳細に説明する。
【実施例】
【0022】
図1は本発明に係る廃タイヤを使用した敷材の製造方法を示す説明図、
図2はシートピースの斜視説明図、
図3は成形工程の説明図、
図4は本発明に係る敷材の斜視図、
図5は図4におけるA−A断面図である。
【0023】
図1ないし図5を参照して本発明に係る廃タイヤを使用した敷材の製造方法及びそれによって得られる敷材について説明する。
以下の説明では、クレーン作業車等のアウトリガーの下に敷く敷材4(図4参照、寸法:縦400mm×横400mm×厚さ50mm、重さ:10kgの平面視正方形状の板状体)を製造する場合で説明する。
【0024】
(1)原材料1を用意する。原材料1としては、タイヤ製造において生じるカーカス部の端材を溶着し固めて適宜大きさにカットしたブロック状のもの(ファブリック入再生ゴムということがある)を使用している。
【0025】
(2)圧延工程
原材料1を、対となったローラを有する圧延ローラを使用して圧延する。圧延ローラの各ローラは加熱できるようになっており、各ローラの間を通る原材料1を適宜温度で加熱しながら圧延することができる。原材料1は圧延されて適宜厚さの材料シート2が形成される。本実施例では、加熱温度を50℃〜60℃とし、材料シート2の厚さは10mm程度となるようにした。なお、この加熱温度は、前記温度に限定されるものではなく適宜設定が可能である。
【0026】
(3)切断工程
切断機(図示省略)を使用して材料シート2を小さく切断し、シートピース3をつくる。各シートピース3は、シート形状を保つことができる大きさ(形状は揃っていてもよいし不揃いでもよい)に切断されている。本実施例では、シートピース3の大きさを最大幅(亘りの長さ)で200mm程度としている。なお、切断されたシートピース3の内部には、ゴム部分(ゴム成分)30に包まれて、ある程度の長さを有するコード31が多く含まれていることになる。コード31の方向は、シートピース3の表裏面の方向とほぼ平行になっている(図2参照)。なお、コード31は、本実施例の場合はナイロン、ポリエステル、アラミド繊維製のものであるが、原材料に廃タイヤ(ラジアルタイヤ)が使用される場合は金属製のものが混在することになる。
【0027】
(4)計量工程
あらかじめ決められた成形品としての敷材4の重さと同じ重さ、つまり合計が10kgになるように、計量機(図示省略)を使用して、シートピース3の量を特定する。
【0028】
(5)型入れ工程
量が特定されたシートピース3の全量を成形型5に入れる(図3(a)参照)。成形型5は、金属製の底板50とその上面に固定されている平面視正方形状に組まれた枠材51を備えている。底板50と枠材51により形成される空間52の形状は、あらかじめ決められた成形品としての敷材4の形状(平面視正方形状の板体)と同じになるように各部の寸法が設定されている。そして、前記量の多数のシートピース3を、空間52を埋めるように、各シートピース3を平置きにしながら厚み方向に適宜積層させて敷き詰める。なお、シートピース3は、図3(a)に示すように通常は空間52に収まり切れずに上方へやや盛り上がる。
【0029】
(6)成形工程
成形型5の空間52に入れられているシートピース3の上に金属製の蓋体53を被せ、その上からプレス体54により所要の圧力をかける。成形型5とプレス体54は加熱できるようになっており、シートピース3を加熱しながら板状に成形する。これにより、各シートピース3のゴム部分30は溶けて互いに結着して成形されたゴム部分40となり、さらにコード31とも強く結着する。なお、本実施例では、圧力150t、温度150℃、時間60minの仕様でプレスを行った。
【0030】
成型された敷材4の内部に含まれている多数のコード31は、各シートピース3を積層する時に、その方向に関してはランダム(不揃い)になるため、敷材4の表裏面側からみれば(ゴム部分を透過して見えるわけではないが)特定の方向に限定した状態では存在しておらず、色々な方向を向いている。また、前記したようにある程度の長さを有するコード31は、成形時にシートピース3の表裏側から圧力がかかる関係上、敷材4の内部において上下方向(表裏面方向)を向いたり、同方向へ大きな角度で交差したりすることができないため、厚みが表れる側面からみれば表裏面とほぼ平行な方向を向いて揃っており、しかも厚み方向へ多数重なっている(図6参照)。
【0031】
(7)プレス体54によるプレスを解除し、蓋体53を取り除き、成形品であり平面視正方形状の板体である敷材4を成形型5から取り出した(脱型)。そして、敷材4のバリ取りをして形を整えた後、敷材4の厚みが表れる一側面に把手部材41をネジ止めして取り付けた(図4参照)。なお、把手部材41は、反対側の側面等、他の側面に合計で複数となるように設けることもできる。また、把手は成形時に指穴等を設けて一体に形成することもできる。
【0032】
