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技術 地中又は地面敷設用成形品

出願人 ミクニプラスチックス株式会社ダイセルポリマー株式会社
発明者 松岡克弘藤井賢治
出願日 2003年9月29日 (17年7ヶ月経過) 出願番号 2003-337786
公開日 2005年4月21日 (16年0ヶ月経過) 公開番号 2005-105059
状態 拒絶査定
技術分野 体積流量の測定(I) 流量計の細部 高分子組成物
主要キーワード 浸透マス 雨水マス 汚水マス 炭化ホウ素繊維 本体ボックス ランナー部材 散水栓 メーターボックス
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2005年4月21日)のものです。
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課題

改善された成形性、耐衝撃性、実用に十分な耐熱性を有し、更に外観ヒケ表面光沢度等)が改良された地中又は地面敷設用成形品を提供することを課題とする。

解決手段

(A)PET再生樹脂100重量部とオレフィン系組成物(B)1〜30重量部とを含み、オレフィン系組成物(B)が、(B−1)エポキシ基含有オレフィン系共重合体と(B−2)エポキシ基を含有しないオレフィン系共重合体とを90〜10:10〜90の重量比で含むことを特徴とする地中又は地面敷設用成形品により上記の課題を解決する。

概要

背景

熱可塑性樹脂は、軽量で強度が大きく、耐水性耐薬品性電気絶縁性が優れ、その上、成形加工が容易であるために、多量に生産されている。特に、通常PETと簡略して呼ばれているポリエチレンテレフタレート樹脂は、軽くて、強く夫であり、更に透明性に優れるため飲料用ボトル向けに大量に製造されている。最近では容器包装リサイクル法施行に伴い、プラスチックに関してもリサイクル社会への移行一段加速してきている。更に、今後も石油資源の有効活用という世界的な潮流から、PETボトルのリサイクルが国家的課題として横たわっている。

このPETボトル等より再生されたPET再生樹脂は、成形加工性に劣るという問題がある。具体的には、PET再生樹脂のみでは、成形品が不透明の結晶層と透明の非晶質層の2層になるという課題があった。更に、この成形品は、耐衝撃性耐熱性、寸法安定性等の性質も劣っているという課題があった。

特に、上水道用等の水道メーターメーター類を保護するためにメーターボックスに入れられているが、このメーターボックスは、通常地中埋没させて使用されるため、土圧又は荷重の大きい車両等が通行しても耐える強度を有することが必要である。また、耐寒性耐蝕性、耐水性及び耐候性等の特性が要求されている。

概要

改善された成形性、耐衝撃性、実用に十分な耐熱性を有し、更に外観ヒケ表面光沢度等)が改良された地中又は地面敷設用成形品を提供することを課題とする。 (A)PET再生樹脂100重量部とオレフィン系組成物(B)1〜30重量部とを含み、オレフィン系組成物(B)が、(B−1)エポキシ基含有オレフィン系共重合体と(B−2)エポキシ基を含有しないオレフィン系共重合体とを90〜10:10〜90の重量比で含むことを特徴とする地中又は地面敷設用成形品により上記の課題を解決する。 なし

目的

これらの課題を解決するため、PET再生樹脂にエポキシ基含有エチレン共重合体溶融混練した組成物(特開平6−298991号公報(特許文献1))を用いて成形品を形成することが考えられる。この公報の組成物は、耐衝撃性や耐熱性がある程度改善されているが、未だ十分ではなく、加えて成形時に十分な成形性を得ることができない。そのため、これら性質の更なる改善が望まれている。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

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請求項1

(A)PET再生樹脂100重量部とオレフィン系組成物(B)1〜30重量部とを含み、オレフィン系組成物(B)が、(B−1)エポキシ基含有オレフィン系共重合体と(B−2)エポキシ基を含有しないオレフィン系共重合体とを90〜10:10〜90の重量比で含むことを特徴とする地中又は地面敷設用成形品

