JP2006225536A - ポリプロピレン系樹脂組成物からなる中空容器 - Google Patents
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Abstract
物性バランスに優れ、特に加熱処理しても透明性が良好なポリプロピレン系樹脂組成物からなる層を有する中空容器を提供する。
【解決手段】
DSC測定において50〜180℃の範囲に観測される最大の結晶融解ピーク温度が100〜145℃である結晶性プロピレン系重合体(成分(A))35〜93重量部と、同温度が150℃以上である結晶性プロピレン系重合体(成分(B))2〜35重量部と、下記要件[1]、[2]及び[3]を満たすエチレン−α−オレフィン共重合体(成分(C))5〜30重量部を含むポリプロピレン系樹脂組成物からなる層を有する中空容器。[1]エチレン由来の構成単位の含有量が50重量%以上であり、エチレンと炭素原子数4〜12のα−オレフィンとの共重合体である。[2]メルトフローレートが0.1〜50g/10分である。[3]密度が865〜898kg/m3である。
【選択図】 なし
Description
例えば、230℃におけるメルトフローレートが0.3〜8g/10分であり、プロピレン含有量が82〜96.5重量%、エチレン含有量が3〜8重量%、炭素原子数4以上のα−オレフィン含有量が0.5〜10重量%の結晶性プロピレン共重合体と、190℃におけるメルトフローレートが0.3〜50g/10分であり、密度が900〜935kg/m3である結晶性エチレン系共重合体とからなり、結晶性プロピレン共重合体に対して結晶性エチレン系共重合体を4〜0.05重量%配合してなる樹脂製容器が知られているが(特許文献1参照)、低温での衝撃強度は十分なものではなかった。またこの容器は加熱処理後の透明性が十分なものでなかった。
[1]エチレン由来の構成単位の含有量が50重量%以上であり、エチレンと炭素原子数4〜12のα−オレフィンとの共重合体である。
[2]温度が190℃、荷重が2.16kgfの条件で測定したメルトフローレートが0.1〜50g/10分である。
[3]密度が865〜898kg/m3である。
(i) 24℃から220℃へ300℃/分の速度で昇温
(ii) (i)の昇温後、220で5分間保持
(iii) (ii)の保温後、300℃/分の速度で150℃に降温
(iv) (iii)の降温後、150℃で1分間保持
(v) (iv)の保温後、5℃/分の速度で50℃に降温
(vi) (v)の降温後、50℃で1分間保持
(vii) (vi)の保温後、5℃/分の速度で180℃に昇温
上記の(vii)の工程から得られる結晶融解曲線から、50〜180℃の範囲に観測される最大の結晶融解ピークの温度、および結晶の融解熱量(J/g)を算出する。結晶の融解熱量は、前記結晶融解曲線にベースラインを引き、結晶融解曲線とベースラインに囲まれた領域の面積から算出される値である。
また、本発明に用いる結晶性プロピレン系重合体(成分(A))、結晶性プロピレン系重合体(成分(B))、エチレン−α−オレフィン共重合体(成分(C))、添加剤および充填剤は、公知の方法で均一になるように混合した後、直接中空成形機に供給することもできる。また、各成分を本発明の要件の範囲になるように、計量機を用いて調整しながら中空成形機に直接供給することもできる。
成形機に投入された原材料は、押出機部分のシリンダ中で溶融、混練され、押出機先端のダイとコアとの間隙からチューブ状のパリソンに押出される。押し出されたパリソンを金型にて挟む。次いでパリソン内部に加圧気体が吹込まれる。加圧気体の圧力によりパリソンは金型のキャビティ形状に賦形され、冷却される。その後、金型を開いて容器が排出される。
実施例および比較例で用いた評価方法は以下のとおりである。
結晶性プロピレン系重合体(成分(A))、結晶性プロピレン系重合体(成分(B))は、JIS K7210の条件14の方法に従って230℃で測定した。ポリプロピレン系樹脂組成物のMFR(g/10分)もこれと同様の条件下に測定した。エチレン−α−オレフィン共重合体(成分(C))のMFR(g/10分)はJIS K6760に従い190℃で測定した。
エチレン−α−オレフィン共重合体(成分(C))の密度(kg/m3)は、JIS K6760−1981に従って測定した。
