JP2015520274A - 高密度ポリエチレン組成物およびクロージャ - Google Patents

Abstract

本開示は、少なくとも０．９４０−０．９６８ｇ／ｃｍの密度および０．５−１０．０ｄｇ／分のメルトインデックスＩ２．１６および少なくとも２５のメルトフローレシオ（１９０℃におけるメルトインデックスＩ２．１６で割った１９０℃におけるフローインデックスＩ２１．６）を有する第１の高密度ポリエチレン構成材を含む高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ)組成物である。第２のＨＤＰＥ構成材は、前記組成物中に１０ｄｇ／分より大きいメルトインデックスＩ２．１６および３０以下のフローレシオで含まれる。本開示の組成物は一体蝶番の用途に使用するのに適している。

Description

発明の詳細な説明

［開示の分野］
本開示の主題は、概して、ポリエチレン組成物により形成されたクロージャに関し、より詳細には、高密度ポリエチレン組成物、および高い耐久性の一体蝶番をもたらすクロージャに関する。
［開示の技術］
ポリプロピレン（ＰＰ）は、製造が容易で、また良好な蝶番耐久特性を有することから、従来、一体蝶番を施したクロージャの市場で優位性を保っている。加えて、広く流通し、かつ歴史的に観てそれらの目的に利用される場合にはポリエチレンに比べて好ましい経済性を有していた。これらのことにより、ＰＰの総体的な特性バランスと相俟って、ＰＰは、一体蝶番付きクロージャへの利用や多くの成形用途に頻繁に選ばれている。

しかしながら、これまで経済的に好ましいとされたＰＰは、近年、産業および市場の変動によるコストの増大に伴い困難に直面している。北米では、価格変動の増大および高コストによりＰＰの受入能力の低下が見込まれ、さらに、この材料の使用者に対しての供給能力の懸念を招き、商品コストの上昇圧力をかけている。高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）は、ＰＰに比べて、好ましい落下衝撃性および低温強靭性を提供する。これらの特性により、設計にさらなる柔軟性を与え、成形されたパッケージ、特に一体蝶番を施したクロージャの分野でのパフォーマンス特性を増大させることができる。しかしながら、公知のＨＤＰＥ組成物を用いた場合には、ＰＰに較べて、蝶番の耐久性が低下する。加えて、ＰＰからＨＤＰＥへの切り替えは、寸法変化をきたし、しばしば高い設備投資および工具費用を必要とする。本発明の課題は、上記に示す問題点の一つ以上の影響を克服するか、または少なくとも減少させることにある。
［開示の概要］

本開示は、公知の射出成形法において経済的に用いることができ、同様な用途に用いられる従来のＨＤＰＥ製品よりも優れた耐久性を有する蝶番を得ることができる高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）組成物を提供することにある。本発明のＨＤＰＥ組成物は、機能的にＰＰを用いた分配用クロージャに匹敵する処理および用途性能を有する一体蝶番機能を持った分配用クロージャを形成するために使用できる。それ故、このような用途におけるＰＰに代わるものとして、またさらには一般的な成形用材料として、ＨＤＰＥの保有する幾つかの欠点を克服するものである。多くの場合、開示のＨＤＰＥ組成物は、ポリプロピレンを直接置換して使用することができる。

幾つかの実施例および比較例についてのせん断速度の関数としての粘度のグラフである。 幾つかの実施例および比較例についての修正せん断速度の関数としての修正せん断粘度のグラフである。 図４および図５に示す偏向二重ストラップ蝶番付きクロージャの実施例についての頂部の斜視図である。 開放位置での偏向二重ストラップ蝶番付きクロージャの実施例についての頂部の斜視図である。 図４に示した開放位置での偏向二重ストラップ蝶番付きクロージャの実施例における底部の斜視図である。 開放位置での蝶型蝶番付きクロージャの詳細平面図である。 図６の蝶型蝶番の実施例における頂部詳細斜視図である。 図６の蝶型蝶番の実施例における頂部の追加斜視図である。 二重ストラップ一体蝶番を有する中央関節型カムを持ったクロージャの平面図である。 図９のＡ−Ａ線に沿った断面正面図である、 クロージャの非偏向蝶番部分の実施例の詳細断面正面図である。 偏向部分のない開放状態での一体蝶番付きクロージャの実施例の斜視図である。 偏向部分のない開放状態での一体蝶番付きクロージャの他の実施例の斜視図である。

