特許 7386484 成形品、成形材料、接合構造、成形材料の製造方法、成形品の製造方法および成形品の接合方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-16

(45)【発行日】2023-11-27

(54)【発明の名称】成形品、成形材料、接合構造、成形材料の製造方法、成形品の製造方法および成形品の接合方法

(51)【国際特許分類】

   C08L 1/02 20060101AFI20231117BHJP

   B29C 45/00 20060101ALI20231117BHJP

   C08L 1/26 20060101ALI20231117BHJP

   C08L 3/02 20060101ALI20231117BHJP

【ＦＩ】

C08L1/02

B29C45/00

C08L1/26

C08L3/02

【請求項の数】 27

(21)【出願番号】P 2021047166

(22)【出願日】2021-03-22

(65)【公開番号】P2022146282

(43)【公開日】2022-10-05

【審査請求日】2023-05-17

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000231361

【氏名又は名称】ＮＩＳＳＨＡ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000207757

【氏名又は名称】大宝工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091373

【弁理士】

【氏名又は名称】吉井 剛

(72)【発明者】

【氏名】西川 哲

(72)【発明者】

【氏名】松坂 圭祐

【審査官】加賀 直人

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１６７４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２２６９２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１１５０６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０８Ｌ １／０２

Ｂ２９Ｃ ４５／００

Ｃ０８Ｌ １／２６

Ｃ０８Ｌ ３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

パルプとカルボキシメチルセルロース塩と澱粉とを含む成形品（膣腔内に挿入するアプリケーターを除く）であって、前記パルプと前記カルボキシメチルセルロース塩と前記澱粉との割合が、パルプ：カルボキシメチルセルロース塩：澱粉＝５０～８０質量％：１５～４０質量％：５～１０質量％であることを特徴とする成形品。

【請求項2】

請求項１記載の成形品において、前記パルプは、針葉樹パルプおよび広葉樹パルプの混合パルプであることを特徴とする成形品。

【請求項3】

請求項２記載の成形品において、前記針葉樹パルプと前記広葉樹パルプの混合比（質量比）が３０：７０～７０：３０であることを特徴とする成形品。

【請求項4】

請求項１記載の成形品において、前記パルプは広葉樹パルプであることを特徴とする成形品。

【請求項5】

パルプとカルボキシメチルセルロース塩と澱粉と水とを含む射出成形若しくは圧縮成形に用いる成形材料であって、前記パルプと前記カルボキシメチルセルロース塩と前記澱粉との割合が、パルプ：カルボキシメチルセルロース塩：澱粉＝５０～８０質量％：１５～４０質量％：５～１０質量％であり、水分率が２０～６５質量％であることを特徴とする成形材料。

【請求項6】

請求項５記載の成形材料において、前記パルプは、針葉樹パルプおよび広葉樹パルプの混合パルプであることを特徴とする成形材料。

【請求項7】

請求項６記載の成形材料において、前記針葉樹パルプと前記広葉樹パルプの混合比（質量比）が３０：７０～７０：３０であることを特徴とする成形材料。

【請求項8】

請求項５記載の成形材料において、前記パルプは広葉樹パルプであることを特徴とする成形材料。

【請求項9】

請求項５～８いずれか１項に記載の成形材料において、前記パルプと前記カルボキシメチルセルロース塩と前記澱粉との混合物１００質量部に非アルカリ金属の長鎖脂肪酸塩が０．３～２．０質量部が添加されていることを特徴とする成形材料。

【請求項10】

請求項５～９いずれか１項に記載の成形材料によって成形したピース（膣腔内に挿入するアプリケーターを除く）を水分含有状態で突き合わせ加圧接合し乾燥固化してなることを特徴とする接合構造。

【請求項11】

請求項１０記載の接合構造において、前記突き合わせ加圧接合は、突き合わせ部分に１０ｇ／ｍ^２以上の水を塗布し１０ｋＰａ以上の加圧力を１０ｓｅｃ以上保持したことを特徴とする接合構造。

【請求項12】

パルプとカルボキシメチルセルロース塩と澱粉と水とを含む射出成形若しくは圧縮成形に用いる成形材料の製造方法であって、前記成形材料の前記パルプと前記カルボキシメチルセルロース塩と前記澱粉との割合が、パルプ：カルボキシメチルセルロース塩：澱粉＝５０～８０質量％：１５～４０質量％：５～１０質量％であり、前記パルプと前記カルボキシメチルセルロース塩と前記澱粉と前記水とを混合し混練することを特徴とする成形材料の製造方法。

【請求項13】

請求項１２記載の成形材料の製造方法において、前記パルプと前記カルボキシメチルセルロース塩と前記澱粉との混合物１００質量部に、水分率が２０～６５質量％となるように水を添加して混練することを特徴とする成形材料の製造方法。