請求項2

(A)PET再生樹脂とオレフィン組成物(B)との合計100重量部に対し、更に結晶核剤を5重量部までの量及び強化充填材を50重量部までの量で含む請求項1に記載の成形品

請求項3

(B−1)エポキシ基含有オレフィン系共重合体が、エチレングリシジルメタクリレート共重合体、エチレン−メチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン−グリシジルメタクリレート酢酸ビニル共重合体の単独又は2種以上からなる請求項1又は2に記載の成形品。

請求項4

(B−2)エポキシ基を含有しないオレフィン系共重合体が、オレフィン単量体とα,β−不飽和酸アルキルエステル単量体との共重合体からなる請求項1〜3のいずれか1つに記載の成形品。

請求項5

(B−2)エポキシ基を含有しないオレフィン系共重合体が、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−プロピルアクリレート共重合体、エチレン−ブチルアクリレート共重合体の単独又は2種以上からなる請求項1〜4のいずれか1つに記載の成形品。

請求項6

結晶核剤が、PET再生樹脂に対して核剤作用を有する無機化合物有機カルボン酸アルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩カルボキシル基を有する有機重合体のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩の単独又は2種以上からなる請求項2〜5のいずれか1つに記載の成形品。

請求項7

強化充填剤が、ガラス繊維マイカタルク鉱物繊維炭酸カルシウムの単独又は2種以上からなる請求項2〜5のいずれか1つに記載の成形品。

請求項8

更に、他の熱可塑性樹脂を含む請求項1〜7のいずれか1つに記載の成形品。

技術分野

0001

本発明は、地中又は地面敷設用成形品に関する。更に詳しくは、本発明は、組成物成形した際に、成形性が良好で、耐衝撃性、実用上考えうる温度での耐熱性を有し、更に外観ヒケ表面光沢度等)が改良された地中又は地面敷設用成形品に関するものである。

背景技術

0002

熱可塑性樹脂は、軽量で強度が大きく、耐水性耐薬品性電気絶縁性が優れ、その上、成形加工が容易であるために、多量に生産されている。特に、通常PETと簡略して呼ばれているポリエチレンテレフタレート樹脂は、軽くて、強く夫であり、更に透明性に優れるため飲料用ボトル向けに大量に製造されている。最近では容器包装リサイクル法施行に伴い、プラスチックに関してもリサイクル社会への移行一段加速してきている。更に、今後も石油資源の有効活用という世界的な潮流から、PETボトルのリサイクルが国家的課題として横たわっている。

0003

このPETボトル等より再生されたPET再生樹脂は、成形加工性に劣るという問題がある。具体的には、PET再生樹脂のみでは、成形品が不透明の結晶層と透明の非晶質層の2層になるという課題があった。更に、この成形品は、耐衝撃性、耐熱性、寸法安定性等の性質も劣っているという課題があった。

0004

特に、上水道用等の水道メーターメーター類を保護するためにメーターボックスに入れられているが、このメーターボックスは、通常地中に埋没させて使用されるため、土圧又は荷重の大きい車両等が通行しても耐える強度を有することが必要である。また、耐寒性耐蝕性、耐水性及び耐候性等の特性が要求されている。

発明が解決しようとする課題

0005

これらの課題を解決するため、PET再生樹脂にエポキシ基含有エチレン共重合体溶融混練した組成物(特開平6−298991号公報(特許文献1))を用いて成形品を形成することが考えられる。この公報の組成物は、耐衝撃性や耐熱性がある程度改善されているが、未だ十分ではなく、加えて成形時に十分な成形性を得ることができない。そのため、これら性質の更なる改善が望まれている。

0006

特開平6−298991号公報

課題を解決するための手段

0007

かくして本発明によれば、(A)PET再生樹脂100重量部とオレフィン系組成物(B)1〜30重量部とを含み、オレフィン系組成物(B)が、(B−1)エポキシ基含有オレフィン系共重合体と(B−2)エポキシ基を含有しないオレフィン系共重合体とを90〜10:10〜90の重量比で含むことを特徴とする地中又は地面敷設用成形品が提供される。

