TW202014286A - 熱收縮性塑膠製構件、複合預成形體及複合容器 - Google Patents

熱收縮性塑膠製構件、複合預成形體及複合容器 Download PDF

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小田原功治
三輪雅樹
橋本大地
須賀勇介
宮脇琢磨
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日商大日本印刷股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種熱收縮性塑膠製構件，其特徵在於：其設置於預成形體之外側之至少一部分，該預成形體具備口部、連結於上述口部之主體部、及連結於上述主體部之底部；且該熱收縮性塑膠製構件至少具備包含離子聚合物樹脂(A)及烯烴系樹脂(B)作為必須成分之層，於25℃環境下之儲存模數為4.0×108 Pa以上，與上述預成形體之間之動摩擦係數為1.1以下；藉由該熱收縮性塑膠製構件，能夠顯著改善預成形體之插入容易性。

Description

熱收縮性塑膠製構件、複合預成形體及複合容器
本發明係關於一種熱收縮性塑膠製構件、具備該熱收縮性塑膠製構件之複合預成形體及作為該複合預成形體之吹塑成形品之複合容器。
最近，作為收容飲食品等內容液之容器，塑膠製容器越來越普及。
收容此種內容液之塑膠製容器可藉由將預成形體插入模具內，繼而對其進行雙軸延伸吹塑成形而製造(雙軸延伸吹塑成形法)。
先前，於塑膠製容器之製造中，例如使用包含聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或聚丙烯(PP)等單層材料、多層材料或混合材料等之預成形體。 然而，於先前之雙軸延伸吹塑成形法中，通常僅將預成形體成形為容器形狀。因此，於要使容器具有各種功能或特性(阻隔性或保溫性等)之情形時，例如變更構成預成形體之材料等，其方法受到限定。尤其，不易使其根據容器之部位(例如主體部或底部)而具有不同之功能或特性。
於專利文獻1中，揭示了一種具備容器本體及熱收縮性塑膠製構件之複合容器，其係藉由對複合預成形體進行吹塑成形而獲得。而且，該複合預成形體可藉由將預成形體插入熱收縮性塑膠製構件並對其進行加熱而製造，但向熱收縮性塑膠製構件插入預成形體之作業要求熟練之技術。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2015-128858號公報
[發明所欲解決之問題]
現在，本發明人等得出以下結論：藉由使熱收縮性塑膠製構件含有離子聚合物樹脂(A)及烯烴系樹脂(B)作為必須成分，能夠顯著改善預成形體向熱收縮性塑膠製構件之插入容易性，能夠提高複合預成形體及複合容器之生產效率。
因此，本發明所欲解決之問題係提供一種能夠顯著改善預成形體之插入容易性之熱收縮性塑膠製構件。 又，本發明所欲解決之問題係提供一種具備該熱收縮性塑膠製構件之複合預成形體及作為該複合預成形體之吹塑成形品之複合容器。 [解決問題之技術手段]
本發明之熱收縮性塑膠製構件之特徵在於：至少具備包含離子聚合物樹脂(A)及烯烴系樹脂(B)作為必須成分之層。
於一實施形態中，本發明之熱收縮性塑膠製構件於25℃環境下之儲存模數為4.0×108 Pa以上。
