JP2023132338A - 容器及びその予備成形体 - Google Patents
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Abstract
【課題】粘性の高い液体を充填しても、内面における高い滑落性を有する容器、及びこの容器の予備成形体の提供。【解決手段】本発明の容器は、少なくとも、熱可塑性樹脂を含む基材層と、ポリオレフィン樹脂を含むポリオレフィン樹脂層とを備え、前記ポリオレフィン樹脂層が最内層であり、前記ポリオレフィン樹脂層の表面張力が5mN/m以上40mN/m以下であり、前記熱可塑性樹脂がポリエステルを含有することを特徴とする。【選択図】図1
Description
本発明は、容器及びその予備成形体に関する。
ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルは、機械的特性、化学的安定性、耐熱性、ガスバリア性及び透明性等に優れ、かつ安価であることから、飲料品を充填する容器等の製造に広く使用されている。特に、使い切った後に内容物を容易に洗い流せるようにする観点から、内容物が付着しにくい容器が求められている。
このような容器の材料として、例えば特許文献1には、プラスチック製下地層の表面に液層を有する特定の多層構造体が開示されており、当該液層を形成する液体として、フッ素系界面活性剤、シリコーンオイル、脂肪酸トリグリセライド、植物油が挙げられている。特許文献1によれば、当該液層により、撥水性や滑り性を付与することが開示されている。
特許文献1に開示された多層構造体は、表面が液層であり、当該液層中の液体が内容物へ移行することが懸念された。
本発明者らは、容器の最内層の表面張力を一定以下にすることで、容器の内面に滑落性を付与でき、粘性の高い液体の容器に用いても、使用後の容器の内面に付着した内容物を容易に洗い流せることを見出した。
本発明者らは、容器の最内層の表面張力を一定以下にすることで、容器の内面に滑落性を付与でき、粘性の高い液体の容器に用いても、使用後の容器の内面に付着した内容物を容易に洗い流せることを見出した。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、粘性の高い液体を充填しても、内面において高い滑落性を有する、容器を提供することである。
本発明は、少なくとも、熱可塑性樹脂を含む基材層と、ポリオレフィン樹脂を含むポリオレフィン樹脂層とを備え、
前記ポリオレフィン樹脂層が最内層であり、
前記ポリオレフィン樹脂層の表面張力が5mN/m以上40mN/m以下であり、
前記熱可塑性樹脂がポリエステルを含有する、容器である。
前記ポリオレフィン樹脂層が最内層であり、
前記ポリオレフィン樹脂層の表面張力が5mN/m以上40mN/m以下であり、
前記熱可塑性樹脂がポリエステルを含有する、容器である。
本発明による容器において、前記ポリエステルが、バージンポリエステル及びリサイクルポリエステルから選ばれる1又は複数であってもよい。
本発明による容器において、前記リサイクルポリエステルが、メカニカルリサイクルポリエステル及びケミカルリサイクルポリエステルから選ばれる1又は複数であってもよい。
本発明による容器において、前記ポリエステルがバイオマス由来ポリエステルを含有してもよい。
本発明による容器において、前記基材層のバイオマス度が3%以上であってもよい。
本発明による容器において、前記ポリオレフィン樹脂が、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂及びポリメチルペンテンから選ばれる1又は複数であってもよい。
本発明による容器において、前記ポリオレフィン樹脂がポリメチルペンテンであってもよい。
本発明による容器において、前記ポリメチルペンテンがモノマーの成分として4-メチル-1-ペンテンを含んでもよい。
本発明による容器において、前記ポリオレフィン樹脂の含有量が、容器に含まれる樹脂材料の総量100質量部に対し、10質量部以上90質量部以下であってもよい。
本発明による容器は、ボトルであってもよい。
本発明は、前記容器の予備成形体である。
本発明によれば、粘性の高い液体を充填しても、内面において高い滑落性を有する容器、及びこの容器の予備成形体を提供できる。
<容器>
本発明の容器は、少なくとも、基材層とポリオレフィン樹脂層とを備える。
なお、本明細書において、「容器」とは、物品を収容する成形体を意味する。容器としては、例えば、圧縮成形体、射出成形体、ブロー成形体及び熱成形体等の成形体が挙げられる。具体的な容器としては、例えば、ボトル、バイアル瓶、カップ、トレー及びパック等が挙げられる。
本発明の容器は、少なくとも、基材層とポリオレフィン樹脂層とを備える。
なお、本明細書において、「容器」とは、物品を収容する成形体を意味する。容器としては、例えば、圧縮成形体、射出成形体、ブロー成形体及び熱成形体等の成形体が挙げられる。具体的な容器としては、例えば、ボトル、バイアル瓶、カップ、トレー及びパック等が挙げられる。
(基材層)
本発明の容器において、基材層は、容器の形態を維持できるものであり、熱可塑性樹脂を含む。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン及びポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン6及びナイロン6,6等のポリアミド、並びにこれらの混合物等が挙げられる。これらの中でも、ガスバリア性及び強度の観点から、基材層はポリエステルを含む。基材層は、リサイクル性の観点から、好ましくはポリエチレンテレフタレートを含む。
本発明の容器において、基材層は、容器の形態を維持できるものであり、熱可塑性樹脂を含む。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン及びポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン6及びナイロン6,6等のポリアミド、並びにこれらの混合物等が挙げられる。これらの中でも、ガスバリア性及び強度の観点から、基材層はポリエステルを含む。基材層は、リサイクル性の観点から、好ましくはポリエチレンテレフタレートを含む。
