特開 2023-132906 プレス成形体の製造方法および製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023132906

(43)【公開日】2023-09-22

(54)【発明の名称】プレス成形体の製造方法および製造装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 43/34 20060101AFI20230914BHJP

   B29C 43/36 20060101ALI20230914BHJP

【ＦＩ】

B29C43/34

B29C43/36

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022038487

(22)【出願日】2022-03-11

(71)【出願人】

【識別番号】000000941

【氏名又は名称】株式会社カネカ

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】西田 将三

【テーマコード（参考）】

4F202

4F204

【Ｆターム（参考）】

4F202AA49

4F202AJ14

4F202AM32

4F202CA09

4F202CB01

4F202CK90

4F202CP10

4F204AA24

4F204AC02

4F204AJ11

4F204AM32

4F204AR06

4F204AR12

4F204FA01

4F204FB01

4F204FN11

4F204FN15

4F204FQ15

(57)【要約】

【課題】Ｐ３ＨＡ系樹脂のプレス成形体の気泡の発生を抑制する。
【解決手段】本発明のプレス成形体の製造方法は、Ｐ３ＨＡ系樹脂を含有する樹脂組成物を加熱して溶融樹脂組成物とする加熱工程と、前記溶融樹脂組成物を吐出部から吐出することにより一対の金型間に供給する樹脂供給工程と、前記一対の金型を閉じて流動可能な前記溶融樹脂組成物をプレス成形し冷却する成形工程と、有し、前記一対の金型の成形面にフッ素系樹脂による表面処理が施されている。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポリ（３－ヒドロキシアルカノエート）系樹脂を含有する樹脂組成物を加熱して溶融樹脂組成物とする加熱工程と、
前記溶融樹脂組成物を吐出部から吐出することにより一対の金型間に供給する樹脂供給工程と、
前記一対の金型を閉じて流動可能な前記溶融樹脂組成物をプレス成形し冷却する成形工程と、有し、
前記一対の金型の成形面にフッ素系樹脂による表面処理が施されている、プレス成形体の製造方法。

【請求項2】

前記プレス成形体は、プレス方向へ立ち上がった立ち上がり部の厚さが０．１ｍｍ～０．４ｍｍである、請求項１に記載のプレス成形体の製造方法。

【請求項3】

前記ポリ（３－ヒドロキシアルカノエート）は、ポリ（３－ヒドロキシブチレート）、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－コ－３－ヒドロキシバレレート）、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－コ－３－ヒドロキシヘキサノエート）、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－コ－３－ヒドロキシバレレート－コ－３－ヒドロキシヘキサノエート）、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－コ－４－ヒドロキシブチレート）、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－コ－３－ヒドロキシオクタノエート）、およびポリ（３－ヒドロキシブチレート－コ－３－ヒドロキシデカノエート）からなる群より選択される１種類以上である、請求項１または２に記載のプレス成形体の製造方法。

【請求項4】

ポリ（３－ヒドロキシアルカノエート）系樹脂を含有する溶融樹脂組成物を充填する一対の金型を備えたプレス成形体の製造装置であって、
ポリ（３－ヒドロキシアルカノエート）系樹脂組成物を加熱して溶融樹脂組成物を生成する溶融樹脂生成部と、
前記溶融樹脂組成物を吐出する吐出部を有し、当該吐出部により前記一対の金型間へ前記溶融樹脂組成物を供給する供給部と、
前記一対の金型を閉じて流動可能な前記溶融樹脂組成物をプレス成形し冷却する成形部と、を備え、
前記一対の金型の成形面にフッ素系樹脂による表面処理が施されている、プレス成形体の製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ポリ（３－ヒドロキシアルカノエート）系樹脂（以下、「Ｐ３ＨＡ系樹脂」と称する場合がある。）のプレス成形体の製造方法および製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、プラスチックによる海洋汚染に対し、生分解性プラスチックの使用が期待される。しかし、国連環境計画が２０１５年に取り纏めた報告書では、ポリ乳酸などのコンポストで生分解可能なプラスチックは、温度が低い実海洋中では短期間での分解が期待できないために、海洋汚染の対策にはなり得ないと指摘されている。

【0003】

このような中、Ｐ３ＨＡ系樹脂は海水中でも生分解が進行しうる材料であるため、上記課題を解決する素材として注目されている。

【0004】

一方で、熱可塑性の生分解性樹脂を加熱して溶融樹脂とし、当該溶融樹脂を金型間に供給して、金型を閉じてプレス成形し、冷却して成形品を得る技術が知られている。例えば特許文献１には、非晶質状の生分解性樹脂平板を予備成形して、得られた生分解性樹脂平板をガラス転移温度以上かつ融点以下の温度で圧縮成形することによって、生分解性樹脂平板を成形する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００４－１８１７８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、生分解性樹脂としてＰ３ＨＡ系樹脂を用いて、特許文献１に記載の技術のようなプレス成形を行った場合、次の問題が生じることがわかった。

【0007】

すなわち、金属または金属合金製の金型を用いてプレス成形したとき、得られたプレス成形体の美麗性が課題となることがわかった。特に、得られたプレス成形体の側面に気泡が生じ、当該気泡が原因で白濁してしまう課題があることがわかった。

