JP2017535490A - 低い製品保持率を有する中空成形多層容器 - Google Patents
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Abstract
多層構造から中空成形された容器であって、０．９４０ｇ／ｃｃ以下の密度、６２％以下の結晶化度、及び１００以下のＭｚ／Ｍｎ比を有するエチレン系ポリマーを含む、製品に面する内層を備え、該製品に面する内層は、４０ｎｍ以下の小規模二乗平均平方根粗度及び／または５００ｎｍ以下の大規模二乗平均平方根粗度を有する、容器が、提供される。【選択図】なし
Description
本開示は、中空成形容器に関する。
パーソナルケア製品、食品、飲料品、及び家庭用品等の様々な用途におけるパッケージングの製品保持は、製品の無駄をもたらし、消費者価値を低下させる。製品の取り出しの改善によって、製品の無駄及び容器の無駄を減らすことができる。さらに、保持された製品は再利用の前に取り除く必要があるため、改善された製品の取り出し特性は、再利用の費用を低下させることができる。加えて、改善された製品の取り出し特性によって、製品メーカーにはより多くの配合における柔軟性が与えられ、彼らがより粘性があり、かつ／またはより高い固形製品を導入することを可能にする。そのような製品を維持するための容器が、消費者及び製品メーカーの両者にとって望ましい。
本開示は、中空成形容器を対象とする。
一実施形態では、本開示は、多層構造から中空成形された容器を提供し、本容器は、０．９４０ｇ／ｃｃ以下の密度、６２％以下の結晶化度、及び１００以下のＭｚ／Ｍｎ比を有するエチレン系ポリマーを含む、製品に面する内層を備え、該製品に面する内層は、４０ｎｍ以下の小規模二乗平均平方根粗度を有する。
別の実施形態では、本開示は、多層構造から中空成形された容器を提供し、本容器は、０．９４０ｇ／ｃｃ以下の密度、及び６２％以下の結晶化度を有するエチレン系ポリマーを含む、製品に面する内層を備え、該製品に面する内層は、５００ｎｍ以下の大規模二乗平均平方根粗度を有する。
本開示は、中空成形容器を提供する。
第１の態様では、本発明は、多層構造から中空成形された容器を提供し、本容器は、０．９４０ｇ／ｃｃ以下の密度、６２％以下の結晶化度、及び１００以下のＭｚ／Ｍｎ比を有するエチレン系ポリマーを含む、製品に面する内層を備え、該製品に面する内層は、４０ｎｍ以下の小規模二乗平均平方根粗度を有する。
第２の態様では、本発明は、多層構造から中空成形された容器を提供し、本容器は、０．９４０ｇ／ｃｃ以下の密度、及び６２％以下の結晶化度を有するエチレン系ポリマーを含む、製品に面する内層を備え、該製品に面する内層は、５００ｎｍ以下の大規模二乗平均平方根粗度を有する。
本明細書で使用される場合、「多層構造」という用語は、２つ以上の層を有する任意の構造を意味する。例えば、多層構造は、２つ、３つ、４つ、５つ、またはそれ以上の層を有してもよい。
本明細書で使用される場合、「エチレン系ポリマー」という用語は、エチレンモノマーに由来する５０重量パーセント（重量％）を超える単位を有するポリマーを意味する。
本明細書で使用される場合、「製品に面する内層」という用語は、多層構造が容器に成形され、製品で充填される場合、容器内の製品と接触している層を意味する。
本明細書で使用される場合、「小規模二乗平均平方根粗度」という用語は、２５平方ミクロンのサンプルの大きさを使用して原子間力顕微鏡法によって測定された二乗平均平方根粗度を指す。
本明細書で使用される場合、「大規模二乗平均平方根粗度」という用語は、３７２２４０平方ミクロンのサンプルの大きさに対してレーザー走査顕微鏡を使用して測定された二乗平均平方根粗度を指す。
製品に面する内層は、０．９４０ｇ／ｃｃ以下の密度を有するエチレン系ポリマーを含む。０．９４０ｇ／ｃｃ以下のすべての個々の値及び部分的な範囲が本明細書に含まれ、開示される。例えば、エチレン系ポリマーの密度は、０．９４０ｇ／ｃｃ以下、または代替として、０．９３５ｇ／ｃｃ以下、または代替として、０．９３０ｇ／ｃｃ以下、または代替として、０．９２５ｇ／ｃｃ以下、または代替として、０．９２０ｇ／ｃｃ以下であってもよい。特定の実施形態では、エチレン系ポリマーの密度は、０．８６０ｇ／ｃｃ以上である。０．８６０ｇ／ｃｃ以上のすべての個々の値及び部分的な範囲が本明細書に含まれ、開示される。例えば、エチレン系ポリマーの密度は、０．８６０ｇ／ｃｃ以上、または代替として、０．８６５ｇ／ｃｃ以上、または代替として、０．８７０ｇ／ｃｃ以上、または代替として、０．８７５ｇ／ｃｃ以上、または代替として、０．８７０ｇ／ｃｃ以上であってもよい。特定の実施形態では、エチレン系ポリマーは、０．９１５〜０．９３０ｇ／ｃｃの密度を有する。
