JPH07251820A

JPH07251820A - プラスチック中空容器

Info

Publication number: JPH07251820A
Application number: JP4222894A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Nakano; 幸弘仲野; Yasutoku Hosokawa; 泰徳細川; Shinji Odakura; 伸次小田倉; Yasunori Sano; 靖規佐野
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1994-03-14
Filing date: 1994-03-14
Publication date: 1995-10-03

Abstract

(57)【要約】【目的】成形加工性、耐衝撃性および剛性全てにおい
て優れた物性を有するプラスチック中空容器の提供。【構成】ポリオレフィン樹脂(A) 100 重量部に対し、
ガラス繊維単独あるいはガラス繊維と無機粉末の混合物
からなる無機強化材料(B) １〜100 重量部、およびポリ
オレフィン樹脂(A) とガラス繊維との接着性に優れた樹
脂(C) １〜100重量部を配合した樹脂組成物を成形して
なるプラスチック中空容器。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、力学物性に優れたプラ
スチック中空容器に関するものである。さらに詳しく
は、剛性、耐衝撃性、成形加工性に優れたプラスチック
中空容器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ポリエ
チレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂は、低
コストな樹脂であると共に成形加工性、力学物性、耐薬
品性等において優れた性質を示す樹脂である。それゆ
え、該樹脂は広い分野で使用されており、中でも包装材
料用、特に中空容器用の樹脂として好適に使用されてい
る。一方、近年包装材料の環境問題ならびに省資源に対
する関心が高まり、容器の薄肉化が試みられている。し
かし、該樹脂単独の薄肉容器では、特に剛性の不足から
薄肉化の程度に限界があった。

【０００３】樹脂の剛性を高めるためにはこれまで通
常、補強材料として例えばガラス繊維等を樹脂に複合化
することが行われている。これは、現在主に射出成形品
において施行され、その効果が大きいことは周知の通り
である。しかし、中空成形においては、ガラス繊維を混
入すると、ブローアップ時にガラス繊維と熱可塑性樹脂
との粘弾性の大きな違いから、伸び易い部分と伸びにく
い部分が局所的に発生し、均一な肉厚の容器が得られな
い、またさらにはパンクして成形品が得られないといっ
た問題が生じていた。また、偏肉のない容器が得られた
場合でも、樹脂とガラス繊維との界面の接着性が弱いた
め容器の衝撃強度、すなわち落下強度が低いといった問
題を有していた。

【０００４】そこでこれまで、成形性の改良として、ガ
ラス繊維を多量に含有する層とガラス繊維の含有量が少
ない層との多層成形による方法（特開昭61−104835号)
が報告されている。しかし、該報告に従うと 500mlの中
空容器を成形するとブローアップ時にパンクはしないも
のの、落下強度は低く、さらに落下強度を高めるために
ガラス繊維の含有量の少ない層を厚くすると、落下強度
以外の強度（スクイーズ、座屈強度）が低下するため、
ガラス繊維を充填した効果が小さいものとなる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記ガラ
ス繊維を含有する中空容器の成形加工性ならびに耐衝撃
性に対する課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、成
形加工性、耐衝撃性および剛性全てにおいて優れた物性
を有するプラスチック中空容器を見い出し、本発明を完
成するに至った。

【０００６】即ち、本発明は、ポリオレフィン樹脂(A)
100 重量部に対し、ガラス繊維単独あるいはガラス繊維
と無機粉末の混合物からなる無機強化材料(B) １〜100
重量部、およびポリオレフィン樹脂(A) とガラス繊維と
の接着性に優れた樹脂(C)(以下接着性樹脂(C) と略記す
る）１〜100 重量部を配合した樹脂組成物を成形してな
るプラスチック中空容器を提供するものである。

【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おいて用いられるポリオレフィン樹脂(A) としては、高
・中・低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン
−プロピレン共重合体の１種または２種以上からなる樹
脂が挙げられる。中でも、結晶化度の高い高密度ポリエ
チレンまたはポリプロピレンが、ガラス繊維を充填させ
た際の補強効果が大きく発現するため好ましい。

