JP2023163796A - プラスチック容器 - Google Patents

Abstract

【課題】滑落性を向上させるとともに、成形性を向上させることが可能な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、内容物と接する最内層を備え、最内層の前記内容物と接する側の表面は、シリコーンオイルによる液膜が形成され、最内層は、オレフィン系樹脂およびシリコーン樹脂の混合樹脂を含んで構成される、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。

調味料等の内容物を収容するために、容器の内面をポリオレフィン系樹脂（基材樹脂）で構成した容器が一般に使用されている。このような容器に対しては、内容物をロスなく使い切るために、内容物が容器の内面上を速やかに落下する滑落性が要求される。

滑落性を向上させる技術としては、内容物と接する基材樹脂の表面に、潤滑性を有し、かつ、内容物と混和しない潤滑液（具体的には、シリコーンオイル）による液膜を形成する技術が提案されている。この技術では、基材樹脂の表面側において液膜を保持するため、基材樹脂と液膜との間に保持層が設けられている。保持層としては、例えばシリコーン樹脂が使用される（例えば、特許文献１を参照）。

国際公開ＷＯ２０１９／１４２８０５号公報

しかしながら、シリコーン樹脂だけで保持層を構成する場合、ブロー成形によってプラスチック容器を形成する際の成形性が悪くなるという問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、滑落性を向上させるとともに、成形性を向上させることが可能な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、以下の発明が提供される。
（１）内容物を収容するプラスチック容器であって、前記内容物と接する最内層を備え、前記最内層の前記内容物と接する側の表面は、シリコーンオイルによる液膜が形成され、前記最内層は、オレフィン系樹脂およびシリコーン樹脂の混合樹脂を含んで構成される、プラスチック容器。
（２）（１）に記載のプラスチック容器であって、前記最内層には、前記シリコーンオイルが練り込まれている、プラスチック容器。
（３）（１）または（２）に記載のプラスチック容器であって、前記最内層に隣接する外側にリプロ層を備え、前記リプロ層には、前記シリコーンオイルが練り込まれている、プラスチック容器。
（４）（１）～（３）の何れか１項に記載のプラスチック容器であって、前記シリコーン樹脂は、反応性シリコーンを含む、プラスチック容器。
（５）（１）～（４）の何れか１項に記載のプラスチック容器であって、前記混合樹脂における前記シリコーン樹脂の含有量は、０．２５～１．５質量％である、プラスチック容器。

このような構成とすることにより、シリコーンオイルとシリコーン樹脂との化学的相互作用によって最内層の表面に液膜を保持して滑落性を向上させることができる。また、シリコーン樹脂だけで液膜を保持するのではなく、シリコーン樹脂と、ブロー成形によってプラスチック容器を形成する際の成形性に優れたオレフィン系樹脂とを混合した混合樹脂で液膜を保持するため、プラスチック容器の成形性を向上させることができる。以上より、滑落性を向上させるとともに、成形性を向上させることが可能なプラスチック容器を提供することができる。

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と、リプロ層３と、接着樹脂層４と、ガスバリア層５と、接着樹脂層６と、最外層７とを備える。なお、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。また、プラスチック容器１の層構成を、最内層２のみの単層構成としても良い。

最内層２の内容物と接する側の表面２ｂは、シリコーンオイル（潤滑液）による液膜２ａが形成されている。最内層２は、オレフィン系樹脂およびシリコーン樹脂の混合樹脂を含んで構成される。このような構成とすることにより、シリコーンオイルとシリコーン樹脂との化学的相互作用によって最内層２の表面２ｂに液膜２ａを保持して滑落性を向上させることができる。また、シリコーン樹脂だけで液膜２ａを保持するのではなく、シリコーン樹脂と、ブロー成形によってプラスチック容器を形成する際の成形性に優れたオレフィン系樹脂とを混合した混合樹脂で液膜２ａを保持するため、プラスチック容器１の成形性を向上させることができる。以上より、滑落性を向上させるとともに、成形性を向上させることが可能なプラスチック容器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４：０．２～１０％
ガスバリア層５：１～２０％
接着樹脂層６：０．２～１０％
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、最内層２の内容物と接する側の表面２ｂは、シリコーンオイルによる液膜２ａが形成されている。シリコーンオイルは、一般に無色透明の液体で、耐熱性、耐寒性、耐水性に優れており、広い温度範囲にわたって粘度変化が少ない。そのほか、離型性、撥水性、消泡性、潤滑性なども兼ね備えている。液膜２ａの形成方法としては、限定的ではないが、最内層２の内容物と接する側の表面２ｂにシリコーンオイルを塗布して被覆させることによって液膜２ａを形成することができる。

