JP2000334823A - ポリプロピレン系透明容器及びその製造方法 - Google Patents

ポリプロピレン系透明容器及びその製造方法

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俊広 高井
Akio Yoshikoshi
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリプロピレンからなるシートを真空圧空成
形する際の透明性及び剛性に劣る問題を解消すること。 【解決手段】 プロピレン系重合体を主成分とする樹脂
に対し造核剤0.01〜1重量%を配合してなるシートを、
前記シートの示差熱量計にて測定される融解ピーク温度
以下で空気圧力3kg/cm2以上50kg/cm2以下
かつプラグ延伸速度250mm/秒以上1000mm/秒以
下で真空圧空成形することを特徴とするポリプロピレン
系透明容器の製造方法及びその方法により得られるポリ
プロピレン系透明容器。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、食品、化粧品、医
薬品、文具、玩具、家電製品、日用品などの容器包装材
として有用な、透明性、剛性、耐熱性、耐油性などが良
好であるポリプロピレン系透明容器及びその製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】結晶性ポリプロピレンは、機械的強度が
大きく、使用できる温度が高く、耐薬品性、電気絶縁性
に優れているなどの利点があり、各種成形品の原料樹脂
として有用である。プロピレン系重合体に造核剤を配合
し、Tダイ成形、射出成形、カレンダー成形などにて透
明シートを得て、該シートの融点以下で真空圧空成形に
より透明な容器を得ることは公知であるが、得られた容
器の透明性は、ポリスチレン系やポリエステル系の原料
から同じ方法で製造される容器に比較し、透明性に劣
り、剛性も低かった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、結晶
性ポリプロピレンからなるシートを真空圧空成形する際
における上記透明性及び剛性の欠点を解消し、特定の樹
脂組成からなるポリプロピレン系シートを特定の成形条
件で真空圧空成形することにより、ポリプロピレン系透
明容器の透明性と剛性を更に向上させ、ポリスチレン系
やポリエステル系の原料からなる容器に代替し得る容器
及びその製造方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、特定の造
核剤を配合したプロピレン系重合体によるシートを特定
の温度、圧空圧力かつプラグ延伸速度にて真空圧空成形
することにより透明性、剛性、耐油性に優れた容器が低
コストで得られることを確認して本発明を完成した。
【0005】すなわち、本発明の第1は、プロピレン系
重合体を主成分とする樹脂に対し造核剤0.01〜1重量%
を配合してなるシートを、前記シートの示差熱量計(D
SC)にて測定される融解ピーク温度(Tm℃)以下で
空気圧力3kg/cm2以上50kg/cm2以下かつプ
ラグ延伸速度250mm/秒以上1000mm/秒以下で真
空圧空成形することを特徴とするポリプロピレン系透明
容器の製造方法である。
【0006】本発明の第2は、前記シートのメルトフロ
ーレート(230℃,2.16kg荷重)が0.1g/10分
以上20g/10分未満である前記第1発明に係るポリ
プロピレン系透明容器の製造方法である。
【0007】本発明の第3は、前記造核剤が、安息香酸
ナトリウム、アジピン酸アルミニウム、チオフェネカル
ボン酸ナトリウム、1,3,2,4−ジベンジリデンソ
ルビトール、1,3,2,4−ジ(p−メチルベンジリ
デン)ソルビトール、1,3,2,4−ジ(p−エチル
ベンジリデン)ソルビトール、1,3−p−クロルベン
ジリデン−2,4−p−メチルベンジリデンソルビトー
ル、ナトリウム−ビス(4−t−ブチルフェニル)フォ
スフェート、ナトリウム−ビス(4−メチルフェニル)
フォスフェート、カリウム−ビス(4−t−ブチルフェ
ニル)フォスフェート、ナトリウム−2,2’−メチレ
ン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)フォスフ
ェート、ナトリウム−2,2’−エチリデン−ビス
(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)フォスフェートの
一種あるいは二種以上からなる前記第1の発明に係るポ
リプロピレン系透明容器の製造方法である。
【0008】本発明の第4は、前記第1から3の発明の
いずれかに記載された方法で得られるポリプロピレン系
透明容器である。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明において使用するプロピレ
