JP2023149046A - プラスチック容器 - Google Patents

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Abstract

【課題】リサイクル性に優れたプラスチック容器を提供する。【解決手段】本発明によれば、内容物を収容するプラスチック容器であって、前記容器の内面側から順に、内層と、内側接着層と、ガスバリア層と、外側接着層と、外層とを備え、前記容器におけるEVOH樹脂の含有率は、5質量%以下である、プラスチック容器が提供される。【選択図】図2

Description

本発明は、プラスチック容器に関する。
特許文献1には、マヨネーズ等の内容物を収容可能なプラスチック容器が開示されている。
特開2016-190654号公報
ところで、特許文献1のようなプラスチック容器では、プラスチックを多量に消費するため、環境対策の観点から材料のモノマテリアル化(単一素材化)、ひいてはモノマテリアル化によりリサイクル性を向上させることが強く望まれている。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、リサイクル性に優れたプラスチック容器を提供するものである。
本発明によれば、内容物を収容するプラスチック容器であって、前記容器の内面側から順に、内層と、内側接着層と、ガスバリア層と、外側接着層と、外層とを備え、前記容器におけるEVOH樹脂の含有率は、5質量%以下である、プラスチック容器が提供される。
このような構成とすることにより、異種の構成材料(EVOH樹脂)の含有率が小さくなる、言い換えれば同種の構成材料の含有率が大きくなるため、プラスチック容器のモノマテリアル化を進めてリサイクル性を向上させることができる。すなわち、リサイクル性に優れたプラスチック容器を提供することができる。
以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。
好ましくは、前記記載のプラスチック容器であって、前記内層と前記内側接着層との間にリプロ層を備え、前記内側接着層の厚さは、前記外側接着層の厚さより小さい、プラスチック容器である。
好ましくは、前記記載のプラスチック容器であって、前記内層と前記内側接着層との間にリプロ層を備え、前記内側接着層または前記外側接着層の厚さに対する前記ガスバリア層の厚さの比率は、4.0以上である、プラスチック容器である。
プラスチック容器1とキャップ13を示す正面図である。 プラスチック容器1の層構成図である。
以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴事項について独立して発明が成立する。
1.プラスチック容器の構成
図1は、本発明の一実施形態のプラスチック容器1の概略図を示す。図1に示すように、プラスチック容器1は、内容物を収容する容器である。内容物は、マヨネーズやケチャップなどの粘稠物が挙げられる。
プラスチック容器1は、ねじ山11が形成された注出口12から、胴部14等を絞って内容物を外に出すものであり、通常、注出口12はキャップ13が装着されて封止されている。プラスチック容器1は、ブロー成形によって形成されたブロー成形体である。ブロー成形の詳細は後述する。
プラスチック容器1は、多層構成を有する。図2は、プラスチック容器1の層構成の一例であり、プラスチック容器1の内面側から順に、最内層2(本発明の「内層」に対応)と、リプロ層3と、接着樹脂層4(本発明の「内側接着層」に対応)と、ガスバリア層5と、接着樹脂層6(本発明の「外側接着層」に対応)と、最外層7(本発明の「外層」に対応)とを備える。プラスチック容器1の層構成は、これらの層に別の層を備えるものであっても良い。
プラスチック容器1におけるEVOH(エチレンビニルアルコール共重合体)樹脂の含有率は、4.5~5質量%、つまり5質量%以下である。プラスチック容器1におけるEVOH樹脂の含有率は、具体的には例えば4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0質量%であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であっても良い。このような構成とすることにより、異種の構成材料(EVOH樹脂)の含有率が小さくなる、言い換えれば同種の構成材料の含有率が大きくなるため、プラスチック容器1のモノマテリアル化を進めてリサイクル性を向上させることができる。特に、内容量が300g以上となるような、比較的大きめのプラスチック容器1のモノマテリアル化を進める際に有用である。すなわち、リサイクル性に優れたプラスチック容器1を提供することができる。