【0008】

本発明の一態様は、Ｐ３ＨＡ系樹脂のプレス成形体の気泡の発生を抑制し得るプレス成形体の製造方法および製造装置を実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るプレス成形体の製造方法は、ポリ（３－ヒドロキシアルカノエート）系樹脂を含有する樹脂組成物を加熱して溶融樹脂組成物とする加熱工程と、前記溶融樹脂組成物を吐出部から吐出することにより一対の金型間に供給する樹脂供給工程と、前記一対の金型を閉じて流動可能な前記溶融樹脂組成物をプレス成形し冷却する成形工程と、有し、前記一対の金型の成形面にフッ素系樹脂による表面処理が施されている、方法である。

【0010】

また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るプレス成形体の製造装置は、ポリ（３－ヒドロキシアルカノエート）系樹脂を含有する溶融樹脂組成物を充填する一対の金型を備えたプレス成形体の製造装置であって、ポリ（３－ヒドロキシアルカノエート）系樹脂組成物を加熱して溶融樹脂組成物を生成する溶融樹脂生成部と、前記溶融樹脂組成物を吐出する吐出部を有し、当該吐出部により前記一対の金型間へ前記溶融樹脂組成物を供給する供給部と、前記一対の金型を閉じて流動可能な前記溶融樹脂組成物をプレス成形し冷却する成形部と、を備え、前記一対の金型の成形面にフッ素系樹脂による表面処理が施されている構成である。

【発明の効果】

【0011】

本発明の一態様によれば、Ｐ３ＨＡ系樹脂のプレス成形体の気泡の発生を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態に係るプレス成形体の製造装置の概略構成を模式的に示した図である。

【図2】本発明の実施形態に係るプレス成形体の製造装置の成形部の概略構成を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明の実施の一形態について、以下に詳細に説明する。なお、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「Ａ～Ｂ」は、「Ａ以上、Ｂ以下」を意味する。また、本明細書中に記載された文献の全てが、本明細書中において参考文献として援用される。

【0014】

〔技術思想〕
本発明者らは、生分解性樹脂としてＰ３ＨＡ系樹脂を用いてプレス成形するに際し、Ｐ３ＨＡ系樹脂からなる平板を金型によりプレス成形する方法Ａではなく、Ｐ３ＨＡ系樹脂を加熱して得られた溶融樹脂を金型内に流動可能な溶融状態のままプレス成形する方法Ｂを採用した。

【0015】

本発明者らは、上記方法Ｂによるプレス成形体の製造について研究を進める中で、金属または金属合金製の金型を用いてプレス成形したとき、プレス成型体の側面部分を中心に白濁する現象が発生するという新規な課題があることを見出した。そして、この白濁現象は、プレス成型体の側面部分の特に膜厚が比較的薄い薄肉部分（膜厚０．２ｍｍ～０．３ｍｍ）に生じやすいことがわかった。さらに、白濁部分は、細かい気泡が集まることで白濁して見えることがわかった。

【0016】

なお、平板を加熱して軟化させてプレス成形する方法（上記方法Ａ）では、このような課題は発生しない。また、プレス成形において汎用されているポリエチレン樹脂を金属または金属合金製の金型を用いてプレス成形したとき、上記白濁現象は、発生しなかった。よって、上記課題は、Ｐ３ＨＡ系樹脂の溶融樹脂組成物を金型内に流動可能な溶融状態のままプレス成形する場合に発生する特有の課題であるといえる。

【0017】

そこで、本発明者らは、上記課題を解消するために鋭意検討を行った結果、金型の成形面にフッ素系樹脂による表面処理を施すことにより、上述した細かな気泡に起因する白濁現象が生じなくなるという知見を見出した。

【0018】

本発明の一実施形態に係るプレス成形体の製造方法（以下、本製造方法と称する場合がある）は、上記知見に基づき得られたものであり、ポリ（３－ヒドロキシアルカノエート）系樹脂を含有する樹脂組成物を加熱して溶融樹脂組成物とする加熱工程と、前記溶融樹脂組成物を吐出部から吐出することにより一対の金型間に供給する樹脂供給工程と、前記一対の金型を閉じて流動可能な前記溶融樹脂組成物をプレス成形し冷却する成形工程と、有し、前記一対の金型の成形面にフッ素系樹脂による表面処理が施されている、方法である。

【0019】

本製造方法によれば、Ｐ３ＨＡ系樹脂のプレス成形体の気泡の発生を抑制できる。それゆえ、本発明の一実施形態によれば、表面美麗性に優れたプレス成型体を得ることができる。

【0020】

さらに、本製造方法によれば、廃棄による海洋汚染を抑制することができ、これにより、例えば、目標１２「持続可能な消費生産形態を確保する」や目標１４「持続可能な開発のために、海・海洋資源を保全し、持続可能な形で利用する」等の持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の達成に貢献できる。以下、本製造方法について詳説する。

【0021】

〔プレス成形体の製造方法〕
本製造方法は、上述のように、加熱工程と、樹脂供給工程と、プレス成形工程と、を有する。本製造方法では、上記加熱工程、上記樹脂供給工程、およびプレス成形工程を経て、Ｐ３ＨＡ系樹脂のプレス成形体を製造する。

【0022】

上記加熱工程では、Ｐ３ＨＡ系樹脂を含有する樹脂組成物を加熱して溶融樹脂組成物とする。上記樹脂組成物の加熱方法は、Ｐ３ＨＡ系樹脂を含有する溶融樹脂組成物を形成できる方法であれば、従来公知の方法を採用することができる。好ましくは、上記加熱工程は、Ｐ３ＨＡ系樹脂を含有する樹脂組成物を溶融混練する溶融混練工程を含む。

