JPS629007B2

JPS629007B2 -

Info

Publication number: JPS629007B2
Application number: JP17374479A
Authority: JP
Inventors: Masataka Sakurada; Tadao Watanabe
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1979-12-28
Filing date: 1979-12-28
Publication date: 1987-02-26
Also published as: JPS56106838A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は多層容器の製造方法に係わり、さらに
詳しくは、最外層に変性ポリオレフイン、中外層
にガスバリヤ性樹脂、内核層に無機質充填量30〜
80重量パーセントの変性ポリオレフインからなる
多層容器の製造方法に関するものである。一般に
容器は、ガス、液体湿気に対して透過性が低く、
内容物の損傷、劣化を最少にする事が必要であ
り、金属缶、ガラスビン、プラスチツク単層容器
が使われている。しかし、これらは、廃棄物処理
の困難がある。

そこで、これらの問題を解決するため、高濃度
の無機質充填剤を配合したポリオレフインが開発
されて、これは、ポリエチレン、ポリプロピレン
等のポリオレフインに炭酸カルシウム、硫酸カル
シウム、水酸化アルミニウム等の無機質を30〜80
重量％配合させることにより、焼却時の熱量の低
下、黒煙や媒煙の減少、溶融滴下による焼却炉の
破損などを防ぐためのものである。

しかし、単にポリオレフインに無機質を充填し
た場合、ポリオレフインと無機質充填剤との親和
性が乏しいため、該無機質充填剤ポリオレフイン
は極めてもろい材料となり、ポリオレフイン自身
のもつ各種の物性がそこなわれてしまう。

また、ガスバリヤ性を増す為、中外層にガスバ
リヤ性樹脂を用いても一般に用いられているポリ
オレフインをその外側の層として射出成形した場
合、ガスバリヤ層と、それに接するポリオレフイ
ン層及無機質充填ポリオレフインとの接着が不良
の為、実用に供さないものである。

又、従来多層容器の一般的な射出成形方法は、
層の数だけ逐次大きな金型キヤビテイを使用し、
第１層用の金型キヤビテイで射出成形を行なつた
後、第１層用金型キヤビテイを開き、その第一次
成形品をさらに大きな第２層用金型キヤビテイに
入れて、その第２層用金型キヤビテイと第一次成
形品とのすき間に、第二層用樹脂を射出し、第一
次成形品と第２層樹脂が熱融着し、二層化した第
二次成形品を得る。さらに第二次成形品より大き
な金型キヤビテイを使つて射出成形すれば三層化
する事ができる。そのような、多段式の射出成形
は、金型が多いので高価になるばかりか、型締、
射出、保圧、冷却、型開の五つの工程を、各層の
数だけ行なう必要があつて、１サイクルにかかる
時間が長く、しかも、多層化すればする程、肉厚
となつてしまう欠点があつた。

このような多段式の射出成形に対し、同一の金
型キヤビテイ内に、二種以上の樹脂を、同時又は
順次に射出してから、保圧、冷却する事によつ
て、多層の成形品を得る方式が考えられる。この
方式によれば薄肉で、安価でかつ成形サイクルが
従来の単層射出成とほとんど変わらないで、多層
の容器を得る事ができる。しかし、この方法で、
ポリオレフインとポリアミド系樹脂、ポリオレフ
インとエチレン―酢酸ビニル共重合体ケン化物と
いつた、ほとんど相溶性のない異樹脂の組合せで
の成形において、全く同時に射出する場合には、
樹脂の粘度を合わせないと、外皮層によつて、内
核層が包まれるような、多層化が均一して行なわ
れないが、粘度を合わせる成形条件は著しく狭
く、樹脂的にも、大きな制限があつて、非常に困
難である。また、順次射出するのに、バルブを用
いて、その樹脂を完全に順次正しく射出する方法
があるが、このような方法では、ヘジテンシヨン
マークが発生するなどの問題があつた。その他、
外皮用樹脂を、内核用樹脂中に逆流させておいて
から射出する方法もあるが、この方法では相溶性
の良くない樹脂が混ざり、成形品の落下強度、衝
撃強度が低下すると共に、ゲルが発生したり、耐
ストレスクラツキング性が低下するなど、問題が
ある。

本発明の目的は、上記の問題を解消し、ガスバ
リヤ性が優れ、層間接着強度が大きく、易焼却性
で処理が容易な容器及その安価な製造方法を提供
するものである。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明の多層容器の製造は、不飽和多価カルボ
ン酸やその無水物などのモノマーでグラフト変性
した変性ポリオレフイン樹脂と該変性ポリオレフ
イン樹脂に無機物質を含有させた無機質充填変性
ポリオレフイン樹脂およびガスバリヤー性樹脂を
それぞれ独立した射出シリンダ内に加熱溶融させ
ておき、それら各々の射出シリンダのノズル部に
おける射出圧として、変性ポリオレフイン樹脂の
射出圧力よりも無機質充填変性ポリオレフイン樹
脂の射出圧力を大きく、且つ、無機質充填変性ポ
リオレフインの射出圧力よりもガスバリヤ性樹脂
の射出圧力を大きく設定し、前記変性ポリオレフ
イン、ガスバリヤー性樹脂、無機質充填ポリオレ
フインの順で逐次金型キヤビテイへ射出すること
を特徴とする製造方法で以下図面を用いて詳細に
説明する。