製品に面する内層は、６２％以下の結晶化度を有するエチレン系ポリマーを含む。６２％以下のすべての個々の値及び部分的な範囲が本明細書に含まれ、開示される。例えば、エチレン系ポリマー結晶化度は、６２％以下、または代替として、５６％以下、または代替として、５０％以下、または代替として、４５％以下であってもよい。
製品に面する内層は、１００以下のＭｚ／Ｍｎ比を有するエチレン系ポリマーを含む。１００以下のすべての個々の値及び部分的な範囲が本明細書に含まれ、開示される。例えば、Ｍｚ／Ｍｎ比は、１００以下、または代替として、７５以下、または代替として、５０以下、または代替として、４０以下、または代替として、３０以下、または代替として、２５以下、または代替として、２０以下であり得る。特定の実施形態では、エチレン系ポリマーは、１以上のＭｚ／Ｍｎ比を有する。１以上のすべての個々の値及び部分的な範囲が本明細書に含まれ、開示される。例えば、Ｍｚ／Ｍｎ比は、１以上、または代替として、１．５以上、または代替として、１．８以上、または代替として、２以上、または代替として、２．５以上であり得る。一実施形態では、Ｍｚ／Ｍｎ比は、１．８〜２０である。
特定の実施形態では、製品に面する内層は、２０以下の、０．１ラジアン／秒、１９０℃での粘度の１００ラジアン／秒、１９０℃での粘度に対する比率（「粘度比（０．１／１００）」）を有するエチレン系ポリマーを含む。２０以下のすべての個々の値及び部分的な範囲が本明細書に含まれ、開示される。例えば、粘度比（０．１／１００）は、２０の上限、または代替として、１５の上限、または代替として、１０の上限、または代替として、８の上限を有することができる。別の実施形態では、粘度比（０．１／１００）は、１の下限、または代替として、１．５の下限、または代替として、２の下限、または代替として、２．５の下限を有する。
特定の実施形態では、６０〜１００重量パーセント（重量％）のエチレン系ポリマーを含む製品に面する内層。６０〜１００重量％のすべての個々の値及び部分的な範囲が本明細書に含まれ、開示され、例えば、製品に面する内層におけるエチレン系ポリマーの重量％は、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、または９５重量％の下限から７０、７５、８０、８５、９０、９５、または１００重量％の上限までの範囲にあることができる。例えば、製品に面する内層は、６０〜１００重量％のエチレン系ポリマー、または代替として、６０〜８５重量％のエチレン系ポリマー、または代替として、８０〜１００重量％のエチレン系ポリマー、または代替として、８０〜９０重量％のエチレン系ポリマーを含んでもよい。
製品に面する内層における使用のための例示的なエチレン系ポリマーは、すべてＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（ミッドランド、ミシガン州、米国）から市販されるＤＯＷＬＥＸ、ＥＬＩＴＥ、及びＥＮＧＡＧＥ、ならびにＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ベイタウン、テキサス州、米国）から市販されるＥＸＣＥＥＤを含む。
一実施形態では、製品に面する内層は、０〜４０重量％の１つ以上の低密度ポリエチレンポリマー（ＬＬＤＰＥまたはＬＤＰＥまたはＶＬＤＰＥ）を含む。０〜４０重量％のすべての個々の値及び部分的な範囲が本明細書に含まれ、開示される。例えば、ＬＬＤＰＥの量は、０、５、１５、２０、２５、３０、３５、または４０重量％の下限から５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、または４０重量％の上限の範囲であり得る。例えば、製品に面する内層におけるＬＬＤＰＥの量は、０〜４０重量％、または代替として、０〜２０重量％、または代替として、２０〜４０重量％、または代替として、１０〜３０重量％の範囲であってもよい。米国特許第５，２７２，２３６号及び同第５，２７８，２７２号に記載されるＬＬＤＰＥ等の任意のＬＬＤＰＥを、そのような実施形態で使用することができ、これらの開示は参照により本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態では、製品に面する内層は、４０ｎｍ以下の小規模二乗平均平方根粗度を有する。