JP2016052902A - 耐傷付き性及び防汚性に優れたプラスチック容器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも外表面が透明樹脂により形成された透明層もしくは該透明樹脂に着色剤が配合された着色樹脂層で形成されているプラスチック容器であって、該透明樹脂の外表面層の上に、100質量部のシリコーン油と50〜5000質量部の界面活性剤とを含む保護膜20が形成されていることを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
また、特許文献4では、ポリエチレンナフタレート(PEN)ボトルの外面にシリコーンからなる被覆層を設けることが提案されているが、この被覆層は、PENボトルのリサイクルによる透明性低下を回避するために設けられているものであり、耐傷付き性や防汚性を高めるために設けられているものではなく、実際、このような被覆層は、耐傷付き性や防汚性を向上させるには至っていない。
本発明の他の目的は、メタリック調の外観を有していながら、耐傷付き性と防汚性とに優れたプラスチック容器を提供することにある。
(1)前記透明樹脂が、共重合ポリエステル樹脂であること、
(2)前記保護膜の膜厚が、乾燥基準で10〜1000nmであること、
(3)前記シリコーン油が、ジメチルシリコーン油あるはフェニルメチルシリコーン油であること、
(4)前記着色剤が、金属顔料及び/又はパール顔料であること、
(5)前記透明層の下側に、前記透明樹脂に着色剤が配合された着色樹脂層が形成されていること、
(6)前記透明層の下側の着色樹脂層に配合されている前記着色剤が、金属顔料及び/又はパール顔料であること、
が好適である。
ポリエステル樹脂の例としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、或いはエチレンテフタレート単位に少量のコポリエステル単位が導入されている共重合ポリエステル樹脂を挙げることができる。
中でもテレフタル酸及びエチレングリコールを主モノマーとし、エチレングリコールをシクロヘキサンジメタノールに変換して共重合させたシクロヘキサンジメタノール系共重合が特に好適である。
上記の説明から理解されるように、本発明において、保護膜20中に含まれる界面活性剤量は、通常のシリコーン油エマルジョン中に含まれる界面活性剤量よりもかなり多い。
ノニオン系界面活性剤としては、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸アルカノールアミド等の脂肪酸系のもの、ポリオキシエチレンアルキルエーテルなどの高級アルコール系のもの、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルなどのアルキルフェノール系のものが代表的であり、用いるシリコーン油の種類等に応じて、適度なHLB(親水性親油性バランス)のものを選択して使用すればよい。
また、アニオン系界面活性剤としては、脂肪酸ナトリウム、脂肪酸カリウム、α−スルホ脂肪酸エステルナトリウム等の脂肪酸系のもの、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼン系のもの、アルキル硫酸エステルナトリウム、アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム等の高級アルコール系のもの、α−オレフィンスルホン酸ナトリウム等のα−オレフィン系のもの、アルキルスルホン酸ナトリウム等のn−パラフィン系のものなどが代表的である。
このようなエマルジョン噴霧により保護膜20を形成する場合、特に乾燥工程が不要であり、室温での水分蒸発により固形分の保護膜20が形成されるため、ローコストで保護膜20を形成できるという利点があり、さらに、有機溶剤などを使用する必要もなく、環境不良を引き起こすこともない。
