JP4391887B2 - 積層成形体 - Google Patents
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Description
本発明は、複数種類の合成樹脂を素材として用い、それらを共押出しすることによって得られるブロープリフォームやダイレクトブローボトル等の積層成形体に関するものである。
化粧料等を入れる合成樹脂製の容器は、大量生産に適しかつ生産コストの軽減を図る観点から合成樹脂を射出成形やブロー成形により成形した成形品が多数使用されるようになってきている。しかしながら、該成形品は単一色調もしくは色調に変化の少ないものが殆どであり、容器の美的外観の面からは未だ不十分なものであった。
このため近年では、容器に付与する色彩につき、濃淡をつけて容器の装飾効果を高める、いわゆるグラデーション効果をもたせる手法が採用されるようになってきている。しかしながら、グラデーション効果を装飾フィルムや塗装で出そうすると、生産工程の増加による作業が煩雑になり、生産コストも上昇してしまうという問題がある。そこで、従来技術としては、半透明の有色樹脂による押出し時にパリソンに予め肉厚差を設け、その後ブローすることにより部分的に肉厚を異ならせようとするものがある( 例えば、特許文献１参照。)。
特開２０００−１１７８２０号公報
ところが、上述した従来技術は、パリソン自体に肉厚差を設けてあるためブロー成形品もパリソンと同様の肉厚分布を持つこととなり、ブロー成形時の肉厚制御が難しいこと、また、肉厚がとくに薄くなる部分については、剛性が低下するので容器の強度影響を与えるとともに外界からのガス（酸素等）の侵入が容易になるため内容物の品質保持期間が短くなることも懸念される。しかも、良好な品質になる成形品を安定して得るのが難しく、なお一層の改善が求められている。
更に、上述した従来技術は、着色した樹脂素材の肉厚を変更することで、色彩の濃淡による模様のバリエーションを適宜選択できるものの、色彩に関しては、樹脂素材に着色した色彩だけしか表現できないため、バリエーションに乏しいという問題があった。
本発明の解決すべき課題は、グラデーション効果に加えて色彩を強調することにより美的外観が著しく改善され、しかも、生産工程やコストの削減が実現できる積層成形体を提供することにある。
本発明は、複数の樹脂素材を共押出しして本体表面に少なくとも装飾層を成形する積層成形体であって、前記装飾層は、外側に位置する、着色した樹脂素材からなる着色膜と、この着色膜を輝かせる樹脂素材からなり、内側に位置する光輝膜とを積層してなり、外側に位置する着色膜として、内側に位置する膜が透けて見える透過性を有する着色膜を用い、当該着色膜の厚さを積層成形体の厚さの50％以内で連続的に肉厚にし、これに従い内側に位置する光輝膜を薄肉にすることで、積層成形体全体としての厚さをほぼ一定にし、更に、前記装飾層の外側に、光沢材又はフロスト材からなる表面層を設けることで、積層成形体の本体表面に、色の濃淡に加えて色調の変化を加えたことを特徴とするものである。この場合、「透過性を有する」とは、樹脂素材が透明又は半透明であるといった光学的物性や、膜の厚みを薄肉にする等の構造的に得られるものも含む。着色膜は、単一色及び混合色のいずれでもよい。光輝層も、着色膜を輝かせる樹脂素材であれば、光沢剤を含んだ樹脂素材、光を反射してパール光沢を呈するパール材を含有する樹脂素材、光を反射して金属光沢を呈する粒状体を含有する樹脂素材等を適宜選択できる。また、外側に位置する着色膜の厚さを所定の方向に沿って連続的に肉厚にするに従い内側に位置する光輝膜を薄肉にすることで、積層成形体全体としての厚さをほぼ一定にさせたため、例えば、外側に位置する着色膜の厚さを押出し方向と平行な方向に変化させる場合には、色彩の濃淡が押出し方向と平行な方向に変化することとなる。また、外側に位置する着色膜の厚さを押出し方向に対して交差する方向に変化させる場合には、色彩の濃淡が押出し方向と交差する方向に変化することとなる。
