JP4493875B2 - 複合材料製容器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自然環境に優しく省資源化に有用な、紙の粉砕物、紙の原料であるパルプ、竹、木材あるいは籾殻等の有機物を主体とする複合材料製容器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シャンプーや台所用洗剤等の液状物あるいは粉状物を充てんする容器は、一般にポリプロピレン等の樹脂を使用したもの多用されている。かかる容器は資源の再利用を図る試みとして、容器をそのまま利用し、内容物のみが詰め替えられるようになってきており、そのための商品も近年、市場において多数見られるようになってきている。
【０００３】
ところで、樹脂製の容器は、その全てが再利用されるとは限らず、廃棄処分される場合もあり、このような場合、その処理は容易でなく、また、省資源化の点からも有用とはいえない。
【０００４】
一方、新聞やダンボール等の古紙類は、その加工が容易であり、また、比較的安価であることから、古くからリサイクルに供されていて、最近では、この種の容器においても紙が用いられ、その需要は益々増加している。しかしながら、液状物の充てんを対象とする紙製の容器については、液漏れや容器の強度を向上させる工夫が種ゝなされているけれども、水分の浸入や湿気を吸収して強度が低下し、場合によっては内容物が漏洩するのが避けられないなど、紙が本来もつ弱点を解消するまでには至っていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、紙等の有機物を主体とする容器につき、水分の浸入や湿気の吸収を抑制することができる新規な複合材料製容器を提案するところにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、内容物の充てん、排出を司る口部を有する容器であって、この容器は、その本体が、紙の粉砕物、紙の原料となるパルプ、竹、木材あるいは籾殻等の有機物を樹脂とともに混練した実質的に有機物を主体とするベース層と、少なくとも口部の突端面に引き続き容器の内側を覆い隠す樹脂製の被覆層との積層配置になり、前記ベース層は、メタロセン触媒を用いたポリオレフィン系樹脂、酸変性ポリエチレンおよび酸変性ポリプロピレンの中から選ばれる少なくとも１種を含み、
前記容器の本体は、被覆層を含め、全体として紙の粉砕物、紙の原料となるパルプ、竹、木材あるいは籾殻等の有機物を50mass％を超えて含有するものである、ことを特徴とする複合材料製容器である。
【０００７】
容器の本体の内側に位置する被覆層は、内容物の充てん度合いに応じてその容積の増減変更を可能とする袋状体とするのが好ましい。
【０００８】
容器の本体は、被覆層を含め、全体として、紙の粉砕物、紙の原料となるパルプ、竹、木材あるいは籾殻等の有機物を５０mass％を超えて含有するものとするのが望ましいが、より好適には、５０mass％を超え８０mass％以下とする。
【０００９】
樹脂は、メルトインデックスが20g ／10min 以下になる熱可塑性樹脂とすることができる。また、紙の粉砕物、紙の原料となるパルプ、竹、木材、籾殻等の有機物は、そのサイズが3000μm 以下のものがよいが、より有利な成形を行うために1500μm 以下、より望ましくは500μm 以下とする。
【００１１】
紙の粉砕物やパルプ、竹、木材、籾殻等の有機物とともに混練する樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル（ＰＥＴ、ＰＢＴを含む）、ナイロン、ポリアクリロニトリル、エチレンビニールアルコール樹脂、酸変性ポリエチレン、酸変性ポリプロピレン、エラストマー等の熱可塑性樹脂が適用できる。
【００１２】
また、紙の粉砕物等の有機物を樹脂とともに混練したベース層には、衝撃強度を向上させることを目的にして、メタロセン触媒を用いたポリオレフィン系樹脂、酸変性ポリエチレンおよび酸変性ポリプロピレンの中から選ばれる少なくとも１種を含有させるのがよく、その含有量は有機物に対して５〜３５mass％程度とする。
【００１３】
外層、内層を構成する被覆層は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル（ＰＥＴ、ＰＢＴを含む）、ナイロン、ポリアクリロニトリル、エチレンビニールアルコール樹脂、酸変性ポリエチレン、酸変性ポリプロピレン、エラストマー等を適用することができる。容器を押出し成形法を適用して製造する場合には、樹脂はその成形性の指標である、メルトインデックス（melt index) が20g ／10min 以下のものがとくに有利に適合する。ここに、メルトインデックスとは、ポリエチレン樹脂の場合等では190 ℃の温度で0.0825 in(2.0955mm) のオリフィスを通って、10分間に1260g の荷重で押し出される熱可塑性樹脂においてそのグラム数として定義され、他の樹脂についてはそれぞれの樹脂毎に条件が定められている。
