説明

生分解性樹脂製品及びその成形方法及び成形装置

【課題】 使用される材料に多く割合で生分解性樹脂材料を包含し、かつ、十分なバリアー性を有し、かつ内層及び外層の結合力が実用上問題がない程度に強い生分解性樹脂製品及びその成形方法及び成形装置を提供すること。
【解決手段】 壁部の略全体が生分解性樹脂材料からなり、該壁部の中に少なくとも2つのバリアー層を含み、各バリアー層は、樹脂材料流れ方向に延びた複数の帯状部分を間隔を置いて配置するように構成され、2つの前記バリアー層は、一方の前記バリアー層の帯状部分の間隔が、他方のバリアー層の帯状部分と重なるように形成されている生分解性樹脂製品。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、植物由来樹脂等の生分解性を有する樹脂から作られた容器等の樹脂製品及びその成形方法及び成形装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来技術において、生分解性樹脂によって作られた容器等は、耐透水性、耐通気性、耐衝撃性、耐薬品性に関し問題があった。
生分解性樹脂のこれらの問題を解決するため、以下のものが提案されている。すなわち、容器内層をポリオレフィン樹脂で成形し、外層を生分解性樹脂で構成することにより短期間で自然環境において生分解されるプラスチック製品が得られることに鑑みなされた発明が提案されている。これは、少なくとも内層と外層を有する積層プラスチック製品において、外層の構成成分の50質量%以上が生分解性樹脂であり、内層がポリオレフィン樹脂であることを特徴とする生分解性プラスチック製品である(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
他の提案は、表面光沢を有し、酸素バリアー性及び水分バリアー性に優れると共に、内容品による着色等がなく耐内容品特性に優れたポリ乳酸から成る層を含有して成る多層容器である(例えば、特許文献2参照)。すなわち、バリアー性樹脂を中間層として含有し、脂肪族ポリエステル樹脂を内外層に少なくとも一層含有し且つ中間層と内外層との間に接着性樹脂層を介在させた脂肪族ポリエステル多層容器において、内外層の脂肪族ポリエステル樹脂がポリ乳酸であり、中間層がエチレン・ビニルアルコール共重合体、環状オレフィン系共重合体及びシクロヘキサンジメタノール変性芳香族ポリエステルから成る群より選択された樹脂から成る少なくとも一つの層を含有することを特徴とする脂肪族ポリエステル多層容器である。
【0004】
一方、保形性を有する外層と、該外層から剥離可能な内層とを有する多層分割容器の成形装置として、容器を形成する一つの層のための第1成形材料の供給流路の一部に、第1成形材料と接着作用のある第2成形材料を供給するための第2成形材料供給口を設けたことを特徴とする多層分割容器成形装置が提案されている(例えば、特許文献3参照)。
【0005】
【特許文献1】特開2001−225430号
【特許文献2】特開2001−347623号
【特許文献3】特開2004−123174号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、引用文献1に開示されたプラスチック容器においては、生分解性は維持されているが、耐透水性、耐通気性、耐衝撃性、耐薬品性に関しまだ改善の余地がある。
引用文献2に開示された多層容器においては、バリアー性樹脂を中間層とし、脂肪族ポリエステル樹脂を内外層に少なくとも一層含有し且つ中間層と内外層との間に接着性樹脂層を介在させているが、該接着性樹脂層の接着性は弱い。従って、この発明を実施した製品は、接着性の不足により実用的でない。
引用文献3に開示された多層分割容器成形装置においては、二重層で部分的に三重層である容器が成形可能である。しかし、仮に、全体を三重層構造にすると、層間の接着性が弱く、実用的な容器を形成できない問題がある。さらに、仮に、接着性の弱さを考慮して、中間層を断続的に形成し、内層と外層を部分的に連続させると、内層と外層が部分的に一体化ができて強度の点では実用上の問題はなくなる。しかし、内層と外層を部分的に連結した部分のバリアー機能が低下し、容器としての作用が劣ることになる。
【0007】
(発明の目的)
本発明は、従来技術の生分解性樹脂製品あるいはその成形装置の上述した問題に鑑みてなされたものであって、使用される材料に多く割合で生分解性樹脂材料を包含する生分解性樹脂製品及びその成形方法及び成形装置を提供することを目的とする。
本発明はまた、十分なバリアー性を有し、かつ内層及び外層の結合力が実用上問題がない程度に強い生分解性樹脂製品及びその成形方法及び成形装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
第1発明は、壁部の略全体が生分解性樹脂材料からなり、該壁部の中に少なくとも2つのバリアー層を含み、各バリアー層は、樹脂材料流れ方向に延びた複数の帯状部分を間隔を置いて配置するように構成され、2つの前記バリアー層は、一方の前記バリアー層の帯状部分の間隔が、他方のバリアー層の帯状部分と重なるように形成されていることを特徴とする生分解性樹脂製品である。
