JP6139778B2 - 光沢容器 - Google Patents

Description

本発明は、熱可塑性材料及び添加剤を有する層を含む光沢容器、並びに容器を製造する方法に関する。

熱可塑性材料から作製された容器は、化粧品、シャンプー、洗濯用品、及び食品などの多種多様な消費者製品をパッケージ化するために使用されてきた。このような容器では、光沢のある外観を有することが、特にユーザーに対する訴求力となる。光沢効果、すなわち真珠様の艶効果又は金属様の艶効果は、高級な製品であるという印象を与えやすく、従来から真珠光沢剤の添加によって提供されていた。

比較的高透過率を有する熱可塑性材料、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）は、容易に光沢効果を得られることが知られている。理論に束縛されるものではないが、このように透過率の高い熱可塑性材料は、多くの光を透過させることができるため、材料中での光の反射及び屈折を調製する多数の手法、すなわち添加剤の添加又は材料自体の改質などを適用し、光沢効果を得ることが可能である。

しかしながら、比較的低い透過率を有する熱可塑性材料では、光沢のある外観を得ることが困難である。これは主として、これらの材料、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）及びポリプロピレン（ＰＰ）などは、本質的に、表面に当たる入射光線の多くを吸収及び／又は反射するため、（光沢効果の特徴である）光干渉効果を生じさせるための内部への透過光が少なくなるためである。したがって、このような材料は、通常、所望の光沢効果を与えない。更に、これらの低透過率材料は通常、押出ブロー成形（ＥＢＭ）により製造される。ＥＢＭは一般的に、ＰＥＴ容器の製造に通常使用される射出延伸ブロー成形（ＩＳＢＭ）と比較して、表面の滑らかさに劣るため、光沢効果を得るための難易度が更に増す。特定の重量分布の熱可塑性材料（メタロセンＰＥなど）を選択することも、光沢度を改善し得るが、これらの材料は多数の商用材と比べ高価である場合が多い。

したがって、以前は利用されていない、幅広い範囲の熱可塑性材料、特に比較的透過率の低い材料から製造される光沢容器を提供することが求められている。

本発明の利点は、幅広い範囲のプロセス、方法、及び条件、例えばＥＢＭにも光沢効果を拡張できることである。

本発明の別の利点は、容易かつ効率的な再資源化が可能である光沢容器、又は少なくとも再資源性を改善する光沢容器を提供することである。

本発明の更に別の利点は、メタロセン熱可塑性材料や真珠光沢剤などの高価な材料を含まない光沢容器、又はそれらが最小限である光沢容器を提供することである。

一態様では、本発明は層を含む光沢容器に関し、この層は、
ａ）層の約８６重量％〜９９．９９重量％の、約０．１％〜約５３％の総視感透過率値を有する熱可塑性材料（この熱可塑性材料はポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される）と、
ｂ）層の約０．０１重量％〜約５重量％の添加剤（この添加剤はアルコール、油、シロキサン流体、水、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される）と、を含み、
この熱可塑性材料及び添加剤が、約０．５ｃａｌ^1/2ｃｍ^-3/2〜約２０ｃａｌ^1/2ｃｍ^-3/2の溶解度パラメータ差を有し、かつ約０．００１〜約０．１の屈折率差を有し、容器がブロー成形される。好ましくは、熱可塑性材料及び添加剤は層内でミクロ層状構造を形成する。

本発明において、出願人は、所望の光沢効果を容器に与えるには、約５３％の総視感透過率値が重要な基準となると考えている。図１は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）に関する透過率と光沢度との間の相関関係を示している。透過率に差のある容器の光沢値が試験されている（透過率の差は、異なる熱可塑性材料及び／又は添加剤を容器が有することにより生じる。図１の３つの曲線は、延伸比の異なるブロー成形プロセスによって作製された容器を示す）。図１に示すように、約５３％の総視感透過率値を有する容器が最も優れた光沢効果を示している。類推から、出願人はポリエチレン（ＰＥ）及びポリプロピレン（ＰＰ）のような材料についても同様のことが当てはまると考える。

理論に束縛されるものではないが、光沢効果は、入射光と反射光との間の光干渉効果に起因すると考えられる。約５３％の総視感透過率値は、所望の光沢効果を得るために入射光、透過光、吸収光、反射光、屈折光などの量が最適なバランスとなる臨界点である。したがって、この臨界点より低い総視感透過率値を有する未改質の熱可塑性材料の場合、約５３％又は少なくとも５３％に近い総視感透過率値を得るために、熱可塑性材料の透過率を増加させる手法が必要である。

熱可塑性材料の透過率を増加させるために、本発明では、添加剤を熱可塑性材料に添加し、両者の間にミクロ層状構造を形成する手法を採用する。具体的に出願人は、意外にも、未改質の熱可塑性材料に対して、十分に異なる溶解度パラメータ及び屈折率の値を有する添加剤を選択することにより、透過率の高い熱可塑性材料が得られることを見出した。具体的には、熱可塑性材料及び添加剤が、約０．５ｃａｌ^1/2ｃｍ^-3/2〜約２０ｃａｌ^1/2ｃｍ^-3/2の溶解度パラメータ差、かつ約０．００１〜約０．１の屈折率差を有する場合、総視感透過率値を所望の値である約５３％まで増加させることができ、その結果、所望の光沢効果が得られる。理論に束縛されるものではないが、熱可塑性材料及び添加剤が不混和性であり、ミクロ層状構造を形成できることを保証する（すなわち、添加剤のミクロドメインが熱可塑性材料のミクロ層間に散在し得る）溶解度パラメータ差が要求される。熱可塑性材料と添加剤との間の屈折率差が所定のように比較的小さい場合、光透過の低減がある程度回避される。

