JP4220604B2

JP4220604B2 - 生分解性切断部材及びそれを備えた包装用容器

Info

Publication number: JP4220604B2
Application number: JP35610498A
Authority: JP
Inventors: 和行山根; 進盟川上; 修作柴田
Original assignee: Kureha Corp
Current assignee: Kureha Corp
Priority date: 1998-12-15
Filing date: 1998-12-15
Publication date: 2009-02-04
Anticipated expiration: 2018-12-15
Also published as: JP2000176879A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生分解性切断部材及びそれを備えた包装用容器に関し、より詳しくは、樹脂フィルムを切断するための生分解性切断部材並びにそれを備えた包装用容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、樹脂フィルム用の切断部材としては、いわゆるラップフィルム収納ケースのような包装用容器に見られるように、金属製の切断部材が主に使用されてきた。
【０００３】
一方、近年の環境問題、経済性等への配慮からプラスチック製の切断部材が検討されており、実開昭６３−１４９８３４号公報にはポリスチレン、アクリルスチレン樹脂、アクリルブタジエンスチレン樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリアセタール、変性ポリフェニレンオキサイドといったロックウエル硬度が９０〜１３０のプラスチックからなる切断部材が開示されている。
【０００４】
また、特開平１０−１１４３号公報にはポリグリコール酸、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリ（３−ヒドロキシ酪酸）、ポリ（３−ヒドロキシ吉草酸）、ポリ（４−ヒドロキシ吉草酸）といった生分解性プラスチックからなる切断部材が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者らは、上記従来のプラスチック製の切断部材は下記の点で未だ十分なものではないことを見出した。すなわち、上記従来のプラスチック製の切断部材の刃先は比較的軟質であり、特に伸縮性に富んだポリエチレン、ポリプロピレン等の未延伸フィルムの切断は困難であった。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、ポリ塩化ビニリデン等の延伸フィルムのみならず、特に伸縮性に富んだポリエチレン、ポリプロピレン等の未延伸フィルムの切断も可能であり、しかも焼却又は埋立といった最終処分を必要としない生分解性切断部材、並びにそれを備えた包装用容器を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、ガラス繊維又は炭素繊維で強化したポリグリコール酸は、他のプラスチックを繊維強化したものに比べて極めて硬質な生分解性プラスチックであり、それを用いて生分解性切断部材を構成することによって上記目的が達成されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明の切断部材は、ポリグリコール酸７０〜８５重量部と、ガラス繊維又は炭素繊維３０〜１５重量部とを含有し、常温における曲げ弾性率が１２ＧＰａ以上の硬質生分解性プラスチックからなることを特徴とする生分解性切断部材である。
【０００９】
また、本発明の包装用容器は、（ａ）実質的に矩形の底面壁と、前記底面壁の互いに対向する１対の縁部にそれぞれ連設された側面壁と、前記底面壁の他の１対の縁部にそれぞれ連設され前記側面壁間で延びる前面壁及び後面壁とを有し、ロール状に巻かれた被包装物を収納する容器本体、及び、（ｂ）前記後面壁の頂縁部に回動可能に連設されており、前記側面壁、前記前面壁及び前記後面壁の頂縁部により画成される前記容器本体の開口部を覆って閉鎖するようになっている実質的に矩形の頂面壁と、前記後面壁とは反対側の前記頂面壁の縁部に連設され、先端縁部の裏面に前記被包装物を切断するための生分解性切断部材が取り付けられた蓋体前面壁とを有する蓋体、を備える包装用容器であって、前記生分解性切断部材が、ポリグリコール酸７０〜８５重量部と、ガラス繊維又は炭素繊維３０〜１５重量部とを含有し、常温における曲げ弾性率が１２ＧＰａ以上の硬質生分解性プラスチックからなることを特徴とする包装用容器である。