最内層２は、ブリードアウトしづらく液膜２ａの保持性が高いシリコーン樹脂がオレフィン系樹脂に添加された混合樹脂を含む樹脂組成物で構成される。オレフィン系樹脂は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）などで形成することができる。本実施形態では、シリコーン樹脂は、マスターバッチ（ＭＢ）に含まれてオレフィン系樹脂に添加される。シリコーン樹脂としては、例えば反応性（例えばエポキシ基等の反応性置換基）を有する反応性シリコーンや高分子量（例えば重量平均分子量（Ｍｗ）が１００００００以上）シリコーンが挙げられる。なお、オレフィン系樹脂にシリコーン樹脂が添加された混合樹脂を含む樹脂組成物は、混合樹脂のみを含んでも良く、混合樹脂と添加剤とを含んでも良い。添加剤としては、滑剤やフィラーなどが挙げられる。また、シリコーン樹脂は、マスターバッチの形態ではなくオレフィン系樹脂に添加されても良い。シリコーンオイルには、ストレートシリコーンオイル、変性シリコーンオイルがある。ストレートシリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル等が挙げられる。シリコーンオイルは、内容物に応じて適宜選択される。シリコーンオイルの動粘度は、５０～１０００ｍｍ２／ｓ位が好ましい。本実施形態では、シリコーンオイルは反応性を有さない非反応性（ストレートシリコーンオイル）であり、シリコーン樹脂は、反応性を有する。マスターバッチには、基材樹脂の他、酸変性ポリオレフィン（例えば、無水マレイン酸変性ポリオレフィンなど）の改質剤を含有させることが好ましい。無水マレイン酸変性ポリオレフィンを含有させることで、基材（ポリオレフィン樹脂）との分散性を向上させることができ、また、反応性シリコーンの反応基と結合し、固定化しやすくなることで経時変化を抑えることができる。すなわち、最内層２の表面のシリコーン樹脂の状態は変化しにくくなり、ブリードアウトを抑制することができる。その結果、最内層２の表面における液膜２ａの保持状態も変化しにくくなり、滑落性を長期間維持することができる。

滑落性を向上させる観点から、オレフィン系樹脂にシリコーン樹脂が添加された混合樹脂において、シリコーン樹脂の含有量は、０．０５～１．５質量％が好ましく、滑落性を向上させるとともに滑落性の持続性を向上させる観点から０．２５～１．５質量％がさらに好ましい。混合樹脂において、シリコーン樹脂の含有量は、具体的には例えば０．２５、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５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。

なお、最内層２には、シリコーンオイルが練り込まれていても良い。具体的には、シリコーンオイルは、最内層２を構成する樹脂を高温中で溶かす過程で同時に混ぜて練り込まれる（溶融混錬）。これにより、最内層２内から内容物と接する側の表面２ｂ上にシリコーンオイルが滲み出して（ブリードアウトして）液膜２ａが形成され、長期に渡って良好な滑落性を持続させることができる。

（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。

（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。なお、リプロ層３は、リプロ材料以外に、バージン材や他の添加剤を添加しても良い。

なお、リプロ層３には、シリコーンオイルが練り込まれていても良い。具体的には、シリコーンオイルは、リプロ層３を構成する樹脂を加熱溶融させた中に混ぜて練り込まれる。これにより、リプロ層３内から最内層２の内容物と接する側の表面２ｂ上にシリコーンオイルが滲み出して（ブリードアウトして）液膜２ａが形成され、長期に渡って良好な滑落性を持続させることができる。

（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、エチレン・ビニルアルコール樹脂（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。なお、リプロ層３にシリコーンオイルが練り込まれる場合、リプロ層３と隣接する層において、最外層７側にシリコーンオイルがブリードアウトすることを抑制するバリア層が配置されることが好ましい。

（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。

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。プラスチック容器１の製造後、最内層２の内容物と接する側の表面２ｂに、噴霧等の方法でシリコーンオイルを塗布して被覆させることによって液膜２ａを形成する。

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．評価サンプルの作製
（実施例１）
押し出し成形により混合樹脂の平板を作製し、当該平板の表面にシリコーンオイル（ジメチルシリコーンオイル（ストレートシリコーンオイル）、信越化学工業社製、商品名：ＫＦ－９６－１００ＣＳ、動粘度（２５℃）：１００ｍｍ^２／ｓ、比重（２５℃）：０．９６５）による液膜を塗布して被覆させることによって形成して、評価サンプルを作製した。混合樹脂は、ポリプロピレン（ＰＰ、住友化学社製、商品名：Ｓ１３１）で形成されたオレフィン系樹脂に、反応性シリコーン（具体的には反応性を有するシリコーン樹脂）を含むマスターバッチ（ＭＢ、アビエント製、商品名：ＣＣ１０３４３５８５ＢＧ）を１質量％添加して構成される。

（実施例２～８及び比較例１～５）
混合樹脂を表１に示すものに変更した以外は、実施例１と同様の方法で評価サンプルを作製した。なお、表１中のシリコーンＭＢの配合量は、混合樹脂の全体に対する質量％を意味する。

