JP2010501434A - 射出延伸ブロー成形容器 - Google Patents

Abstract

本発明は、本質的に２軸配向ポリプロピレンからなり、ガス放出性液体組成物で満たされている射出延伸ブロー成形透明容器に関する。本発明は、ガス放出性液体組成物の収容という点で、このような容器の使用にも関する。

Description

本発明は、２軸配向ポリプロピレン製で、ガスを放出する液剤で満たされている射出延伸ブロー成形容器に関する。

容器、より具体的にはボトルは、飲料品、食品、洗濯及び家庭用洗浄製品、シャンプー、及びその他パーソナルケア製品など、様々なタイプの液体製品を包装するために、消費財産業で広く用いられている。

熱可塑性材料は、主としてこれら容器の製造に用いられている。容器及びボトルの製造に用いられる典型的な熱可塑性材料として、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、低密度又は高密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ又はＨＤＰＥ）、及びポリスチレン（ＰＳ）が挙げられる。

このような容器、及びより具体的にはボトルは、特定の性質を有することが求められる。実際にこのような容器は、例えば輸送中及び／又は使用中の破損を防ぐため、非常に高い機械的強度を有する必要があり、同時にこれらの容器は、可能な限り軽量で薄い壁厚を有さなければならない。更にこのような容器は、消費者に対し、高レベルの美的魅力を提供する必要もある。したがって、透明な及び／又は光沢のある容器が消費者に好まれることが多く、大体の場合は要件となる。

更にこのような容器は、例えば中に収容される製品の性質に関連するその他の問題点、例えば、容器の破裂及び／又は膨張などを克服しなければならない。

この「破裂」という問題点は、特に、徐々にガスを放出する液体が容器に収容されていると発生する。この問題は多くの場合、容器が、過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）又はその他のガス放出性化合物（例えば次亜塩素酸塩漂白剤）を含有する洗濯用添加剤製剤などの液体で満たされていると発生する。容器の破裂は、低濃度、即ち例えば１０％未満のＨ_２Ｏ_２しか存在しない場合であっても起こり得る。

実際に、過酸化水素及びその他のガス放出性化合物は、製剤中で完全に安定ではなく、多くの場合、一部は徐々に水（Ｈ_２Ｏ）及び酸素（Ｏ_２）に分解する。その結果、Ｏ_２が容器／ボトルのヘッドスペースに蓄積され、このガスが容器から放出されない場合、容器内圧を高める原因となり得、容器の膨張又は更には破裂を引き起こす場合がある。

したがって、良好な機械的特性を有すると同時に、消費者に美的魅力、即ち透明性を提供し、容器にガスを放出する液剤を収容する際に膨張しない容器の必要性が存在する。

この問題点を解決するために様々な試みがなされてきた。ガスを放出できる特殊なキャップ、即ち通気キャップは、容器の閉鎖部材として用いられている。しかし、これらのキャップは、製造コストが非常に高いという欠点を有する。ボトル製造用の特殊な熱可塑性材料、例えばＨＤＰＥも用いられている。しかし、ＨＤＰＥ製のボトルは透明ではないため、消費者に対して際立った美的魅力を持たないという不都合がある。

ここで、良好な機械的特性（高い機械的強度、軽量、及び薄い壁厚）、消費者への美的魅力、即ち透明性を同時に有し、容器にガスを放出する液剤を収容する際に膨張の問題を全く起こさない容器が、この容器を製造するために以下に記載するような特殊な材料を用いて提供できることを出願者は見出した。

とりわけ、特定のプロセス、即ち射出延伸ブロー成形（ＩＳＢＭ）プロセスにより製造される２軸配向ポリプロピレン（ＢｏＰＰ）から本質的になる容器が、これらの要件を満たすことが見出された。

実際に、このような容器はある程度のガス透過性を有することが見出されている。したがって、これらの容器は徐々にガスを放出できるため、膨張を全く問題とせずに、液体ガス放出性製剤を収容することができる。

