JP5111891B2 - 樹脂材料および成形体の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、樹脂材料および成形体の製造方法に関するものである。
従来から、食品、化粧品および洗剤等を充填する容器の素材として樹脂材料が広く採用されている。この種の容器は一般に、加熱して溶融した樹脂材料を型に流し込んで成形されている。近年、最も大量に流通している樹脂材料製の容器として、例えばポリエチレンテレフタレート製の壜体が挙げられる。この壜体は、ポリエチレンテレフタレートを射出成形してプリフォームを形成した後に、このプリフォームを二軸延伸ブロー成形することによって形成されている。
ところで、樹脂材料が例えばポリエチレンテレフタレートの場合には、容器を形成する過程で付与された熱により樹脂材料が熱分解し、その際にアセトアルデヒドが生じることが知られている。この場合、容器に充填された内容物の風味や香りに影響を与えるおそれがある。
そこで、このようなアセトアルデヒドの発生を抑えるために、従来では、例えば下記特許文献１に示されるように、熱水への浸漬処理および乾燥を行ったポリエチレンテレフタレートを使用したり、あるいは例えば下記特許文献２に示されるように、不活性ガス雰囲気下、または減圧下において一定温度範囲で固相重合したポリエステル系樹脂を使用したりすることがなされていた。
特開２００１−３１７５０号公報
特公平０３−７９３７３号公報
ところで、樹脂材料が例えばポリエチレンテレフタレートの場合には、容器を形成する過程で付与された熱により樹脂材料が熱分解し、その際にアセトアルデヒドが生じることが知られている。この場合、容器に充填された内容物の風味や香りに影響を与えるおそれがある。
そこで、このようなアセトアルデヒドの発生を抑えるために、従来では、例えば下記特許文献１に示されるように、熱水への浸漬処理および乾燥を行ったポリエチレンテレフタレートを使用したり、あるいは例えば下記特許文献２に示されるように、不活性ガス雰囲気下、または減圧下において一定温度範囲で固相重合したポリエステル系樹脂を使用したりすることがなされていた。
ところで、近年では、アセトアルデヒドの発生をより一層抑えることに対する要望がある。
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、アセトアルデヒドの発生を効果的に抑制することができる樹脂材料および成形体の製造方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の樹脂材料は、熱分解によりアセトアルデヒドを生じる基材樹脂に、熱分解によりアセトアルデヒドを生じない化合物が添加され、前記基材樹脂はポリエステル系樹脂であり、前記化合物は含水結晶トレハロースであることを特徴とする。
この発明によれば、樹脂材料を加熱して溶融し成形体を形成する過程で、基材樹脂および化合物がともに溶融している状態において、化合物の方が基材樹脂よりも早く熱分解が進行していくことにより、基材樹脂の熱分解を効果的に抑制することが可能になるものと推察される。
したがって、樹脂材料を加熱して溶融し成形体を形成する際に、アセトアルデヒドが生じるのを抑制することが可能になり、形成された成形体中のアセトアルデヒドの含有量を抑えることができる。
この発明によれば、樹脂材料を加熱して溶融し成形体を形成する過程で、基材樹脂および化合物がともに溶融している状態において、化合物の方が基材樹脂よりも早く熱分解が進行していくことにより、基材樹脂の熱分解を効果的に抑制することが可能になるものと推察される。
したがって、樹脂材料を加熱して溶融し成形体を形成する際に、アセトアルデヒドが生じるのを抑制することが可能になり、形成された成形体中のアセトアルデヒドの含有量を抑えることができる。
本発明の成形体の製造方法は、樹脂材料を少なくとも射出成形することにより成形体を形成する成形体の製造方法であって、本発明の樹脂材料を用いて射出成形することを特徴とする。