【０００８】また本発明において無機強化材料(B) とし
て用いられるガラス繊維は、従来から樹脂の強化繊維と
して用いられているものであれば特に制限はない。好ま
しくは、引張弾性率が50万 kgf／cm²以上、直径 0.1〜
40μm 、アスペクト比（長さ／直径）が10〜1000のもの
が挙げられる。また重要な点として、ガラス繊維の表面
は、シラン、ボランまたはクロム等で表面処理されてい
る方が、接着性樹脂(C) との接着性が増すため特に好ま
しい。ガラス繊維の配合量は、樹脂組成物中0.5 〜49.5
重量％が好ましく、さらに好ましくは２〜25重量％, 特
に好ましくは３〜15重量％である。ガラス繊維の配合量
が 0.5重量％より少ない場合は、ガラス繊維による補強
効果が発現せず、またガラス繊維の配合量が49.5重量％
を超える場合は、成形加工性および衝撃強度が低下する
ため好ましくない。

【０００９】また本発明において無機強化材料(B) とし
て用いられる無機粉末としては、平均粒径が 500μm 以
下であればその材質は特に制限されるものではない。好
ましくは、シリカ、炭酸カルシウム、アルミナ、タル
ク、チタンホワイト、ゼオライト等が挙げられる。無機
粉末の配合量は、ガラス繊維の配合量またはガラス繊維
の長さなどにもよるが、樹脂中へのガラス繊維の分散性
を高める効果とガラス繊維含有樹脂のブローアップ性を
向上させる効果を示す範囲であれば良い。

【００１０】本発明において、無機強化材料(B) の配合
量はポリオレフィン樹脂(A) 100 重量部に対し、１〜10
0 重量部、好ましくは５〜70重量部である。無機強化材
料(B) の配合量が１重量部未満では良好な剛性が得られ
ず、100 重量部を超えると成形加工性および衝撃強度が
低下する。また無機強化材料(B) 中のガラス繊維と無機
粉末との配合割合は、重量比でガラス繊維：無機粉末＝
100：０〜50：50、好ましくは95：５〜60：40、さらに
好ましくは90：10〜70：30である。無機粉末はガラス繊
維に比べ補強効果が小さいため、ガラス繊維よりも多く
配合しても補強効果が認められず、ガラス繊維よりも多
く配合することの利点はない。

【００１１】また本発明に用いられる、接着性樹脂(C)
としては、ポリエチレンの分子鎖中に部分的にイオン
基を有するアイオノマー樹脂や、無水マレイン酸変性
ポリエチレン等を挙げることができる。のアイオノマ
ー樹脂とは通常イオン含有高分子のことを意味するもの
であり、本発明においては、その中でもポリエチレンの
分子鎖にカルボン酸基の側鎖があり、そのカルボン酸基
の一部が金属イオンにより部分的または完全に中和され
ているものが好ましい。例えば、エチレン−メタクリル
酸共重合体をNa⁺またはZn²⁺等の金属イオンにより部分
的に中和した三井・デュポンポリケミカル（株）製の
「ハイミラン」を好ましく挙げることができる。該樹脂
のグレードは特に制限はないが、中でも曲げ弾性率、衝
撃強度の高い、1605、1706を用いると、ポリオレフィン
樹脂(A) 、無機強化材料(B) および接着性樹脂(C) から
なる樹脂組成物を成形したプラスチック中空容器の剛性
が高くなるため特に好ましい。の無水マレイン酸変性
ポリエチレンとしてはエチレン−エチルアクリレート−
無水マレイン酸３元共重合体である住友化学（株）製の
「ボンダイン」を好ましく挙げることができる。この場
合においても、グレードの制限は特にないが、中でも比
較的曲げ弾性率の高いＦＸ8000を用いるのが容器の剛性
から特に好ましい。

【００１２】本発明において、接着性樹脂(C) の配合量
はポリオレフィン樹脂(A) 100 重量部に対し、１〜100
重量部、好ましくは５〜70重量部である。接着性樹脂
(C) の配合量が１重量部未満では均一な肉厚の容器が得
られず、成形加工性および衝撃強度が低下する。また10
0 重量部を超えると、ポリオレフィン樹脂(A) 、無機強
化材料(B) 及び接着性樹脂(C) からなる樹脂組成物の剛
性がそれほど上昇せず、また高コストになるため好まし
くない。