本發明之複合預成形體之特徵在於具備：預成形體，其具備口部、連結於口部之主體部、及連結於主體部之底部；及上述熱收縮性塑膠製構件，其密接設置於預成形體之外側。
於一實施形態中，本發明之複合預成形體中，預成形體與熱收縮性塑膠製構件之間之動摩擦係數為1.1以下。
於一實施形態中，本發明之複合預成形體中，預成形體與熱收縮性塑膠製構件之間之靜摩擦係數為1.1以下。
本發明之複合容器之特徵在於：其係上述複合預成形體之吹塑成形品，且具備：容器本體，其具備口部、設置於口部下方之頸部、設置於頸部下方之肩部、設置於肩部下方之主體部、及設置於主體部下方之底部；及熱收縮性塑膠製構件，其密接設置於容器本體之外側。 [發明之效果]
藉由本發明之熱收縮性塑膠製構件，能夠顯著改善預成形體之插入容易性，能夠提高複合預成形體及複合容器之生產效率。
以下，詳細地對本發明之實施形態進行說明。但本發明不限定於以下所說明之實施形態，而能夠於不脫離本發明之主旨之範圍內任意進行變更加以實施。
本發明之熱收縮性塑膠製構件至少具有藉由加熱而收縮之特性。但，於將本發明之熱收縮性塑膠製構件設置於預成形體之外側之至少一部分而製造複合預成形體時，未必需使其熱收縮。又，存在於成為複合容器之狀態下已不再具有熱收縮性之情形，此種狀態之構成構件亦包含於本發明之熱收縮性塑膠製構件。 本發明之熱收縮性塑膠製構件之形狀並無限定，通常為膜狀(片狀)，如下所述，亦可為圓筒狀膜即管狀。
＜熱收縮性塑膠製構件40a＞ 本發明之熱收縮性塑膠製構件40a之特徵在於：至少具備以離子聚合物樹脂(A)及烯烴系樹脂(B)作為必須成分之層41a。本發明之熱收縮性塑膠製構件40a可如圖1所示，具有包含以離子聚合物樹脂(A)及烯烴系樹脂(B)作為必須成分之層之單層構造，亦可如圖2所示，具有此外進而具備其他層42a之多層構造。於熱收縮性塑膠製構件40a具有多層構造之情形時，亦可具備2層以上以離子聚合物樹脂(A)及烯烴系樹脂(B)作為必須成分之層41a。
以下對本發明之技術思想之概要進行說明。但，本發明並不僅限定於以下之技術思想之範圍。 自先前以來，大多使用如下方法：對聚對苯二甲酸乙二酯(PET)進行射出成型而製成預成形體，並藉由對其進行吹塑成型而預先形成瓶狀後，於其周圍捲繞熱收縮性膜(管)。於此情形時，作為熱收縮性膜，主要使用聚苯乙烯系樹脂或聚酯系樹脂，較少使用聚烯烴系樹脂。其原因在於：若使用聚烯烴系樹脂作為熱收縮性膜，則熱收縮後之膜與瓶之摩擦小，不易充分固定。
另一方面，據本發明人等判明：於在預成形體預先捲繞熱收縮性膜(管)後，同時對成形體與熱收縮性膜進行吹塑成形之方法中，若使用聚苯乙烯系樹脂或聚酯系樹脂作為熱收縮性膜，則會產生問題。具體而言，由於熱收縮性膜與預成形體之接觸阻力過大，故而不易於預成形體捲繞熱收縮性膜(於其為管之情形時，不易向其中插入預成形體)。又，於成形時，聚酯樹脂與預成形體密接，不易將複合容器打碎而將其等分開。
因此發現，將通常不曾使用之烯烴系樹脂(B)用於熱收縮性膜時，與預成形體之接觸阻力得以改善。但，若僅使用烯烴系樹脂(B)製成熱收縮性塑膠製構件，則不僅其後之吹塑成形性不充分，吹塑成形後對瓶本體之追隨性亦不充分。因此發現，藉由併用烯烴系樹脂(B)與離子聚合物樹脂(A)，不僅維持了與預成形體之接觸阻力之改善效果，吹塑成形性亦變得良好，進而吹塑成形後對瓶本體之追隨性亦變得良好。
