説明

有底箱型容器およびその製造方法

【課題】サンドイッチ成形を用いて成形され、樹脂リサイクル材を多く使用するとともに、底の厚みを厚くすることなく、底の強度を十分に確保できる有底箱型容器を提供する。
【解決手段】樹脂リサイクル材を含む材料からなるコア層131が樹脂バージン材からなるスキン層132とスキン層との間に挟まれたサンドイッチ構造部130を少なくとも底110に備えているサンドイッチ成形されてなる有底箱型容器において、底のサンドイッチ構造部が、スキン層となる樹脂バージン材のみからなる帯状をした補強樹脂部120を介して複数に仕切られていることを特徴としている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、樹脂リサイクル材をコア材として用いたサンドイッチ成形法によって得られる有底箱型容器などの有底箱型容器およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
コア層とスキン層とを備えたサンドイッチ成形品において、表面のスキン層となる樹脂材料として樹脂バージン材を用い、コア層となる樹脂材料として廃棄プラスチックの粉砕品、すなわち樹脂リサイクル材を用い、廃棄プラスチックのリサイクルを図ることが既に提案され(たとえば、特許文献1参照)、コンテナと称される有底箱型容器においても、コア層材として樹脂リサイクル材を用いたものがある。
【0003】
しかし、樹脂リサイクル材は、材質がいろいろであるため、その物性が安定しない。したがって、樹脂リサイクル材の使用量を多くしてリサイクル効率をあげようとすると、場合によっては強度不足を招くおそれがある。
たとえば、有底箱型容器の場合、内部に物品を収容した状態で搬送されるため、底に大きな荷重がかかる。したがって、底に十分な強度を持たせなければ、収容物の荷重で底が撓み、コンベヤ等で搬送する場合などに有底箱型容器の姿勢が不安定になる。
【0004】
一方、強度を確保しようとして底の厚みを厚くすると、有底箱型容器の重量が重くなり、取り扱い性に問題が生じる。
【0005】
【特許文献1】特開2002-86491号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、上記事情に鑑みて、サンドイッチ成形法を用いて成形され、樹脂リサイクル材を多く使用するとともに、底の厚みを厚くすることなく、底の強度を十分に確保できる有底箱型容器およびその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、本発明にかかる有底箱型容器は、樹脂リサイクル材を含む材料からなるコア層が樹脂バージン材からなるスキン層とスキン層との間に挟まれたサンドイッチ構造部を少なくとも底に備えているサンドイッチ成形されてなる有底箱型容器において、底のサンドイッチ構造部が、スキン層となる樹脂バージン材のみからなる帯状をした補強樹脂部を介して複数に仕切られていることを特徴としている。
【0008】
本発明の有底箱型容器は、特に限定されないが、たとえば、底に設けられた複数のゲートからスキン層となる樹脂バージン材を射出する工程と、スキン層となる樹脂バージン材を射出充填したゲートからコア層となる樹脂リサイクル材を含む材料を射出する工程とを少なくとも行って得られることが好ましい。
【0009】
樹脂バージン材としては、各種用途に応じた公知の熱可塑性樹脂を何ら制限なく使用することができる。例えば、エチレン、プロピレン、ブテン等のα−オレフィンよりなる単独重合体或いは共重合体の他、スチレン−α−オレフィンブロック共重合体、ポリアミド、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル、スチレン系樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリアセタールなどが挙げられる。これらは、単独で或いは二種以上の樹脂を混合して使用することもできる。
【0010】
コア層となる樹脂リサイクル材を含む材料のうち、樹脂リサイクル材としては、市場から回収した各種用途で用いられた熱可塑性樹脂製品から得られるもので、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、スチレン系樹脂、メタクリル樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリアセタール、ポリエステル系樹脂などが挙げられ、スキン層となる樹脂バージン材に対して相溶性を備えていることが好ましく、これらに1種以上に対して必要に応じて樹脂バージン材を含有させることは任意である。
【0011】
補強樹脂部の位置は、有底箱型容器の形状によって適宜決定され、最も荷重がかかる部分に設けることが好ましい。
