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【発明の名称】 廃プラスチツク製人工魚礁の製造法
【発明者】 【氏名】酒井 泰三郎

【氏名】酒井 礼子

【氏名】酒井 美和子

【氏名】酒井 マリア

【氏名】酒井 明子
【要約】 【課題】家庭から排出される廃プラスチツク容器ゴミをリサイクルして大型の人工魚礁を製作する。人工魚礁は大きいものほど集魚効果が優れている。従来のプラスチツク製大型人工魚礁は比較的小さな部材を多数連結して組み立てた構造物であり、構造的強度が足りないため実用性に欠けていた。プラスチツク製の大型構造物は一体成型法で作らないと十分な構造的強度が確保できない。金型や型枠を使用しないで一体成型構造のプラスチツク製大型人工魚礁を作る方法を具体化する。

【解決手段】砂利の層を利用して熔融プラスチツク３を流延し鉄筋４で補強された一体成型の板材からなる大型の人工魚礁構造物を製作する。プラスチツクの表面が砂利２で覆われて生物付着性が改善されている。プラスチツクは鉄筋で補強されており、簡易な構造で非常に大きな構造物にも拘わらず、構造的強度が大きく輸送中や海へ投入する際の衝撃に耐える。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 鉄筋を埋設して一体成型されたプラスチツクの板状構造物の表面に砂利または砕石が接着されており該構造物の表面全体が生物付着性の良い自然石で覆われていることを特徴とするプラスチツク製人工魚礁。
【請求項２】 砂利または砕石の層の上に鉄筋を置き、その上にプラスチツク（熱可塑性合成樹脂）の熔融物を流下させて該鉄筋を埋めるように流延させたのち、該プラスチツク熔融物の層の上に砂利または砕石を敷いて該プラスチツクを硬化させることにより表面が砂利または砕石で覆われた構造物からなるプラスチツク製人工魚礁の製造法。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術】本発明は廃プラスチックから作る人工魚礁に関する。 更に詳しくは、主として家庭から排出されるプラスチツクゴミ，即ち、飲料容器または食品包装材として使用されたのち回収された廃プラスチツクゴミを加熱熔融して金型または型枠を使用しないで魚礁構造物を形成し表面に砂利または砕石が接着されて生物付着性が改良されたプラスチツク製人工魚礁及びその製造法に関する。 本出願は先の特許出願平成１０年第３７８０００号及び特許出願平成１１年第６７２９９号を更に改良したものである。
【０００２】
【従来の技術】低コストで成型が容易な廃プラスチツクを材料として人工魚礁を作る方法が従来より多数提案されている。 下記の公開特許公報の各号には、廃プラスチツクを用いて人工魚礁を作る方法が提案されており、また砂利および砕石等の骨材を混合して見掛け比重を大きくし潮に流されない人工魚礁が提案されている：特開昭４８−３２６７８，特開昭４９−１１６９０，特開昭４９−３０１４９，特開昭５２−８８１９０，特開昭５４−１１７７８７。上記の各公開特許公報に述べられている方法ではいずれも金型または型枠を用いて通常のプラスチツク成型技術を応用して人工魚礁の部材を作ることが提案されている。 人工魚礁では各種プラスチツクが混在しても問題なく再利用でき、また廃プラスチツクを大量に消費できる利点がある。 また、廃プラスチツク容器を洗浄する必要もなく、容器のラベルを剥がす必要もないため、家庭から出る廃プラスチツクゴミのリサイクル用途として人工魚礁は適している。
【０００３】これまでの経験から、また近年における魚類の生態面からの研究結果から魚礁構造物は大きなものほど集魚効果が優れていることが明らかになっている。 また陰影をつくる部分が多いほど魚礁として効果が大きいことも知られている。そのような人工魚礁はタテ、ヨコ及び高さがそれぞれ５〜１０メートルに達する非常に大きな構造物となり、金型を使用してプラスチツクで一体成型することは実際には不可能である。 それ故、上記の公開特許公報の各号で述べられている方法は比較的小さな部材を金型で成型して作り、これを多数個連結してひとつの大きな構造物とする方法である。 しかしながら、この方法で多数の部材を連結して組み立てたプラスチツク製大型魚礁では構造強度が不足しており、輸送中や海へ投入する際の衝撃に堪えられず破損することが多い。 プラスチツクは金属に比べて軟らかく剛性が足りないため、ボルトとナットで強く締め付けることが出来ないからである。 