【0023】

溶融混練工程の態様としては、溶融混練された樹脂組成物を得ることができる限り、特に限定されない。溶融混練工程の具体例としては、例えば以下（ａ１）および（ａ２）の
方法が挙げられる：
（ａ１）混合装置などによる混合またはブレンドによって、Ｐ３ＨＡ系樹脂を含有する樹脂組成物を調製する。その後、当該樹脂組成物を溶融混練装置に供給し、溶融混練する方法；
（ａ２）Ｐ３ＨＡ系樹脂を含有する樹脂組成物の原料を溶融混練装置に供給し、溶融混練装置内で樹脂組成物を調製する（完成させる）とともに、当該樹脂組成物を溶融混練する方法。

【0024】

前記（ａ１）の方法において、Ｐ３ＨＡ系樹脂を含有する樹脂組成物の原料を混合またはブレンド（ドライブレンド）する順序は特に限定されない。前記（ａ２）の方法において、Ｐ３ＨＡ系樹脂を含有する樹脂組成物の原料を溶融混練装置に供給する順序は特に限定されない。

【0025】

前記（ａ１）の方法において、混合装置としては、特に限定されず、リボンブレンダー、フラッシュブレンダー、タンブラーミキサー、スーパーミキサーなどが挙げられる。

【0026】

前記（ａ１）および（ａ２）の方法において、溶融混練装置としては、特に限定されず、押出機、ニーダー、バンバリミキサー、およびロール等が挙げられる。生産性と利便性優れることから、溶融混練装置としては、押出機が好ましく、２軸押出機がさらに好ましい。

【0027】

溶融混練工程において、樹脂組成物を溶融混練するときの温度は、Ｐ３ＨＡの物性（融点、重量平均分子量等）および使用する添加剤の種類等によるため一概には規定できない。樹脂組成物を溶融混練するときの温度に関して、例えば、吐出部から吐出される溶融混練された樹脂組成物の温度（以下、組成物温度と称する場合がある。）を１４０℃～１９０℃とすることが好ましく、１５０℃～１８０℃とすることがより好ましく、１６０℃～１７０℃とすることがさらに好ましい。組成物温度が１５０℃以下である場合、Ｐ３ＨＡ系樹脂の未溶融物が発生してしまう場合がある。一方、組成物温度が１８０℃以上である場合、Ｐ３ＨＡ系樹脂が熱分解してしまう場合がある。

【0028】

また、上記樹脂供給工程では、上記溶融樹脂組成物を吐出部から吐出することにより一対の金型間に供給する。上記樹脂供給工程では、上記溶融樹脂組成物を溶融状態のまま吐出部から一対の金型へ吐出する。そして、これにより、溶融状態の上記溶融樹脂組成物を一対の金型間に供給する。

【0029】

上記溶融樹脂組成物の金型間への供給方法は、吐出部から吐出された溶融樹脂組成物を一対の金型間に供給できれば、特に限定されない。一対の金型間に確実に溶融樹脂組成物を供給できる観点から、まず、吐出部から下金型へ溶融樹脂組成物を吐出し、下金型に所定量の溶融樹脂組成物を供給した後、当該下金型に上金型を載置することにより、一対の金型間に溶融樹脂組成物を供給することが好ましい。

【0030】

また、上記樹脂供給工程において、上記吐出部の構成としては、溶融樹脂組成物を吐出可能な構成であれば、特に限定されず、従来公知の構成を採用することができる。プレス成形体の生産性の向上の観点では、上記吐出部は、溶融樹脂組成物を定量的に吐出可能な構成であることが好ましい。このような吐出部の構成としては、例えば、ギアポンプを備えた構成、自動開閉ノズルを備えた構成などが挙げられる。吐出部の具体例は、プランジャー式吐出機、プリプランジャー式吐出機、スクリュー式吐出機である。

【0031】

また、上記プレス成形工程では、前記一対の金型を閉じて流動可能な前記溶融樹脂組成物をプレス成形し冷却する。上記樹脂供給工程では、上記溶融樹脂組成物は溶融状態のまま上記一対の金型間に供給されるので、上記プレス成形工程にて前記一対の金型を閉じても、上記溶融樹脂組成物は一対の金型内の空間を流動可能である。

【0032】

上記樹脂供給工程にて溶融状態の上記溶融樹脂組成物を一対の金型間に供給した後、上記プレス成形工程では、当該一対の金型に対して、熱プレス成形機を用いて熱プレスを行う。そして、熱プレスが完了した一対の金型を冷却することによって、プレス成形を実施する。プレス成形後、一対の金型を型開きして、プレス成形体を得ることができる。

【0033】

上記樹脂供給工程にて使用される熱プレス成形機は、上記溶融樹脂組成物が供給された一対の金型を熱プレス可能な構成であれば、特に限定されない。当該熱プレス成形機は、従来公知の装置を採用することができる。

【0034】

また、一対の金型間に供給された溶融樹脂組成物を流動可能とするために、一対の金型は予め加熱されていることが好ましい。一対の金型の加熱温度は、上記溶融樹脂組成物の組成物温度を維持できる温度であればよく、好ましくは、上記溶融樹脂組成物の組成物温度±３０℃であり、より好ましくは上記溶融樹脂組成物の組成物温度と同じ温度である。

【0035】

また、熱プレス成形機による一対の金型のプレス圧力は、特に限定されないが、５０ＫＮ～３００ＫＮであることが好ましく、１００ＫＮ～２００ＫＮであることがより好ましい。上記プレス圧力が上記数値範囲内に設定されていることにより、厚みの均一なプレス成形体が得られやすいという利点がある。