ン系重合体は、プロピレンの単独重合あるいはプロピレ
ンとエチレン及び/またはα−オレフィンとの重合によ
って得られるものであり、その製造方法は特に限定され
ない。例えば、チーグラーナッタ触媒を用いて重合条件
を制御しながら単段重合、多段重合、連続多段重合で製
造することができる。ここで、α−オレフィンとして
は、例えば1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、
1−ヘプテン、1−オクテン、1−デセン、4−メチル
−1−ペンテンを挙げることができる。これら2種以上
のコモノマーを混合してプロピレンとの共重合に用いる
こともできる。重合はスラリー重合法、気相重合法、ま
たはスラリー重合法と気相重合法との組み合わせ等によ
って行なうことができる。
【0010】また、本発明で使用するプロピレン系樹脂
として、単段重合品同士、単段重合品と多段重合品、ま
たは多段重合品同士など2種またはそれ以上の複数成分
を組み合わせて混合したものも使用することができる。
【0011】各成分の混合方法は、公知の技術をそのま
ま利用することができる。例えば、重合して得られた粉
体及び造粒ペレットをミキサーやタンブラー等のバッチ
式で混合する方法や計量装置を活用しニューマー搬送装
置などに連続的に添加して混合する方法がある。混合度
合いを高めるため溶融混合法が利用され、粉体及び造粒
ペレットを溶融混練り機、例えばニーダー、ロール、ブ
ラベンダー、押出機などで溶融混合して、造粒機でペレ
ット化する方法がある。特に限定されるものではない
が、プロピレン系樹脂の溶融混合では生産性を向上する
ために押出機が一般的に用いられる。特にローター部分
を有する二軸押出機が好ましく、さらに分子量や溶融粘
度が著しく異なるものを溶融混合する場合には、二台の
押出機を直列に連結した形式のタンデム押出機が好まし
い。
【0012】造核剤としては公知のものが用いられる。
中でも安息香酸ナトリウム、アジピン酸アルミニウム、
チオフェネカルボン酸ナトリウム、1,3,2,4−ジ
ベンジリデンソルビトール、1,3,2,4−ジ(p−
メチルベンジリデン)ソルビトール、1,3,2,4−
ジ(p−エチルベンジリデン)ソルビトール、1,3−
p−クロルベンジリデン−2,4−p−メチルベンジリ
デンソルビトール、ナトリウム−ビス(4−t−ブチル
フェニル)フォスフェート、ナトリウム−ビス(4−メ
チルフェニル)フォスフェート、カリウム−ビス(4−
t−ブチルフェニル)フォスフェート、ナトリウム−
2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフ
ェニル)フォスフェート、ナトリウム−2,2’−エチ
リデン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)フォ
スフェートが好ましく、これらの内の一種あるいは二種
以上から選ばれる。またこれらの配合量はプロピレン系
重合体を主成分とする樹脂に対して0.01〜1重量%の範
囲が好ましい。0.01重量%未満では透明性が不十分であ
り、1重量%を超えると透明性の改良効果は向上せず不
経済である。
【0013】本発明で使用するポリプロピレン系シート
は、プロピレン系重合体を主成分とする樹脂に上記の造
核剤を配合した組成物を、通常用いられるシート成形方
法、たとえばTダイ成形、射出成形、プレス成形、カレ
ンダー成形などにより成形した0.1mmから10mm厚
のシート、好ましくは0.1mm〜3mm厚のシートであ
る。また、該シートは、多層共押出、ラミネート、フィ
ルム貼合、シート貼合などにより多層状の構成のもので
もよい。
【0014】本発明に用いられるシートの温度230
℃、荷重2.16kgfにおけるメルトフローレート(以
下、本明細書においてMFRと略記する。)は、0.1g
/10分〜20g/10分、好ましくは1g/10分〜
10g/10分の範囲である。本範囲外では透明性の良
好な容器が得られなかったり、製品の強度が低下すると
いった不都合を生じる虞がある。
【0015】本発明で使用する真空圧空成形機は、通常
用いられる形式の成形機であり、プラグアシストによる
圧空真空成形が可能であって、以下に述べる樹脂温度、
圧空圧力、プラグ延伸速度を満足する成形機であれば良
い。
【0016】真空圧空成形時の成形温度は、後述の方法
で求めたシートの融解ピーク温度(Tm℃)以下の温度
で成形することを必須とし、好ましくは(Tm−30)
℃以上Tm℃以下、より好ましくは(Tm−15)℃以
上Tm℃以下で成形することが望ましい。Tm℃を超え
る温度で成形すると本発明に見られるような高透明性、
高剛性の容器は得られない。
【0017】融解ピーク温度(Tm℃)は、プロピレン
系重合体を主成分とするシートを10mg切削してサン
プルとし、市販の示差熱量計(DSC)を用いて常法に
より求める。すなわち、サンプルを窒素雰囲気下、23
0℃で15分エージングした後、10℃/分の降温速度