４０ｎｍ以下のすべての個々の値及び部分的な範囲が本明細書に含まれ、開示される。例えば、小規模表面粗度は、４０ｎｍ以下、または代替として、３５ｎｍ以下、または代替として、３０ｎｍ以下、または代替として、２５ｎｍ以下であり得る。特定の実施形態では、小規模二乗平均平方根粗度は、１ｎｍ以上である。１ｎｍ以上のすべての個々の値及び部分的な範囲が本明細書に含まれ、開示される。例えば、小規模二乗平均平方根粗度は、１ｎｍ以上、または代替として、５ｎｍ以上、または代替として、１０ｎｍ以上、または代替として、１５ｎｍ以上であってもよい。
ある実施形態では、製品に面する内層は、５００ｎｍ以下の大規模二乗平均平方根粗度を有する。５００ｎｍ以下のすべての個々の値及び部分的な範囲が本明細書に含まれ、開示される。例えば、製品に面する内層の大規模二乗平均平方根粗度は、５００ｎｍ以下、または代替として、４５０ｎｍ以下、または代替として、４００ｎｍ以下、または代替として、３５０ｎｍであり得る。
本開示は、製品に面する内層が、０．９５０ｇ／ｃｃを超える密度を有する第１のオレフィン系ポリマーから形成されるオレフィン系ポリマー外層と共に共押出されることを除いて、本明細書に開示される任意の実施形態による容器をさらに提供する。０．９５０ｇ／ｃｃを超えるすべての個々の値及び部分的な範囲が本明細書に含まれ、開示される。例えば、外層の第１のオレフィン系ポリマーは、０．９５０ｇ／ｃｃを超える、または代替として、０．９６０ｇ／ｃｃを超える、または代替として、０．９６５ｇ／ｃｃを超える、または代替として、０．９７０ｇ／ｃｃを超える密度を有することができる。特定の実施形態では、第１のオレフィン系ポリマーの密度は、０．９８０ｇ／ｃｃ、または代替として、０．９７５ｇ／ｃｃ、または代替として、０．９７０ｇ／ｃｃの上限を有する。
本開示は、製品に面する内層が、０．９５０ｇ／ｃｃを超える密度を有する第２のオレフィン系ポリマーから形成されるオレフィン系ポリマーコア層と共に共押出されることを除いて、本明細書に開示される任意の実施形態による容器をさらに提供し、コア層は、製品に面する内層に隣接する。０．９５０ｇ／ｃｃを超えるすべての個々の値及び部分的な範囲が本明細書に含まれ、開示される。例えば、外層の第２のオレフィン系ポリマーは、０．９５０ｇ／ｃｃを超える、または代替として、０．９６０ｇ／ｃｃを超える、または代替として、０．９６５ｇ／ｃｃを超える、または代替として、０．９７０ｇ／ｃｃを超える密度を有することができる。特定の実施形態では、第２のオレフィン系ポリマーの密度は、０．９８０ｇ／ｃｃ、または代替として、０．９７５ｇ／ｃｃ、または代替として、０．９７０ｇ／ｃｃの上限を有する。
容器は、ブロー成形、共押出成形、連続ブロー成形、往復ブロー成形、アキュムレーターブロー成形、逐次ブロー成形、射出ブロー成形、射出延伸ブロー成形、熱成形、及びラミネーション等の任意の適切な工程による多層構造から作製されてもよい。
本開示は、製品に面する内層の厚さが、多層構造の全体の厚さの５〜５０％であることを除いて、本明細書に開示される任意の実施形態による容器をさらに含む。５〜５０％のすべての個々の値及び部分的な範囲が本明細書に含まれ、開示され、例えば、製品に面する内層の厚さは、多層構造の全体の厚さの５、１５、３０、または４５％の下限から多層構造の全体の厚さの１０、２０、３５、または５０％の上限の範囲にあることができる。例えば、製品に面する内層の厚さは、全体の多層構造厚の５〜５０％、または代替として、５〜３０％、または代替として、２５〜５０％、または代替として、１５〜４５％であってもよい。製品に面する内層によって与えられる容器のパーセンテージ厚さは、とりわけ、容器及び収容される製品の使用目的と相関関係にある。
さらなる態様では、本開示はさらに、多層構造から中空成形された容器を提供し、本容器は、０．９４０ｇ／ｃｃ以下の密度、６２％以下の結晶化度、及び２０以下の粘度比（０．１／１００）を有するエチレン系ポリマーを含む、製品に面する内層を備え、製品に面する内層は、４０ｎｍ以下の小規模二乗平均平方根粗度を有する。
