(57)【要約】【課題】  軽量安価で優れた断熱性と緩衝性及び廃棄性を保持する包装容器及びその製造方法を提供する。【解決手段】  水分率が２０乃至４５重量％に濃縮されたシロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物に、綿や麻若しくはパルプからなる天然繊維を６０乃至９０重量％割合で配合し且混練して所要の幅及び厚さの発泡用シートとなし、この発泡用シートを成形雄型と成形雌型との成形間隙内に挟入のうえ、少なくとも１００℃以上の温度で加熱し、５乃至３０倍に加熱発泡させて成形する廃棄性に優れる包装容器及びその製造方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水分率が２０乃至４５重量％に濃縮されたシロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物に対し、綿や麻若しくはパルプからなる天然繊維を６０乃至９０重量％割合で混合混練のうえシート状となした発泡用シート材を、所要の形状寸法に形成された成形雄型及び成形雌型との成形間隙内に挟入させ、１００℃以上に加熱して５乃至３０倍に発泡成形させてなることを特徴とした廃棄性に優れる包装容器。
【請求項２】
シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を１００℃以下で加熱し若しくは減圧により、その水分率を２０乃至４５重量％にまで濃縮してシロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物となしたうえ、該シロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物に対して綿や麻若しくはパルプからなる天然繊維を６０乃至９０重量％割合に混合し且混練して所要の幅及び厚さの発泡用シート材となしたるうえ、所要の形状寸法に形成された成形雄型及び成形雌型との成形間隙内に挟入させ、而して成形雄型及び成形雌型を少なくとも１００℃以上に加熱して５乃至３０倍に加熱発泡させ、以って所要形状及び寸法に発泡成形させることを特徴とする廃棄性に優れる包装容器の製造方法。
【請求項３】
成形雄型及び成形雌型内表面にテトラフルオロエチレン若しくはシリコンからなる剥離材が塗着されてなる請求項２記載の廃棄性に優れる包装容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は莫大量に使用され且短期に廃棄される包装容器類の廃棄を可能とする、廃棄性に優れる包装容器及びその製造方法に関するものである。
【従来技術】
【０００２】  包装容器類特には食品産業におけるトレーやカップ或いは軽包装容器、若しくはその輸送に用いるばんじゅうやコンテナ等は極めて莫大量に使用されているが、これらのうち軽包装容器については安価で成形性に優れ且強靭なことから合成樹脂フィルム材が主に使用されており、更にトレーやカップ、収納容器或いはばんじゅうやコンテナ等も専ら合成樹脂素材による成形品が用いられてなるものの、軽包装容器においては使用毎に廃棄され且トレーやカップ、収納容器或いはばんじゅうやコンテナ等長期使用の可能なものでも、食品産業においては衛生上の面から外形上の汚損とともに短期に廃棄されること等とも相俟ってこれら廃棄量は膨大量に昇っている。
【０００３】  ところでこれら包装容器は加工性と安価さ及び強靭性のうえから合成樹脂フィルム材や合成樹脂成形品が使用され、且その使用特性に合せてポリスチレンを初めポリエチレンやポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド或いはポリ塩化ビニル等多様な合成樹脂素材が用いられてなり、その廃棄に際しても従来の如く土壌埋設による手段では該合成樹脂素材が自然崩壊性や自然分解性を保持せぬため土壌荒廃が著しく拡大化され、且廃棄スペースも限界に至っているばかりか環境ホルモンの発生原因も指摘されるに至っている。
【０００４】  これがため焼却による廃棄処理が採用されているものの、一般的焼却手段では多量のダイオキシンの発生とともに煤煙や有害ガスの発生も招来される。従ってこれら多種に亘る合成樹脂素材が用いられてなる廃棄物を分別し且特別な焼却手段で焼却せねばならず、これら焼却には多大なコストが強いられている実情にある。
