JP2003026137A - プラスチック容器 - Google Patents

プラスチック容器

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JP2003026137A
JP2003026137A JP2001217954A JP2001217954A JP2003026137A JP 2003026137 A JP2003026137 A JP 2003026137A JP 2001217954 A JP2001217954 A JP 2001217954A JP 2001217954 A JP2001217954 A JP 2001217954A JP 2003026137 A JP2003026137 A JP 2003026137A
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light
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resin
plastic
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Hiroto Kashima
浩人 鹿島
Toshiaki Kakemura
敏明 掛村
Akihiko Komiyama
明彦 小宮山
Naoshi Umetsu
直志 梅津
Masao Kobayashi
正男 小林
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Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】遮光性を求められるプラスチック容器の構造
を、従来は容器を構成するプラスチックとは異種のプラ
スチックや金属酸化物によって遮光性を付与していたも
のから、内容物に対して無害でありかつ原料リサイクル
に適した構造の遮光性のある容器へと転換する。 【解決手段】気泡を有するプラスチック容器において、
容器正面から見た気泡の大きさをその気泡の長径と短径
の平均気泡径で定義した場合に、80%以上の気泡の平
均気泡径が200マイクロメートル以下であり、かつ容
器正面から見た気泡の占める面積率が70%以上である
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、液体乃至粉体の内
容物を保護するためのプラスチック容器に関し、特に内
容物が光線から保護されるそのプラスチック容器に関す
るものである。 【0002】 【従来の技術】プラスチック容器に内容物保護のための
遮光性を備える場合、一般的な方法は金属酸化物からな
る無機顔料を添加するか、あるいは着色フィルム乃至は
アルミニウムなどの被膜を有するフィルムを容器に巻き
付けるという方法が一般的である。前者は主に金属やそ
の酸化物を使うため常に内容物への溶出が懸念され、後
者は容器とフィルムが別のプラスチック材料となること
が多いため、原料リサイクルに対して不向きであり、容
器の形状に制約があった。また、どの程度の遮光性が要
求されるかは内容物により様々であり、特に程度の軽い
要求に応えるには従来の方法は過剰品質となる場合が多
く、環境負荷の少ない軽度な遮光性を備えた容器が市場
で望まれていた。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、遮光性を求
められるプラスチック容器の構造を、従来は容器を構成
するプラスチックとは異種のプラスチックや金属酸化物
によって遮光性を付与していたものから、内容物に対し
て無害でありかつ原料リサイクルに適した構造の遮光性
のある容器へと転換することにある。 【0004】 【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題に鑑
みなされたものであり、請求項1の発明は、気泡を有す
るプラスチック容器において、容器正面から見た気泡の
大きさをその気泡の長径と短径の平均気泡径で定義した
場合に、80%以上の気泡の平均気泡径が200マイク
ロメートル以下であり、かつ容器正面から見た気泡の占
める面積率が70%以上であることを特徴とするプラス
チック容器としたものである。 【0005】本発明は単一樹脂で構成されたプラスチッ
ク容器において、容器正面(すなわち、容器表面から垂
直な方向)から見た気泡の大きさをその気泡の長径と短
径の平均値を平均気泡径と定義した場合に、80%以上
の気泡の平均気泡径が200マイクロメートル以下であ
り、かつ容器正面から見た気泡の占める面積率が70%
以上であることを特徴とする発泡容器を用いることによ
り、容器に遮光性を付与する。従来は容器に遮光性を付