更に、本発明において、前記着色膜と光輝膜とのうち、その外側に位置する膜は、積層成形体の厚さの50％以内で厚さを変動させたものであることが好ましい。
また、本発明において、前記積層成形体は、ブロープリフォーム、ダイレクトブローボトル、チューブ又はブローチューブとすることができる。
本発明によれば、外側に位置する着色膜から内側に位置する光輝膜が透けて見えるため、結果的に、本体表面では、着色膜が輝いて見える。加えて、本発明によれば、外側に位置する着色膜の厚さを連続的に肉厚にするに従い内側に位置する光輝膜を薄肉にすることで、積層成形体全体としての厚さをほぼ一定にさせたため、色彩の濃淡が連続的に変化する視覚的効果、いわゆるグラデーション効果も発現される。かかる構成によれば、色彩を輝かせたグラデーション効果により美的外観が著しく改善されると共に、グラデーション効果のバリエーションに加え、着色膜と光輝膜とを様々な種類のものから選択して組み合わせることにより色彩に関してのバリエーションも増やすことができる。
また、本発明によれば、共押出しに際して着色膜を形成する樹脂素材と、光輝膜を形成する樹脂素材との供給量を調整することにより、美的外観の改善された積層成形体を容易かつ確実に得ることが可能である。かかる構成によれば、装飾フィルムや塗装で同様の効果を得る場合に加えて、生産工程の減少により作業効率が向上すると共に、不良率の低下や生産効率の向上に伴うコスト削減が実現できる。
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。なお、図１は、本発明に係る積層成形体を適用可能な、参考技術としての、３層ボトル型容器のブロー成形品を例示したものであり、図２(ａ)は、本発明の参考技術を同容器に採用したときの、当該容器の要部拡大断面図である。
図１及び図２(ａ)において、符号１は最内層としての本体部分，２は本体部分１の外側に一体的に配置された装飾層を表わす。装飾層２は、図２(ａ)に示す如く、着色した樹脂素材からなる着色膜2aと、この着色膜2aを輝かせる樹脂素材からなる光輝膜2bとを積層してなり、外側に位置する着色膜2aは、内側に位置する膜が透けて見える透過性を有する。具体的には、外側に位置する膜、即ち、着色膜2aの厚みを薄肉とするか、着色膜2aの樹脂素材として、透明又は半透明の樹脂素材に着色した樹脂素材を用いる。特に、着色膜2aの厚みを薄肉にする場合は、積層成形体全体の厚さの50％以内にすることが好ましく、例えば、全体厚みｔがｔ＝１．４mmであれば、着色層2aの厚みは(１．４／２)＝７００μｍ以下にするのが好ましい。これにより、着色膜2aから内側に位置する光輝膜2bが透けて見えるため、結果的に、本体部分１の表面では、着色膜2aが輝いて見える。
更に本参考技術においては、着色膜2aの厚さのみを押出し方向と平行な方向に連続的に変化させることにより、図２(ａ)に示す如く、着色膜2aの厚さを成形品の口部から底部に向けて厚くする。この場合、着色膜2aの厚さが厚くなるほど色は濃くなり、厚さが薄くなるほど色は淡くなる。これにより、着色膜2aの色彩の濃度が成形品の口部から底部に向けて漸次に高まり、口部から底部に向けて徐々に色が濃くなって色彩に濃淡が生じる所謂グラデーション効果も発現される。かかる構成によれば、色彩を輝かせたグラデーション効果により美的外観が著しく改善されると共に、グラデーション効果のバリエーションに加え、着色膜2aと光輝膜2bとを様々な種類のものから選択して組み合わせることにより色彩に関してのバリエーションも増やすことができる。
本体部分１及び着色膜2aには、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂（PET）等のポリエステル樹脂に加えバリア樹脂として、エチレンビニルアルコール共重合体（EVOH）、あるいはナイロン等の樹脂素材を使用することができる。特に、本体部分１に関しては、他の加工時に生じた破材等を混合して再利用した再生材を用いてもよい。