本開示は、容器が、容器と同じ大きさ及び形状の比較容器より低い製品保持率を示し、比較容器が、製品に面する内層を含まないことを除いて、本明細書に開示される任意の実施形態による容器をさらに含む。当業者は、製品保持率の最終量が、降伏応力または粘度等の製品のある特性によることを理解する。特定の実施形態では、容器は、比較容器と比較して、製品保持率において少なくとも３０％の改善を有し、すなわち、本発明の容器は、比較容器によって保持される製品より少なくとも３０％少ない製品を保持する。少なくとも３０％からのすべての個々の値及び部分的な範囲が本明細書に含まれ、開示される。例えば、比較容器の保持率と比較した製品保持率における改善は、少なくとも３０％、または代替として、少なくとも４０％、または代替として、少なくとも５０％、または代替として、少なくとも７０％であってもよい。
以下の実施例は、本発明を解説するものであり、本発明の範囲を限定することを意図しない。
容器製造
共押出中空成形ボトルは、ＢＥＫＵＭ ＢＭ−５０２Ｓ商業用ブロー成形ライン上で製造された。ＢＥＫＵＭ ＢＭ−５０２Ｓは、３つの層Ａ／Ｂ／Ｃ中空成形構造（Ａ＝製品に面する内層、Ｂ＝コア層、及びＣ＝外層）を共押出することができる。ＢＭ−５０２Ｓは、外及び内皮材料用の直径３８ｍｍの２つの１軸スクリュー押出機、及びコア層用の直径６０ｍｍの１つの１軸スクリュー押出機で構成される。このＢＭ−５０２Ｓは、マルチマニフォールド共押出ブロー成形ヘッドを有し、そこで、個々の層が別々に成形され、環状金型の出口の前で結合する。典型的な条件において、材料を、６．８ｋｇ／時、１８８℃で、金型軸受筒Φ１７．８ｍｍ×２０°と金型ピン（Φ１４．０ｍｍ×１５°）との間に環状開口を有する収束金型工具を通って管状パリソンへ押し出した。押し出されたパリソンは、４．１バール、１３秒の圧搾空気で、壁厚０．８９ｍｍ、高さ１９．９ｃｍ、Φ５．９ｃｍ、４１４ｍｌのボストンラウンドボトルへ中空成形した。内層ポリマーの、パーソナルケア製品の取り出し挙動に対する効果を観察するために、コア層Ｂ及び外層Ｃを一定に保つ（バイモーダル高密度ＰＥ、ＰＥ−１３、密度：０．９５８ｇ／ｃｃ、メルトインデックス：１９０℃／２．１６ｋｇで０．２８ｄｇ／分）一方、製品に面する内層（層Ａ、全体の壁厚の１０％）は、可変であった。本発明の実施例（ＩＥ）及び比較例（ＣＥ）で使用された製品に面する内層の樹脂、及びある特性が表１及び２に掲載される。それらの密度は、０．８７〜０．９６ｇ／ｃｃの範囲にある。それらのメルトインデックスはすべて、共押出構造における層不安定性を防止するためのＰＥ−１３樹脂との良好な融解粘度の一致のために、約０．３〜１．０ｄｇ／分である。製品の取り出しの内層厚依存性を評価するために、内層Ａの厚さは、全体のボトル壁厚の５〜２０％の間で可変とした。また、対照群として、１０／９０のＰＥ−４／ＰＥ−１３混合の単層ボトルを、同じ処理条件で製造し、それらの製品の取り出しを、同じ組成物（９０％のＰＥ−１３上に１０％のＰＥ−４の内層）を有する多層ボトルと比較した。
共押出中空成形ボトルは、ＢＥＫＵＭ ＢＭ−５０２Ｓ商業用ブロー成形ライン上で製造された。ＢＥＫＵＭ ＢＭ−５０２Ｓは、３つの層Ａ／Ｂ／Ｃ中空成形構造（Ａ＝製品に面する内層、Ｂ＝コア層、及びＣ＝外層）を共押出することができる。ＢＭ−５０２Ｓは、外及び内皮材料用の直径３８ｍｍの２つの１軸スクリュー押出機、及びコア層用の直径６０ｍｍの１つの１軸スクリュー押出機で構成される。このＢＭ−５０２Ｓは、マルチマニフォールド共押出ブロー成形ヘッドを有し、そこで、個々の層が別々に成形され、環状金型の出口の前で結合する。典型的な条件において、材料を、６．８ｋｇ／時、１８８℃で、金型軸受筒Φ１７．８ｍｍ×２０°と金型ピン（Φ１４．０ｍｍ×１５°）との間に環状開口を有する収束金型工具を通って管状パリソンへ押し出した。押し出されたパリソンは、４．１バール、１３秒の圧搾空気で、壁厚０．８９ｍｍ、高さ１９．９ｃｍ、Φ５．９ｃｍ、４１４ｍｌのボストンラウンドボトルへ中空成形した。内層ポリマーの、パーソナルケア製品の取り出し挙動に対する効果を観察するために、コア層Ｂ及び外層Ｃを一定に保つ（バイモーダル高密度ＰＥ、ＰＥ−１３、密度：０．９５８ｇ／ｃｃ、メルトインデックス：１９０℃／２．１６ｋｇで０．２８ｄｇ／分）一方、製品に面する内層（層Ａ、全体の壁厚の１０％）は、可変であった。本発明の実施例（ＩＥ）及び比較例（ＣＥ）で使用された製品に面する内層の樹脂、及びある特性が表１及び２に掲載される。それらの密度は、０．８７〜０．９６ｇ／ｃｃの範囲にある。それらのメルトインデックスはすべて、共押出構造における層不安定性を防止するためのＰＥ−１３樹脂との良好な融解粘度の一致のために、約０．３〜１．０ｄｇ／分である。製品の取り出しの内層厚依存性を評価するために、内層Ａの厚さは、全体のボトル壁厚の５〜２０％の間で可変とした。また、対照群として、１０／９０のＰＥ−４／ＰＥ−１３混合の単層ボトルを、同じ処理条件で製造し、それらの製品の取り出しを、同じ組成物（９０％のＰＥ−１３上に１０％のＰＥ−４の内層）を有する多層ボトルと比較した。