［開示の詳細な説明］
本開示は、一体蝶番を備え、良好な耐久性を示す成形品を作成することができるＨＤＰＥ組成物である。本開示のＨＤＰＥ組成物は、０．９４０−０．９６８ｇ／ｃｍ^３の密度および０．５−１０．０ｄｇ／分のメルトインデックスＩ_２．１６および少なくとも２５、好ましくは少なくとも５０、より好ましくは少なくとも５５のメルトフローレシオ（１９０℃におけるメルトインデックスＩ_２．１６で割った１９０℃におけるフローインデックスＩ_２１．６）を持った第１の高密度エチレンポリエチレン（ＨＤＰＥ）樹脂を含む。

好ましい実施例では、組成物は、１０ｄｇ／分よりも大きいメルトインデックスＩ_２．１６および３０以下の、または２５以下のメルトフローレシオのＨＤＰＥを有する第２の樹脂を含む。幾つかの実施例では、第１のＨＤＰＥ樹脂は２００，０００より大きく、好ましくは２２０，０００より大きいＭ_Ｚ（ＧＰＣで測定）を有することが好ましい。Ｍ_Ｚについては、「溶融ポリマーの構造および流動学−構造から流れ特性および復元（Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｒｈｅｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｍｏｌｔｅｎ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ − ｆｒｏｍ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｔｏ Ｆｌｏｗ Ｂｅｈａｖｉｏｒ ａｎｄ Ｂａｃｋ Ａｇａｉｎ）」ジョン Ｍ．デーリー（Ｊｏｈｎ Ｍ．Ｄｅａｌｙ）において述べられている。第１のＨＤＰＥ成分は、成形物の１０から９０重量％であることが好ましく、１０から５０％であることがさらに好ましく、一方第２のＨＤＰＥ樹脂は、９０から１０％であることが好ましく、５０から９０％であることがさらに好ましい。

本開示の組成物から形成される蝶番構成材は、約０．１から８０％の量の充填剤を含む。このための適切な充填剤としては、以下に限定されないが、ガラス球、炭酸カルシウム、ポストコンシューマーリサイクル、ガラス繊維、タルク、または何らかの有機または無機充填剤またはそれらの混合物である。

本開示の組成物から形成される蝶番構成材は、追加的な添加剤として、通常０．１から１０，０００ｐｐｍの１つ以上の追加的な添加剤を含む。これらの添加剤は、以下に限定されないが、高分子加工助剤（ｐｐａ）、すべり成分、核剤、帯電防止剤、および有機または無機の性能促進用添加剤またはそれらの組み合わせである。特に効果的な核剤には、ヘキサヒドロフタル酸（ＨＨＰＡ）の金属塩が含まれる。

さらに本開示のＨＤＰＥ組成物は、追加のポリエチレン成分を含むことができる。本開示のＨＤＰＥ組成物の幾つかの実施例では、多くの商業的に利用可能な連続反応工程で製造することができ、これらの工程は特に、スラリー、溶液または気相処理技法を使用した連続または並行した２つ以上の独立した反応器を含むか、または複合反応システム（例えば、スラリーおよびガス相反応器の組み合わせ）からなる。あるいは、本開示の好ましい組成物はまた、２つ以上の異なるポリエチレン樹脂のオフライン混合によって製造される。特定の実施例では、従来の単一モードのジーグラーナッタ（Ｚｉｅｇｌｅｒ−Ｎａｔｔａ）ＨＤＰＥを多モードのジーグラーナッタＨＤＰＥと混合したが、本開示の多モード組成物の種々のポリエチレン成分は、メタロセン、ポストメタロセンまたはクロムベースの触媒など別の触媒系を使って製造することが期待されている。