補強樹脂部の幅は、樹脂リサイクル材の使用量をできるだけ増やせるように、底が必要な強度を確保できる範囲でできるだけ狭い方が好ましい。
【発明の効果】
【0012】
本発明にかかる有底箱型容器は、以上のように、樹脂リサイクル材を含む材料からなるコア層が樹脂バージン材からなるスキン層とスキン層との間に挟まれたサンドイッチ構造部を少なくとも底に備えているサンドイッチ成形されてなる有底箱型容器において、底のサンドイッチ構造部が、スキン層となる樹脂バージン材のみからなる帯状をした補強樹脂部を介して複数に仕切られているので、コア層材として樹脂リサイクル材を使用しても底の強度を十分に確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下に、本発明を、その実施の形態をあらわす図面を参照しつつ詳しく説明する。
図1〜図3は、本発明にかかる有底箱型容器の1つの実施の形態をあらわしている。
【0014】
図1〜図3に示すように、この有底箱型容器100は、サンドイッチ成形法によって得られ、図2および図3に示すように、底110が、長手方向の中央に帯状に設けられた補強樹脂部120と、補強樹脂部120を挟んで両側に設けられたサンドイッチ構造部130とを備え、底110の底面111に補強リブ112が格子状に突設されている。
サンドイッチ構造部130は、樹脂リサイクル材えお少なくとも含む材料からなるコア層131が底110の厚み方向中央部に形成され、このコア層131の厚み方向の上下に樹脂バージン材からなるスキン層132が、コア層131を挟むように設けられている。
【0015】
この有底箱型容器100は、特に限定されないが、たとえば、図4に示すような射出成形機用ノズル10を用いて製造することができる。
【0016】
すなわち、図4において、51は第一射出ユニット、52は第二射出ユニット、53は第三射出ユニットで、それぞれ開閉弁54、55、56を介して、ノズル10に連結されている。
開閉弁は必ずしも必要ではなく、本実施例では使用しているが、必要に応じて使用すればよい。
【0017】
図5の詳細断面図に示すように、ノズル10には、第一ノズルチップ11及び第二ノズルチップ12が接続されており、この先端のノズル出口から金型キャビティへ樹脂が射出される。図5において、13はノズル本体、14は接続リング、21は第一射出ユニット51から樹脂を受け入れる第一ポート、22は、第二射出ユニット52から樹脂を受け入れる第二ポート、23は、第三射出ユニット53から樹脂を受け入れる第三ポートである。
第一ポート21に供給された樹脂は、ノズル本体13に形成されている第一流路31の環状流路部31aを経由して、ノズルチップ11内の流路15に流入する。同様に第二ポ
ート22に供給された樹脂は、ノズル本体13に形成されている第二流路32の環状流路部32aを経由して、ノズルチップ12内の流路16に流入する。
【0018】
第三ポート23に供給された樹脂は、第三流路33と第四流路34に分岐されて流動する。第三流路33は、ノズル本体13に設けられた第一トーピード41の中央に穿設された孔状流路33aへつながるよう配設されており、第一ノズルチップ11内の流路15で、第一流路31の環状流路部31aと合流する。第四流路34は、ノズル本体13に設けられた第二トーピード42の中央に穿設された孔状流路34aへつながるよう配設されており、第二ノズルチップ12内の流路16で、第二流路32の環状流路部32aと合流する。
【0019】
つぎに、図4および図5に示した射出成形機用ノズル10を使用した上記有底箱型容器100の成形の動作を模式的にあらわした図6を用いて説明する。
まず、開閉弁54、55を「開」状態にして、図6(a)に示すように、第一射出ユニット51及び第二射出ユニット52を起動してスキン層となる溶融状態になった樹脂バージン材P1をノズル10に供給する。この時、第一射出ユニット51と第二射出ユニット52は、ゲートの位置や有底箱型容器の形状に応じて同時に起動しても、どちらか一方を遅らせて起動してもよい。
【0020】
第一射出ユニット51からノズル10に送られた溶融状態の樹脂バージン材P1は、第一ポート21から第一流路31、流路15、第一ノズルチップ11および第1のゲートG1を経て金型キャビティK内に射出される。金型キャビティK内に射出された樹脂バージン材P1は、表面が冷却され、第一のスキン層を形成する。同様に、第二射出ユニット52からノズル10に送られた溶融状態の樹脂バージン材P1は、第二ポート22から第二流路32、流路16、第二ノズルチップ12および第2のゲートG2を経て金型キャビティKに射出される。金型キャビティKに射出された溶融状態の樹脂バージン材P1は、表面が冷却され、第二のスキン層を形成する。
【0021】