この発明に係る樹脂材料および成形体の製造方法によれば、アセトアルデヒドの発生を効果的に抑制することができる。
以下、この発明の実施の形態について説明する。この樹脂材料は、熱分解によりアセトアルデヒドを生じる基材樹脂に、熱分解によりアセトアルデヒドを生じない化合物が添加されている。
前記基材樹脂としては、例えば生分解性樹脂であるポリ乳酸やポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂が挙げられる。
前記基材樹脂としては、例えば生分解性樹脂であるポリ乳酸やポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂が挙げられる。
また、前記化合物としては、例えばトレハロース等が挙げられ、好ましくは含水結晶トレハロースが挙げられる。
さらに、前記化合物は、前記基材樹脂がポリエチレンテレフタレートの場合、樹脂材料の総重量の例えば０．１％以上０．２％以下の重量だけこの基材樹脂に添加されるのが好ましい。この場合において前記化合物が０．２％よりも多く添加されると、この樹脂材料を溶融混練して射出成形する際に、例えば溶融樹脂の流動抵抗が増大する等して成形性が低下するおそれがある。
また、前記基材樹脂がポリ乳酸の場合には、前記化合物は、樹脂材料の総重量の例えば１％以下の重量だけこの基材樹脂に添加されるのが好ましい。この場合、前記化合物を１％よりも多く添加しても、添加量に応じた効果を得ることができず、例えば高コスト化を招いたりするおそれがある。
さらに、前記化合物は、前記基材樹脂がポリエチレンテレフタレートの場合、樹脂材料の総重量の例えば０．１％以上０．２％以下の重量だけこの基材樹脂に添加されるのが好ましい。この場合において前記化合物が０．２％よりも多く添加されると、この樹脂材料を溶融混練して射出成形する際に、例えば溶融樹脂の流動抵抗が増大する等して成形性が低下するおそれがある。
また、前記基材樹脂がポリ乳酸の場合には、前記化合物は、樹脂材料の総重量の例えば１％以下の重量だけこの基材樹脂に添加されるのが好ましい。この場合、前記化合物を１％よりも多く添加しても、添加量に応じた効果を得ることができず、例えば高コスト化を招いたりするおそれがある。
以上の樹脂材料を用いて例えば壜体を形成する場合には、現行と同様に、まず成形温度１９０℃〜２９０℃でプリフォームを射出成形した後に、このプリフォームを金型内に配置して二軸延伸ブロー成形することによって形成することができる。
以上説明したように本実施形態に係る樹脂材料および成形体の製造方法によれば、樹脂材料を加熱して溶融し成形体を形成する過程で、基材樹脂および化合物がともに溶融している状態において、化合物の方が基材樹脂よりも早く熱分解が進行していくことにより、基材樹脂の熱分解を効果的に抑制することが可能になるものと推察される。
したがって、樹脂材料を加熱して溶融し成形体を形成する際に、アセトアルデヒドが生じるのを抑制することが可能になり、形成された成形体中のアセトアルデヒドの含有量を抑えることができる。
したがって、樹脂材料を加熱して溶融し成形体を形成する際に、アセトアルデヒドが生じるのを抑制することが可能になり、形成された成形体中のアセトアルデヒドの含有量を抑えることができる。
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記樹脂材料で形成する成形体は、容器やシート材等に限らず、また成形方法もダイレクトブロー成形、熱成形、押出成形あるいは圧縮成形など、樹脂材料に熱分解が生じる程度の熱履歴が付与される工程を経て形成するものであれば、その適用対象は特に限定されるものではない。
例えば、前記樹脂材料で形成する成形体は、容器やシート材等に限らず、また成形方法もダイレクトブロー成形、熱成形、押出成形あるいは圧縮成形など、樹脂材料に熱分解が生じる程度の熱履歴が付与される工程を経て形成するものであれば、その適用対象は特に限定されるものではない。
次に、以上説明した作用効果についての検証試験を実施した。