本開示のＨＤＰＥ組成物は、現在のポリプロピレン樹脂の加工性と同様な加工性を示し、かつクロージャの一体蝶番として好ましい蝶番耐久性を示す。ＨＰＥＤ組成物の成分それぞれの単独での使用は、市販性が低く、加工性および蝶番耐久性の組み合わせにおいて、商業的に許容し難いことが判った。例えば、第１のＨＤＰＥ成分の特性に適った単一モードまたはさらには多モードのジーグラーナッタＨＤＰＥ成分のみが使われた場合には、加工性は好ましいものとならず、第２のＨＤＰＥ成分の特性に適った高流動性の従来の単一モードのジーグラーナッタＨＤＰＥのみを用いた場合には、蝶番の耐久性は著しく低いであろう。従って、第１のＨＤＰＥ成分および第２のＨＤＰＥ成分の両者を併せ持つ組成物が一般的に好ましい。

表１は、蝶番構成材に使用される本開示の組成物の幾つかの実施例を示すために用いられた樹脂を示す。ポリプロピレンは、今日の適用において使用される標準的な樹脂である。

密度測定は、ＡＳＴＭ Ｄ７９２に従って行われた。メルトフローレシオ（ＭＦＲ）は、１９０℃におけるメルトインデックスＩ_２．１６で割った１９０℃におけるフローインデックスI_２１．６の比率で定義される。メルトインデックスは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８（２.１６ｋｇ／１９０℃）に従って測定された。

図１は、２２０℃における試料のレオロジーデータを示す。

比較例１は１００％樹脂Ｃ（ＲＣＰ、ランダム共重合体ポリプロピレン）である。比較例５は１００％樹脂Ａである。比較例６は１００％樹脂Ｂである。本発明例２は９０％樹脂Ｂおよび１０％樹脂Ａである。本発明例３は７５％の樹脂Ｂと２５％の樹脂Ａを含む。

図１は、より高いせん断速度での比較例５の増加粘度と、低いせん断速度では比較例１に対して比較例６がより低い粘度を示すが高いせん断速度では比較例６は比較例１に近づくことを示す傾向曲線のグラフである、本開示の材料のレオロジーを示すためにグラフ中に点を加えた。本発明例２および３は高いせん断領域において、１００％ＲＣＰの比較例１に極めて類似したレオロジーを有する。本発明例４は、高いせん断速度の範囲においては比較例１よりも高い粘度を有するが、比較例５よりも大幅に低くそのために加工がより容易である。

表２は、材料を蝶番付きクロージャに成形するときの最大射出圧をまとめたもので、本発明例における樹脂Ａの組成物を増大させると、最大射出圧は成形性の改善の可能性を低下させることを示す。

表３は、比較例と本発明例とについて蝶番の耐久性能をまとめたものでる。蝶番の耐久性を測定するために、クロージャの底部、またはフランジ部を装置の固定盤上に固定し、クロージャの頂部を移動固定具に締め付けて用いる自動蝶番耐久性試験装置を用いた。移動固定具は、クロージャを１サイクル／秒の割合で完全閉鎖位置の１０°から通常の開放位置へと開閉させる。蝶番またはストラップの完全な破損により示される破損サイクルが観察され記録される。全ての蝶番耐久性試験は標準的な大気温度および大気圧の下で行われた。

予期されるように、１００％ＲＣＰから得られた比較例１は、蝶番の耐久性に対する要求事項を満たし、今日の製造において商業的に用いられている。比較例５は、１００％樹脂Ａで、ＭＦＲ＞５０を有する多モードＨＤＰＥであり、蝶番耐久性に対する要求事項を満たすが、図１に示すように、せん断速度の範囲を超える粘度が現在用いられているＲＣＰ（樹脂Ｃ）よりも大きいので、現状の射出成形法に対しては加工性において望ましくない。本発明例３および４は、予期せぬ良好な蝶番耐久性を有し、図１に示すようにＲＣＰに匹敵する加工特性を有する。