それゆえ、プラスチツク製の人工魚礁は一体成型法により製作しなければ実用的な構造強度が得られないことが明らかである。 しかしながら、タテ，ヨコおよび高さがそれぞれ５〜１０メートルに達するような非常に大きなプラスチツク構造物を一体成型するのに金型や型枠を使うことは技術的にも、また経済的な理由からも困難である。 上記の理由から、従来においては今日まで廃プラスチツク製の大型人工魚礁は実用化されたことがなかった。 即ち、金型または型枠を使用しないでプラスチツク製の大型人工魚礁構造物を一体成型するという問題が解決されていなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】飲料容器及び食品包装材に使われているプラスチツクはすべて軟化点１５０〜２００℃のサーモプラスチツク（熱可塑性合成樹脂）であるから、種類の異なるプラスチツクが混在していても上記温度に加熱するだけで全て熔融できる。熔融されたプラスチツクは流動性を有しており自由な形状に成型することができるが、従来技術ではプラスチツクを成型するためには金型または型枠が必要であった。 しかしながら、タテ，ヨコおよび高さがそれぞれ５〜１０メートルにも達するような非常に大きな魚礁構造物を金型または型枠を使用して一体成型することは実際には不可能である。 金型または型枠を使用しないでプラスチツク製の魚礁構造物を一体成型により製作する方法はこれまで知られていなかった。人工魚礁はどのような立体形状であっても良いのであるが、魚の好む陰影部分を多くするには空洞または天井の部分が多い形状が良い。 プラスチツクは成型しやすいという特長を有するものの、生物付着性が不足しているという欠点があり、プラスチツク製魚礁には藻類やイソギンチャク等の磯生物が活着しにくいという問題があつた。 更に、プラスチツクは比重が小さく魚礁材料として使用するには見掛け比重を大きくしなけれぱならないという問題があった。本発明が解決しようとする課題は、大型のプラスチツク製魚礁構造物を金型または型枠を使用しないで一体成型する方法を具体化するとともに魚礁表面の生物付着性を改善し、またプラスチツクの見掛け比重を大きくして人工魚礁が潮に流されないようにすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】１５０〜２００℃に加熱されて熔融した廃プラスチツクは流動性を有しており、これを砂利（または砕石）の層の上に流延すると、熔融した液状のプラスチツクは砂利（または砕石）に触れてそれらを接着すると同時に冷やされ軟化点以下に温度低下して硬化する。 この方法により岩石のような表面を有する丈夫な板材が得られる。 この板材の表面には砂利または砕石が全面にびっしり接着されており生物付着性が改善されている。 また、この板材の見掛け比重が増加する。 図１に断面を示したように、砂利または砕石の層に凹部を形成し、その上に鉄筋を配置して熔融プラスチツクで埋めることにより剛性および耐衝撃強度を向上させた板材を作ることが出来る。 鉄筋の骨組みにエキスパンドメタルラス（金網）を熔接して貼り付けると該プラスチツク構造物の強度がさらに向上する。
【０００６】廃プラスチツク容器および廃プラスチツク包装材は図２に示した装置により熔融される。 図２の装置は上下ふたつの部分に分かれており、上部は廃プラスチツク８を投入する鉄製ホツパー６であり、底部に電熱ヒーターを内蔵した格子７を有する。 格子７は電熱ヒーターにより１５０〜２５０℃に加熱されている。廃プラスチツクは熔融して格子７を通り抜けて流れ落ち、下部の保温炉９に溜まる。 鉄製の保温炉９にはシーズヒーター１０が巻き付けられており１５０〜２００℃に加熱されている。 また保温炉９とシーズヒーター１０は断熱材１１で包まれており保温されている。家庭ゴミの廃プラスチツク容器は全て肉厚の薄い成型品であるため熔融し易く、図２に示した簡易な装置がプラスチツク熔融炉として使用できる。 また本発明の魚礁構造物は鉄筋で補強されているため、樹脂が多少過熱されて品質が劣化しても強度に影響を与えることはない。 図２のプラスチツク熔融装置において、下部の保温炉９は台車またはフオークリフトに載せて移動させることが出来るため、砂利（または砕石）の層の上に熔融プラスチツクを流延させることが容易になつた。 保温炉９には底部に開閉弁１２が付いている。 この開閉弁は補助ヒーターを有しているため、熔融プラスチツクの温度が低下して粘度が高くなった時に開閉弁の作動が困難になることを防ぐことができる。