プラスチック容器1(側壁)の厚さに対する各層の厚さの比率は、例えば、以下の通りである。
最内層2:5~20%
リプロ層3:30~60%
接着樹脂層4:0.2~3%
ガスバリア層5:1~4%
接着樹脂層6:0.2~3%
最外層7:20%~50%
以下、各層について説明する。
(最内層2)
最内層2は、プラスチック容器1の最も内側に配置されて内容物と接する層であり、樹脂(好ましくは熱可塑性樹脂)を含む樹脂組成物で構成される。樹脂としては、ポリオレフィン(例:ポリエチレン、ポリプロピレン)、ポリエステル(例:PET)、EVOH、ナイロンなどが挙げられる。樹脂組成物は、樹脂のみを含んでも良く、樹脂と添加剤を含んでも良い。添加剤としては、滑剤やフィラーなどが挙げられる。
(最外層7)
最外層7は、プラスチック容器1の最も外側に配置される層であり、樹脂(好ましくは熱可塑性樹脂)を含む樹脂組成物で構成される。樹脂としては、ポリオレフィン(例:ポリエチレン、ポリプロピレン)、ポリエステル(例:PET)、EVOH、ナイロンなどが挙げられる。樹脂組成物は、樹脂のみを含んでも良く、樹脂と添加剤を含んでも良い。添加剤としては、滑剤やフィラーなどが挙げられる。最外層7および最内層2は、同種の素材で構成されている。
(リプロ層3)
リプロ層3は、最内層2と最外層7との間に配置される。リプロ層3は、プラスチック容器1の成形時に発生するスクラップを再生して得られるリプロ材料を含む樹脂組成物で構成される。スクラップには、プラスチック容器1の全層(最内層2、リプロ層3、接着樹脂層4,6、ガスバリア層5、最外層7)が含まれているので、リプロ材料は、プラスチック容器1の全層のそれぞれを構成する樹脂組成物を混合したものとなる。リプロ層3は、リプロ材料以外にも、最内層2(最外層7)と同一の樹脂を含んで構成されても良い。また、リプロ層3は、別途、リプロ材料の主成分である最内層2(最外層7)と同種の素材を含んで構成されても良い。特に、リプロ材料と同種の素材としてバイオマス樹脂を含んで構成されることによって、より環境に配慮したプラスチック容器1とすることができる。
(ガスバリア層5)
ガスバリア層5は、ガスバリア性が高い樹脂で構成される。このような樹脂としては、EVOHや芳香族ポリアミド等が挙げられる。ガスバリア層5を設けることによって、酸素透過による内容物の酸化劣化を有効に抑制することができる。
ガスバリア層5は、リプロ層3と最外層7の間に配置されることが好ましい。ガスバリア層5をリプロ層3よりも最外層7に近い位置に配置することによって、内容物の水分によってガスバリア層5の相対湿度が高まることが抑制される。EVOHは相対湿度が高くなると酸素透過速度が大きくなるので、ガスバリア層5をリプロ層3よりも最外層7に近い位置に配置することによって、酸素透過速度の増大を抑制することができる。EVOHのエチレン含有量は、27mol%以下とすることがより望ましい。
(接着樹脂層4,6)
接着樹脂層4,6は、接着性樹脂で構成される。接着性樹脂としては、酸変性ポリオレフィン樹脂(例:無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリプロピレン)等が挙げられる。接着樹脂層4,6を設けることによってガスバリア層5と、最外層7またはリプロ層3との接着性が向上する。
プラスチック容器1のモノマテリアル化を進めてリサイクル性を向上させる観点から、接着樹脂層4の厚さを接着樹脂層6の厚さより小さくすることによってプラスチック容器1における接着樹脂層4の構成量を小さくすることが好ましい。リプロ層3は、接着樹脂層4,6を構成する樹脂組成物を含んで構成されるため、接着樹脂層4の厚さを接着樹脂層6の厚さより小さくしても、ガスバリア層5とリプロ層3との接着性を確保することができる。