【請求項14】

請求項１２，１３いずれか１項に記載の成形材料の製造方法において、前記パルプは、針葉樹パルプおよび広葉樹パルプの混合パルプであることを特徴とする成形材料の製造方法。

【請求項15】

請求項１４記載の成形材料の製造方法において、前記針葉樹パルプと前記広葉樹パルプの混合比（質量比）が３０：７０～７０：３０であることを特徴とする成形材料の製造方法。

【請求項16】

請求項１２，１３いずれか１項に記載の成形材料の製造方法において、前記パルプは広葉樹パルプであることを特徴とする成形材料の製造方法。

【請求項17】

請求項１２～１６のいずれか１項に記載の成形材料の製造方法において、前記パルプと前記カルボキシメチルセルロース塩と前記澱粉と前記水とを混合した物に、非アルカリ金属の長鎖脂肪酸塩を添加し混練することを特徴とする成形材料の製造方法。

【請求項18】

請求項１７記載の成形材料の製造方法において、前記非アルカリ金属の長鎖脂肪酸塩の添加量は、前記パルプと前記カルボキシメチルセルロース塩と前記澱粉との混合物１００質量部に対して０．３～２．０質量部とすることを特徴とする成形材料の製造方法。

【請求項19】

請求項１２～１８のいずれか１項に記載の成形材料の製造方法において、前記混練は、４０℃～９０℃で行うことを特徴とする成形材料の製造方法。

【請求項20】

パルプとカルボキシメチルセルロース塩と澱粉とを含む成形品の製造方法であって、請求項５～９のいずれか１項に記載の成形材料を用い、下記条件で射出成形若しくは圧縮成形することを特徴とする成形品の製造方法。
記
射出速度：１０～３０ｍｍ／ｓ
射出圧力：８０～１４０ＭＰａ
金型温度：１５０～１８０℃

【請求項21】

パルプとカルボキシメチルセルロース塩と澱粉とを含む成形品（膣腔内に挿入するアプリケーターを除く）同士を接合する方法であって、
前記成形品の前記パルプと前記カルボキシメチルセルロース塩と前記澱粉との割合は、パルプ：カルボキシメチルセルロース塩：澱粉＝５０～８０質量％：１５～４０質量％：５～１０質量％であり、
前記成形品同士を接合する対向面に水を塗布する塗布工程と、
前記対向面同士を突き合わせる突き合わせ工程と、
当該突き合わせ部を乾燥させる乾燥工程とを含むことを特徴とする成形品の接合方法。

【請求項22】

請求項２１記載の成形品の接合方法において、前記パルプは、針葉樹パルプおよび広葉樹パルプの混合パルプであることを特徴とする成形品の接合方法。

【請求項23】

請求項２２記載の成形品の接合方法において、前記針葉樹パルプと前記広葉樹パルプの混合比（質量比）が３０：７０～７０：３０であることを特徴とする成形品の接合方法。

【請求項24】

請求項２１記載の成形品の接合方法において、前記パルプは広葉樹パルプであることを特徴とする成形品の接合方法。

【請求項25】

請求項２１～２４のいずれか１項に記載の成形品の接合方法において、前記塗布工程を下記条件で行うことを特徴とする成形品の接合方法。
記
水塗布量：１０ｇ／ｍ^２以上

【請求項26】

請求項２１～２５のいずれか１項に記載の成形品の接合方法において、前記突き合わせ工程を下記条件で行うことを特徴とする成形品の接合方法。
記
加圧力：１０ｋＰａ以上
加圧保持時間：１０ｓｅｃ以上

【請求項27】

請求項２１～２６のいずれか１項に記載の成形品の接合方法において、前記乾燥工程を下記条件で行うことを特徴とする成形品の接合方法。
記
温度：５０℃以上
乾燥時間：２分以上

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、成形品、成形材料、接合構造、成形材料の製造方法、成形品の製造方法および成形品の接合方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、パルプ及び澱粉系結合材を主成分とする成形材料を用いたパルプ射出成形（Pulp Injection Molding）が提案されている（例えば特許文献１，２）。

【0003】

ここで、特許文献２には、生分解性を有する成形品に良好な水分散性（水解性）を付与することで、この成形品を、例えばトイレで使用する使い捨て用品として用いる場合に水洗便器等に流して処理できるようにする技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第２９１６１３６号公報

【文献】特許第６６９７８７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、特許文献２に係る成形品は、表面にクラックが生じる等、表面が粗くなる場合もあり、成形品の表面をより滑らかにして表面美粧性を向上させたいという要望がある。

