【手続補正書】
【提出日】平成15年8月12日(2003.8.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】焼却処理に適したプラスチック気泡シート
【特許請求の範囲】
【請求項１】多数の突起を設けたプラスチック製のキャップフィルムの突起の底面に、平坦なプラスチック製のバックフィルムを貼り合わせて多数の密閉された気泡を形成してなるプラスチック気泡シートにおいて、材料とするプラスチックとして、一般式ＷｍＺｎＯ２ｎ・ｓＨ２Ｏ（Ｗは、Ｎａ、Ｃａ、ＫまたはＢａ、Ｓｒのいずれかであり、ＺはＳｉおよびＡｌの混合体であり、ｍ、ｎおよびｓは任意の数）で表されるゼオライトの、粒子径１〜１００μmの粉末１〜６０重量％を添加したものを使用することを特徴とする焼却処理に適したプラスチック気泡シート。
【請求項２】材料とするプラスチックとして、ポリオレフィン樹脂を使用した請求項１のプラスチック気泡シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプラスチック気泡シートの改良に関し、焼却処理により廃棄するのに適したプラスチック気泡シートを提供する。
【０００２】
【従来の技術】
主としてポリオレフィン系のプラスチックを材料として使用し、多数の突起を設けたキャップフィルムの突起の底面に、平坦なバックフィルムを貼り合わせて、多数の密閉された気泡を形成してなるプラスチック気泡シート(以下、「気泡シート」と略称する）が、包装などの分野で広く使用されている。気泡シートには、キャップフィルムのキャップの頂部にもう1枚の平坦なライナーフイルムを貼り合わせた、三層構成のものもある。
【０００３】
材料に主としてポリエチレンを用いた比較的薄手の気泡シートは「プチプチ」（川上産業（株）の登録商標）の名で知られており、上記した包装材のほか、緩衝材、断熱材として多用されている。材料としてポリエチレンまたはポリプロピレンを用いた厚手で硬質のものは、「プラパール」（川上産業（株）の登録商標）の名で知られており、断熱材のほか、剛性を利用して、構造材、芯材、容器の材料として好まれている。
【０００４】
どちらのタイプの気泡シートも、使い方によっては数回の再利用が可能であるが、汚れたり、気泡が潰れたりすれば、廃棄するほかない。廃棄処分は、カサ高なものであるだけに、ほとんど焼却によっているのが実状である。気泡シートの材料としてのプラスチックは、上述のように、主としてポリエチレンのようなポリオレフィン類であるから、燃焼により発生するものは水と二酸化炭素に限られ、燃焼排ガスは比較的清浄であるといってよい。この点は、いわゆる発泡プラスチックがその気泡の内部にフロンや炭化水素を含有していて、燃焼により排ガス中に好ましくない成分が発生する可能性があることと比較したとき、若干有利といえる。また、気泡の中味は空気であって、これも酸素の供給源として気泡シートの燃焼を助けるから、一般に気泡シートは燃焼性のよいものであり、その焼却処理は、あまり問題がないはずである。
【０００５】
しかし、実際の焼却処分は、気泡シート単独ではなく、しばしばゴミなど他のものと一緒にした状態で行われるため、気泡シートの高い燃焼性がそのまま生かされるとは限らない。
【０００６】
一方、ゴミ袋の材料として、炭酸カルシウムを多量混合したポリエチレンのフィルムが用いられている。この炭酸カルシウムは、焼却時の発熱を抑えて焼却炉を保護することを狙いとするものであったが、実際は、炭酸カルシウムの混合によりフィルムが厚くなることが避けられず、焼却すべきポリエチレンの量が増えてしまって、意図したところが実現しないばかりか、焼却の残灰が多くなるという問題が指摘されている。
【０００７】
ゴミ焼却炉に関して重要な問題は、猛毒のダイオキシン類をできるだけ発生しない条件で操業しなければならないことである。「ダイオキシン」と総称される化合物は２００種類以上存在するが、共通していえるのは塩素を含有しているということである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の基本的な目的は、本来焼却処理にはどちらかといえば好適であるプラスチック気泡シートにおいて、従来品より一層燃焼性が高く、したがってゴミなどと混合されていても焼却が容易で、排ガス中のダイオキシン類の生成が軽減されるような、焼却処理に適した気泡シートを提供することにある。本発明の副次的な目的は、気泡の持つ緩衝効果が持続し、かつ、上記の基本的な効果が持続できる気泡シートを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の焼却処理に適したプラスチック気泡シートは、図１に平面図を、また図２にその断面を示すような、多数の突起を設けたプラスチック製のキヤツプフィルム（１）の突起の底面に、平坦なプラスチック製のバックフィルム（２）を貼り合わせて多数の密閉された気泡（３）を形成してなるプラスチック気泡シートにおいて、材料とするプラスチックとして、一般式ＷｍＺｎＯ２ｎ・ｓＨ２Ｏ（ＷはＮａ、Ｃａ、ＫまたはＢａ、Ｓｒのいずれかであり、ＺはＳｉおよびＡｌの混合体であり、ｍ、ｎおよびｓは任意の数）で表されるゼオライトの、粒子径１〜１００μmの粉末（４）１〜６０重量％を添加したものを使用することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施態様】