また、プラスチック容器1のモノマテリアル化を進めてリサイクル性を向上させる観点から、接着樹脂層4,6の厚さに対するガスバリア層5の厚さの比率を4.0以上とする、すなわちガスバリア層5に対して接着樹脂層4,6の厚さを小さくすることによってプラスチック容器1における接着樹脂層4,6の構成量を小さくすることが好ましい。リプロ層3は、接着樹脂層4,6を構成する樹脂組成物を含んで構成されるため、接着樹脂層4の厚さを小さくしても、ガスバリア層5とリプロ層3との接着性を確保することができる。接着樹脂層4,6の厚さに対するガスバリア層5の厚さの比率は4.0~10.0が好ましく、具体的には例えば4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であっても良い。
2.プラスチック容器の製造方法
プラスチック容器1は、パリソンのブロー成形によって形成することができる。ブロー成形は、ダイレクトブロー成形であっても良く、インジェクションブロー成形であっても良い。ダイレクトブロー成形では、押出機から押し出された溶融状態の筒状パリソンを一対の分割金型で挟んでパリソン内部にエアーを吹き込むことによってプラスチック容器1を製造する。インジェクションブロー成形では、プリフォームと呼ばれる試験管状の有底パリソンを射出成形によって形成し、このパリソンを用いてブロー成形を行う。
何れのブロー成形においても、パリソンの層構成は、プラスチック容器1の層構成と同様である。多層のパリソンは、共押出成形や多層射出成形等によって形成可能である。
ダイレクトブロー成形でプラスチック容器1を形成する場合、筒状パリソンのうち、一対の分割金型によって形成されるキャビティ内の部位がプラスチック容器1となり、プラスチック容器1以外の部位がスクラップとなる。このスクラップには、プラスチック容器1を構成する全ての層の構成材料が含まれている。このスクラップに対して粉砕等の再生処理を施すことによってリプロ材料が得られる。
1.プラスチック容器1の製造
(実施例1)
図1に示す形状と図2に示す層構成を有するプラスチック容器1(内容量400g)を製造した。プラスチック容器1は、構成する樹脂ないし樹脂組成物を共押出成形により多層ダイヘッドから筒状パリソンを押出し、公知のダイレクトブロー成形を行うことによって製造した。プラスチック容器1におけるEVOH樹脂の含有率は、4.5質量%である。プラスチック容器1のモノマテリアル化を進めてリサイクル性を向上させる観点から、接着樹脂層4の厚さを接着樹脂層6の厚さより小さくすることによってプラスチック容器1における接着樹脂層4の構成量を小さくした。リプロ層3は、接着樹脂層4,6を構成する樹脂組成物を含んで構成されるため、接着樹脂層4の厚さを接着樹脂層6の厚さより小さくしても、ガスバリア層5とリプロ層3との接着性を確保することができる。プラスチック容器1(側壁)の厚さに対する各層(組成)の厚さの比率は、以下の通りである。なお、プラスチック容器1の厚さに対する各層の厚さの比率は、プラスチック容器1において底部から90mmの高さ位置かつ周方向の12点で測定した比率の平均値を意味する。
最内層2(低密度ポリエチレン(LDPE)):14.4%
リプロ層3(リプロ材料):48.1%
接着樹脂層4(酸変性ポリオレフィン樹脂):1.3%
ガスバリア層5(EVOH、エチレン比率:27mol%):2.9%
接着樹脂層6(酸変性ポリオレフィン樹脂):2.0%
最外層7(低密度ポリエチレン(LDPE)):31.3%
プラスチック容器1の性状は、以下の通りである。
容器重量:16.26g
ボトルハイト:200.60mm
ノズル部下高さ:195.72mm
捻子部上高さ:192.10mm
肩部高さ:178.06mm
肩-ノズル部下高さ:17.66mm
肩-捻子部上高さ:14.03mm
ノズルハイト:22.54mm
口部外径:17.68mm
ノズル内径:14.91mm
シール部肉厚:1.39mm
ノズル部下径:16.64mm
捻子山径:22.34mm
捻子谷径:20.33mm
肩口径:28.28mm
胴幅(長径/短径):76.0mm/53.3mm
胴幅長径/口部外径:76.0mm/17.68mm(4.3)
最低肉厚:0.24mm
座屈強度:3.70kgf(空容器の口部を圧縮(圧縮強度:50mm/min)して測定)