【０００７】上記の廃プラスチツクは家庭ゴミを収集したものであるから食品の残留物が付着しており異物が混入している場合もある。 また容器のラベルも付着しており、金属製キヤップも混入してくると考えられるが、本発明の人工魚礁にリサイクルする場合は問題を生じない。 それ故、家庭から排出されるゴミ処理の困難な廃プラスチツクをリサイクルする用途として人工魚礁は非常に適している。家庭から出される廃プラスチツクには柔軟なポリオレフイン樹脂が多く混在しているので耐衝撃強度が大きく割れにくいプラスチツク素材である。そのため、鉄筋で補強された当該プラスチツク構造物は肉薄の構造でありながら、耐衝撃強度に優れている。 また、家庭から出される廃プラスチツクには塩化ビニル樹脂も混入していると考えられるが、本発明のリサイクル法では２００℃までの温度に加熱されるだけであるためダイオキシン類は発生しない。それ故、砂利（または砕石）の層の上に熔融プラスチツクを流延して板材を作る方法により一体成型の大型魚礁を製作できる。
【０００８】このようにして金型または型枠を使用しないで、材料として廃プラスチツクと砂利および鉄筋を用いて大型の人工魚礁を作ることが出来るようになった。大型の人工魚礁を沈設すると魚を増やす効果があるのは単に魚の隠れる場所が多いという理由だけではなく、次のような効果によると考えられる。 海底には緩慢な潮の流れがあり、海水がゆっくりと移動している。 しかし、表層の海水に較べて海底の水温は低いから比重差のため海底近くの海水が海面に上昇してくることはない。 表層の海水は植物プランクトンの光合成に消費されて栄養分が少なくなっており、一方、海底近くの海水は太陽光が届かないため栄養分が多い。台形の形状を有する人工魚礁では側面が傾斜しているため、海底を流れる潮流が魚礁の斜面に当たると上昇流となり、海底の栄養分に富む海水が海面近くに湧き上がってプランクトンの繁殖を盛んにする効果がある。 それ故、大型魚礁はプランクトン繁殖に始まる海の食物連鎖を活発にして魚を増やす効果がある。上記の該プラスチツクの中に鉄筋を配置する理由は、該魚礁構造物を輸送し海へ投入する際のシヨックに耐える耐衝撃強度を該魚礁構造物に持たせるためである。 ひとたび海底に設置された人工魚礁は強い外力や衝撃を受けることはなく該魚礁構造物は鉄筋を必要としない。 それ故、海中において鉄筋が腐食しても該プラスチツク構造物はそのまま形状を保持することができる。 この人工魚礁は海だけでなく湖沼に設置してもよく淡水魚の増殖にも利用できる。次に、上記に述べた一体成型の方法により耐衝撃強度に優れた廃プラスチツク製の大型人工魚礁を作る本発明の実施の形態について説明する。
【０００９】
【発明の実施の形態】タテ，ヨコおよび高さがそれぞれ５〜１０メートルに達する大きな人工魚礁を金型または型枠を使用することなく一体成型するには実際には次のような製作手段をとる。 基本的には図１に示した断面の板材を作製する方法と同じである。その際、図３に示したように、コの字型の鉄筋を並べて熔接した台形の骨組みを砂利または砕石の層２の上に置き、その上から熔融プラスチツクを流延して該鉄筋を埋める。流延した熔融プラスチツクの上に砂利または砕石の層を敷き、該プラスチツクを硬化させる。 このようにして、台形の鉄筋骨組みの天井部分を芯にして熔融プラスチツクで接着された砂利または砕石の層から成るサンドイツチ状の板を作る。 次に、台形の鉄筋骨組みの側面部分を砂利または砕石の層２の上に置き、上記に述べた方法と同じ要領により、鉄筋を芯にして石／プラスチツク／石のサンドイツチ状の板を形成する。 残りの側面についても同様にして石／プラスチツク／石のサンドイツチ状の板に形成する。このようにして、三段階に分けて台形のプラスチツク製人工魚礁を一体成型するが、熔融プラスチツクは強力な接着力を有するので接合部は完全に一体化されており強度的に問題を生じない。 上記の方法により一体成型された台形の人工魚礁の外観を図４に示す。人工魚礁に関する従来概念からすれば、このような台形の人工魚礁は奇異な形に見えるかも知れないが、台形の魚礁は合理的であることが次の説明から明らかである。海底近くにも潮の流れがあり、海水がゆっくり移動していることは既に述べた。潮の流れを妨げるように台形の大型人工魚礁を沈設すると、潮の流れは魚礁の側面に衝突して斜面に沿って上方へ流れを変えるので海底の海水が海面近くに上昇してくる。 海底近くの海水は栄養分を多く含むため、魚礁を沈設した海域の海面では植物プランクトンの発生が盛んになる。 植物プランクトンを食べる動物プランクトンが増えるので、これを餌とする子魚や稚魚が多く集まり、またこれを追って大きな魚も集まってくる。 