発明の効果

0008

本発明によれば、改善された成形性、耐衝撃性、実用上考えうる温度での耐熱性を有し、更に外観(ヒケ、表面光沢度等)が改良された地中又は地面敷設用成形品を得ることができる。

発明を実施するための最良の形態

0009

(1)地中又は地面敷設用成形品の構成成分
以下で使用される用語PETは、ポリエチレンテレフタレート系樹脂略称であり、通常、テレフタル酸又はそのエステル形成性誘導体(例えばジメチルエステルモノメチルエステル等の低級アルキルエステル)とエチレングリコール又はそのエステル形成性誘導体とを原料にして、触媒の存在下、加熱反応せしめ、次いで得られるテレフタル酸のグリコールエステルを触媒の存在下、所定の重合度まで重合反応させて得られる樹脂である。

0010

(A)PET再生樹脂
本発明におけるPET再生樹脂は、上記PETを任意に適当な添加剤と共に成形して得られる飲料用ボトル、すなわち、いわゆるPETボトルが、再度利用するために回収され、処理されたものが好ましい。この処理品は、通常、PET再生材やリサイクルPETと称されるものである。PETボトルは、近年大量に回収され、最も再生利用が望まれるものである。このPET再生樹脂は、上記PETボトルのほか、繊維、フィルム又はコンテナー等の大型成形品等の製品として成形されたもの、実際に製品として使用されなくても、製品の製造工程上で発生するフィルムの端材射出成形品ゲート及びランナー部材等のPET樹脂を回収及び処理したものでも構わない。PET再生樹脂の形状は、特に限定されないが、成形時の溶融性を高めるためにできるだけ微細なことが好ましい。

0011

(B)オレフィン系組成物
(B−1)エポキシ基含有オレフィン系共重合体
本発明に用いられるエポキシ基含有オレフィン系共重合体としては、エチレングリシジルメタクリレート共重合体、エチレン−メチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン−グリシジルメタクリレート酢酸ビニル共重合体等が挙げられ、これらの単独又は2種以上を混合して使用してもよい。

0012

更に、これ以外にも、本発明に用いられるエポキシ基含有オレフィン系共重合体として、エチレン−グリシジルアクリレート共重合体、エチレン−メチルアクリレート−グリシジルアクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート−グリシジルアクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン−メチルメタクリレート−グリシジルアクリレート共重合体、エチレン−メチルメタクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン−プロピレン−メチルアクリレート−グリシジルアクリレート共重合体、エチレン−プロピレン−メチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン−プロピレン−エチルアクリレート−グリシジルアクリレート共重合体、エチレン−プロピレン−エチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン−プロピレン−メチルメタクリレート−グリシジルアクリレート共重合体、エチレン−プロピレン−メチルメタクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン−グリシジルアクリレート−酢酸ビニル共重合体、エチレン−プロピレン−グリシジルアクリレート−酢酸ビニル共重合体、エチレン−プロピレン−グリシジルメタクリレート−酢酸ビニル共重合体等が挙げられ、これらの単独又は2種以上を混合して使用することも可能である。

0013

(B−2)エポキシ基を含有しないオレフィン系共重合体
本発明に用いられるエポキシ基を含有しないオレフィン系共重合体としては、オレフィン単量体とα,β−不飽和酸アルキルエステル単量体との共重合体が挙げられる。更に詳しくは、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−プロピルアクリレート共重合体、エチレン−ブチルアクリレート共重合体が挙げられ、これらの単独又は2種以上を混合して使用することが可能である。