【０００５】  かかる実情に対して自然環境下で加水分解作用や酵素分解作用により自己分解しえる素材としてポリ乳酸樹脂やポリ・ε・カプロラクトン樹脂或いはポリブチレンサクシネート樹脂等の所謂生分解性樹脂素材への代替も数年来に亘って試みられているものの、これら生分解性樹脂素材も自然環境下においてはその気候条件や土壌条件が著しく変動するため、実質的に生分解がなされるためには数ヶ月乃至数年の期間を要し、短時に膨大量の使用並びに廃棄がなされる包装容器等には到底採用できない。
【０００６】  加えて合成樹脂素材によるトレーやばんじゅう、コンテナ等の包装容器は構造強度面では十分なものの輸送時や取扱事における外部衝撃が製品、特には柔軟脆弱な菓子類やパン類或いはケーキ類等に直接付加され再々に亘って損傷や形崩れが発生し、更に食品類では冷蔵や冷凍輸送も多量に昇っているものの、合成樹脂素材からなる包装容器では断熱性に著しく劣り、輸送途時における積換えや積下し若しくは一時的保管時等において保冷効果が短時に減失され、鮮度や味覚低下が大きな問題として指摘されている。
【０００７】  かかる如き状況に鑑み発明者等は鋭意研究を重ねた結果、火山灰やシラスの如き自然噴出無機物や、石炭灰や鋳造廃砂等の産廃無機物等には極めて多量の酸化珪素分が含有されており、且この酸化珪素分はアルカリ剤で溶解させることで極めて安価に珪酸ナトリウム即ち水ガラスが生成されること、及び該珪酸ナトリウムを多分子量化させてシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液となすことにより、少なくとも１００℃以上の加熱により水分蒸散に伴う酸化珪素態の無機質発泡構造を生成しえることに着目した。
【０００８】  そこで該シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液の水分率を低下させ濃縮させることにより、塑性加工性に優れるシロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物が形成しえ、且該シロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物に綿や麻若しくはパルプ等繊維長の短い天然繊維を配合混練させて発泡用シートとなすことにより、成形加工が簡便で且加熱発泡により形成される無機質発泡構造が強靭で断熱性や緩衝性とともに自己崩壊や自己分解による廃棄性に極めて優れることを究明し本発明に至った。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】  本発明は軽量安価で優れた断熱性と緩衝性及び廃棄性を保持する包装容器及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  上述の課題を解決するために本発明が用いた技術的手段は、その水分率が２０乃至４５重量％に濃縮されたシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液ゲル状物に、配合及び混練が容易なうえ繊維相互が絡合して立体網状に無機質発泡構造を補強し且弾力性を付与せしめるうえからその繊維長が短く自己分解性を有する綿や麻、若しくはパルプからなる天然繊維を６０乃至９０重量％割合で配合混練し、所要の幅と厚さの発泡用シートを形成したうえ、該発泡用シートを所要の形状及び寸法の成形雄型と成形雌型との成形間隙内に挟入させ且１００℃以上の加熱を施すことにより５乃至３０倍に加熱発泡させて形成された廃棄性に優れる包装容器の構成にある。【００１１】  更にシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を１００℃以下の温度で加熱し若しくは減圧によりその水分率が２０乃至４５重量％にまで脱水させてシロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物となしたうえ、該シロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物に対して６０乃至９０重量％の天然繊維を配合し混練して所要の幅と厚さの発泡用シートを作成したうえ、この発泡用シートを所要の形状及び寸法に形成された成形雄型と成形雌型との成形間隙内に挟入させたうえ、該成形雄型及び成形雌型を少なくとも１００℃以上に加熱して該発泡用シートを５乃至３０倍の発泡倍率に加熱発泡させて所要の形状及び寸法に発泡成形させる廃棄性に優れる包装容器の製造方法の構成にあり、加えて発泡成形された廃棄性に優れる包装容器を成形雄型及び成形雌型より容易に剥徐させるために、成形雄型及び成形雌型の内表面にテトラフルオロエチレン若しくはシリコンからなる剥離材が塗着されてなる構成にある。