離子聚合物樹脂會於高溫狀態下離子解離，故而於對預成形體進行吹塑成形時之加熱狀態下會被軟化而有助於提高成形性。另一方面，冷卻後，離子聚合物樹脂會重新再形成離子鍵，故而物理特性提高，並且會與形成瓶本體之聚對苯二甲酸乙二酯樹脂之極性部位相互作用，故而有助於提高固定力。再者，由於該相互作用具有極性，因此例如於將複合容器打碎而將其等分開時，能夠容易地進行分離。
以離子聚合物樹脂(A)及烯烴系樹脂(B)作為必須成分之層41a中之離子聚合物樹脂之含量較佳為40質量%以上99質量%以下，更佳為超過60質量%且為98.5質量%以下，進而更佳為80質量%以上98質量%以下，尤佳為85質量%以上97質量%以下。藉由將離子聚合物樹脂之含量設為上述數值範圍內，能夠提高自容器本體10將熱收縮性塑膠構件40a分離、去除時之再利用性。又，於具有熱壓接合步驟之情形時，能夠更容易地將熱收縮性塑膠製構件40a之一端熱壓接合。 又，層41a中之烯烴系樹脂(B)之含量較佳為1質量%以上60質量%以下，更佳為1.5質量%以上40質量%以下，進而更佳為2質量%以上20質量%以下，尤佳為3質量%以上15質量%以下。
於一實施形態中，熱收縮性塑膠製構件40a具備以離子聚合物樹脂(A)及烯烴系樹脂(B)作為必須成分之層41a。 藉由使用離子聚合物樹脂(A)及烯烴系樹脂(B)作為必須成分，能夠達成熱收縮性塑膠製構件之特定範圍之儲存模數與動摩擦係數，進而，離子聚合物樹脂(A)與烯烴系樹脂(B)相容性良好，故而透明性良好，熱收縮性塑膠製構件之生產性亦良好，故而較佳。
(離子聚合物樹脂(A)) 作為離子聚合物樹脂(A)，無特別限定，例如可使用將乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物等乙烯-不飽和羧酸酯共聚物之分子間以金屬離子交聯之樹脂等。又，作為用於離子聚合物樹脂之金屬離子，無特別限定，可使用鈉、鋅、鎂、鋰等。 離子聚合物樹脂(A)之依據ISO1133所測定之熔體流動速率(溫度190℃，荷重21.17 N)較佳為0.6～1.0 g/10分鐘。藉由將離子聚合物樹脂(A)之熔體流動速率設為上述範圍內，熱收縮性塑膠製構件之生產性變得良好。
離子聚合物樹脂(A)之依據JIS K7244-4所測定之儲存模數(25℃)之下限較佳為1.5×108 Pa以上，更佳為2.0×108 Pa以上，進而更佳為2.5×108 Pa以上。藉由將離子聚合物樹脂(A)之儲存模數(25℃)設為上述範圍以內，熱收縮性塑膠製構件成形時之生產穩定性、及將熱收縮性塑膠製構件被覆於預成形體時之插入性變得良好。
(烯烴系樹脂(B)) 作為烯烴系樹脂(B)，無特別限定，但較佳為聚丙烯系樹脂，例如，可適宜地使用聚丙烯均聚物、聚丙烯嵌段共聚物、聚丙烯無規共聚物等。於聚丙烯系樹脂之中，就與離子聚合物樹脂(A)之相容性之觀點而言，較佳為與碳數2～10(3除外)之α-烯烴共聚之無規共聚物，更佳為使用茂金屬觸媒而聚合之無規共聚物。
聚丙烯系樹脂之依據ISO1133所測定之熔體流動速率(溫度230℃，荷重21.17 N)較佳為4～9 g/10分鐘，更佳為6～8 g/10分鐘。藉由將聚丙烯系樹脂之熔體流動速率設為上述範圍內，熱收縮性塑膠製構件之生產性變得良好。