第一射出ユニット51及び第二射出ユニット52から予め設定された量の第1の樹脂バージン材P1が供給されたら、第一射出ユニット51及び第二射出ユニット52を起動したまま、又は停止させて、開閉弁56を「開」状態として、第三射出ユニット53を起動して、コア層を形成する溶融状態の樹脂リサイクル材P2をノズル10に供給する。
【0022】
図6(b)に示すように、第三射出ユニット53からノズル10に送られた溶融状態の樹脂リサイクル材P2は、第三ポート23から第三流路33と第四流路34に分岐されて流動する。第三流路33に流入した溶融状態の樹脂リサイクル材P2は、第一ノズルチップ11内の流路15、第一ノズルチップ11および第1のゲートG1を経て金型キャビティK内に射出される。この時、流路15内では、残存している第一射出ユニット51から供給された樹脂バージン材P1を排除しながら金型キャビティKへ流入し、金型キャビティK内では、既に表面が冷却されて固化を始めた樹脂バージン材P1の、まだ溶融状態を保っている内部を流動し、樹脂バージン材P1の層を突き破らないようにコア層を形成していく。
【0023】
同様に、第四流路34に流入した溶融状態の樹脂リサイクル材P2は、第二ノズルチップ12内の流路16、第二ノズルチップ12および第2のゲートG2を経て金型キャビティK内に射出される。この時,流路16内では、残存している第二射出ユニット52から供給された樹脂バージン材P1を排除しながら金型キャビティKへ流入し、金型キャビティK内では、既に表面が冷却されて固化し始めた樹脂バージン材P1の、まだ溶融状態を保っている内部を流動し、樹脂バージン材P1の層を突き破らないようにコア層を形成していく。
第三射出ユニット53から予め設定された量の樹脂リサイクル材P2が供給されたら、射出ユニット53を停止させて、開閉弁56を「閉」状態とする。
【0024】
次いで、第一射出ユニット51及び第二射出ユニット52の起動を継続させて、又は再起動して、図6(c)に示すように、第1のゲートG1から樹脂バージン材P1を金型キャビティK内へ供給し、同時に第2のゲートG2から樹脂バージン材P1を金型キャビティK内へ供給し、それぞれのゲートG1,G2から射出されるそれぞれの樹脂バージン材P1がコア層となる樹脂リサイクル材P2を包み込むとともに、ゲートG1とゲートG2との中間部で第1の樹脂バージン材P1と樹脂バージン材P1とが合流しその界面で一体化されるように流動させ、上記有底箱型容器100が完成する。
【0025】
この有底箱型容器100は、以上のように、樹脂リサイクル材P2からなるコア層131が樹脂バージン材からなるスキン層132とスキン層132との間に挟まれたサンドイッチ構造部130を底110に備え、底110のサンドイッチ構造部130が、スキン層132となる樹脂バージン材P1のみからなる帯状をした補強樹脂部120を介して複数に仕切られている構成としているので、底110にかかる荷重を樹脂バージン材P1からなる強度的に安定した補強樹脂部120によって受ける。したがって、コア層を構成する樹脂材料として樹脂リサイクル材P2を使用していても、底110が荷重によって撓んだりするのを防止できる。すなわち、底110の強度を十分に確保できる。
【0026】
また、上記のような射出成形機用ノズル10を用いるようにすれば、両サンドイッチ構造部130のコア層となる樹脂リサイクル材P2を第三射出ユニット53のみを用いて2つのゲートG1,G2から金型キャビティK内に射出できるので、射出装置全体をコンパクトにすることができる。
【0027】
本発明にかかる有底箱型容器は、上記の実施の形態に限定されない。たとえば、上記の実施の形態では、ゲートが2箇所であったが、3箇所以上でも構わない。
上記の実施の形態では、2つのゲートから射出されるスキン層を形成する樹脂バージン材が同一のものであったが、ゲート毎に異なる色の樹脂バージン材を射出するようにしてもよい。このようにすれば、左右で異なる色の有底箱型容器を一度の射出成形により得ることができる。
【0028】
上記の実施の形態では、1台の射出成形機用ノズル10のみを用いて成形するようにしているが、従来のサンドイッチ成形用の射出装置を各ゲートに対して1台ずつ配置するようにしても構わない。また、多点ゲートとしても構わない。
上記の実施の形態では、コア層となる樹脂リサイクル材を射出後、再び樹脂バージン材を射出するようになっているが、ゲート部分にコア層が露出していても構わない。
【0029】
上記の実施の形態では、底の底面に補強リブが設けられていたが、補強リブはなくても構わない。
上記の実施の形態では、コア層を形成する樹脂材料として樹脂リサイクル材のみが用いられていたが、樹脂リサイクル材と樹脂バージン材との混合材料を用いるようにしても構わない。
【0030】
以下に、本発明の具体的な実施例を比較例と対比させながら詳しく説明する。
【0031】
(実施例1)