第１図は本発明の製造方法により製造された五
層容器の一部断裁斜視図を示し、第２図はその一
部断面の拡大図を示すものであつて、容器１の最
外層は変性ポリオレフイン層２であつて、その内
側の中外層がガスバリヤー性樹脂３であり、その
内側の内核層が無機質充填変性ポリオレフイン４
であり、容器の大部分は五層構成となつた多層容
器である。又最外層の外側に外皮層として、ポリ
エチレン、ポリプロピレン等のポリオレフイン樹
脂が設けられた七層構成の多層容器も可能であ
る。

ここで、最外層となる変性ポリオレフイン樹脂
としては、不飽和多価カルボン酸やそ酸無水物な
どのモノマーをグラフト変性したものであり、特
にはポリオレフイン１グラム中に無水マレイン基
が10^-5グラム当量乃至10^-1グラム当量含まれる樹
脂が好ましい。又上記変性ポリオレフイン樹脂に
充填される無機質としては、炭酸カルシウム、硫
酸カルシウム、水酸化アルミニウム等であり、無
機質の充填量としては30重量％以下であると使用
樹脂量が多いうえ、本発明の目的の一つである安
全焼却性に劣り、一方80重量％以上であると無機
質の充填が困難であるため、充填量としては、30
〜80重量％、好ましくは30〜70重量％とする。さ
らに前記ガスバリヤ性樹脂としては、ポリアミド
系樹脂、エチレン―酢酸ビニル共重合体ケン化
物、ポリ塩化ビニリデン樹脂等を使用する。

次に第３図は本発明の多層容器を製造する成形
装置の一例を示すものであり、予め上記変性ポリ
オレフイン樹脂、ガスバリヤ樹脂、無機質充填変
性ポリオレフインが加熱溶融されて独立した射出
シリンダー内に充填されている。すなわち、第３
図の第１射出シリンダー５には変性ポリオレフイ
ン樹脂２′、第２射出シリンダー６にはガスバリ
ヤ性樹脂３′、第３射出シリンダー７には無機質
充填変性ポリオレフイン樹脂４′が加熱溶融して
充填されている。そして３つの射出シリンダーの
ノズル部８における射出圧力が、変性ポリオレフ
イン樹脂２′の射出圧力よりもガスバリヤ性樹脂
３′の射出圧力より大きく設定し、かつ、無機質
充填変性ポリオレフイン樹脂４′の射出圧力はガ
スバリヤ性樹脂３′と変性ポリオレフイン樹脂
２′の射出圧力の中間の圧力に設定する。又各射
出シリンダーと各々の樹脂が合流する場所の間に
それぞれ逆流防止弁９，９，９をつける。以上の
ような成形装置および射出圧力の条件の基に、中
央にゲート、すなわちセンターゲート１０を有す
る所望の容器の形状をした金型キヤビテイ１１
に、各樹脂を逐次射出する。まず、第４図に示す
ように、第１射出シリンダー７より金型キヤビテ
イ１０に変性ポリオレフイン樹脂２′を、該金型
キヤビテイ１０を満たすには不充分な量（好まし
くは金型キヤビテイの10〜50容量パーセント分）
のみ射出し、そして第５図に示すように該変性ポ
リオレフイン樹脂２′が第１射出シリンダー内に
残つている内に、該変性ポリオレフイン樹脂２′
の射出圧力より高い圧力で、第２射出シリンダー
６よりガスバリヤ樹脂３′を金型キヤビテイ１０
中の変性ポリオレフイン樹脂２′の内に射出す
る。このガスバリヤ性樹脂３′の射出量は、金型
キヤビテイ１０を満すには該変性ポリオレフイン
樹脂２′と合わせても不充分な量（好ましくは金
型キヤビテイ容量の５〜40容量％）射出する。次
にこのガスバリヤ性樹脂３′が射出開始されてか
ら射出終了するまでの間に、無機質充填変性ポリ
オレフイン樹脂４′用の第３射出シリンダー７の
油圧をかけておく。そうすることによりガスバリ
ヤ性樹脂３′を射出終了直後に金型内圧力が下が
り、第３射出シリンダー７より無機質充填変性ポ
リオレフイン樹脂４′が該金型キヤビテイ１０中
のガスバリヤ性樹脂３′の内に射出をはじめ、し
たがつて第６図に示すように最外層が変性ポリオ
レフイン樹脂層２、中外層がガスバリヤ性樹脂層
３、内核層が無機質充填変性ポリオレフイン樹脂
層４である五層構成化される。次に第７図に示す
ように、無機質充填変性ポリオレフイン樹脂４′
が該金型キヤビテイ１０に射出し終わると、金型
内圧力がさらに下がり、もう一度第１射出シリン
ダ５内に残つている変性ポリオレフイン樹脂２′
が金型キヤビテイ中の内核層である無機質充填ポ
リオレフイン樹脂４′中に射出され金型キヤビテ
イ１０を完全に樹脂で満たす。このとき変性ポリ
オレフイン樹脂２′によりスプール、ランナー等
を洗浄する。最後の変性ポリオレフイン樹脂２′
が射出された後、保圧しながら、冷却し、金型内
の樹脂が充分固化した所で金型を開くと、第１図
に示すような五層構成の多層容器が得られる。

