JP7085901B2

JP7085901B2 - 押出ブロー成形容器

Info

Publication number: JP7085901B2
Application number: JP2018105145A
Authority: JP
Inventors: 淳彦山崎; 太郎圓城寺
Original assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Current assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Priority date: 2018-05-31
Filing date: 2018-05-31
Publication date: 2022-06-17
Anticipated expiration: 2038-05-31
Also published as: JP2019209983A

Description

本発明は、押出ブロー成形容器に関する。

従来、筒状の口部、筒状の肩部、筒状の胴部および有底筒状の底部がボトル軸方向に沿って上方から下方に向けてこの順に連設された容器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０－２７４９５０号公報

上記のような容器としては、シクロオレフィンポリマーやシクロオレフィンコポリマーからなる単層の延伸ブロー成形ボトルが知られている。この延伸ブロー成形ボトルは、プリフォームを射出成形等で成形した後、そのプリフォームを延伸ブロー成形することにより成形される。そのため、延伸ブロー成形ボトルを成形するには、成形装置等の設備コストが上昇するという課題があった。

また、シクロオレフィンポリマーやシクロオレフィンコポリマーからなる単層のボトルの成形方法としては、押出ブロー成形が挙げられる。押出ブロー成形は、押出機から押出されたパリソンの内側に空気を吹き込んでブロー成形するため、設備コストを抑えることができる。しかし、押出ブロー成形では、成形時に、容器にピンチオフ部（喰い切り部）が形成される。このようなピンチオフ部を有する容器は、落下すると、その際の衝撃により、ピンチオフ部を起点として割れが発生するという課題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、落下の衝撃により割れが発生することを抑制できる押出ブロー成形容器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、筒状の口部、筒状の肩部、筒状の胴部および有底筒状の底部がボトル軸方向に沿って上方から下方に向けてこの順に連設されてなる押出ブロー成形容器であって、シクロオレフィンポリマーからなる内層と、前記内層を外側から囲繞し、ポリオレフィンからなる外層と、を有し、前記内層の厚みは、１２００μｍ以上であり、前記外層の厚みは、９０μｍ以上２００μｍ以下である押出ブロー成形容器を提供する。

本発明の押出ブロー成形容器において、前記内層と前記外層が、接着層を介して積層されていることが好ましい。

本発明の押出ブロー成形容器において、内容物としてアンモニア系の薬液が充填されることが好ましい。

本発明によれば、落下の衝撃により割れが発生することを抑制できる押出ブロー成形容器を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る押出ブロー成形容器を示す側面図である。本発明の一実施形態に係る押出ブロー成形容器を示す部分断面図である。

本発明の押出ブロー成形容器の実施の形態について説明する。
なお、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。

［押出ブロー成形容器］
以下、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る押出ブロー成形容器を説明する。
本実施形態の押出ブロー成形容器１は、シクロオレフィンポリマーからなる内層１１とポリオレフィンからなる外層１２からなり、一体に形成されている。押出ブロー成形容器１内に充填される内容物としては、例えば、アンモニア系の薬液等が挙げられる。
押出ブロー成形容器１は、図１に示すように、円筒状の口部２と、口部２に連設された円筒状の首部３と、首部３に連設された円筒状の肩部４と、肩部４に連設された円筒状の胴部５と、胴部５に連設された有底円筒状の底部６と、を備える。

これら口部２、首部３、肩部４、胴部５および底部６は、ボトル１の中心軸線を中心として同軸に配設されている。以下、ボトル１の中心軸線をボトル軸Ｏと称し、図１においてこのボトル軸Ｏに沿って口部２から底部６に向かう方向を下方、その逆方向を上方と称する。また、ボトル軸Ｏから見た平面視でボトル軸Ｏに交差する方向を径方向、ボトル軸Ｏ回りで周回する方向を周方向と称する。

口部２の外周面には、図示しないキャップが着脱自在に螺着される雄ネジ部２Ａが形成されている。
口部２の外径Ｄ１（口部２のうち雄ネジ部２Ａが形成された上部における雄ネジ部２Ａを除いた部分の外径）は、例えば、２１．５ｍｍとなっており、雄ネジ部２Ａの外径Ｄ２は、例えば、３０．０ｍｍとなっている。また、口部２の上下方向の長さＬ１は、例えば、１６．３ｍｍとなっている。