【0036】

また、熱プレス成形機による一対の金型のプレス時間は、特に限定されないが、５秒～６０秒であることが好ましく、１０秒～３０秒であることがより好ましい。上記プレス時間が上記数値範囲内に設定されていることにより、厚みの均一なプレス成形体が得られやすいという利点がある。

【0037】

熱プレスが完了した一対の金型を冷却する方法は、特に限定されない。例えば、一対の冷却プレートにより、熱プレスが完了した一対の金型を挟持し、冷却プレスする方法が挙げられる。

【0038】

当該方法において、冷却プレスする際のプレス圧力は、特に限定されないが、１０ＫＮ～１００ＫＮであることが好ましく、３０ＫＮ～５０ＫＮであることがより好ましい。上記プレス圧力が上記数値範囲内に設定されていることにより、厚みの均一なプレス成形体がという利点がある。

【0039】

また、冷却プレスする際のプレス時間は、特に限定されないが、６０秒～６００秒であることが好ましく、１２０秒～３００秒であることがより好ましい。上記プレス時間が上記数値範囲内に設定されていることにより、Ｐ３ＨＡ系樹脂の固化が十分に進み、プレス成形体の取り出しが容易になるという利点がある。

【0040】

また、冷却プレスに使用する冷却プレートの温度は、特に限定されないが、１０℃～６０℃であることが好ましく、２０℃～５０℃であることがより好ましい。上記冷却プレートの温度が上記数値範囲内に設定されていることにより、Ｐ３ＨＡ系樹脂の固化が十分に進み、プレス成形体の取り出しが容易になるという利点がある。

【0041】

ここで、本製造方法は、上記金型の成形面にフッ素系樹脂による表面処理が施されていることを特徴としている。これにより、本製造方法により製造されたプレス成形体は、上述した細かな気泡に起因する白濁現象が生じなくなる。ここで、「成形面」とは、上記一対の金型において、上記溶融樹脂組成物と接触する面であり、一対の金型が互いに対向する対向面ともいえる。

【0042】

上記成形面は、一対の金型（上金型および下金型）それぞれに存在する。フッ素系樹脂による表面処理は、一対の金型の少なくとも何れかの金型の成形面に施されていればよく、好ましくは、一対の金型の両方に施されている。

【0043】

また、上記成形面において、上記表面処理が施される領域は、プレス成形体において上記白濁現象が生じ得る箇所に対応する成形面の領域であれば、特に限定されない。例えば、プレス成形体が凹部を有する凹形状または無底穴を有する筒形状である場合、一般的に、一対の金型において、プレス成形体の側壁に対応する成形面は、水平面に対して立ち上がった面である。換言すれば、プレス成形において、プレス成形体の側壁は、一般的に、水平面からプレス方向へ立ち上がった部分であるといえる。上述の白濁現象はプレス成形体の側壁の特に薄肉部分に発生する。それゆえ、上記成形面において、上記表面処理が施される領域は、少なくともプレス成形体の側壁の薄肉部分に対応する領域を含むことが好ましく、成形面全域であることがより好ましい。

【0044】

また、本製造方法に好適なプレス成形体は、特に限定されないが、プレス方向へ立ち上がった立ち上がり部（例えばプレス成形体の側壁部分）の厚さが０．１ｍｍ～０．４ｍｍ、好ましくは０．２ｍｍ～０．３ｍｍである成形体である。上記立ち上がり部の厚さが上記数値範囲内であることによって、白濁現象の発生を有意に抑制することができる。

【0045】

また、上記表面処理に使用されるフッ素系樹脂は、特に限定されないが、例えば、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、エチレン-テトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等が挙げられる。

【0046】

また、上記表面処理は、金属による表面被膜処理と併用してもよい。すなわち、上記表面処理により形成される被膜は、金属被膜とフッ素系樹脂被膜との複合膜であってもよい。上記金属被膜を構成する金属は、特に限定されないが、例えば、ニッケル系金属、クロム系金属、鉄系金属、アルミナ系金属等が挙げられる。

【0047】

〔プレス成形体の製造装置〕
本発明の一実施形態に係るプレス成形体の製造装置（以下、本製造装置と称する場合がある）は、本製造方法を実現できる構成となっている。図１は、本製造装置の概略構成を模式的に示した図である。図２は、本製造装置の成形部の概略構成を模式的に示す図である。

【0048】

図１に示すように、本発明の一実施形態に係るプレス成形体の製造装置１０は、Ｐ３ＨＡ系樹脂を含有する溶融樹脂組成物を充填する一対の金型を備えている。図１では、当該一対の金型のうち、下金型が示されている。製造装置１０は、溶融樹脂生成部１と、供給部２と、を備えている。

【0049】

溶融樹脂生成部１は、Ｐ３ＨＡ系樹脂組成物を加熱して溶融樹脂組成物を生成する。溶融樹脂生成部１は、Ｐ３ＨＡ系樹脂組成物の原料を投入するための原料投入部を備えている。そして、溶融樹脂生成部１は、当該原料投入部から投入された原料を溶融混練する溶融混練装置を備えている。また、溶融樹脂生成部１は、必要に応じて、原料を混合する混合装置を備えていてもよい。溶融混練装置および混合装置は、上述した機器を例示することができる。