実施例、比較例および従来例は、ポリエチレンテレフタレートを基材樹脂とし、射出成形によって成形されたプリフォームを二軸延伸成形ブロー成形することにより形成された重量２６ｇのボトル（成形体）を対象として行った。
また、前記基材樹脂としてポリ乳酸を採用する場合には、前述と同様の成形方法によって形成された重量２４．２ｇのボトル（成形体）を対象として行った。
実施例、比較例および従来例は、ポリエチレンテレフタレートを基材樹脂とし、射出成形によって成形されたプリフォームを二軸延伸成形ブロー成形することにより形成された重量２６ｇのボトル（成形体）を対象として行った。
また、前記基材樹脂としてポリ乳酸を採用する場合には、前述と同様の成形方法によって形成された重量２４．２ｇのボトル（成形体）を対象として行った。
まず、実施例について説明する。
第１実施例では、前記基材樹脂としてポリエチレンテレフタレートを採用し、前記化合物として含水結晶トレハロースに乾燥処理を施したトレハロース（以下、乾燥トレハロースとする）（水分含有率：３００ｐｐｍ）を採用するとともに、その添加量を異ならせた２種類の樹脂材料を用意した。
第２実施例では、前記基材樹脂としてポリエチレンテレフタレートを採用し、前記化合物として含水結晶トレハロース（水分含有率：２０００ｐｐｍ）を採用するとともに、その添加量を異ならせた３種類の樹脂材料を用意した。
第３実施例では、前記基材樹脂としてポリ乳酸（水分含有率：３００ｐｐｍ）を採用し、前記化合物として含水結晶トレハロース（水分含有率：２０００ｐｐｍ）を採用するとともに、その添加量を異ならせた２種類の樹脂材料を用意した。
第１実施例では、前記基材樹脂としてポリエチレンテレフタレートを採用し、前記化合物として含水結晶トレハロースに乾燥処理を施したトレハロース（以下、乾燥トレハロースとする）（水分含有率：３００ｐｐｍ）を採用するとともに、その添加量を異ならせた２種類の樹脂材料を用意した。
第２実施例では、前記基材樹脂としてポリエチレンテレフタレートを採用し、前記化合物として含水結晶トレハロース（水分含有率：２０００ｐｐｍ）を採用するとともに、その添加量を異ならせた３種類の樹脂材料を用意した。
第３実施例では、前記基材樹脂としてポリ乳酸（水分含有率：３００ｐｐｍ）を採用し、前記化合物として含水結晶トレハロース（水分含有率：２０００ｐｐｍ）を採用するとともに、その添加量を異ならせた２種類の樹脂材料を用意した。
次に、比較例について説明する。
比較例では、前記基材樹脂としてポリエチレンテレフタレートを採用し、前記化合物に代えて基材樹脂に水を添加した樹脂材料を採用するとともに、水の添加量を異ならせた３種類の樹脂材料を用意した。
比較例では、前記基材樹脂としてポリエチレンテレフタレートを採用し、前記化合物に代えて基材樹脂に水を添加した樹脂材料を採用するとともに、水の添加量を異ならせた３種類の樹脂材料を用意した。
次に、従来例について説明する。
第１従来例では、前記基材樹脂としてポリエチレンテレフタレートを採用し、前記化合物および水のいずれも添加しないこの基材樹脂のみからなる樹脂材料を用意した。そして、この樹脂材料で形成された前述のボトルにおける含有水分量は０．００１３ｇであった。
ここで、上記の第１実施例、第２実施例、比較例および第１従来例に採用したポリエチレンテレフタレートは、水分含有率を５０ｐｐｍに調整した。
第２従来例では、前記基材樹脂としてポリ乳酸を採用し、前記化合物および水のいずれも添加しないこの基材樹脂のみからなる樹脂材料を用意した。そして、この樹脂材料により形成した前述のボトルにおける含有水分量は０．００７３ｇであった。
第１従来例では、前記基材樹脂としてポリエチレンテレフタレートを採用し、前記化合物および水のいずれも添加しないこの基材樹脂のみからなる樹脂材料を用意した。そして、この樹脂材料で形成された前述のボトルにおける含有水分量は０．００１３ｇであった。
ここで、上記の第１実施例、第２実施例、比較例および第１従来例に採用したポリエチレンテレフタレートは、水分含有率を５０ｐｐｍに調整した。