かかる図2を参照して、このボトル10は、大まかにいって、2つの形態に分類することができ、一つの形態は、図2(a)に示されているように、外表面に着色剤(例えば有機或いは無機の顔料)が分散された着色樹脂層1が形成されており、もう一つの形態は、図2(b)に示されているように、外表面には透明樹脂層2が形成されており、この透明樹脂層2の下側に着色剤が分散された着色樹脂層1が形成されている。何れの層構造においても、着色樹脂層1は、内容物と接触する内表面側に位置する内層3に隣接して形成される。
このように、何れの態様においても、着色樹脂層1による加飾がなされている。
また、着色樹脂層1が図2(b)のように、外表面を形成する透明樹脂層2の下側に位置する場合、着色樹脂層1のベース樹脂として、このダイレクトブローボトル10を成形する際に発生するバリ等のスクラップとバージンの樹脂(例えばオレフィン系樹脂やポリエステル樹脂)と混合したリグラインドを用いることも可能である。
共重合体としては、ランダム、ブロック、グラフト等、どのような結合様式で製造されたものでも使用できる。酸変性樹脂としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、クロトン酸等の不飽和カルボン酸、又はこれらの無水物でグラフト変性した樹脂が用いられる。これらの樹脂は、単独で、又は2種以上のブレンド樹脂として、あるいは他樹脂とのブレンド樹脂として使用できる。粘着付与剤としては、例えば、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、石油樹脂などがあげられる。これらの樹脂は、単独で、又は2種以上を混合して使用することができる。
また、接着樹脂層には、公知の添加物を添加してもよい。添加物としては、例えば、熱可塑性エラストマー、他の熱可塑性樹脂、ゴム樹脂、無機フィラー、顔料、可塑剤、酸化防止剤、帯電防止剤、光安定剤、アンチブロッキング剤などを使用できる。特に、ポリオレフィン樹脂(特にポリエチレン系樹脂)に粘着付与剤を添加した樹脂が好ましい。また、熱可塑性エラストマーは、層界面の凹凸の低減のため、スチレン系のエラストマーを使用することが好ましい。 かかる接着剤樹脂層の厚みは、適宜の接着力が得られる程度でよく、一般的には、10〜200μm程度である。
このような内層3は、複数の樹脂層からなる多層構造とすることも可能であり、例えば、ボトル10の内面に面していないことを条件として、このボトル10を成形する際に発生するバリ等のスクラップをバージンの樹脂と混合したリグラインド層を中間層として設けることもできる。
このようなガスバリア性樹脂層は、形成するガスバリア性樹脂としては、例えば37℃−0%RHにおける酸素透過係数が5.5×10−12cc・cm/cm2・sec・cmHg以下の樹脂、例えば、エチレン−ビニルアルコール共重合体やポリアミドが代表的であり、特にエチレン−ビニルアルコール共重合体が好適である。
かかるエチレン−ビニルアルコール共重合体(エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物)としては、具体的には、エチレン含有量が20乃至60モル%、特に25乃至50モル%のエチレン−酢酸ビニル共重合体を、ケン化度が96%以上、特に99モル%以上となるようにケン化して得られる共重合体ケン化物が好適に使用される。このエチレン−ビニルアルコール共重合体(以下EVOHと呼ぶことがある)は、フィルムを形成し得るに足る分子量を有するべきであり、一般に、フェノール/水の重量比が85/15の混合溶媒中、30℃で測定して0.01dl/g以上、特に0.05dl/g以上の固有粘度を有している。
上記のガスバリア性樹脂層は、その優れた酸素バリア性が損なわれない限りにおいて、酸素バリア性樹脂に他の熱可塑性樹脂がブレンドされていてもよい。
尚、前述した保護膜20は、成膜された後、水分の蒸発による膜厚減少、或いは擦れ等によるシリコーン油や界面活性剤などの有効成分の脱離などを生じることがあるが、保護膜20の乾燥基準での初期量が前述した範囲に設定されていれば、ユーザーの使用時まで、耐傷付き性や防汚性を有効に確保できる。
尚、以下の実験において、各種の測定は、以下の方法により行った。
ボトルに塗布液を噴霧し、室温で乾燥させたのち、ボトル側壁中央部を周方向90度ごとに4点切り出し、原子間力顕微鏡で保護膜有無の差を測定し、それらの平均の膜厚を計算した。
