特許 7455484 紙配合樹脂層を含む積層容器の製造方法

(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】2024-03-15

(45)【発行日】2024-03-26

(54)【発明の名称】紙配合樹脂層を含む積層容器の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 49/22 20060101AFI20240318BHJP

   B29C 49/04 20060101ALI20240318BHJP

【ＦＩ】

B29C49/22

B29C49/04

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020183240

(22)【出願日】2020-10-30

(65)【公開番号】P2022073322

(43)【公開日】2022-05-17

【審査請求日】2023-05-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000006909

【氏名又は名称】株式会社吉野工業所

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100154003

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 憲一郎

(72)【発明者】

【氏名】宮 隆

(72)【発明者】

【氏名】馬場 大輔

【審査官】関口 貴夫

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５９－０７４０６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２９３３１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１９９５１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－１７８０１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２３４４４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－１４２２１９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ４９／００－４９／８０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

口部、肩部、胴部及び底部を有し、紙配合樹脂層を含む積層容器の製造方法であって、
紙配合樹脂層とこれよりも内側に配置されるＰＥ系樹脂層とを含むパリソンを共押し出しする押し出し工程と、
前記パリソンを成形型で挟み潰すことで前記口部から前記肩部にかけてバリを生じさせるバリ出し工程と、
前記バリを生じさせた状態で前記パリソンを前記成形型内でブロー成形するブロー成形工程と、
前記バリ出し工程以降に成形品本体から前記バリを除去するバリ除去工程と、を有し、
前記ブロー成形工程においてブロー比が２倍以下であることを特徴とする方法。

【請求項2】

前記紙配合樹脂層が、紙成分とＰＰとからなる紙配合樹脂と、ＬＤＰＥとのブレンド樹脂からなる、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記ＰＥ系樹脂層がＬＤＰＥまたはＬＬＤＰＥからなる、請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

前記ＰＥ系樹脂層が植物由来樹脂からなる、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記ブロー成形工程は、前記紙配合樹脂層よりも外側にインモールド成形によって紙ラベルを装着させるインモールド成形工程を含む、請求項１～４の何れか１項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、紙配合樹脂層を含む積層容器の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

現在、ＣＯ₂削減、環境負荷軽減などの環境適合のために合成樹脂使用量の削減が求められている。このような要求は、口部、肩部、胴部及び底部を有するボトル状又はチューブ状などの容器の製造においても顕著である。その対策として、紙配合樹脂層を含む積層容器をブロー成形によって製造する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平０５－１４７１７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、紙配合樹脂層とこれよりも内側に配置されるオレフィン系樹脂層とを含むパリソンを共押し出しして成形型内で押し出しブロー成形する場合、紙配合樹脂のブロー成形時における延伸性がオレフィン系樹脂に比べ著しく乏しく、肩部から胴部にかけての周方向に顕著な延伸ムラが生じ、周方向の偏肉が著しくなり、耐久性、耐落下衝撃性、圧縮強度などに劣る積層容器が製造されてしまう場合があり、改善が望まれていた。

【0005】

本発明は、このような問題点を解決することを課題とするものであり、その目的は、肩部から胴部にかけての延伸ムラを抑制することができる、紙配合樹脂層を含む積層容器の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の紙配合樹脂層を含む積層容器の製造方法は、口部、肩部、胴部及び底部を有し、紙配合樹脂層を含む積層容器の製造方法であって、紙配合樹脂層とこれよりも内側に配置されるＰＥ系樹脂層とを含むパリソンを共押し出しする押し出し工程と、前記パリソンを成形型で挟み潰すことで前記口部から前記肩部にかけてバリを生じさせるバリ出し工程と、前記バリを生じさせた状態で前記パリソンを前記成形型内でブロー成形するブロー成形工程と、前記バリ出し工程以降に成形品本体から前記バリを除去するバリ除去工程と、を有し、前記ブロー成形工程においてブロー比が２倍以下であることを特徴とする。

【0008】

本発明の紙配合樹脂層を含む積層容器の製造方法は、上記構成において、前記紙配合樹脂層が、紙成分とＰＰとからなる紙配合樹脂と、ＬＤＰＥとのブレンド樹脂からなるのが好ましい。