【0050】

供給部２は、溶融樹脂生成部１にて生成された溶融樹脂組成物を吐出する吐出部２ａを有する。吐出部２ａは、上述した吐出部の構成を例示することができる。供給部２は、吐出部２ａにより一対の金型間へ溶融樹脂組成物を供給する。図１に示される構成では、供給部２は、吐出部２ａから下金型へ溶融樹脂組成物を吐出するように構成されている。下金型に所定量の溶融樹脂組成物が供給された後、当該下金型に上金型が載置されることにより、一対の金型間に溶融樹脂組成物が供給される。

【0051】

また、図２に示すように、製造装置１０は、成形部３０を備えている。成形部３０は、一対の金型３１を閉じて流動可能な前記溶融樹脂組成物をプレス成形し冷却する。成形部３０は、一対の金型３１に対して熱プレスする熱プレス成形機と、熱プレスが完了した一対の金型３１を冷却する冷却装置と、を備えている。熱プレス機および冷却装置は、プレス成形で使用される任意の装置を採用することができる。例えば、上記冷却装置は、一対の金型３１を挟持する一対の冷却プレートを備え、当該冷却プレートにより一対の金型３１を冷却プレスする構成であってもよい。

【0052】

図２に示される金型３１は、凹部を有する凹形状であるプレス成形体を成形するための金型である。一対の金型３１は、下金型３２と、上金型３３と、を備えている。

【0053】

製造装置１０では、一対の金型３１の成形面にフッ素系樹脂による表面処理が施されている。これにより、製造装置１０により製造されたプレス成形体は、上述した細かな気泡に起因する白濁現象が生じなくなる。

【0054】

ここで、成形面とは、下金型３２および上金型３３による成形空間を構成する面であるといえる。フッ素系樹脂による表面処理は、下金型３２および上金型３３の少なくとも何れかの金型の成形面に施されていればよく、好ましくは、下金型３２および上金型３３の両方に施されている。

【0055】

また、下金型３２の成形面には立ち上がり面３２ａ・３２ｂがあり、上金型３３の成形面には立ち上がり面３３ａ・３３ｂがある。立ち上がり面３２ａおよび３３ａと立ち上がり面３２ｂおよび３３ｂとはそれぞれ、プレス成形体において、プレス方向に立ち上がる立ち上がり部の薄肉部分を構成する成形面である。一対の金型３１の成形面においては、上記表面処理が施される領域は、少なくとも立ち上がり面３３ａ・３３ｂおよび立ち上がり面３３ａ・３３ｂの少なくとも一方を含む領域であることが好ましく、成形面全域であることがさらに好ましい。

【0056】

また、一対の金型３１においては、立ち上がり面３２ａと立ち上がり面３３ａとの間隔、および立ち上がり面３２ｂと立ち上がり面３３ｂとの間隔が、プレス成形体の立ち上がり部の薄肉部分の厚さを規定する。一対の金型３１において、これら立ち上がり面同士の間隔は、プレス成形体の立ち上がり部の厚さが０．１ｍｍ～０．４ｍｍ、好ましくは０．２ｍｍ～０．３ｍｍになるように規定されている。

【0057】

（Ｐ３ＨＡ系樹脂）
本製造方法において使用される樹脂組成物は、Ｐ３ＨＡ系樹脂を含む。本明細書において、「Ｐ３ＨＡ系樹脂」とは、生分解性を有する脂肪族ポリエステル（好ましくは、芳香環を含まないポリエステル）を意味する。Ｐ３ＨＡ系樹脂は、一般式：〔－ＣＨＲ－ＣＨ_２－ＣＯ－Ｏ－〕で示される３－ヒドロキシアルカン酸繰り返し単位（式中、Ｒは、Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１で表されるアルキル基で、ｎは、１以上１５以下の整数である。）を繰り返し単位として含む、ポリヒドロキシアルカノエートである。

【0058】

また、前記Ｐ３ＨＡ系樹脂は、３ＨＢ単位と他のヒドロキシアルカノエート単位との共重合体を少なくとも１種含み、前記ポリ（３－ヒドロキシアルカノエート）系樹脂における３－ヒドロキシブチレート単位が、全繰り返し単位（１００モル％）中、９４．５～９８．５モル％であり、好ましくは９５．０～９８．５モル％であり、より好ましくは９６．０～９８．５モル％であり、さらに好ましくは、９６．５～９８．０モル％である。

【0059】

３ＨＢ繰り返し単位の組成比が９４．５モル％以上であることにより、Ｐ３ＨＡ系樹脂の剛性がより向上し、また、結晶化速度が速くなり、バリが低減される、生産性向上する傾向がある。一方、３ＨＢ繰り返し単位の組成比が９８．５モル％以下であることにより、融点が熱分解温度を下回るため、安定かつ連続生産が可能となる。なお、Ｐ３ＨＡ系樹脂のモノマー組成比は、ガスクロマトグラフィー等によって測定することができる（例えば、国際公開第２０１４／０２０８３８号参照）。

【0060】

より具体的には、Ｐ３ＨＡ系樹脂としては、３ＨＢと他のヒドロキシアルカノエートとの共重合体、例えば、ポリ（３－ヒドロキシブチレート）（Ｐ３ＨＢ）、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－コ－３－ヒドロキシバレレート）（Ｐ３ＨＢ３ＨＶ）、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－コ－３－ヒドロキシヘキサノエート）（Ｐ３ＨＢ３ＨＨ）、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－コ－３－ヒドロキシバレレート－コ－３－ヒドロキシヘキサノエート）（Ｐ３ＨＢ３ＨＶ３ＨＨ）、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－コ－４－ヒドロキシブチレート）（Ｐ３ＨＢ４ＨＢ）、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－コ－３－ヒドロキシオクタノエート）、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－コ－３－ヒドロキシデカノエート）等が挙げられる。