本明細書において、「ポリエステル」とは、エステル結合によって高分子化されたポリマーを意味する。このようなポリエステルは、通常、ジカルボン酸化合物とジオール化合物とを重縮合することで得られる。
ジカルボン酸化合物としては、例えば、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、エイコサンジオン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸、アダマンタンジカルボン酸、ノルボルネンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、デカリンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸、1,5-ナフタレンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、1,8-ナフタレンジカルボン酸、4,4’-ジフェニルジカルボン酸、4,4’-ジフェニルエーテルジカルボン酸、5-ナトリウムスルホイソフタル酸、フェニルエンダンジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、フェナントレンジカルボン酸、9,9’-ビス(4-カルボキシフェニル)フルオレン酸及びこれらのエステル誘導体等が挙げられる。
ジオール化合物としては、例えば、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、ブタンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジエタノール、デカヒドロナフタレンジメタノール、デカヒドロナフタレンジエタノール、ノルボルナンジメタノール、ノルボルナンジエタノール、トリシクロデカンジメタノール、トリシクロデカンエタノール、テトラシクロドデカンジメタノール、テトラシクロドデカンジエタノール、デカリンジメタノール、デカリンジエタノール、5-メチロール-5-エチル-2-(1,1-ジメチル-2-ヒドロキシエチル)-1,3-ジオキサン、シクロヘキサンジオール、ビシクロヘキシル-4,4’-ジオール、2,2-ビス(4-ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン、2,2-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)シクロヘキシル)プロパン、シクロペンタンジオール、3-メチル-1,2-シクロペンタンジオール、4-シクロペンテン-1,3-ジオール、アダマンジオール、パラキシレングリコール、ビスフェノールA、ビスフェノールS、スチレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール及びビス-β-ヒドロキシエチルテレフタレート(BHET)等が挙げられる。
ポリエステルは、好ましくは、ポリエチレンテレフタレート、又はポリエチレンテレフタレートの原料モノマーと、共重合モノマーとが重合された改質ポリエチレンテレフタレートである。
ジカルボン酸化合物としては、例えば、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、エイコサンジオン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸、アダマンタンジカルボン酸、ノルボルネンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、デカリンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸、1,5-ナフタレンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、1,8-ナフタレンジカルボン酸、4,4’-ジフェニルジカルボン酸、4,4’-ジフェニルエーテルジカルボン酸、5-ナトリウムスルホイソフタル酸、フェニルエンダンジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、フェナントレンジカルボン酸、9,9’-ビス(4-カルボキシフェニル)フルオレン酸及びこれらのエステル誘導体等が挙げられる。
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ポリエステルは、好ましくは、ポリエチレンテレフタレート、又はポリエチレンテレフタレートの原料モノマーと、共重合モノマーとが重合された改質ポリエチレンテレフタレートである。
本発明の特性を損なわない範囲において、ポリエステルは、ジカルボン酸化合物及びジオール化合物以外のモノマーを含んでいてもよいが、その含有量は、全構成単位に対し、10モル%以下であることが好ましく、5モル%以下であることがより好ましく、3モル%以下であることが更に好ましい。
ポリエステルは、重合触媒を用いて重合されたものであってもよい。重合触媒としては、マンガン(Mn)触媒、チタン(Ti)触媒、アルミニウム(Al)触媒、リチウム(Li)触媒、ゲルマニウム(Ge)触媒、アンチモン(Sb)触媒等が挙げられる。
上記したポリエステルは、バージンポリエステル及びリサイクルポリエステルから選ばれる1又は複数であることが好ましい。中でも、本発明では、環境負荷低減の観点から、リサイクルポリエステルを使用することが好ましい。なお、本明細書において「バージンポリエステル」とは、リサイクルがされていないポリエステルを意味し、「リサイクルポリエステル」とは、市場に出荷された使用済みの容器等の製品を回収してリサイクルされたポリエステルを意味するものとする。
また、リサイクルポリエステルとしては、回収した使用済みポリエステル容器をモノマーレベルまで分解して、再度重合することにより得られたポリエステル(以下、「ケミカルリサイクルポリエステル」という。)、及び、回収した使用済み製品を選別・粉砕・洗浄して汚染物質や異物を除去し、フレークを得て、フレークを更に高温・減圧下等で一定時間処理して樹脂内部の汚染物質を除去することにより得られたポリエステル(以下、「メカニカルリサイクルポリエステル」という。)が挙げられる。これらの中でも、メカニカルリサイクルポリエステルを使用することが好ましい。メカニカルリサイクルポリエステルは、1種の触媒を含むものであってもよく、2種以上の触媒を含むものであってもよい。この場合、メカニカルリサイクルポリエステルは、例えば、Sb触媒ポリエステル、Mn触媒ポリエステル、Ti触媒ポリエステル、Al触媒ポリエステル、Li触媒ポリエステル及びGe触媒ポリエステルのうちの1種又は2種以上を含んでもよい。