また、光輝膜2bは、光輝層も、着色膜を輝かせる樹脂素材であれば、光沢剤を含んだ樹脂素材、光を反射してパール光沢を呈するパール材を含有する樹脂素材、光を反射して金属光沢を呈する粒状体を含有する樹脂素材等を適宜選択できる。例えば、光輝膜2bが、光を反射してパール光沢を呈するパール材を含有する樹脂素材である場合、パール材としては、金色、銀色等の単色パールや玉虫色の偏光パール、マイカ(雲母)、シリカ等を使用することができる。また、光輝膜2bが、光を反射して金属光沢を呈する粒状体を含有する樹脂素材である場合、粒状体としては、微細なアルミニウム等の金属基材(金箔等を含む。)やシリカ等を使用することができる。
このような容器を成形するに当たっては、異なる樹脂素材を同時に合流させるタイプ又は逐次に合流させるタイプの多層共押出しダイを使用することができる。
また、上述した構造の積層成形体は、内層としての本体部分1に対応する樹脂素材を供給するための流路と、本体部分1の外側に配置された着色膜2a,光輝膜2bに対応する樹脂素材を供給するための流路とを備えた共押出用ダイを用い、これらの樹脂素材を共押出しすることによって成形することができる。共押出しに際しては、図２(ａ)に示す如く樹脂素材の押出し量を制御することにより本体部分１と光輝膜2bとの厚さを成形品の口部から底部に向けて一定にしつつ、着色膜2aの厚さを口部から底部に向かって厚くすることで積層成形体全体としては厚さtを底部側に厚くするため、製品形状に起因する肉厚変化を除いて肉厚が極端に薄くなることはない。また、積層成形体の厚さtが底部側に厚くなったことにより、陰影による深みが生じるという効果も得られる。
即ち、上述した構造の積層成形体は、共押出しに際して着色膜2aを形成する樹脂素材と、光輝膜2bを形成する樹脂素材との供給量を調整することにより、美的外観の改善された積層成形体を容易かつ確実に得ることが可能である。かかる構成によれば、装飾フィルムや塗装で同様の効果を得る場合に加えて、生産工程の減少により作業効率が向上すると共に、不良率の低下や生産効率の向上に伴うコスト削減が実現できる。
図２(ｂ)は、本発明の他の参考技術を図１の容器に採用したときの、当該容器の要部拡大断面図であって、図１,図２(ａ)と同一部分は同一符号をもってその説明を省略する。
本参考技術は、着色膜2aに加えて光輝膜2bの厚さを押出し方向と平行な方向に連続的に変化させることにより、着色膜2aの厚さを成形品の口部から底部に向けて厚くすると共に、光輝膜2bの厚さを成形品の口部から底部に向けて薄くする。即ち、内層としての本体部分1はその厚さが成形品の口部から底部に向けて一定である一方、着色膜2aが肉厚になるに従い光輝膜2bが薄肉になることで、積層成形体全体としては厚さtがほぼ一定になる。このため、着色膜2aの色彩の濃度が成形品の口部から底部に向けて漸次に高まり、口部から底部に向けて徐々に色が濃くなって色彩に濃淡が生じる所謂グラデーション効果も発現されるため、色彩を輝かせたグラデーション効果により美的外観が著しく改善されると共に、グラデーション効果のバリエーションに加え、着色膜2aと光輝膜2bとを様々な種類のものから選択して組み合わせることにより色彩に関してのバリエーションも増やすことができる。
このような容器を成形するに当たっても、異なる樹脂素材を同時に合流させるタイプ又は逐次に合流させるタイプの多層共押出しダイを使用することができる。
また、上述した構造の積層成形体も、内層としての本体部分1に対応する樹脂素材を供給するための流路と、本体部分1の外側に配置された着色膜2a,光輝膜2bに対応する樹脂素材を供給するための流路とを備えた共押出し用ダイを用い、これらの樹脂素材を共押出しすることによって成形することができる。共押出しに際しても、図２(ｂ)に示す如く樹脂素材の押出し量を制御して本体部分1の厚さを成形品の口部から底部に向けて一定にする一方、着色膜2aを口部から底部に向けて肉厚にするに従い光輝膜2bを薄肉にすることで積層成形体全体としては厚さtがほぼ一定になるため、製品形状に起因する肉厚変化を除いて肉厚が極端に薄くなったり厚くなったりする箇所も生じることはない。
