(57)【要約】【課題】通常の高温・高圧で成形することが可能であり、保温効果に優れ、かつ軽量のアミノ樹脂成形品及びその製造方法を提供することる。【解決手段】アミノ樹脂層中に、紙の層、布の層、又はこれらの複合層を内層として含有するアミノ樹脂成形品；第１の加熱金型を使用して、アミノ樹脂からなる第１層を成形し、第１層の上に、紙の層、布の層、又はこれらの複合層からなる第２層を積層し、第２の加熱金型を使用して、第２層の上にアミノ樹脂からなる第３層を成形すると同時に、第１層と第３層の端部を溶着して第２層をアミノ樹脂層中に封入することを特徴とするアミノ樹脂成形品の製造方法。【特許請求の範囲】
【請求項１】
アミノ樹脂層中に、紙の層、布の層、又はこれらの複合層を内層として含有することを特徴とするアミノ樹脂成形品。
【請求項２】
アミノ樹脂層中に、天然パルプ紙又は天然パルプを主体とする紙の層、天然繊維又は再生セルロース繊維からなる布の層、又はこれらの複合層を内層として含有することを特徴とするアミノ樹脂成形品。
【請求項３】
第１の加熱金型を使用して、アミノ樹脂からなる第１層を成形し、第１層の上に、紙の層、布の層、又はこれらの複合層からなる第２層を積層し、第２の加熱金型を使用して、第２層の上にアミノ樹脂からなる第３層を成形すると同時に、第１層と第３層の端部を溶着して第２層をアミノ樹脂層中に封入することを特徴とするアミノ樹脂成形品の製造方法。
【請求項４】
第１の加熱金型を使用して、アミノ樹脂からなる第１層を成形し、第１層の上に、天然パルプ紙又は天然パルプを主体とする紙の層、天然繊維又は再生セルロース繊維からなる布の層、又はこれらの複合層からなる第２層を積層し、第２の加熱金型を使用して、第２層の上にアミノ樹脂からなる第３層を成形すると同時に、第１層と第３層の端部を溶着して第２層をアミノ樹脂層中に封入することを特徴とするアミノ樹脂成形品の製造方法。
【請求項５】
アミノ樹脂からなる第１層を準備し、第１層の上に、紙の層、布の層、又はこれらの複合層からなる第２層を積層し、第２層の上にアミノ樹脂からなる第３層を積層し、第１層、第２層及び第３層からなる積層物を加熱成形すると同時に、第１層と第３層の端部を溶着して第２層をアミノ樹脂層中に封入することを特徴とするアミノ樹脂成形品の製造方法。
【請求項６】
アミノ樹脂からなる第１層を準備し、第１層の上に、天然パルプ紙又は天然パルプを主体とする紙の層、天然繊維又は再生セルロース繊維からなる布の層、又はこれらの複合層からなる第２層を積層し、第２層の上にアミノ樹脂からなる第３層を積層し、第１層、第２層及び第３層からなる積層物を加熱成形すると同時に、第１層と第３層の端部を溶着して第２層をアミノ樹脂層中に封入することを特徴とするアミノ樹脂成形品の製造方法。
【請求項７】
第２層を目的の成形品中の第２層の形状に近似したプレフォームとしておくことを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項記載のアミノ樹脂成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食器、トレー、ケトルの取手などの厨房器具、配線器具、電気器具、その他各種容器などに使用されているアミノ樹脂成形品の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
アミノ樹脂成形品は、熱硬化性樹脂であるアミノ樹脂成形材料を圧縮成形、射出成形、トランスファー成形などにより成形することにより製造される。この際、熱硬化させ、発生する水蒸気などのガスを除去して正常な成形品を得るためには、通常、金型温度140〜180℃、圧力100〜500kgf/cm2 で成形する必要がある。アミノ樹脂成形材料は、一般的には、アミノ樹脂７０〜９０質量％、セルロース短繊維（粉末繊維）あるいは／および木粉１０〜３０質量％、離型剤、硬化剤、顔料、可塑剤などを含み、その他、ガラス繊維、硫酸バリウム、セッコウ、シリカ、タルクなどの無機物を混入する場合もある。
【０００３】
