JP5374187B2 - メラミン樹脂成形材料 - Google Patents

Description

本発明は食器を製造するために使用されるメラミン樹脂成形材料に関する。

メラミン樹脂は、メラミンとホルムアルデヒドとを縮合反応させることで得られる。このメラミン樹脂のワニスやシラップに充填剤、離型剤及び硬化剤等を添加することで、メラミン樹脂成形材料が得られる。メラミン樹脂成形材料は熱硬化性樹脂成形材料であり、機械的強度や電気特性、着色性、耐水性、耐薬品性等に優れているため、従来から種々の用途、例えば、配線器具、電気器具等の各種電気部品や、食器等の素材として広く利用されている。特にメラミン樹脂成形材料から製造される食器類は、学校給食施設、病院給食施設、社員給食施設等の、多数の給食を賄う施設において広く利用されている（特許文献１参照）。

一方、近年、環境保護等の観点から資源の再利用の要請が高まっており、食器等のメラミン樹脂成形品についても、廃材等の再利用が要請されるようになってきている。そこで、例えばメラミン樹脂成形品の廃材等を粉砕し、ショットブラストの投射材として利用することが行われている（特許文献２参照）。

しかし、このような限定された用途のみでは、メラミン樹脂成形品の廃材の再利用は十分ではなく、現状ではメラミン樹脂成形品の廃材等の多くが廃棄処理されてしまっている。

特開２００３−２４６９１２号公報 特開２００１−２５９４０４号公報

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、メラミン樹脂成形品を再利用して新たに調製されるメラミン樹脂成形材料を提供することを目的とする。

本発明に係るメラミン樹脂成形材料は、メラミン樹脂と、メラミン樹脂成形品を粉砕して得られるメラミン樹脂粉砕物とを含有し、前記メラミン樹脂粉砕物のメラミン樹脂とメラミン樹脂粉砕物との総量に対する含有量が５０〜８０質量％の範囲であり、食器を製造するために使用されることを特徴とする。

このメラミン樹脂成形材料では、メラミン樹脂粉砕物が充填材としての役割を果たし、良好な成形性が確保されるなど、メラミン樹脂成形材料として十分な性能を発揮し、またこのメラミン樹脂成形材料から形成されるメラミン樹脂成形品は外観が良好なものになると共に、機械的強度や電気特性、着色性、耐水性、耐熱水性、耐薬品性等のメラミン樹脂成形品としての性能を十分に発揮するようになる。

本発明に係るメラミン樹脂成形材料において、上記メラミン樹脂粉砕物の粒度が、８０〜１３０メッシュパスであることが好ましい。この場合、成形材料として十分な成形性と一般物性の品質が確保される。

また、本発明に係るメラミン樹脂成形材料には、メラミン樹脂にメラミン樹脂粉砕物以外の充填材を浸透させた後、乾燥して得られるメラミン樹脂乾燥品が配合されていることが好ましい。成形材料として十分な成形性と一般物性の品質が確保される。

上記メラミン樹脂成形材料からメラミン樹脂製食器を製造すると、このメラミン樹脂製食器は、外観が良好なものになると共に、機械的強度や電気特性、着色性、耐水性、耐熱水性、耐薬品性等のメラミン樹脂成形品としての性能を十分に発揮し、食器として十分な特性を備えている。

本発明によれば、メラミン樹脂成形品を再利用して、良好な性能を有するメラミン樹脂成形材料を得ることができ、このメラミン樹脂成形材料から良好な特性を有する新たなメラミン樹脂成形品を得ることができるようになり、資源リサイクルを促進して地球環境保護に寄与することができる。

以下、本発明を実施するための形態について説明する。

本実施形態に係るメラミン樹脂成形材料（二次成形材料という）は、メラミン樹脂と、メラミン樹脂成形品（一次成形品という）を粉砕して得られるメラミン樹脂粉砕物とを含有する。

一次成形品は、一般的なメラミン樹脂成形品であればよく、例えばメラミン樹脂、充填材等を含有する一般的なメラミン樹脂成形材料（一次成形材料という）を所定の形状に成形することで作製される。

一次成形材料に含有されるメラミン樹脂は、特に限定されるものではないが、例えばメチロール化メラミン樹脂、メチロール化メラミン−フェノール共縮合樹脂、メチロール化メラミン−ユリア共縮合樹脂、メチロール化メラミン−エポキシ共縮合樹脂等の、トリアジン類とホルムアルデヒド類等を共縮合して得られる合成樹脂を用いることができる。具体的には、例えば粉末状メラミンホルムアルデヒド縮重合樹脂（パナソニック電工株式会社製「ＣＰ９０１２」等）を用いることができる。

一次成形材料中の充填材は、一次成形品の機械的強度を高めたり、成形時の収縮率を低下させたりすることが可能であれば、特に限定されないが、例えばα−セルロース等のパルプ材、ガラス繊維、水酸化アルミニウム等が挙げられる。これらの充填材を一種単独で使用するほか、二種以上を併用してもよい。また、これらの充填材のうち、特にα−セルロースはメラミン樹脂との親和性が優れるため、好ましい。一次成形材料中のメラミン樹脂１００質量部に対する充填材の配合量は、例えば４０〜５０質量部の範囲である。