【0009】
第1発明の実施形態は、以下のとおりである。前記各バリアー層の帯状部分は、等しい角度ピッチで設けられることを特徴とする。前記一方の前記バリアー層の帯状部分の間隔の中心が、他方のバリアー層の帯状部分の中心と重なるように形成されていることを特徴とする。
【0010】
第2発明は、マンドレルの表面の全周に生分解性樹脂材料を供給して内側層部分を形成し、該内側層部分の上にバリアー層樹脂材料を複数の帯状に供給して内側バリアー層を形成し、前記内側層部分及び前記内側バリアー層上に生分解性樹脂材料を供給して中間層部分を形成し、前記中間層部分の上にバリアー層樹脂材料を帯状に供給して外側バリアー層を形成し、さらに、前記中間層部分及び前記外側バリアー層上に生分解性樹脂材料を供給して外側層部分を形成することを特徴とする生分解性樹脂製品の成形方法である。
第2発明の実施形態は、前記内側バリアー層及び中間層部分を、複数回繰り返して形成することを特徴とする。
【0011】
第3発明は、マンドレルの周囲の樹脂材料流れ方向の上流から順に、マンドレルの表面の全周に生分解性樹脂材料を供給して内側層部分を形成する第1材料流路、該内側層部分の上にバリアー層樹脂材料を複数の箇所に帯状に供給して内側バリアー層を形成する第2材料流路、前記内側層部分及び前記内側バリアー層上に生分解性樹脂材料を供給して中間層部分を形成する第3材料流路、前記中間層部分の上にバリアー層樹脂材料を複数の箇所に帯状に供給して外側バリアー層を形成する第4材料流路、さらに、前記中間層部分及び前記外側バリアー層上に生分解性樹脂材料を供給して外側層部分を形成する第5材料流路を設けていることを特徴とする生分解性樹脂製品の成形装置である。
第3発明の実施形態は、前記第2材料流路及び第3材料流路が複数組設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本発明に係る生分解性樹脂製品及びその成形装置によれば、使用される材料に多く割合で生分解性樹脂材料を包含し、樹脂材料の公害を有効に減少させることができる。
本発明に係る生分解性樹脂製品及びその成形装置によれば、また、十分なバリアー性を有し、かつ内層及び外層の結合力が実用上問題がない程度に強い生分解性樹脂製品を成形できる効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
本発明の生分解性樹脂製品及びその成形装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
(1)生分解性プラスチック製品
図1は、生分解性樹脂製品の一つである生分解性樹脂容器10の斜視図であり、一部切り欠いて示す。図2は、生分解性樹脂容器10の側壁部12の断面を示すが、円筒部分を平面状に展開して示している。生分解性樹脂容器10は、図1及び図2に示すように、側壁部12、底面部14及び頂面部16が、植物由来樹脂(非石油系樹脂)、例えば生分解性樹脂層20の中に、バリアー作用を持つ内側バリアー層22及びバリアー作用を持つ外側バリアー層24を設けている。側壁部12、底面部14及び頂面部16の厚さは、約1.0mmである。
【0014】
内側バリアー層22は、側壁部12の内面から約0.3mmの深さのところに位置する。内側バリアー層22は、側壁部12において垂直に、底面部14及び頂面部16まで延びた複数の帯状部分であり、例えばポリエチレン又はポリプロピレンである。内側バリアー層22の厚さは、0.2〜0.03mmである。帯状部分の内側バリアー層22は、幅が生分解性プラスチック容器10の中心角度9°、すなわち約4.5mmであり、帯状の内側バリアー層22の間隔が生分解性樹脂容器10の中心角度6°、すなわち約3.0mmである。
【0015】
外側バリアー層24は、側壁部12の外面から約0.3mmの深さのところに位置する。外側バリアー層24は、側壁部12において垂直に、底面部14及び頂面部16まで延びた複数の帯状部分であり、例えばポリエチレン又はポリプロピレンである。外側バリアー層24の厚さは、0.2〜0.03mmである。帯状の外側バリアー層24は、幅が生分解性樹脂容器10の中心角度9°、すなわち約4.5mmであり、帯状の外側バリアー層24の間隔が生分解性樹脂容器10の中心角度6°、すなわち約3.0mmである。
【0016】
内側バリアー層22及び外側バリアー層24の相互位置関係は、帯状の内側バリアー層22の間隔の中心が、帯状の外側バリアー層24の幅の中心と一致するように配置されている。帯状の内側バリアー層22及び帯状の外側バリアー層24の数は、360°÷(9°+6°)=24本である。
【0017】
(2)作用
内側バリアー層22及び外側バリアー層24の幅は、夫々約4.5mm等狭いので、生分解性樹脂層20と内側バリアー層22及び外側バリアー層24との間の接着力が弱いとしても、両者の機械的すなわち構造的な結合によって、両者間の分離も、生分解性樹脂層20の内側部分と外側部分の分離も発生しない。