このアミノ樹脂は、ユリア、メラミン、グアナミン類などのアミノ物質とホルムアルデヒドを反応させてメチロール化させることにより得られる。この反応は一般的に水を溶媒として行われるので反応物は水溶液の状態であり、ニーダーで板パルプなどと混練するとパルプが切れたウエット状となり、これを80〜90℃で乾燥するとポップコーン状の乾燥物となる。この乾燥物に離型剤、硬化剤、顔料などの添加剤を加えて、ボールミルなどで粉砕、混合して均質化して成形材料とする。また前記水溶液をスプレードライヤーなどで乾燥してメチロール基を有する粉末状のアミノ樹脂とすることもできる。成形材料とする場合にはこの粉末状アミノ樹脂に粉末状のセルロース繊維、離型剤、硬化剤、顔料などの添加剤を加えて混合する。
これらの成形品、特に食器、トレーなどの成形時に、その表面に、絵柄を印刷した紙にアミノ樹脂、主としてメラミン樹脂を含浸させたホイルを付けることも行なわれている。
【０００４】
病院、介護施設、社員食堂などでは、食器に温かい食べ物を盛り付けてから食べるまでに時間がかかる場合が多く、実際に食べる時には、温かい食べ物、即ち御飯や味噌汁などが冷たくなってしまうことが多く、保温性に優れた食器が求められている。一方、メラミン樹脂、ユリア樹脂などのアミノ樹脂成形品は比重が通常約１．５と重く、食器、トレーなどのアミノ樹脂成形品を多量に扱う前記施設、あるいは他の一般食堂、レストラン、学校給食施設などでは、これらの厨房器具の軽量化が求められている。さらに、ポリプロピレン、ＡＢＳなど比較的軽い樹脂製の食器の洗浄に適した洗浄機の場合には、比重の大きいアミノ樹脂製の厨房器具では重過ぎて使用できないこともある。
【０００５】
このような保温性を向上させ、軽量化を実現するためには、一般的には、成形品中に空隙部（空気層)、多数の気孔、あるいは発泡孔などを設ける必要がある。保温効果を向上させるには、より多くの小さな気孔を有する多孔質とし、それも独立した気孔とすることが好ましい。このような気孔を成形品中につくるためには、多孔質の断熱性プラスチックス、例えば発泡ポリプロピレンなどの多孔質物質を成形品中に埋め込むこと、ガラス・バルーン、フライアッシュ・バルーン、シラス・バルーンなどの中空物質や発泡剤などを成形材料中に混入することなどが考えられる。しかし、アミノ樹脂の成形は金型温度140〜180℃、圧力100〜500kgf/cm2 という高温・高圧で行なう必要があるために、多孔質物質や中空物質は成形時に破壊されたり、発泡剤のガスが成形品外に放出されたりして、成形品中に空隙部や気孔が得られず、従って、軽量で保温性の良好な成形品が製造できないという問題がある。
【０００６】
エンジニアプラスチックなどアミノ樹脂成形時の高温・高圧に耐えうるものを使用しても、アミノ樹脂との相溶性が悪いため接着性が低く、アミノ樹脂成形品にクラックなどの割れが発生しやすい。
軽量かつ保温性に優れた食器としては、ポリプロピレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂などの熱可塑性樹脂製で、内部に空隙を設けたもの、断熱性の良好なポリウレタンホームを入れたもの、発泡ポリスチレンを入れたものなどがあり、実際に使用されている。しかし、これらの熱可塑性樹脂はアミノ樹脂成形品に比較すると表面硬度が小さいために傷が入り易く、また高級感に乏しい。
【０００７】
特許文献１や特許文献２には、中空部に繊維質断熱材を充填したプラスチック製食器が記載されているが、これは熱可塑性樹脂（プラスチックス）であり、外壁（外層）と内壁（内層）を別々に成形し、溶着したものである。熱硬化性樹脂であるアミノ樹脂成形品は溶着が不可能であり、接着剤による接着も実用上不可能である。また、特許文献１及び特許文献２には、吸湿性があるセルロース系繊維や羊毛は好ましくないと記載されている。特許文献１及び特許文献２記載の繊維質断熱材を用いてアミノ樹脂成形品を製造しようとすると成形時にアミノ樹脂が繊維の間の空隙部に浸透し、保温性のある軽い製品ができない。
【０００８】
【特許文献１】特許第２７４７７８１号
【特許文献２】実用新案登録第３００１５０４号
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、保温効果に優れ、かつ軽量のアミノ樹脂成形品を提供することである。
本発明の他の目的は、通常の高温・高圧で成形することが可能であり、保温効果に優れ、かつ軽量のアミノ樹脂成形品を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、保温効果に優れ、かつ軽量のアミノ樹脂成形品の製造方法を提供することである。
【００１０】
【問題を解決するための手段】