第２従来例では、前記基材樹脂としてポリ乳酸を採用し、前記化合物および水のいずれも添加しないこの基材樹脂のみからなる樹脂材料を用意した。そして、この樹脂材料により形成した前述のボトルにおける含有水分量は０．００７３ｇであった。
そして、これらの各樹脂材料を、基材樹脂がポリエチレンテレフタレートの場合は約２９０℃、基材樹脂がポリ乳酸の場合は約１９０℃でそれぞれ溶融混練し、射出成形して成形体を形成し、それぞれの成形体中のアセトアルデヒドの含有濃度を測定した。
第１実施例の結果を表１に、第２実施例の結果を表２に、第３実施例の結果を表３に、比較例の結果を表４にそれぞれ示す。
なお、第１従来例では、成形体中に含まれるアセトアルデヒドの濃度が７．０８μｇ／ｌであり、第２従来例では、成形体中に含まれるアセトアルデヒドの濃度が１５．０６μｇ／ｌであった。
第１実施例の結果を表１に、第２実施例の結果を表２に、第３実施例の結果を表３に、比較例の結果を表４にそれぞれ示す。
なお、第１従来例では、成形体中に含まれるアセトアルデヒドの濃度が７．０８μｇ／ｌであり、第２従来例では、成形体中に含まれるアセトアルデヒドの濃度が１５．０６μｇ／ｌであった。
以上の結果、まず、基材樹脂にトレハロース若しくは水を多く添加するほど成形体中に含まれるアセトアルデヒドの濃度を低下できることが確認される。
また、第１実施例の成形体中に含まれる水分量が、第１従来例の成形体と同等であるにもかかわらず、第１実施例の成形体中に含まれるアセトアルデヒドの濃度を、第１従来例の成形体中に含まれるアセトアルデヒドの濃度よりも低減できることが確認される。これにより、基材樹脂に水を添加するのに代えてトレハロースを添加することによって、アセトアルデヒドの発生を抑えられることが確認される。
さらに、第１実施例と第２実施例とを比べると、第２実施例の方が前記アセトアルデヒドの濃度を大きく低下できることが確認される。
さらにまた、第３実施例および従来例２から、基材樹脂がポリ乳酸の場合にもこの基材樹脂に前記化合物としてトレハロースを添加すれば、アセトアルデヒドの含有濃度を低減できることが確認される。
また、第１実施例の成形体中に含まれる水分量が、第１従来例の成形体と同等であるにもかかわらず、第１実施例の成形体中に含まれるアセトアルデヒドの濃度を、第１従来例の成形体中に含まれるアセトアルデヒドの濃度よりも低減できることが確認される。これにより、基材樹脂に水を添加するのに代えてトレハロースを添加することによって、アセトアルデヒドの発生を抑えられることが確認される。
さらに、第１実施例と第２実施例とを比べると、第２実施例の方が前記アセトアルデヒドの濃度を大きく低下できることが確認される。
さらにまた、第３実施例および従来例２から、基材樹脂がポリ乳酸の場合にもこの基材樹脂に前記化合物としてトレハロースを添加すれば、アセトアルデヒドの含有濃度を低減できることが確認される。
アセトアルデヒドの発生を効果的に抑制することができる。
Claims (2)
- 熱分解によりアセトアルデヒドを生じる基材樹脂に、熱分解によりアセトアルデヒドを生じない化合物が添加され、
前記基材樹脂はポリエステル系樹脂であり、前記化合物は含水結晶トレハロースであることを特徴とする樹脂材料。 - 樹脂材料を少なくとも射出成形することにより成形体を形成する成形体の製造方法であって、
請求項１に記載の樹脂材料を用いて射出成形することを特徴とする成形体の製造方法。
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| JP2007049037A JP5111891B2 (ja) | 2007-02-28 | 2007-02-28 | 樹脂材料および成形体の製造方法 |
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| JP2007049037A JP5111891B2 (ja) | 2007-02-28 | 2007-02-28 | 樹脂材料および成形体の製造方法 |
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