【0006】

本発明は、上述のような現状に鑑みなされたもので、水洗便器等に流して処理できる水解性を有し、更に、高い美粧性も備えた従来にない製品を実現できる成形品、成形材料、接合構造、成形材料の製造方法、成形品の製造方法および成形品の接合方法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】

【0007】

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

【0008】

パルプとカルボキシメチルセルロース塩と澱粉とを含む成形品（膣腔内に挿入するアプリケーターを除く）であって、前記パルプと前記カルボキシメチルセルロース塩と前記澱粉との割合が、パルプ：カルボキシメチルセルロース塩：澱粉＝５０～８０質量％：１５～４０質量％：５～１０質量％であることを特徴とする成形品に係るものである。

【0009】

また、請求項１記載の成形品において、前記パルプは、針葉樹パルプおよび広葉樹パルプの混合パルプであることを特徴とする成形品に係るものである。

【0010】

また、請求項２記載の成形品において、前記針葉樹パルプと前記広葉樹パルプの混合比（質量比）が３０：７０～７０：３０であることを特徴とする成形品に係るものである。

【0011】

また、請求項１記載の成形品において、前記パルプは広葉樹パルプであることを特徴とする成形品に係るものである。

【0012】

また、パルプとカルボキシメチルセルロース塩と澱粉と水とを含む射出成形若しくは圧縮成形に用いる成形材料であって、前記パルプと前記カルボキシメチルセルロース塩と前記澱粉との割合が、パルプ：カルボキシメチルセルロース塩：澱粉＝５０～８０質量％：１５～４０質量％：５～１０質量％であり、水分率が２０～６５質量％であることを特徴とする成形材料に係るものである。

【0013】

また、請求項５記載の成形材料において、前記パルプは、針葉樹パルプおよび広葉樹パルプの混合パルプであることを特徴とする成形材料に係るものである。

【0014】

また、請求項６記載の成形材料において、前記針葉樹パルプと前記広葉樹パルプの混合比（質量比）が３０：７０～７０：３０であることを特徴とする成形材料に係るものである。

【0015】

また、請求項５記載の成形材料において、前記パルプは広葉樹パルプであることを特徴とする成形材料に係るものである。

【0016】

また、請求項５～８いずれか１項に記載の成形材料において、前記パルプと前記カルボキシメチルセルロース塩と前記澱粉との混合物１００質量部に非アルカリ金属の長鎖脂肪酸塩が０．３～２．０質量部が添加されていることを特徴とする成形材料に係るものである。

【0017】

また、請求項５～９いずれか１項に記載の成形材料によって成形したピース（膣腔内に挿入するアプリケーターを除く）を水分含有状態で突き合わせ加圧接合し乾燥固化してなることを特徴とする接合構造に係るものである。

【0018】

また、請求項１０記載の接合構造において、前記突き合わせ加圧接合は、突き合わせ部分に１０ｇ／ｍ^２以上の水を塗布し１０ｋＰａ以上の加圧力を１０ｓｅｃ以上保持したことを特徴とする接合構造に係るものである。

【0019】

また、パルプとカルボキシメチルセルロース塩と澱粉と水とを含む射出成形若しくは圧縮成形に用いる成形材料の製造方法であって、前記成形材料の前記パルプと前記カルボキシメチルセルロース塩と前記澱粉との割合が、パルプ：カルボキシメチルセルロース塩：澱粉＝５０～８０質量％：１５～４０質量％：５～１０質量％であり、前記パルプと前記カルボキシメチルセルロース塩と前記澱粉と前記水とを混合し混練することを特徴とする成形材料の製造方法に係るものである。

【0020】

また、請求項１２記載の成形材料の製造方法において、前記パルプと前記カルボキシメチルセルロース塩と前記澱粉との混合物１００質量部に、水分率が２０～６５質量％となるように水を添加して混練することを特徴とする成形材料の製造方法に係るものである。

【0021】

また、請求項１２，１３いずれか１項に記載の成形材料の製造方法において、前記パルプは、針葉樹パルプおよび広葉樹パルプの混合パルプであることを特徴とする成形材料の製造方法に係るものである。

【0022】

また、請求項１４記載の成形材料の製造方法において、前記針葉樹パルプと前記広葉樹パルプの混合比（質量比）が３０：７０～７０：３０であることを特徴とする成形材料の製造方法に係るものである。

【0023】

また、請求項１２，１３いずれか１項に記載の成形材料の製造方法において、前記パルプは広葉樹パルプであることを特徴とする成形材料の製造方法に係るものである。

【0024】

また、請求項１２～１６のいずれか１項に記載の成形材料の製造方法において、前記パルプと前記カルボキシメチルセルロース塩と前記澱粉と前記水とを混合した物に、非アルカリ金属の長鎖脂肪酸塩を添加し混練することを特徴とする成形材料の製造方法に係るものである。