プラスチック容器1の肉厚分布は、以下の表1の通りである。肉厚分布は、プラスチック容器1の底部より10mm間隔に16カ所、かつ、周方向に12カ所測定した。
(実施例2)
図1に示す形状と図2に示す層構成を有するプラスチック容器1(内容量360g)を製造した。プラスチック容器1は、構成する樹脂ないし樹脂組成物を共押出成形により多層ダイヘッドから筒状パリソンを押出し、公知のダイレクトブロー成形を行うことによって製造した。プラスチック容器1におけるEVOH樹脂の含有率は、5.0質量%である。接着樹脂層4,6の厚さに対するガスバリア層5の厚さの比率を5.0とした。すなわちプラスチック容器1のモノマテリアル化を進めてリサイクル性を向上させる観点から、ガスバリア層5に対して接着樹脂層4,6の厚さを小さくすることによってプラスチック容器1における接着樹脂層4,6の構成量を小さくした。リプロ層3は、接着樹脂層4,6を構成する樹脂組成物を含んで構成されるため、接着樹脂層4の厚さを小さくしても、ガスバリア層5とリプロ層3との接着性を確保することができる。プラスチック容器1(側壁)の厚さに対する各層の厚さの比率は、以下の通りである。なお、プラスチック容器1の厚さに対する各層の厚さの比率は、プラスチック容器1において底部から50mmの高さ位置かつ周方向の4点で測定した比率の平均値を意味する。
最内層2(低密度ポリエチレン(LDPE)):12.4%
リプロ層3(リプロ材料):46.6%
接着樹脂層4(酸変性ポリオレフィン樹脂):0.6%
ガスバリア層5(EVOH、エチレン比率:27mol%):3.0%
接着樹脂層6(酸変性ポリオレフィン樹脂):0.6%
最外層7(低密度ポリエチレン(LDPE)):36.8%
プラスチック容器1の性状は、以下の通りである。
容器重量:14.81g
ボトルハイト:189.60mm
ノズル部下高さ:185.05mm
捻子部上高さ:181.46mm
肩部高さ:167.47mm
肩-ノズル部下高さ:17.58mm
肩-捻子部上高さ:13.99mm
ノズルハイト:22.12mm
口部外径:17.69mm
ノズル内径:14.80mm
シール部肉厚:1.43mm
ノズル部下径:16.76mm
捻子山径:22.35mm
捻子谷径:20.28mm
肩口径:28.54mm
胴幅(長径/短径):70.7mm/47.7mm
胴幅長径/口部外径:70.7mm/17.69mm(4.0)
最低肉厚:0.27mm
座屈強度:4.80kgf(空容器の口部を圧縮(圧縮強度:50mm/min)して測定)
プラスチック容器1の肉厚分布は、以下の表2の通りである。肉厚分布は、プラスチック容器1の底部より10mm間隔に17カ所、かつ、周方向に12カ所測定した。
2.落下試験
実施例1,2のプラスチック容器1について、落下試験を行った。落下試験では、プラスチック容器1内に常温水を満充填した後に注出口12にキャップ13を装着してプラスチック容器1を封止したものをサンプルとし、1.2mの高さから当該サンプルの底部を下側に向けた状態で当該サンプルを3回落下させた。その結果、実施例1,2の何れにおいても、割れが発生したサンプルはなく良好な結果が得られた。
1 :プラスチック容器
2 :最内層
3 :リプロ層
4 :接着樹脂層
5 :ガスバリア層
6 :接着樹脂層
7 :最外層
11 :ねじ山
12 :注出口
13 :キャップ
14 :胴部

Claims (3)

  1. 内容物を収容するプラスチック容器であって、
    前記容器の内面側から順に、内層と、内側接着層と、ガスバリア層と、外側接着層と、外層とを備え、
    前記容器におけるEVOH樹脂の含有率は、5質量%以下である、プラスチック容器。
  2. 請求項1に記載のプラスチック容器であって、
    前記内層と前記内側接着層との間にリプロ層を備え、
    前記内側接着層の厚さは、前記外側接着層の厚さより小さい、プラスチック容器。
  3. 請求項1に記載のプラスチック容器であって、
    前記内層と前記内側接着層との間にリプロ層を備え、
    前記内側接着層または前記外側接着層の厚さに対する前記ガスバリア層の厚さの比率は、4.0以上である、プラスチック容器。
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