一方、生分解性樹脂層20は、透水性及び通気性を有する。生分解性樹脂層20における水成分及び空気の通路は、図2に点線Aで示すように、内側バリアー層22及び外側バリアー層24を避けて曲がった経路を通過する。生分解性樹脂層20の耐透水性及び耐通気性は、生分解性樹脂層20の透過距離に比例して高くなる。従って、本発明の生分解性樹脂容器10は、実質上実際の厚さより厚い壁の容器と同じ生分解性樹脂層の耐透水性及び耐通気性を有することになる。なお、本発明の生分解性樹脂容器10は、内面及び外面とも生分解性樹脂層20が露出するため、生分解性が本発明の構成によって妨げられることがない。
【0018】
(3)成形装置
本発明の生分解性樹脂製品成形装置は、一般に使用されているブロー成形機(図示せず)であり、その樹脂材料供給部100は、図3の断面図に示すように、中心軸線O上に配置されるマンドレル110を有する。マンドレル110は中心孔140を有する。マンドレル110の周囲には、概ね上側から順次、第1流路部材112、第2流路部材114、第3流路部材116、第4流路部材118、第5路部材120、第6路部材122及び第7路部材124が設けられている。
【0019】
第1流路部材112及び第2流路部材114は、生分解性樹脂容器10の生分解性樹脂層20の内側層部分50、すなわち主に生分解性樹脂層20の内面と内側バリアー層22の間を充填する樹脂材料を供給する第1材料流路130を形成する。
第1流路部材112、第2流路部材114及び第3流路部材116は、内側バリアー層22を形成する樹脂材料を供給する第2材料流路132を形成する。
第2流路部材114及び第4流路部材118は、生分解性プラスチック容器10の生分解性樹脂層20の中間層部分52、すなわち主に内側バリアー層22と外側バリアー層24の間を充填する樹脂材料を供給する第3材料流路134を形成する。
第5流路部材120及び第6流路部材122は、外側バリアー層24を形成する樹脂材料を供給する第4材料流路136を形成する。
第6流路部材122及び第7流路部材124は、生分解性樹脂容器10の生分解性樹脂層20の外側層部分54、すなわち主に生分解性樹脂層20の外面と外側バリアー層24の間を充填する樹脂材料を供給する第5材料流路138を形成する。
【0020】
第1材料流路130、第3材料流路134及び第5材料流路138は、樹脂材料がマンドレル110の全周に廻るように形成される。第2材料流路132及び第4材料流路136は、マンドレル110の周囲に15°均等間隔で24本の材料流路が存在するように構成される。24本の第2材料流路132及び24本の第4材料流路136は、互いに7.5°ずれた角度位置関係にあり、すなわち第2材料流路132の中心が第4材料流路136の間隔の中心と一致するように位置決めされる。
第3流路部材116は、第2流路部材114と組み合って第2材料流路132を24本に分割するように構成される。第3流路部材116は、第1流路部材112に対し中心軸線Oを中心に回転可能に組み合わされており、第2材料流路132と第4材料流路136との中心軸線Oを中心とする角度位置関係を調整可能にしている。
【0021】
このように構成された成形材料供給部100から供給されたブロウ成形ブランク(図示せず)は、マンドレル110の中心孔140から供給される空気によって、成形型(図示せず)によって定められる前記所定形状の容器に仕上げられる。または、ブロウ成形ブランク(図示せず)は、マンドレル110の中心孔140から供給される空気によって膨張させられて切断され、隣接して備えられた成形機(図示せず)によって所定形状の生分解性樹脂容器10に仕上げられる。
【0022】
(4)使用材料
本発明に使用される生分解性樹脂としては、ポリヒドロキシブチレート/バリレート、ポリ−β−ヒドロキシ酪酸、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート/アジペート、ポリエチレンサクシネート、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、ポリビニルアルコール、デンプン、変性デンプン、セルロースアセテート、キトサン/セルロース/デンプン及びこれらの2種以上の混合物が挙げられる。その具体的な市販品の例としては、テラマック(ユニチカ)、ノボン(デンプン(合成):ノボジャパン)、ビオノーレ(ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート/アジペート:昭和高分子)、レイシア(ポリ乳酸:三井化学)、ラクトロン(カネボウ製)、プラクセル(ダイセル化学製)、バイオマックス(デュポン)等が挙げられる。
【0023】
