JPH0641306B2 - 改良された多層容器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ．本発明の技術分野 本発明は容器の口部の構造が改良された、ガスバリヤー
性の優れた多層容器に関する。

Ｂ．従来技術およびその問題点 エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物（以下ＥＶＯＨ
と略す。）は、酸素、炭素ガスなどのガスバリヤー性に
優れた性質を有しているため、食品容器などの材料とし
て用いられているが、ＥＶＯＨそれ自体では耐衝撃性な
どが劣るため、このＥＶＯＨを中間層とし、この内外層
にポリプロピレン、飽和ポリエステルなどを積層した、
三層構造の容器が用いられている（特開昭53−108162号
公報）。

ＥＶＯＨのガスバリヤー性、とくに炭酸ガスバリヤー性
はＥＶＯＨの保持する水分量に大きく影響し、水分率が
高くなるとバリヤー性は低下する。そのためにＥＶＯＨ
が容器の内容物、とくに水分に接触しない構造を有する
容器をいかに製造するかは、炭酸ガスバリヤー性に保持
する上で極めて重要なことである。

しかしながら、容器の肩部、胴部、底部においては中間
層のＥＶＯＨ層を外面に露出しないようにすることはで
きても、口部、とくに口部のトツプ面にＥＶＯＨ層を外
面に露出させないようにすることは極めて困難なことで
ある。

Ｃ．本発明の構成、目的および作用効果 本発明はこのような課題を解決したもので、中間層にＥ
ＶＯＨ、および内外層に疎水性熱可塑性樹脂層を有する
少なくとも三層構造の多層容器において、該容器の口部
が、ＥＶＯＨ層が内外層の疎水性熱可塑性樹脂層によつ
て完全に覆われた構造となつていることを特徴とする多
層容器である。

本発明によれば容器の口部が、ＥＶＯＨ層が内外層の疎
水熱可塑性樹脂によつて完全に覆われた構造となつてい
るので、ＥＶＯＨの水分によるガスバリヤー性の低下を
最小限におさえることができる。このことは後述する実
施例および比較例からも明らかである。

次に本発明を図面に示す具体例に基づき、説明する。第
1図は容器の口部の構造を示し、第2〜第6図は第1図の容
器の口部の断面拡大図であり、このうち第2図〜第4図は
本発明の容器の口部の構造を示し、第5〜第6図は比較例
の容器の口部の構造を示すものである。第1図〜第6図に
おいては1は口部の内壁面、2は口部のトップ面、3は口
部の外壁面、4は口部のネジ山部、5はＥＶＯＨ層、6は
トップ面2の端、7は疎水性熱可塑性樹脂層（内層）、8
は疎水性熱可塑性樹脂層（外層）および9は外壁面3の凹
部をそれぞれ示している。

キヤツプで容器の口部を密封する上で一番重要な箇所は
第2〜6図に示す、口部のトツプ面2の端6の位置であり、
これは口部のトツプ面2と外壁面3の境界に位置するとこ
ろである、トツプ面2のみで密封することはできないの
で、容器の内容物は当然内壁面1およびトツプ面2に接す
ることになる。

第2図はＥＶＯＨ層（斜線部）5の先端を内外層の疎水性
熱可塑性樹脂7，8により覆い、トツプ面2まで致らしめ
ない構造のもので、ＥＶＯＨ層5は容器の内容物の接す
ることはないので、水分によるガスバリヤー性の低下を
防ぐことができる。

第3図はＥＶＯＨ層5をトツプ面2の直前で外壁面3側に曲
げることによつて、外壁面3にも致らしめない構造のも
ので、ＥＶＯＨ層5は容器の内容物のみならず、外界と
も接することはないので、第2図と同様好ましい態様で
ある。

第4図は外壁面3の構造の異なる場合の一例を示したもの
である。すなわち第2図で示している外壁面3はトツプ面
に達するまでに凹部を9を有しているが、第4図ではこの
凹部9がない場合である。第3図の場合も同様に凹部9を
有しない構造とすることができる。本発明においては外
壁面3に凹部9を有するか否かは、また凹部9がどのよう
な構造のものであるかは任意に選びうる要件であるの
で、この点の説明は前記した程度にとどめることにす
る。