適切な添加剤を選択した場合、ブロー成形プロセス中に、熱可塑性材料と、その内部に分散した添加剤のミクロドメインとのミクロ層状構造が形成される。材料が熱い間は、添加剤を熱可塑性材料に添加しないことが好ましい。むしろ、添加剤は、添加剤と熱可塑性材料との間の化学結合を最小限にするため、周囲温度下で添加することが好ましい。例えば、熱可塑性材料のフレークを添加剤と混合して、混合物を形成する。束縛されるものではないが、この添加剤と熱可塑性材料との間の不混和性が、光沢効果に寄与する。熱可塑性材料の延伸は、ブロー成形プロセス中、熱可塑性材料と添加剤との混合物が空気圧によって膨らみ、成形型に押し当てられる工程中に生じる。熱可塑性材料に添加剤の不混和性ドメインが散在したミクロ層状構造が形成される。光沢効果は、このミクロ層状構造に入射した光が、添加剤のミクロドメインだけでなく、熱可塑性材料のミクロ層にも当り、構造内で反射及び屈折することにより、光干渉効果を生成することで生じる。この光干渉効果が、光沢のある外観を提供する。

別の態様では、本発明は光沢容器の製造方法に関し、その方法は、
ａ）上述の熱可塑性材料と上述の添加剤とを混合して、ブロー成形ブレンドを形成する工程と、
ｂ）工程ａ）で得たブロー成形ブレンドを成形型内で吹き込み、光沢容器を形成する工程と、を含む。

透過率と光沢度との間の相関関係を示すグラフである。 実施例８の容器内に形成されたミクロ層状構造を示す、２，５００倍の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像である。 実施例８の容器での、熱可塑性材料内に散在した添加剤のミクロドメインを示す、３０，０００倍のＳＥＭ画像である。 比較例８の容器の、２，５００倍のＳＥＭ画像である。

用語の定義
本明細書で用いるとき、用語「光沢（のある）」は、真珠様の艶効果又は金属様の艶効果を指す。容器の光沢度（すなわち光沢効果）の測定方法は、以下で説明する。

本明細書で用いるとき、用語「透過率」は、入射光に対する透過光の割合を指す。材料の透過率特性を決定する方法の一つが、パラメータ「総視感透過率（Ｔｔ）」である。Ｔｔは、ＡＳＴＭ Ｄ−１００３「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｈａｚｅ ａｎｄ Ｌｕｍｉｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ ｏｆ Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｐｌａｓｔｉｃｓ（透明プラスチックのヘイズ及び視感透過率のための標準試験方法）」にしたがって試験される。０．８ｍｍ厚のサンプルとタングステンランプ光源を、本明細書におけるＴｔ測定に用いる。

本明細書で用いるとき、用語「溶解度パラメータ（δ）」は、材料間の相互作用の程度の数値予測を提供する。材料間の溶解度パラメータ差は、材料の混和性を示す。例えば、類似したδ値を持つ材料同士は、混和性である可能性が高く、δの差が大きい材料同士ほど、不混和性が高くなる傾向にある。本明細書では、材料のδ特性を決定するために、ヒルデブランド溶解度パラメータを用いる。ヒルデブランドδの計算方法及び一定の材料例でのδデータは、以下で説明する。

本明細書で用いるとき、用語「屈折率（ＲＩ）」は、真空中の光速度対別の媒質中の光速度の比を意味する。ＲＩ（ｎＤ２５）データを本明細書で用いるが、このときｎＤ２５は２５℃で試験したときのＲＩを指し、Ｄはナトリウム灯のＤ線を指す。ＲＩ（ｎＤ２５）の計算方法及び一定の材料例でのＲＩ（ｎＤ２５）データは、以下で説明する。

本明細書で用いるとき、用語「ミクロ層状構造」は、容器の１つのマクロ層内で、ラメラ形態の熱可塑性材料に添加剤のミクロドメインが散在しているミクロ層を指す。熱可塑性材料のミクロ層間に散在された添加剤のミクロドメインは、完全な凝集片状であってよく、又は複数の分離片状であってよい。ミクロ層状構造、特に熱可塑性材料の各ミクロ層間の空間、及び散在する添加剤のミクロドメイン間の空間は、ナノスケール、好ましくは約１〜５ナノメートルから約１００〜５００ナノメートルの範囲である。

本明細書で用いるとき、用語「層」は、上述のミクロ層状構造におけるナノスケールのミクロ層とは対照的に、容器を形成する材料のマクロスケール層を意味する。通常、マクロスケール層は、約０．０１ｍｍ〜約１０ｍｍ、あるいは約０．１ｍｍ〜約５ｍｍ、あるいは約０．２ｍｍ〜約１ｍｍの厚みを有する。

本明細書で用いるとき、用語「ブロー成形」は、空洞を含有するプラスチック容器を形成する製造プロセス、好ましくは組成物の収容に好適なものを指す。ブロー成形プロセスでは、通常、最初にプラスチックを溶融又は熱軟化させ、通気可能な単一の開口部を構造体の片端に持つ閉じた管状構造体（例えば、押出ブロー成形（ＥＢＭ）の場合はパリソン、射出ブロー成形（ＩＢＭ）の場合はプリフォーム）を形成する。溶融又は加熱されたプラスチックの管状構造体は、次に、成形型に固定され、開口部に圧縮空気が吹き込まれる。空気圧により、プラスチックは押し出され、すなわち「空気を吹き込まれ」、成形型の形状にぴったり一致する。プラスチックの冷却後、成形型を開いて形成された容器を取り出す。通常、ブロー成形には、大きく分けて次の３つのタイプ：ＥＢＭ、ＩＢＭ、及び射出延伸ブロー成形（ＩＳＢＭ）がある。

本明細書で用いるとき、組成物が特定の成分を「実質的に含まない」場合とは、組成物に含まれる特定の成分が微量にも満たない量、あるいは組成物の０．１重量％未満、あるいは０．０１重量％未満、あるいは０．００１重量％未満であることを意味する。