0014

(C)上記成分以外に、以下の成分を必要に応じて添加してもよい。
結晶核剤
本発明に用いられる結晶核剤は、PETに対する核剤作用を有するものを意味する。例えば、タルクのような無機化合物有機カルボン酸アルカリ金属塩アルカリ土類金属塩、及びカルボキシル基を有する有機重合体のアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩等が挙げられる。無機化合物は、粒子状であることが好ましい。これらの結晶核剤は、単独又は2種以上併用してもよい。より具体的には、安息香酸ナトリウム安息香酸カリウム安息香酸カルシウム、p−ブチル安息香酸ナトリウム、p−ブチル安息香酸カリウム、p−ブチル安息香酸カルシウム、ステアリン酸ナトリウムステアリン酸カリウムステアリン酸カルシウムモンタン酸ナトリウムモンタン酸カリウム、モンタン酸カルシウムパルミチン酸ナトリウム、パルミチン酸カリウム、パルミチン酸カルシウム、エチレン−メタクリル酸の共重合体のナトリウム塩、エチレン−メタクリル酸の共重合体のカリウム塩、エチレン−メタクリル酸の共重合体のカルシウム塩テレフタル酸ナトリウム、テレフタル酸リチウム等の有機カルボン酸のアルカリ金属又はアルカリ土類金属塩が挙げられる。

0015

強化充填材
本発明に用いられる強化充填材としては、ガラス繊維鉱物繊維炭素繊維炭化珪素繊維炭化ホウ素繊維チタン酸カリウム繊維石膏繊維、ガラスビーズガラスフレークマイカ、タルク、ウォラストナイトカオリンクレーアスベストケイ酸カルシウム硫酸カルシウム炭酸カルシウム硫酸バリウム等が挙げられる。これらは単独又は2種以上混合して用いることができる。なお、強化充填材は、結晶核剤を兼ねてもよい。これらの内、ガラス繊維、マイカ、タルク、鉱物繊維が好ましい。また、ガラス繊維については、作業性の面から、集束剤にて処理されたチョップドストランドガラス繊維を使用することが好ましい。更に、ガラス繊維と樹脂との密着性を高めるために、ガラス繊維の表面がカップリング剤バインダーで処理されたものを使用することができる。

0016

・他の成分
本発明のPET再生樹脂組成物は、成形品に所望される品質を損ねない程度にその他の熱可塑性樹脂、樹脂添加剤、無機化合物等の他の成分を更に含んでいてもよい。
(a)熱可塑性樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン高密度ポリエチレンポリプロピレンポリビニルアルコールポリブタジエンポリメチルペンテン−1、ポリブテン−1、ポリペンテン−1及びこれらの共重合体等を含むポリオレフィン樹脂ポリスチレン等のスチレン系樹脂、下記するポリエステル樹脂ポリカーボネートポリフェニレンオキサイドポリフェニレンサルファイド等のエンジニアリングプラスチック等、ポリブタジエン、SBR、EPDMEVA、ポリアクリル酸エステルポリイソプレン水添イソプレンアクリル系エラストマーポリエステルポリエーテルエラストマー、PA系エラストマー、エチレン・ブテン1共重合体、スチレンブタジエンブロック共重合体エポキシ変性スチレン−ブタジエン共重合体水素化スチレン・ブタジエンブロック共重合体、ABS樹脂、エチレン・プロピレン共重合体熱可塑性ポリエステルエラストマー水添SEBSエラストマー、エチレン−αオレフィンコポリマー、プロピレン−αオレフィンコポリマー、エチレンメタクリル酸系特殊エラストマー、MBS系エラストマー等が挙げられる。これら熱可塑性樹脂は2種以上混合してもよい。

0017

ポリエステル樹脂としては、シュウ酸コハク酸グルタル酸アジピン酸ピメリン酸スベリン酸アゼライン酸セバシン酸ドデカン二酸等の脂肪族ジカルボン酸又はテレフタル酸、イソフタル酸オルトフタル酸等の芳香族ジカルボン酸と、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオールネオペンチルグリコール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール等の脂肪族ジオールシクロヘキサン−1,4−ジメタノール等の脂環式ジオール及びテトラメチレングリコール等のエーテルジオール等との縮合反応により得られるポリエステル樹脂及び、ポリエステル樹脂とラクトン類とを共重合したラクトン変性ポリエステル樹脂、3−ヒドロキシブチレートと3−ヒドロキシバリレートの共重合樹脂等が用いられる。