聚丙烯系樹脂之依據JIS K7244-4所測定之儲存模數(25℃)較佳為7.0×108 ～2.0×109 Pa，更佳為9.0×108 ～1.5×109 Pa。藉由將聚丙烯系樹脂之儲存模數(25℃)設為上述範圍以內，將熱收縮性塑膠製構件被覆於預成形體時之插入性變得良好。
(其他成分) 又，層41a中亦可包含離子聚合物樹脂(A)及烯烴系樹脂(B)以外之熱塑性樹脂，烯烴系樹脂(B)以外之烯烴系樹脂，例如聚乙烯系樹脂、環狀烯烴系共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等樹脂材料等，於與離子聚合物樹脂(A)及烯烴系樹脂(B)之相容性之方面較佳。 以離子聚合物樹脂(A)及烯烴系樹脂(B)作為必須成分之層41a亦可包含2種以上上述樹脂材料作為其他成分，除此以外，亦可包含塑化劑、填充材料、紫外線穩定劑、防著色劑、螢光增白劑、消光劑、除臭劑、阻燃劑、耐候劑、抗靜電劑、紗摩擦降低劑、滑澤劑、脫模劑、抗氧化劑、離子交換劑、分散劑、紫外線吸收劑等添加材料。
(熱收縮性塑膠製構件之形狀) 於一實施形態中，熱收縮性塑膠製構件40a之形狀如圖1及2所示，為無底圓筒狀。
熱收縮性塑膠製構件40a之內徑可根據預成形體之形狀、大小而優化，較佳為22 mm以上65 mm以下，更佳為24 mm以上60 mm以下。藉由將熱收縮性塑膠製構件40a之內徑設為上述數值範圍內，能夠更容易地進行下述預成形體10a之插入，能夠提高複合預成形體70之生產效率。
熱收縮性塑膠製構件40a之厚度較佳為200 μm以上500 μm以下，更佳為220 μm以上400 μm以下，進而更佳為250 μm以上350 μm以下。藉由將熱收縮性塑膠製構件40a之厚度設為上述數值範圍內，能夠更容易地進行預成形體10a之插入。此處，於將熱收縮性塑膠製構件40a設為多層構成之情形時，上述數值係指全部層之厚度之合計。
又，於將熱收縮性塑膠製構件40a設為多層構成之情形時，較佳為以如下方式構成：自內側具備包含離子聚合物樹脂(A)及烯烴系樹脂(B)之層、阻氣層、包含離子聚合物樹脂(A)及烯烴系樹脂(B)之層。 作為阻氣層，例如可使用包含乙烯-乙烯醇共聚物、尼龍MXD-6、環狀聚烯烴等具有阻氣性之樹脂之層。作為乙烯-乙烯醇共聚物，可使用Eval(可樂麗股份有限公司製造)、Soarnol(三菱化學股份有限公司製造)等。 作為其他態樣，亦可為由包含離子聚合物樹脂(A)及烯烴系樹脂(B)之層、阻氣層組成之雙層構成。又，亦可為具備包含離子聚合物樹脂(A)及烯烴系樹脂(B)之層、阻氣層、其他層之構成。於該等構成之情形時，較佳為包含離子聚合物樹脂(A)及烯烴系樹脂(B)之層設置於與預成形體相接之側。
又，較佳為於包含上述離子聚合物樹脂(A)及烯烴系樹脂(B)之層與阻氣層之間進而具備接著層。作為接著層，例如可使用作為聚烯烴系接著樹脂之Admer(三井化學股份有限公司製造)、Modic(三菱化學股份有限公司製造)等。
如上所述，於將熱收縮性塑膠製構件40a設為多層構成之情形時，包含離子聚合物樹脂(A)及烯烴系樹脂(B)之層之厚度無特別限定，但就吹塑成形後對容器之追隨性之觀點而言，較佳為分別設為40～200 μm。 又，為了發揮良好之阻氣性，上述阻氣層之厚度較佳為20～60 μm，更佳為25～60 μm，進而更佳為30～60 μm。
