JPS6159896B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は透明であり、通気性が低くかつ透湿性
も低く、かつ焼却しても有害気体の発生しない透
明容器をブロー成形により製造する方法に係るも
のである。 周知の通りブロー成形によつて得られる透明容
器には塩化ビニル樹脂容器、塩化ビニリデン容
器、ポリカーボネート容器、ナイロン容器、ポリ
スチロール容器等がある。無可塑塩化ビニルや塩
化ビニリデン容器は透明性や酸素水蒸気透過性の
バリヤーとして優れた材料であるが、包装廃棄物
の焼却処理の際、塩化水素ガス等を発生するとい
う望ましくない性質を持つている。またポリカー
ボネート、ナイロン、ポリスチレン製容器でも透
明なものが得られるが、水蒸気透過が多いとか酸
素透過性が大とかまた強度的に劣る等の欠点があ
り、とくに食品、薬品、化粧品等に適当な高性能
容器を得ることが少くとも単品材料では得られな
い。このように、単体のプラスチツク材料では多
くの性能条件を満足する容器を製造することがで
きないので、ブロー成形によつて多層積層成形す
る方法が知られている。 本発明は、このような多層式ブロー成形法を利
用して、透明容器を製造する方法に関するもので
あつて、多層プラスチツク材料の組成をポリプロ
ピレンとエチレン−ビニルアルコール共重合体の
積層とした多層成形品として、透明、防湿、低い
酸素透過性を有し、さらに焼却時の発生ガスで大
気を汚染することのない容器を提供しようとする
ものである。 本発明による透明容器の製造方法は、既に知ら
れている多層押出し法によつてポリプロピレン層
およびエチレン−ビニルアルコール共重合体層を
含む多層パリソンを形成し、この多層パリソンの
温度をポリプロピレンの二次転移温度以上融点温
度以下の温度条件で140〜170℃の温度に調節し、
このパリソンの一端を密封し、このように一端で
密封されたパリソンをその軸方向に機械的に延伸
し、且つこの延伸されたパリソン内に正圧の流体
を吹込むことによつてブロー成形することを特徴
とするものである。本発明の多層パリソンはポリ
プロピレン層とエチレン−ビニルアルコール共重
体層により形成されることが特に重要である。ポ
リプロピレン層は水蒸気透過のバリヤーとして機
能し、エチレン−ビニルアルコール共重合体層は
酸素透過のバリヤーとして機能するのであるが、
同様に水蒸気透過バリヤー性を有するポリエチレ
ン等の他のポリオレフイン樹脂層とエチレン−ビ
ニルアルコール共重合体層よりなる多層パリソン
の場合は、比較例４および５に示されるように、
ポリエチレン等の二軸延伸吹込成形可能と考えら
れる温度における二軸延伸吹込成形時に不均一膨
脹のものしか得られず、条件によつては破断等の
トラブル（その原因の一つは、ポリエチレンの場
合は、その融点がエチレン−ビニルアルコール共
重合体の融点よりも低いためであると推測され
る）を生じて、事実上多層二軸延伸吹込成形が不
可能となるからである。 以下、図面に示す本発明の実施例について説明
する。第１図および第２図は本発明方法によつて
製造された容器の例を示すもので、第１図は内外
層をポリプロピレン層とし、中間層をエチレン−
ポリビニルアルコール共重合体層としたサンドイ
ツチ状の３層構造の壁をもつ容器１を示し、第２
図はポリプロピレン層とエチレン−ビニルアルコ
ール共重合体層よりなる２層構造の壁をもつ容器
１を示す。第２図に示す構造ではポリプロピレン
層とエチレン−ビニルアルコール共重合体層の何
れを内層とし外層とすることもできて、所望によ
つて自由に選択できる。本発明においてポリプロ
ピレンというのは、ポリプロピレンのホモポリマ
ーを主に、必要な場合ポリプロピレンを主成分と
する共重合体である。また、エチレン−ビニルア
ルコール共重合体として、エチレンとビニルアル
コールの共重合比は広い割合で利用出来るが、本
発明において、ビニルアルコール含有率が30−70
モル％の程度のもの、特に気体（酸素）透過バリ
ヤー性が要求される場合は50〜70モル％の程度の
ものが望ましい結果を得るものである。 ブロー成形に先立ち多層パリソンの押出しがな
されるが、それは既に公知の押出用ダイを用い２
台もしくはそれ以上の押出機に夫々供給したプラ
スチツクを混練し、積層用ダイスで各種プラスチ
ツクを積層することによつて製造される。第３図
および第４図は第１図に示す３層構造の壁をもつ
容器を製造するためのパリソンの側面図および上
面図を示す。この積層パリソンを通常のブロー成
形法で直接ブロー成形すれば積層プラスチツク容