９０％のＰＥ−１３上の１０％のＰＥ−４内層の共押出構造は、２４時間の圧迫及び振とう試験の後、１０／９０ＰＥ−４／ＰＥ−１３混合の単層ボトル（９．４±１．１パーセント保持率）より有意に低い、ＤＯＶＥボディソープの保持率（４．０±０．６パーセント保持率）を示した。表３は、ＤＯＶＥボディソープを使用した製品保持率パーセンテージを提供する。
試験方法
試験方法は、以下を含む。
試験方法は、以下を含む。
ポリマー密度を、ＡＳＴＭ Ｄ７９２に従って測定した。
ポリマー結晶化度：示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を使用して、広範囲の温度にわたってポリマーの融解及び結晶化挙動を測定することができる。例えば、ＲＣＳ（冷蔵冷却システム）及びオートサンプラーを備えたＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｑ１０００ＤＳＣを使用して、この分析を行う。試験中、５０ｍｌ／分の窒素パージガスフローを使用する。各サンプルを、約１７５℃で薄膜に融解プレスし、その後、融解サンプルを室温（〜２５℃）まで空冷する。３〜１０ｍｇ、直径６ｍｍの検体を、冷却されたポリマーから抜き出し、重量を計り、軽いアルミニウムパン（ｃａ５０ｍｇ）に配置し、圧着して密封する。その後、分析を行い、その熱特性を決定する。
サンプルの熱挙動を、サンプルの温度を増減することによって決定し、熱流量対温度プロファイルを作製する。まず、サンプルを１８０℃まで急速に加熱し、等温線を３分間持続し、その熱履歴を除去する。次に、サンプルを、１０℃／分冷却速度で−４０℃まで冷却し、等温線を−４０℃で３分間持続した。その後、サンプルを、１０℃／分加熱速度で１５０℃まで加熱した（これが「第２の熱」上昇である。）。冷却及び第２の加熱曲線を記録する。結晶化の最初から−２０℃のベースライン終点を設定することによって、冷却曲線を分析する。−２０℃から融解の最後までのベースライン終点を設定することによって、加熱曲線を分析する。決定された値は、ピーク融解温度（Ｔｍ）、ピーク結晶化温度（Ｔｃ）、融解熱（Ｈｆ）（１グラムにおけるジュールで）、及び以下に示される方程式を使用してポリエチレンサンプルに対して計算された％結晶化度である。
解熱（Ｈｆ）及びピーク融解温度を、第２の加熱曲線から報告する。ピーク結晶化温度を冷却曲線から決定する。
分子量、Ｍｗ、Ｍｚ、及びＭｎを、ＧＰＣによって測定した。使用する高温度クロマトグラフシステムは、Ｗａｔｅｒｓ１５０Ｃ（ミルフォード、マサチューセッツ州）であるか、またはＰｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ（シュロップシャー州、英国）ＰＬ−２２０を使用して、ＧＰＣクロマトグラフィーを行った。データ収集は、Ｖｉｓｃｏｔｅｋ（ヒューストン、テキサス州）のＤａｔａ Ｍａｎａｇｅｒを使用して行う。データ計算は、ＶｉｓｃｏｔｅｋのＴｒｉＳＥＣソフトウェア、バージョン３を使用するか、またはそれと同様に行う。システムは、オンライン溶媒脱ガス装置を備える。
注入温度及びオーブン温度を、摂氏１５０度で制御した。使用するカラムは、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓからの３つの１０ミクロン「混合Ｂ」カラム及び対応するプレカラムである。使用する溶媒は、１，２，４トリクロロベンゼンである。サンプルを、５０ミリリットルの溶媒中に０．１グラムのポリマーの濃度で調製する。クロマトグラフ溶媒及びサンプル調製溶媒は、２００ｐｐｍのブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）を含有する。両方の溶媒源を窒素パージする。ポリエチレンサンプルを、摂氏１６０度で３時間穏やかに撹拌する。使用する注入量は、２００ミクロリットルであり、流量は、１ミリリットル／分である。