表１中の材料の詳細は、以下の通りである。
ＰＰ：ポリプロピレン（住友化学社製、商品名：Ｓ１３１）
シリコーンＭＢＩ：反応性シリコーン（具体的には反応性を有するシリコーン樹脂）を含むマスターバッチ（アビエント製、商品名：ＣＣ１０３４３５８５ＢＧ、シリコーン濃度：５～１０％）
シリコーンＭＢＩＩ：非反応性シリコーン（具体的には反応性を有しないシリコーン樹脂）を含むマスターバッチ（ヘキサケミカル社製、商品名：ＭＬ－３５０、シリコーン濃度：５０％）
シリコーンＭＢＩＩＩ：非反応性シリコーンを含むマスターバッチ（理研ビタミン社製、商品名：ＳＢ－００１Ｐ、シリコーン濃度：５０％）
ＬＤＰＥ：低密度ポリエチレン（旭化成社製、商品名：Ｍ２２０６）
ＨＤＰＥ：高密度ポリエチレン（日本ポリエチレン株式会社製、商品名：ＨＢ４３２ＥＡ）
ＬＬＤＰＥ：直鎖状低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン株式会社製、商品名：ＵＦ９４３）
ＥＶＯＨ：エチレン・ビニルアルコール樹脂（日本合成化学社製、商品名：ＳＦ７５０３Ｂ）

２．評価
（ヒステリシス測定試験）
実施例１～８および比較例１～５において、表面に液膜が形成された平板を傾けて液膜を滑落させることで求められるヒステリシス（前進角と後退角の差）を、お湯に浸ける前と、お湯に浸けた後とで測定した。お湯に浸ける前においてヒステリシスが小さいことは、シリコーンオイル（液膜）とシリコーン樹脂（平板）との化学的相互作用によって平板の表面における液膜の保持性ひいては滑落性が高いことを示す指標となる。また、お湯に浸ける前とお湯に浸けた後との間でヒステリシスの変化が小さいことは、平板の表面から液膜を剥離させる作用が加わっても平板の表面における液膜の保持性ひいては滑落性が高いことを示す指標となる。

（接触角測定試験）
実施例２，５，６および比較例１において、平板の表面に形成された液膜の接触角を、成形から１日後と９日後とで測定した。１日後と９日後との間で接触角の変化が小さいことは、時間が経過しても、平板を構成するシリコーン樹脂がブリードアウトしづらく液膜の欠損、液膜の剥離が発生する可能性が小さく、時間経過に伴う平板の表面における液膜の保持性ひいては滑落性が高いことを示す指標となる。

ヒステリシス測定試験および接触角測定試験の結果を表１に示す。なお、ヒステリシス測定試験に基づく滑落性の評価基準は下記の通りとした。
◎：液膜を剥離させる作用が加わっても滑落性あり
〇：滑落性あり
△：多少滑落性あり
×：滑落性なし

３．考察
以上のヒステリシス測定試験の結果（実施例１～実施例４）の比較から、液膜の保持性ひいては滑落性をより高くする観点において、混合樹脂におけるシリコーン樹脂の含有量は０．２５～１．５質量％（実施例２～実施例４において、混合樹脂の全体に対するシリコーンＭＢの配合量（５～１５質量％）およびマスターバッチ中のシリコーン濃度（５～１０％）から換算）であることが特に好ましいことがわかった。また、接触角測定試験の結果（実施例２，実施例５，実施例６）の比較から、時間経過に伴う液膜の保持性ひいては滑落性を高くする観点において、シリコーン樹脂として非反応性シリコーンより反応性シリコーンをオレフィン系樹脂に添加した方が好ましいことがわかった。

１ ：プラスチック容器
２ ：最内層
２ａ ：液膜
２ｂ ：表面
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 (5)

1. 内容物を収容するプラスチック容器であって、
   前記内容物と接する最内層を備え、
   前記最内層の前記内容物と接する側の表面は、シリコーンオイルによる液膜が形成され、
   前記最内層は、オレフィン系樹脂およびシリコーン樹脂の混合樹脂を含んで構成される、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、
   前記最内層には、前記シリコーンオイルが練り込まれている、プラスチック容器。
3. 請求項１または請求項２に記載のプラスチック容器であって、
   前記最内層に隣接する外側にリプロ層を備え、
   前記リプロ層には、前記シリコーンオイルが練り込まれている、プラスチック容器。
4. 請求項１または請求項２に記載のプラスチック容器であって、
   前記シリコーン樹脂は、反応性シリコーンを含む、プラスチック容器。
5. 請求項１または請求項２に記載のプラスチック容器であって、
   前記混合樹脂における前記シリコーン樹脂の含有量は、０．２５～１．５質量％である、プラスチック容器。