器が得られるが本発明ではさらに該積層パリソン
を成形前及び成形時に二軸配向させることにより
透明でかつ強度の強い容器を得るのである。 第５図乃至第１０図は、第３図および第４図に
示すようなパリソンによつて第１図に示すような
容器を製造する本発明方法の順次の工程を示すも
のである。 本発明によれば、上記のように成形された積層
パリソンを100−130℃程度に例えば水中浸漬によ
つて急冷し、次にこのパリソン２を第５図に示す
ようにマンドレル３に挿入する。積層パリソンを
急冷するのは、自然放冷などにより徐冷する場合
は、冷却中に樹脂の結晶化が進んでパリソンが白
化し、この白化は延伸吹込成形後も消失せず、従
つて透明容器を得ることができないためである。
そして本発明の積層パリソンの場合、100〜130℃
程度以下の温度においては、徐冷しても上記の白
化が進行し難いためである。マンドレル３は平ら
な基部４を有し、且つその中心に軸方向に移動可
能の延伸棒が嵌合し、その上端に半球形頭部６が
形成されている。このパリソン２はポリプロピレ
ンの二次転移温度以上融点温度以下の140−170℃
の温度条件に調節する。調節温度が140℃より低
い場合は、後述の比較例２に示されるように、延
伸吹込成形のさいにポリプロピレン層の延伸抵抗
が強く、かつエチレン−ビニルアルコール共重合
体層が破断して、満足な製品を得ることができ
ず、一方170℃より高いと溶融状態での成形とな
るため、延伸吹込成形による分子配向の効果、す
なわち透明性等が実現されなくなるからである。 次に、第６図に示すようにマンドレルの基部４
上に載る割金型７によつてパリソン２の下部を左
右から締めつけて、容器の頚部８を成形挾持す
る。次に、さらに第７図に示すように金型９によ
つてパリソン２を左右から締めつけると共に、そ
の上端１０を密封する。金型９はパリソンの温度
を正確に調節するもので、パリソンは金型９との
接触によつて所定の温度に正確に調節される。 次に金型９を外ずし、マンドレル３上に嵌めた
ままパリソン２をブロー用金型１１内に移つす。
ここで、第９図に示すように延伸棒５をマンドレ
ル３から上方に突き出すことにより、その頭部６
によつてパリソン２をその軸方向に機械的に延伸
し且つ該マンドレルに設けた流体通路１２を通し
てパリソン内に正圧の流体を吹込むことによつて
第１０図に示すようにブロー成形して容器１３を
成形する。 上記のようにして、本発明の方法によれば、パ
リソンはその軸方向に機械的に延伸されると共に
ブロー成形によつて横方向に延伸され、かくし
て、二軸に配向されたポリプロピレン層とエチレ
ン−ビニルアルコール共重合体層との積層体より
なる透明容器が得られる。この方法によつて得ら
れた積層容器は、透明性を有し、かつ、気体透過
性は塩化ビニリデン製ブロー容器より少いものも
得られ、なお水蒸気遮断性を有し且つ一般の直接
ブロー成形で得られるよりも力学的強度も増大す
る。さらに、このような樹脂組成によつて得られ
た容器の大きな特徴は容器の廃棄物を焼却した際
殆んどの発生物が炭酸ガスと水蒸機で焼却処理に
よる大気汚染が極めてすくないことである。な
お、本発明の思想に従いなお各種の改良改変も可
能である。次に実施例および比較例について説明
する。 実施例 １ ポリプロピレン樹脂（融点164℃）を外層およ
び内層形成用押出機に供給し、溶融混練温度を
230℃とした。一方ビニルアルコール含量70モル
％のエチレン−ビニルアルコール共重合体（溶融
粘度：1.6×10⁴ポアズ（200℃）γ〓10²（sec^-1））を
中間層形成用押出機に供給し、溶融混練温度を
200℃とした。積層ダイスの温度を200℃に設定し
て、第３図および第４図に示す３層構造の長尺の
パリソン（外層および内層の厚さは共に2.5mm、
中間層の厚さは250μｍ、外径30mm）を製造し、
直ちに該パリソンを水中浸漬により約100℃に急
冷した。次にこれを長さ100mmに切断して所定長
のパリソンとした。 このパリソンを第５図に示す型式のマンドレル
３に挿入し、オーブンによりその温度を約170℃
に加熱し、以降第６図、第７図（金型９によりパ
リソン温度を158℃に精密に調節した）、第８図、
第９図および第１０図に示す手順により短時間内
に二軸延伸吹込成形を行ない、細口円筒状びんを
製造した。なお吹込は10気圧の空気によつて行な
つた。得られたびんの高さは140mm、胴部外径は
60mm、胴部肉厚は平均0.48mm（外層、内層の厚さ
共に平均0.23mm、中間層の厚さ平均24μｍ）であ
つて、底部の肉厚は平均0.65mmであつた。胴部の