本発明は、以下のアミノ樹脂成形品及びその製造方法を提供するものである。
１．アミノ樹脂層中に、紙の層、布の層、又はこれらの複合層を内層として含有することを特徴とするアミノ樹脂成形品。
２．アミノ樹脂層中に、天然パルプ紙又は天然パルプを主体とする紙の層、天然繊維又は再生セルロース繊維からなる布の層、又はこれらの複合層を内層として含有することを特徴とするアミノ樹脂成形品。
３．第１の加熱金型を使用して、アミノ樹脂からなる第１層を成形し、第１層の上に、紙の層、布の層、又はこれらの複合層からなる第２層を積層し、第２の加熱金型を使用して、第２層の上にアミノ樹脂からなる第３層を成形すると同時に、第１層と第３層の端部を溶着して第２層をアミノ樹脂層中に封入することを特徴とするアミノ樹脂成形品の製造方法。
４．第１の加熱金型を使用して、アミノ樹脂からなる第１層を成形し、第１層の上に、天然パルプ紙又は天然パルプを主体とする紙の層、天然繊維又は再生セルロース繊維からなる布の層、又はこれらの複合層からなる第２層を積層し、第２の加熱金型を使用して、第２層の上にアミノ樹脂からなる第３層を成形すると同時に、第１層と第３層の端部を溶着して第２層をアミノ樹脂層中に封入することを特徴とするアミノ樹脂成形品の製造方法。
５．アミノ樹脂からなる第１層を準備し、第１層の上に、紙の層、布の層、又はこれらの複合層からなる第２層を積層し、第２層の上にアミノ樹脂からなる第３層を積層し、第１層、第２層及び第３層からなる積層物を加熱成形すると同時に、第１層と第３層の端部を溶着して第２層をアミノ樹脂層中に封入することを特徴とするアミノ樹脂成形品の製造方法。
６．アミノ樹脂からなる第１層を準備し、第１層の上に、天然パルプ紙又は天然パルプを主体とする紙の層、天然繊維又は再生セルロース繊維からなる布の層、又はこれらの複合層からなる第２層を積層し、第２層の上にアミノ樹脂からなる第３層を積層し、第１層、第２層及び第３層からなる積層物を加熱成形すると同時に、第１層と第３層の端部を溶着して第２層をアミノ樹脂層中に封入することを特徴とするアミノ樹脂成形品の製造方法。
７．第２層を目的の成形品中の第２層の形状に近似したプレフォームとしておくことを特徴とする上記３〜６のいずれか１項記載のアミノ樹脂成形品の製造方法。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は、保温性に優れ、かつ軽量化を実現したアミノ樹脂成形品、及びアミノ樹脂成形材料を通常の成形方法、即ち、金型温度140〜180℃、圧力100〜500kgf/cm2 という高温・高圧で成形することにより上記アミノ樹脂成形品を製造する方法を提供するものである。
本発明のアミノ樹脂成形品の例としては、食器、トレー、ケトルの取手などの厨房器具、配線器具、電気器具、その他各種容器などが挙げられる。以下、アミノ樹脂成形品の一例である食器について、その構造及び製造方法を説明する。
本発明の食器の一例を略図的に図１〜５に示す。図１は食器本体の断面図である。１はアミノ樹脂からなる第１層、２は紙からなる第２層、３はアミノ樹脂からなる第３層を示す。第１層と第３層は端部Ａにおいて溶着され、紙２からなる第２層はアミノ樹脂の層中に封入されている。また、第３層の中央部分には台Ｂが設けられている。
図２は、図１に示す食器本体のアミノ樹脂層中に埋め込まれた紙からなる第２層のプレフォームを示す断面図である。
【００１２】
図３は、食器の蓋部分の断面図である。４はアミノ樹脂からなる第１層、５は紙からなる第２層、６はアミノ樹脂からなる第３層を示す。第１層と第３層は端部Ａにおいて溶着され、紙５からなる第２層はアミノ樹脂の層中に封入されている。また、第３層の中央部分には蓋の取手Ｃが設けられている。
図４は、図３に示す食器の蓋部分のアミノ樹脂層中に埋め込まれた紙５からなる第２層のプレフォームを示す断面図である。
【００１３】
食器本体（図１）の製造方法の一例を以下に示す。まず予め図２に示す紙のプレフォーム２を製造しておく。140〜180℃に加熱した金型を使用して、アミノ樹脂成形材料で圧力を100〜500kgf/cm2 かけて圧縮成形し、外層（第３層）３を造り、コアー金型を移動し、紙のプレフォーム２を外層（第３層）３の中にセットし、さらにその中にアミノ樹脂成形材料を入れ、コアー金型を内層（第１層）１を形成する小さな金型に変えて圧縮成形し、内層（第１層）１を造ると同時に第１層と第３層の端部Ａを溶着する。