【００１０】
上記本発明の生分解性切断部材並びに包装用容器においては、前記ガラス繊維及び／又は炭素繊維の平均直径が３０μｍ以下、平均長さが０．１〜５０ｍｍであることが好ましい。
【００１１】
また、前記切断部材は、前記硬質生分解性プラスチックからなる板状部材で構成され、該板状部材の少なくとも一辺が鋸刃形状に加工されていることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付することとする。
【００１３】
先ず、本発明の生分解性切断部材について説明する。図１は、本発明の生分解性切断部材の好適な一実施形態を示す正面図である。図１に示す切断部材１は、ポリグリコール酸をガラス繊維又は炭素繊維で強化した硬質生分解性プラスチックからなる板状部材１ａで構成されており、板状部材１ａの二辺に鋸刃形状１ｂが形成されている。
【００１４】
以下に、本発明にかかるポリグリコール酸をガラス繊維又は炭素繊維で強化した硬質生分解性プラスチックについて詳述する。本発明にかかるポリグリコール酸としては、以下の合成法によって得られた物が挙げられる。すなわち、グリコール酸の環状エステルであるグリコリドを開環重合してポリグリコール酸を得る合成法や、グリコール酸及び／又はそのアルキルエステルを重縮合してポリグリコール酸を得る合成法である。また、本発明にかかるポリグリコール酸の重合度は１００〜２００００が好ましい。これらのポリグリコール酸は単独で使用しても、２種以上を組み合わせて使用してもよい。このようなポリグリコール酸は生分解性であり、ポリグリコール酸を用いることによって硬質な生分解性プラスチックが得られる。
【００１５】
また、本発明にかかるポリグリコール酸として、ポリグリコール酸と他の樹脂とのコポリマーを使用してもよい。ポリグリコール酸とのコポリマーを形成し得る他の樹脂としては、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン等が挙げられる。
【００１６】
本発明にかかる硬質生分解性プラスチックは、ポリグリコール酸をガラス繊維又は炭素繊維、好ましくはガラス繊維、で強化したものである。ポリグリコール酸をガラス繊維又は炭素繊維で強化することによって、他のプラスチックを繊維強化しても従来は得ることが困難であった曲げ弾性率が極めて高い硬質生分解性プラスチックが得られる。
【００１７】
本発明で使用するガラス繊維又は炭素繊維は、平均直径が３０μｍ以下（より好ましくは４〜３０μｍ）、平均長さが０．１〜５０ｍｍであるものが好ましい。前記平均直径が上記上限を超えると目的とする補強効果が得られにくくなる傾向にある。また、前記平均長さが上記下限未満では目的とする補強効果が得られにくくなる傾向にあり、他方、上記上限を超えると加工成形機への供給が困難になり易く、加工性が低下する傾向にある。
【００１８】
また、本発明にかかる硬質生分解性プラスチックは、前記ポリグリコール酸を７０〜８５重量部、前記ガラス繊維又は炭素繊維を３０〜１５重量部含有する。ガラス繊維又は炭素繊維の含有量が上記下限未満では充分な曲げ弾性率を得ることができず、他方、上記上限を超えると成形が困難となる。
【００１９】
本発明にかかる硬質生分解性プラスチックは、ポリグリコール酸とガラス繊維又は炭素繊維とを含有するものであるが、その他の生分解性樹脂を含んでもよい。ポリグリコール酸以外に含有され得る生分解性樹脂としては、例えばポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリビニルアルコール、３−ヒドロキシブタン酸／吉草酸コポリマー、コハク酸／アジピン酸／ブタンジオール系脂肪族ポリエステル、でんぷん等が挙げられ、これらの樹脂の合計含有量は硬質生分解性プラスチック中５０重量％未満が好ましい。
【００２０】
また、本発明にかかる硬質生分解性プラスチックは上記の樹脂以外の成分を含んでもよい。かかる成分としては、例えば熱安定剤、光安定剤、防湿剤、防水剤、滑剤、離型剤、顔料、染料等が挙げられ、これらの成分の合計含有量は硬質生分解性プラスチック中１０重量％以下が好ましい。
【００２１】
本発明にかかる硬質生分解性プラスチックは、常温における曲げ弾性率が１２ＧＰａ以上のもの、である。このような１０ＧＰａ超という曲げ弾性率は、他のプラスチックを繊維強化しても従来は達成することが困難であった高水準の曲げ弾性率であり、曲げ弾性率が１０ＧＰａ以下では特に未延伸フィルムに対する切断性能が十分に得られない。他方、曲げ弾性率の上限は特に制限はなく、本発明にかかる硬質生分解性プラスチックで達成可能な曲げ弾性率であれば高い程好ましい。なお、ここでいう曲げ弾性率は、ＡＳＴＭ：Ｄ７９０にしたがって測定した値である。また、ここでいう常温とは２３℃程度をいう。