ＧＰＣカラムセットの検定は、５８０〜８，４００，０００の範囲にある分子量を持つ２１の狭い分子量分布ポリスチレン基準物で行われ、個々の分子量の間に少なくとも一桁の間隔がある、６つの「カクテル」混合物中に配置される。基準物は、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ（シュロップシャー州、英国）から購入される。ポリスチレン基準物は、１，０００，０００以上の分子量に対して５０ミリリットルの溶媒中に０．０２５グラム、及び１，０００，０００未満の分子量に対して５０ミリリットルの溶媒中に０．０５グラムで調製される。ポリスチレン基準物を、摂氏８０度で３０分間、穏やかな撹拌によって溶解する。狭い基準混合物は、分解を最小限に抑えるために最高分子量成分を減少させるため、最初に実行する。ポリスチレン基準物ピーク分子量は、方程式１（Ｗｉｌｌｉａｍｓ ａｎｄ Ｗａｒｄ，Ｊ．Ｐｏｌｙｍ，Ｓｃｉ．，Ｐｏｌｙｍ．，Ｌｅｔ．，６，６２１（１９６８）に記載される通り）を使用してポリエチレン分子量に変換する。
式中、Ｍは、分子量であり、Ａは、約０．４３１６の値を有し、Ｂは、１．０と同等である。ＮＢＳ１４７５Ａ（ＮＩＳＴ）直鎖ポリエチレンのためのそのようなシステムに対する許容できる重量平均分子量は、約５２，０００である。
クロマトグラフィーでは、デカンが、検量体及びサンプルの両方に対する流量マーカーとして使用され、狭い基準物の検定を遡るトレーサビリティを可能にする。相対流量マーカー補正は、１％以下であるべきである。カラムプレート数は、エイコサンを注入することによって測定し、カラムプレート数は、２４，０００プレートを超えるべきである。
Ｍｎ、Ｍｗ、及びＭｚは、方程式２（ａ）、２（ｂ）、及び２（ｃ）に従って計算する。
式中、ｃｉは、各それぞれのサンプルに対する積分ウィンドウ内の各クロマトグラフデータ点でのベースライン差分屈折率信号によって表され、Ｍｉは、方程式１から計算される通りのそのクロマトグラフスライスに対応するポリエチレン等価の分子量である。オンラインＬＡＬＬＳ検出器が、屈折計に対して最も早い溶出（最高分子量材料）のための積分境界を設定することに対する誘導のために使用されてもよい。
線状粘弾性領域における動的振動せん断試験を、直径２５ｍｍのステンレス鋼平行板上で、０．１〜１００ラジアン／秒の周波数範囲において１９０℃でポリマーサンプルに対して行った。使用した器具は、ＴＡ ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓによるＡＲＥＳであった。
複素粘度（η＊）を１０％の負担で得た。２または３．３ｍｍのいずれかの厚さの円盤型サンプルをプレートの間で圧迫し、その後、各試験前に切り取った。２ｍｍの厚さのサンプルは、１つのステップで、圧迫し、試験間隙１．８ｍｍに切り取ったが、３．３ｍｍのサンプルは、２つのステップで、圧迫し、２ｍｍの試験間隙に切り取った。第１のステップでは、溶融サンプルを３ｍｍの間隙に圧迫し、切り取った。第２のステップにおいて、かつ定常状態温度に到達した後、サンプルを２ｍｍの間隙に圧迫し、切り取った。ＡＳＴＭ方法Ｄ４４４０が、平行板配置に対する１〜３ｍｍの範囲での良好な動作試験間隙を定義することに留意すべきである。ソフトウェアにおいて「試験前遅延」のオプションを有効にし、オーブン中の温度が、試験の開始前に平衡を保てるように５分に設定した。すべての測定は、窒素雰囲気下で行った。
ボディソープ取り出し測定のための最適化ボトル試験を、以下の通りに実行した。
１）キャップ無しの空ボトルを量り、風袋重量を得る。
２）代表平均を得るために、試験される各ボトル型の少なくとも４つの複製を有することが望ましい。
３）中空成形ボトルを、その容積容量の〜７０％まで充填する。
４）ボトルをしっかりと締める。
５）ボトルを逆さにし、キャップを下にして放置する。時間ｔ＝０
６）時間を記録し、２４＋／−１時間待つ。
７）２４＋／−１時間後に、キャップをボトルから外し、製品の５０％が出されるまでそれを圧迫する。この時点で、ボトル＋残りのボディソープの重量を記録する。ｔ＝２４Ｈ
８）ボトルのキャップを再度締め、４時間、逆さの位置でそれを配置する。
９）半分の排出から４時間後（ｔ＝２８Ｈ）、ボトルのキャップを再度外す。３回連続の圧迫がいかなる材料も除去しなくなるまで、ボトルを振とうはせず繰り返し圧迫する。ボトル＋残りのボディソープの重量を再度記録する。
１０）ボトルに再度キャップをし、第１の排出から計２４時間、及び充填から計４８時間、逆さの位置でさらに２０時間放置する。