また、一次成形材料中には添加剤として、無水フタル酸等の硬化剤；ステアリン酸、ステアリン酸亜鉛、モンタン酸、カルボキシル基含有ポリオレフィン、フタル酸等の離型剤；酸化チタン、カーボンブラック、ベンガラ等の着色剤；シランカップリング剤等が配合されていてもよい。これらの添加剤の配合量は適宜調整されるが、例えばメラミン樹脂１００質量部に対し、硬化剤が０．５〜１質量部、離型剤が０．１〜１質量部の範囲となるようにすることができる。

この一次成形材料の製造時には、例えばメラミン樹脂をシラップ状（例えば、メラミン−ホルムアルデヒドや、ユリア−ホルムアルデヒドを縮合させたシラップ）とし、このシラップ状のメラミン樹脂に、充填材を浸透させたものを、乾燥機にて脱水し、メラミン樹脂乾燥品を得る。このメラミン樹脂乾燥品に、硬化剤、離型剤、着色剤等の添加剤を添加し、ボールミル等の粉砕機を用いて粉砕・混合をする。これにより得られた粉体を一次成形材料とすることができる。またこの粉体をロール等によりシート状に成形した後、これを粉砕して粒状化して粉粒状の一次成形材料を得ることもできる。或いは前記粉体を粉砕・混合後、水、エタノール等の溶剤を適宜加えてニーダ、ロール等で加熱混練した後、冷却固化したものを粉砕して粉粒状の一次成形材料を得る。

この一次成形材料を加熱・加圧成形することで、一次成形品が製造される。加熱・加圧成形の条件としては、メラミン樹脂が硬化する条件であれば特に限定するものではなく、適宜設定される。

尚、一次成形品には、一次成形材料から形成される食器等の製品や、製品の製造時に生じるランナ、スプル、バリや、不良成形品等が含まれる。使用済みの食器等の製品を回収したり、食器等の製品を製造する上で発生したランナ、スプル、バリや、不良成形品を回収したりし、これらを使用して二次成形材料を調製することができる。

一次成形品を粉砕することで、メラミン樹脂粉砕物が得られる。一次成形品の粉砕は、たとえばハンマーミル、カッターミル、ピンミル、ボールミル等の粉砕機を使用しておこなうことができる。

このメラミン樹脂粉砕物の粒度は、８０〜１３０メッシュパス（目開き１８０〜１０６μｍ）であることが好ましい。このメラミン樹脂粉砕物の粒度がこのような範囲にあることで、二次成形材料の成形性・一般物性の品質が更に高くなる。

このメラミン樹脂粉砕物の、二次成形材料中の含有量は、二次成形材料中のメラミン樹脂とメラミン樹脂粉砕物との総量に対して５０〜８０質量％の範囲であることが重要である。メラミン樹脂粉砕物をこのような範囲で含有することで、メラミン樹脂粉砕物が充填材としての役割を果たし、二次成形材料中のα−セルロース等の含有量を削減することができる。この二次成形材料は良好な成形性が確保されるなど、メラミン樹脂成形材料として十分な性能を発揮し、またこの二次成形材料から形成される新たなメラミン樹脂成形品（二次成形品）は外観が良好なものになると共に、機械的強度や電気特性、着色性、耐水性、耐熱水性、耐薬品性等のメラミン樹脂成形品としての性能を十分に発揮するようになる。

尚、二次成形材料中にはメラミン樹脂粉砕物以外の充填材を配合しなくてもよいが、必要に応じて一次成形材料の場合と同様の充填材を適宜配合してもよい。

また、二次成形材料に含有されるメラミン樹脂は、上記一次成形材料に含有されるメラミン樹脂と同様に、特に限定されるものではないが、例えばメチロール化メラミン樹脂、メチロール化メラミン−フェノール共縮合樹脂、メチロール化メラミン−ユリア共縮合樹脂、メチロール化メラミン−エポキシ共縮合樹脂等の、トリアジン類とホルムアルデヒド類等を共縮合して得られる合成樹脂を用いることができる。具体的には、例えば粉末状メラミンホルムアルデヒド縮重合樹脂（パナソニック電工株式会社製「ＣＰ９０１２」等）を用いることができる。尚、この二次成形材料中のメラミン樹脂には、上記メラミン樹脂粉砕物は含まれない。

また、二次成形材料中には、一次成形材料の場合と同様に、必要に応じて添加剤として、無水フタル酸等の硬化剤；ステアリン酸、ステアリン酸亜鉛、モンタン酸、カルボキシル基含有ポリオレフィン、フタル酸等の離型剤；酸化チタン、カーボンブラック、ベンガラ等の着色剤；シランカップリング剤等が配合されていてもよい。これらの添加剤の配合量は適宜調整されるが、二次成形材料中のメラミン樹脂とメラミン樹脂粉砕物との総量に対して硬化剤の配合量が０．０５〜０．３質量％、離型剤の配合量が０．５〜１．０％質量％の範囲であることが好ましい。