与する場合に、主に容器を構成する樹脂とは異なる素材
を併用する以外に手段がなかったことに対して、本発明
は容器の壁面に気泡を生成することで遮光性を得ようと
するものである。透明乃至半透明の容器壁面に光線が入
射すると、壁面の粗さに応じて表面で一部が乱反射する
が、残りは透過する。透過した光は、樹脂の結晶状態に
応じて拡散しながら反対側の壁面に達し、容器内部に進
む。 【0006】この容器壁面に気泡が存在する場合、樹脂
の結晶による拡散よりも遙かに盛んに光の拡散が発生す
る。気泡内部には気泡発生のプロセスに従い、窒素、二
酸化炭素、水蒸気、アルゴンなどの不活性ガスが存在す
る。容器外壁から侵入した光線は、気泡の界面での入射
角と光線を伝達する媒体が個別に有する屈折率に従い、
光線の向きを変更する。そして気泡の反対側の界面で
も、同様の理由により屈折が生じる。光線によっては、
複数の気泡を通り抜けることもあるが、その際もやはり
同様の理由で屈折する。そして樹脂の結晶状態に応じて
更に拡散しながら反対側の壁面に達し、容器内部に進
む。すなわち樹脂中に気泡が存在することで、気泡のな
い場合と比べて盛んに拡散を繰り返すため、樹脂中の光
線経路が長くなり光線の減衰が進み、光線透過率が減少
する。また、容器正面から見た気泡の占める面積率が多
いほど直進できる光線量は少なくなり、全光線透過率は
減少する。 【0007】平均気泡径が200ミクロンメートルを超
える場合は、厚さ方向に潰れて平面の多い気泡となり平
行光線が通りやすくることから、これらが全気泡数の2
0%を越える場合は、気泡のない容器と比べて遮光線が
よい容器とは言えない。 【0008】また、気泡面積率が70%を下回ると、気
泡のない部分から平行光線が透過するため、気泡のない
容器と比べて遮光線がよい容器とは言えない。 【0009】なお、本発明のプラスチック容器は、遮光
性を持たせるための他の材料を必要としないので、原料
リサイクルに適した構造である。 【0010】 【発明の実施の形態】本発明のプラスチック容器を一実
施形態に基づいて以下に詳細に説明する。容器に気泡を
生成するためには、発泡技術を用いる。樹脂の押し出し
装置の途中に高圧で気体を注入する装置により、二酸化
炭素や窒素を溶融する物理発泡、クエン酸と炭酸水素ナ
トリウムの反応により、二酸化炭素と水蒸気を発生させ
たりアゾジカルボンアミドの熱分解によるガスを使用す
る化学発泡が代表例である。また、水分だけを使った水
発泡の技術を使用してもよい。 【0011】容器に使用する樹脂は、高密度ポリエチレ
ン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、
ポリプロピレンといったオレフィン類、ポリスチレン、
ポリエステル、ポリカーボネート、塩化ビニルといっ
た、単体で容器として使用しうる素材はすべて使える。
また、多層構成が可能な場合は、容器の耐衝撃強度を向
上するなどの目的ために、発泡層を容器片面に配し、同
じ樹脂を無発泡で押出し多層容器にしてもよい。成形方
法については、真空成形、圧空成形、押出ブロー成形、
射出成形、射出ブロー成形、2軸延伸ブロー成形が可能
である。 【0012】容器の気泡の大きさと気泡密度は、樹脂中
に溶解したガスの濃度と樹脂圧力の降下速度、及び樹脂
の溶融張力に影響を受ける。ガス濃度は高い方が細かい
気泡がたくさん出来るので、遮光性を高めるには有利で
ある。化学発泡では、発泡剤の分解温度を確認し、出来
るだけ多くのガスが発生する条件を設定する。しかし、
発泡剤の分解が樹脂練り込みの早い段階で発生すると、
発生したガスがホッパー側に逃げやすいので、徐々に設
定温度を上げられるよう、スクリュウのL/Dは24以
上が望ましい。また、選定した発泡剤が分解した際に樹
脂がすでに溶融し、適当な溶融張力が得られよう、樹脂
を選定しておく必要がある。ガス濃度を高めるには、物
理発泡が一層有利である。 【0013】発泡シートによる真空成形や押出ブロー成
形では、シートあるいはパリソンの製造段階で気泡径と
気泡密度がほぼ決定される。成形品の気泡の大きさを出
来るだけ小さく、気泡密度を高めることが、遮光性を高
めることになるので、シートあるいはパリソンの気泡は
成形品よりも更に小さく、より高密度に生成されていな
ければならない。また、光線の拡散頻度を高めるため、
また容器の機械的強度を出来るだけ損なわないために
は、気泡は連通せずに独立している方が良い。連通を防
止するには、溶融張力が歪みの増加とともに大きくなる
樹脂を使用することが望ましい。ポリエチレン容器であ
ればLDPE、ポリプロピレンであれば長鎖分岐を有す
る分子構造を持った樹脂を、所定の気泡が得られるよ
う、一般の高密度ポリエチレンやポリプロピレンに配合