蓋（図３）も同様に、まず予め図４に示す紙のプレフォーム５を製造しておき、140〜180℃に加熱した金型を使用して、アミノ樹脂成形材料で圧力を100〜500kgf/cm2 かけて圧縮成形し、外層（第３層）６を造り、コアー金型を移動し、紙のプレフォーム５を外層（第３層）６の中にセットし、さらにその中に、アミノ樹脂成形材料を入れて、コアー金型を内層（第１層）４を形成する小さな金型に変えて圧縮成形し、内層（第１層）４を造ると同時に第１層と第３層の端部Ａを溶着する。
【００１４】
内層１と４を先に造ることも可能であり、その場合は、コアー金型を下型にして成形するので、成形順序が逆となる。アミノ樹脂成形品の内層１と４を先に成形し、紙のプレフォームをかぶせ、その上にアミノ樹脂成形材料を載せ、キャビティー金型を大きい外層用に変えて圧縮成形し、外層３と６を造る。
【００１５】
図６は、本発明の他の実施態様であるトレーの断面図である。７はアミノ樹脂からなる第１層、８は紙からなる第２層、９はアミノ樹脂からなる第３層を示し、第１層と第３層の端部Ａは溶着されている。
図７は、上記トレーの製造方法の一例を示している。タブレット状のアミノ樹脂成形材料７と９の間に紙８を配置し、これを、加熱した金型１０及び１１により圧縮成形すると同時に、紙８の周囲をアミノ樹脂成形材料により包囲し、図６に示すトレーを製造する。
上記実施態様では、アミノ樹脂成形品の製造例として圧縮成形法を示したが、本発明のアミノ樹脂成形品は射出成形法により製造することも可能である。
【００１６】
本発明に使用する天然パルプ紙又は天然パルプを主体とする紙は、一般的な方法で製造したもの、すなわち、繊維を水中で密に絡み合わせ、薄く平面状に延ばして乾燥したものである。その形状は厚紙が好ましく、波形紙が中に入っているサンドイッチ状の段ボール箱用の紙、各種板パルプ、その他紙箱などに使用されているものなどが好ましいが、薄い紙の場合には重ね合わせて使用すれば良い。
このセルロース質繊維の紙は、植物繊維１００％のものが好ましいが、化学処理された再生繊維のものでもよい。実用化されている紙にはいろいろな種類のものがあり、特に無機填料、例えば、白土、タルク、アスベスチン、石綿、石膏、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化チタン、硫化亜鉛、珪藻土などが添加されている紙を使用する場合には、これらの填料の添加量が２０質量％以下、好ましくは１０質量％以下のものを使用することが望ましい。填料の添加量が２０質量％を超えた紙を使用すると軽量化が困難であり、保温性の向上も不充分である。
【００１７】
紙のプレフォームの製造方法としては、例えば成形品が椀のような容器の場合には、円形に裁断した厚紙に、外周方向から中心に向けて所定の長さ、例えば、円の半径の１／３〜２／３程度の切り込みを複数箇所に入れ、これを目的の椀の形状をした金型に入れてプレスして作る。あるいは、水中に分散させた植物の繊維を目的の形状の網目の型に入れ、脱水し、乾燥して造ることも可能である。
本発明に使用する布の素材となる天然繊維としては、木綿、麻、羊毛、絹などがあり、再生繊維としてはセルロースを化学処理したいわゆるレーヨンがある。
【００１８】
本発明の成形品に布を含有させる方法の一例としては、例えば成形品が椀のような容器の場合には、紙のプレフォームと同じように円形に裁断した布に、外周方向から中心に向けて所定の長さ、例えば、円の半径の１／３〜２／３程度の切り込みを複数箇所に入れたものを準備する。図１とは上下が逆になるように金型をセットし、初めにアミノ樹脂からなる内層１を成形し、この上に上記切込みを入れた布をかぶせ、キャビティ金型を外層３用の大きいものに代えて、アミノ樹脂からなる外層３を製造するとともに、内層１と外層３の端部Ａを溶着する。
【００１９】
第２層、すなわち、天然パルプ紙又は天然パルプを主体とする紙の層、天然繊維又は再生セルロース繊維からなる布の層、又はこれらの複合層からなる内層の厚みは、特に制限されないが、保温性を向上させ、軽量化を実現するとともに、アミノ樹脂成形品の強度を保持するという観点から、通常の食器の場合には、好ましくは０．１〜５ｍｍ、さらに好ましくは１〜４ｍｍである。また、第１層及び第３層のアミノ樹脂層の厚みは、その合計の厚みとして、通常の食器の場合には、好ましくは０．１〜５ｍｍ、さらに好ましくは１〜３ｍｍである。