本明細書で使用するとき、「ａ」及び「ａｎ」を含む冠詞は、特許請求の範囲で使用されるとき、１以上の請求又は記載されるものを意味するものと理解される。

本明細書で使用するとき、用語「含む（comprise、comprises、comprising）」、「包含する（include、includes、including）」、「含有する（contain、contains、containing）」は、非限定的である、すなわち、最終結果に影響を及ぼすことのない他の工程及び他の成分を加えることができることを指す。上記用語には、「からなる」及び「から本質的になる」という用語が包含される。

光沢容器
本明細書に記載する光沢容器は、ブロー成形され、熱可塑性材料及び添加剤を含有する層を含む。本明細書で用語「容器」は、組成物の収容に好適なパッケージを指す。本容器に収容される組成物は、洗浄剤（例えば、ランドリーケア、ディッシュケア、スキンケア及びヘアケア）、飲料、パウダー、紙（例えば、ティッシュ、ワイプ）、美容ケア組成物（例えば、化粧品、ローション）、医薬、オーラルケア（例えば、歯磨き粉、マウスウォッシュ）などの任意の種々の組成物であり得るが、これらに限定されない。組成物は液体、半液体、固体、半固体、又はこれらの組み合わせであってよい。容器は、その内部に収容された組成物の貯蔵、運搬、又は分配のために使用してよい。容器内に収容可能な非限定の量は、１０ｍＬ〜５０００ｍＬ、あるいは１００ｍＬ〜４０００ｍＬ、あるいは５００ｍＬ〜１５００ｍＬ、あるいは１０００ｍＬ〜１５００ｍＬである。容器は、クロージャー又はディスペンサーを含んでもよい。用語「容器」が本明細書で用いられるとき、容器のこれら要素を広義に含有する。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。

光沢度に関して、本発明の容器は、本発明に以後記載する光沢度の試験方法にしたがって、未改質の熱可塑性材料から製造された容器を上回る改善された光沢効果を与えることが好ましい。２つのサンプルの光沢度データが比較されているとき、−５／＋５の差はユーザーの目につく差を示す。平滑度に関して、本発明の容器は、本発明に以後記載する平滑度の試験方法にしたがって、約０．９０ｎｍ〜約５ｎｍ、あるいは約０．９５ｎｍ〜約４ｎｍ、あるいは０．９８ｎｍ〜約３ｎｍの粗度値（Ｒａ）を有することが好ましい。

本発明の容器は単一層又は複数層を含むことができる。一実施形態では、容器は、外層及び内層を含む多層の熱可塑性材料を含む。内層は、外層よりも容器内に収容された組成物により近くに近接している。内層は、収容された組成物と接触していてもよい。外層は、内層と比較して、容器内に収容された組成物付近から離れている。外層は、容器の最外表面を形成していてもよい。あるいは、１つ以上の中間層が内層と外層との間に配置されていてもよい。一実施形態では、容器は２層の熱可塑性材料で構成される。外層及び内層は、ＰＥ、ＰＰ、ＰＳから独立して選択されてよい。例えば、２層の容器はＰＥ／ＰＥ容器又はＰＥＴ／ＰＥ容器である。別の実施形態では、容器は３層以上の熱可塑性材料で構成される。

単一層の実施態様では、本明細書に記載する熱可塑性材料及び添加剤は、容器のこの単一層内に含まれる。

複数層の実施態様では、本発明の容器は複数層を含み、この複数層の少なくとも１層が本明細書に記載する熱可塑性材料及び添加剤を含む。一実施形態では、本明細書に記載する熱可塑性材料及び添加剤を含む１層は、複数層の最外層にある。したがって、店舗棚などにある容器をユーザーが見たときに、光沢のある外観が見えやすい。例えば、容器は、ＰＥが外層で、そのＰＥ外層に添加剤が存在する、ＢＯＰＰ／ＰＥの２層容器であってもよい。代替例として、本明細書に記載する熱可塑性材料及び添加剤を含む１層は、複数層の内層であり、最外層が透明又は少なくともほぼ透明か半透明である。それゆえ、透明又は半透明の最外層から容器内層の光沢層を見通せることにより、光沢のある外観がユーザーに見える。あるいは、複数層の各層は、本明細書に記載する熱可塑性材料及び添加剤を含む。

熱可塑性材料
本発明の光沢容器は層を含み、その層は約０．１％〜約５３％の総視感透過率値を有する熱可塑性材料を、容器の１層の約８６重量％〜約９９．９９重量％、好ましくは約９０重量％〜約９９．８重量％、より好ましくは約９５重量％〜約９９．６重量％含む。

本明細書で熱可塑性材料は、約０．１％〜約５３％の総視感透過率値を有する任意の好適な熱可塑性材料から選択することができる。この範囲内の総視感透過率値を有する熱可塑性材料は多数ある。したがって、本発明により、光沢容器の提供に適用可能な熱可塑性材料の範囲が大幅に広がる。

好ましくは、熱可塑性材料は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。より好ましくは、熱可塑性材料はＰＥである。更により好ましくは、ＰＥは、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）からなる群から選択される。ＨＤＰＥは、通常、５３％より低い総視感透過率値を有するのに対して、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）及び線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）は、通常、ＨＤＰＥより高い総視感透過率値を有する。

あるいは、熱可塑性材料は、ＰＥ又はＰＰ又はＰＳと、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、スチレンブタジエンコポリマー（ＳＢＳ）、ポリアミド（ＰＡ）、アクリロニトリル−スチレンコポリマー（ＡＳ）、スチレン−ブタジエンブロックコポリマー（ＳＢＣ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるポリマーとの混合物を含む。上述の熱可塑性材料を２種類以上使用する際は、１種の主要な熱可塑性材料が、２種以上の熱可塑性材料の混合物総量に対して、少なくとも約８６重量％、あるいは約９１重量％、あるいは約９５重量％、あるいは約９８重量％を構成するように用いられることが好ましい。好ましくは、主要熱可塑性材料が、ＰＥ又はＰＰであり、より好ましくはＰＥ、更により好ましくはＨＤＰＥである。