(熱收縮性塑膠製構件之儲存模數) 熱收縮性塑膠製構件40a於25℃環境下之儲存模數較佳為4.0×108 Pa以上1.0×109 Pa以下，更佳為4.5×108 Pa以上9.0×108 Pa以下，進而更佳為5.0×108 Pa以上8.0×108 Pa以下。藉由將熱收縮性塑膠製構件之儲存模數(25℃)設為上述範圍以內，將預成形體插入熱收縮性塑膠製構件40a時之插入性變得良好。 再者，於本發明中，熱收縮性塑膠製構件40a之儲存模數可藉由依據JIS K7244-4之方法而測定。 熱收縮性塑膠製構件40a之儲存模數可根據離子聚合物樹脂(A)或烯烴系樹脂(B)之種類或熔體流動速率之優化、或者該等樹脂之調配比率等進行調整。
(熱收縮性塑膠製構件之動摩擦係數) 熱收縮性塑膠製構件40a與下述預成形體10a之間之動摩擦係數需為1.1以下。更佳為1.0以下，進而更佳為0.6以下。又，動摩擦係數之下限無特別限定，但較佳為0.3以上，進而較佳為0.4以上。藉由將熱收縮性塑膠製構件與預成形體之動摩擦係數設為上述範圍，能夠於將預成形體插入熱收縮性塑膠構件時無阻力地插入。 關於熱收縮性塑膠製構件40a與預成形體10a之動摩擦係數，兩面(於其為管狀之情形時，指內表面與外表面)可相同亦可不同，只要至少一面滿足上述條件即可。於熱收縮性塑膠製構件40a為管狀之情形時，較佳為至少內表面滿足上述條件。
再者，熱收縮性塑膠製構件40a與預成形體10a之間之動摩擦係數可藉由依據JIS-K7125之方法於23℃下測定。 又，預成形體10a較佳為包含聚對苯二甲酸乙二酯，塑膠製構件40a與聚對苯二甲酸乙二酯之間之動摩擦係數較佳為與上述相同。
(熱收縮性塑膠製構件之靜摩擦係數) 熱收縮性塑膠製構件40a與下述預成形體10a之間之靜摩擦係數較佳為1.1以下，更佳為1.0以下，進而更佳為0.8以下。靜摩擦係數之下限無特別限定，但較佳為0.3以上，進而較佳為0.4以上。藉由將熱收縮性塑膠製構件與預成形體之靜摩擦係數設為上述範圍，於將預成形體插入熱收縮性塑膠構件並確定插入位置時，容易進行定位。 關於熱收縮性塑膠製構件40a與預成形體10a之靜摩擦係數，兩面(於其為管狀之情形時，指內表面與外表面)可相同亦可不同，只要至少一面滿足上述條件即可。於熱收縮性塑膠製構件40a為管狀之情形時，較佳為至少內表面滿足上述條件。
再者，熱收縮性塑膠製構件40a與預成形體10a之間之靜摩擦係數可藉由依據JIS K7125之方法於23℃下測定。 又，預成形體10a較佳為包含聚對苯二甲酸乙二酯，塑膠製構件40a與聚對苯二甲酸乙二酯之間之靜摩擦係數較佳為與上述相同。
熱收縮性塑膠製構件40a於23℃下之比重較佳為未達1.0，更佳為未達0.99。藉由將熱收縮性塑膠製構件40a之比重設為未達1，於自容器本體10將熱收縮性塑膠製構件40a分離、去除時，可利用兩者之比重差進行分離。
＜熱收縮性塑膠製構件40a之製造方法＞ 於一實施形態中，熱收縮性塑膠製構件40a可使用先前公知之各種方法製造。雖無特別限制，但可列舉如下方法作為較佳之方法：使用單軸擠出機使各種原料熔解，使用環模或多層環模將未延伸管擠出，繼而使其延伸，製成無縫之熱收縮性管。除此以外，可列舉：藉由熔合、熔接或接著等將使用T模擠出、延伸後之膜貼合而形成管狀之方法；及將上述膜呈螺旋狀貼合而形成管狀之方法等。