次に，図３〜図７に示す、本形態に係る積層成形体について説明する。なお、図３〜７の(ａ),(ｂ)はそれぞれ、図２(ａ)に示す参考技術の変形例である、４,５,７,８,９層ボトル型容器のブロー成形品の要部拡大断面図及び、図３(ｂ)に示す本発明の一形態である、４層ボトル型容器のブロー成形品及び、その変形例である、５,７,８,９層ボトル型容器のブロー成形品の要部拡大断面図である。
本発明に従う積層成形体は、図３(ｂ)に示すように装飾層２の外側に光沢材もしくはフロスト(艶消し)材からなる表面層３が設けられ、これにより色の濃淡のみならず、色調に変化を加えることができる。
また、本発明による積層成形体は、図４〜図７に例示するように、接着層４と、酸素の透過を抑制するためのEVOHやメタキシリレン基含有ポリアミド等からなるバリア層５とを設けた適宜の組み合わせとすることが可能である。すなわち、図４(ｂ)の形態では、図３(ｂ)の形態における装飾層２と表面層３との間に接着層４を配置している。図５(ｂ)の形態では、図２(ｂ)の参考技術における内層としての本体部分１と装飾層２との間に接着層４，バリア層５及び接着層４を順次に配置している。図６(ｂ)の形態では、図５(ｂ)の形態における内層としての本体部分１の内側にもバリア層５を配置している。更に、図７(ｂ)の形態では、本体部分１とその内側のバリア層５との間にも接着層４を配置している。さらには、既知の酸素吸収剤を含有させた層を設けることも可能である。層構成については上記以外にも用途に応じて適宜に変更することができ、この点に関しては特に限定されない。
外側に位置する着色層2a又は光輝層2bの厚さは、積層成形体全体の厚さの50％以内で変動させるのが望ましい。その理由は、着色層2a又は光輝層2bの肉厚変動性及び外観性のためである。なお、有色層の肉厚を変化させることにより多彩なグラデーション効果を発現させることが可能であるが、例えば、上掲図２に示したところの本体部分１をも有色層としてこの本体部分１と有色層２とを重ね合わせた隣接配置型の層構成を採用するようにしてもよく、これによりパール光沢、金属光沢を有するグラデーション効果の変更に係わる選択の幅がより一層拡大される。
積層成形体に装飾層２が複数存在する層構成においては装飾層２を相互に重ね合わせた隣接配置型の他、装飾層２の相互間に接着層４やバリア層５あるいは表面層６を挟んだ離隔配置型とすることも可能で、これによっても前記光沢を有するグラデーション効果の変更に係わる選択幅が拡大される。
ここで、図８は、本発明に係る積層成形体を適用可能な４層ボトル型容器のブロー成形品を例示したものであり、図９(ａ),(ｂ)はそれぞれ、本発明の参考技術を図８の容器に採用したときの、同図のＢ−Ｂ断面を平坦に展開した要部拡大断面図及び、本発明の他の形態を、図８の容器に採用したときの、同図のＢ−Ｂ断面を平坦に展開した要部拡大断面図である。但し、図１及び図２と同一部分は、同一符号をもって説明を省略する。
本形態では、図８に示す如く、容器本体１がその円周方向の半周に亙ってのみ装飾層２を有し、残りの半周に亙っては装飾層２が設けられていない断続的な形態である。装飾層２は、本体部分１の外側に一体的に配置されたものである。着色層2aの厚さは、図９(ａ)又は図９(ｂ)に示す如く、一端部から中央部に向けて漸次に減少し、中央部から他端部にかけては無くなる。このため、装飾層２は色調が一端部から中央部に向けて濃くなり、中央部から他端部に向けて淡くなるボトル周り方向のグラデーション効果を発現するものである。なお、図９(ａ)に示す参考技術に係る装飾層２は、本体部分１と光輝膜2bとの厚さをボトル胴部周りに一定にしつつ、着色膜2aの厚さを一端部から中央部に向かって薄くすることで積層成形体全体としては厚さtを一端部側に厚くしている。また、図９(ｂ)に示す本発明の他の形態に係る装飾層２は、本体部分1の厚さをボトル胴部周りに一定にする一方、着色膜2aを一端部から中央部に向かって薄肉にするに従い光輝膜2bを厚肉にすることで積層成形体全体としては厚さtをほぼ一定にしている。