プラスチックに添加された「ゼオライト」は、焼却炉などによる燃焼過程において、下記のメリットを与える。
（１）つぎの機構により、塩化水素を吸着・固定するため、排ガス中のダイオキシンを低減する。
ＷｍＺｎＯ２ｎ・ｓＨ２Ｏ＋４ｎＨＣｌ→ＷｍＺｎＣｌ４ｎ・ｓＨ２Ｏ＋２ｎＨ２Ｏ
（２）同様にイオウ酸化物に関しても、以下のような吸着・固定効果を有している。
ＷｍＺｎＯ２ｎ・ｓＨ２Ｏ＋２ｎＳＯ３→ＷｍＺｎＳｎＯ３ｎ・ｓＨ２Ｏ＋ｎＯ２
（３）Ｗ+イオンの抗菌効果により、焼却処分をする以前においては抗菌機能を有する。
【００１１】
これらの効果を明確に得ようとすれば、通常、ゼオライトを、ポリエチレンなどの気泡シート材料に対し１重量％以上、好ましくは６０％以上添加する必要がある。多量の添加は、コストの上昇に見合う効果を得ないうえ、プラスチックの加工性を損なうから不利である。この理由で６０重量％、好ましくは４０重量％の上限を設けた。この範囲の添加量であれば、従来の技術に別段の変更を加えることなく、気泡シートを製造することができる。ゼオライトの添加量の好適な範囲は、使用するプラスチック材料の物性や、製造しようとする気泡シートの仕様、とくにフィルムの厚さなどによって若干異なるが、通常は１〜６０重量％、とくに１０〜４０重量％内外である。
【００１２】
本発明のプラスチック気泡シートには、さまざまな態様が可能である。たとえば、材料とするプラスチックとして、燃焼促進剤として近年注目されている酸化鉄を０．１〜３０重量％添加してもよい。酸化鉄の粉末を添加することにより、燃焼時の温度を高め、前記の塩化水素の吸着、固定効果の効率が上がるからである。さらに、ゼオライトに加えて炭酸カルシウムの粉末を１〜３０重量％添加したものを使用したものが、その一例である。この炭酸カルシウムＣａＣＯ３は、燃焼によって脱炭酸されて生石灰ＣａＯとなり、燃焼排ガス中の塩素、塩化水素、イオウ酸化物、窒素酸化物などの酸性物質を固定して除去する働きがある。
【００１３】
別の変更態様は、気泡内に酸素富化空気を封入したものである。いうまでもなく、気泡中の酸素が燃焼に関与し、気泡シートの燃焼が一層激しく進む。気泡中に酸素富化空気を封入するには、通常真空成形によって行われるキャップフィルムの形成に当たり、キャップフィルム面上の雰囲気を酸素富化空気で置き換えることにより、容易に実施できる。
【００１４】
気泡中に封入されたガスは、気泡を構成するプラスチックフィルムがガスの透過しやすいものであると、フィルムを挟んだ内部と外部との間でガス分子の交換が行われて、内部の酸素の割合が減少するとともに、気泡がしぼんでしまう。これを避けて、気泡の持つ緩衝能力を長期にわたって確保すると同時に、焼却処理したときに高い燃焼性が保たれているように、ガス分子の交換をできるだけ抑えたい。この目的で、プラスチックフィルムを２層以上の積層材とし、その１層にガスバリヤー性のものを使用することが推奨される。
【００１５】
ガスバリヤー性のプラスチックフィルムの代表としては、ナイロンが好適であり、これに常用のポリエチレンを共押出により積層したフィルムを材料とすることが推奨される。ガスバリヤー性の層に代えて、プラスチックフィルムの表面にマイカ粉末を含有する塗料などのコーティングを施したものを使用してもよい。
【００１６】
【実施例】
低密度ポリエチレン中に３０重量％のゼオライトを混練したものを材料として、空気室の高さが４mm、直径が１０mmの、２層のポリエチレンフィルム製気泡シートを製造した。
【００１７】
【焼却テスト】
実施例の気泡シート５０ｇと、生活ごみ３．０kgとを混合して、電気炉で焼却した。このとき発生した塩化水素の量は０．２ｇであった。ゼオライトを含有しない気泡シートを用いた同種の実験では１２．０ｇの塩化水素が発生しているため、約９８％の塩化水素抑制防止効果があることが確認された。
【００１８】
【抗菌テスト】
実施例の気泡シート袋５０ｇに生ごみ３．０kgを入れ、大腸菌および黄色ブドウ球菌の数を測定した。２４時間後に存在していた大腸菌および黄色ブドウ球菌の数は、それぞれ５．０×１０３(個/ml)および１．０×１０２(個/mｌ)であった。ゼオライトを含有しない気泡シートを用いた同種の実験では、それぞれ７．３×１０６(個/mｌ)、および６．５×１０４(個/mｌ)であったため、大腸菌で９９．９％、黄色ブドウ球菌で９９．８％の抗菌効果が確認された。
【００１９】
【発明の効果】
本発明のプラスチック気泡シートは、ゼオライトが遊離の塩化水素およびイオウ酸化物の発生を抑制する効果をもつことにより、排ガス中のダイオキシン類の含有量を比較的低く抑えた条件で、焼却することが容易である。また、Ｎａ、Ｃａ、Ｋ等のイオンによる高い抗菌効果も有している。
【００２０】
燃焼性が向上するという効果は、気泡中に密閉されたガスが酸素富化空気であれば、さらに高められる。この態様に固有の効果は、プラスチックフィルムの材料としてガスバリヤー性のものを使用することにより、長期にわたって享受することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプラスチック気泡シートの一例を示す平面図。
【図２】図１のＩ−Ｉ方向断面図。
【符号の説明】
１  キャップフィルム
２  バックフィルム
３  気泡
４  ゼオライトの粉末