【発明の効果】
【００１２】  本発明の構成は上述の如く、固形分たるシロキサン及びシラノール塩が略２０乃至２５重量％に水が７５乃至８０重量％のシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液の水分率を２０乃至４５重量％までに脱水濃縮して、シロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物となすことにより粘性保持と且塑性加工が容易となり、このシロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物に自己分解性を有し且その繊維長の短い綿や麻若しくはパルプからなる天然繊維が６０乃至９０重量％割合で配合されて均等に分散混練され、而も所要の幅及び厚さの発泡用シートとなすため圧縮成形や射出成形、注型成形或いは熟成形等で採用されてなる所要の形状及び寸法に形成された成形雄型と成形雌型との成形間隙内に容易に挟入でき且外形的に予備成形されたうえ、少なくとも１００℃以上の加熱がなされることにより成形雄型と成形雌型との成形間隙内に５乃至３０倍の加熱発泡させ、所要の形状と厚さを以って本発明品が簡便且生産性良く形成される。【００１３】  そして本発明ではその発泡倍率の管理が挟入される発泡用シートの容量と且成形雄型及び成形雌型の間隙容量とにより容易に決定できるとともに、その軽量化や発泡構造強度も自在に調整でき、而も繊維長の短い天然繊維が多量に配合混練されてなるために無機質発泡体の脆弱さが著しく補強され、且無機質発泡構造と天然繊維の絡合による主体網状構造とが相俟って優れた断熱性と緩衝性が発揮され、食品類の輸送に際しても冷蔵冷凍若しくは保温効果が長時に亘って維持されるとともに、輸送時や取扱い時の外部衝撃も吸収緩和され輸送品が保護され、更に使用後は自然環境下で短期に自己崩壊と自己分解がなされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】  その水分率が２０乃至４５重量％に濃縮されたシロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物に対し、綿や麻若しくはパルプからなる天然繊維を６０乃至９０重量％割合で配合混練のうえ所要幅と厚さの発泡用シートとなしたうえ、該発泡用シートを所要形状及び寸法の成形雄型と成形雌型との成形間隙内に挟入させ、１００℃以上の加熱により５乃至３０倍に加熱発泡させて形成させる廃棄性に優れる包装容器。
【実施例１】
【００１５】  以下に本発明実施例を製造方法の図とともに詳細に説明すれば、図１は本発明の製造工程の説明図であって、本発明に用いられる基本素材であるシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１は、火山灰やシラス等の自然噴出無機物を初め石炭灰や鋳造廃砂等無機質産廃物中に多量に混在する酸化珪素を利用するもので、該自然噴出無機物や無機質産廃物を水酸化ナトリウムや炭酸ナトリウム等のアルカリ剤で溶解して一旦珪酸ナトリウム所謂水ガラスとなしたるうえ、その含有水分の蒸散に伴う発泡構造を生成せしむるうえから、分子量において略４，０００乃至８，０００程度に多分子量化させる必要がある。【００１６】  そこでシラノール基の縮合作用を用いてシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１となしたもので、該シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１の性状としては、シロキサン及びシラノール塩からなる固形分が略２０乃至２５重量％に水分が７５乃至８０重量％程度の組成からなる水溶液状で且実質的に１００℃以上の加熱により、その水分蒸散に伴い略５０倍程度の加熱発泡をなし酸化珪素態の無機質発泡構造を形成する。【００１７】  従って該シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１を、扁平な耐熱成形型内に注入し１００℃以上の加熱を施すことにより酸化珪素態の無機質発泡板材を形成しえるものの、曲げ強力に著しく劣り且緩衝性も全くなく本発明の目的の如く比較的薄肉で且緩衝性が要求されるものには実用使用性を具備せず、且溶液状であるから深さを持つ包装容器類の成形も不能となる。【００１８】  これがため該シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１を、加熱発泡せぬ１００℃以下の温度で加熱することにより、その水分率を２０乃至４５重量％にまで脱水濃縮させて粘性と且塑性加工性を保持するシロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物２となす。
このシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１の水分を加熱蒸散させて濃縮する手段は、貯留されてなるシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１を加熱ヒーター１０Ａにより１００℃以下の温度に保持された蒸散螺回管１０内を流動させながら蒸散脱水により濃縮させる方法の他、図２に示す如く所要容量の密閉容器１１内に所要量のシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１を注入のうえ、減圧ポンプ１１Ａにより減圧し脱水させて濃縮させる方法も採用される。【００１９】  かかる如くしてその水分率が２０乃至４５重量％に濃縮されたシロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル２には、圧縮成形や射出成形、注入成形或いは熱成形等で用いられてなる成形雄型４Ａと成形雌型４Ｂとの成形間隙４Ｃ内に挟入させて成形加工４を簡便になすうえ、及び成形される本発明品５の如く薄肉で且十分な深さを持つ成形物に十分な曲げ強度等の強靭性と優れた断熱性や緩衝性及び廃棄性を付与せしむるうえから、綿や麻若しくはパルプからなる天然繊維３Ａが配合混練されたうえ所要の幅と厚さを有する発泡用シート３に形成される。【００２０】  この発泡用シート３は、シロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物２に対して、天然繊維３Ａが６０乃至９０％重量割合で配合混練されて、該天然繊維が全体に亘って均質に分散され混練されるよう、柔軟で繊維相互が絡合しえるよう繊維長も短く、且自然環境下で自己分解も可能な素材として綿や麻若しくはパルプからなる天然繊維３Ａが選択される。【００２１】  シロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物２と天然繊維３Ａとの配合混練には押出成形機２０を用いてそのホッパー部２０Ａよりシロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物２と天然繊維３Ａとを所要の配合割合で供給しスクリュー部２０Ｂで十分に加圧混練のうえダイス２０Ｃより所要の幅と厚さに押出すことにより発泡用シート３が容易に形成できる。無論このシロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物２と天然繊維３Ａとの配合混練により発泡用シート３を形成する手段は、前記押出成形機２０に代えて図３に示す如くキャレンダー２１の多数のロール２１Ａ間で混練させたうえ発泡用シート３を形成させることも採用される。【００２２】  この発泡用シート３の幅は当然に成形雄型４Ａや成形雌型４Ｂと且深さ寸法を勘案して決定されるものであり、更にその厚さは加熱発泡倍率と形成される本発明品５の肉厚、即ち成形雄型４Ａと成形雌型４Ｂとの間に形成される成形間隙４Ｃとにより具体的に決定されるもので、発泡用シート３の実質的厚さが１ｍｍの場合に、５倍発泡では略５ｍｍの肉厚の本発明品５が形成され、且３０倍発泡では略３０ｍｍの肉厚の本発明品５が形成されることとなる。【００２３】  そしてかかる天然繊維３Ａの配合混練割合は、多量な混練がなされる程形成される本発明品５の曲げ強度の向上と且緩衝性の向上に寄与するものであって、本発明ではシロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物２が実質的に５乃至３０倍に加熱発泡するため、その配合混練割合量は少なくとも６０重量％望ましくは７５乃至９０重量％が好適である。加えて曲げ強度の向上や緩衝性の向上にはとりわけ綿や麻からなる天然繊維が好適であり且断熱性のうえからはパルプか��なる天然繊維３Ａが望まれる。