(作用)
前記製造方法により製造された敷材4は、前記したように内部に含まれている多数のコード31が敷材4の表裏面側からみて色々な方向を向いており、厚みが表れる側面からみれば表裏面とほぼ平行な方向を向いて揃っており、しかも厚み方向へ多数重なっている。
【0033】
敷材4は、このような構造を有しているので、例えばクレーン作業車のアウトリガーの敷材として使用し上面側から大荷重がかかったときも、容易には圧断されたり潰れてしまうことがない。
すなわち、平面視において色々な方向を向いている多数のコード31とゴム部分40が結着していることによって、敷材4が表裏面方向に潰れ変形しようとして表裏面が広がる方向に大きな力が作用しても、多数のコード31の引っ張り強度によって容易には変形しない。また、コード31は敷材4の表裏面とほぼ平行な方向を向いて揃っており、かつ厚み方向へ多数重なっていることにより、大荷重による表裏面方向の力に対する耐力にもすぐれており、潰れにくい。
【0034】
なお、本明細書で使用している用語と表現は、あくまでも説明上のものであって、なんら限定的なものではなく、本明細書に記述された特徴およびその一部と等価の用語や表現を除外する意図はない。また、本発明の技術思想の範囲内で、種々の変形態様が可能であるということは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】本発明に係る廃タイヤを使用した敷材の製造方法を示す説明図。
【図2】シートピースの斜視説明図。
【図3】成形工程の説明図。
【図4】本発明に係る敷材の斜視図。
【図5】図4におけるA−A断面図。
【符号の説明】
【0036】
1 原材料
2 材料シート
3 シートピース
30 ゴム部分
31 コード
4 敷材
40 ゴム部分
41 把手部材
5 成形型
50 底板
51 枠材
52 空間
53 蓋体
54 プレス体

【特許請求の範囲】
【請求項1】
原材料となる廃タイヤまたはタイヤ製造工程で生じるコード入り端材に対して加熱と加圧を行い、コード(31)を含んだ所要の厚さ及び形状を有する材料シート(2)をつくり、
該材料シート(2)から多数のシートピース(3)をつくり、
あらかじめ決められた成形品としての敷材の重さと同じ重さになるように、シートピース(3)の量を特定し、
量が特定されたシートピース(3)の全量をシートピース(3)の厚み方向に積層させて成形型(5)内に入れ、
成形型(5)内に積層して入れられたシートピース(3)に対して加熱及びシートピース(3)の表裏面方向からの加圧を行い、コード(31)とゴム部分(30)を結着させて板状に成形する、
敷材の製造方法。
【請求項2】
廃タイヤまたはタイヤ製造工程で生じるコード入り端材を原材料としてつくられており、
ゴム内部に含まれるコード(31)が、表裏面側からみて色々な方向を向いており、厚みが表れる側面側からみて表裏面とほぼ平行な方向を向いて揃うとともに厚み方向へ多数重なっている、
敷材。
【請求項3】
廃タイヤまたはタイヤ製造工程で生じるコード入り端材を原材料とする板状の敷材であって、
前記原材料に含まれているコード(31)を有するシートピース(3)は、成形型(5)内で厚み方向に積層された状態で表裏面方向からの加圧と加熱によって前記コード(31)とゴム部分(30)が結着した板状に形成され、内部に含まれる前記コード(31)は、表裏面側からみて特定の方向に配列されておらず、厚みが表れる側面側からみて表裏面とほぼ平行な方向を向いて揃うとともに厚み方向へは多数重なっている、
敷材。
【請求項4】
原材料となる廃タイヤまたはタイヤ製造工程で生じるコード入り端材に対して加熱と加圧を行い、コード(31)を含んだ所要の厚さ及び形状を有する材料シート(2)をつくるようにし、
該材料シート(2)から多数のシートピース(3)をつくるようにし、
あらかじめ決められた成形品としての敷材の重さと同じ重さになるように、シートピース(3)の量を特定するようにし、
量が特定されたシートピース(3)の全量をシートピース(3)の厚み方向に積層させて成形型(5)内に入れるようにし、
成形型(5)内に積層して入れられたシートピース(3)に対して加熱及びシートピース(3)の表裏面方向からの加圧を行い、コード(31)とゴム部分(30)を結着させて板状に成形するようにして得られた、
敷材。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2009−178928(P2009−178928A)
【公開日】平成21年8月13日(2009.8.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−19694(P2008−19694)
【出願日】平成20年1月30日(2008.1.30)
【出願人】(508031531)筑後通信建設株式会社 (1)
【Fターム(参考)】