此處，更詳細地對使用環模或多層環模將未延伸管擠出，繼而使其延伸，製成熱收縮性管之方法進行說明。上述各種原料被熔融擠出裝置加熱熔融，並自環模或多層環模連續擠出後，被強制冷卻而成型為未延伸管。作為強制冷卻之方法，可使用浸漬於低溫之水中之方法、利用冷風之方法等。其中，浸漬於低溫之水中之方法冷卻效率高且有效。可將該未延伸管連續地供給至下一延伸步驟，又，亦可一次性捲取成卷狀後，將該未延伸管之卷用作下一延伸步驟之原片。就製造效率或熱效率之方面而言，較佳為將未延伸管連續地供給至下一延伸步驟之方法。
以此方式獲得之未延伸管自管內側受到壓縮氣體加壓而延伸。延伸方法無特別限定，例如一面自未延伸管之一端向未延伸管之內側施加由壓縮氣體產生之壓力，一面使未延伸管以一定速度進給，繼而藉由溫水或紅外線加熱器等進行加熱，並使其自經冷卻後之圓筒管之中穿過以限制垂直於流程方向之方向(TD，Transverse Direction，橫向)之延伸倍率而進行固定倍率之延伸。以使其於圓筒管之適當位置延伸之方式調整溫度條件等。於圓筒管中冷卻而延伸後之管由一對夾輥夾持，一面保持延伸張力一面作為延伸管被抽取並捲取。延伸可按照流程方向(MD，Machine Direction，流程方向，機械方向，加工方向)或垂直於流程方向之方向(TD)中任一者先行之順序進行，但較佳為同時進行。
延伸條件根據所使用之樹脂組合物之特性或目標熱收縮率等而調整。 流程方向(MD)之延伸倍率由未延伸管之進給速度與延伸後之夾輥速度之比決定，垂直於流程方向之方向(TD)之延伸倍率由未延伸外徑與延伸管外徑之比決定。作為除此以外之延伸加壓方法，亦可採用維持將未延伸管進給側與延伸管抽取側雙方夾於夾輥而封入之壓縮氣體之內壓之方法。
本發明之熱收縮性管(熱收縮性塑膠製構件)係將未延伸管向垂直於流程方向之方向(TD)及流程方向(MD)延伸而製作。垂直於流程方向之方向(TD)之延伸倍率較佳為1.4～2.0倍，更佳為1.5～1.8倍。又，於流程方向(MD)亦可不延伸，但較佳為以1.02倍以上1.25倍以下(1.17倍以下更佳)之範圍之倍率使其延伸。 此處，若熱收縮性管之垂直於流程方向之方向(TD)之延伸倍率為1.4倍以上，則能夠獲得足以被覆預成形體之收縮量，又，若為2.0倍以下，則能夠抑制因被覆爐內之溫度不均或向被覆爐侵入之方向差異而引起之管之收縮不均。另一方面，若熱收縮性管之流程方向(MD)之延伸倍率為1.25倍以下，則流程方向(MD)之收縮量適度，進行被覆加工時不會產生因收縮而引起之偏差，能夠減少被覆前(收縮前)之管之剩餘長度，故而亦能夠抑制成本上升。
以如上方式製作之熱收縮性塑膠製構件之流程方向(MD)之收縮率較佳為3～20%，更佳為5～15%。垂直於流程方向之方向(TD)之收縮率較佳為30～50%，更佳為35～45%。藉由將熱收縮性塑膠製構件之流程方向(MD)及垂直於之流程方向之方向(TD)之收縮率設為上述範圍內，於將熱收縮性塑膠製構件被覆加工成預成形體時，自預成形體之口部至底部，熱收縮性塑膠製構件密接，完成性變得良好。
＜複合預成形體70＞ 本發明之複合預成形體70之特徵在於：具備預成形體10a、及密接設置於預成形體10a之外側之熱收縮性塑膠製構件40a。