表４は本開示の組成物の第２の評価結果を示すものである。比較例１（１００％ポリプロピレン）および本発明例２、３および６（１００％ポリエチレンに基づく）は良好な蝶番耐久性と良好な加工性を示す。これらの結果は、２５％より低く１０％より高い濃度の単一モードＨＤＰＥに対する多モードＨＤＰＥの添加は、クロージャの商業的生産のために良好な加工性と商業的な使用に際しての良好な耐久性を与えることを示す。

追加的な評価を表５にまとめる。全ての実施例は図３、４、５および１１に示すような蝶番付きクロージャに加工され、蝶番の耐久性を試験した。比較例中には、蝶番耐久性２００サイクルという好ましい最低の必要条件を満たすものはない。

本発明例３のクロージャの外観を改善することができる着色剤の影響について表６に示す。本発明例３は２重量％の異なる着色剤で補強され、本発明例１５とした。得られた蝶番は蝶番耐久性試験器にかけられた。各蝶番は破損するかまたは１０００サイクルに達するか、いずれか早く到達する時点まで試験された。これらの試験は、本発明例３に混合した着色剤を施すことで、匹敵するほどのまたはより良好な蝶番耐久性が得られたことを示す。

注記：着色剤のブロンズ（１）、グリーン（２）、ネイビーブルー（３）、ロイアルブルー（４）、およびイエロー（８）は、クラリアント インターナショナル（Ｃｌａｒｉａｎｔ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）社 （スイス、ＣＨ−４１３２ ムッテンツ ロタウシュトラッセ ６、（Ｒｏｔｈａｕｓｓｔｒａｓｓｅ ６， ＣＨ−４１３２ Ｍｕｔｔｅｎｚ， Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ））からマスターバッチとして入手した。トランスブルー（５）は、カラーマトリックス（ＣｏｌｏｒＭａｔｒｉｘ）社（オハイオ州 ４４０１７−１６２８、べレア、ノースロッキー リバー ドライブ ６８０（６８０ Ｎｏｒｔｈ Ｒｏｃｋｙ Ｒｉｖｅｒ Ｄｒｉｖｅ， Ｂｅｒｒｅａ， Ｏｈｉｏ ４４０１７−１６２８））から液体で入手した。着色剤は、プラスチック成分を着色するためのものとして知られており慣用されている。

蝶番耐久性について樹脂特性の変化による影響を測定するために追加の評価試験が行われた。その結果を表７に示す。これらのクロージャの蝶番を蝶番耐久性試験器にかけた。各蝶番は破損するか、１０００サイクルに達するか、いずれか早く到達する時点まで試験された。

実験の第１シリーズでは、本発明例１６および１７は、本発明例３における樹脂Ａ（ＭＦＲ６５）を樹脂Ｉ（従来のＨＤＰＥ製品で、１９０℃におけるメルトインデックス２.０ｄｇ／分、ＭＦＲ３１、密度０.９５４ｇ／ｃｍ^３を有する）に置き換えたものが示され、蝶番耐久性は著しく改善される。本発明例１６および１７の蝶番サイクルは、上の表４に示すように、比較例６（１００％樹脂Ｂ）で示される１３０の蝶番サイクルより高く、従って２５またはそれ以上のメルトフローレシオを有するフォーミュレーションを示す。

実験の第２シリーズでは、本発明例１８−２０は、本発明例３の組成物における樹脂Ｂ（メルトインデックス４４）を、樹脂Ｊ（従来のＨＤＰＥ製品で、１９０℃における６６ｄｇ／分のメルトインデックスおよび密度０．９５２ｇ／ｃｍ^３を有する）に置き換えたものである。この結果は、より高いメルトインデックスを持った樹脂を用いた時でも、蝶番耐久性の著しい改善が達成されることを示す。