【００２０】
合成樹脂製の紙や布はアミノ樹脂との相溶性が悪く、また、耐熱性が低いものが多く、アミノ樹脂の成形温度と圧力に耐えられないものが多い。従って、本発明のアミノ樹脂成形品には、紙又は布の層として合成樹脂製の紙や布は使用しないほうが望ましい。また、耐熱性に優れたエンジニアリングプラスチックなどは紙又は布の層の素材として使用しうるが成形品にクラックが入り易くなるので望ましくない。従って、本発明に使用しうる紙又は布は、合成樹脂製の紙や布の割合が４０質量％以下、好ましくは３０質量％以下であることが望ましい。
【００２１】
【実施例】
図１に示す上端内径130mmφの食器本体および図３に示す蓋をつくった。金型はそれぞれ、コアー金型を下型とし、キャビテイー金型を上型として内層用と外層用の２種類作りスライド移動式とした。
金型温度は約160 ℃で製造した。製造方法は先に下型のコアー金型と上型の内層用キャビティー金型で通常のメラミン樹脂成形材料の内層１と４を成形し、その上に予め製作しておいた紙のプレフォーム２と５をそれぞれかぶせ、さらにメラミン樹脂成形材料を載せ、上型の外層用キャビティー金型で外層３と６を作り製品とした。食器本体の紙のプレフォーム（図２）は外周から中心に向かって長さ約４５mmの切り込みを８ヶ所入れた厚さ１mm、直径160mmと155mmの紙円板を重ね合わせ、その際中央にさらに切りこみのない厚さ１mm、直径６０mmの円板を入れ、金型で約２００kgf/cm2 の圧力でプレスして製造した。蓋用の紙のプレフォーム（図４）は同様に切り込みを入れた厚さ１mm、直径115mmと110mmの円板を重ねてプレスしてつくった。
保温性を比較するため、前述の紙の部分をメラミン樹脂とした比較品（従来品）も製造した。
保温性テストについては、それぞれの蓋のほぼ中央に穴を開け温度計を挿入し、本体に95℃の湯300gを入れ、蓋をして湯の温度低下を測定した。結果を表１に示す。
【００２２】
【表１】
2004202879.tif 000002
2004202879.tif 000003
表に示すように、本発明の成形品は、湯の温度低下速度が比較品に比べて遅く、保温効果が向上していることがわかる。
製品質量については、比較品が１個当り235〜240gの重さであったが、本発明の成形品は紙を内部にインサートすることによって215〜225gとなり、約５〜10％軽量化できることがわかる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のアミノ樹脂成形品は、その内部に紙又は布の層を形成することによって、保温性を向上させ、また、従来のものと比較して軽量化したものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施例である食器本体の断面図である。
【図２】図２は図１の食器本体部分の紙の層を構成する紙のプレフォームの断面図である。
【図３】図３は図１の食器本体の蓋の断面図である。
【図４】図４は図３の蓋部分の紙の層を構成する紙のプレフォームの断面図である。
【図５】図５は図１に示す食器本体と図３に示す蓋を組合わせた状態を示す断面図である。
【図６】図６は本発明の一実施例であるトレーを示す断面図である。
【図７】図７は、図６のトレーの製造方法の一例を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１…食器本体の内層、
２…食器本体の紙の層（またはプレフォーム）、
３…食器本体の外層、
４…食器蓋の内層、
５…食器蓋の紙の層（またはプレフォーム）、
６…食器蓋の外層、
７…トレーの内層（または内層用のタブレット）、
８…トレーの紙の層（またはプレフォーム）、
９…トレーの外層（または外層用のタブレット）、
１０、１１…金型。
【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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【図６】
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【図７】
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