【0025】

また、請求項１７記載の成形材料の製造方法において、前記非アルカリ金属の長鎖脂肪酸塩の添加量は、前記パルプと前記カルボキシメチルセルロース塩と前記澱粉との混合物１００質量部に対して０．３～２．０質量部とすることを特徴とする成形材料の製造方法に係るものである。

【0026】

また、請求項１２～１８のいずれか１項に記載の成形材料の製造方法において、前記混練は、４０℃～９０℃で行うことを特徴とする成形材料の製造方法に係るものである。

【0027】

また、パルプとカルボキシメチルセルロース塩と澱粉とを含む成形品の製造方法であって、請求項５～９のいずれか１項に記載の成形材料を用い、下記条件で射出成形若しくは圧縮成形することを特徴とする成形品の製造方法に係るものである。
記
射出速度：１０～３０ｍｍ／ｓ
射出圧力：８０～１４０ＭＰａ
金型温度：１５０～１８０℃

【0028】

また、パルプとカルボキシメチルセルロース塩と澱粉とを含む成形品（膣腔内に挿入するアプリケーターを除く）同士を接合する方法であって、
前記成形品の前記パルプと前記カルボキシメチルセルロース塩と前記澱粉との割合は、パルプ：カルボキシメチルセルロース塩：澱粉＝５０～８０質量％：１５～４０質量％：５～１０質量％であり、
前記成形品同士を接合する対向面に水を塗布する塗布工程と、
前記対向面同士を突き合わせる突き合わせ工程と、
当該突き合わせ部を乾燥させる乾燥工程とを含むことを特徴とする成形品の接合方法に係るものである。

【0029】

また、請求項２１記載の成形品の接合方法において、前記パルプは、針葉樹パルプおよび広葉樹パルプの混合パルプであることを特徴とする成形品の接合方法に係るものである。

【0030】

また、請求項２２記載の成形品の接合方法において、前記針葉樹パルプと前記広葉樹パルプの混合比（質量比）が３０：７０～７０：３０であることを特徴とする成形品の接合方法に係るものである。

【0031】

また、請求項２１記載の成形品の接合方法において、前記パルプは広葉樹パルプであることを特徴とする成形品の接合方法に係るものである。

【0032】

また、請求項２１～２４のいずれか１項に記載の成形品の接合方法において、前記塗布工程を下記条件で行うことを特徴とする成形品の接合方法に係るものである。
記
水塗布量：１０ｇ／ｍ^２以上

【0033】

また、請求項２１～２５のいずれか１項に記載の成形品の接合方法において、前記突き合わせ工程を下記条件で行うことを特徴とする成形品の接合方法に係るものである。
記
加圧力：１０ｋＰａ以上
加圧保持時間：１０ｓｅｃ以上

【0034】

また、請求項２１～２６のいずれか１項に記載の成形品の接合方法において、前記乾燥工程を下記条件で行うことを特徴とする成形品の接合方法に係るものである。
記
温度：５０℃以上
乾燥時間：２分以上

【発明の効果】

【0035】

本発明は上述のように構成したから、水洗便器等に流して処理できる水解性を有し、更に、高い美粧性も備えた従来にない製品を実現できる成形品、成形材料、接合構造、成形材料の製造方法、成形品の製造方法および成形品の接合方法となる。

【図面の簡単な説明】

【0036】

【図1】クラックが生じた成形品の例を示す写真である。

【図2】クラックが生じていない成形品の例を示す写真である。

【図3】（ａ）は実験３の成形品半体、（ｂ）は前記半体を接合した筒体である。

【図4】実験３に使用した固定治具である。

【発明を実施するための形態】

【0037】

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

【0038】

本発明に係る成形品は、カルボキシメチルセルロース塩（ＣＭＣ）を所定量含むため、優れた水解性を有し、例えば水洗便器等に流して処理できる使い捨て用品等に使用することができる。

【0039】

また、ＣＭＣだけでなく澱粉を所定量含むことで、澱粉を含まない場合に比べ表面が滑らかとなり、クラックの発生が抑制され、高い美粧性を有する成形品を実現できる。

【0040】

更に、ＣＭＣと澱粉とを含むことで、例えば２つの成形品を接合する場合、接合面となる対向面に水を塗布して一部を糊状にし、対向面同士を突き合わせ、当該突き合わせ部を乾燥させることで、両者を一体に接合することが可能となる。そのため、例えば所謂アンダーカット構造を含む複雑な形状の成形品（美粧性を高めるために形状、模様等にこだわった成形品）であっても、スライドコアや傾斜コア等を備えた特殊な金型を用いずに、例えば、通常の金型でアンダーカットを避けた形状の半体を夫々成形し、半体同士を上記方法で一体に接合すればよく、特殊な金型は不要となる。