で冷却する。20℃まで冷却の後、再び230℃まで1
0℃/分の昇温速度で加熱し、融解に伴なう吸熱カーブ
が最大吸熱量値を示した際の温度を融解ピーク温度(T
m℃)とする。融解に伴なう吸熱カーブが複数の融解ピ
ークを示す場合あるいは融解ピークが複数重複したショ
ルダーピークを示す場合、あるいはその両者についても
同様に、最大吸熱量値を示した温度をTm℃とする。
【0018】本発明における成形時の圧空圧力は、3k
g/cm2以上50kg/cm2以下であり、より好まし
くは5kg/cm2以上30kg/cm2以下である。3
kg/cm2未満では金型への密着が悪く、製品の形状
不良や透明性の低下などの不具合を生じる。一方、50
kg/cm2を超える圧力では、製品の穴あきや空気漏
れによる賦形不良を生じやすい。
【0019】本発明における成形時のプラグ延伸速度
は、250mm/秒以上1000mm/秒以下であり、より
好ましくは300mm/秒以上500mm/秒以下であ
る。プラグ速度が250mm/秒未満では、良好な透明
性が得られず、賦形不良を生じやすい。一方1000mm/
秒を超えるプラグ速度では、穴あきなどの成形不良を生
じやすい。
【0020】本発明に係るプロピレン系重合体を主成分
とするシートにはその特性を損なわない範囲で各種の添
加剤、配合剤等を使用することができる。具体例として
は、酸化防止剤、耐熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定
剤、耐候性安定剤、帯電防止剤、防曇剤、難燃剤、滑
剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、可塑剤、離型
剤、着色剤、染料、顔料、香料等が挙げられる。
【0021】また、本発明に係るプロピレン系重合体を
主成分とするシートには各種熱可塑性樹脂等を添加する
ことができる。ここで言う熱可塑性樹脂としては、高圧
法低密度ポリエチレン、直鎖状エチレン−α−オレフィ
ン共重合体、高密度ポリエチレン、ポリブテン、ポリ塩
化ビニル、ポリスチレン、アクリル樹脂、ABS樹脂、
ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネートなどがあ
る。
【0022】本発明の方法で得られるポリプロピレン系
透明容器は、透明性、高剛性、高耐熱性に優れることか
ら、食品、飲料、化粧品、文具、玩具、日用品などの容
器や包装材として有用である。
【0023】
【実施例】次に、実施例及び比較例により本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるもの
ではない。なお、本例においてシートのMFRは温度2
30℃、荷重2.16kgfの条件下、JIS K6760
に準じて測定し、DSCによる融点は前記の融解ピーク
温度(Tm℃)の測定方法と同様にして求めた。
【0024】実施例1〜5 MFR3.0g/10分のプロピレン単独重合体に、表1
に示す造核剤を配合したポリプロピレン組成物を、スク
リュー径65mmΦ押出機にて加熱溶融し、900mm
幅のTダイよりシート状に押出し、タッチロール方式に
よる冷却で厚さ1.5mmの半透明のシートを作製した。
このシートのMFRと、DSCで求めた融点を表1に示
す。各シートを、口径Φ65mmで、深さ100mmで
あるコップ形状の金型を用い、表1に示す条件にて真空
圧空成形を行なった。得られた成形品を目視により観察
したところ形状(賦形性)、外観ともに良好で透明性は
良好であった。
【0025】実施例6〜10 MFR4.5g/10分のプロピレン−エチレン−ランダ
ム共重合体100重量部に、表1に示す造核剤を配合し
たポリプロピレン組成物を実施例1と同様に厚さ1.5m
mのシートを作製した。各シートのMFRとDSCで求
めた融点を表1に示す。実施例1と同じ金型を用い、表
1に示す条件で真空圧空成形を行なった。得られた成形
品を目視により観察したところ形状(賦形性)、外観と
もに良好で、透明性も良好であった。
【0026】比較例1 実施例1と同じプロピレン単独重合体に造核剤を添加せ
ずに実施例1と同様に厚さ1.5mmのシートを作製し
た。シートのMFRとDSCで求めた融点を表2に示
す。実施例1と同じ金型を用い、表2に示す条件で真空
圧空成形を行なった。得られた成形品を目視により観察
したところ白濁し透明性が不良であった。
【0027】比較例2〜5 実施例1〜5と同じプロピレン単独重合を用いて実施例
1〜5と同様に厚さ1.5mmのシートを作製した。シー
トのMFRとDSCで求めた融点を表2に示す。実施例
1と同じ金型を用い、表2に示す条件で真空圧空成形を
行なった結果、表2に示すように良好な成形品が得られ
なかった。
【0028】比較例6 MFR0.06g/10分であるプロピレン−エチレン−ラ
ンダム共重合体100重量部に、表2に示す造核剤を配
合したポリプロピレン組成物を実施例1と同様に厚さ1.