スリップテスターを用い、図3に示されているように、JIS K―7125に準じて、台座の上に得られたボトルを3本俵積みし、下段の2本は台座に固定し、上段の1本はロードセルに固定し、台座のみを100mm/分の速度で図3の矢印方向にスライドし、上段のボトルと下段のボトルとがスライド移動する際の荷重をロードセルにより測定し、かかる荷重から動摩擦係数を測定した。動摩擦係数は値が小さいほど滑り性がよく、傷が付きにくい。
尚、試料ボトルとしては、製造後、23℃、50%RHの恒温恒湿室に24時間保管したものを用い、23℃、50%RHの条件で測定した。
耐傷付き性の評価として、得られたボトルを12本カートンケースにいれ、JISZ0232記載のランダム振動試験機を使用し、ランダム振動30分の振動条件で振動試験を行った。振動後、ポトル側面を目視し、傷付き程度の評価を行った。傷がない場合を○、傷がわずかにあるが目立たない程度の場合を△、明らかな傷がある場合を×とした。△、○が許容範囲内である。
防汚性の評価として、得られたボトルをチャンバーに入れ、25℃RH50%雰囲気に24時間保管した後、カーボン粉を噴霧し、ボトル側壁へのカーボン粉の付着程度を目視で評価した。付着粉がない場合を○、付着粉が僅かにある場合を△、付着粉が明らかにある場合を×とした。許容範囲は○、△である。
ボトルを手にした場合のべたつき性の評価として、得られたボトル側壁を指で擦り、べたつき程度を触感での官能検査で評価した。べたつきがない場合を○、べたつきがわずかにあるが製品として問題ない場合を△、べたつきがある場合を×とした。△、○が許容範囲である。
<ボトルの作製>
4つの押出し機にそれぞれ下記の樹脂を充填し、各樹脂を加熱しながら可塑化及び混練して押出し、多層ヘッドを用いて、外面側から順に、透明ポリエステル系樹脂外層、透明接着樹脂層、光輝顔料を含む着色ポリオレフィン系樹脂層、及び光輝顔料を含まない着色ポリオレフィン系樹脂層、の4層からなる多層パリソンを形成し、ついで、キャビティーを有する金型でパリソンを挟み、パリソンに圧縮空気を吹き込んで、容量500ml、ハイト200mm、胴径φ70mmで円筒形状の4種4層の多層プラスチックボトルを製造した。樹脂の詳細は次のとおりである。
透明非晶性シクロヘキサンジメタノール(CHDM)系共重合ポリエチレンテレフ
タレート樹脂
透明接着樹脂層:
粘着付与剤添加タイプでオレフィン系エラストマーを含有した透明無色の低密度ポ
リエチレン(LDPE)系樹脂
光輝顔料を含む着色ポリオレフィン系樹脂層:
透明無色のエチレン・プロピレンブロック共重合樹脂に光輝顔料として0.5重量
%のパールレッド及び着色顔料として0.5重量%のアゾ系赤色顔料を充填した樹脂
光輝顔料を含まない着色ポリオレフィン系樹脂層:
前記エチレン・プロピレンブロック共重合樹脂に、着色顔料として0.3重量%の
アゾ系赤色顔料を充填した樹脂
水96質量部、ジメチルシリコーン0.9質量部、ノニオン系界面活性剤3.1質量部を混合し撹拌することによって、保護膜用エマルジョン系塗布液(保護液)を作製した。乾燥後固形分として、ジメチルシリコーン100質量部に対し、ノニオン系界面活性剤350質量部である。
得られた塗布液(保護液)を市販のクイックフォッガー(スプレーイングシステムスジャパン株式会社製)で、得られたボトル側壁に噴霧し、室温で乾燥し、プラスチックボトルを作製した。乾燥した後の膜厚を、300nmとした。
プラスチックボトルを作製後、上記評価を行った。保護膜仕様と評価結果を表1に示す。
水96質量部、ジメチルシリコーン0.08質量部、ノニオン系界面活性剤3.92質量部を混合し撹拌することによって、保護膜用エマルジョン系塗布液(保護液)を作製した以外は実施例1と同様にしてプラスチックボトルを作製し、評価した。
保護膜の乾燥後固形分は、ジメチルシリコーン100質量部に対し、ノニオン系界面活性剤5000質量部である。保護膜仕様と評価結果を表1に示す。
水96質量部、ジメチルシリコーン2.7質量部、ノニオン系界面活性剤1.3質量部を混合し撹拌することによって、保護膜用エマルジョン系塗布液(保護液)を作製した以外は実施例1と同様にしてプラスチックボトルを作製し、評価した。