【0041】

従って、本発明によれば、水洗便器等に流して処理ができるものでありながら、高い美粧性も備えた従来にない生分解性を有する成形品が実現可能となる。

【実施例】

【0042】

本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。

【0043】

本実施例は、パルプとカルボキシメチルセルロース塩と澱粉とを含む成形品（膣腔内に挿入するアプリケーターを除く）であって、前記パルプと前記カルボキシメチルセルロース塩と前記澱粉との割合が、パルプ：カルボキシメチルセルロース塩：澱粉＝５０～８０質量％：１５～４０質量％：５～１０質量％としたものである。

【0044】

本実施例の成形品としては、例えば使用後に水で水解可能な包装用緩衝体（例えばガラス瓶などの割れ物を包装するシート）、乾燥食品用容体（例えば穀物などを入れる収納袋や収納容器）、使用後に分散流去処理できるトイレ洗浄用具、検尿用容器、汚物入れまたは使い捨ておまる等のトイレ用品、肥料・植物種子などを収納する容器、流し灯篭・流し雛等の祭礼用品などである。

【0045】

成形品を成形するために用いる成形材料は、パルプとカルボキシメチルセルロース塩と澱粉と水とを混合した混合物に、必要に応じて非アルカリ金属の長鎖脂肪酸塩を添加して混練したものを所定形状（例えばペレット状若しくはタブレット状）に成形したものである。

【0046】

パルプとしては、天然繊維を用いることができる。例えば、製紙用パルプ、溶解パルプ、マーセル化パルプ、フラッフパルプなどの木材パルプ、木綿、リンター、亜麻、マニラ麻、サイザル麻、バガス、ケナフ、藁等より得られる非木材パルプ、古紙より得られる古紙パルプ、籾殻、木粉等の植物粉砕物が挙げられる。また、天然繊維のセルロースを精製したリヨセル繊維、天然セルロースを再生したレーヨン繊維も天然繊維の範疇に入れて使用することができる。

【0047】

本実施例では、木材パルプを用いる。具体的には、広葉樹パルプ若しくは針葉樹パルプまたは広葉樹パルプと針葉樹パルプとを所定割合で混合したものを用いる。広葉樹パルプを多く含む方が水解性が良好となる。本実施例では、広葉樹パルプと針葉樹パルプを混合する場合の割合は、３０：７０～７０：３０に設定する。好ましくは５０：５０である。

【0048】

広葉樹パルプは繊維長０．９ｍｍ前後、繊維径２０μｍ程度のものを用いる。針葉樹パルプは繊維長２ｍｍ前後、繊維径４０μｍ程度のものを用いる。

【0049】

カルボキシメチルセルロース塩としては、エーテル化度が０．５～１．０、好ましくは０．６０～１．００、更に好ましくは０．６５～０．７５のものを用いる。エーテル化度が０．５に満たないものは、成形材料を金型に充填する際の流動性が低く、成形品が脆弱となるため好ましくなく、エーテル化度が１．０を超えるものは保水性が高く金型内に充填された成形材料の乾燥固化に時間がかかるため、成形品の生産性が低下する。

【0050】

カルボキシメチルセルロース塩はアルカリ金属塩およびカルシウム塩、マグネシウム塩、アンモニウム塩等が水溶性であることが知られているが、成形品の水解性が良好となる点でナトリウム塩等のアルカリ金属塩が好ましく、カルシウム塩、マグネシウム塩、アンモニウム塩は成形品の水解性が劣る。従って、本実施例では、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩を採用している。

【0051】

本実施例は、パルプとカルボキシメチルセルロース塩と澱粉との割合が、パルプ：カルボキシメチルセルロース塩：澱粉＝５０～８０質量％：１５～４０質量％：５～１０質量％である前記パルプと前記カルボキシメチルセルロース塩と前記澱粉との混合物１００質量部に、非アルカリ金属の長鎖脂肪酸塩を０．３～２．０質量部添加している。

【0052】

成形材料におけるパルプの配合割合が５０質量％未満であると成形品の表面平滑性や強度が低下するため好ましくない。一方、８０質量％を超えると成形不可となる。好ましくは５０～７０質量％である。

【0053】

また、カルボキシメチルセルロース塩の配合割合が１５質量％未満であると水解性が悪化するため好ましくない。一方、４０質量％超えると成形品の表面平滑性や強度が低下するため好ましくない。好ましくは２０～３５質量％である。