このようにして、海の食物連鎖が活発になり魚を増やす効果が得られる。潮の流れは海岸線に平行しているので、台形の魚礁は海岸線に直角方向に沈設する。 海面の波は海岸に向かって押し寄せてくるため、台形の魚礁の中を波が素通りしてしまうから波の力で魚礁が押し流されることはない。本発明のプラスチツク製人工魚礁では魚礁構造体が薄肉のため、魚礁表面に多数の穴を明けることも容易である。多数の穴をあけた人工魚礁では、コンブ等の経済価値の高い海藻を養殖することができる。 約５ｃｍの長さに切ったコンブの芽を園芸用不織布に包んで穴に差し込んでおくと、約４カ月後には長さ１メートルのコンブに成長する。 台形の人工魚礁には海底の冷たい海流が当たって栄養分も豊富なためコンブが良く育つ。 アワビはコンブを好んで食べるので、台形の人工魚礁の上でアワビを自然養殖することもできる。 このように台形の人工魚礁では魚礁に棲む鯛やメバル等の高級魚ばかりでなく、アワビ，サザエ，ウニ等の高級水産物を増やすこともできるため経済効果が大きい。
【００１０】人工魚礁は大きな構造物にするほど魚礁としての効果が大きいことが知られている。 しかしながら、人工魚礁は陸上で製作したものを海上輸送して所望の海域に沈設するものであるから、船で運搬しやすい形の人工魚礁を作ることが重要である。 人工魚礁は重量が大きな大型構造物であり、船に載せて運搬することは危険な作業である。 本発明の台形の人工魚礁は比較的小型の船でも跨座させて運搬することができるため安全に海上輸送できる利点がある。上記の説明から明らかなように、本発明のプラスチツク製人工魚礁は台形ばかりでなくカマボコ型や切妻型（三角屋根型）にすることも可能である。次に実施例について本発明をさらに詳しく説明する。 本発明による人工魚礁の形状は実施例において示した形状以外にもいろいろな形のものが製作できることは上記に説明した技術内容から明らかである。
【００１１】
【実施例１】直径１０ｍｍの鉄筋を熔接して図５に示したような台形の骨組みを製作した。この台形の鉄筋骨組みには、図５には示してないが、エキスパンドメタルラスを貼りつけた。 エキスパンドメタルラスの所々を鉄筋に点熔接して固定した。このような骨組みを使用すると、薄肉のプラスチツク成型品でも頑丈な人工魚礁構造物を作ることができる。 この台形の鉄筋骨組みを図３に示した方法により砂利の層２の上に置き、熔融プラスチツク３を流延して鉄筋を埋めた。 流延した熔融プラスチツクの上に更に砂利を敷き、該プラスチツクを硬化させた。 砂利に接触した熔融プラスチツクは数秒間で硬化するが、プラスチツク全体が硬化するには数分間が必要である。このようにして、台形鉄筋骨組みの天井部分を石／プラスチツク／石のサンドイツチ状板に成型した後、次いで台形鉄筋骨組みの側面を砂利の層２の上に置き、再び上記の作業を繰り返して側面部分の鉄筋骨組みにも石／プラスチツク／石のサンドイツチ状板を成型した。 残りの側面についても同じことを繰り返し、都合三回に分けて台形のプラスチツク製人工魚礁を一体成型した。 このようにして製作した台形の人工魚礁の外観を図４に示した。当該人工魚礁の表面には砂利がびっしりと接着されており、海藻類が活着しやすく、また見掛け比重が増加してセメントコンクリート製のように重い人工魚礁が得られた。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のプラスチツク製人工魚礁では金型または型枠を使用しないで一体成型法により構造物を製作するため、頑丈な魚礁構造物を作ることが可能になった。 この魚礁構造物は鉄筋で補強されているため耐衝撃強度が大きく、破損しない大型プラスチツク魚礁が製作可能になった。 本発明の人工魚礁は家庭から排出される廃プラスチツクを熔融して再利用するするため、ごみ処理問題の解決，環境保全，リサイクルによる資源活用，魚資源の再生等の観点から本発明の効果は非常に大きい。
【出願人】 【識別番号】５９６０４５４１０
【氏名又は名称】酒井 泰三郎
【識別番号】５９９０１０６１３
【氏名又は名称】酒井 礼子
【識別番号】５９９０１０６２４
【氏名又は名称】酒井 美和子
【識別番号】５９９０１０６３５
【氏名又は名称】酒井 マリア
【識別番号】５９９０１０６４６
【氏名又は名称】酒井 明子
【出願日】 平成１１年７月２２日（１９９９．７．２２）
【代理人】
【公開番号】 特開２０００−２３２８３５（Ｐ２０００−２３２８３５Ａ）
【公開日】 平成１２年８月２９日（２０００．８．２９）
【出願番号】 特願平１１−２４０２８１