また、リサイクルポリエステルとしては、回収した使用済みポリエステル容器をモノマーレベルまで分解して、再度重合することにより得られたポリエステル(以下、「ケミカルリサイクルポリエステル」という。)、及び、回収した使用済み製品を選別・粉砕・洗浄して汚染物質や異物を除去し、フレークを得て、フレークを更に高温・減圧下等で一定時間処理して樹脂内部の汚染物質を除去することにより得られたポリエステル(以下、「メカニカルリサイクルポリエステル」という。)が挙げられる。これらの中でも、メカニカルリサイクルポリエステルを使用することが好ましい。メカニカルリサイクルポリエステルは、1種の触媒を含むものであってもよく、2種以上の触媒を含むものであってもよい。この場合、メカニカルリサイクルポリエステルは、例えば、Sb触媒ポリエステル、Mn触媒ポリエステル、Ti触媒ポリエステル、Al触媒ポリエステル、Li触媒ポリエステル及びGe触媒ポリエステルのうちの1種又は2種以上を含んでもよい。
メカニカルリサイクルポリエステルでは、アンチモン(Sb)元素、ナトリウム(Na)元素、カルシウム(Ca)元素又はマグネシウム(Mg)元素の含有割合が、バージンポリエステル及びケミカルリサイクルポリエステルと異なることが知られている。具体的には、メカニカルリサイクルポリエステルは、Sb元素を20.0mg/L以上54.0mg/L以下の割合、Na元素を12.0mg/L以上の割合、Ca元素を4.0mg/L以上の割合及び/又はMg元素を2.5mg/L以上の割合で、含有することが知られている。従って、これらのいずれかの含有割合を1つ以上満たすポリエステルか否かで、メカニカルリサイクルポリエステルをバージンポリエステル及びケミカルリサイクルポリエステルと区別できる。
また、メカニカルリサイクルポリエステルにおいて、Sb元素の含有割合は25.0mg/L以上50.0mg/L以下が好ましく、Na元素の含有割合は14.0mg/L以上が好ましく、Ca元素の含有割合は4.5mg/L以上が好ましく、Mg元素の含有割合は3.0mg/L以上が好ましい。
また、メカニカルリサイクルポリエステルにおいて、Sb元素の含有割合は25.0mg/L以上50.0mg/L以下が好ましく、Na元素の含有割合は14.0mg/L以上が好ましく、Ca元素の含有割合は4.5mg/L以上が好ましく、Mg元素の含有割合は3.0mg/L以上が好ましい。
本発明において、容器におけるメカニカルリサイクルポリエステルの含有量は、容器に含まれる樹脂材料の総量100質量部に対し、10質量部以上90質量部以下であることが好ましく、60質量部以上80質量部以下であることがより好ましい。
ポリエステルは、バージンポリエステルとリサイクルポリエステルとに分類できるだけでなく、化石燃料由来ポリエステルとバイオマス由来ポリエステルとに分類することもできる。なお、本明細書において「化石燃料由来ポリエステル」とは、バイオマス由来のモノマーを構成単位として含まないポリエステルを意味し、「バイオマス由来ポリエステル」とは、バイオマス由来のモノマーを構成単位として含むポリエステルを意味するものとする。バイオマス由来のモノマーとしては、バイオマス由来のエチレングリコールが挙げられる。
本発明では、環境負荷低減の観点から、ポリエステルがバイオマス由来ポリエステルを含有することが好ましい。また、バイオマス由来のモノマーは、バージンポリエステルに構成単位として含まれていてもよく、リサイクルポリエステルに構成単位として含まれていてもよい。即ち、バイオマス由来ポリエステルは、リサイクルがされていないポリエステル(バイオマス由来バージンポリエステル)でもよく、リサイクルされたポリエステル(バイオマス由来リサイクルポリエステル)でもよい。
一例として、基材層のバイオマス度は、3%以上であることが好ましい。「バイオマス度」とは、放射性炭素(C14)測定によるバイオマス由来の炭素の含有量を測定した値である。大気中の二酸化炭素には、C14が一定割合(105.5pMC)で含まれている。このため、大気中の二酸化炭素を取り入れて成長する植物、例えばトウモロコシ中のC14含有量も105.5pMC程度であることが知られている。また、化石燃料中にはC14が殆ど含まれていないことも知られている。従って、基材層中の全炭素原子中に含まれるC14の割合を測定することにより、バイオマス由来の炭素の割合を算出することができる。
例えば、基材層中のC14の含有量をPC14とした場合の、バイオマス由来の炭素の含有量Pbioを、下記式(1)のように定義する。
Pbio(%)=PC14/105.5×100 ・・・(1)
バイオマス度、即ちPbioは、ASTM-D6866に準拠した放射性炭素(C14)測定法によって得られたC14含有量の値である。なお、pMCとは、Percent Modern Carbonの略である。
Pbio(%)=PC14/105.5×100 ・・・(1)
バイオマス度、即ちPbioは、ASTM-D6866に準拠した放射性炭素(C14)測定法によって得られたC14含有量の値である。なお、pMCとは、Percent Modern Carbonの略である。
例えば、ポリエチレンテレフタレートは、2炭素原子を含むエチレングリコールと8炭素原子を含むテレフタル酸とがモル比1:1で重合したものであるため、エチレングリコールとしてバイオマス由来のジオール単位のみを使用した場合、バイオマスポリエステル中のバイオマス由来の炭素の含有量Pbioは20%となる。本発明においては、基材層中の全炭素に対して、放射性炭素(C14)測定によるバイオマス由来の炭素の含有量(バイオマス度)は、3%以上20%以下であることが好ましく、10%以上19%以下がより好ましく、16%以上18%以下が更に好ましい。基材層中のバイオマス由来の炭素の含有量が3%未満であると、カーボンオフセット材料としての効果が乏しくなる。一方、カーボンニュートラルを実現する観点からは、基材層中のバイオマス由来の炭素の含有量は20%に近いほど好ましいが、容器の製造工程上の問題や物性面から、基材層は添加剤を含むことが好ましい。そのため、基材層中の全炭素に対して、バイオマス由来の炭素の含有量は、19%以下がより好ましく、18%以下が更に好ましい。