【0054】

また、澱粉の配合割合が、５質量％未満であると成形性が悪化し、美粧性も低下するため好ましくない。一方、１０質量％を超えると水解性が悪化するため好ましくない。

【0055】

本実施例の成形材料は、天然繊維とカルボキシメチルセルロース塩と澱粉の混合物１００質量部に水５０～１９０質量部を加えて混練し、水分率が２０～６５質量％となるようにする。水の添加量が５０質量部未満では、混練時の負荷が増大して均一に混練できなくなり、また、混練した成形材料をペレット状もしくはタブレット状にする場合、その形状を維持することが困難となる。一方、水の添加量が１９０質量部を超えると、著しく低粘度で泥状の混練物となって成形、乾燥が困難となり好ましくない。

【0056】

例えば、内容量が約１リットルのポリビーカ内に、その合計量が５５～６０ｇになるように天然繊維，カルボキシメチルセルロース塩，澱粉および水を順次秤取したのち撹拌し、可塑化混練して成形材料とする。

【0057】

本実施例の非アルカリ金属の長鎖脂肪酸塩は、脂肪酸鎖部分に基づく非極性部分と非アルカリ金属部分に基づく極性部分とからなり、水に不溶で撥水性と界面活性機能を有し、溶融及び粉体いずれの状態にあっても滑性を有している。

【0058】

このため、非アルカリ金属の長鎖脂肪酸塩は、成形材料を混練する際に内部滑剤として作用し、成形材料が器壁等に粘着することを阻止して作業性を向上させることができる。また、金型内においては外部滑剤として作用し、乾燥により成形材料の表面に表皮層が形成される際に金型壁面への粘着を阻害し、成形材料から水が気化除去される流路を形成し易くし、かつ成形品と金型壁面との摩擦抵抗を低下させ、ひび割れを発生させることなく成形品を離型させる効果を有する。

【0059】

非アルカリ金属の長鎖脂肪酸塩としては、例えばステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、ラウリン酸カルシウム、ラウリン酸マグネシウム、ラウリン酸亜鉛、ラウリン酸アルミニウム、ラウリン酸ストロンチウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸ストロンチウム等を挙げることができるが、特にこれらに限定されない。これらは、単独で使用しても複数混合して使用してもよい。

【0060】

非アルカリ金属の長鎖脂肪酸塩は、パルプ、カルボキシメチルセルロース塩および澱粉の合計１００質量部に対して、０．３～２．０質量部添加するのが好ましい。非アルカリ金属の長鎖脂肪酸塩の添加量が０．３質量部未満では滑剤効果が低下し、成形材料の混練工程では粘着阻止機能が低下することにより、成形装置の壁面等に粘着しやすくなり、また成形工程においては水蒸気を脱気する時間が長くなる。更に成形品を離型するときには、抜き勾配が小さい場合、スムーズに離型し難くなり、成形体にひび割れが発生する恐れがあるので、好ましくない。

【0061】

一方、非アルカリ金属の長鎖脂肪酸塩の添加量が２．０質量部を超えると、成形材料の混練工程では滑剤効果が強すぎて混練機壁面との摩擦抵抗が減少するので、短時間で均質に混練することが困難となる。更に、成形時、金型内部において成形材料の合流が起こると、接合部の強度が低下して好ましくない。

【0062】

以上のようにして得られる成形材料には、黴の発生を防止する抗菌剤や柔軟性を付与するグリセリン等の多価アルコール類を必要に応じて添加することができる。

【0063】

混練後の成形材料（ペレット状、タブレット状の場合も含む）の水分率（材料全体に対する水分の割合）は、前述の通り、２０質量％～６５質量％、好ましくは２５質量％～５０質量％、更に好ましくは３０質量％～４０質量％である。水分率が２０質量％未満では、成形材料の流動性が著しく低下し、成形が困難となるため、好ましくない。また、水分率が６５質量％を超えても、低粘度のため成形が困難であると共に、射出成形の際、水蒸気の脱気放出に長時間を要し、成形に時間を要し、生産効率が低下して好ましくない。

【0064】

上記の成形材料を、加熱した射出成形金型若しくは圧縮成形金型に充填し、添加された水を気化除去して乾燥固化させて取り出すことで成形品を製造することができる。

【0065】

ここで、アンダーカット構造を含む複雑な形状の成形品を成形する場合には、通常、スライドコアや傾斜コア等を備えた特殊な金型を用いる必要がある。

【0066】

この点、本実施例の成形材料はカルボキシメチルセルロース塩と澱粉とを所定量含んでいるため、例えば２つの成形品（ピース）を接合する場合、接合面となる対向面に水を塗布して糊状にし、対向面同士を突き合わせ、当該突き合わせ部を乾燥させることで、両者を一体に接合することが可能となる。

【0067】

即ち、特殊な金型を用いずとも、一般的な金型で対応可能となる。例えば、通常の金型でアンダーカットを避けた形状の半体を夫々成形し、半体同士を上記方法で一体に接合することで対応できる。