【００１３】これらポリオレフィン樹脂(A) 、無機強化
材料(B) および接着性樹脂(C) の３成分の混合方法とし
ては、成形する前にあらかじめ溶融混練するか、または
ホッパー内でドライブレンドする等の方法が挙げられ
る。あらかじめ溶融ブレンドする場合は、単軸押出機、
二軸押出機、ニーダまたはミキサー等いずれを採用して
もよい。また、混合する際、ポリオレフィン樹脂(A) 、
無機強化材料(B) および接着性樹脂(C) を同時に混合し
ても、まず２成分を混合したのち３成分目を混合しても
かまわない。また、本発明においては、必要に応じて種
々の添加剤、例えば着色剤、酸化防止剤、紫外線吸収
剤、帯電防止剤、難燃剤等を配合することができる。

【００１４】本発明のプラスチック中空容器は、通常の
押出ブロー成形法（ダイレクトブロー成形法）、二軸延
伸ブロー成形法のいずれによっても製造することができ
るが、押出ブロー成形法が好ましく用いられる。また本
発明のプラスチック中空容器は、単層、多層どちらの構
造をとってもよく、多層構造としては、例えば中空容器
の中間層がポリオレフィン樹脂(A) 、無機強化材料(B)
および接着性樹脂(C) からなる組成物から形成され、か
つ中空容器の内層および外層が、ガラス繊維を含有しな
いポリオレフィン樹脂からなるもの等が挙げられる。

【００１５】

【発明の効果】本発明は、ポリオレフィン樹脂(A) にガ
ラス繊維を充填することで剛性を向上させると共に、ガ
ラス繊維を充填することにより生じる成形加工性の低下
と衝撃強度の低下を接着性樹脂(C) を配合することによ
り改善した。また、ガラス繊維の種類、配合量にもよる
が無機粉末を混合することにより、ガラス繊維の分散状
態を良好にし、易成形性を付与した。これらポリオレフ
ィン樹脂(A) 、無機強化材料(B) および接着性樹脂(C)
からなる本発明のプラスチック中空容器は、好適に成形
でき、かつ剛性、耐衝撃性の優れたものであった。

【００１６】

【実施例】以下、実施例および比較例により本発明を詳
細に説明するが、本発明の範囲がこれらの実施例にのみ
限定されるものではない。尚、実施例および比較例で行
った試験方法は、次の通りである。

【００１７】〔成形性〕ボトルの成形性を表１に示すよ
うにランクづけした。結果が（○）以上であるものを成
形性が良であるとした。

【００１８】

【表１】

【００１９】〔スクイーズ強度〕キャップをせずにボト
ルを横にして、両胴部を直径20mmの治具で押さえる。オ
リエンテック（株）製のテンシロンを用い、10mm／min
の速度で圧縮を行う。10mmひずませた時の応力をスクイ
ーズ強度とした。

【００２０】〔座屈強度〕容器にイオン交換水 500ｇを
加えてキャップをし、23℃、65％RHの条件で１日放置
し、その後オリエンテック（株）製のテンシロンを用
い、20mm／min の速度でキャップ上部から圧縮し、降伏
したときの値を求めた（ｎ＝３）。

【００２１】〔落下強度〕容器にイオン交換水 500ｇを
加えてキャップをし、23℃、65％RHの条件で１日放置
し、その後１ｍの高さからコンクリート面に落下させ、
何回目で割れたかを求めた（ｎ＝10の平均）。最高10回
落下。落下強度４回以上を良とした。

【００２２】実施例１〜６昭和電工（株）製の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ、55
03Ｄ） 100重量部に、直径約20μm 、アスペクト比約60
のガラス繊維（アミノシランカップリング剤で表面処
理）と平均粒径約２μm のシリカ粉末、及び三井・デュ
ポンポリケミカル（株）製のハイミラン1706（エチレン
−メタクリル酸共重合体Zn塩タイプ）を表２に示す配合
量（重量部）で二軸混練し、ペレット化した。その後、
タハラ製作所（株）製の押出ブロー成形機を用い、シリ
ンダー温度 200〜250 ℃、金型温度20〜40℃で内容量約
500ml、高さ約 160mm、胴部の幅（長径の最大値）約85
mm、（短径の最大値）60mm、口部の径約21mmの偏平容器
（24ｇ）を成形した。得られた容器について、成形性、
スクイーズ強度、座屈強度、落下強度を評価した。その
結果を表２に示す。