再生熱可塑性材料を本発明で用いてよい。一実施形態では、熱可塑性材料としては、一般廃棄物再生ポリエチレン（ＰＣＲＰＥ）、産業廃棄物再生ポリエチレン（ＰＩＲ−ＰＥ）、粉砕再生ポリエチレン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるポリマーが挙げられる。熱可塑性材料から製造された容器も再生可能であり得る。

再生可能資源由来のモノマーと、再生不能資源（例えば石油）由来のモノマーとの組み合わせを用いて、本明細書の熱可塑性材料を形成してよい。例えば、熱可塑性材料は、全部が生物由来モノマーから製造されたポリマーを含んでいても、部分的に生物由来モノマーから製造されたポリマーと部分的に石油由来のモノマーから製造されたポリマーとを含んでいてもよい。

本明細書で熱可塑性材料は、比較的狭い重量分布を有するもの、例えばメタロセン触媒を用いて重合されたメタロセンＰＥなどであり得る。これらの材料は光沢度を改善できるため、メタロセン熱可塑性材料の実施態様では、形成された容器は更に改善された光沢度を有する。しかし、メタロセン熱可塑性材料は、商用材よりも高価な場合が多い。したがって、代替的実施形態では、本容器は高価なメタロセン熱可塑性材料を実質的に含まないか、あるいはメタロセン熱可塑性材料が層の０．１重量％未満、あるいは０．０１重量％未満、あるいは０．００１重量％未満であっても、光沢のある外観をもたらす。

添加剤
本発明の光沢容器は層を含み、その層は、層の約０．０１重量％〜約５重量％、好ましくは約０．０３重量％〜約４重量％、より好ましくは約０．０５重量％〜約３重量％、更により好ましくは約０．１重量％〜約２重量％の添加剤を含む。光沢容器の層に存在する添加剤の量が比較的少ないため、容易かつ効率的な再資源化が可能である。先行技術において容器の再資源性を向上させるには、容器中の非熱可塑性材料（例えば、真珠光沢剤、着色剤）の量を低減することが所望される。しかしながら、元来、光沢容器は比較的多量の非熱可塑性材料を必要とする。対照的に、本発明において出願人は、意外にも、比較的多量の非熱可塑性材料を必要とせずに、再資源化可能な光沢容器が得られることを見出した。

本明細書で添加剤は、アルコール、油、シロキサン流体、水、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。これらの添加剤は、必要に応じて、熱可塑性材料に対して十分に異なる溶解度パラメータ及び屈折率の値を有するように選択される。一定の好ましい添加剤のδ及びＲＩ（ｎＤ２５）データを以下の表１及び表２に示す。溶解度パラメータ及び屈折率パラメータに加え、周囲温度下での状態（すなわち、液体又は固体又は気体）、臭気特性、入手しやすさ、コストなどの特徴によって、好適とされる一定の添加剤が選択される。

一実施形態では、添加剤はアルコールである。アルコールは、好ましくはジオール、トリオール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。より好ましくは、アルコールは、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセロール、ブタンジオール、ブタントリオール、ポリ（プロピレングリコール）、それらの誘導体、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。最も好ましくは、添加剤はグリセロールである。

別の実施形態では、添加剤は、植物油、動物油、石油由来の油、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される油である。例えば、添加剤は、タロー、ラード、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される動物油であり得る。好ましくは、添加剤は植物油である。植物油は、好ましくは、ゴマ油、大豆油、ピーナッツオイル、オリーブ油、ヒマシ油、綿実油、パーム油、キャノーラ油、ベニバナ油、ヒマワリ油、コーン油、トール油、米糠油、それらの誘導体、及びこれらの組み合わせから選択される。

更に別の実施形態では、添加剤は、シロキサン流体である。シロキサン流体は、好ましくは周囲温度下で、少なくとも約２０ｍｍ²／ｓ（約２０ｃｓｔ）、あるいは少なくとも約５０ｍｍ²／ｓ（約５０ｃｓｔ）、あるいは少なくとも約３５０ｍｍ²／ｓ（約３５０ｃｓｔ）、あるいは１００００ｍｍ²／ｓ以下（１０，０００ｃｓｔ）、あるいは３００００ｍｍ²／ｓ以下（３０，０００ｃｓｔ）、あるいは５００００ｍｍ²／ｓ以下（５０，０００）、あるいは約１００００００ｍｍ²／ｓ以下（約１，０００，０００ｃｓｔ）の粘度を有する。本明細書では、２０ｍｍ²／ｓ〜１０００ｍｍ²／ｓ（２０ｃｓｔ〜１０００ｃｓｔ）の粘度を有する材料の粘度測定には、ＡＳＴＭ Ｄ−４４５を用い、約１０００ｍｍ²／ｓ（１０００ｃｓｔ）超の粘度を有する材料の粘度測定には、ＡＳＴＭ Ｄ−１０８４ Ｍｅｔｈｏｄ Ｂ（カップ／スピンドル）及びＡＳＴＭ Ｄ−４２８７（コーン／プレート）を用いる。

更に別の実施形態では、添加剤は、水である。

本明細書で添加剤は、好ましくは周囲温度下で液状である。このような液状添加剤は、一方ではブロー成形前に熱可塑性材料とより均質にブレンドでき、他方では、通常は固体である真珠光沢剤と比較して、容器の外層に配置されたときに容器の表面平滑性を大幅に向上させることができる。

本明細書で添加剤は、香気があっても無臭であってもよい。一実施形態では、容器内に収容される組成物の香料と調和する香気の添加剤を用いる。これは、棚に陳列されたときユーザーに訴求する、あるいは使用時に組成物の芳香性能を高める。あるいは、添加剤を無臭にすると、容器内に収容される組成物の芳香性能に悪影響を与えない。

