JP2018524210A - 様々な質感の表面を有する物品 - Google Patents
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Abstract
Description
a)質感が異なる2つ以上の領域を内表面に有する金型を、約55℃超の第1温度まで加熱する工程と、
b)金型に熱可塑性材料のパリソンを供給する工程と、
c)パリソンを、金型の内表面に吹き付けて、物品を形成する工程と、
d)その後、金型の温度を約20℃と約55℃の間の第2温度まで下げる工程とを含み、
金型の温度サイクル時間(tct)は250秒未満である、方法。
本明細書で使用する「物品」とは、例えばかみそり、歯ブラシ、電池、又は組成物収容に適した容器のような、個別のブロー成形物を指す。物品は好ましくは容器であり、この容器の非限定的例としては、ボトル、トトル、ジャー、カップ、キャップなどが挙げられる。用語「容器」は、容器の閉じ部や吐出部等の容器の要素を網羅するものである。この容器に収容される組成物は、洗剤(例えば、洗濯洗剤、柔軟剤、食器の手入れ、皮膚及び頭髪の手入れ)、飲料、粉末、紙(例えば、ティッシュ、拭き取り紙)、美容組成物(例えば、化粧品、ローション)、医薬品、口腔の手入れ(例えば、歯磨き粉、口内洗浄液)等を含むが、これらに限定されない様々な組成物のうちのいずれかであり得る。容器は、その中に収容される組成物を保管する、輸送する、又は分配するために使用され得る。容器内に収容可能な容積の非限定的例としては、10mL、100mL、500mL、又は1000mLから1500mL、2000mL、又は4000mLまでが挙げられる。
「物品」という用語は、ブロー成形プロセスにより形成された品物やパッケージ、又は容器を指す。パッケージ又は容器は、洗剤(例えば、洗濯物用、食器用、皮膚及び頭髪用)、飲料物、粉末、紙(例えば、ティッシュ、拭き取り紙)、美容組成物(例えば、化粧品、ローション)、医薬品、口腔の手入れ(例えば、歯磨き粉、口内洗浄液)等を含むが、これらに限定されない様々な組成物の収容に適したものであってもよい。組成物は液体、半液体、固体、半固体、ゲル状、エマルジョン、エアロゾル、泡、気体又はこれらの組み合わせであってもよい。物品は、その中に収容される組成物を保管、輸送、又は流通するために使用され得る。ブロー成形物品のその他の例としては、ブロー成形による歯ブラシ、かみそり、又はその他家庭用品が挙げられ得る。
本発明の金型は、ブロー成形処理の一部で利用されるものである。上述のように、ブロー成形は、例えば押し出しブロー成形(EBM)、射出ブロー成形、又は射出延伸ブロー成形等の当該技術分野における任意の形態であってもよい。
ブロー成形プロセスの第1工程として、パリソン(EBMの場合)又はプリフォーム(IBM又はISBMの場合)を形成する。熱可塑性材料(複数種可)を溶解し、任意の添加剤又は補助成分を加えることで、ブロー成形用混合物が生成される。溶解状態のブロー成形用混合物は、一端が開放した中空チューブ内を通じて押し出され、パリソン即ちプリフォームが形成される。その後パリソンを金型に入れて、挟み込むことで位置付けし、その後高圧化でパリソンに空気を吹き込む。これによりパリソンが膨らみ、金型内部形状に適合する。
本発明の物品は、層の重量の86%、90%、又は95%から約99.6%、99.8%、99.99%の熱可塑性材料を含む、少なくとも1つの層(物品が複数の層を有する場合、1つの層は外部層となる)を有する。熱可塑性材料の1層/外部層は、好ましくはMFIが約1.0g/10分、2.0g/10分、5.0g/10分、又は10.0g/10分から約20.0g/10分、25.0g/10分、30.0g/10分、35.0g/10分、又は40.0g/10分であり、この値は、使用される金型の内表面の温度に一部基づいて求められる。この点において、熱可塑性材料のMFIと金型の内表面の温度には相関がある。高温の金型をMFIの値にかかわらず熱可塑性材料と使用することができるが、低MFIの熱可塑性材料では、光沢感及び平滑性の最低要件を確実に満たすために、金型がある最低第1温度であることが必要となる。この点において、光沢感及び平滑性は、熱可塑性材料が金型の内表面に接する際の熱可塑性材料の柔軟性に一部基づいて求められる。この柔軟性は、パリソン(又はパリソンの外部層)のMFIと金型の内表面の温度の影響を受ける。
物品又は物品の層は、物品の重量の約0.01%、0.03%、0.05%、又は0.1%から約1%、3%、6%、又は8%までの添加剤を更に含んでもよい。好ましい実施形態では、物品は約0.8%の添加剤を含む。構造的精度を確保し、再生を容易かつ効率的に行うためには、物品中に存在する添加剤の量は少量である。