即ち、エチレングリコールとしてバイオマス由来のジオール単位のみを使用した場合、バイオマス度が20%であり、基材層の好ましいバイオマス度が3%以上20%以下であることから、ジオール単位としてバイオマス由来のエチレングリコールと、ジカルボン酸単位として化石燃料由来のジカルボン酸とを用いて得られたバイオマスポリエステルが、基材層を構成する樹脂全体に対して、15(=3%/20%)質量%以上100(=20%/20%)質量%以下含有されていることが好ましいことを意味する。
リサイクル性の観点から、基材層における1種類の熱可塑性樹脂の含有量は、好ましくは85質量%以上であり、より好ましくは97質量%以上である。
基材層は、本発明の特性を損なわない範囲において、添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、例えば、酸素吸収剤、可塑剤、紫外線安定化剤、酸化防止剤、艶消し剤、消臭剤、難燃剤、耐候剤、帯電防止剤、摩擦低減剤、スリップ剤、離型剤、抗酸化剤、及びイオン交換剤等が挙げられる。これらの添加剤は、1種又は2種以上を組み合わせて使用できる。
基材層は、単層構造であっても、2層以上の多層構造であってもよい。また、基材層が多層構造である場合には、各層は、同一の組成であっても、本発明の特性を損なわない範囲において、異なる組成であってもよい。
基材層の断面の厚さは、好ましくは0.01mm以上0.49mm以下であり、より好ましくは0.05mm以上0.40mm以下である。
なお、基材層の断面の厚さは、例えば、容器の胴部において測定できる。基材層の断面の厚さは、最も薄くなる箇所の断面の厚さを意味する。また、基材層が多層である場合、基材層の厚さは、全ての層の厚さの合計である。
なお、基材層の断面の厚さは、例えば、容器の胴部において測定できる。基材層の断面の厚さは、最も薄くなる箇所の断面の厚さを意味する。また、基材層が多層である場合、基材層の厚さは、全ての層の厚さの合計である。
基材層は、好ましくは表面処理を施す。表面処理としては、例えば、コロナ処理、低温プラズマ処理、及びフレーム処理等が挙げられる。このような表面処理を施すことにより、基材層表面のぬれ性が向上し、基材層と、基材層に接する層との密着性を向上できる。
(ポリオレフィン樹脂層)
本発明の容器は、ポリオレフィン樹脂を含むポリオレフィン樹脂層を備える。ポリオレフィン樹脂層は、最内層として設けられる。ポリオレフィン樹脂層は、口部の上端から底部の下端までにかけて設けられていてもよく、容器の一部、例えば、サポートリングから底部の下端までにかけて設けられていてもよい。
本発明の容器は、ポリオレフィン樹脂を含むポリオレフィン樹脂層を備える。ポリオレフィン樹脂層は、最内層として設けられる。ポリオレフィン樹脂層は、口部の上端から底部の下端までにかけて設けられていてもよく、容器の一部、例えば、サポートリングから底部の下端までにかけて設けられていてもよい。
ポリオレフィン樹脂層の表面張力は、5mN/m以上40mN/m以下であり、10mN/m以上35mN/m以下であることが好ましく、21mN/m以上30mN/m以下であることがより好ましい。ポリオレフィン樹脂層の表面張力を40mN/m以下とすることにより、容器内面に滑落性を付与できる。
なお、表面張力の測定は、ぬれ張力試験用混合液(関東化学(株)製)を用いて、JIS K6768(1999)「プラスチックフィルム及びシート ぬれ張力試験方法」に準拠して行うことができる。
なお、表面張力の測定は、ぬれ張力試験用混合液(関東化学(株)製)を用いて、JIS K6768(1999)「プラスチックフィルム及びシート ぬれ張力試験方法」に準拠して行うことができる。
ポリオレフィン樹脂としては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂及びポリメチルペンテン等が挙げられる。
ポリエチレン系樹脂としては、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(L-LDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)、アイオノマー樹脂、エチレン-アクリル酸共重合体(EAA)、エチレン-アクリル酸エチル共重合体(EEA)、エチレン-メタクリル酸共重合体(EMAA)、エチレン-メタクリル酸メチル共重合体(EMMA)、これらのポリエチレン系樹脂をアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレフィン樹脂、及びポリ酢酸ビニル系樹脂等が挙げられる。
ポリプロピレン系樹脂としては、ホモポリプロピレン、ランダムポリプロピレン及びブロックポリプロピレン等が挙げられる。
ポリメチルペンテンとしては、4-メチル-1-ペンテンの単独重合体、4-メチル-1-ペンテンとエチレン又は4-メチル-1-ペンテン以外のα-オレフィンとの共重合体等、モノマーの成分として4-メチル-1-ペンテンを含む重合体が挙げられる。ポリメチルペンテンは、結晶性の重合体であってもよい。
中でも、ポリメチルペンテンが好ましく、モノマーの成分として4-メチル-1-ペンテンを含むポリメチルペンテンがより好ましい。
ポリエチレン系樹脂としては、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(L-LDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)、アイオノマー樹脂、エチレン-アクリル酸共重合体(EAA)、エチレン-アクリル酸エチル共重合体(EEA)、エチレン-メタクリル酸共重合体(EMAA)、エチレン-メタクリル酸メチル共重合体(EMMA)、これらのポリエチレン系樹脂をアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレフィン樹脂、及びポリ酢酸ビニル系樹脂等が挙げられる。