本明細書で添加剤は、好ましくは比較的高い引火点を有するか、あるいは１００℃以上、あるいは約１００℃〜約５００℃、あるいは約１５０℃〜約４００℃の引火点を有する。より安全な製造プロセスが見込めるように、比較的高い引火点、特にプロセスの温度条件（例えば、通常のＥＢＭプロセスの温度条件である１８０℃）よりも高い引火点を有する添加剤が所望される。

極めて好適な実施形態では、本発明の光沢容器は層を含み、その層が、層の約９５重量％〜約９９．６重量％の、総視感透過率値約０．１％〜約５３％であるＨＤＰＥと、層の約０．１重量％〜約２重量％のグリセロールとを含み、ＨＤＰＥとグリセロールとが、約０．５ｃａｌ^1/2ｃｍ^-3/2〜約２０ｃａｌ^1/2ｃｍ^-3/2の溶解度パラメータ差と、約０．００１〜約０．１の屈折率差を有し、層内でミクロ層状構造を形成する。より好ましくは、容器は押出ブロー成形される。

補助剤成分
本発明の容器は、補助剤成分を含み得る。補助剤成分は、好ましくは容器内の１層の、補助剤成分の約０．０００１重量％〜約９重量％、あるいは約０．０００１重量％〜約５重量％、あるいは約０．０００１重量％〜約１重量％の量で存在する。補助剤成分の非限定的例としては、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。あるいは、容器は、これらの補助剤成分の１種以上を実質的に含まない。

本明細書で容器は、真珠光沢剤を含んでいても含んでいなくてもよい。本明細書で用語「真珠光沢剤」は、意図される主要機能がパッケージ容器又は組成物に真珠光沢効果を与えることである化合物又は化合物の組み合わせを指す。本明細書で真珠光沢剤は、任意の好適な真珠光沢剤であり得、好ましくはマイカ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ガラス繊維、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。一実施形態では、本発明において光沢効果を提供するため、少量の真珠光沢剤が用いられる。例えば、容器は、層の約０．５重量％未満、あるいは約０．１重量％未満、あるいは約０．０１重量％未満、あるいは約０．００１重量％未満の真珠光沢剤を含む。好ましくは、容器は真珠光沢剤を実質的に含まない。真珠光沢剤が組み込まれていないか、又は真珠光沢剤の量が最小限であるとき、本発明の光沢容器は、真珠光沢剤が起こしうる容器の表面平滑性及び再資源化課題に対する真珠光沢剤の悪影響を防止する。その上、本発明では特に、真珠光沢剤の添加はミクロ層状構造によって与えられる光干渉効果を妨害するため、光沢効果に悪影響を及ぼすことになる。

本明細書で容器は、核剤を含んでいても含んでいなくてもよい。核剤の具体例としては、安息香酸及び誘導体（安息香酸ナトリウム及び安息香酸リチウム）、タルク及び亜鉛グリセロレート、オルガノカルボン酸塩、リン酸ナトリウム、並びに金属塩（例えば、アルミニウムジベンゾエート）が挙げられる。核剤の添加は、容器の引張特性及び衝撃特性を向上させ得ると同時に、容器内の添加剤の移動を防止し得る。しかし、本発明では、添加剤の量が比較的少なく、添加剤の移動はほとんど発生しないため、容器は核剤を実質的に含まないか、あるいは核剤は層の約０．１重量％未満、あるいは約０．０１重量％未満、あるいは約０．００１重量％未満である。

ブロー成形
本明細書でブロー成形は、主たる３種類のブロー成形、すなわちＥＢＭ、ＩＢＭ、又はＩＳＢＭのうち任意の一つであり得る。上述のように、ブロー成形プロセス、特にそのブロー工程は、本明細書に記載された熱可塑性材料と添加剤とのミクロ層状構造の形成を可能にし、それによって光沢効果をもたらす。

好ましくは、本明細書でブロー成形はＥＢＭである。ＥＢＭは、ＥＢＭのブロー工程中の空気圧が低く（約０．７ＭＰａ（約７ｂａｒ））、他の種類のブロー成形よりも表面の平滑度が劣るため、光沢容器の製造には最適でない場合があると言われてきた。これは、ＩＳＢＭと比較した場合、特に当てはまる。ＩＳＢＭは、ブロー工程中の空気圧が高く（約１．５ＭＰａ（約１５ｂａｒ））、比較的平滑な表面が得られるためである。しかしながら、本発明によって要求されるような約０．１％〜約５３％の総視感透過率値を有するもの（例えばＰＥ、ＰＰ、又はＰＳ）を含め、多数の熱可塑性材料は、通常、溶融強度特性及び加工条件ゆえに、ＥＢＭで加工される。例えば、ＨＤＰＥの溶融強度は、通常、高すぎてＩＳＢＭでは使用できないため、通常、ＨＤＰＥは、溶融強度の高い熱可塑性材料に有利なＥＢＭで加工される。これは、ＥＢＭで加工せざるを得ない多数の熱可塑性材料では、従来の加工条件によって光沢容器を提供できないことを意味する。対照的に、本発明では、本明細書に記載されたように、添加剤の添加が、ＥＢＭによって作製される容器の表面平滑性を向上させ、それによって光沢のある押出ブロー成形容器を得られることが意外にも見出された。

容器の製造プロセス
本発明の一態様は、光沢容器を製造するプロセスに関し、
ａ）熱可塑性材料と添加剤とを混合して、ブロー成形ブレンドを形成する工程
（この熱可塑性材料は、ＰＥ、ＰＰ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択され、添加剤は、アルコール、油、シロキサン流体、水、及びこれらの組み合わせからなる群から選択され、
この熱可塑性材料及び添加剤は、約０．５ｃａｌ^1/2ｃｍ^-3/2〜約２０ｃａｌ^1/2ｃｍ^-3/2の溶解度パラメータ差を有し、約０．００１〜約０．１の屈折率差を有する）と、
ｂ）工程ａ）で得たブロー成形ブレンドを成形型内で吹き込み、光沢容器を形成する工程と、を含む。