5mmのシートを作製した。各シートのMFRとDSC
で求めた融点を表2に示す。実施例1と同じ金型を用
い、表2に示す条件で真空圧空成形を行なった。得られ
た成形品は表2に示すように不具合を生じた。
【0029】比較例7 MFR21g/10分であるプロピレン−エチレン−ラ
ンダム共重合体100重量部に、表2に示す造核剤を配
合したポリプロピレン組成物を実施例1と同様に厚さ1.
5mmのシートに成形した。各シートのMFRとDSC
で求めた融点を表2に示す。実施例1と同じ金型を用
い、表2に示す条件で真空圧空成形を行なった。得られ
た成形品は表2に示すように不具合を生じた。
【0030】比較例8〜10 実施例8〜10と同様のプロピレン−エチレン−ランダ
ム共重合体100重量部に、表2に示す造核剤を配合し
たポリプロピレン組成物から実施例1と同様に厚さ1.5
mmのシートを作製した。各シートのMFRとDSCで
求めた融点を表2に示す。実施例1と同じ金型を用い、
表2に示す条件で真空圧空成形を行なった。得られた成
形品は表2に示すように不具合を生じた。
【0031】
【表1】
【0032】
【表2】
フロントページの続き (72)発明者 小谷 輝充 神奈川県川崎市夜光二丁目3番2号 日本 ポリオレフィン株式会社川崎研究所内 (72)発明者 木村 秀治 神奈川県川崎市夜光二丁目3番2号 日本 ポリオレフィン株式会社川崎研究所内 (72)発明者 高井 俊広 愛知県愛知郡東郷町諸輪北山158 株式会 社浅野研究所内 (72)発明者 吉越 昭雄 愛知県愛知郡東郷町諸輪北山158 株式会 社浅野研究所内 Fターム(参考) 4F071 AA20 AA88 AC09 AC13 AC15 AC19 AE22 AF30 AH05 BA01 BB03 BC01 BC04 BC17 4F208 AA11 AB08 AC03 AG07 AH55 AR02 AR06 AR08 AR17 AR18 MA03 MB01 MC01 MC04 MG01 MH06 MK02 MK08 MK13

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プロピレン系重合体を主成分とする樹脂
    に対し造核剤0.01〜1重量%を配合してなるシートを、
    前記シートの示差熱量計(DSC)にて測定される融解
    ピーク温度(Tm℃)以下で空気圧力3kg/cm2
    上50kg/cm2以下かつプラグ延伸速度250mm
    /秒以上1000mm/秒以下で真空圧空成形することを特
    徴とするポリプロピレン系透明容器の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記シートのメルトフローレート(23
    0℃,2.16kg荷重)が0.1g/10分以上20g/1
    0分未満である請求項1に記載のポリプロピレン系透明
    容器の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記造核剤が、安息香酸ナトリウム、ア
    ジピン酸アルミニウム、チオフェネカルボン酸ナトリウ
    ム、1,3,2,4−ジベンジリデンソルビトール、
    1,3,2,4−ジ(p−メチルベンジリデン)ソルビ
    トール、1,3,2,4−ジ(p−エチルベンジリデ
    ン)ソルビトール、1,3−p−クロルベンジリデン−
    2,4−p−メチルベンジリデンソルビトール、ナトリ
    ウム−ビス(4−t−ブチルフェニル)フォスフェー
    ト、ナトリウム−ビス(4−メチルフェニル)フォスフ
    ェート、カリウム−ビス(4−t−ブチルフェニル)フ
    ォスフェート、ナトリウム−2,2’−メチレン−ビス
    (4,6−ジ−t−ブチルフェニル)フォスフェート、
    ナトリウム−2,2’−エチリデン−ビス(4,6−ジ
    −t−ブチルフェニル)フォスフェートの一種あるいは
    二種以上からなる請求項1に記載のポリプロピレン系透
    明容器の製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項1から3のいずれかに記載された
    方法で得られるポリプロピレン系透明容器。
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