更に、ＢｏＰＰから製造されるこの射出延伸ブロー成形容器は、消費者に対する美的魅力を有し、とりわけ、完全に透明な容器に液体を詰められることが見出された。実際に、このようなプロセスにより製造された容器は、押出成形プロセスで製造された容器よりもはるかに透明で光沢がある。

更に、ＢｏＰＰから製造されるこの射出延伸ブロー成形容器は、製造に大量の材料を使用せず、驚くほど良好な機械的性能を有することが見出されている。実際に、このような容器は同時に、軽量で薄い壁厚を有している。

したがって、容器の製造に用いる材料量がより少ないことは、物理的耐性に対して不利ではない。反対に、本発明の更なる利点は、これらの容器が良好な機械的性能及び良好な機械的強度を有することである。

事実として、ＢｏＰＰから製造される射出延伸ブロー成形容器は、特に押出成形されたＰＰ製の容器と比較すると、予想外の物理的耐性、即ち重要な機械的耐性を有する。このような耐性は、ＢｏＰＰから製造される射出延伸ブロー成形容器がより軽量でより薄い壁厚であるため、予想外のことである。

その上、ＢｏＰＰから製造される射出延伸ブロー成形容器の更なる利点は、本明細書により製造される容器が、反応性が高い製剤、とりわけ酸化製剤に対して耐性があることである。

したがって、本発明の更なる利点は、ＢｏＰＰから製造される射出延伸ブロー成形容器製造に用いる材料の量が、他の熱可塑性材料（例えば押出成形されたＰＰ又はＨＤＰＥ）から作製される容器と比較して削減されることである。実際に、ＢｏＰＰから製造される射出延伸ブロー成形容器は、押出成形されたＰＰ又はＨＤＰＥなどの従来法で製造された容器と比較して、より軽量でより薄い壁厚を有する（即ち、押出成形されたＰＰ又はＨＤＰＥより６０％まで薄くすることが可能な最小壁厚）。

その上、本発明の更なる利点は、ＢｏＰＰから製造される射出延伸ブロー成形容器が、容器にハンドルを包含できることである。

ポリプロピレン（ＰＰ）は、透明な容器の製造に好適な材料として、当該技術分野において既知である。従来は、押出ブロー成形プロセスが用いられてきたが、このプロセスにより、良好な外観を持たない、即ち透明性が低く、衝撃強度が低いボトルとなってしまう。その結果、これらの容器は、消費財の収容に実際にはあまり用いられていない。

透明性が高く光沢のある容器は、一般的にポリエチレンテトラフタレート（polyethylene tetraphthalate）（ＰＥＴ）から作られており、最も一般的には射出延伸ブロー成形プロセスで製造されている。しかし、ＰＥＴから製造される容器は、（特にＯ_２に対して）ガス透過性がないという欠点がある。１９８９年１２月２０日に公開されたＥＰ−Ａ−０ ３４６ ５１８には、ボトルを製造するための射出延伸ブロー成形プロセスが開示されている。

本発明は、２軸配向ポリプロピレンから本質的になり、ガス放出性液体組成物を収容する射出延伸ブロー成形透明容器に関する。本発明は、ガス放出性液体組成物の収容という点で、このような容器の使用にも関する。

第１の態様では、本発明は、２軸配向ポリプロピレン（ＢｏＰＰ）から本質的になり、ガスを放出する液剤で満たされている射出延伸ブロー成形（ＩＳＢＭ）透明容器を包含する。

本発明による容器は、徐々に発生するガスを放出できるため、膨張することなく液体ガス放出性製剤を収容できるという利点を有する。したがって、これらの容器は、通気キャップを全く必要としない。ガス放出は、かかる容器の製造に用いられる熱可塑性材料の特定の透過性特性による。