この二次成形材料の製造時には、例えばメラミン樹脂の一部をシラップ状（例えば、メラミン−ホルムアルデヒドや、ユリア−ホルムアルデヒドを縮合させたシラップ）とし、このシラップ状のメラミン樹脂に、パルプ（α−セルロース）等のメラミン樹脂粉砕物以外の適宜の量（例えば３０質量％）の充填材を浸透させたものを、乾燥機にて脱水し、メラミン樹脂乾燥品を得る。このメラミン樹脂乾燥品に、残りのメラミン樹脂（例えばメラミン樹脂乾燥品５質量部に対して３４質量部）を加え、更に必要に応じて硬化剤、離型剤、着色剤等の添加剤を添加し、ボールミル等の粉砕機を用いて粉砕・混合をする。これにより得られた粉体を二次成形材料とすることができる。またこの粉体をロール等によりシート状に成形した後、これを粉砕して粒状化して粉粒状の二次成形材料を得ることもできる。或いは前記粉体を粉砕・混合後、水、エタノール等の溶剤を適宜加えてニーダ、ロール等で加熱混練した後、冷却固化したものを粉砕して粉粒状の二次成形材料を得る。

この二次成形材料を加熱・加圧成形することで、二次成形品が製造される。加熱・加圧成形の条件としては、メラミン樹脂が硬化する条件であれば特に限定するものではなく、適宜設定される。

二次成形品の好ましい例として、特に食器が挙げられる。メラミン樹脂製の食器は既述の通りメラミン樹脂成形品としての諸特性を備えるため、学校給食施設、病院給食施設、社員給食施設等の、多数の給食を賄う施設において広く利用されている。二次成形品は前記メラミン樹脂成形品としての諸特性を十分に発揮するため、食器として好適なものである。また広く普及しているメラミン樹脂製の食器の使用済み品を回収したり、このような食器の製造時に生じるランナ、スプル、バリ、成型不良品等を回収したりして、これらを原材料として再度食器等を製造することで、資源リサイクルを効果的に促進し、地球環境保護に大きく寄与することができる。

以下、本発明の具体的な実施例を提示することで本発明を更に詳述する。

（実施例１〜４、比較例）
各実施例及び比較例につき、下記表１に示す原料を配合し、均一に粉砕・混合した後、混練・粉砕し、メラミン樹脂成形材料を調製した。次にこのメラミン樹脂成形材料を加熱・加圧成形することにより、メラミン樹脂製の食器を製造した。

尚、表中のメラミン樹脂粉砕物は、比較例で得られるメラミン樹脂製の食器を製造する際に生じたバリを、１００メッシュパスまで粉砕した粉砕物である。Ｄｒｙｍｉｘ Ｍ−１１ＭＳＡはパナソニック電工株式会社製であってメラミン樹脂（シラップ）にパルプを浸透させた後に解砕して得られるメラミン樹脂乾燥品である。ＣＰ−９０１２ＳＤは日産化学工業株式会社製であって、メラミン樹脂（シラップ）を乾燥させて粉体化させたものである。２０％フタル酸Ｍ／Ｂは、パナソニック電工株式会社製の硬化剤、２０％タウリンＭ／Ｂはパナソニック電工株式会社製の硬化剤、ダイワックスＳＡは大日化学工業株式会社製の離型剤、ダイワックスＺＦは大日化学工業株式会社製の離型剤、サンソフトＢ＃３０は太陽化学株式会社製の離型剤、カーボンは森下産業株式会社製である。

（成形性評価）
各実施例及び比較例で得られたメラミン樹脂成形材料につき、ディスクフロー評価試験及びキュラスト硬化評価試験を実施した。またメラミン樹脂製の食器の外観の良否を目視で評価した。

（代表特性評価）
実施例４及び比較例について得られたメラミン樹脂成形材料でメラミン樹脂製の食器を作製した際、食器成形品の代表特性である曲げ強度、成形収縮率、吸水率及び比重について、ＪＩＳ Ｋ６９１１に従って試験をおこなった。

以上の結果を下記表１に示す。この結果、各実施例では、比較例のような従来品と同等の成形性及び一般物性が確保されていることが確認できた。

Claims (2)

1. メラミン樹脂と、メラミン樹脂成形品を粉砕して得られるメラミン樹脂粉砕物とを含有し、前記メラミン樹脂とメラミン樹脂粉砕物との総量に対するメラミン樹脂粉砕物の含有量が５０〜８０質量％の範囲であり、前記メラミン樹脂粉砕物の粒度が、目開き１８０〜１０６μｍのメッシュパスであり、食器を製造するために使用されることを特徴とするメラミン樹脂成形材料。
2. メラミン樹脂にメラミン樹脂粉砕物以外の充填材を浸透させた後、乾燥して得られるメラミン樹脂乾燥品が配合されていることを特徴とする請求項１に記載のメラミン樹脂成形材料。