【0068】

具体的には、成形品の対向面に夫々水を塗布して各対向面を糊状にし、対向面同士を突き合わせ互いに密着するように所定時間室温で加圧し、自然乾燥させることで２つの成形品を一体に接合する。

【0069】

更に具体的に説明すると、水の塗布量は１０ｇ／ｍ^２以上１０００ｇ／ｍ^２未満とするのが好ましい。１０ｇ／ｍ^２未満の場合には接合面の糊化が進まず接合強度が弱まるため好ましくない。また、水の塗布量が１０００ｇ／ｍ^２以上の場合、成形品の形状が崩れるおそれがあり、また乾燥に過剰な温度および時間が必要になるため好ましくない。また、加圧条件は、加圧力：１０ｋＰａ以上、加圧保持時間：１０ｓｅｃ以上とするのが好ましい。加圧力が１０ｋＰａ未満若しくは加圧保持時間が１０ｓｅｃ未満の場合には接合面の糊化が進まず接合強度が弱まるため好ましくない。また、乾燥条件は温度：５０℃以上、乾燥時間：２分以上とするのが好ましい。乾燥温度が５０℃未満若しくは乾燥時間が２分未満の場合、糊化した材料が乾燥固化せず接合強度が弱まるため好ましくない。

【0070】

これにより、アンダーカット構造を含む複雑な形状の成形品であっても、金型の複雑化・高コスト化を抑制しつつ、効率的に製造することが可能となり、水洗便器等に流して処理できるものでありながら、高い美粧性を備えた成形品を得ることが可能となる。

【0071】

本実施例は上述のように構成したから、カルボキシメチルセルロース塩（ＣＭＣ）を所定量含むため、優れた水解性を有し、例えば水洗便器等に流して処理できる使い捨て用品等に使用することができる。例えば、水分散性が、縦１０ｍｍ、横１０ｍｍ、厚さ１ｍｍの成形平板を水３００ｍｌ中に投じて６５０ｒｐｍで攪拌した場合、１０分以内に分散が始まり且つ１５分以内に５０ｍｍ^２以下の面積を有する断片に分離する水分散性となるようにすることができる。

【0072】

また、ＣＭＣだけでなく澱粉を所定量含むことで、澱粉を含まない場合に比べ表面の平滑性が良好となり、高い美粧性を有する成形品を実現できる。

【0073】

［実験例］
上述の効果を裏付ける実験例について説明する。

【0074】

＜実験１＞
実験１は、澱粉により水解性に影響がでるか、クラックが生じるかなどを確認する実験である。

【0075】

パルプとＣＭＣとを含む比較例１とパルプとＣＭＣと澱粉とを含む実施例１，２とを比較した。なお、このパルプは針葉樹パルプのみで広葉樹パルプを含まないものである。

【0076】

比較例１および実施例１，２は、以下の条件で混練した成形材料を用い、以下の条件で成形を行った（各例は５つずつ作製し、夫々表面の粗さ・クラックの有無を確認した。）。

【0077】

・混練条件 （株）東洋精機製作所製のラボプラストミル１５－５０型を用い、設定温度７０℃，として２分間混練し、混練後直ちに直径５０ｍｍの成形用タブレットに形成した。また、成形材料を可塑化混練する場合の温度は、４０～９０℃が効果的であり、混練する温度が４０℃未満では澱粉の糊化が不十分となって均質な成形材料が得られ難くなり、９０℃を超えると混練中に材料の乾燥が始まって好ましくない。混練は、前述の成形材料（ペレット状、タブレット状の場合も含む）の水分率が２０質量％～６５質量％となるように行う。

【0078】

・射出成形条件 成形装置としては、日精樹脂工業製のNEX280III射出成形機を用い、金型としては、成形中に発生する水蒸気を型外に放出脱気するために、脱気ベントおよび脱気手段を備えたものを用いた。また、キャビティ内に成形用タブレットを充填した時、キャビティ内の圧力が３０ｋｇｆ／ｍｍ^２以上になると、脱気ベントに成形材料が流入するおそれがあるので、成形材料の最終充填位置となる金型のパーティング面には、過剰な材料を放出する流出口を設け、金型温度は１５０～１８０℃に設定している。成形用タブレットは、常温では固形になっているが、金型内では熱と圧力とによって瞬時に軟化して低い粘度になり、最高２１０ｋｇｆ／ｍｍ^２のゲージ圧力に対し、５ｋｇｆ／ｍｍ^２以下の圧力で成形することができた。

【0079】

また、射出速度は１０～３０ｍｍ／ｓとし、射出圧力は８０～１４０ＭＰａとしている。射出速度が１０ｍｍ／ｓ未満若しくは射出圧力が８０ＭＰａ未満では、充填不良若しくは形状不良が発生する可能性があり好ましくない。射出速度が３０ｍｍ／ｓを超えると若しくは射出圧力が１４０ＭＰａを超えると、金型のパーティングラインやブラッシングラインに発生するバリが大きくなるため、作業効率性を損なう若しくは金型を痛める可能性があり好ましくない。