本発明による射出延伸ブロー成形ポリプロピレン容器の更なる利点は、優れた透明性と光沢性である。更に、本発明による容器は、良好な機械的性能、即ち高い衝撃強度を有する。

ガスを放出するいかなる組成物が、本発明で用いるのに好適である。製剤は、例えば洗濯用添加剤製剤又は家庭用洗浄製剤であることができる。かかる製剤は、このような製剤に一般にみられる、例えば水、界面活性剤、ビルダー、染料、ラジカルスカベンジャー、ポリマーなどの典型的な要素を含んでもよい。

本発明の好ましい実施形態では、容器に収容されるガス放出性液体組成物は、洗濯用添加剤製剤である。より好ましい実施形態では、ガスを放出する液剤は、過酸化水素又はその他のガス放出性化合物（例えば次亜塩素酸塩漂白剤）を含有し、より好ましくは、過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）を含有する。

容器に収容されるガス放出性液体組成物から放出されるガスは、いかなるガスであることができる。好ましくは、液体から放出されるガスは、Ｏ_２、ＣＯ_２、Ｎ_２、ＣｌＯ_２、又はその他のガスである。より好ましくは、組成物は酸素（Ｏ_２）を放出する。

本発明によると、Ｈ_２Ｏに対する容器の透過性も、許容可能である（即ち、容器は、特にＰＥＴ、ＨＤＰＥなどその他のボトル材料と比較しても、わずかな量の水しか放出しない）。

「ガス放出」という用語は、容器壁の一部もしくは更に全体を通じたガスの解放と定義される。放出されるガスは、容器内に収容される完全に安定ではない液体に起因する。

本発明による容器内に収容されるガス放出性液体組成物の例は、洗濯用添加剤製剤である。

過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）は液体の洗濯用添加剤製剤中に存在し、徐々に水（Ｈ_２Ｏ）と酸素（Ｏ_２）に分解され、ガス状のＯ_２を放出する。このガス状Ｏ_２は、全く膨張の問題を起こさずに、容器の壁を通って放出される。ガス解放は、２軸配向ポリプロピレン（ＢｏＰＰ）から本質的になる射出延伸ブロー成形（ＩＳＢＭ）透明容器の透過性により可能となる。

本発明による好ましい実施形態では、２軸配向ポリプロピレン（ＢｏＰＰ）から本質的になる射出延伸ブロー成形（ＩＳＢＭ）容器は、ボトルである。より好ましい実施形態では、２軸配向ポリプロピレン（ＢｏＰＰ）から本質的になる射出延伸ブロー成形（ＩＳＢＭ）容器は、透明なボトルである。

本明細書で使用するとき、「透明」という用語は、良好な透明性を示し、それにより光を通す特性を有する容器を指す。したがって、透明な容器を通して、はっきりと透かして見ることができる。

したがって、透明な容器は、半透明の容器とは異なる。半透明の容器は、光の一部のみ（拡散的に）を通す容器であり、それを通してはっきりと透かして見ることができない。

本明細書で使用するとき、「延伸ブロー成形容器」という用語は、以下に記載する射出延伸ブロー成形プロセスにより製造される容器を意味する。

本発明の本質的な特徴は、射出延伸ブロー成形容器が２軸配向ポリプロピレンから本質的になることである。本明細書で意味するところの「２軸配向ポリプロピレン」は、成形プロセス後に２軸配向となるポリプロピレンである。「２軸配向ポリプロピレン」をもたらす好ましいプロセスのうち１つは、射出延伸ブロー成形プロセスである。

本明細書で意味するところの「２軸配向ポリプロピレンから本質的になる」とは、容器製造に用いられる樹脂が、９０％を超える、更には９５％を超える２軸配向ポリプロピレンを含有することである。残りの割合は、例えば、ＵＶフィルター、染料、又は加工剤などの添加剤からなる群から選択される。