0018

(c)樹脂添加剤としては、安定剤、着色剤酸化防止剤紫外線吸収剤可塑剤滑剤静電気防止剤増量剤等が挙げられる。
(d)無機化合物としては、酸化チタン水酸化アルミニウム水酸化マグネシウム酸化亜鉛黒鉛等を挙げることができる。

0019

(2)各成分の配合量
本発明の成形品を構成する各成分の割合は、
・(A)PET再生樹脂100重量部に対し、(B)オレフィン系組成物1〜30重量部であり、
・オレフィン系組成物(B)が、(B−1)エポキシ基含有オレフィン系共重合体と(B−2)エポキシ基を含有しないオレフィン系共重合体とを90〜10:10〜90の重量比で含む。

0020

本発明において、オレフィン系組成物が、PET再生樹脂100重量部に対し、1重量部未満では成形品の耐衝撃性改良の効果が少ないので好ましくなく、30重量部より多いと、樹脂混合物流動性が低下して成形性が悪くなるので好ましくない。より好ましい配合量は5〜20重量部である。

0021

オレフィン系組成物(B)において、(B−1)エポキシ基含有オレフィン系共重合体の重量比が、90より大きい場合、樹脂混合物の流動性が低下して、成形性が悪くなるので好ましくない。10より少ない場合、成形品の耐衝撃性改良の効果が少ないので好ましくない。より好ましい(B−1)と(B−2)の重量比は、70〜30:30〜70である。

0022

更に、結晶核剤は、(A)PET再生樹脂とオレフィン組成物(B)の合計100重量部に対し、5重量部までの量で含むことが好ましい。5重量部より多くなると得られる成形品の機械的物性の低下が生じるので好ましくない。より好ましい配合割合は、0.1〜5重量部であり、特に好ましい配合量は、0.5〜2重量部である。なお、原料のPET再生樹脂に結晶核剤が含まれている場合は、その量を考慮して新たに添加される結晶核剤の量を調整することが好ましい。

0023

更にまた、強化充填材を、PET再生樹脂100重量部に対し、50重量部までの量で含むことが好ましい。50重量部より多いと成形性が悪くなるので好ましくない。より好ましい配合量は5〜40重量部である。

0024

本発明の成形品には、成形品に所望される品質を損ねない程度に他の熱可塑性樹脂、樹脂添加剤、無機化合物等の他の成分を更に含んでいてもよい。

0025

他の成分は、上記PET再生樹脂、エポキシ基含有オレフィン系共重合体、エポキシ基を含有しないオレフィン系共重合体、結晶核剤及び強化充填材の合計量100重量部に対して、好ましくは0.01〜50重量部、特に好ましくは、0.1〜30重量部配合することがより好ましい。なお、樹脂添加剤及び無機化合物は、エポキシ基含有オレフィン系共重合体、エポキシ基を含有しないオレフィン系共重合体や他の熱可塑性樹脂に添加しておくこともできる。

0026

(3)地中又は地面敷設用成形品の具体例
本発明の成形品は、地中又は地面に敷設するための成形品であれば特に限定されない。また、成形品の形状は、特に限定されず、立方体直方体多角柱円柱、円又は角パイプ状、板状等の形状が挙げられる。更に、具体的な成形品としては、使用形態から見れば、水道メーターボックス量水器本体ボックス底板及び蓋)、散水栓又は止水栓ボックス(本体ボックス、底板及び蓋)、マス蓋又はマス蓋受枠汚水マス用、雨水マス用、浸透マス用、公共マス用、溜マス用、下水マス用、分離マス用等)、簡易トラップ用蓋又は蓋受枠等が挙げられる。上記成形品は、公道歩道のような大きな荷重のかからない場所であることが好ましい)や、公園花壇芝生緑地帯等の市街や、宅地内等で使用することができる。ここで、本発明の成形品をマス蓋に使用する場合、その直径は75〜400mmであることが好ましく、150〜300mmであることがより好ましい。