【００２３】実施例７〜９昭和電工（株）製の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ、55
03Ｄ） 100重量部に、直径約20μm 、アスペクト比約40
のガラス繊維（アミノシランカップリング剤で表面処
理）と平均粒径約２μm のシリカ粉末、及び住友化学
（株）製のボンダインＦＸ8000を表３に示す配合量（重
量部）で二軸混練し、ペレット化した。その後、実施例
１に従い中空容器を成形し、評価した。結果を表３に示
す。

【００２４】実施例10〜12 エースポリマー（株）製のポリプロピレン（ＰＰ、ＳＡ
510) 100重量部に、直径約20μm 、アスペクト比約 100
のガラス繊維（アミノシランカップリング剤で表面処
理）と平均粒径約１μm の酸化チタン粉末、及び住友化
学（株）製のボンダインＴＸ8030を表３に示す配合量
（重量部）で二軸混練し、ペレット化した。その後、実
施例１に従い中空容器を成形し、評価した。その結果を
表３に示す。

【００２５】実施例13〜14 中空容器の中間層に実施例３、５の組成物を用い、また
中空容器の内層及び外層に高密度ポリエチレン（ＨＤＰ
Ｅ、5503Ｄ）を用い共押出法により２種３層の多層中空
容器を成形した。中空容器の中間層の厚みは0.52mm、内
層及び外層は0.06mmであった。評価結果を表３に示す。

【００２６】比較例１〜４昭和電工（株）製の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ、55
03Ｄ） 100重量部に、直径約20μm 、アスペクト比約60
のガラス繊維（アミノシランカップリング剤で表面処
理）と平均粒径約２μm のシリカ粉末、及び三井・デュ
ポンポリケミカル（株）製のハイミラン1706（エチレン
−メタクリル酸共重合体Zn塩タイプ）を表４に示す配合
量（重量部）で二軸混練し、ペレット化した。その後、
実施例１に従い中空容器を成形し、評価した。その結果
をＨＤＰＥ単体（5503Ｄ）の中空容器（比較例１）の結
果と併せて表４に示す。

【００２７】比較例５エースポリマー（株）製のポリプロピレン単体（ＰＰ、
ＳＡ510)の中空容器を実施例１に従い成形し、評価し
た。その結果を表４に示す。

【００２８】

【表２】

【００２９】

【表３】

【００３０】

【表４】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０８Ｋ 7/14 Ｃ０８Ｌ 23/00 ＫＦＴ 23/26 ＬＣＧ // Ｂ２９Ｋ 23:00 105:08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリオレフィン樹脂(A) 100 重量部に対
し、ガラス繊維単独あるいはガラス繊維と無機粉末の混
合物からなる無機強化材料(B) １〜100 重量部、および
ポリオレフィン樹脂(A) とガラス繊維との接着性に優れ
た樹脂(C) １〜100 重量部を配合した樹脂組成物を成形
してなるプラスチック中空容器。
【請求項２】ポリオレフィン樹脂(A) とガラス繊維と
の接着性に優れた樹脂(C) が、ポリエチレンの分子鎖中
に部分的にイオン基を有するアイオノマー樹脂であるこ
とを特徴とする請求項１記載のプラスチック中空容器。
【請求項３】ポリオレフィン樹脂(A) とガラス繊維と
の接着性に優れた樹脂(C) が、無水マレイン酸変性ポリ
エチレンであることを特徴とする請求項１記載のプラス
チック中空容器。
【請求項４】無機強化材料(B) 中のガラス繊維と無機
粉末との配合割合が、ガラス繊維：無機粉末＝ 100：０
〜50：50（重量比）であることを特徴とする請求項１〜
３のいずれか一項に記載のプラスチック中空容器。
【請求項５】ガラス繊維の配合量が、樹脂組成物中
0.5〜49.5重量％であることを特徴とする請求項４記載
のプラスチック中空容器。
【請求項６】中空容器の中間層がポリオレフィン樹脂
(A) 、無機強化材料(B) およびポリオレフィン樹脂(A)
とガラス繊維との接着性に優れた樹脂(C) からなる組成
物から形成され、かつ中空容器の内層および外層が、ガ
ラス繊維を含有しないポリオレフィン樹脂からなること
を特徴とする請求項１記載のプラスチック中空容器。