透明度（ヘイズ）、酸素透過率、透湿率およびび
んの落下破損率（強度）を第１表に示す。 実施例 ２ ビニルアルコール含量（モル）60％のエチレン
−ビニルアルコール共重合体（溶融粘度：2.1×
10⁴ポアズ（170℃）γ〓10²（sec^-1））を中間層に使
用した点、その押出機における溶融混練温度を
200℃とした点、およびパリソンの調節温度を155
℃とした点以外は実施例１と同様の方法で同一形
状、寸法の細口びんを製造した。その諸性質を第
１表に示した。 比較例 １ 押出し中空積層材を急冷することなく自然放冷
（厚さ約５mmの多層パリソン壁の中心温度が100℃
迄の冷却時間約35分）した点以外は、実施例１と
同様の方法で、同一形状、寸法の細口びんを製造
した。その諸性質を第１表に示した。諸性質、特
に透明度および強度が実施例１の場合に比べて劣
ることが看取される。 比較例 ２ パリソンの調節温度を130℃とした点以外は実
施例１と同様の方法で二軸延伸吹込成形を行なつ
た。しかし軸方向延伸工程で、ポリプロピレン層
の過大な延伸抵抗のため充分な延伸ができず、ま
たエチレン−ビニルアルコール共重合体層が破断
して、満足な製品を得ることができなかつた。 比較例 ３ 実施例１と同一の押出機および樹脂を使用し、
かつ同一の溶融混練温度、積層ダイスの温度で３
層構造の押出しパリソンを形成し、直ちに常法に
より溶融吹込成形を行ない、実施例１と同一形状
の細口びんを製造した。その外層および内層（ポ
リプロピレン層）の胴部における厚みは夫々0.28
mmおよび0.27mmで、中間層（エチレン−ビニルア
ルコール共重合体層）の厚みは23μｍであつた。
底部の厚みは0.60mmであつた。その諸性質を第１
表に示した。 実施例１の場合に比べて、諸性質、特に透明度
および強度が著しく劣ることが明らかである。 比較例 ４ 高密度ポリエチレン樹脂（密度0.955、結晶融
点130゜）を外層および内層形成用押出機に供給
し、溶融混練温度を220℃とした。一方ビニルア
ルコール含量60モル％のエチレン−ビニルアルコ
ール共重合体（溶融粘度：2.1×10⁴ポアズ（170
℃）γ〓10²（sec^-1））を中間層形成用押出機に供給
し、溶融混練温度を200℃とした。積層ダイスの
温度を200℃に設定して、第３図、第４図に示す
３層構造の長尺のパリソン（外層および内層の厚
さは共に2.5mm、中間層の厚さは25μｍ、外径30
mm）を製造し、直ちに該積層材を水中浸漬により
約70℃に急冷した。次にこれを長さ100mmに切断
して所定長のパリソンとした。 このパリソンを実施例１と同じ装置により、そ
の温度を120℃（高密度ポリエチレンの適正延伸
温度と推定される温度である）に精密に調節し
て、二軸延伸吹込成形を行なつた所、ポリエチレ
ン層の不均一な膨脹が起り、また中間層のエチレ
ン−ビニルアルコール共重合体に多数の亀裂が発
生して満足な製品を得ることができなかつた。 比較例 ５ ビニルアルコール含量30モル％のエチレンビニ
ルアルコール共重合体を中間層に用いた点以外
は、比較例４と同様にして二軸延伸吹込成形を行
なつたが、比較例４と同様にポリエチレン層の不
均一膨脹が起つたため、中間層には亀裂は生じな
かつたが、満足な製品を得ることができなかつ
た。 【表】

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明によつて製造され
た容器の２例を示す左半を断面とした側面図であ
る。第３図および第４図は第１図に示す容器を製
造するためのパリソンを示す側面図および上面図
である。第５図乃至第１０図は本発明の容器を製
造する方法の順次の段階を示す説面図である。 １……容器、２……パリソン、３……マンドレ
ル、４……マンドレルの基部、５……延伸棒、６
……延伸棒の頭部、７……金型、８……容器の頚
部、９……金型、１０……パリソンの密封端、１
１……ブロー成形用金型、１２……流体通路、１
３……成形された容器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 多層押出し法によつてポリプロピレン層およ
   びエチレン−ビニルアルコール共重合体層を含む
   多層パリソンを形成して、これを急冷し、次いで
   この多層パリソンの温度を140〜170℃の温度に調
   節し、このパリソンの一端を密封し、このように
   一端で密封されたパリソンをその軸方向に機械的
   に延伸し、且つこの延伸されたパリソン内に正圧
   の流体を吹込むことによつてブロー成形すること
   を特徴とする透明容器の製造方法。