好ましくは、工程ａ）で、最初に添加剤をキャリア（熱可塑性材料など）と混ぜ合わせ、マスターバッチを形成する。より好ましくは、マスターバッチは以下により形成する。周囲温度下で熱可塑性材料と添加剤とを混合し、この熱可塑性材料と添加剤との混合物を押出成形機（二軸押し出し機など）内に押し出してペレットを形成し、このペレットを水浴中で冷却してマスターバッチを形成する。熱可塑性材料と添加剤とを混合する工程は、添加剤と熱可塑性材料との間の化学結合を最小限にするため、周囲温度下で実施することが好ましい。次に、マスターバッチを熱可塑性材料と混合してブロー成形ブレンドを形成する。すなわち、添加剤はマスターバッチを介して熱可塑性材料に添加される。マスターバッチは一定の補助剤成分（着色剤など）を含んでいてもよい。例えば、マスターバッチは通常、容器に色を提供するために用いる色付きのマスターバッチである。本明細書でキャリアは、熱可塑性材料と異なる材料であっても、熱可塑性材料と同一材料であってもよい。好ましくは、キャリアは熱可塑性材料と同一材料である。それにより、容器内の熱可塑性材料の種類を減らし、容易かつ効率的な再資源化が可能になる。好ましくは、マスターバッチは、マスターバッチの約１０重量％〜約３０重量％の添加剤を含む。

あるいは、工程ａ）で添加剤を熱可塑性材料に直接、すなわちマスターバッチを形成せずに添加する。添加剤と熱可塑性材料とを組み合わせたものは、ブロー成形ブレンドを形成するため、均一に混合されることが好ましい。

工程ｂ）でのブロー成形ブレンドへの吹き込みは、ＥＢＭ、ＩＢＭ、又はＩＳＢＭなどの任意のブロー成形プロセスによって実施することができる。ＩＳＢＭ又はＩＢＭプロセスでは、上記のブロー成形ブレンドを溶融して射出し、プリフォームにした後、ブロー成形プロセス又は延伸ブロー成形プロセスを実施する。ＥＢＭプロセスでは、上記のブロー成形ブレンドを溶融して押し出し、パリソンにした後、ブロー成形プロセスを実施する。好ましくはＥＢＭプロセスである。多層の実施態様では、ブロー成形の種類に応じて、多層のパリソン又はプリフォームから、多層を含む容器が作製される。

パラメータ
溶解度パラメータ
ヒルデブランドδは、次の計算式が示すように、凝集エネルギーの平方根である。

式中、凝集エネルギー密度は、蒸発熱（ΔＨ_v）をモル体積（Ｖ_m）で除算したものと等しく、Ｒは気体定数（８．３１４Ｊ・Ｋ^-1ｍｏｌ^-1）であり、Ｔは絶対温度である。

種々の熱可塑性材料及び添加剤のδデータは、上記の方法によって算出できるが、成書及び／又はオンラインデータベースから容易に入手できる（「Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｎｄ Ｏｔｈｅｒ Ｃｏｈｅｓｉｏｎ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ」，Ｂａｒｔｏｎ，ＡＦＭ（１９９１），２^nd ｅｄｉｔｉｏｎ，ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ、及び「Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ：Ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ」，Ｊｏｈｎ Ｂｕｒｋｅ，Ｔｈｅ Ｏａｋｌａｎｄ Ｍｕｓｅｕｍ ｏｆ Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ（１９８４）など）。一定の好ましい熱可塑性材料及び添加剤のδ値を表１に示す。

屈折率
屈折率は次式により計算される。

式中、ｃは真空中の光速度であり、ｖは物質中での光速度である。

様々な熱可塑性材料及び添加剤のＲＩ（ｎＤ２５）データは、上記の方法によって算出できるが、成書及び／又はオンラインＲＩデータベースから容易に入手できる。一定の好ましい熱可塑性材料及び添加剤のＲＩ（ｎＤ２５）データを表２に示す。以下の典型的なＲＩ値は例示のみを目的としており、各材料をカスタマイズして、種々のＲＩを得ることができる。

試験方法
光沢度
ＳＡＭＢＡという能動偏光カメラシステムを用いて、本発明の容器の鏡面光沢度を測定する。このシステムはＢｏｓｓａ Ｎｏｖａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓから供給されており、ＶＡＳ（Ｖｉｓｕａｌ Ａｐｐｅａｒａｎｃｅ Ｓｔｕｄｙソフトウェア、バージョン３．５）という名称の偏光イメージングソフトウェアを解析に用いる。容器の前面ラベルパネル部分を、入射光に対して試験する。露出時間５５秒を用いる。

入射光は、容器によって反射し、散乱する。鏡面反射光は、入射光と同じ偏光を保ち、体積散乱光は非偏光となる。ＳＡＭＢＡは、反射光及び散乱光の両方によってもたらされる平行画像強度（Ｐ）、及び散乱光のみによってもたらされる画像の交差画像強度（Ｃ）の偏光状態を取得する。これによって、Ｇ＝Ｐ−Ｃで得られる光沢度Ｇの算出が可能となる。

平滑度
容器の表面平滑度は、粗さによって特性を決定することができる。粗さは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）によって測定する。本明細書では、Ｖｅｅｃｏから供給されるＡＦＭを用いる。粗さ測定には、接触モードに設定する。検出領域は、容器の前側ラベルパネル領域の中央部とする。５８０ｎｍ×５８０ｎｍの領域を用いて、検出領域内の１０個の点の平均値としてデータを収集する。

ＡＦＭ測定からｎｍの単位で測定される粗さは、特定の位置ｉにおける縦方向の絶対高さｙｉの相加平均値（Ｒａ）で表すことができる。Ｒａは次式で表される。

Ｒａ値は、粗さに伴い増加する。

ミクロ層状構造
熱可塑性材料のミクロ層に添加剤のミクロドメインが散在しているミクロ層状構造は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって、容器の断面図を微視的に走査して観察できる。本明細書では、ＨＩＴＡＣＨＩ Ｓ−４８００というＳＥＭシステムを用いる。