ポリプロピレン系樹脂としては、ホモポリプロピレン、ランダムポリプロピレン及びブロックポリプロピレン等が挙げられる。
ポリメチルペンテンとしては、4-メチル-1-ペンテンの単独重合体、4-メチル-1-ペンテンとエチレン又は4-メチル-1-ペンテン以外のα-オレフィンとの共重合体等、モノマーの成分として4-メチル-1-ペンテンを含む重合体が挙げられる。ポリメチルペンテンは、結晶性の重合体であってもよい。
中でも、ポリメチルペンテンが好ましく、モノマーの成分として4-メチル-1-ペンテンを含むポリメチルペンテンがより好ましい。
ポリオレフィン樹脂層におけるポリオレフィン樹脂の含有量は、40質量%以上であることが好ましく、95質量%以上であることがより好ましい。また、ポリオレフィン樹脂層はポリオレフィン樹脂により完全に構成されていてもよい。ポリオレフィン樹脂層におけるポリオレフィン樹脂の含有量を40質量%以上とすることにより、最内層の表面張力を小さくでき、容器内面の滑落性を向上できる。
また、容器におけるポリオレフィン樹脂の含有量は、容器に含まれる樹脂材料の総量100質量部に対し、10質量部以上90質量部以下であることが好ましく、10質量部以上30質量部以下であることがより好ましい。容器におけるポリオレフィン樹脂の含有量を、容器に含まれる樹脂材料の総量100質量部に対し、10質量部以上とすることにより、最内層の表面張力を小さくでき、容器内面の滑落性をより向上できる。容器におけるポリオレフィン樹脂の含有量を、容器に含まれる樹脂材料の総量100質量部に対し、90質量部以下とすることにより、容器に含まれる熱可塑性樹脂の含有量を相対的に増やすことができ、容器の強度及びリサイクル性を向上できる。
また、容器におけるポリオレフィン樹脂の含有量は、容器に含まれる樹脂材料の総量100質量部に対し、10質量部以上90質量部以下であることが好ましく、10質量部以上30質量部以下であることがより好ましい。容器におけるポリオレフィン樹脂の含有量を、容器に含まれる樹脂材料の総量100質量部に対し、10質量部以上とすることにより、最内層の表面張力を小さくでき、容器内面の滑落性をより向上できる。容器におけるポリオレフィン樹脂の含有量を、容器に含まれる樹脂材料の総量100質量部に対し、90質量部以下とすることにより、容器に含まれる熱可塑性樹脂の含有量を相対的に増やすことができ、容器の強度及びリサイクル性を向上できる。
ポリオレフィン樹脂層は、酸素吸収剤を含んでいてもよい。酸素吸収剤としては、還元性鉄、還元性亜鉛、還元性錫、金属低位酸化物(酸化第一鉄、四三酸化鉄)及び還元性金属化合物(炭化鉄、ケイ素鉄、鉄カルボニル、水酸化鉄)等が挙げられる。
ポリオレフィン樹脂層は、本発明の特性を損なわない範囲において、ポリオレフィン樹脂以外の樹脂を含んでいてもよく、例えば、(メタ)アクリル樹脂、ビニル樹脂、ポリアミド、ポリエステル及びセルロース樹脂等が挙げられる。これらの中でも、基材層との密着性を向上し、層間剥離を防止できる観点から、ポリオレフィン樹脂層はポリエステルを含むことが好ましい。ポリオレフィン樹脂層におけるポリエステルの含有量は、3質量%以上60質量%以下であることが好ましい。ポリエステルの含有量を3質量%以上とすることにより、基材層との密着性をより向上できる。ポリエステルの含有量を60質量%以下とすることにより、ポリオレフィン樹脂層におけるポリオレフィン樹脂の含有量を増やして最内層の表面張力を小さくでき、容器内面の滑落性をより向上できる。
本発明の特性を損なわない範囲において、ポリオレフィン樹脂層は、添加剤を含んでいてもよく、例えば、可塑剤、紫外線安定化剤、酸化防止剤、着色防止剤、艶消し剤、消臭剤、難燃剤、耐候剤、帯電防止剤、糸摩擦低減剤、スリップ剤、離型剤、抗酸化剤、イオン交換剤、及び着色剤等が挙げられる。
ポリオレフィン樹脂層の厚さは、0.01mm以上0.49mm以下であることが好ましく、0.05mm以上0.40mm以下であることがより好ましい。
ポリオレフィン樹脂層の厚さを0.01mm以上とすることにより、容器内面の滑落性を維持しやすくなる。
ポリオレフィン樹脂層の厚さを0.49mm以下とすることにより、容器の軽量化を図ることができ、容器のブロー成形性を向上できる。
なお、ポリオレフィン樹脂層の厚さは、容器の胴部において、最も薄くなる箇所の厚さを意味する。
ポリオレフィン樹脂層の厚さを0.01mm以上とすることにより、容器内面の滑落性を維持しやすくなる。
ポリオレフィン樹脂層の厚さを0.49mm以下とすることにより、容器の軽量化を図ることができ、容器のブロー成形性を向上できる。
なお、ポリオレフィン樹脂層の厚さは、容器の胴部において、最も薄くなる箇所の厚さを意味する。
以下、ボトルを例示して、一実施形態における本発明の容器の構造について説明する。
図1及び2は、本発明の容器の一例であるボトルの一実施形態を示す模式半断面図である。ボトル10は、図1及び2に示すように、ポリオレフィン樹脂層11と基材層12とを有する。
一実施形態において、図1及び2に示すように、ボトル10は、口部13と、肩部14と、胴部15と、底部16とを備える。一実施形態において、肩部14は、口部13と胴部15との間に設けられ、口部13側から胴部15側に向けて径が徐々に拡大する円筒形状を有する。
ポリオレフィン樹脂層11は、図1に示すように、内容物と容器とが接する領域に設けられていてもよく、図2に示すように、口部13の上端から底部16にかけて設けられていてもよい。
一実施形態において、口部13は、図1及び2に示すように、キャップが螺着されるネジ部17と、ネジ部17下にカブラ18と、カブラ18下にサポートリング19とを備える。
一実施形態において、図1及び2に示すように、ボトル10は、口部13と、肩部14と、胴部15と、底部16とを備える。一実施形態において、肩部14は、口部13と胴部15との間に設けられ、口部13側から胴部15側に向けて径が徐々に拡大する円筒形状を有する。
ポリオレフィン樹脂層11は、図1に示すように、内容物と容器とが接する領域に設けられていてもよく、図2に示すように、口部13の上端から底部16にかけて設けられていてもよい。
一実施形態において、口部13は、図1及び2に示すように、キャップが螺着されるネジ部17と、ネジ部17下にカブラ18と、カブラ18下にサポートリング19とを備える。