本発明の物品には、物品の重量に対して、0.0001%、0.001%、又は0.01%から約1%、5%又は9%までの量の補助成分が存在してもよい。補助成分の非限定的例としては、二酸化チタン、真珠光沢剤、充填剤、硬化剤、帯電防止剤、潤滑剤、紫外線安定剤、酸化防止剤、粘着防止剤、触媒安定剤、着色剤、核剤、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
試験方法
MFI(メルトフリーインデックス)
MFI(メルトフリーインデックス)は、溶解した熱可塑性ポリマーの流れやすさの尺度となる。具体的には、各種所定の温度に応じて選択された各種測定用重量による圧力下で、特定の直径及び長さのキャピラリー内を10分間流れるポリマーの体積として定義されるものである。ASTM D1238及びISO 1133に試験方法の全容が記されている。ここに記載の試験では、PE及びPPの両者に対して比重は2.16kgで、温度はPEに対して190℃、PPに対して230℃とされる。
容器の表面粗度は、粗さ平均(Ra)によって特徴付けることができる。Ra値は、Mahrから供給されるMarSuf M400によって測定される。検出領域(すなわち、表面)内の10個の点の平均値としてデータを収集する。
ASTM D523に基づき、鏡面光沢感を測定するためローポイントNovo−Curve光沢計を使用した。光沢は、試料表面に対して角度をつけて一定の光線を射出し、60度の反射光をモニタリングすることで測定される。
1.パッケージ容器の試験領域は、ローポイント装置の試験ウィンドウを完全に覆わなければならない。
2.試料上で特定された最大値が正確な光沢値として測定される。装置の連続走査モードにより、鏡面光沢感の最終データが得られる。
3.測定に対する外部要因の影響を排するため、測定試料は、ブラックボックスで覆われるべきである。
4.各試料に対し3つの測定結果を出し、その平均を報告する。
曇りは、BYK−Gardner社製のマイクロ波走査器具により測定される。その際、同社の指示どおりに器具を使用する。表面の微細なうねりによる曇りは、試料容器表面に投影された画像のエッジ周りの光の反射強度の変動により評価される。曇りの低いデータはより高い光沢効果につながる。図8は、曇りを数学的に示したものである。
**A1及びA2は金型研磨の業界規格である
***サイクル時間は、あらゆる状態で、金型の加熱冷却に要されると考えられる時間を経験則から予想されるものである
****2層パリソンの内部層のMFIは、典型的には<1.0(g/10分である)
Claims (16)
- 熱可塑性材料の少なくとも1つの層を有する物品をブロー成形する方法であって、
a)質感が異なる2つ以上の領域を内表面に有する金型を、約55℃超の第1温度まで加熱する工程と、
b)前記金型に前記熱可塑性材料のパリソンを供給する工程と、
c)前記パリソンを、前記金型の前記内表面に吹き付けて、前記物品を形成する工程と、
d)その後、前記金型の前記温度を約20℃と約55℃の間の第2温度まで下げる工程と、を含み、
前記金型の温度サイクル時間(tct)は250秒未満である、方法。 - 前記金型の前記内表面はA−1、A−2、A−3、B−1、B−2、B−3、C−1、C−2、C−3、D−1、D−2、D−3からなる群から選択されるSPI仕上げ基準が異なる少なくとも2つの領域を有する、請求項1に記載の物品をブロー成形する方法。
- 前記少なくとも2つの領域は光沢性値が少なくとも約20、30、40、50、又は60異なり、更に/或いは前記少なくとも2つの領域は曇り値が少なくとも約5、10、15、20、又は30異なる、請求項2に記載の物品をブロー成形する方法。
- 前記金型の前記内表面は、少なくともA−1、A−2、A−3、B−1、B−2、B−3、C−1、C−2、C−3、D−1、D−2、D−3からなる群から選択されるSPI仕上げ基準を有する第1領域と、エングレービングされる第2領域と、を有する、請求項1又は2に記載の物品をブロー成形する方法。
- 前記金型の前記内表面にサブミクロン単位でエングレービング又はエッチングを施して、前記物品の外表面に結晶を形成することを含む、物品をブロー成形する方法。
- 前記熱可塑性材料の少なくとも1つの層は、熱変形温度を有する少なくとも1つの熱可塑性材料を含み、前記第1温度は前記熱可塑性材料の前記熱変形温度よりも高く、前記第2温度は前記熱可塑性材料の前記熱変形温度よりも低い、請求項1に記載の物品をブロー成形する方法。