本明細書で意味するところの「予備成形物」は、膨張させて最終物を形成させる前に製造する成形物である。予備成形物は、最終物よりもある程度小さくする必要がある。予備成形物は一般に、溶解温度を上回る高温で、例えば射出成形によって製造する。より詳細には本明細書では、ネック部仕上げで形成される塑性体の成形された部分を意味する。

本明細書に記載した「金型」には一般に、「成形キャビティ」を形成させるために閉じ、予備成形物を金型内へ挿入したり、及び／又は、ブロー製品を金型から取り外したりできるようにするために開くことが可能な２つ以上の部分が含まれている。商業的な事業においては、複数の成形キャビティを連続高速機械に組み込むことができる。

好ましい実施形態では、本発明で定義されるような容器は、染料及び／又はＵＶフィルター、好ましくはＵＶフィルターを含む。

好ましい実施形態では、染料及び／又はＵＶフィルターは、容器製造に用いる樹脂総重量の０．００１％〜１０％、好ましくは０．１〜５％、より好ましくは０．５〜２％の量で存在する。

したがって、本発明はまた、２軸配向ポリプロピレンから本質的になり、ガス放出性液体組成物を収容する透明な容器も包含し、これはまた、染料及び／又はＵＶフィルター、好ましくはＵＶフィルターも含む。

実際に、本明細書で定義されるようなＵＶフィルターを含む透明な容器は、容器内に収容される液体を紫外線から守る。したがって、ＵＶフィルターを含むこの透明な容器は、液体の分解、即ちガスの放出を防ぐ。

より好ましい実施形態では、染料及び／又はＵＶフィルターは、「２軸配向ポリプロピレン」用に特別に配合される。

着色剤及び／又はＵＶフィルターは、本発明による容器製造に用いられる樹脂中に存在し、ポリマーキャリアマトリックスに混合される成分を含み、したがって「マスターバッチ」を形成する。ポリマーキャリアマトリックスは、着色剤及び／又はＵＶフィルターをブロー成形プロセス内に組み込むのに役立つ。

より好ましい実施形態では、本発明による容器製造に用いられる樹脂中に存在する着色剤及び／又はＵＶフィルターは、ポリプロピレンキャリアマトリックス内に配合される。一例として、本発明による容器に用いられる成分は、ポリワン（Polyone）から市販される「ＣＣ１００８２８７１ＢＧ（登録商標）」である。

好ましくは、本発明で定義されるような容器は、ポリプロピレン（ＰＰ）の予備成形物を用いるプロセスにより得られる。

ポリプロピレンは、市販銘柄を容易に入手できる。溶融強度、再加熱特性、透明性、及び加工ウィンドウサイズの好適な組み合わせを備えている材料は、ボレアリス社（Borealis）、ＢＰ社、及びトータル社（Total）などの供給元から、例えばトータル社（Total）のＰＰＲ７２２５を入手できる。

予備成形物の製造における最も一般的なプロセスは、射出成形である。このプロセスを、本明細書では「射出延伸ブロー成形」又は「ＩＳＢＭ」と呼ぶ。

ポリプロピレンにＩＳＢＭを用いると、同一の材料で押出ブロー成形した容器と比較して、剛性、落下強度、圧縮強度、光沢、及び透明性を大幅に改善された容器となる。

本明細書で「延伸ブロー成形」は、一般には延伸ピン又はプランジャを用いて予備成形物をまず長手方向に延伸させ、続いて、ガラス転移温度を超える温度でのブロー工程を実施するプロセスを意味し、このブロー工程は、得られた形体が「２軸配向」になるようにブロー方向に向きを保つ設計になっている。