【0080】

評価は、以下のようにして行った。

【0081】

・表面の粗さおよびクラック 評価人による目視により評価した。

【0082】

・水解性 厚さが０．４ｍｍ～１ｍｍの成形品が手攪拌で溶けたと判断（官能評価）されるまでにかかった時間により評価した。

【0083】

実験１の結果を表１に示す。表１中、配合割合欄は、パルプ（Ｐｕｌｐ）とカルボキシメチルセルロース塩（ＣＭＣ）と澱粉（Ｓｔａｒｃｈ）との配合割合を示す。

【0084】

表１に示す通り、比較例１は、表面の粗さはいずれも良好でなく、また、クラックも生じ易い（図１参照）。一方、実施例１，２は、表面の粗さは良好であり、クラックも生じ難いことが確認できた（図２参照）。また、実施例１，２は、澱粉が含まれることで比較例１より水解性は若干低下するが、水洗処理に際して問題がないレベルであることは確認済みである。

【0085】

【表1】

【0086】

＜実験２＞
実験２は、水解性を向上させるために各配合割合を確認する実験である。

【0087】

パルプとカルボキシメチルセルロース塩と澱粉との配合割合を比較した。また、広葉樹パルプ（ＬＢＫＰ）と針葉樹パルプ（ＮＢＫＰ）との配合割合についても比較した。

【0088】

比較例２，３および実施例１～７の混練・成形の条件は実験１と同様である。各例は５つずつ作製し評価を行った。

【0089】

評価は、以下のようにして行った。

【0090】

・成形性 表２の実施例２を基準として相対評価を行った（クラックの数が実施例２より悪化した場合は×、同等の場合は〇とした。）。

【0091】

・水解性 （試験方法）：水３００ｍｌ（水温２０±５℃）を入れた５００ｍｌのビーカーをマグネチックスターラーに載せ、回転子の回転数を６００±１０回転／分になるように調整する。その中に高さ約３０ｍｍ、厚さ０．５～１．１ｍｍの円筒形試験片を１つ投入し１時間攪拌した後の残渣を評価した。

【0092】

（評価方法）：１ｍｍ以上の塊の個数とサイズを、基準とする実施例２と相対評価した（個数とサイズが実施例２より大きい場合は×、個数とサイズのいずれかが実施例２より大きい場合は△、個数とサイズが実施例２と同等の場合は〇、個数とサイズが実施例２より小さい場合は◎とした。）。

【0093】

実験結果を表２に示す。

【0094】

【表2】

【0095】

表２に示す通り、本実施例１～７では良好な成形性および水解性が得られた。一方、比較例２，３ではＣＭＣが少なすぎるため成形性が悪化し、成形不能となった。また、ＣＭＣが多い場合（ＣＭＣが少ない場合、ＬＢＫＰがないと水解性が悪化する。）、ＬＢＫＰの割合が多い場合、ＬＢＫＰのみを用いる場合は、水解性が良好となることが確認できた。

【0096】

ＣＭＣは高価であり、ＣＭＣを減量することにより、水解性が低下することはＬＢＫＰの混合により防げることが確認できた。

【0097】

＜実験３＞
実験３は、２つの成形品を水を用いて接合した際の接着度合いを確認する実験である。

【0098】

上記実験２の実施例３の配合で形成した同形状（半円筒状）の２つの成形品半体（図３（ａ）参照）を、表３の実験手順に従い、向かい合わせに接合し筒状に一体化させた後（３（ｂ）参照）、接着度合いを確認した。表４に実験結果を示す。

【0099】

【表3】

【0100】

上記塗布量１００ｇ／ｍ^２以上は接着面の全面が濡れる量である。これ以上塗布量が少ないと全面が濡れない。なお、塗布量が１０００ｇ／ｍ^２を超えると、水分過多により筒形状が維持できない。

【0101】

【表4】

【0102】

上記接着判定は、接着強度であって、指で容易に剥離する場合は×、指で剥離しない場合は〇、接着面に隙間があるが指で剥離しない場合は△とした。また、〇および△の接着強度は４０００～５０００ｋＰａであることを確認した。

【0103】

実験３の結果から、保圧時間については、１０ｓ以上で接着することが確認できた。なお、５ｓ程度の場合は、意匠部側の付きが悪くなることが確認できた。

【0104】

また、乾燥条件については、５０℃では６分以上、８０℃では４分以上、１２０℃では２分以上の乾燥で剥離することなく接着できることが確認できた。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】