首部３は口部２の下端に連なっており、肩部４は首部３の下端に連なっている。肩部４は、首部３の下端から下方に向かうにしたがって径方向外側に突となるように拡径している。
肩部４の下端の外径Ｄ３は、例えば、３６．５ｍｍとなっている。

胴部５は、肩部４の下端に連なっている。胴部５の外径Ｄ４は、口部２よりも大径であり、例えば、３６．５ｍｍとなっており、上下方向で一定となっている。

底部６は、胴部５の下端に連なり、胴部５の下端開口を閉塞している。なお、首部３、肩部４、胴部５および底部６の上下方向の長さＬ２は、例えば、６７．４ｍｍとなっている。また、Ｌ２はＬ１の４．１倍以上とすることが好ましい

本実施形態の押出ブロー成形容器１では、上記の口部２、首部３、肩部４、胴部５および底部６が、図２に示すように、シクロオレフィンポリマーからなる内層１１と、内層１１を外側から囲繞し、ポリオレフィンからなる外層１２と、を有する。シクロオレフィンポリマーからなる内層１１は、押出ブロー成形容器１内に充填されるアンモニア系の薬液等の内容物と接する層である。

シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）は、シクロオレフィン類をモノマーとして合成される脂環構造を有するポリマーである。シクロオレフィンポリマーとしては、例えば、ノルボルネン類をモノマーに用いた、開環メタセシス重合型ポリマーおよびエチレンとの付加共重合型ポリマーが挙げられる。なお、シクロオレフィンポリマーは、アンモニア系の薬液に対する耐性（アンモニア耐性）に優れる材料である。

ポリオレフィンとしては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等が用いられる。ポリオレフィンは、耐衝撃性に優れる材料である。
なお、シクロオレフィンポリマーとポリオレフィンの組み合わせを選択する場合、両者のメルトフローレート（ＭｅｌｔＦｌｏｗＲａｔｅ、ＭＦＲ）の差が２０以下であることが好ましく、１０以下であることがより好ましい。シクロオレフィンポリマーのＭＦＲとポリオレフィンのＭＦＲの差が、上記の範囲内であれば、後述する押出ブロー成形法によって、シクロオレフィンポリマーからなる内層１１とポリプロピレンからなる外層１２がより安定した押出ブロー成形をすることができる。なお、本実施形態において、シクロオレフィンポリマーおよびポリオレフィンのＭＦＲは、ＩＳＯ１１３３に規定される試験方法に準拠した試験によって測定された値である。

本実施形態の押出ブロー成形容器１において、外層１２がポリプロピレンからなる場合、その外層１２はシクロオレフィンポリマーからなる内層１１との接着性に劣るため、内層１１と外層１２が、接着層を介して積層されていることが好ましい。
接着層を構成する接着剤としては、変性ポリオレフィンが挙げられる。

本実施形態の押出ブロー成形容器１において、シクロオレフィンポリマーからなる内層１１の厚みは、１２００μｍ以上であることが好ましい。
内層１１の厚みが１２００μｍ以上であれば、内層１１がアンモニア系の薬液と接しても、より劣化（変質）し難くなる。その結果、シクロオレフィンポリマーからなる内層１１と、ポリオレフィンからなる外層１２と、を有する押出ブロー成形容器１は、アンモニア耐性およびアンモニアバリア性（アンモニア非透過性）により優れたものとなる。

本実施形態の押出ブロー成形容器１において、ポリオレフィンからなる外層１２の厚みは、９０μｍ以上であることが好ましい。
外層１２の厚みが９０μｍ以上であれば、押出ブロー成形容器１は落下の衝撃によって、割れが発生することを抑制する効果をより向上できる。

次に、以上のように構成された押出ブロー成形容器１の製造方法について説明する。本実施形態の押出ブロー成形容器１は、押出ブロー成形法によって製造される。

まず、押出成形によって、三重（シクロオレフィンポリマーからなり、内層１１となる層／変性ポリオレフィンからなり、接着層となる層／ポリオレフィンからなり、外層１２となる層）または二重（シクロオレフィンポリマーからなり、内層１１となる層／ポリオレフィンからなり、外層１２となる層）に組み合わされた積層パリソンを形成する。また、内層１１および外層１２が所定の厚みになるように、積層パリソンを形成する際、積層パリソンを構成する各層の厚みを調整する。
次いで、積層パリソンを、成形金型で挟み込んでキャビティ内に配置し、キャビティ内の積層パリソンの内側に空気を吹き込んでブロー成形する。これにより、シクロオレフィンポリマーからなる内層１１と、ポリオレフィンからなる外層１２と、を有する押出ブロー成形容器１が成形される。