【0009】

本発明の紙配合樹脂層を含む積層容器の製造方法は、上記構成において、前記ＰＥ系樹脂層がＬＤＰＥまたはＬＬＤＰＥからなるのが好ましい。

【0010】

本発明の紙配合樹脂層を含む積層容器の製造方法は、上記構成において、前記ＰＥ系樹脂層が植物由来樹脂からなるのが好ましい。

【0011】

本発明の紙配合樹脂層を含む積層容器の製造方法は、上記構成において、前記ブロー成形工程は、前記紙配合樹脂層よりも外側にインモールド成形によって紙ラベルを装着させるインモールド成形工程を含むのが好ましい。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、肩部から胴部にかけての延伸ムラを抑制することができる、紙配合樹脂層を含む積層容器の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の第１実施形態である、紙配合樹脂層を含む積層容器の製造方法において、バリ出し工程を行っている時の状態を示す一部断面上面図である。

【図2】図１に示す状態からブロー成形工程及びバリ除去工程を経て製造された積層容器を示す側面図である。

【図3】本発明の第２実施形態である、紙配合樹脂層を含む積層容器の製造方法によって製造された積層容器を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を例示説明する。

【0015】

まず、図１～図２を参照して本発明の第１実施形態について例示説明する。本実施形態である、紙配合樹脂層を含む積層容器の製造方法は、押し出し工程、バリ出し工程（図１参照）、ブロー成形工程及びバリ除去工程を有しており、図２に示すように、口部１、肩部２、胴部３及び底部４を有し、ボトル状をなす積層容器を製造するためのものである。なお、本実施形態により製造される積層容器は、口部１、肩部２、胴部３及び底部４を有していればボトル状に限らず、例えばチューブ状をなすものであってもよい。

【0016】

なお、本明細書において、上下方向とは口部１の中心軸線Ｏに沿う方向を意味し、上方とは底部４から口部１に向かう方向を意味し、下方とはその反対方向を意味し、径方向とは中心軸線Ｏに垂直な直線に沿う方向を意味し、周方向とは中心軸線Ｏを周回する方向を意味している。

【0017】

口部１は、中心軸線に沿って延びる円筒状をなしている。図示は省略するが、口部１の外周面は、通常、口部１にキャップなどの部材を取り付けるためのねじ山などの凹凸部を有している。肩部２は、口部１の下端から側方に延びる部分である。胴部３は、肩部２の外周縁から下方に延びる部分である。底部４は、積層容器における口部１と反対側の末端部（下端部）である。本実施形態では、肩部２は、口部１の下端から下方に向けて拡径する円錐面状をなし、胴部３は円筒状をなしているが、これに限らない。例えば、胴部３は楕円筒状や角筒状をなしてもよいし、取っ手部などを有していてもよい。

【0018】

押し出し工程は、紙配合樹脂層６とこれよりも内側に配置されるＰＥ系樹脂層７とを含む筒状のパリソン８を共押し出しする工程である。図２にパリソン８の形状を二点鎖線で示す。なお、パリソン８の横断面（水平断面）は真円であるが、これに限らず、例えば楕円でもよい。

【0019】

紙配合樹脂層６は、紙成分とポリオレフィン系樹脂とからなる紙配合樹脂を含むことが好ましい。このような紙配合樹脂としては、例えば、株式会社環境経営総合研究所製のＭＡＰＫＡ（登録商標）などが挙げられる。環境適合性と成形性との両立の観点から、紙配合樹脂に含まれる紙成分の割合は、５１～６０重量％であることが好ましい。紙配合樹脂は、吸湿の問題があるため、成形前に例えば８０℃で６時間程度以上の乾燥を行うことが好ましい。つまり、紙配合樹脂は、成形開始時に水分率が５００ｐｐｍ以下程度の乾燥状態であることが好ましい。

【0020】

紙配合樹脂層６は、紙成分とＰＰ（ポリプロピレン）とからなる紙配合樹脂と、ＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）などの柔軟性のあるオレフィン系樹脂とのブレンド樹脂からなることが好ましく、このような構成により、本実施形態のように紙配合樹脂層６よりも内側にＰＥ（ポリエチレン）系樹脂層７を設けた場合でも周方向の延伸ムラを抑制することができる。なお、紙配合樹脂層６は、適宜、相溶性改善などの改質などを目的とする添加剤を含んでよい。環境適合性の観点から、ＬＤＰＥは植物由来樹脂であることが好ましい。