複合預成形體70所具備之預成形體10a如圖3及4所示，具備：口部11a；主體部20a，其連結於口部11a；及底部30a，其連結於主體部20a。其中，口部11a對應於以下所述之容器本體10之口部11，具有與口部11大致相同之形狀。 又，主體部20a對應於上述容器本體10之頸部13、肩部12及主體部20，具有大致圓筒形狀。底部30a對應於上述容器本體10之底部30，具有大致半球形狀。
於一實施形態中，預成形體10a包含樹脂材料，作為樹脂材料，例如可列舉聚醯胺系樹脂、聚酯系樹脂、聚烯烴系樹脂、纖維素系樹脂、乙烯系樹脂等。其中，更佳為使用聚對苯二甲酸乙二酯。又，預成形體10a亦可包含2種以上上述樹脂材料。
又，預成形體10a亦可包含紅色、藍色、黃色、綠色、棕色、黑色、白色等之著色劑，但於考慮再利用之容易度之情形時，較佳為不包含該等著色劑，而為無色透明。
又，預成形體10a可包含塑化劑、填充材料、紫外線穩定劑、防著色劑、螢光增白劑、消光劑、除臭劑、阻燃劑、耐候劑、抗靜電劑、紗摩擦降低劑、滑澤劑、脫模劑、抗氧化劑、離子交換劑、分散劑、紫外線吸收劑等添加材料。
又，預成形體10a可具有單層構造，亦可具有多層構造。 例如，可將中間層設為包含尼龍MXD-6、尼龍MXD-6+脂肪酸鹽、聚乙醇酸(PGA)、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)或聚萘二甲酸乙二酯(PEN)等具有阻氣性之樹脂或具有遮光性之樹脂而成之層，製成包含3層以上之層之預成形體10a。
預成形體10a之外徑較佳為20 mm以上50 mm以下，更佳為25以上45 mm以下。藉由將預成形體10a之外徑設為上述數值範圍內，能夠更容易地進行向熱收縮性塑膠製構件40a之插入，能夠提高複合預成形體70之生產性。
構成熱收縮性塑膠製構件40a之材料及其厚度如上所述。 如圖3所示，熱收縮性塑膠製構件40a以不接著於預成形體10a之外表面之方式安裝，相對於預成形體10a以不移動或不旋轉之程度密接，或以不會因自重而落下之程度密接。塑膠製構件40a以包圍預成形體10a之方式遍及其周向全域而設置，具有圓形水平截面。 又，熱收縮性塑膠製構件40a亦可為其一端被熱壓接合，且形成有底部43a(參照圖5)。
＜複合預成形體70之製造方法＞ 複合預成形體70之製造方法包括如下步驟： 準備預成形體10a及熱收縮性塑膠製構件40a； 自熱收縮性塑膠製構件40a之一端插入預成形體10a；及 對熱收縮性塑膠製構件40a進行加熱，使其熱收縮而密接於預成形體10a。 又，於一實施形態中，本發明之複合預成形體70之製造方法包括將熱收縮性塑膠製構件40a之一端熱壓接合之步驟。
(預成形體10a及熱收縮性塑膠製構件40a之準備步驟) 預成形體10a可藉由使用先前公知之射出成形裝置對上述樹脂材料等進行射出成形而製作。 又，熱收縮性塑膠製構件40a之製作方法如上所述。
(插入步驟) 於插入步驟中，自熱收縮性塑膠製構件40a之一端插入預成形體10a。該步驟可藉由人工作業進行，亦可藉由機械進行。再者，插入步驟對於是使熱收縮性塑膠製構件40a與預成形體10a中之任一者移動而進行、還是使雙方均移動而進行等均無限制。 插入係藉由向熱收縮性塑膠製構件40a之一端之開口部插入預成形體10a之底部30a而進行。關於插入至何種程度，根據預成形體10a之長度、及熱收縮性塑膠製構件40a之長度、或所期望之製品形狀而有所不同，但除如圖5所示，將熱收縮性塑膠製構件40a之一端熱壓接合之情形以外，要自構件40a之另一端之開口部插入至預成形體10a之底部30a露出之程度。