本実施形態の押出ブロー成形容器１によれば、シクロオレフィンポリマーからなる内層１１と、内層１１を外側から囲繞し、ポリオレフィンからなる外層１２と、を有するため、落下の衝撃により割れが発生することを抑制することができる。すなわち、本実施形態の押出ブロー成形容器１は、耐衝撃性に優れるポリオレフィンからなる外層１２で、耐衝撃性に劣るシクロオレフィンポリマーからなる内層１１を外側から囲繞することにより、耐衝撃性が向上する。

また、本実施形態の押出ブロー成形容器１は、内容物としてアンモニア系の薬液が充填されていてもよい。本実施形態の押出ブロー成形容器１は、内層１１がアンモニア系の薬液によって劣化し難く、外層１２が耐衝撃性に優れるため、アンモニア系の薬液を長期間に渡って安定に保存することができる。

なお、内層１１をポリオレフィンで形成し、外層１２をシクロオレフィンポリマーで形成した場合、内層１１はアンモニア系の薬液によって劣化しやすく、外層１２は耐衝撃性に劣るため、得られた押出ブロー成形容器は、耐衝撃性に劣り、かつ、アンモニア耐性およびアンモニアバリア性にも劣るものとなる。

以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［実施例１］
「押出ブロー成形容器の成形」
押出成形によって、三重（内層となる層／接着層となる層／外層となる層）に組み合わされた積層パリソンを形成し、この積層パリソンをブロー成形することにより、内層と、外層と、を有する、容量が５０ｍｌの押出ブロー成形容器を成形した。得られた押出ブロー成形容器を構成する内層の厚みは１２００μｍ、外層の厚みは２００μｍ、接着層の厚みは２０μｍであった。
内層となる層を構成する樹脂としては、シクロオレフィンポリマー（商品名：ＺＥＯＮＯＲ（登録商標）１０２０Ｒ（ＭＦＲ：３ｇ／１０ｍｉｎ（２３０℃、ＩＳＯ１１３３に規定される試験方法に準拠した試験による測定値）、日本ゼオン社製）を用いた。
外層となる層を構成する樹脂としては、ブロックポリプロピレン（商品名：Ｂ５１１ＱＡ（ＭＦＲ：１．２ｇ／１０ｍｉｎ（２３０℃、ＩＳＯ１１３３に規定される試験方法に準拠した試験による測定値）、プライムポリマー社製）を用いた。
接着層となる層を構成する樹脂としては、変性ポリオレフィン（商品名：モディック（Ｆ５０３Ａ）、三菱化学社製）を用いた。

［参考例１］
「押出ブロー成形容器の成形」
押出成形によって、三重（内層となる層／接着層となる層／外層となる層）に組み合わされた積層パリソンを形成し、この積層パリソンをブロー成形することにより、内層と、外層と、を有する、容量が５０ｍｌの押出ブロー成形容器を成形した。得られた押出ブロー成形容器を構成する内層の厚みは１３０μｍ、外層の厚みは１２００μｍ、接着層の厚みは２０μｍであった。
内層となる層を構成する樹脂、外層となる層を構成する樹脂および接着層となる層を構成する樹脂としては、実施例１と同様のものを用いた。

［参考例２］
「押出ブロー成形容器の成形」
押出成形によって、三重（内層となる層／接着層となる層／外層となる層）に組み合わされた積層パリソンを形成し、この積層パリソンをブロー成形することにより、内層と、外層と、を有する、容量が５０ｍｌの押出ブロー成形容器を成形した。得られた押出ブロー成形容器を構成する内層の厚みは１２００μｍ、外層の厚みは５０μｍ、接着層の厚みは２０μｍであった。
内層となる層を構成する樹脂、外層となる層を構成する樹脂および接着層となる層を構成する樹脂としては、実施例１と同様のものを用いた。