また、図８及び図９に示す積層成形体は、例えば、内層としての本体部分１に対応する樹脂素材、装飾層２に対応する樹脂素材との合流部における流路の断面形状を略三日月状とすることにより成形することが可能である。また，その合流部における流路の断面積を経時的に増減させるための適当な制御手段を設ける場合には、着色層2a及び光輝層2bの厚さを押出し方向に対して交差する方向のみならず、押出し方向と平行な方向にも適宜に増減させることが可能であり、これにより多くのグラデーション模様が具現化できることになる。なお、本形態は、４層ボトル型容器のブロー成形品を例示しているが、積層数が４層に限られない多層ボトル型容器のブロー成型品でもよい。
着色層2a及び光輝層2bの厚さを押出し方向に対して交差する方向及び押出し方向と平行な方向の二方向に増減させた本発明の形態を図10に示す。なお、本形態は、４層ボトル型容器のブロー成形品を例示しているが、積層数が４層に限られない多層ボトル型容器のブロー成型品でもよい。
上述したところから明らかなとおり、本発明によれば、共押出しに際して有色層を形成する樹脂素材の供給量を調整するのみで美的外観の改善された積層成形体を容易かつ確実に得ることが可能である。また、積層成形体は有色層の厚さを変化させても全体の厚さtをほぼ一定としたため、局所的に薄肉・肉厚部ができることもなく、したがって強度的にも安定した品質の成形品を得ることができると共に、コスト上昇を抑えたグラデーション効果の高い積層成形体を提供することが可能である。
なお，本発明を好適な形態について説明したが，その範囲を逸脱することなく上記以外の各種態様をもって実施し得ることは言うまでもない。例えば、各形態の層構成は、用途に応じて様々に組み合わせることができる。また、本発明による積層成形体は、二軸延伸ブロー成形の際に用いるブロープリフォームや共押出しされるパリソンにダイレクトブロー成形を施すことによって得られるボトルのみでなく、ダイレクトブローチューブあるいは積層チューブ等の容器における胴部、又は、テレビ、パーソナルコンピュータ等の家電製品のカバーとして有利に適用可能である。
１ 本体(部分)
２ 装飾層
2a 着色膜
2b 光輝膜
３ 表面層
４ 接着層
５ バリア層
２ 装飾層
2a 着色膜
2b 光輝膜
３ 表面層
４ 接着層
５ バリア層
Claims (4)
- 複数の樹脂素材を共押出して本体表面に少なくとも装飾層を成形する積層成形体であって、
前記装飾層は、外側に位置する、着色した樹脂素材からなる着色膜と、この着色膜を輝かせる樹脂素材からなり、内側に位置する光輝膜とを積層してなり、
外側に位置する着色膜として、内側に位置する膜が透けて見える透過性を有する着色膜を用い、当該着色膜の厚さを積層成形体の厚さの50％以内で連続的に肉厚にし、これに従い内側に位置する光輝膜を薄肉にすることで、積層成形体全体としての厚さをほぼ一定にし、更に、
前記装飾層の外側に、光沢材又はフロスト材からなる表面層を設けることで、
積層成形体の本体表面に、色の濃淡に加えて色調の変化を加えたことを特徴とする積層成形体。 - 前記光輝膜は、光を反射してパール光沢を呈するパール材を含有することを特徴とする請求項１に記載の積層成形体。
- 前記光輝膜は、光を反射して金属光沢を呈する粒状体を含有することを特徴とする請求項１に記載の積層成形体。
- 前記積層成形体が、ブロープリフォーム、ダイレクトブローボトル、チューブ又はブローチューブであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の積層成形体。
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