３３０ｐｐｍの１，２−シクロヘキサンジカルボキシル酸、カルシウム塩（ＣＡＳ＃４９１５８９−２２−１）および１７０ｐｐｍのステアリン酸亜鉛からなる、市販の核剤ＨＨＰＡ誘導体の添加効果が測定された（表８）。本発明例２１を得るために核剤を本発明例３の組成物と混合し、蝶番付きクロージャを射出成形法により生産した。これらのクロージャの蝶番を蝶番耐久性試験器によって試験した。各蝶番は破損するか１０００サイクルに達するか、いずれか早く到達する時点まで試験された。本発明例２１は、高い蝶番耐久性を示し、ＨＤＰＥのＨＨＰＡ核剤が蝶番耐久性を改善することを示した。

蝶番耐久性の向上を生ずるような分子配列を一層よく理解するためにゲル浸透クロマトグラフィ（ＧＰＣ）が用いられた。表９は、対応する蝶番耐久特性についてのＧＰＣ結果をまとめたものである。

分子量（ＭＷ）および分子量分布（ＭＷＤ）のＨＴ ＧＰＣによる測定
ポリマーシャル（ＰｏｒｉｍｅｒＣｈａｌ）社（バレンシア、スペイン（Ｖａｌｅｎｃｉａ， Ｓｐａｉｎ））の赤外線集中／合成検出器（ＩＲ-５）、ＰＤＩ２０４０レーザー光分散（プレジッションディテクター（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｄｅｔｅｃｔｏｒ）社製、現アジレント（Ａｇｉｌｅｎｔ）社）および４毛細管ブリッジ粘度計（ビスコテック（Ｖｉｓｃｏｔｅｃ）社製、現マルベム（Ｍａｌｖｅｍ）社）を含む高温ゲル浸透クロマトグラフィシステムが、ＭＷおよびＭＷＤの測定に用いられた。担体溶媒は１，２，４−トリクロロベンゼン（ＴＣＢ）である。溶媒供給ポンプ、オンライン溶媒脱ガス装置、自動サンプル採取装置、およびカラムオーブンは、アジレント（Ａｇｉｌｅｎｔ）社製である。自動サンプル採取装置および検出装置は１６０℃で操作され、カラム室は１５０℃で操作された。カラムは４個のＰＬｇｅｌ Ｏｌｅｘｉｓ、１３ミクロンカラム（アジレント（Ａｇｉｌｅｎｔ）社製）である。クロマトグラフ溶媒および試料調製溶媒は、２５０ｐｐｍのブチルヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）を含み、両溶媒源は窒素散布された。ポリエチレンのサンプルは、コンピュータ制御の秤量器を介して秤量され、２ｍｇ／ｍＬの目標濃度に半自動的に準備され、かつ自動サンプリング装置を介して計算量の溶媒が供給される。サンプルは緩やかに撹拌しながら１６０℃で３時間溶解される。射出容量は２００μｌ、流速は１．０ｍＬ／分である。

ＧＰＣカラムセットの補正は２１の狭い分子量分布のポリスチレン標準体により行なわれる。標準体の分子量は５８０から８，４００，０００ｇ／モルであり、個々の分子量間で少なくとも十進分離をする６個の「カクテル」混合機によって調整される。ポリスチレン標準体のピーク分子量は、（ウイリアムスおよびワード（Ｗｉｌｌｉａｍ ａｎｄ Ｗａｒｄ），Ｊ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ，Ｐｏｌｙｍ．Ｌｅｔ．，６，６２１（１９６８）に記載されたような）以下の式を用いてポリエチレンの分子量に変換される。

ここで、Ｂの値は１．０であり、実験で測定されたＡの値はほぼ０．３８である。各ポリスチレン標準体に対する観察された溶出量に対して等式（１）から得られたそれぞれのポリエチレン平衡補正点に適合するために５次元多項式が用いられる。平均数、平均重量およびゼータ分子量は以下に示す等式に従って算出される。