第5図は比較例を示したもので、ＥＶＯＨ層5をトツプ面
2に露出させたものである。通常のＥＶＯＨを中間層と
した三層構造の容器の製造方法では、このタイプの構造
のものとなる。ＥＶＯＨ層5がトツプ面2に露出している
ため、容器の内容物とＥＶＯＨ層5とが接し、容器のガ
スバリヤー性に悪影響をおよぼすことになる。

第6図はＥＶＯＨ層5を内壁面1に露出させた場合であ
り、ａ）は外層8が内層7を覆うかたちでＥＶＯＨ層5を
内壁面1側に曲げたものであり、またｂ）は内層7が口金
型の不良などの原因で、トツプ面よりズレてＥＶＯＨ層
5がむき出しの状態になつたものである。ａ）および
ｂ）ともにＥＶＯＨ層が容器の内容物と直接接するの
で、水分によるガスバリヤーの低下がみられ、好ましく
ない態様である。

以上図面により本発明を具体的に説明したが、本発明は
これらの具体例に限られるものではなく、ＥＶＯＨ層5
が内壁面1、外壁面3およびトツプ面2に露出しないよう
な構造のものであれば、その構造はとくに制限されるも
のではない。

前記した具体的な態様のうち、第2図、第3図、第4図に
示すようなＥＶＯＨ層5が内壁面1およびトツプ面2のみ
ならず、外壁面3にも露出していない構造のものが、最
良の態様である。この場合、ＥＶＯＨ層5は口部のガス
バリヤー性を最大限に発揮せしめるためにはできるだけ
トツプ面2の表面に近いところまで延びていることが好
ましい。

前記した構造を有する口部の形成方法としては、後述す
る実施例1に示すような3層構造のパイプを押出成形によ
り製造する際に、押出しダイとサイジング（真空および
／または冷却による形決め）工程の間でドラフトをかけ
ることなどにより、ＥＶＯＨ層に残留応力を残し、成形
されたパイプを適当な長さに切断してＥＶＯＨ層のを収
縮させ、内外層よりへこませ、こうして得られたパイプ
を前記したとおりの通常の方法により、口部を形成する
方法が代表例としてあげられる。

次に本発明の多層容器の製造方法について述べる。まず
本発明においてパイプの中間層として用いるＥＶＯＨと
してはエチレン含量25〜55モル％、酢酸ビニル成分のけ
ん化度が96モル％以上のものが用いられる。エチレン含
量が25％未満では成形性が劣り、また55モル％を越える
とガスバリヤー性が不足し、またけん化度が96％以下の
ときもガスバリヤー性が低下する。ＥＶＯＨにはエチレ
ン、ビニルアルコール、酢酸ビニル単位以外の第3共単
量体などをバリヤー性能、湿度感受性などに著しい影響
をおよぼさない範囲内で使用することは自由である。ま
たＥＶＯＨ層はＥＶＯＨ単独からなる単層であることが
基本であるが、ＥＶＯＨに他の樹脂をブレンドして使用
することも、バリヤー性を損わない範囲内で可能である
し、またＥＶＯＨ層を多層とすることも自由である。

内外層として用いる疎水性熱可塑性樹脂としては、飽和
ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチ
レンテレフタレート、あるいはこれらの変性物など）、
ポリオレフイン（ポリエチレン、ポリプロピレンな
ど）、ポリアミド（6−ナイロン、66−ナイロン、12−
ナイロンなど）、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポ
リ塩化ビニルなどがあげられる。これらは1種または2種
以上を混合して用いられ、また内、外層はそれぞれ単層
であることが基本であるが、それぞれを複層とすること
も自由である。このうち飽和ポリエステル、とくにポリ
エチレンテレフタレートは機械的特性、とくに耐衝撃性
および内圧抵抗性にすぐれた容器とすることができるの
で最良である。

ＥＶＯＨ層と疎水性熱可塑性樹脂層を積層する場合に
は、層間接着剤を用いることが好ましい場合が多く、層
間接着剤としては両者に対して接着性を有する接着性樹
脂を用いることが好ましい。層間接着剤としてはたとえ
ばカルボキシル基変性ポリオレフイン、カルボキシル基
変性エチレン−アリル酸エチル共重合体、カルボキシル
基変性エチレン−酢酸ビニル共重合体、変性スチレン−
ブタジエン共重合体ラテックス、ポリアクレート、ポリ
ウレタン、さらにはアルミニウム元素およびモノカルボ
ン酸の結合したポリエステルなどを使用することができ
る。