保護膜の乾燥後固形分は、ジメチルシリコーン100質量部に対し、ノニオン系界面活性剤50質量部である。保護膜仕様と評価結果を表1に示す。
保護膜の膜厚を10nmとした以外は実施例1と同様にしてプラスチックボトルを作製し、評価した。保護膜仕様と評価結果を表1に示す。
保護膜の膜厚を1000nmとした以外は実施例1と同様にしてプラスチックボトルを作製し、評価した。保護膜仕様と評価結果を表1に示す。
水96質量部、フェニルメチルシリコーン1.6質量部、ノニオン系界面活性剤2.4質量部を混合し撹拌することによって、保護膜用エマルジョン系塗布液を作製した以外は実施例1と同様にしてプラスチックボトルを作製し、評価した。
保護膜の乾燥後固形分は、フェニルメチルシリコーン100質量部に対し、ノニオン系界面活性剤150質量部である。保護膜仕様と評価結果を表1に示す。
保護膜用塗布液を設けない以外は実施例1と同様にしてプラスチックボトルを作製し、評価した。仕様と評価結果を表1に示す。動摩擦係数が1.8と大きく、振動試験でボトル側壁の傷付きが不良であった。
水96質量部、シリコーン油なし、ノニオン系界面活性剤4質量部を混合し撹拌することによって、保護膜用エマルジョン系塗布液(保護液)を作製した以外は実施例1と同様にしてプラスチックボトルを作製し、評価した。
保護膜の乾燥後固形分は、ノニオン系界面活性剤のみである。また、前述した実施例1での保護膜中のノニオン系界面滑性剤量を350質量部としたとき、この比較例2での保護膜でのノニオン系界面活性剤の量(保護膜の全量に相当)は4000質量部である。保護膜仕様と評価結果を表1に示す。
保護膜中のシリコーン油がないため、動摩擦係数が1.8と大きく、振動試験でボトル側壁の傷付きが不良であった。
水96質量部、ジメチルシリコーン0.07質量部、ノニオン系界面活性剤3.93質量部を混合し撹拌することによって、保護膜用エマルジョン系塗布液(保護液)を作製した以外は実施例1と同様にしてプラスチックボトルを作製し、評価した。
保護膜の乾燥後固形分は、ジメチルシリコーン100質量部に対し、ノニオン系界面活性剤5500質量部である。保護膜仕様と評価結果を表1に示す。保護膜中のジメチルシリコーン量が少ないため、動摩擦係数が1.6と大きく、振動試験でボトル側壁の傷付きが不良であった。
保護膜用塗布液(保護液)を、水96質量部、ジメチルシリコーン2.9質量部、ノニオン系界面活性剤1.1質量部を混合し撹拌することによって、保護膜用エマルジョン系塗布液を作製した以外は実施例1と同様にしてプラスチックボトルを作製し、評価した。保護膜の乾燥後固形分は、ジメチルシリコーン100質量部に対し、ノニオン系界面活性剤40質量部である。保護膜仕様と評価結果を表1に示す。保護膜中の界面活性剤量が少ないため、防塵性が不良であった。
2:透明樹脂層
3:内層
10:ブランク容器(成形直後の容器)
20:保護膜
Claims (7)
- 少なくとも外表面が透明樹脂により形成された透明層もしくは該透明樹脂に着色剤が配合された着色樹脂層で形成されているプラスチック容器であって、該外表面層の上に、100質量部のシリコーン油と50〜5000質量部の界面活性剤とを含む保護膜が形成されていることを特徴とするプラスチック容器。
- 前記透明樹脂が、共重合ポリエステル樹脂である請求項1に記載のプラスチック容器。
- 前記保護膜の膜厚が、乾燥基準で10〜1000nmである請求項1または2に記載のプラスチック容器。
- 前記シリコーン油が、ジメチルシリコーン油あるはフェニルメチルシリコーン油である請求項1〜3の何れかに記載のプラスチック容器。
- 前記着色剤が、金属顔料及び/又はパール顔料である請求項1〜4の何れかに記載のプラスチック容器。
- 前記透明層の下側に、前記透明樹脂に着色剤が配合された着色樹脂層が形成されている請求項1〜4の何れかに記載のプラスチック容器。
- 前記着色剤が、金属顔料及び/又はパール顔料である請求項6に記載のプラスチック容器。
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