ここで、Ｗｆ_ｉは、ｉ次成分の重量数であり、Ｍ_ｉはｉ次成分の分子量である。

ＭＷＤは平均分子量の数（Ｍｎ）に対する平均分子量の重量（Ｍｗ）の比率で表される。
正確なＡの値は、方程式（１）におけるＡの値を、平均分子量の重量を方程式（３）および１１５,０００の既知の重量の平均分子量を持った線形の単一重合体Ｍｎの個々の測定値に対応する保持容量の多項式によって算出した平均分子量の重量であるＭｗまで調整することにより定められる。

本発明例５の場合には、蝶番の耐久性試験は２００サイクル以上で十分であるが、この組成物は、第１および第２のＨＤＰＥ組成の両者を含む本発明例のような良好な加工条件を示さない。明らかに比較例６の蝶番耐久性は受け入れ難いものである。比較例６に比べてすべての本発明例では、良好な蝶番性能にはＭｚおよびＭｚ／ＭＷの増加が好ましいことを示す。従って２００，０００またはそれ以上、好ましくは２５０，０００またはそれ以上のＭｚを持つことが好ましい。

全ての実施例に用いられる樹脂は、４０，０００ｇ／モルのまたはそれ以上のＭｗを有している。好ましい加工／成形性を得るためには、Ｍｗは７０，０００ｇ／モル以下、より好ましくは６５，０００以下であることが望ましい。

１９０℃で測定された本発明例の毛細管レオロジーの設定を図２に示す。２００／秒のせん断速度において、射出成形の一体蝶番部分についての好ましい加工性を得るためには１５０から２５０パスカル秒の間の粘度が望ましい。また８，０００／秒のせん断速度では、射出成形の一体蝶番部分についての好ましい加工性を得るためには２５から４０パスカル秒の間の粘度が望ましい。

１９０℃における毛細管粘度は、見かけのせん断速度が１６０から６３００ｓ^−１のせん断速度の範囲において、長さ１６ｍｍで直径１ｍｍの扁平なダイ食い込み部分（１８０度）を持ったロサンド（Ｒｏｓａｎｄ）ＲＨ２０００で測定した。ラビノビッチ補正（Ｒａｂｉｎｏｗｉｔｓｃｈ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）がずり減粘効果のために利用される。

図２は、上記の比較例および本発明例について、補正せん断速度関数で補正した補正粘度の結果値を示グラフである。
蝶番を施した構成材
蝶番構成材は、一つ以上の躯体を形成位置から曲げることができる支点として作用する連続的、部分的または分割的な薄肉部材により結合する多数の躯体を含むものとして定義される。ワイリー包装技術百科事典（Ｗｉｌｅｙ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）（第２版）によれば、クロージャとして用いられる蝶番の付された頂部構成材は、ねじ込み式、スナップ式を組み込むか、構成材の基部と一体化するかまたはその他種々の方法で実現する分配口からなる。

有用な蝶番構成材の設計は、以下に限定されるものではないが、図１から図８に示されるような単一ストラップ、二重ストラップ、多重ストラップ、および蝶形設計を含む。
図３、４および５は、偏向二重ストラップ蝶番付きクロージャの詳細斜視図である。

図６、７および８は、蝶型蝶番デザインのクロージャの実施形態の詳細平面図である。
図９は、二重ストラップ一体蝶番を有する中央関節カムを持ったクロージャの実施例の平面図である。

図１０は、図９のＡ−Ａ線に沿った断面正面図である。
図１１は、クロージャの非偏向蝶番部分の実施例の詳細断面正面図である。
図１２は、偏向部分のない開放状態での一体蝶番付きクロージャの実施例の斜視図である。