【0061】

なお、微生物により産生されるＰ３ＨＡ系樹脂（微生物産生Ｐ３ＨＡ系樹脂）は、通常、Ｄ体（Ｒ体）のポリヒドロキシアルカン酸モノマー単位のみから構成されるＰ３ＨＡ系樹脂である。微生物産生Ｐ３ＨＡ系樹脂の中でも、工業的生産が容易である点から、Ｐ３ＨＢ、Ｐ３ＨＢ３ＨＨ、Ｐ３ＨＢ３ＨＶ、Ｐ３ＨＢ３ＨＶ３ＨＨ、Ｐ３ＨＢ４ＨＢが好ましく、Ｐ３ＨＢ、Ｐ３ＨＢ３ＨＨ、Ｐ３ＨＢ３ＨＶ、Ｐ３ＨＢ４ＨＢがより好ましい。

【0062】

微生物産生Ｐ３ＨＡ系樹脂を生産する微生物としては、Ｐ３ＨＡ系樹脂類の生産能を有する微生物であれば特に限定されない。例えば、Ｐ３ＨＢ生産菌としては、１９２５年に発見されたＢａｃｉｌｌｕｓ ｍｅｇａｔｅｒｉｕｍが最初で、他にもカプリアビダス・ネケイター（Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓ ｎｅｃａｔｏｒ）（旧分類：アルカリゲネス・ユートロファス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｅｕｔｒｏｐｈｕｓ）、ラルストニア・ユートロフア（Ｒａｌｓｔｏｎｉａ ｅｕｔｒｏｐｈａ））、アルカリゲネス・ラタス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｌａｔｕｓ）等の天然微生物が挙げられる。これらの微生物ではＰ３ＨＢが菌体内に蓄積されることが知られている。

【0063】

また、ヒドロキシブチレートとその他のヒドロキシアルカノエートとの共重合体の生産菌としては、Ｐ３ＨＢ３ＨＶおよびＰ３ＨＢ３ＨＨ生産菌であるアエロモナス・キヤビエ（Ａｅｒｏｍｏｎａｓ ｃａｖｉａｅ）、Ｐ３ＨＢ４ＨＢ生産菌であるアルカリゲネス・ユートロファス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｅｕｔｒｏｐｈｕｓ）等が知られている。特に、Ｐ３ＨＢ３ＨＨに関し、Ｐ３ＨＢ３ＨＨの生産性を上げるために、Ｐ３ＨＡ系樹脂合成酵素群の遺伝子を導入したアルカリゲネス・ユートロファス ＡＣ３２株（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｅｕｔｒｏｐｈｕｓ ＡＣ３２， ＦＥＲＭ ＢＰ－６０３８）（Ｔ．Ｆｕｋｕｉ，Ｙ．Ｄｏｉ，Ｊ．Ｂａｔｅｒｉｏｌ．，１７９，ｐ４８２１－４８３０（１９９７））等がより好ましく、これらの微生物を適切な条件で培養して菌体内にＰ３ＨＢ３ＨＨを蓄積させた微生物菌体が用いられる。また上記以外にも、生産したいＰ３ＨＡ系樹脂に合わせて、各種Ｐ３ＨＡ系樹脂合成関連遺伝子を導入した遺伝子組換え微生物を用いても良いし、基質の種類を含む培養条件の最適化をすればよい。

【0064】

Ｐ３ＨＡ系樹脂の分子量は、目的とする用途で実質的に十分な物性を示すものであればよく、特に限定されない。Ｐ３ＨＡ系樹脂の重量平均分子量の範囲は、１０万～１００万が好ましく、より好ましくは１５万～７０万、さらに好ましくは２０万～５０万、特に好ましくは２５万～４５万である。重量平均分子量が１０万以上であると、適度な機械的強度が得られる。また、分子量が１００万以下であると溶融粘度の上昇を抑制することができ、成形性に優れる。

【0065】

前記重量平均分子量の測定方法は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）（昭和電工社製「Ｓｈｏｄｅｘ ＧＰＣ－１０１」）を用い、カラムにポリスチレンゲル（昭和電工社製「Ｓｈｏｄｅｘ Ｋ－８０４」）を用い、クロロホルムを移動相とし、ポリスチレン換算した場合の分子量として求めることができる。この際、検量線は重量平均分子量３１，４００、１９７，０００、６６８，０００、１，９２０，０００のポリスチレンを使用して作成する。当該ＧＰＣにおけるカラムとしては、前記分子量を測定するのに適切なカラムを使用すればよい。

【0066】

本製造方法における樹脂組成物は、前記Ｐ３ＨＡ系樹脂に加えて、第２のＰ３ＨＡ系樹脂を含んでいてもよい。前記第２のＰ３ＨＡ系樹脂は、３ＨＢ単位と他のヒドロキシアルカノエート単位との共重合体を少なくとも１種含み、前記ポリ（３－ヒドロキシアルカノエート）系樹脂における３ＨＢ単位が６５．０～９０．０モルであることが好ましく、６８．０～８８．０モルであることがより好ましく、７０．０～８５．０モルであることがさらに好ましい。前記樹脂組成物が第２のＰ３ＨＡ系樹脂をさらに含むことにより、成形品の靭性に優れる。