パーキンエルマー社製の示差走査型熱量計DSC−VIIを用いて、以下の手順で結晶融解曲線を作成した。下記の(4)−(vii)の工程から得られる結晶融解曲線におけるピーク温度のうち、最もピーク強度の高い温度を結晶融解ピークの温度として求めた。
(1)熱プレス成形により温度230℃にて、直径65mm、厚さ100μmの中空容器を作成する。
(2)(1)で作成した中空容器を、打ち抜き機を用いて直径5mmに打ち抜いて試験片を作成する。この試験片の重量を電子天秤を用いて測定する。
(3)(2)で作成した試験片をサンプルパンに詰める。
(4)サンプルパン中の試験片に、窒素雰囲気下で以下に示す熱履歴を加える。
(i) 24℃から220℃へ300℃/分の速度で昇温
(ii) (i)の昇温後、220で5分間保持
(iii) (ii)の保温後、300℃/分の速度で150℃に降温
(iv) (iii)の降温後、150℃で1分間保持
(v) (iv)の保温後、5℃/分の速度で50℃に降温
(vi) (v)の降温後、50℃で1分間保持
(vii) (vi)の保温後、5℃/分の速度で180℃に昇温
前記結晶融解ピークの温度の測定により得られた結晶融解曲線にベースラインを引いた。結晶融解曲線とベースラインに囲まれた領域の面積から結晶の融解熱量(J/g)を算出した。
中空容器に水を500g充填し、ポリプロピレン製キャップをした。その後、5℃の低温恒温槽で24時間以上静置後、1.2mの高さからコンクリート床に容器の胴部を下にして10回繰り返して自由落下させた。10回落下後の容器の状態を観察した。同じ構成の10本の試験容器について同様の試験を行い、未破壊である試験容器の本数の、試験容器の全本数に対する比率(%)を、その構成の容器の落下強度とした。
中空容器の短径側の側壁を上下方向に向けて万能試験機にセットした。その後、直径が25mmの円柱形状をしたダートにより、温度23℃、圧縮速度100mm/minの条件で、中空容器の胴部中を圧縮した。圧縮歪みが10mmのときの圧縮荷重(N)を測定した。
本発明の中空容器の側壁部の中央部を切り出して試験片を作成した。この試験片のヘイズ(%)および透過率(%)をJIS K7105に従って測定した。
純水を500g充填した中空容器を、アルプ(株)社製RK−3030型オートクレーブ内に静置し、温度121℃、加圧圧力0.15MPaの条件で20分間水蒸気加熱処理した。その後、オートクレーブ内に冷却水を噴霧して中空容器を冷却した。その後、中空容器の側壁部の中央部を切り抜いて試験片を作成した。この試験片のヘイズ(%)および透過率(%)をJIS K7105に従い測定した。
1.結晶性プロピレン系重合体(成分(A))
プロピレン−エチレン−ブテン−1共重合体(A−1):
MFR(230℃,2.16kgf)は3.8g/10分、エチレン由来の構成単位の含有量は2.4重量%、ブテン−1由来の構成単位の含有量は6.8重量%であった。また、示差走査型熱量計で測定された結晶融解ピークの温度は133℃、結晶の融解熱量は71J/gであった。
MFR(230℃,2.16kgf)は5.0g/10分、エチレン由来の構成単位の含有量は2.2重量%、ブテン−1由来の構成単位の含有量は9.2重量%であった。示差走査型熱量計で測定された結晶融解ピークの温度は130℃、結晶の融解熱量は66J/gであった。
MFR(230℃,2.16kgf)は3.0g/10分、ブテン−1由来の構成単位の含有量は25.0重量%であった。示差走査型熱量計で測定された結晶融解ピークの温度は130℃、結晶の融解熱量は54J/gであった。
プロピレン−エチレン共重合体(B−1):
MFR(230℃,2.16kgf)は0.5g/10分、エチレン由来の構成単位の含有量は0.3重量%であった。示差走査型熱量計で測定された結晶融解ピークの温度は163℃、結晶の融解熱量は96J/gであった。
MFR(230℃,2.16kgf)は3.0g/10分、エチレン由来の構成単位の含有量は1.5重量%であった。示差走査型熱量計で測定された結晶融解ピークの温度は155℃、結晶の融解熱量は89J/gであった。
エチレン−ヘキセン−1共重合体(C−1):
住友化学(株)製の商品名がエクセレンFX グレード名CX4008なるエチレン−ヘキセン−1共重合体であり、MFR(190℃,2.16kgf)が8.0g/10分、密度が883kg/m3、ヘキセン単量体単位の含有量は22.5重量%であった。
住友化学(株)製の商品名がエクセレンVL グレード名VL100なるエチレン−ブテン−1共重合体であり、MFR(190℃,2.16kgf)が0.8g/10分、密度が900kg/m3であった。