図１３は、偏向部分のない開放状態での一体蝶番付きクロージャの他の実施例の斜視図である。
蝶番付きクロージャの多くの実施形態は、以下に限定されないが加圧成形、射出成形、これらの組み合わせなどの従来知られた種々の成形技術により、本開示のＨＤＰＥ組成物から得られる。好ましい実施形態における蝶番構成材を含むＨＤＰＥを作成する方法は、
（ａ）キャビティを有する成形ユニット、および金型コアを有する金型部分を提供するステップと、
（ｂ）成形ユニット中に少なくとも第１のＨＤＰＥ樹脂を含む蝶番を成形する組成物を導入するステップと、
（ｃ）成形ユニットを閉鎖するステップと、
（ｄ）成形サイクルが終了するまで成形ユニット中に導入された組成物を維持することを許容するステップと、
（ｅ）成形ユニットを開放して、クロージャを前記金型コアから取り出すステップと、を含む。

他の好ましい実施形態を、キャビティを有する金型部分およびコアを有する金型部分を持った射出成形ユニットを使用し、公知の技術およびダグラス Ｍ．ブライス（Ｄｏｕｇｌａｓ Ｍ．Ｂｒｙｃｅ）による「プラスチック射出成形 第１巻―製造方法の基礎（“Ｐｌａｓｔｉｃ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｌｄｉｎｇ， Ｖｏｌｕｍｅ １−Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ”）」に凡そ記載されている方法に従って、有利に形成することができる。特に射出成形法において、成形物構成材はホッパーを介して押出し成形機に供給される。押出し成形機は、溶融物流を形成するために、溶融物構成材を搬送し、加熱し、溶融し、加圧する。溶融物の流れはノズルを介して加圧下で閉ざれたままの比較的冷たい成形型内に押し出し、次いで成形機から押し出され、その結果鋳型内に満たされる。溶融物は完全に形成されるまで冷却固化される。次いで鋳型は開かれ、鋳込み物が取り出される。構成材は、型温１６０℃から３００℃の間、好ましくは１９０℃から２６０℃の間、さらに好ましくは２００℃から２４０℃の間で形成される。

得られた蝶番構成材の厚みは、蝶番部分が約０．００１から０．５０インチ、好ましくは０．００５から０．０２５インチ、さらに好ましくは０．０１から０．０１４インチの範囲である。本開示の蝶番構成材は、蝶番構成材の最大の厚みに対する蝶番部の最小厚みの比率が、０．９以下、好ましくは０．５以下、さらに好ましくは０．３以下である。

Claims (30)