【0067】

第２のＰ３ＨＡ系樹脂は、前記Ｐ３ＨＡ系樹脂と異なるものであればよく、特に限定されない。第２のＰ３ＨＡ系樹脂としては、例えば、前記前記Ｐ３ＨＡ系樹脂として例示された樹脂が挙げられる。

【0068】

前記第２のＰ３ＨＡ系樹脂の含有量は、特に限定されないが、全Ｐ３ＨＡ系樹脂１００重量部に対して、５０重量部以下が好ましく、より好ましくは４５重量部以下であり、さらに好ましくは４０重量部以下である。前記第２のＰ３ＨＡ系樹脂の含有量の下限は特に限定されず、０重量部であってもよい。なお、前記第２のＰ３ＨＡ系樹脂としては、上述したＰ３ＨＡ系樹脂を使用することができる。また、本明細書において、「全Ｐ３ＨＡ系樹脂」とは、本製造方法における樹脂組成物に含まれるすべてのＰ３ＨＡ系樹脂を意図する。

【0069】

前記樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、Ｐ３ＨＡ系樹脂以外の他の樹脂が含まれていてもよい。そのような他の樹脂としては、例えば、ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリブチレンサクシネート、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸などの脂肪族ポリエステル系樹脂や、ポリブチレンアジペートテレフタレート、ポリブチレンセバテートテレフタレート、ポリブチレンアゼレートテレフタレートなどの脂肪族芳香族ポリエステル系樹脂等が挙げられる。他の樹脂としては１種のみが含まれていてもよいし、２種以上が含まれていてもよい。

【0070】

前記他の樹脂の含有量は、特に限定されないが、全Ｐ３ＨＡ系樹脂１００重量部に対して、５０重量部以下が好ましく、より好ましくは４０重量部以下である。さらに好ましくは３０重量部以下である。前記他の樹脂の含有量の下限は特に限定されず、０重量部であってもよい。

【0071】

前記樹脂組成物は、無機フィラーを含有しなくともよいが、無機フィラーをさらに含むことが好ましい。前記樹脂組成物が無機フィラーを含むことにより、プレス成形体の強度向上の効果を奏する。

【0072】

前記無機フィラーとしては、特に限定されないが、例えば、タルク、ケイソウ土、白土、クレー、炭酸カルシウム、炭酸マンガン、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、マイカ、シリカ、アルミナ、ジルコン、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、黒鉛、カーボンブラック、フェライト、グラファイト、石英、ガラスファイバー、ガラス粒子等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種類以上併用してもよい。

【0073】

前記無機フィラーの含有量は、全Ｐ３ＨＡ系樹脂１００重量部に対して、例えば、０～６０重量部であり、５～５０重量部が好ましく、１０～４０重量部がより好ましく、１５～３５重量部が特に好ましい。無機フィラーの含有量が上記の範囲であると、十分なプレス成形体の強度を確保することができる。

【0074】

前記樹脂組成物に無機フィラーを含有させた場合、本実施形態に係る製造方法以外の製造法によって作製したプレス成形体は、側面に白濁現象が生じ易くなり、外観に問題がある場合がある。しかし、本実施形態に係る製造方法によれば、外観が良好なプレス成形体を得ることができる。

【0075】

また、前記樹脂組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲で、Ｐ３ＨＡ系樹脂と共に使用可能な添加剤が含まれていてもよい。そのような添加剤としては、顔料、染料などの着色剤、活性炭、ゼオライト等の臭気吸収剤、バニリン、デキストリン等の香料、可塑剤、酸化防止剤、抗酸化剤、耐候性改良剤、紫外線吸収剤、結晶核剤、滑剤、離型剤、撥水剤、抗菌剤、摺動性改良剤等が挙げられる。添加剤としては１種のみが含まれていてもよいし。２種以上が含まれていてもよい。これら添加剤の含有量は、その使用目的に応じて当業者が適宜設定可能である。

【0076】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【0077】

すなわち、本発明の一実施形態は、以下である。
＜１＞ポリ（３－ヒドロキシアルカノエート）系樹脂を含有する樹脂組成物を加熱して溶融樹脂組成物とする加熱工程と、
前記溶融樹脂組成物を吐出部から吐出することにより一対の金型間に供給する樹脂供給工程と、
前記一対の金型を閉じて流動可能な前記溶融樹脂組成物をプレス成形し冷却する成形工程と、有し、
前記一対の金型の成形面にフッ素系樹脂による表面処理が施されている、プレス成形体の製造方法。
＜２＞前記プレス成形体は、プレス方向へ立ち上がった立ち上がり部の厚さが０．１ｍｍ～０．４ｍｍである、＜１＞に記載のプレス成形体の製造方法。
＜３＞前記ポリ（３－ヒドロキシアルカノエート）は、ポリ（３－ヒドロキシブチレート）、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－コ－３－ヒドロキシバレレート）、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－コ－３－ヒドロキシヘキサノエート）、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－コ－３－ヒドロキシバレレート－コ－３－ヒドロキシヘキサノエート）、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－コ－４－ヒドロキシブチレート）、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－コ－３－ヒドロキシオクタノエート）、およびポリ（３－ヒドロキシブチレート－コ－３－ヒドロキシデカノエート）からなる群より選択される１種類以上である、請＜１＞または＜２＞に記載のプレス成形体の製造方法。
＜４＞ポリ（３－ヒドロキシアルカノエート）系樹脂を含有する溶融樹脂組成物を充填する一対の金型を備えたプレス成形体の製造装置であって、
ポリ（３－ヒドロキシアルカノエート）系樹脂組成物を加熱して溶融樹脂組成物を生成する溶融樹脂生成部と、
前記溶融樹脂組成物を吐出する吐出部を有し、当該吐出部により前記一対の金型間へ前記溶融樹脂組成物を供給する供給部と、
前記一対の金型を閉じて流動可能な前記溶融樹脂組成物をプレス成形し冷却する成形部と、を備え、
前記一対の金型の成形面にフッ素系樹脂による表面処理が施されている、プレス成形体の製造装置。