【0021】

紙配合樹脂層６のＭＦＲ（メルトフローレート）は、５ｇ／１０ｍｉｎ（２３０℃、２．１６ｋｇ）以下であることが好ましく、より好ましくは、０．６～１．３ｇ／１０ｍｉｎ（２３０℃、２．１６ｋｇ）である。

【0022】

ＰＥ系樹脂層７は、ＬＤＰＥまたはＬＬＤＰＥ（直鎖状低密度ポリエチレン）からなることが好ましく、このような構成により、周方向の延伸ムラを抑制することができる。環境適合性の観点から、ＰＥ系樹脂層７は、植物由来樹脂であるＬＤＰＥまたはＬＬＤＰＥからなることがより好ましい。

【0023】

また、環境適合性の観点から、紙配合樹脂層６の厚さは、ＰＥ系樹脂層７よりも大きいことが好ましい。

【0024】

バリ出し工程は、パリソン８を成形型９で挟み潰すことで口部１から肩部２にかけてバリ５を生じさせる工程である。図２にバリ５の形状を破線と網掛けで示す。

【0025】

図１に示すように、成形型９は、パリソン８を側方から挟み込むことができる割り型で構成され、内部に容器形状に対応する形状の成形面１０（キャビティ形成面）を有している。図１では成形型９はパーティングライン１１を境に側方に２つの部分型９ａに分割されている。成形面１０は、口部１を成形する部分である口部成形面１０ａと、肩部２を成形する部分である肩部成形面１０ｂと、胴部３を成形する部分である胴部成形面１０ｃと、を含んでいる。

【0026】

図１～図２に示すように、口部成形面１０ａは、パリソン８の外径Ｄ１よりも小さい外径Ｄ２を有する。なお、本実施形態では口部成形面１０ａはパリソン８と同軸に配置されているが、口部成形面１０ａをパリソン８に対して偏心させて配置してもよい。

【0027】

口部成形面１０ａと肩部成形面１０ｂとは、パーティングライン１１に沿って、口部成形面１０ａから肩部成形面１０ｂにかけて延びる隙間で構成される逃げ部１２を有している。パリソン８を口部成形面１０ａと肩部成形面１０ｂとで挟み潰すことで、パリソン８の一部を逃げ部１２内に逃がし、バリ５とすることができる。つまり、逃げ部１２は、パリソン８を成形型９で挟み潰すことで口部１から肩部２にかけてバリ５を生じさせる隙間である。本実施形態では、逃げ部１２は、口部成形面１０ａの上端から肩部成形面１０ｂの径方向中間部までに跨る部分に設けられている。

【0028】

逃げ部１２は、中心軸線Ｏを挟んで互いに対向する２つの部分１２ａで構成されている。これに対応し、バリ５は、中心軸線Ｏを挟んで互いに対向する２つの部分５ａで構成されている。なお、成形型９を側方に３つの部分型９ａに分割した構成とし、逃げ部１２を３つの部分１２ａで構成し、それにより、バリ５を３つの部分５ａで構成してもよい。

【0029】

ブロー成形工程は、バリ５を生じさせた状態でパリソン８を成形型９内でブロー成形する工程である。

【0030】

ブロー成形工程では、バリ５を生じさせた状態でパリソン８をブロー成形することにより、延伸材料の周方向の膨張を抑制することができ、肩部２から胴部３にかけての周方向に生じる延伸ムラを抑制することができる。

【0031】

このような延伸ムラの抑制効果をより確実に得るためには、ブロー成形工程におけるブロー比を２倍以下とすることが好ましい。つまり、円筒状のパリソン８から円筒状の胴部３を形成する場合、胴部３の最大外径Ｄ３はパリソンの外径Ｄ１の２倍以下とすることが好ましい。

【0032】

バリ除去工程は、バリ出し工程以降に成形品本体からバリ５を除去する工程である。バリ除去工程は、バリ出し工程と同時に行ってもよい。例えば、バリ除去工程は、成形型９の逃げ部１２の基端部に設けられた刃（図示省略）によって型締めと同時に成形品本体からバリ５を切り離す工程であってもよい。また、バリ除去工程は、ブロー成形工程の後に行ってもよい。例えば、バリ除去工程は、成形型９から成形品を取り出した後に成形品本体からバリ５を除去する工程であってもよい。

【0033】

バリ５の除去は、成形型９の型開き前に成形型９内で行ってもよいし、型開き後に成形型９の外部で行ってもよい。押し出し工程、バリ出し工程、ブロー成形工程及びバリ除去工程を経ることにより、積層容器を得ることができる。