【００１４】
ベース層と内層、外層との間には、層の接着強度を高めるために接着層を設けることもできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明をより具体的に説明する。
図１は本発明に従う積層構造になる複合材料製容器の構成を示したものである。１は紙の粉砕物、紙の原料となるパルプ、竹、木材、籾殻等の有機物（以下、単に有機物と記す。）を樹脂とともに混練したベース層、２はベース層１に一体的に成形された口部である。口部２の外周面には、ねじ止め式のキャップを装着することができるスクリューを設けることができるが、ねじ止め式のキャップに替えて、打栓式のキャップを装着する場合にはアンダーカットが設けられる。
【００１６】
また、３は口部２の突端面２ａに引き続き容器の内側を覆い隠す例で示した樹脂製の被覆層である。
【００１７】
内容物として液状のものが充てんされている容器につき、それを口部２を通して排出するに際しては、内容物がどうしても口部２の突端面２ａに触れることになり、ここに、図２に示す如く、ベース層１が露出していると、該ベース層１に内容物が浸透していき、容器自体の強度が低下し、保形性が劣化するとともに場合によっては内容物が漏洩することも懸念されるが、本発明では、口部２の突端面２ａを覆い隠すように被覆層３を形成するものであり、ベース層１に内容物が触れることはない。
【００１８】
図１に示すような構成の容器においては、湿度が高い等、外部環境によっては、ベース層１の全面から水分が吸収されて、上記同様、容器の強度が低下することも考えられる。
【００１９】
このような場合には、図３に示すように、ベース層１の外側に、被覆層３のような樹脂製の被覆層４を設ける。ここで示した３層形式になる容器では、内容物の品質を長期にわたって保持できるだけでなく、ベース層１への水分の浸入が全くないので容器自体の保形性を著しく改善できる。
【００２０】
本発明における複合材料製容器とは、被覆層を含め、容器全体として有機物を５０mass％を超えて含有するものであって、このような容器は樹脂の使用量が極めて少ないため、省資源化が可能となる。複合材料製容器に使用される樹脂は補強材として機能することになり、紙やその他の有機物単体の容器に比較して強度を改善することが可能であり、液状物や粉状物を充てんする容器として実用に十分に耐え得るものとなる。
【００２１】
上掲図３のような被覆層３、４を有する容器では、ベース層１に使用する樹脂と同等のものを使用することにより、成形の際、何らの手立てを施さずともそれらの層間の密着性を高めることができるが、その相互間で異なる性質の樹脂を使用する場合や同じ樹脂を使用する場合であっても、確実に密着させておく必要がある場合には、その層間に接着層を設ける。
【００２２】
図４は、上掲図１に示した構成の容器の変形例を示したものであって、かかる容器は、被覆層３が内容物の充てん度合いに応じて内壁から剥離してその容積の増減変更を可能とする袋状体を適用した、いわゆる、デラミネーションタイプの容器（以下、単にデラミ容器と記す。）としたものである。このような被覆層３を有する容器においては、内容物の減少に伴い被覆層３がつぶれる変形形態を呈し容器内に充てんした内容物の、空気に触れる割合を小さくすることができるので、品質を安定的に保持するのに有用であり、しかも、口部２を密閉するキャップに替えて手押し式のポンプ付きキャップを備えて、そのポンプにて内容物を注出する場合に、充てんされている内容物を残存させることなくそのほぼ全てを注出することが可能になる。なお、デラミ容器において被覆層３の確実なつぶれを導くため、被覆層３が単層の場合はベース層１と被覆層３との間に、被覆層３が積層構造になっている場合には、その層間に、それぞれ、容器の軸方向に沿って延びる縦帯状の接着層を少なくとも１本設けるのがよい。
【００２３】
デラミ容器は、被覆層３の容積のスムーズな増減を導くために被覆層３とベース層１の間で外気の給排を行う必要があって、そのために、ベース層１には外気の給排用の開孔Ｋを設ける必要がある。
【００２４】
かかる開孔Ｋは、図４においては口部２の外周面に設けた例で示したが、容器の底部あるいは胴部に設けることもできる。
【００２５】