本発明のバリアー層は、ポリオレフィン樹脂で構成することができる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン−プロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン等の熱可塑性樹脂が挙げられる。特に、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン−プロピレン、EVOHが好ましい。
本発明のプラスチック製品の内層はこれらポリオレフィン樹脂のみで構成されていてもよいが、生分解誘導促進剤(例えば、デグラ・ノボン(登録商標)(ノボン・ジャパン販売))を30質量%以下、好ましくは20質量%以下含有しても良い。
【0024】
(他の実施形態)
上述した実施形態においては、二つのバリアー層を設けているが、バリアー層は3つあるいはそれ以上であれば、本発明の効果をさらに有効に得ることができる。また、バリアー層22,24の帯状部分の幅が大きくなった場合、生分解性樹脂層20とバリアー層22,24の間に接着性樹脂層を設けることによりより完全な生分解性樹脂製品をえることができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】図1は生分解性樹脂製品の一つである生分解性樹脂容器10の斜視図であり、一部切り欠いて示す。
【図2】図2は生分解性樹脂容器の側壁部の断面図であるが、円筒部分を平面状に展開して示して示す。
【図3】図3は、本発明の生分解性樹脂容器の成形装置の樹脂材料供給部の断面図である。
【符号の説明】
【0026】
10 生分解性樹脂容器
12 側壁部
14 底面部
16 頂面部
20 生分解性樹脂層
22 内側バリアー層
24 外側バリアー層
50 内側層部分
52 中間層部分
54 外側層部分
100 樹脂材料供給部
110 マンドレル
112 第1流路部材
114 第2流路部材
116 第3流路部材
118 第4流路部材
120 第5流路部材
122 第6流路部材
124 第7流路部材
130 第1材料流路
132 第2材料流路
134 第3材料流路
136 第4材料流路
138 第5材料流路
140 中心孔

【特許請求の範囲】
【請求項1】
壁部の略全体が生分解性樹脂材料からなり、該壁部の中に少なくとも2つのバリアー層を含み、各バリアー層は、樹脂材料流れ方向に延びた複数の帯状部分を間隔を置いて配置するように構成され、2つの前記バリアー層は、一方の前記バリアー層の帯状部分の間隔が、他方のバリアー層の帯状部分と重なるように形成されていることを特徴とする生分解性樹脂製品。
【請求項2】
前記各バリアー層の帯状部分は、等しい角度ピッチで設けられることを特徴とする請求項1に記載の生分解性樹脂製品。
【請求項3】
前記一方の前記バリアー層の帯状部分の間隔の中心が、他方のバリアー層の帯状部分の中心と重なるように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の生分解性樹脂製品。
【請求項4】
マンドレルの表面の全周に生分解性樹脂材料を供給して内側層部分を形成し、該内側層部分の上にバリアー層樹脂材料を複数の帯状に供給して内側バリアー層を形成し、前記内側層部分及び前記内側バリアー層上に生分解性樹脂材料を供給して中間層部分を形成し、前記中間層部分の上にバリアー層樹脂材料を帯状に供給して外側バリアー層を形成し、さらに、前記中間層部分及び前記外側バリアー層上に生分解性樹脂材料を供給して外側層部分を形成することを特徴とする生分解性樹脂製品の成形方法。
【請求項5】
前記内側バリアー層及び中間層部分を、複数回繰り返して形成することを特徴とする請求項4に記載のことを特徴とする生分解性樹脂製品の成形方法。
【請求項6】
マンドレルの周囲の樹脂材料流れ方向の上流から順に、マンドレルの表面の全周に生分解性樹脂材料を供給して内側層部分を形成する第1材料流路、該内側層部分の上にバリアー層樹脂材料を複数の箇所に帯状に供給して内側バリアー層を形成する第2材料流路、前記内側層部分及び前記内側バリアー層上に生分解性樹脂材料を供給して中間層部分を形成する第3材料流路、前記中間層部分の上にバリアー層樹脂材料を複数の箇所に帯状に供給して外側バリアー層を形成する第4材料流路、さらに、前記中間層部分及び前記外側バリアー層上に生分解性樹脂材料を供給して外側層部分を形成する第5材料流路を設けていることを特徴とする生分解性樹脂製品の成形装置。
【請求項7】
前記第2材料流路及び第3材料流路が複数組設けられていることを特徴とする請求項6に記載の生分解性樹脂製品の成形装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2006−297699(P2006−297699A)
【公開日】平成18年11月2日(2006.11.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−120965(P2005−120965)
【出願日】平成17年4月19日(2005.4.19)
【出願人】(592135786)株式会社平和化学工業所 (6)
【Fターム(参考)】