本明細書に記載の実施例は、本発明を例示することを意味するが、本発明の範囲を制限又は他の方法で定義するために使用するものではない。実施例１〜８は、本発明による実施例であり、実施例９は、比較実施例である。

実施例１〜９：容器
表３に示す以下の容器を、列挙された比率（重量％）の列挙された成分で作製する。

ａ ＢａｓｅｌｌからＨｏｓｔａｌｅｎ ＡＣＰ５８３１Ｄの名称で市販
ｂ Ｓｕｍｓｕｎｇ ＴｏｔａｌからＰＰ ＲＪ５８０の名称で市販
ｃ ポリジメチルシロキサン（１０ｍｍ²／ｓ（１０ｃｓｔ）、１０００ｍｍ²／ｓ（１，０００ｃｓｔ）、及び６００００ｍｍ²／ｓ（６０，０００ｃｓｔ）、１００００００ｍｍ²／ｓ（１，０００，０００ｃｓｔ）の４粘度）、Ｄｏｗ ＣｏｒｎｉｎｇからＸＩＡＭＥＴＥＲ ＰＭＸ−２００シロキサン流体として市販
ｄ ＭｅｒｃｋからＴａｉｚｈｕ Ｓｉｌｖｅｒ ｗｈｉｔｅ １０００の名称で市販

実施例１の容器を作製するプロセス
実施例１の容器は、以下の工程によって作製する。
ａ）周囲温度下でグリセロールをＨＤＰＥのキャリアに添加して、混合物を形成し、次に温度２６０℃で二軸押し出し機内にグリセロールとＨＤＰＥとの混合物を押し出し、ペレットを形成する。約２０℃の水浴（water batch）中でペレットを冷却し、マスターバッチを形成する。グリセロールは、マスターバッチの１０重量％の量で存在する。二軸押し出し機は、押し出し機長さ／直径（Ｌ／Ｄ）４３、直径３５．６ｍｍである。
ｂ）マスターバッチと追加のＨＤＰＥを、１２０〜１３０℃で３〜４時間、別々に乾燥させる。乾燥させたマスターバッチ及び乾燥させた追加のＨＤＰＥを、約０．８％〜８％のレットダウン比で周囲温度下で混合し、ブロー成形ブレンドを形成する。
ｃ）工程ｂ）で得たブロー成形ブレンドをＥＢＭにより吹き込み成形する。具体的には、ブロー成形ブレンドを溶解して、温度１８０℃、押出圧力０．７ＭＰａ（７ｂａｒ）、及び押出速度６０〜７０ｍｍ／ｓで押し出し、管状のパリソンにする。冷却後、パリソンを成形型から取り出す。冷却したパリソンを、赤外線加熱機を用いて７０〜９０℃で約２分間、加熱して軟化する。軟化したパリソンをボトル成形型に入れ、Ｋａｉ Ｍｅｉ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．の吹込機Ｂ０７型を用いて、吹込圧約２．５〜３．５Ｍｐａ、成形型温度２０〜３０℃で、パリソンをボトル状に吹き込み成形する。空気圧により、パリソンが押し出され、ボトル成形型の形状にぴったり一致する。冷却後、成形されたボトルをボトル成形型から取り出す。
このとき、ブロー成形ブレンドには、各成分が表３の実施例１に示した量で存在する。

実施例２〜７の容器を作製するプロセス
実施例２〜７の容器は、表３の実施例２〜７に示すように、熱可塑性材料、添加剤、及び補助剤成分（ある場合）の具体的な種類及びその量が異なる以外は、実施例１の容器を作製するときと同一の工程で作製される。真珠光沢剤又は着色剤が存在する場合、工程ａ）で、添加剤と共にキャリアに添加し、マスターバッチを形成する。

実施例８の容器を作製するプロセス
実施例８の容器は、表３の実施例２〜８に示すように、熱可塑性材料及び添加剤の量が異なること、工程ｃ）での吹込圧が９．５〜１０．５Ｍｐａであること以外は、実施例１の容器を作製するときと同一の工程で作製される。

比較実施例９の容器を作製するプロセス
比較実施例９の容器は、ＥＢＭでＨＤＰＥ樹脂を容器状にブロー成形して作製する。具体的には、樹脂を溶解し、温度１８０℃、押出圧力０．７ＭＰａ（７ｂａｒ）、及び押出速度６０〜７０ｍｍ／ｓで押し出し、管状のパリソンにする。冷却後、パリソンを成形型から取り出す。冷却したパリソンを、赤外線加熱機を用いて７０〜９０℃で約２分間、加熱して軟化する。軟化したパリソンをボトル成形型に入れ、Ｋａｉ Ｍｅｉ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．の吹込機を用いて、吹込圧約９．５〜１０．５Ｍｐａ、成形型温度２０〜３０℃で、パリソンをボトル状に吹き込み成形する。空気圧により、パリソンが押し出され、ボトル成形型の形状にぴったり一致する。冷却後、成形されたボトルをボトル成形型から取り出す。
このとき、ブロー成形ブレンドには、各成分が表３の実施例９に示した量で存在する。

実施例８及び９の比較データ
実施例８及び比較実施例９の容器の光沢度を評価する比較実験を実施する。光沢度は、本明細書の上記に示す光沢度に関する手法にしたがって測定し、光沢値としての特性を決定した。下表４は、容器の光沢値を示す。

表４に示すように、本発明による容器（実施例８）は、比較実施例（実施例９）の容器よりも光沢度の改善を示している。

更に、実施例８及び９の容器をＨＩＴＡＣＨＩ Ｓ−４８００ＳＥＭ装置を介して走査し、それぞれのミクロ構造を例示する。具体的に、走査用のサンプルは、容器の中央部分（すなわち、容器の半分の高さ）から取る。図２Ａ及び図２Ｂは実施例８の容器のＳＥＭ画像で、ミクロ層状構造、特に添加剤のミクロドメインが散在している様子が明瞭に観察される。対照的に、図３に示すように、比較実施例９の容器のＳＥＭ画像では、このようなミクロ層状構造はまったく見られない。