0027

本発明の成形品は、ヒケの発生が抑制され、更に表面光沢も高くかつ均一であるので、外観及び寸法精度が良好である。

0028

(4)成形品の成形方法
本発明の成形品は、通常、公知の方法で製造される。例えば、PET再生樹脂、オレフィン系組成物、必要に応じて結晶核剤、強化充填材及び他の成分を、エクストルーダーニーダーロールあるいはバンバリーミキサー中で溶融混練する方法、あるいは、前記各成分を均一に機械的に混合したあと、直接成形機で溶融混練と同時に成形する方法等が挙げられる。

0029

上記のようにして得られた混練物は、成形加工されるが、得られた成形品は、耐衝撃性、耐熱性及び外観、更には電気絶縁性にも優れている。なお、成形法は、射出成形押出成形吹込成形圧縮成形熱成形等を使用することができる。

0030

以下、実施例及び比較例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

0031

実施例1〜8及び比較例1〜3
PET再生樹脂組成物形成用の原料として以下のものを使用した。
・PET再生樹脂:よのPETボトルリサイクル社製のA級品フレーク状)
・エポキシ基含有オレフィン系共重合体:エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体(E−GMA):アトフィナ・ジャパン社製Lotader AX8840
・エポキシ基を含有しないオレフィン系共重合体:エチレン−ブチルアクリレート共重合樹脂(EBA):アトフィナ・ジャパン社製Lotryl 30BA02(商品名)
・結晶核剤(ステアリン酸ナトリウム):旭電化工業社エフコ・ケムNA
・強化充填材:日本電気硝子社製T−120(ガラス繊維)
・ABS:ダイセルポリマー社製セビアン680
上記原料を表1に示す割合で量した後、混合し、得られた混合物スクリュー径30mmの二軸押出機に導入し、加工温度260℃で溶融混錬し、押出し、ペレタイズした。

0032

得られたペレットを、以下の条件で、衝撃強さ、MFR及び荷重たわみ温度を測定した。
(衝撃強さ)
得られたペレットを、型締力100トン射出成形機を用いて、加工温度260℃、金型温度60℃で、所定の形状の試験品を成形した。得られた試験品をISO179に準拠してシャルピー衝撃強さを測定した。
(MFR)
得られたペレットを、140℃で充分乾燥した後、ISO1133に準拠して試験温度260℃、荷重2160gの条件で測定した。
(荷重たわみ温度)
衝撃強さの測定と同様の方法で成形した所定の試験品を用いて、ISO75に準拠して荷重たわみ温度(荷重1.8MPa)を測定した。

0033

得られた結果を表1に示す。

0034

次に、得られたペレットを、型締力850トンの射出成形機を用いて、加工温度260℃、金型温度35℃で、長さ456mm×幅316mm×高さ223mmの水道用メーター用本体ボックスを成形した。目視により本体ボックスの外観を観察し、ヒケの「ある」、「なし」を評価した。

0035

更に、夏場埋設条件を考慮して、70℃のオーブンにて耐熱性試験を実施した。24時間、48時間及び72時間毎に本体ボックスの開口部寸法を測定し、収縮した大きさを計算した。この大きさは小さいほど耐熱性が良好であることを意味し、2mmを超えた場合蓋干渉して開閉できなくなり使用できないことを意味する。

0036

得られた結果を表1に示す。

0037

0038

表1から、本発明によれば、成形性もよく、耐衝撃性、実用に十分な耐熱性を有する成形品を得ることができることがわかった。

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