【0034】

以上説明したように、本実施形態によれば、口部１から肩部２にかけてバリ５を生じさせた状態でパリソン８をブロー成形することにより、肩部２から胴部３にかけての周方向に生じる延伸ムラを抑制し、その結果、肩部２から胴部３にかけて周方向の偏肉が抑制された、優れた耐久性、耐落下衝撃性、圧縮強度などを有する、紙配合樹脂層６を含む積層容器を得ることができる。

【0035】

なお、本実施形態では、口部１の上端から肩部２の径方向中間部までに跨る部分にバリ５を生じさせているが、バリ５を生じさせる範囲（つまり逃げ部１２を設ける範囲）は、口部１から肩部２にかけての範囲であれば、パリソン８の材質や容器形状などに応じて適宜設定することができる。

【0036】

次に、図３を参照して本発明の第２実施形態について例示説明する。本実施形態である、紙配合樹脂層を含む積層容器の製造方法は、ブロー成形工程が、紙配合樹脂層６よりも外側にインモールド成形によって紙ラベル１３を装着させるインモールド成形工程を含む点のみにおいて、第１実施形態と相違している。なお、図３において、第１実施形態の要素に対応する要素に同一の符号を付している。

【0037】

紙ラベル１３の装着は、ラベル内側に接着層を設けることで行ってもよいし、例えば特許６１２０７５５号に記載されるように、ラベル端部と胴部表面との絡み合いにより行ってもよい。また、紙ラベル１３の接着性を高めるために、紙配合樹脂層６と紙ラベル１３との間に、ＰＥ系樹脂層などの他の樹脂層を設けてもよい。

【0038】

本実施形態のように、紙ラベル１３を設けることにより、容器全体としての紙比率を高め、環境適合性を高めることができる。また、胴部３の剛性が大きくなるため、流通過程において潰れにくくなり、合成樹脂使用量を減らすことができる。また、容器が紙として廃棄可能になる５１重量％以上の紙比率の達成をより容易にすることができる。

【0039】

本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

【0040】

したがって、前記実施形態の紙配合樹脂層を含む積層容器の製造方法は、例えば以下に述べるような種々の変更が可能である。

【0041】

前記実施形態の紙配合樹脂層を含む積層容器の製造方法は、口部１、肩部２、胴部３及び底部４を有し、紙配合樹脂層６を含む積層容器の製造方法であって、紙配合樹脂層６とこれよりも内側に配置されるＰＥ系樹脂層７とを含むパリソン８を共押し出しする押し出し工程と、パリソン８を成形型９で挟み潰すことで口部１から肩部２にかけてバリ５を生じさせるバリ出し工程と、バリ５を生じさせた状態でパリソン８を成形型９内でブロー成形するブロー成形工程と、バリ出し工程以降に成形品本体からバリ５を除去するバリ除去工程と、を有する限り、種々変更可能である。

【0042】

しかし、ブロー成形工程においてブロー比は２倍以下であるのが好ましい。

【0043】

また、紙配合樹脂層６は、紙成分とＰＰとからなる紙配合樹脂と、ＬＤＰＥ等の柔軟性のあるオレフィン系樹脂とのブレンド樹脂からなるのが好ましい。

【0044】

また、ＰＥ系樹脂層７はＬＤＰＥまたはＬＬＤＰＥからなるのが好ましい。

【0045】

また、ＰＥ系樹脂層７は植物由来樹脂からなるのが好ましい。

【0046】

また、ブロー成形工程は、紙配合樹脂層６よりも外側にインモールド成形によって紙ラベル１３を装着させるインモールド成形工程を含むのが好ましい。

【符号の説明】

【0047】

１ 口部
２ 肩部
３ 胴部
４ 底部
５ バリ
５ａ バリの部分
６ 紙配合樹脂層
７ ＰＥ系樹脂層
８ パリソン
９ 成形型
９ａ 部分型
１０ 成形面
１０ａ 口部成形面
１０ｂ 肩部成形面
１０ｃ 胴部成形面
１１ パーティングライン
１２ 逃げ部
１２ａ 逃げ部の部分
１３ 紙ラベル
Ｄ１ パリソンの外径
Ｄ２ 口部成形面の外径
Ｄ３ 胴部の最大外径

【図1】

【図2】

【図3】