これらのＥＶＯＨ、疎水性熱可塑性樹脂、さらに必要な
らば接着性樹脂を多層共押出機を用いて共押出成形する
ことにより、ＥＶＯＨを中間層としたパイプを得ること
ができる。この場合、ＥＶＯＨ層はより外層に近い位置
に設けるのが好ましい。このようにして得たパイプをサ
イジングし、適当な長さに切断し、次いで前記したとお
りの方法で口部を形成し、これと同時または遂次に口部
の外壁面にネジ山部を形成し、口部およびネジ山部形成
前、後または同時にパイプの他端を密封することによ
り、プレフオーム成形体（パリソン）を得ることができ
る。次いで得られたパリソンを延伸ブロー成形すること
により、容器とすることができる。得られた容器は、口
部のみならず、肩部、胴部、底部いずれもが、ＥＶＯＨ
層が内外層によつて完全に覆われた構造となつているこ
とが最良である。

プレフオーム成形体（パリソン）を延伸ブロー成形する
方法としては遂次延伸ブロー成形、あるいは同時延伸ブ
ロー成形のような公知の方法を採用することができる。
たとえば遂次延伸ブロー成形の場合は、パリソンの内側
に押出し棒を挿入しながら、比較的小さい圧力で流体を
吹込みながら、軸方向に延伸し、次いで比較的大きい圧
力で流体を吹込みながら、容器の周方向へ延伸を行なう
方法を用いることができる。また同時延伸ブロー成形の
場合には、大きい圧力で流体を吹込みながら、周方向と
軸方向への延伸を同時に行なう方法を用いることができ
る。ここで軸方向への延伸はたとえばパリソンの口部を
金型とマンドレルで挾持し、パリソン底部の内面に延伸
棒をあてがい、延伸棒を伸張させることにより容易に行
なうことができる。

本発明において容器とは延伸ブロー成形して得体容器の
みならず、延伸ブロー成形する前のプレフオーム成形体
をも意味するものである。

本発明により得られた容器は前記したとおり、容器の内
容物によってガスバリヤ性を阻害されたりすることがな
いので、ガスバリヤー性、とくに炭酸ガスバリヤー性の
要求される食品、飲料水、アルコール類、とくに炭酸飲
料水、ビールなどの充填用容器として、またその他医
薬、化粧品などの充填用容器として好適に用いることが
できる。

以下実施例による本発明をさらに説明するが、本発明は
これらに限定されるものではない。

実施例１ ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＥＶＯＨ（エ
チレン含量44モル％、けん化度99.5モル％）、接着性樹
脂（カルボキシル化エチレン−酢酸ビニル共重合体）を
多層共押出成形し、パイプを得、これをサイジング（パ
イプ成形の固定化）する前にドラフト（ドラフト率2
倍）をかけることにより、ＥＶＯＨ層に残留応力を残
し、成形されたパイプを必要な長さに切断した。その結
果、ＥＶＯＨ層のみが収縮し、内外層のＰＥＴ層より数
ｍｍへこむ現象が生じた。得られたパイプは外層ＰＥＴ
（1500μ）／接着性樹脂（100μ）／ＥＶＯＨ（300μ）
／接着性樹脂（100μ）／ＰＥＴ（1500μ）の三種五層
パイプ（外径25ｍｍ、全厚3.5ｍｍ）であつた。

このＥＶＯＨ層のへこんだパイプの先端約2.5ｃｍをシ
リコーンバス中で190℃、30秒加熱し、これを内面ネジ
山部を成形する面を有する金型（2分割型）に挿入した
後、パイプの内側に押型金型を押し込み、ネジ山部と口
部を同時に成形した。次にパイプの他端を赤外線で加熱
し、その加熱部位をパイプの外側から針金で強く諦め、
切断し、これを金型に入れて、延伸棒でパイプの内側か
ら押して、パイプの他端を密封した。得られたパリソン
の胴体（口部およびネジ山部以外の部位）を加熱し、こ
れを二軸延伸ブロー金型にセツトし、まずパリソンの内
側に延伸棒を挿入しながら、わずかにブローしつつ、軸
方向に延伸し、次いで8〜10ｋｇ／ｃｍ²の空気を入れて
容器の周方向に延伸した。