【００２２】
また、本発明の生分解性切断部材１を構成する板状部材１ａの形状及び寸法は特に制限されず、用途等に応じて適宜選択される。例えば、後述する包装用容器に使用する生分解性切断部材１においては、板状部材１ａの厚みは０．０５〜５ｍｍが好ましい。厚みが上記下限未満では十分な強度が得られない傾向にあり、他方、上記上限を超えると包装用容器からの切断部材１のはみ出し幅が大きくなって刃が外部と接触しやすくなる傾向にある。なお、本発明にかかる硬質生分解性プラスチックは前述のように十分な硬さ（曲げ弾性率）を有しているため、上記のように板状部材１ａの厚みが薄くても十分な強度が確保される。
【００２３】
更に、板状部材１ａには鋸刃形状１ｂが形成されている。鋸刃形状１ｂの具体的な形状及び寸法も特に制限されず、用途等に応じて適宜選択される。例えば、後述する包装用容器に使用する切断部材１においては、鋸刃形状１ｂのピッチ（隣接する刃の頂端と頂端との間の距離）は０．８〜５ｍｍが好ましく、鋸刃形状１ｂの深さは０．６〜５ｍｍが好ましい。また、鋸刃の具体的な形状としては、例えば三角錐状が挙げられる。
【００２４】
次に、本発明の包装用容器について説明する。図２及び図３は、本発明の包装用容器の好適な一実施形態（ロール状ラップフィルムを被包装物として包装するための包装用容器２）を示す斜視図であり、図２は開封状態、図３は開封のために開封片の一部が切り離された状態を示す図である。この容器２は、１枚の厚紙、好ましくは坪量２７０〜６００ｇ／ｍ²のコートボール紙から作られている。図２に示すように、容器２は、円筒状のペーパーコア４にロール状に巻き付けられたラップフィルム６を収納するための容器本体８と、この容器本体８に一体的に設けられた蓋体１０とから構成されている。典型的なロール状ラップフィルム、即ち外径約４０ｍｍ、肉厚約１ｍｍ、長さ約３８０ｍｍのコア４に巻き付けられた幅３００ｍｍ、長さ２０ｍのラップフィルム６を包装する容器２は、一般的に、長さ約３１０ｍｍ、幅約４６ｍｍ、高さ約４６ｍｍの外形寸法を有している。
【００２５】
容器本体８は、矩形の底面壁１２と、この底面壁１２の各長縁部から垂直上方に延びる前面壁１４及び後面壁１６と、底面壁１２の各短縁部から垂直上方に延び且つ前面壁１４及び後面壁１６の対向端部間を連結する側面壁１８，１８とを備えている。また、容器本体８の上部は、ラップフィルム６を引き出すための開口部２０として開放されている。
【００２６】
蓋体１０は、容器本体８の一方の後面壁１６の頂縁部から連続して延び且つ容器本体８の開口部２０を実質的に覆う矩形の頂面壁２２と、この頂面壁２２の各短縁部から垂直に容器本体８側に延びる蓋体側面壁２４，２４と、頂面壁２２の前側の長縁部から垂直に延び且つ蓋体側面壁２４，２４の前側端部間を連結する蓋体前面壁２６とを備えている。蓋体１０の頂面壁２２により容器本体８の開口部２０を閉じた場合、蓋体前面壁２６及び蓋体側面壁２４，２４はそれぞれ容器本体８の前面壁１４及び側面壁１８，１８の外面上に重なり合うようになっている。
【００２７】
蓋体１０の頂面壁２２と容器本体８の後面壁１６とは連続しており、両者を分ける折り線３０をヒンジとして蓋体１０は回動される。このヒンジ３０は厚紙の特性により若干の復元性を有しているため、蓋体１０は図２の矢印Ａ方向に回動して容器本体８から浮き上がろうとする。そのため、この実施形態においては、容器本体８の各側面壁１８の頂縁部に、蓋体浮上り防止用のフラップ片３２が設けられると共に、開口部２０の閉鎖時にこのフラップ片３２と係合される段部３４が対応の蓋体側面壁２４の内面に設けられている。
【００２８】
そして、蓋体前面壁２６の先端縁部の裏面には、上記本発明の生分解性切断部材（鋸刃を有する硬質生分解性プラスチック製カッタ）１が取り付けられている。この切断部材１によって、包装用容器２から引き出されたラップフィルム６が切断される。なお、この実施形態においては、蓋体前面壁２６の先端縁部はＶ字状をなしており、その形状に合わせて切断部材１もＶ字状のものが用いられている。また、切断部材１の蓋体前面壁２６への取り付け方法は特に制限されず、適当な接着剤を用いる方法等が適宜選択される。
【００２９】