なお、本明細書中、「上」及び「下」とは、それぞれボトル10を正立させた状態(図1及び2)における上方及び下方のことをいう。
一実施形態において、図1及び2に示すように、底部16は、中央に位置する陥没部20と、陥没部20の周囲に設けられた接地部21とを備える。このような構成とすることにより、容器内に加熱された内容物を充填したとき又は充填後加熱したときにおける内圧の増減を抑制し、容器の変形を防止できる。
また、一実施形態において、図1及び2に示すように、容器の胴部15は、パネル部22を備える。このような構成とすることにより、容器内に加熱された内容物を充填したとき又は充填後加熱したときにおける内圧の増減を抑制し、容器の変形を防止できる。
また、一実施形態において、図1及び2に示すように、容器の胴部15は、パネル部22を備える。このような構成とすることにより、容器内に加熱された内容物を充填したとき又は充填後加熱したときにおける内圧の増減を抑制し、容器の変形を防止できる。
本発明の容器の断面の厚さは、好ましくは0.1mm以上0.5mm以下であり、より好ましくは0.15mm以上0.30mm以下である。
なお、容器の断面の厚さは、例えば、少なくとも、基材層とポリオレフィン樹脂層とを有する容器の胴部において測定できる。容器の断面の厚さは、最も薄くなる箇所の断面の厚さを意味する。
なお、容器の断面の厚さは、例えば、少なくとも、基材層とポリオレフィン樹脂層とを有する容器の胴部において測定できる。容器の断面の厚さは、最も薄くなる箇所の断面の厚さを意味する。
本発明の容器は、容量/重量が、5mL/g以上50mL/g以下であることが好ましく、8mL/g以上45mL/g以下であることがより好ましい。
容器の容量/重量を5mL/g以上とすることにより、容器の軽量化を図ることができ、容器のブロー成形性を向上できる。
また、容器の容量/重量を50mL/g以下とすることにより、容器の強度を向上できる。
容器の容量/重量を5mL/g以上とすることにより、容器の軽量化を図ることができ、容器のブロー成形性を向上できる。
また、容器の容量/重量を50mL/g以下とすることにより、容器の強度を向上できる。
本発明の容器は、本発明の特性を損なわない範囲において、基材層及びポリオレフィン樹脂層以外の層を備えてもよい。例えば、容器の外側表面に印刷が施され、印刷層を備えてもよい。印刷により形成される画像は、特に限定されず、例えば、模様及び文字等が挙げられる。
印刷は、公知の方法により行うことができる。印刷法としては、例えば、インクジェット法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、フレキソ印刷法、熱転写法、シルクスクリーン法、パッド法、ホットスタンプ法、コールドスタンプ法等が挙げられる。
また、印刷が施された予備成形体をブロー成形することによって、印刷が施された容器を得ることができる。
印刷は、公知の方法により行うことができる。印刷法としては、例えば、インクジェット法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、フレキソ印刷法、熱転写法、シルクスクリーン法、パッド法、ホットスタンプ法、コールドスタンプ法等が挙げられる。
また、印刷が施された予備成形体をブロー成形することによって、印刷が施された容器を得ることができる。
<予備成形体>
本発明の予備成形体は、本発明の容器をブロー成形する前の成形体であり、本発明の容器の製造に使用されるものである。予備成形体の形状は、ブロー成形後の容器の形状に応じて適宜選択できる。
本発明の予備成形体は、本発明の容器をブロー成形する前の成形体であり、本発明の容器の製造に使用されるものである。予備成形体の形状は、ブロー成形後の容器の形状に応じて適宜選択できる。
以下、プリフォームを例示して、本発明の予備成形体の構造の一実施形態を説明する。
一実施形態において、プリフォーム23は、図3及び4に示すように、ポリオレフィン樹脂層24と基材層25とを備える。
一実施形態において、プリフォーム23は、図3及び4に示すように、口部26と、胴部27と、底部28とを備える。このうち口部26は、上記のボトル10の口部13に対応するものであり、口部13と略同一の形状を有している。また、胴部27は、ボトル10の肩部14及び胴部15に対応するものであり、略円筒形状を有している。底部28は、ボトル10の底部16に対応するものであり、略半球形状を有している。
一実施形態において、プリフォーム23は、図3及び4に示すように、口部26と、胴部27と、底部28とを備える。このうち口部26は、上記のボトル10の口部13に対応するものであり、口部13と略同一の形状を有している。また、胴部27は、ボトル10の肩部14及び胴部15に対応するものであり、略円筒形状を有している。底部28は、ボトル10の底部16に対応するものであり、略半球形状を有している。
(ポリオレフィン樹脂層)
ポリオレフィン樹脂層24は、図3に示すように、口部26の下端から、底部28を覆うように設けられていてもよく、図4に示すように、口部26の上端から、底部28にかけて設けられていてもよい。また、胴部27と底部28とを覆うように設けられていてもよい(図示せず)。
ポリオレフィン樹脂層24は、図3に示すように、口部26の下端から、底部28を覆うように設けられていてもよく、図4に示すように、口部26の上端から、底部28にかけて設けられていてもよい。また、胴部27と底部28とを覆うように設けられていてもよい(図示せず)。
本発明の予備成形体におけるポリオレフィン樹脂層を構成する材料については、本発明の容器におけるポリオレフィン樹脂層を構成する材料と同様のものを使用できる。
予備成形体におけるポリオレフィン樹脂層の厚さは、0.3mm以上3.2mm以下であることが好ましく、0.4mm以上3.0mm以下であることが好ましい。
予備成形体におけるポリオレフィン樹脂層の厚さを0.3mm以上とすることにより、容器内面の滑落性を維持しやすくなる。
また、予備成形体におけるポリオレフィン樹脂層の厚さを3.2mm以下とすることにより、予備成形体から容器を製造する際のブロー成形性を向上でき、製造される容器の軽量化を図ることができる。
なお、ポリオレフィン樹脂層の厚さは、予備成形体の胴部において、最も薄くなる箇所の厚さを意味する。