【実施例0078】

以下、本発明を実施例に基づいてより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

【0079】

（実施例１）
卓上型プランジャー式溶融吐出機（中辻金型工業（株）製）を用いて、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－コ－３－ヒドロキシヘキサノエート）（ＰＨＢＨと称する場合がある）（重量平均分子量Ｍｗ４０万、３ＨＨ比率６ｍｏｌ％）を加熱して１６５℃の溶融樹脂とした。そして、予め１６５℃に加熱した下金型にＰＨＢＨの溶融樹脂を吐出することにより、ＰＨＢＨの溶融樹脂を下金型へ供給した。次いで、ＰＨＢＨの溶融樹脂を供給した下金型を、同じく１６５℃に加熱した上金型により閉じることにより一対の金型間に溶融樹脂を供給した。ＰＨＢＨの溶融樹脂が供給された一対の金型に対して、熱プレス成形装置（ミカドテクノス（株）製、ＶＳ３８―２５２５）を用いて、プレス圧力１２５ＫＮ、プレス時間２０秒間、熱プレスを行った。熱プレスが完了した一対の金型を、すぐさま温度２５℃にした上下冷却プレートで挟みこみ、プレス圧力３０ＫＮ、プレス時間３００秒間、冷却プレスを行うことにより、プレス成形を実施した。プレス成形後、型開きしてプレス成形体を取り出した。

【0080】

金型には、図２に示す一対の金型３１を使用した。ここで、上金型および下金型には、それぞれ金型素材にアルミニウム合金（Ａ７０７５）を用いた。そして、一対の金型として、上金型および下金型両方の成形面に、フッ素系樹脂（ＰＴＦＥ）により表面処理が施されている金型を用いた。

【0081】

（実施例２）
一対の金型の温度を１５０℃に加熱した以外は、すべて実施例１と同様にしてプレス成形を行った。

【0082】

（比較例１）
上金型および下金型両方の成形面にフッ素系樹脂（ＰＴＦＥ）による表面処理が施されていない、金型素材であるアルミ合金（Ａ７０７５）の一対の金型を用いた以外は、すべて実施例１と同様にしてプレス成形を行った。

【0083】

（比較例２）
上金型および下金型両方の成形面にフッ素系樹脂（ＰＴＦＥ）による表面処理が施されていない、金型素材であるアルミ合金（Ａ７０７５）の一対の金型を用い、かつ一対の金型の温度を１５０℃に加熱した以外は、すべて実施例１と同様にしてプレス成形を行った。

【0084】

（参考例１）
ＰＨＢＨに替えて、成形用樹脂として低密度ポリエチレン（三井・ダウ ポリケミカル(株)製、ミラソン）を用いた以外は、すべて実施例１と同様にしてプレス成形を行った。

【0085】

（参考例２）
ＰＨＢＨに替えて、成形用樹脂として成形用樹脂を低密度ポリエチレン（三井・ダウ ポリケミカル(株)製、ミラソン）を用い、溶融樹脂の温度を２００℃とし、一対の金型の温度を２００℃に加熱した以外は、すべて実施例１と同様にしてプレス成形を行った。

【0086】

（評価方法）
実施例１、２、比較例１、２、参考例１、２のプレス成形体について、側壁の薄肉部分に気泡が発生しているか否か、目視により観察し、以下のように評価した。
〇：気泡がない、
×：気泡がある。

【0087】

評価結果を表１に示す。

【0088】

【表1】

【0089】

表１に示す結果から明らかなように、表面処理をせずにアルミニウム合金製の金型を用いてＰＨＢＨをプレス成形した比較例１、比較例２では、プレス成形体の側壁の薄肉部分に気泡が生じ、外観に問題がある成形体が得られた。

【0090】

一方、成形用樹脂として低密度ポリエチレンを用いた参考例１、２では、アルミニウム合金製の金型を用いても、プレス成形体の側壁の薄肉部分に気泡は生じなかった。

【0091】

このことから、比較例１、２のプレス成形体において生じた側壁の薄肉部分の気泡発生の課題は、成形用樹脂としてＰＨＢＨを用いた場合に特有の課題であることを示唆している。

【0092】

比較例１、２と比較して、金型の成形面にフッ素系樹脂（ＰＴＦＥ）による表面処理を施した金型を用いた実施例１、２では、側壁の薄肉部分に気泡が観察されず、外観が良好なプレス成形体が得られた。

【産業上の利用可能性】

【0093】

本発明は、Ｐ３ＨＡ系樹脂を用いたプレス成形体の製造の分野、その他の分野に好適に利用することができる。

【符号の説明】

【0094】

１ 溶融樹脂生成部
２ 供給部
２ａ 吐出部
３０ 成形部
３１ 一対の金型
３２ 下金型
３３ 上金型
１０ 製造装置（プレス成形体の製造装置）

【図1】

【図2】