［実施例２］
「押出ブロー成形容器の成形」
押出成形によって、三重（内層となる層／接着層となる層／外層となる層）に組み合わされた積層パリソンを形成し、この積層パリソンをブロー成形することにより、内層と、外層と、を有する、容量が５０ｍｌの押出ブロー成形容器を成形した。得られた押出ブロー成形容器を構成する内層の厚みは１２００μｍ、外層の厚みは９０μｍ、接着層の厚みは２０μｍであった。
内層となる層を構成する樹脂、外層となる層を構成する樹脂および接着層となる層を構成する樹脂としては、実施例１と同様のものを用いた。

［比較例］
「押出ブロー成形容器の成形」
押出成形によって、単層のパリソンを形成し、このパリソンをブロー成形することにより、容量が５０ｍｌの単層の押出ブロー成形容器を成形した。得られた押出ブロー成形容器の厚みは１２００μｍであった。
押出ブロー成形容器を構成する樹脂としては、シクロオレフィンポリマー（商品名：ＺＥＯＮＯＲ（登録商標）１０２０Ｒ（ＭＦＲ：３ｇ／１０ｍｉｎ（２３０℃、ＩＳＯ１１３３に規定される試験方法に準拠した試験による測定値）日本ゼオン社製）を用いた。

「評価」
実施例１および実施例２、参考例１および参考例２、並びに比較例の押出ブロー成形容器について、以下の点について評価した。

（１）アンモニアバリア性の評価
実施例１および実施例２、参考例１および参考例２、並びに比較例の押出ブロー成形容器内に、アンモニア水（アンモニア濃度：６ｍｏｌ／Ｌ）を充填した。
次いで、アンモニア水が充填された押出ブロー成形容器を、４０℃、相対湿度７５％にて、６ヵ月間放置した。
その後、押出ブロー成形容器内のアンモニア濃度を、中和滴定により測定し、放置前の押出ブロー成形容器内のアンモニア濃度と放置後の押出ブロー成形容器内のアンモニア濃度から、押出ブロー成形容器内のアンモニアの残存率を算出した。アンモニアの残存率９０％以上であれば、合格（○）と判定した。
結果を表１に示す。

（２）耐衝撃性の評価
実施例１および実施例２、参考例１および参考例２、並びに比較例の押出ブロー成形容器を１．０ｍの高さから床面に落下させて、押出ブロー成形容器に割れが発生したか否かを目視により確認した。また、押出ブロー成形容器を落下させることを繰り返し、何回目で押出ブロー成形容器に割れが発生するかを調べた。１０回落下後、割れが発生しない場合、合格（○）と判定した。
結果を表１に示す。

表１の結果から、実施例１の押出ブロー成形容器は、アンモニアバリア性および耐衝撃性に優れることが分かった。また、実施例１の押出ブロー成形容器と参考例１の押出ブロー成形容器を比較すると、実施例１の押出ブロー成形容器は、内層の厚みを１２００μｍとしたため、アンモニアバリア性がより向上していることが分かった。
また、実施例２の押出ブロー成形容器と参考例２の押出ブロー成形容器を比較すると、実施例２の押出ブロー成形容器は、外層の厚みを９０μｍとしたため、耐衝撃性がより向上していることが分かった。
比較例の押出ブロー成形容器は、シクロオレフィンポリマーのみで成形したため、実施例１および実施例２、並びに参考例１および参考例２の押出ブロー成形容器よりも、耐衝撃性が劣ることが分かった。

１・・・押出ブロー成形容器
２・・・口部
３・・・首部
４・・・肩部
５・・・胴部
６・・・底部
１１・・・内層
１２・・・外層

Claims

筒状の口部、筒状の肩部、筒状の胴部および有底筒状の底部がボトル軸方向に沿って上方から下方に向けてこの順に連設されてなる押出ブロー成形容器であって、
シクロオレフィンポリマーからなる内層と、前記内層を外側から囲繞し、ポリオレフィンからなる外層と、を有し、
前記内層の厚みは、１２００μｍ以上であり、
前記外層の厚みは、９０μｍ以上２００μｍ以下であることを特徴とする押出ブロー成形容器。
前記内層と前記外層が、接着層を介して積層されたことを特徴とする請求項１に記載の押出ブロー成形容器。
内容物としてアンモニア系の薬液が充填されることを特徴とする請求項１または２に記載の押出ブロー成形容器。