尚、上記変性ポリオレフイン樹脂、ガスバリヤ
性樹脂、無機質変性ポリオレフインの計量の和は
金型キヤビテイの容量と同じか、やや多くしてあ
る。

本発明の製造方法は上記の如くであり、上記成
形装置を用い、射出圧力条件を設定することによ
り、五層構成の成形容器が安定して得られると共
に、薄肉の成形品が高速で成形できた。

本発明により得られた多層容器は、最外層に無
機質を含まない変性ポリオレフイン層を形成され
る事により、従来のポリオレフイン系樹脂からな
る単層容器の外観を有する事により、吸湿によつ
て物性保護性能が変化しやすいガスバリヤ樹脂を
変性ポリオレフイン樹脂で包んで、そのガスバリ
ヤ性を最大限に活かす事になり、酸素ガスの透過
率がポリエチレンやポリプロピレン単層のものと
比較すると1/8〜1/10であるため内容物の保存性
が優れ、とくに油類の酸化防止の効果がある。ま
た内核層に無機質が含有されている為、比重が高
くなつて、高級感がある容器となるばかりか、従
来の単層プラスチツク容器が１Kg当り、100kcal
もの高い発熱量を有するものであるが、本発明の
製造方法により得られた容器は60％程度まで発熱
量を下げることができ、有毒ガスの発生もなく、
使用後の焼却が容易であり、かつ層に無機質を充
填しても、ガスバリヤ性樹脂との接着も良好でも
ろくはないものであつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に得られた五層構成の容器を示
す一部断裁斜視図で、第２図は第１図の一部を示
す断面拡大図で、第３図は本発明に使用する成形
装置を示す簡略図で、第４〜７図は本発明の製造
方法を示す工程簡略図である。１…容器、２…変性ポリオレフイン樹脂層（最
外層）、２′…変性ポリオレフイン樹脂、３…ガス
バリヤ性樹脂層（中外層）、３′…ガスバリヤ性樹
脂層、４…無機質充填変性ポリオレフイン樹脂層
（内核層）、４′…無機質充填変性ポリオレフイン
樹脂、５…第１射出シリンダー、６…第２射出シ
リンダー、７…第３射出シリンダー、８…ノズル
部、９…逆流防止弁、１０…センターゲート、１
１…金型キヤビテイ。

Claims

【特許請求の範囲】

１ガスバリヤ性樹脂と変性ポリオレフイン樹脂
と、該変性ポリオレフイン樹脂に無機物質を含有
させた無機質充填ポリオレフイン樹脂を各々独立
した射出シリンダ内に加熱溶融させておき、それ
ら射出シリンダーのノズル部における射出圧力
が、前記変性ポリオレフイン樹脂の射出圧力より
も前記無機質充填変性ポリオレフインの射出圧力
を大きく、且つ、無機質充填ポリオレフイン樹脂
の射出圧力よりもガスバリヤ性樹脂の射出圧力を
大きく設定し、該三種の樹脂の計量の和が所望の
形状の金型キヤビテイの全容量と同じか、やや多
くする事とし、まず該金型キヤビテイに該変性ポ
リオレフイン樹脂を一定量射出し、該変性ポリオ
レフインが射出シリンダー内に残つている内に、
射出圧力が最も大きく設定されたガスバリヤ性樹
脂を金型キヤビテイ中の変性ポリオレフイン樹脂
の内に射出し始め、射出が終わる直前までに、無
機質充填変性ポリオレフイン樹脂を設定圧力に上
げ、ガスバリヤ性樹脂の射出が終わると同時に、
無機質充填変性ポリオレフイン樹脂を射出開始で
きるようにし、この無機質充填変性ポリオレフイ
ン樹脂が終つた後、再度射出シリンダ内に残存し
ている変性ポリオレフイン樹脂を前記無機質充填
変性ポリオレフイン樹脂の内に射出して射出を完
了する多層容器の製造方法。