して用いると良い。 【0014】発泡シートやパリソンから容器に成形する
過程で、生成した気泡は変形されもともとは球形の気泡
は引っ張り方向に長くその他の方向には短い扁平状に変
化する。その変形の程度は、シートやパリソンの寸法と
製品寸法との比率に依存する。気泡は潰れた状態になる
こともあるが、本発明の目的が光線の拡散にあるため、
容器の厚さ方向の断面を観察して、相対する気泡界面が
融着していなければ、光線を分散させる役割を果たすこ
とが可能である。また、ブロー成形については、高圧エ
アを用いて金型形状を転写する成形方法であるため、こ
の方法で成形された容器の気泡は破泡や連通を起こしや
すい。そこで金型内部に残留する空気を減らす工夫や、
圧力の調整方法が様々提案されている。しかしながら、
光線を分散させて遮光性を高める目的であれば、通常の
金型よりもややエアベント(空気抜け)を大きくしなが
ら、0.1MPa程度のごく低圧で成形すれば、必要な
気泡形状を確保することは可能である。 【0015】<実施例1>押出ブロー成形において、M
FR1.25のランダムポリプロピレン(AS321
住友化学社製)を用いて層構成が単層、満水容量が60
0mlの容器を重量40gで成形した。容器肉厚は胴部
中央で約1mmであった。そして、化学発泡剤(ダイブ
ロー PE−M20NK 大日精化工業社製)を樹脂と
薬剤の重量比で、0.2重量部、0.4重量部、0.6
重量部添加し破泡や連通が少ないように、温度条件や樹
脂圧などを調整しながら押出し、0.1MPaのエア圧
力で成形した。また、発泡剤を添加しない処方の容器も
成形した。そして容器中央部から20mm角のチップを
切りだし、50倍の投影機で観察した。気泡の面積は、
長径と短径の平均値を直径とする円と近似した。そして
チップ上でランダムに3カ所選び、それぞれ4mm角の
範囲における平均気泡径と気泡面積率を測定した。その
結果、すべての平均気泡径が200マイクロメートル以
下、気泡面積率は70%以上であった。また、光線透過
率は発泡していない容器が80%であったのに対して、
上記3種の発泡容器はそれよりも20%以上低い値を示
し、明らかに遮光性が向上した。この結果を表1に示し
た。 【0016】 【表1】 【0017】<比較例1>実施例1と同様、押出ブロー
成形において、MFR1.25のランダムポリプロピレ
ンを用いて層構成が単層、満水容量が600mlの容器
を重量40gで成形した。容器肉厚は胴部中央で約1m
mであった。そして、化学発泡剤を樹脂と薬剤の重量比
とブロー圧がそれぞれ、0.05重量部で0.1MP
a、0.4重量部で0.2MPa、0.6重量部で0.
22MPaの条件で発泡容器を成形し、平均気泡径と気
泡面積率および光線透過率を測定した。その結果、発泡
剤添加率が0.05重量部及び0.4重量部のものは気
泡面積率が少なく、0.6重量部のものは200マイク
ロメートルを越える気泡数が多かった。その結果、無発
泡容器の光線透過率80%に対して遮光性の向上は10
%以内に押さえられた。この結果を表2に示した。 【0018】 【表2】【0019】 【発明の効果】本発明のプラスチック容器は以上のよう
な作用をもつから、従来は容器を構成するプラスチック
とは異種のプラスチックや金属酸化物によって遮光性を
付与していた容器にたいし、内容物に対して無害であり
かつ原料リサイクルに適した構造の遮光性のある容器と
することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅津 直志 東京都台東区台東1丁目5番1号 凸版印 刷株式会社内 (72)発明者 小林 正男 東京都台東区台東1丁目5番1号 凸版印 刷株式会社内 Fターム(参考) 3E033 BA13 BB04 CA20 4F074 AA17A AA18A AA20A AA21A AA24A AA32A AA35A AA65A AA70A BA03 BA13 BA32 BA33 BA34 CA22 DA03 DA34

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】気泡を有するプラスチック容器において、
    容器正面から見た気泡の大きさをその気泡の長径と短径
    の平均気泡径で定義した場合に、80%以上の気泡の平
    均気泡径が200マイクロメートル以下であり、かつ容
    器正面から見た気泡の占める面積率が70%以上である
    ことを特徴とするプラスチック容器。
JP2001217954A 2001-07-18 2001-07-18 プラスチック容器 Pending JP2003026137A (ja)

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