予備成形体におけるポリオレフィン樹脂層の厚さを0.3mm以上とすることにより、容器内面の滑落性を維持しやすくなる。
また、予備成形体におけるポリオレフィン樹脂層の厚さを3.2mm以下とすることにより、予備成形体から容器を製造する際のブロー成形性を向上でき、製造される容器の軽量化を図ることができる。
なお、ポリオレフィン樹脂層の厚さは、予備成形体の胴部において、最も薄くなる箇所の厚さを意味する。
(基材層)
本発明の予備成形体における基材層を構成する材料は、本発明の容器における基材層を構成する材料と同様のものを使用できる。
本発明の予備成形体における基材層を構成する材料は、本発明の容器における基材層を構成する材料と同様のものを使用できる。
予備成形体における基材層の厚さは、0.3mm以上3.2mm以下であることが好ましく、0.4mm以上3.0mm以下であることがより好ましい。
予備成形体における基材層の厚さを0.3mm以上とすることにより、容器の強度を向上できる。
また、予備成形体における基材層の厚さを3.2mm以下とすることにより、予備成形体から容器を製造する際のブロー成形性を向上でき、製造される容器の軽量化を図ることができる。
なお、基材層の厚さは、予備成形体の胴部において、最も薄くなる箇所の厚さを意味する。また、基材層が多層である場合、基材層の厚さは、全ての層の厚さの合計である。
予備成形体における基材層の厚さを0.3mm以上とすることにより、容器の強度を向上できる。
また、予備成形体における基材層の厚さを3.2mm以下とすることにより、予備成形体から容器を製造する際のブロー成形性を向上でき、製造される容器の軽量化を図ることができる。
なお、基材層の厚さは、予備成形体の胴部において、最も薄くなる箇所の厚さを意味する。また、基材層が多層である場合、基材層の厚さは、全ての層の厚さの合計である。
(容器の製造方法)
本発明の容器は、少なくとも、上記した基材層及びポリオレフィン樹脂層を構成する材料を、共射出成形することにより、予備成形体を作製し、これをブロー成形することで製造できる。ブロー成形は、従来公知の方法により行うことができる。
予備成形体を3層以上の構成とすると共に、ポリオレフィン樹脂層を予備成形体の一部(例えば、サポートリングから底部の下端まで)に形成する場合には、特開2008-94454号公報において開示されるホットランナーノズルを使用することが好ましい。
本発明の容器は、少なくとも、上記した基材層及びポリオレフィン樹脂層を構成する材料を、共射出成形することにより、予備成形体を作製し、これをブロー成形することで製造できる。ブロー成形は、従来公知の方法により行うことができる。
予備成形体を3層以上の構成とすると共に、ポリオレフィン樹脂層を予備成形体の一部(例えば、サポートリングから底部の下端まで)に形成する場合には、特開2008-94454号公報において開示されるホットランナーノズルを使用することが好ましい。
また、本発明の容器は、二色成形やインサート成形を利用することによっても製造できる。
さらに、本発明の容器は、内部金型内にポリオレフィン樹脂を少なくとも含む樹脂組成物を射出成形し、ポリオレフィン樹脂層を形成し、内部金型を後退させ、内部金型とポリオレフィン樹脂層との間に隙間を設け、この隙間に熱可塑性樹脂を少なくとも含む樹脂組成物を射出成形し、基材層を形成することにより、製造できる。
さらに、本発明の容器は、内部金型内にポリオレフィン樹脂を少なくとも含む樹脂組成物を射出成形し、ポリオレフィン樹脂層を形成し、内部金型を後退させ、内部金型とポリオレフィン樹脂層との間に隙間を設け、この隙間に熱可塑性樹脂を少なくとも含む樹脂組成物を射出成形し、基材層を形成することにより、製造できる。
次に実施例を挙げて、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
バージンポリエステル(ゲルマニウム触媒ポリエチレンテレフタレート、三井化学(株)製、J-125S、表面張力:44mN/m)と、ポリオレフィン樹脂(ポリメチルペンテン、三井化学(株)製、TPX(登録商標)MX002O、表面張力:24mN/m)とを用意した。
これらを、射出成形機を用いて共射出し、内側から、ポリオレフィン樹脂により構成されるポリオレフィン樹脂層と、バージンポリエステルにより構成される基材層とを備える、図3に示す構造のプリフォームを作成した。
プリフォームを構成する樹脂材料100質量部に対し、バージンポリエステルの使用量は80質量部、ポリオレフィン樹脂の使用量は20質量部となるように調整した。
プリフォームの胴部の厚さは2.8mm、目付量は22gであった。
バージンポリエステル(ゲルマニウム触媒ポリエチレンテレフタレート、三井化学(株)製、J-125S、表面張力:44mN/m)と、ポリオレフィン樹脂(ポリメチルペンテン、三井化学(株)製、TPX(登録商標)MX002O、表面張力:24mN/m)とを用意した。
これらを、射出成形機を用いて共射出し、内側から、ポリオレフィン樹脂により構成されるポリオレフィン樹脂層と、バージンポリエステルにより構成される基材層とを備える、図3に示す構造のプリフォームを作成した。
プリフォームを構成する樹脂材料100質量部に対し、バージンポリエステルの使用量は80質量部、ポリオレフィン樹脂の使用量は20質量部となるように調整した。
プリフォームの胴部の厚さは2.8mm、目付量は22gであった。
次いで、プリフォームを110℃に加熱し、ブロー成形金型内において、二軸延伸ブロー成形を行い、図1に示す構造のボトルを作製した。ボトルの内容量は500mLであった。
[実施例2]
バージンポリエステルの代わりにメカニカルリサイクルポリエステル(協栄産業(株)製、NA-BT7906、表面張力:44mN/m)を基材層に使用した以外は、実施例1と同様にして、ボトルを作製した。
バージンポリエステルの代わりにメカニカルリサイクルポリエステル(協栄産業(株)製、NA-BT7906、表面張力:44mN/m)を基材層に使用した以外は、実施例1と同様にして、ボトルを作製した。
[比較例1]
ポリオレフィン樹脂を使用しなかった以外は、実施例1と同様にして、ボトルを作製した。比較例1で得られたボトルは、ポリオレフィン樹脂層を有さず、基材層のみを有する単層のボトルであった。