このようにして得た容器の口部の構造は第2図に示すも
のであった。また容器の肩部、胴部、底部は、ＥＶＯＨ
層の内外層のＰＥＴ層によつて覆われていた。

比較例１ ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＥＶＯＨ（エ
チレン含量44モル％、けん化度99.5モル％）、接着性樹
脂（カルボキシル化エチレン−酢酸ビニル共重合体）を
多層共押出成形し、外層ＰＥＴ（1500μ）／接着性樹脂
（100μ）／ＥＶＯＨ（300μ）／接着性樹脂（100μ）
／内層ＰＥＴ（1500μ）の三種五層構造のパイプ（外径
25ｍｍ、全厚3.5ｍｍ）を得、このパイプを13.0ｃｍの
長さに切断した。

このパイプの先端2.5ｃｍをシリコンオイルバス中で30
秒間、190℃加熱し、この加熱した端を、外型金型中に
セツトし、押型金型をエアープレス圧4ｋｇ／ｃｍ²の圧
力で、パイプの内部に挿入して口部を形成し、以下実施
例1と同様の条件により二軸延伸ブロー容器を得た。

このようにして得た容器の口部の構造は第5図に示すも
のであつた。

比較例2 比較例1で用いたのと同じパイプ（長さ13.0ｃｍ、外径2
5ｍｍ、全厚3.5ｍｍ）を用い、口部成形する際に、この
パイプの内部に、内層のＰＥＴとすべりの悪い押型金型
を挿入し、内層ＰＥＴ層を外側に押出した。次いでこの
パイプを比較例１と同様にして処理し、パリソンを得、
次いで二軸延伸ブロー容器を得た。

このようにして得た容器の口部の構造は第6図（ｂ）に
示すものであつた。

実施例1および比較例1〜2で得た容器（内容積1.0）
に、20℃で4気圧の蒸気圧をもつ飽和炭酸ガス水を充填
し、口部をキヤツプで密封し、自然装置（22℃、湿度65
％）し、それぞれの容器中の水中の炭酸ガス濃度が15％
ロスする日数を測定した。その結果を第1表に示す。

第1表より実施例1の容器は比較例1〜2の容器およびＰＥ
Ｔ単独層容器にくらべ炭酸ガスバリヤー性に優れ、寿命
の長いことがわかる。

【図面の簡単な説明】

第1図は容器の口部の構造を示し、第2〜第4図は本発明
の容器の口部の断面拡大図、第5〜第6図は比較例の容器
の口部の拡大断面図を示す。 １……口部の内壁面 ２……口部のトツプ面 ３……口部の外壁面 ４……口部のネジ山部 ５……ＥＶＯＨ層 ６……トツプ面の端 ７……疎水性熱可塑性樹脂の内層 ８……疎水性熱可塑性樹脂の外層 ９……外壁面の凹部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白野 健二 岡山県倉敷市酒津1621番地 株式会社クラ レ内 (56)参考文献 特開 昭53−108162（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−123259（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−193646（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭57−30275（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中間層にエチレン含量25〜55モル％、酢酸
   ビニル成分のけん化度が96モル％以上のエチレン−酢酸
   ビニル共重合体けん化物層、および内外層に疎水性熱可
   塑性樹脂層を有する少なくとも三層構造の多層容器にお
   いて、該容器の口部が、エチレン−酢酸ビニル共重合体
   けん化物層が内外層の疎水性熱可塑性樹脂層によつて完
   全に覆われた構造となつていることを特徴とする改良さ
   れた多層容器。
2. 【請求項２】容器の口部、肩部、胴部および底部が、エ
   チレン−酢酸ビニル共重合体けん化物層が内外層の疎水
   性熱可塑性樹脂層によつて完全に覆われた構造となつて
   いる特許請求の範囲第１項記載の改良された多層容器。
3. 【請求項３】疎水性熱可塑性樹脂が飽和ポリエステル樹
   脂である特許請求の範囲第1または第2項記載の改良され
   た多層容器。