全ての百分率、比率、及び割合は、特に指示がない限り、全組成物の重量を基準とする。全ての温度は、特に断らない限り、摂氏温度（℃）である。特別の定めのない限り、測定は全て２５℃で行われる。構成成分又は組成物の濃度は全て、その構成成分又は組成物の活性レベルに関するものであり、市販の供給源に存在し得る不純物、例えば、残留溶媒又は副生成物は除外される。

本明細書の全体を通じて与えられる全ての最大の数値限定は、それよりも小さい数値限定を、そのようなより小さい数値限定があたかも本明細書に明確に記載されているものと同様にして包含するものと理解すべきである。本明細書全体を通して記載される全ての最小数値限定は、このようなより高い数値限定が本明細書に明示的に記載されているかのように、全てのより高い数値限定を含む。本明細書全体を通して記載される全ての数値範囲は、このようなより狭い数値範囲が本明細書に明示的に記載されているかのように、このようなより広い数値範囲内の全てのより狭い数値範囲を含む。

本明細書で開示する寸法及び値は、列挙された正確な数値に厳密に限られるとして理解されるべきではない。むしろ、特に指定されない限り、こうした各寸法は、列挙された値と、その値周辺の機能的に同等の範囲との両方を意味することが意図される。例えば、「４０ｍｍ」と開示された寸法は、「約４０ｍｍ」を意味するものである。

任意の相互参照又は関連特許若しくは関連出願を包含する本明細書に引用される全ての文献は、明確に除外ないしは別の方法で限定されない限り、参照によりその全てが本明細書中に組み込まれる。いかなる文献の引用も、それが本明細書において開示されているか若しくは特許請求の範囲に記載されているいずれかの発明に関する先行技術であることを認めるものではなく、あるいはそれが単独で又は他のいかなる参考文献（単数若しくは複数）とのいかなる組み合わせにおいても、かかる発明を教示する、提案する、又は開示することを認めるものではない。更に、本文書での用語の任意の意味又は定義の範囲が、参照により組み込まれた文書中の同様の用語の任意の意味又は定義と矛盾する場合には、本文書中で用語に割り当てられる意味又は定義に準拠するものとする。

本発明の特定の実施形態が例示され記載されてきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を実施できることが当業者には自明であろう。したがって、本発明の範囲内に含まれるそのような全ての変更及び修正は、添付の特許請求の範囲にて網羅することを意図したものである。

Claims (12)

1. 層を含む光沢容器であって、前記層が、
   ａ）前記層の約８６重量％〜約９９．９９重量％の、約０．１％〜約５３％の総視感透過率値を有する熱可塑性材料と、
   ｂ）前記層の約０．０１重量％〜約５重量％の添加剤であって、前記添加剤がアルコール、油、水、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるものと、を含み、
   前記熱可塑性材料及び前記添加剤が、約０．５ｃａｌ^1/2ｃｍ^-3/2〜約２０ｃａｌ^1/2ｃｍ^-3/2の溶解度パラメータ差を有し、かつ約０．００１〜約０．１の屈折率差を有し、
   前記容器がブロー成形され、
   前記熱可塑性材料及び前記添加剤が、前記層内でミクロ層状構造を形成する、光沢容器。
2. 前記添加剤が、前記層の約０．１重量％〜約２重量％の量で存在する、請求項１に記載の容器。
3. 前記ブロー成形が押出ブロー成形である、請求項１に記載の容器。
4. 前記熱可塑性材料が、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、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に記載の容器。
5. 前記熱可塑性材料がＰＥであり、前記ＰＥが高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）である、請求項４に記載の容器。
6. 前記添加剤がアルコールであり、前記アルコールが、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセロール、ブタンジオール、ブタントリオール、ポリ（プロピレングリコール）、それらの誘導体、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に記載の容器。
7. 前記添加剤が油であり、前記油が、ゴマ油、大豆油、ピーナッツオイル、オリーブ油、ヒマシ油、綿実油、パーム油、キャノーラ油、ベニバナ油、ヒマワリ油、コーン油、トール油、米糠油、それらの誘導体、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される植物油である、請求項１に記載の容器。
8. 複数層を含み、前記層が前記複数層のうちの最外層であるか、又は前記層が前記複数層のうちの内層であり、前記最外層が透明若しくは半透明である、請求項１に記載の容器。
9. 前記層が、
   ａ）前記層の約９５重量％〜約９９．６重量％の、約０．１％〜約５３％の総視感透過率値を有するＨＤＰＥと、
   ａ）前記層の約０．１重量％〜約２重量％のグリセロールと、を含み、
   前記ＨＤＰＥ及び前記グリセロールが、約０．５ｃａｌ^1/2ｃｍ^-3/2〜約２０ｃａｌ^1/2ｃｍ^-3/2の溶解度パラメータ差を有し、かつ約０．００１〜約０．１の屈折率差を有し、前記層内でミクロ層状構造を形成しており、
   前記容器が押出ブロー成形される、請求項１に記載の容器。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の光沢容器を製造する方法であって、
    ａ）前記熱可塑性材料と前記添加剤とを混合して、ブロー成形ブレンドを形成する工程と
    ｂ）工程ａ）で得た前記ブロー成形ブレンドを成形型内で吹き込み加工し、前記光沢容器を形成する工程と、を含む、方法。
11. 工程ａ）で、前記添加剤をキャリアに添加し、マスターバッチを形成して、次に前記マスターバッチを前記熱可塑性材料と混合して前記ブロー成形ブレンドを形成し、
    前記マスターバッチが、前記マスターバッチの約１０重量％〜約３０重量％の前記添加剤を含む、請求項１０に記載の方法。
12. 工程ｂ）で、工程ａ）で得た前記ブロー成形ブレンドを押出ブロー成形によりブロー成形する、請求項１０に記載の方法。

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