ポリオレフィン樹脂を使用しなかった以外は、実施例1と同様にして、ボトルを作製した。比較例1で得られたボトルは、ポリオレフィン樹脂層を有さず、基材層のみを有する単層のボトルであった。
[比較例2]
ポリオレフィン樹脂を使用しなかった以外は、実施例2と同様にして、ボトルを作製した。比較例2で得られたボトルは、ポリオレフィン樹脂層を有さず、基材層のみを有する単層のボトルであった。
ポリオレフィン樹脂を使用しなかった以外は、実施例2と同様にして、ボトルを作製した。比較例2で得られたボトルは、ポリオレフィン樹脂層を有さず、基材層のみを有する単層のボトルであった。
<滑落性評価>
上記実施例及び比較例において得られたボトルに、10℃に調整したヨーグルトドリンク(日本ルナ(株)製、のむヨーグルトプレーン、(株)ファミリーマート販売)を450g充填した。次いで、ボトルを上下反転させてヨーグルトドリンクを排出し、上下反転状態を30秒間保持した後にボトル中に残存している内容物の重量を測定した。内容物の残存量が少ないほど、ボトルの最内層の滑落性が高いことを表す。評価結果を表1に示す。
上記実施例及び比較例において得られたボトルに、10℃に調整したヨーグルトドリンク(日本ルナ(株)製、のむヨーグルトプレーン、(株)ファミリーマート販売)を450g充填した。次いで、ボトルを上下反転させてヨーグルトドリンクを排出し、上下反転状態を30秒間保持した後にボトル中に残存している内容物の重量を測定した。内容物の残存量が少ないほど、ボトルの最内層の滑落性が高いことを表す。評価結果を表1に示す。
上記表1からも明らかなように、本発明の容器は、ヨーグルトドリンクという粘性の高い液体が内面に付着しにくく、高い滑落性を有することが分かる。
10:ボトル
11:ポリオレフィン樹脂層
12:基材層
13:口部
14:肩部
15:胴部
16:底部
17:ネジ部
18:カブラ
19:サポートリング
20:陥没部
21:接地部
22:パネル部
23:プリフォーム
24:ポリオレフィン樹脂層
25:基材層
26:口部
27:胴部
28:底部
11:ポリオレフィン樹脂層
12:基材層
13:口部
14:肩部
15:胴部
16:底部
17:ネジ部
18:カブラ
19:サポートリング
20:陥没部
21:接地部
22:パネル部
23:プリフォーム
24:ポリオレフィン樹脂層
25:基材層
26:口部
27:胴部
28:底部
Claims (11)
- 少なくとも、熱可塑性樹脂を含む基材層と、ポリオレフィン樹脂を含むポリオレフィン樹脂層とを備え、
前記ポリオレフィン樹脂層が最内層であり、
前記ポリオレフィン樹脂層の表面張力が5mN/m以上40mN/m以下であり、
前記熱可塑性樹脂がポリエステルを含有する、容器。 - 前記ポリエステルが、バージンポリエステル及びリサイクルポリエステルから選ばれる1又は複数である、請求項1に記載の容器。
- 前記リサイクルポリエステルが、メカニカルリサイクルポリエステル及びケミカルリサイクルポリエステルから選ばれる1又は複数である、請求項2に記載の容器。
- 前記ポリエステルがバイオマス由来ポリエステルを含有する、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の容器。
- 前記基材層のバイオマス度が3%以上である、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の容器。
- 前記ポリオレフィン樹脂が、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂及びポリメチルペンテンから選ばれる1又は複数である、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の容器。
- 前記ポリオレフィン樹脂がポリメチルペンテンである、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の容器。
- 前記ポリメチルペンテンがモノマーの成分として4-メチル-1-ペンテンを含む、請求項7に記載の容器。
- 前記ポリオレフィン樹脂の含有量が、容器に含まれる樹脂材料の総量100質量部に対し、10質量部以上90質量部以下である、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の容器。
- ボトルである、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の容器。
- 請求項1乃至10のいずれか一項に記載の容器の予備成形体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022037593A JP2023132338A (ja) | 2022-03-10 | 2022-03-10 | 容器及びその予備成形体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2022037593A JP2023132338A (ja) | 2022-03-10 | 2022-03-10 | 容器及びその予備成形体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2023132338A true JP2023132338A (ja) | 2023-09-22 |
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ID=88064998
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2022037593A Pending JP2023132338A (ja) | 2022-03-10 | 2022-03-10 | 容器及びその予備成形体 |
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JP (1) | JP2023132338A (ja) |
-
2022
- 2022-03-10 JP JP2022037593A patent/JP2023132338A/ja active Pending
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