住友化学(株)製の商品名がスミカセン−L グレード名FS250Aなるエチレン−ブテン−1共重合体であり、MFR(190℃,2.16kgf)が1.8g/10分、密度が922kg/m3であった。
成分(A)としてプロピレン−エチレン−ブテン−1共重合体(A−1)89重量部、成分(B)としてプロピレン−エチレン共重合体(B−1)5重量部、成分(C)としてエチレン−ヘキセン−1共重合体(C−1)6重量部を配合し、さらにハイドロタルサイトDHT−4C(協和化学工業株式会社製)0.01重量部、イルガノックス1010(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)0.075重量部を加え、ヘンシェルミキサーで混合した。得られた混合物をフルフライトタイプで直径が65mmのスクリューを有する単軸押出機を用い、温度230℃、スクリュー回転数100rpmにて溶融混練してポリプロピレン系樹脂組成物を得た。この樹脂組成物のMFRは4.1g/10分であった。各成分の配合比、樹脂組成物のMFRを表1に示した。該ポリプロピレン系樹脂組成物を、フルフライトタイプで直径が50mmのスクリューを有する(株)日本製鋼所製NB3B型中空成形機にて、押出量5kg/時、ダイおよびコア温度210℃でホットパリソンに押し出した。該ホットパリソンを、14℃に温度調節した金型で挟んだ後、圧力0.3MPaの圧縮空気を20秒間吹き込み、重量が28g、容量が600ml、側壁の厚さが約0.4mmで該ポリプロピレン系樹脂組成物からなる層のみから構成される中空容器を製造した。この中空容器の物性を表3に示した。
前記の成分(A)の結晶性プロピレン系重合体、成分(B)の結晶性プロピレン系重合体、成分(C)のエチレン−α−オレフィン共重合体から選ばれる各重合体を、表1に示す配合割合で、実施例1と同様に溶融混練してポリプロピレン系樹脂組成物を得た。該樹脂組成物のMFRを表1に示す。実施例1と同様にポリプロピレン系樹脂組成物のみから構成される中空容器を製造した。これらの中空容器の物性を表3に示した。
前記の成分(A)の結晶性プロピレン系重合体、成分(B)の結晶性プロピレン系重合体、成分(C)のエチレン−α−オレフィン共重合体から選ばれる各重合体を、表2に示す配合割合で、実施例1と同様に溶融混練してポリプロピレン系樹脂組成物を得た。該樹脂組成物のMFRを表1に示す。実施例1と同様にポリプロピレン系樹脂組成物のみから構成される中空容器を製造した。これらの中空容器の物性を表3に示した。これらの中空容器は、柔軟性、透明性、耐衝撃性、加熱処理後の透明性のいずれかで前記の実施例より劣るものであった。
Claims (6)
- 示差走査熱量測定において50〜180℃の範囲に観測される最大の結晶融解ピーク温度が100〜145℃である結晶性プロピレン系重合体(成分(A))35〜93重量部と、示差走査熱量測定において50〜180℃の範囲に観測される最大の結晶融解ピーク温度が150℃以上である結晶性プロピレン系重合体(成分(B))2〜35重量部と、下記要件[1]、[2]及び[3]を満たすエチレン−α−オレフィン共重合体(成分(C))5〜30重量部(但し、成分(A)、(B)及び(C)の合計量を100重量部とする)を含むポリプロピレン系樹脂組成物からなる層を有する中空容器。
[1]エチレン由来の構成単位の含有量が50重量%以上であり、エチレンと炭素原子数4〜12のα−オレフィンとの共重合体である。
[2]温度が190℃、荷重が2.16kgfの条件で測定したメルトフローレートが0.1〜50g/10分である。
[3]密度が865〜898kg/m3である。 - 温度が230℃、荷重が2.16kgfの条件で測定した前記ポリプロピレン系樹脂組成物のメルトフローレートが0.1〜8g/10分である請求項1に記載の中空容器。
- 前記ポリプロピレン系樹脂組成物からなる層のみから構成される請求項1または2に記載の中空容器。
- 2層以上から構成される中空容器であって、少なくとも1層が請求項1または2に記載のポリプロピレン系樹脂組成物からなる層である中空容器。
- 食品用容器である請求項1〜4いずれかに記載の中空容器。
- 医療用容器である請求項1〜4いずれかに記載の中空容器。
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