ポリプロピレンの適切な延伸温度は約１４０℃〜１５０℃である。

本明細書で「射出延伸ブロー成形」即ち「ＩＳＢＭ」プロセスは、より一般的には、容器を２つの独立した工程で形成するプロセスを意味する。第１工程は予備成形物の射出、第２工程はかかる予備成形物の最終的な容器形状へのブローである。予備成形物を、同一機械上で射出の直後にブローすることもできる（ワンステップＩＳＢＭ）。別の方法としては、予備成形物を冷却、保存後、ブロー前に再加熱することができる（ツーステップＩＳＢＭ）。ブロー前の予備成形物の追加加熱など、ワンステッププロセスのいくつかのバリエーションが可能であり、全てが本発明に適合する。本明細書に記載する全プロセスには、ブロー工程中の予備成形物の延伸を含み、例えば、予備成形物内に入り、これを伸長する延伸ロッドにより達成される。

工業的に有用な手法において、ブロー成形容器は、例えばラベル又はスリーブを用いて典型的には装飾される。

本発明で用いるラベル又はスリーブ技術は、任意の周知のタイプとすることができ、一例として、自己接着剤、ウェットグルー、収縮スリーブ、伸長スリーブ、熱転写、インモールドラベル、ラップアラウンド、ロールオンシュリンクオン、シルクスクリーンなどが挙げられる。

ラベルの例は、好ましくは、ラップアラウンド、ウェットグルー、及びインモールドラベルである。スリーブの例は、好ましくは、伸長スリーブ、及び収縮スリーブである。

ラベル又はスリーブには、透明材料から作られているフィルム基材が含まれているのが好ましい。これにより、透明容器の審美的効果を引き続き保持したまま、装飾、即ち商標名、ロゴ、画像など、成分情報、使用方法、バーコード、ホログラムなどを消費者に示すことが可能となる。このような装飾は、包装技術分野において既知の様々な技法のいずれかによって、フィルム基材上に印刷する。

また、一般に容器には、内容物を密閉して保護したり、採取、注出及び塗布を容易にしたりする何らかの形態の閉鎖機構が必要となる。これらの閉鎖部材は様々な形態を取っており、ポリオレフィン、好ましくはポリプロピレン製が最も一般的である。製品の使用を更に容易にするために、多くの容器には注出ボールのような追加部品も備わっている。これらの部品も、ポリオレフィン、好ましくはポリプロピレン（ＰＰ）、低密度又は高密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ又はＨＤＰＥ）、又はポリエステルテトラフタレート（polyestertetraphtalate）（ＰＥＴ）製が一般的である。これらキャップの透過性は、ボトルの透過性を考慮すると重要ではない。

多くの場合、ブロー成形容器は、自動排液閉鎖部材でふたをすることが好ましい。自動排液容器は、当該技術分野において既知である。これらの容器には、注入口外側から容器本体へ滴たる、又は流れ出る内容物を戻す手段が備わっている。自動排液閉鎖部材の先行技術の例は、米国特許第４，５５０，８６４号、及び米国特許第４，６４０，８５５号に示されている。自動排液閉鎖部材は、ボトルの外側表面に付着し、液だれする粘稠性の高い製品、及び、ボトルに付着するであろう表面張力の低い製品に対して特に有効である。これらの製品の主な例は、粘稠性及び低表面張力の両方を有する洗剤であり、同一容器から繰り返し使用することで、ボトルがかなり汚れる。自動排液閉鎖部材は、成形及びボトルへの連結を容易にするために、１つ以上の部品から作ることが多く、たいていは独立したキャップ区域を搭載することになろう。

本発明の特に有用な実施形態では、閉鎖部材は容器の一体部分である。これは、予備成形物から容器を射出延伸ブロー成形することによって達成することができ、ブロー容器が、一体型閉鎖部材を備えた一体型容器になるように、予備成形物のネック部には閉鎖部材が含まれている。最も好ましくは、一体型閉鎖部材は、最終パッケージが米国特許第５，１１４，６５９号に開示されている一体型の自動排液容器であるような自動排液口である。