- 前記第1温度は360℃未満である、請求項1又は2に記載の物品をブロー成形する方法。
- 前記第1温度は70℃と100℃との間である、請求項1から7のいずれか一項に記載の物品をブロー成形する方法。
- 前記熱可塑性材料の少なくとも1つの層は、メルトフローインデックス(MFI)が1.0g/10分よりも大きい、請求項1から8のいずれか一項に記載の物品をブロー成形する方法。
- 前記熱可塑性材料の層は、外部層を形成し、熱可塑性材料の第2層は内部層となり、前記内部層は前記外部層よりもMFIが低い、請求項1から9のいずれか一項に記載の物品をブロー成形する方法。
- 前記内部層は、MFIが1.0(g/10分)未満である、請求項9に記載の物品をブロー成形する方法。
- 前記外部層は、前記内部層よりも透明度が高い、請求項9又は10に記載の物品をブロー成形する方法。
- 前記熱可塑性材料は、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレートグリコール(PETG)、ポリスチレン(PS)、ポリカーボネート(PC)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリ二塩化ビニル(PVDC)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート(PCT)、グリコール−変性PCTコポリマー(PCTG)、シクロヘキサンジメタノールとテレフタル酸のコポリエステル(PCTA)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、アクリロニトリルスチレン(AS)、スチレンブタジエンコポリマー(SBC)、ポリヒドロキシアルカン酸(PHA)、ポリカプロラクトン(PLC)、ポリシアノアクリレート(PACA)、ポリヒドロキシ酪酸塩(PHB)、1,3−プロパンジオールとp−フタル酸のコポリマー(PBT)、エチレンビニルアルコールコポリマー(EVOH)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、押出可能なPET、エチレン/酢酸ビニル(EVA)、エチレン/アクリル酸(EAA)、エチレン/アクリル酸メチル(EMA)、エチレン/アクリル酸エチル(EEA)、エチレンアクリル酸イオノマー、環状オレフィンコポリマー(COC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、非晶質PET、ポリアミド(PA)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリイミド(PI)、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン(SEBS)、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン(SEPS)、オレフィンブロックコポリマー(OBC)、熱可塑性ポリオレフィン(TPO)、スチレン−ブタジエン−スチレン(SBS)、スチレン−イソプレン−スチレン(SIS)、ポリオレフィンエラストマ(POE)、コポリアミドエラストマ(COPA)、コポリエステルエラストマ(COPE)、熱可塑性ポリウレタン(TPU)、熱可塑性加硫物(TPV)、ポリシロキサン系熱可塑性エラストマ、イオン熱可塑性エラストマ、熱可塑性フルオロエラストマ(TPF)、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1から12のいずれか一項に記載の物品をブロー成形する方法。
- 前記パリソン形成前に、前記熱可塑性材料に添加剤を混ぜることを含み、前記添加剤はアルコール、オイル、シロキサン流体、水、スリップ剤、傷防止剤およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1から13のいずれか一項に記載の光沢物品をブロー成形する方法。
- 前記添加剤は前記傷防止剤であり、好ましくは前記少なくとも1つの層に前記傷防止剤が含まれ、前記少なくとも1つの層が前記物品の最外層である、請求項14に記載の物品をブロー成形する方法。
- 前記少なくとも1つの層の前記熱可塑性材料は、PEであり、前記ブロー成形する方法は押し出しブロー成形である、請求項1から15のいずれか一項に記載の光沢物品をブロー成形する方法。
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