1. 下記の特性を有する第１の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）樹脂を少なくとも含む、蝶番構成材。
   ａ．約０．５ｄｇ／分から１０ｄｇ／分のメルトインデックス、
   ｂ．約０．９４０ｇ／ｃｍ^３から０．９６８ｇ／ｃｍ^３の密度、
   ｃ．約２５より高いメルトフローレシオ
2. さらに第２のＨＤＰＥ樹脂を含む、請求項１記載の蝶番構成材。
3. 少なくとも前記第１のＨＤＰＥ樹脂が、約５０よりも大きいメルトフローレシオを有する請求項２に記載の蝶番構成材。
4. 前記第１のＨＤＰＥ樹脂が、約５０よりも大きいメルトフローレシオを有する請求項１に記載の蝶番構成材。
5. 少なくとも前記第１のＨＤＰＥ樹脂が、約２００，０００よりも大きいＭｚを有する請求項１に記載の蝶番構成材。
6. 前記第２のＨＤＰＥ樹脂が、約３０よりも小さいメルトフローレシオを有する請求項２に記載の蝶番構成材。
7. 少なくとも前記第１のＨＤＰＥ樹脂が、成形蝶番付き構成材を製造するための組成物の約１０から９０重量％である、請求項１に記載の蝶番構成材。
8. 前記第２のＨＤＰＥ樹脂が、成形蝶番付き構成材を製造するための組成物の約１０から９０重量％である、請求項２に記載の蝶番構成材。
9. 少なくとも前記第１のＨＤＰＥ樹脂が、現場（ｉｎ‐ｓｉｔｕ）で１つの反応装置を使用するか、または連続して多数の反応装置を使用するか、何れかの連続反応工程によって得られる請求項２に記載の蝶番構成材。
10. さらに約０．１から８０重量％のガラス球、炭酸カルシウム、ポストコンシューマーリサイクル、ガラス繊維、タルク、または有機あるいは無機繊維充填物を含む、請求項２に記載の蝶番構成材。
11. さらに高分子加工助剤（ｐｐａ）、すべり成分、核剤、帯電防止剤、および有機または無機の性能促進用添加剤、またはそれらの組み合わせからなる群から選ばれた１つ以上の添加剤を含む、請求項２に記載の蝶番構成材。
12. さらにＨＨＰＡ核剤を含む、請求項１１に記載の蝶番構成材。
13. さらに１，２シクロヘキサンジカルボキシル酸またはその塩を含む、請求項１２に記載の蝶番構成材。
14. さらに着色剤を含む、請求項２に記載の蝶番構成材。
15. 一体蝶番として商業的に適合性を有し、一体性を維持する高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）樹脂を含む、蝶番構成材。
16. 本明細書中に記載されているような蝶番耐久性試験において、２００回開閉を行った後も一体性が維持されている請求項１５に記載の蝶番構成材。
17. 本明細書中に記載されているような蝶番耐久性試験において、５００回開閉を行った後も一体性が維持されている請求項１６に記載の蝶番構成材。
18. 前記構成材は、射出成形されたものであり、請求項１５に記載の蝶番構成材。
19. 前記蝶番部分は、前記蝶番部分の最小厚さが約０．００１から０．５００インチである請求項１５に記載の蝶番構成材。
20. 前記蝶番部分は、前記蝶番部分の最小厚さが約０．００５から０．０２５インチである請求項１９に記載の蝶番構成材。
21. 前記蝶番部分は、前記蝶番部分の最小厚さが約０．０１０から０．０１４インチである請求項２０に記載の蝶番構成材。
22. 前記蝶番付き構成材の最大厚みに対する前記蝶番部分の最小厚みの比率が０．９以下である請求項１５に記載の蝶番構成材。
23. 前記蝶番付き構成材の最大厚みに対する前記蝶番部分の最小厚みの比率が０．５以下である請求項２２に記載の蝶番構成材。
24. 前記蝶番付き構成材の最大厚みに対する前記蝶番部分の最小厚みの比率が０．３以下である請求項２２に記載の蝶番構成材。
25. ＨＤＰＥ含有蝶番を作成する方法であって、
    （ａ）キャビティを有する成形ユニット、および金型コアを有する金型部分を提供するステップと、
    （ｂ）前記成形ユニット中に少なくとも第１のＨＤＰＥ樹脂を含む蝶番を成形する組成物を導入するステップと、
    （ｃ）前記成形ユニットを閉鎖するステップと、
    （ｄ）成形サイクルが終了するまで前記成形ユニット中に導入された組成物を維持することを許容するステップと、
    （ｅ）前記成形ユニットを開放して、クロージャを前記金型コアから取り出すステップと、
    を含む方法。
26. ＨＤＰＥ含有蝶番を作成する方法であって、
    （ａ）射出成形ユニットを有する装置であって、該ユニットはキャビティを有する金型部分、および金型コアを有する金型部分を含む装置を提供するステップと、
    （ｂ）前記成形ユニットを閉鎖するステップと、
    （ｃ）前記成形ユニット中に少なくとも第１のＨＤＰＥ樹脂を含む蝶番を成形する組成物を導入するステップと、
    （ｄ）成形サイクルが終了するまで前記成形ユニット中に導入された組成物を維持することを許容するステップと、
    （ｅ）成形ユニットを開放して、クロージャを前記金型コアから取り出すステップと、
    を含む方法。
27. 前記組成物をホッパーを介して押出機に供給する請求項２５に記載の方法。
28. １６０℃乃至３００℃の範囲の温度で前記組成物を成形する請求項２５に記載の方法。
29. １９０℃乃至２６０℃の範囲の温度で前記組成物を成形する請求項２６に記載の方法。
30. ２００℃乃至２４０℃の範囲の温度で前記組成物を成形する請求項２７に記載の方法。