一体成形ヒンジを備えた、又は備えていない一体型キャップも、容器を閉鎖する有効な方法である。これらの閉鎖部材には、ノズル区域及びキャップ区域があり、前記区域は同一部の薄い区域によって取り付けられている。この接合箇所は、一体成形ヒンジとなることが多く、弱い力を加えた場合にキャップがはね戻ったり、別の位置からノズルの方へキャップが押しやられたりする。これらの閉鎖部材は、１つの部品のみで構成されることから低コストで製造され、シャンプーや食器用洗剤など、片手で使用する必要のある製品で用いるのに特に有用である。このような閉鎖部材は当該技術分野において既知である。

単純なキャップに加え、消費者用及び業務用製品に対する注出量の調整、製品適用方向、又はその他多くの一般的な要求により、更なる部品を機能性改善のために組み込むことは、多くの場合、包装及び閉鎖システムにとって好ましい。これらのシステムの一般例としては、逆止め弁、スリットシール弁、注出チャンバ、指向性「飛び出し」口、ローラーボール、及びポンプ装置を挙げることができるが、これらに限らない。

以下の実施例によって、本発明は更に詳細に説明されるだろう。

（実施例１）
酸素透過性測定を、２種の異なる熱可塑性材料を用い、２種の異なるプロセスにより製造された２つの容器において実施した。

（実施例２）
ガス透過性測定を、異なる熱可塑性材料において実施した。

（実施例３）
「落下試験」測定を、実施例１で定めたような１リットルＢｏＰＰボトル、及びＰＰ押出成形で製造された同様のボトルにおいて実施した（装置規格：ＩＳＯ ２２４８、試験方法：ＡＳＴＭ Ｄ ２４６３−９５）。

−適当な製品を入れたボトルを、少なくとも２４時間対象温度で放置する。

−各温度条件につき１回、２０本のボトルを１．２メートルの高さから１本ずつ落とす。

−破損したボトル数を記録する。破損とは、塑性体の亀裂による漏れを意味する。ボトルの変形及び切欠きは、破損とはみなさない。

本明細書に開示される寸法及び値は、列挙された正確な数値に厳しく限定されるものとして理解されるべきでない。それよりむしろ、特に指定されない限り、こうした各寸法は、列挙された値とその値周辺の機能的に同等の範囲との両方を意味することを意図する。例えば、「４０ｍｍ」として開示された寸法は、「約４０ｍｍ」を意味することを意図する。

Claims (12)

1. ２軸配向ポリプロピレンから本質的になり、ガス放出性液体組成物を収容する、射出延伸ブロー成形透明容器。
2. 前記液体組成物が過酸化水素を含む、請求項１に記載の射出延伸ブロー成形容器。
3. 前記液体組成物が酸素を放出する、請求項１又は２に記載の射出延伸ブロー成形容器。
4. 前記液体ガス放出性液体組成物が洗濯用添加剤製剤である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の射出延伸ブロー成形容器。
5. 前記容器が、染料及び／又はＵＶフィルター、好ましくはＵＶフィルターを更に含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の射出延伸ブロー成形容器。
6. 前記染料及び／又はＵＶフィルターが、ポリプロピレンキャリアマトリックスに配合される、請求項５に記載の射出延伸ブロー成形容器。
7. 前記容器が、ラベル又はスリーブを含む装飾と共に提供される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の射出延伸ブロー成形容器。
8. 前記ラベル又はスリーブが、前記装飾が印刷されているフィルム基材を含む、請求項７に記載の射出延伸ブロー成形容器。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の容器を含む最終製品包装であって、前記最終製品包装が、閉鎖部材を更に含む、最終製品包装。
10. ガス放出性液体組成物用包装としての、２軸配向ポリプロピレンから本質的になる、前記射出延伸ブロー成形容器の使用。
11. 洗濯用添加剤製剤用包装としての、２軸配向ポリプロピレンから本質的になる、前記射出延伸ブロー成形容器の使用。
12. 過酸化水素を含有する液体用包装としての、２軸配向ポリプロピレンから本質的になる、前記射出延伸ブロー成形容器の使用。