本発明に従う容器は、押出し成形法よって成形した成形体あるいは射出形成によって予め成形しておいたパリソンをブロー成形（中空ブロー成形法、二軸延伸ブロー成形法等）によって製造することができる他、圧空成形や真空成形等のサーモフォーミング法を適宜に適用して製造することができるものであり、本発明の容器はブローボトル、サーモフォーム、インジェクション、チューブ、２軸延伸ブロー容器、インジェクションブロー容器を含むものとする。図５にサーモフォームあるいはインジェクション法によって成形することができる容器の外観を、図６にチューブ容器の外観を模式的に示す。
【００２６】
上掲図１に示したような２層の積層構造からなるボトルタイプの容器を成形するには、まず、押し出し成形により所望の厚さ、長さを有する同心２重の中空円筒体（パリソン）を形成する。
【００２７】
そして、図７（ａ）（ｂ）に示すように、中空円筒体Ｐを金型５内に挿入するとともに、マンドレル６（エアーマンドレル等）にて口部２の成形（内面規制等）と仕上げ（端面仕上げ）を行う、いわゆる型内打ち込み（モールドカットまたはアト打ち）を実施し、あわせて予め設定された条件のもとでブロー成形を行い所望の外観形状を有する容器とする。
【００２８】
とくに、本発明に従う容器を押出し成形によって製造する場合には、同じ樹脂を使用した場合であっても樹脂単体の被覆層３、４と、ベース層１とでは、その延伸挙動に違いが生じる。このためベース層１には、その改質剤としてナイロン等を含有させておくことができる。
【００２９】
押出し成形において、各層（内外層及び容器本体に対応する複合材の層）を同時に押し出すことが困難な場合においては、内層、外層は、コーティング液を容器本体１へ噴霧するか、あるいは、容器本体１そのものをコーティング液にディッピングさせることによって形成することもできる。
【００３０】
本発明に従う容器として２層あるいは３層の積層構造を例として示したが発明はこられのものに限定はされない。
【００３１】
以上、本発明においては、ボトル型の容器を例として示したが、かかる容器に適合するキャップあるいは化粧料容器としてのコンパクト、その他の容器あるいは容器の口部に適合させるキャップの如き蓋体等に適用し得るものであり、図示したものにのみ限定されることはない。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、水分の浸透や吸湿を回避できるので容器の強度が損なわれることがない。
【００３３】
また、樹脂の使用量が極端に少ない、実質的に紙等の有機物からなるので省資源化に有利であり、廃棄処分も比較的容易で、かつ、焼却処理時における燃焼カロリーも低く抑えられる等、自然環境にも極めて優しい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に従う複合材料製容器の構成例（２層）を示した図である。
【図２】 積層容器の要部を示した図である。
【図３】 本発明に従う複合材料製容器の他の構成例（３層）を示した図である。
【図４】 本発明に従う複合材料製容器の他の構成例を示した図である。
【図５】 本発明に従う複合材料製容器を、サーモフォームあるいはインジェクション法を適用して得た容器の外観を示した図である。
【図６】 本発明に従う複合材料製容器をチューブ容器として示した図である。
【図７】（ａ）（ｂ）は中空円筒体の打ち込み前後における断面を示した図である。
【符号の説明】
１ ベース層
２ 口部
２ａ 突端面
３ 被覆層（内層）
４ 被覆層（外層）
５ 金型
５ａ 金型口部
５ｂ 成形品口部
６ マンドレル
Ｋ 開孔

Claims (4)

1. 内容物の充てん、排出を司る口部を有する容器であって、
   この容器は、その本体が、紙の粉砕物、紙の原料となるパルプ、竹、木材あるいは籾殻等の有機物を樹脂とともに混練した実質的に有機物を主体とするベース層と、少なくとも口部の突端面に引き続いて容器の内側を覆い隠す樹脂製の被覆層との積層配置になり、
   前記ベース層は、メタロセン触媒を用いたポリオレフィン系樹脂、酸変性ポリエチレンおよび酸変性ポリプロピレンの中から選ばれる少なくとも１種を含み、
   前記容器の本体は、被覆層を含め、全体として紙の粉砕物、紙の原料となるパルプ、竹、木材あるいは籾殻等の有機物を50mass％を超えて含有するものである、ことを特徴とする複合材料製容器。
2. 容器の本体の内側に位置する被覆層は、内容物の充てん度合いに応じてその容積の増減変更を可能とした袋状体よりなる、請求項１記載の複合材料製容器。
3. 樹脂は、メルトインデックスが20g ／10min 以下になる熱可塑性樹脂である、請求項１又は２に記載の複合材料製容器。
4. 紙の粉砕物、紙の原料となるパルプ、竹、木材あるいは籾殻等の有機物は、そのサイズが3000μm 以下である、請求項１〜３の何れかに記載の複合材料製容器。

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