【００２４】  而して所要の幅及び厚さを以って形成された発泡用シート３は所要の形状と寸法を以って形成されてなる成形雄型４Ａと成形雌型４Ｂとにより形成される成形間隙４Ｃに挟入されるもので、該挟入に際しては成形雄型４Ａが隔離された状態において、成形雌型４Ｂの底面積と深さに相当する側面積を加算した総面積の大きさの発泡用シート３を成形雌型４Ｂに配位したうえ成形雄型４Ａを嵌入させることにより、発泡用シート３は該嵌入に伴い形成される成形間隙４Ｃ内に挟入された状態となる。【００２５】  かくして成形雄型４Ａと成形雌型４Ｂとの成形間隙４Ｃ内に発泡用シート３が挟入されたる後、該成形雄型４Ａ及び成形雌型４Ｂとを少なくとも１００℃以上に加熱４０することにより、発泡用シート３はその挟入容量に対する成形間隙４Ｃの容量割合を以って５乃至３０倍の範囲で加熱発泡し成形間隙４Ｃに従った形状に加熱発泡させて本発明品５が形成され、成形雄型４Ａを成形雌型４Ｂより隔離し本発明品５が取出される。【００２６】  かかる場合に加熱発泡により成形間隙４Ｃに従って形成された本発明品５を成形雄型４Ａ並びに成形雌型４Ｂより容易に剥離取出し可能となすうえからは、成形雄型４Ａ並びに成形雌型４Ｂの内表面に、テトラフルオロエチレン若しくはシリコンからなる剥離材を塗着させることが極めて好都合である。【００２７】  成形雄型４Ａと成形雌型４Ｂとによる成形間隙４Ｃの形成手段としては前述の如く圧縮成形法に用いられる方法に加えて、図４に示す如く真空成形法にみられるように、成形雄型４Ａに成形雌型４Ｂが嵌入されることにより成形間隔４Ｃが形成しえる方法も使用できる。
当然のことながら図５に示す如く本体部５Ａと蓋部５Ｂとを要する本発明品５の形成に際しては、本体部５Ａを形成しえる成形雄型４Ａと成形雌型４Ｂ、及び蓋部５Ｂを形成する成形雄型４Ａと成形雌型４Ｂとを用いて加熱発泡し成形すれば良い。【００２８】  以下に本発明品について試作例とその性能について述べれば、水分率が３５重量％に濃縮され且その分子量が４，２００のシロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物に、平均繊維長が２４ｍｍ、引張強度（ｇ／ｄ）が３．１の綿繊維を６０重量％割合で配合のうえ、キャレンダーで十分混練のうえ、幅９００ｍｍ、厚さ１ｍｍの発泡用シートを作成したうえ、該発泡用シートを成形雌型の内寸法が幅６００ｍｍ、長さ８００ｍｍ、深さ８０ｍｍ及び成形雄型の内寸法が幅５９０ｍｍ、長さ７９０ｍｍ、深さ７５ｍｍで成形間隔が５ｍｍの加圧成形型の成形間隙内に挟入させ１８０℃２０分間の加熱により、発泡倍率５倍に加熱発泡させて形成された製品の性能は表１の通りであった。【００２９】
【表１】
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【００３０】  更にかかる製品を平成１６年５月１０日より山梨県中巨摩郡田富町地先果樹園地に放置して自然条件に晒し経過期間毎にその自己崩壊性及び自己分解性を目視判別した結果は表２の通りであった。【００３１】
【表２】
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【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】  本発明製造工程の説明図である。
【図２】  減圧濃縮方法の説明図である。
【図３】  キャレンダーによる発泡用シートの形成説明図である。
【図４】  成形雄型に成形雌型が嵌入される成形方法の説明図である。
【図５】  本体部と蓋部からなる本発明品の見取図である。
【符号の説明】
【００３３】  １    シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液
１０    蒸散螺回管
１０Ａ  加熱ヒーター
１１    密閉容器
１１Ａ  減圧ポンプ
２    シロキサン及びシラノール塩多分子量ゲル状物
２０    押出成形機
２０Ａ  ホッパー部
２０Ｂ  スクリュー
２０Ｃ  ダイス
２１    キャレンダー
２１Ａ  ロール
３    発泡用シート
３Ａ  天然繊維
４    成形
４Ａ  成形雄型
４Ｂ  成形雌型
４Ｃ  成形間隙
４０    加熱
５    本発明品
５Ａ  本体部
５Ｂ  蓋部
【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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