なお、開封前にあっては、図３に示すように、蓋体前面壁２６の先端縁部に第１のミシン目３６を介して開封片３８が連設されている。更に、開封片３８の他側の縁部には、第２のミシン目４０を介して接着片４２が連設されている。蓋体前面壁２６、開封片３８及び接着片４２から成る部分は容器本体８の前面壁１４とほぼ同一の寸法形状を有している。従って、容器本体８の開口部２０を蓋体１０の頂面壁２２で閉じた場合、蓋体前面壁２６、開封片３８及び接着片４２は容器本体８の前面壁１４に重ね合わされる。この重合せ状態において、接着片４２は、好ましくはそのほぼ全面が、容器本体８の前面壁１４の表面下部に適当な接着剤により接着される。接着片４２が容器本体８の前面壁１４に接着された状態では、切断部材１は開封片３８により覆い隠されることとなる。
【００３０】
以上、本発明の生分解性切断部材及び包装用容器の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００３１】
例えば、上記実施形態においては板状部材の二辺に鋸刃形状が形成されているが、これは板状部材の切出し工程において鋸刃形状を同時に形成するといった工程上の理由に基づくものであり、鋸刃形状は板状部材の少なくとも一辺に形成されていればよい。また、上記実施形態においてはＶ字状に形成された切断部材について説明しているが、切断部材は直線状のものであってもよい。
【００３２】
更に、上記実施形態においては包装用容器に使用する一枚刃について説明しているが、本発明の生分解性切断部材の用途はこれに限定されず、例えば粘着テープ用切断部材、紙テープ用切断部材等が挙げられる。
【００３３】
更にまた、上記実施形態はラップフィルム用の包装用容器について説明しているが、本発明の包装用容器はロール状アルミニウム箔のような他の物品にも適用可能である。
【００３４】
【実施例】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３５】
実施例１
精製したグリコリドを開環重合して得たポリグリコール酸（重合度：８０００）７０重量部を加熱により溶融状態とした後に、ガラス繊維（平均直径：１３μｍ、平均長さ：３ｍｍ）３０重量部を加えて均一に混合して樹脂組成物を得た。そして、得られた樹脂組成物を用いて溶融プレス法によって板状部材（長さ：２００ｍｍ、幅：１０ｍｍ、厚み：０．３ｍｍ）を得、その板状部材を切削して図１に示すようなプラスチック製切断部材（但し、直線状でかつ鋸刃は一辺にのみ形成、鋸刃のピッチ：２ｍｍ、鋸刃の深さ：２ｍｍ）を作製した。
【００３６】
実施例２
前記ガラス繊維の代わりに炭素繊維（平均直径：１８μｍ、平均長さ：０．７ｍｍ）を用い、ポリグリコール酸８５重量部に対して炭素繊維１５重量部を加えた以外は実施例１と同様にしてプラスチック製切断部材を作製した。
【００３７】
比較例１
前記樹脂組成物の代わりに、前記ポリグリコール酸１００重量部のみからなる樹脂組成物を用いた以外は実施例１と同様にしてプラスチック製切断部材を作製した。
【００３８】
比較例２及び比較例３
前記ポリグリコール酸の代わりにポリプロピレン樹脂を用いた以外は、比較例２においては実施例１、比較例３においては比較例１と同様にしてプラスチック製切断部材を作製した。
【００３９】
比較例４及び比較例５
前記ポリグリコール酸の代わりにポリエチレンテレフタレート樹脂を用いた以外は、比較例４においては実施例１、比較例５においては比較例１と同様にしてプラスチック製切断部材を作製した。
【００４０】
比較例６及び比較例７
前記ポリグリコール酸の代わりにポリ乳酸樹脂を用いた以外は、比較例６においては実施例１、比較例７においては比較例１と同様にしてプラスチック製切断部材を作製した。
【００４１】
比較例８
前記ポリグリコール酸の代わりにポリスチレン樹脂を用いた以外は比較例１と同様にしてプラスチック製切断部材を作製した。
（曲げ弾性率の測定）
【００４２】
実施例及び比較例で作製された各プラスチック製切断部材の常温における曲げ弾性率をＡＳＴＭ：Ｄ７９０にしたがって測定した。得られた結果を表１に示す。
【００４３】
【表１】

【００４４】
ＰＧＡ：ポリグリコール酸、
ＰＰ：ポリプロピレン樹脂、
ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート樹脂、
ＰＬＡ：ポリ乳酸樹脂、
ＰＳＴ：ポリスチレン樹脂、
ＧＦ：ガラス繊維、
ＣＦ：炭素繊維。
【００４５】
（切断性能試験）
下記の市販の食品包装用ラップフィルム用紙容器（２０ｍ巻き）：
(1)ポリ塩化ビニリデン（延伸、呉羽化学工業株式会社製、商品名：クレラップ）、(2)ポリエチレン（未延伸、三井東圧プラテック株式会社製、商品名：食品用ラップ）
から金属製切断部材を取り除き、その位置に実施例及び比較例で作製された各プラスチック製切断部材を取り付けた。
【００４６】
そして、それぞれのラップフィルムを２００ｍｍ程度ずつ紙容器から引出しては切断部材で切断するという行為を１０回繰り返し、各プラスチック製切断部材の切断性能を以下の基準に基づいて評価した。得られた結果を表２に示す。