１１）２４時間後、できるだけ多くの残りの材料を除去するため、ボトルを振とう及び圧迫の両方を行う。３回の振とうと圧迫を繰り返す。３回連続の振とう及び圧迫が、いかなる材料も除去しなくなるまで、この周期を繰り返す。ｔ＝４８Ｈ
１２）ボトル＋ボディソープの最終重量を記録する。
１）キャップ無しの空ボトルを量り、風袋重量を得る。
２）代表平均を得るために、試験される各ボトル型の少なくとも４つの複製を有することが望ましい。
３）中空成形ボトルを、その容積容量の〜７０％まで充填する。
４）ボトルをしっかりと締める。
５）ボトルを逆さにし、キャップを下にして放置する。時間ｔ＝０
６）時間を記録し、２４＋／−１時間待つ。
７）２４＋／−１時間後に、キャップをボトルから外し、製品の５０％が出されるまでそれを圧迫する。この時点で、ボトル＋残りのボディソープの重量を記録する。ｔ＝２４Ｈ
８）ボトルのキャップを再度締め、４時間、逆さの位置でそれを配置する。
９）半分の排出から４時間後（ｔ＝２８Ｈ）、ボトルのキャップを再度外す。３回連続の圧迫がいかなる材料も除去しなくなるまで、ボトルを振とうはせず繰り返し圧迫する。ボトル＋残りのボディソープの重量を再度記録する。
１０）ボトルに再度キャップをし、第１の排出から計２４時間、及び充填から計４８時間、逆さの位置でさらに２０時間放置する。
１１）２４時間後、できるだけ多くの残りの材料を除去するため、ボトルを振とう及び圧迫の両方を行う。３回の振とうと圧迫を繰り返す。３回連続の振とう及び圧迫が、いかなる材料も除去しなくなるまで、この周期を繰り返す。ｔ＝４８Ｈ
１２）ボトル＋ボディソープの最終重量を記録する。
表面粗度を、原子間力顕微鏡法（ＡＦＭ）または共焦点レーザー走査顕微鏡法（ＣＬＳＭ）のいずれかによって測定した。
ＡＦＭ：サンプルを、両面テープを使用してスライドグラス上に搭載した。４つの区域を各サンプル上で分析した。ピーク力タッピングモードを、Ｎａｓｏｓｃｏｐｅ Ｖコントローラー（ソフトウェアｖ８．１０ｂ４７）を使用して、Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ Ｉｃｏｎ（Ｂｒｕｋｅｒ）上で得た。ＳｃａｎＡｓｙｓｔ Ａｉｒプローブをすべての画像に対して使用した（共振周波数：７０ｋＨｚ、ばね定数：０．４Ｎ／ｍ、Ｂｒｕｋｅｒ）。すべての画像は、０．０５Ｖの設定値、及び０．１５Ｖのピーク力係合設定値で得た。画像は、５μｍ×５μｍの区域上で、１０２４×１０２４解像度、０．４８Ｈｚの走査速度で収集した。
画像は、ＳＰＩＰ ｖ．５．１．１１（Ｉｍａｇｅ Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ）を使用して後処理した。ゼロのＬＭＳ Ｆｉｔ Ｄｅｇｒｅｅと一致する平均プロファイルを、すべての画像に適用した。ノイズをＭｅｄｉａｎ＿３×３＿１＿ＨｉｇｈａｎｄＬｏｗ＿Ｃｉｒｃｌｅフィルタで除去した。表面粗度を、各サンプル上の４つの面積にわたって平均化し、Ｓｑ（二乗平均平方根）のために報告した。平均値を報告する。
ＣＬＳＭ：すべてのサンプルを、５つの区域にわたって受け取るにつれて分析した。ＣＬＳＭを、２０倍の対物レンズ及び超精密解像度を有するＫｅｙｅｎｃｅ ＶＫ−９７００顕微鏡（適用ビュアーＶＫ−Ｈ１Ｖ１Ｅ）で得た。分析したすべての区域は、７０５μｍ×５２８μｍであった。
すべての画像を後処理し、ＶＫ Ａｎａｌｙｚｅｒ Ｐｌｕｓ ｖ．２．４．０．０（Ｋｅｙｅｎｃｅ）を使用して分析した。画像は、傾き補正機能を使用して平面フィットさせ、フラット化し、ノイズは、通常の高さカットレベルフィルタによって除去した。表面粗度測定値を、各サンプルに対してすべての高さ画像にわたって計算し、ＳＰＩＰ ｖ．５．１．１１（Ｉｍａｇｅ Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ）を使用して共に平均化し、Ｓｑ（二乗平均平方根）で報告した。分析の前に、画像を、ゼロに設定したｚ−オフセット平均で平面フラット化した。
本発明は、その趣旨及び本質的な特質を逸脱することなく他の形で具現化され得るため、本発明の範囲を示すものとしては、前述の明細書ではなく、添付の特許請求の範囲が参照されるべきである。
Claims (21)
- 多層構造から中空成形された容器であって、
０．９４０ｇ／ｃｃ以下の密度、６２％以下の結晶化度、及び１００以下のＭｚ／Ｍｎ比を有するエチレン系ポリマーを含む、製品に面する内層を備え、