スキン層となる樹脂バージン材として、日本ポリケム社製ポリプロピレン(商標ノバテックPP BC03B、曲げ弾性率:1200MPa)、コア層となる樹脂リサイクル材として、使用済み有底箱型容器のリサイクル材(曲げ弾性率:900MPa)を用い、各
部の寸法が長さ600mm×幅400mm×高さ200mm、基本肉厚2.5mm、底の底面に巾2mm高さ3mmの補強リブがある、図1および図2に示すような有底箱型容器を図3に示す射出成形機用ノズルを用いて、以下の成形条件でサンドイッチ成形した。
【0032】
〔成形条件〕
(ゲートの位置および数)
底の長手方向の1端から150mm、短手方向の1端から200mmの位置と、底の長手方向の他端から150mm,短手方向の1端から200mmの位置の2点にゲートを設けた。
(樹脂バージン材の射出)
両ゲートから同時に3秒間射出した。
(樹脂リサイクル材の射出)
樹脂バージン材の射出完了後、両ゲートから同時に2秒間射出した。
【0033】
得られた有底箱型容器は、底面の長手方向中央にコア層とコア層を仕切る約幅20mmのスキン層樹脂のみからなる部分が形成されていた。
【0034】
(比較例1)
ゲート位置を底面中央の1点にしてスキン層樹脂をゲートから4秒間射出したのち、コア層樹脂をゲートから3秒間射出した以外は、上記実施例1と同様にして図Aに示すような有底箱型容器を得た。
【0035】
(参考例)
コア層樹脂として日本ポリケム社製ポリプロピレン(商標ノバテックPP BC03B、曲げ弾性率:1200MPa)を用いた以外は、上記実施例1と同様にして図Aに示すような有底箱型容器を得た。
【0036】
上記実施例1、比較例1および参考例で得られた有底箱型容器を2段積み重ねたものの上側の有底箱型容器に23℃にて20kgの重り(直径2mmの鉛の球)を入れて、荷載し、
24時間放置したのちの底のたわみの量、および荷重を取り除いた後の底のたわみの量を調べ、その結果を表1に示した。
【0037】
【表1】

【0038】
表1に示すように、実施例1の有底箱型容器は、参考例のバージン樹脂のみからなる有底箱型容器と同様にたわみの量が少なかったが、比較例1の有底箱型容器は、たわみの量が大きかった。これは、底面の中央にある、幅約20mmの補強樹脂層の曲げ弾性率が高いため、底面のたわみを少なくする効果があるものと考えられる。すなわち、比較例2の底面には、樹脂リサイクル材が多く分布しており、樹脂リサイクル材の曲げ弾性率が
低いために、底面のたわみが大きくなると考えられる。
また、表1から荷重負荷除去後の復元性も補強樹脂層により確保でき、有底箱型容器の耐久性も確保できることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】本発明にかかる有底箱型容器の1つの実施の形態をあらわす斜視図である。
【図2】図1の有底箱型容器の平面図である。
【図3】図2のX−X線断面図である。
【図4】図1の有底箱型容器の成形に用いる射出成形機用ノズルの断面図である。
【図5】図4の要部拡大図である。
【図6】図4の射出成形機用ノズルを用いた図1の有底箱型容器を成形する場合の樹脂の流れを模式的にあらわす説明図である。
【符号の説明】
【0040】
100 有底箱型容器
110 底
120 補強樹脂部
130 サンドイッチ構造部
131 コア層
132 スキン層
P1 樹脂バージン材
P2 樹脂リサイクル材
G1,G2 ゲート

【特許請求の範囲】
【請求項1】
樹脂リサイクル材を含む材料からなるコア層が樹脂バージン材からなるスキン層とスキン層との間に挟まれたサンドイッチ構造部を少なくとも底に備えているサンドイッチ成形されてなる有底箱型容器において、
底のサンドイッチ構造部が、スキン層となる樹脂バージン材のみからなる帯状をした補強樹脂部を介して複数に仕切られていることを特徴とする有底箱型容器。
【請求項2】
底に設けられた複数のゲートからスキン層となる樹脂バージン材を射出する工程と、スキン層となる樹脂バージン材を射出充填したゲートからコア層となる樹脂リサイクル材を含む材料を射出する工程とを少なくとも包含する請求項1に記載の有底箱型容器の製造方法。

【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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【公開番号】特開2006−123951(P2006−123951A)
【公開日】平成18年5月18日(2006.5.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−312985(P2004−312985)
【出願日】平成16年10月27日(2004.10.27)
【出願人】(390033112)積水テクノ成型株式会社 (48)
【Fターム(参考)】