評価基準
◎：容易に切断できた、
○：切断できたがコツを要した、
△：当初は切断できたが数回繰り返すうちに切断できなくなった、
×：切断できなかった、
××：切断できず、切断部材が歯こぼれを起こした。
【００４７】
【表２】

【００４８】
（生分解性試験）
実施例及び比較例で作製された各プラスチック製切断部材をそれぞれ腐葉土中、深さ１５ｃｍのところに埋設し、２３℃、５５％ＲＨの恒温恒湿下に放置した。１２ケ月後にそれらを掘り出し、形状の保持状態で生分解性を評価した。得られた結果を表２に示す。
【００４９】
表２に示した結果から明らかなように、本発明の硬質生分解性プラスチック製切断部材（実施例１〜２）は、ポリ塩化ビニリデンフィルムのみならずポリエチレンフィルムであっても容易に切断することが可能であり、なおかつ生分解性であった。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の切断部材によれば、ポリ塩化ビニリデン等の延伸フィルムのみならず、特に伸縮性に富んだポリエチレン、ポリプロピレン等の未延伸フィルムであっても容易に切断することが可能となる。しかも、本発明の切断部材は硬質生分解性プラスチックによって構成されているため、実質的に生分解性であり、焼却又は埋立といった最終処分が必要なくなる。
【００５１】
従って、本発明の生分解性切断部材は、延伸フィルムのみならず未延伸フィルムを収容するための包装用容器の切断部材としても有用であり、このような延伸フィルム及び未延伸フィルムを容易に切断して提供することが可能でかつ環境にも悪影響を及ぼさない包装用容器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の生分解性切断部材の好適な一実施形態を示す正面図である。
【図２】本発明の包装用容器の好適な一実施形態（開いた状態）を示す斜視図である。
【図３】本発明の包装用容器の好適な一実施形態（閉じた状態）を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…生分解性切断部材、１ａ…板状部材、１ｂ…鋸刃、２…包装用容器、４…コア、６…ラップフィルム、８…容器本体、１０…蓋体、１２…底面壁、１４…前面壁、１６…後面壁、１８…側面壁、２０…開口部、２２…頂面壁、２４…蓋体側面壁、２６…蓋体前面壁、３０…ヒンジ、３２…フラップ片、３４…段部、３６…第１のミシン目、３８…開封片、４０…第２のミシン目、４２…接着片。

Claims

ポリグリコール酸７０〜８５重量部と、ガラス繊維又は炭素繊維３０〜１５重量部とを含有し、常温における曲げ弾性率が１２ＧＰａ以上の硬質生分解性プラスチックからなることを特徴とする生分解性切断部材。
前記ガラス繊維又は炭素繊維の平均直径が３０μｍ以下、平均長さが０．１〜５０ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載の生分解性切断部材。
前記生分解性切断部材は前記硬質生分解性プラスチックからなる板状部材で構成され、該板状部材の少なくとも一辺が鋸刃形状に加工されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の生分解性切断部材。
実質的に矩形の底面壁と、前記底面壁の互いに対向する１対の縁部にそれぞれ連設された側面壁と、前記底面壁の他の１対の縁部にそれぞれ連設され前記側面壁間で延びる前面壁及び後面壁とを有し、ロール状に巻かれた被包装物を収納する容器本体、及び、
前記後面壁の頂縁部に回動可能に連設されており、前記側面壁、前記前面壁及び前記後面壁の頂縁部により画成される前記容器本体の開口部を覆って閉鎖するようになっている実質的に矩形の頂面壁と、前記後面壁とは反対側の前記頂面壁の縁部に連設され、先端縁部の裏面に前記被包装物を切断するための生分解性切断部材が取り付けられた蓋体前面壁とを有する蓋体、を備える包装用容器であって、
前記生分解性切断部材が、ポリグリコール酸７０〜８５重量部と、ガラス繊維又は炭素繊維３０〜１５重量部とを含有し、常温における曲げ弾性率が１２ＧＰａ以上の硬質生分解性プラスチックからなることを特徴とする包装用容器。
前記ガラス繊維又は炭素繊維の平均直径が３０μｍ以下、平均長さが０．１〜５０ｍｍであることを特徴とする、請求項４に記載の包装用容器。
前記生分解性切断部材は前記硬質生分解性プラスチックからなる板状部材で構成され、該板状部材の少なくとも一辺が鋸刃形状に加工されていることを特徴とする、請求項４又は５に記載の包装用容器。