前記製品に面する内層は、４０ｎｍ以下の小規模二乗平均平方根粗度を有する、容器。 - 前記製品に面する内層は、３０ｎｍ以下の小規模二乗平均平方根粗度を有する、請求項１に記載の容器。
- 前記製品に面する内層は、２５ｎｍ以下の小規模二乗平均平方根粗度を有する、請求項１または２に記載の容器。
- 前記エチレン系ポリマーは、０．９３０ｇ／ｃｃ以下の密度を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の容器。
- 前記エチレン系ポリマーは、０．９１５〜０．９３０ｇ／ｃｃの密度を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の容器。
- 前記エチレン系ポリマーは、５６％以下の結晶化度を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の容器。
- 前記容器は、前記容器と同じ大きさ及び形状の比較容器より低い製品保持率を示し、前記比較容器は、前記製品に面する内層を含まない、請求項１〜６のいずれか１項に記載の容器。
- 前記製品に面する内層は、０．９５０ｇ／ｃｃを超える密度を有するオレフィン系ポリマーから形成されるオレフィン系ポリマー外層と共に共押出される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の容器。
- 前記製品に面する内層は、０．９５０ｇ／ｃｃを超える密度を有するオレフィン系ポリマーから形成されるオレフィン系ポリマーコア層と共に共押出され、前記コア層は、前記製品に面する内層に隣接する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の容器。
- 前記製品に面する内層の厚さは、前記多層構造の全体の厚さの５〜５０％である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の容器。
- 前記製品に面する内層は、２０以下の粘度比（０．１／１００）を有する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の容器。
- 多層構造から中空成形された容器であって、
０．９４０ｇ／ｃｃ以下の密度、及び６２％以下の結晶化度を有するエチレン系ポリマーを含む、製品に面する内層を備え、
前記製品に面する内層は、５００ｎｍ以下の大規模二乗平均平方根粗度を有する、容器。 - 前記製品に面する内層は、４００ｎｍ以下の大規模二乗平均平方根粗度を有する、請求項１２に記載の容器。
- 前記エチレン系ポリマーは、０．９３ｇ／ｃｃ以下の密度を有する、請求項１２または１３に記載の容器。
- 前記エチレン系ポリマーは、０．９１５〜０．９３ｇ／ｃｃの密度を有する、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の容器。
- 前記エチレン系ポリマーは、５６％以下の結晶化度を有する、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の容器。
- 前記エチレン系ポリマーは、１００以下のＭｚ／Ｍｎを有する、請求項１２〜１６のいずれか１項に記載の容器。
- 前記製品に面する内層は、０．９５０ｇ／ｃｃを超える密度を有するオレフィン系ポリマーから形成されるオレフィン系ポリマー外層と共に共押出される、請求項１２〜１７のいずれか１項に記載の容器。
- 前記製品に面する内層は、０．９５０ｇ／ｃｃを超える密度を有するオレフィン系ポリマーから形成されるオレフィン系ポリマーコア層と共に共押出され、前記コア層は、前記製品に面する内層に隣接する、請求項１２〜１８のいずれか１項に記載の容器。
- 前記製品に面する内層の厚さは、前記多層構造の全体の厚さの５〜５０％である、請求項１２〜１９のいずれか１項に記載の容器。
- 多層構造から中空成形された容器であって、
０．９４０ｇ／ｃｃ以下の密度、６２％以下の結晶化度、及び２０以下の粘度比（０．１／１００）を有するエチレン系ポリマーを含む、製品に面する内層を備え、
前記製品に面する内層は、４０ｎｍ以下の小規模二乗平均平方根粗度を有する、容器。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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