(加熱步驟) 熱收縮性塑膠製構件40a之加熱方法無特別限定，可利用紅外線或熱風等適當進行。加熱溫度較佳為60℃以上250℃以下，更佳為80℃以上150℃以下。再者，加熱溫度係指加熱時之熱收縮性塑膠製構件40a之表面溫度，並非紅外線或熱風等之設定溫度。再者，該加熱步驟並非必需。例如，於預成形體10a與熱收縮性塑膠製構件40a密接至不會發生位置偏移之程度之情形時，未必需要設置加熱步驟。
(熱壓接合步驟) 於一實施形態中，本發明之方法亦可包括將熱收縮性塑膠製構件40a之一端熱壓接合之步驟。藉由包括該步驟，能夠由熱收縮性塑膠製構件40a完全覆蓋預成形體10a之底部30a、甚至於吹塑成形後之容器本體10之底部30。
具體而言，以使熱收縮性塑膠製構件40a之長度X(參照圖6)較預成形體10a之頸部13a至底部30a之長度Y(參照圖7)長，即於熱收縮性塑膠製構件40a之一端設置餘留部80a之方式進行製作，藉由將該餘留部80a熱壓接合，能夠形成底部43a。 餘留部80a之長度較佳為3 mm以上，更佳為5 mm以上20 mm以下。
熱壓接合方法無特別限定，只要能夠夾住藉由紅外線或熱風等加熱後之餘留部等進行壓接即可，無特別限定，例如，可利用金屬製或耐熱性樹脂製之器具(以下，有些情形時會稱為「壓接器具」)，亦可將其等組合。該壓接器具之表面可平坦，亦可部分或整體具有凹凸形狀。 又，壓接器具亦可於其表面具有加熱機構。藉此，能夠進而提高餘留部80a之壓接強度。壓接器具表面之加熱溫度例如較佳為設為100℃以上250℃以下。 壓接時之壓力較佳為50 N/cm2 以上1000 N/cm2 以下，更佳為100 N/cm2 以上500 N/cm2 以下。 壓接時之熱收縮性塑膠製構件40a之溫度與材質亦有所相關，但較佳為80℃以上200℃以下。
＜複合容器10A＞ 本發明之複合容器10A之特徵在於：其係上述複合預成形體70之吹塑成形品，且如圖8至10所示，具備：容器本體10；及熱收縮性塑膠製構件40，其密接設置於容器本體10之外側。
如圖8至10所示，容器本體10具備：口部11；頸部13，其設置於口部11下方；肩部12，其設置於頸部13下方；主體部20，其設置於肩部12之下方；及底部30，其設置於主體部20下方。
於一實施形態中，口部11具有：螺紋部14，其螺固於未圖示之蓋；及凸緣部17，其設置於螺紋部14下方。
於一實施形態中，頸部13位於凸緣部17與肩部12之間，具有直徑大致均一之大致圓筒形狀。又，肩部12位於頸部13與主體部20之間，具有直徑自頸部13側向主體部20側逐漸擴大之形狀。
又，於一實施形態中，主體部20整體具有直徑大致均一之圓筒形狀。然而，並不限定於此，主體部20亦可具有四邊形筒形狀或八邊形筒形狀等多邊形筒形狀，主體部20亦可具有自上方向下方水平截面不均一之筒形狀。 又，圖8至10所示之容器本體10之主體部20具有大致平坦之表面，但並不限定於此，亦可於主體部20形成面板或槽等凹凸。
又，於一實施形態中，底部30具有：凹部31，其位於中央；及接地部32，其設置於該凹部31周圍。再者，底部30之形狀亦無特別限定，根據所填充之內容物，亦可設為瓣狀底形狀或圓底形狀等。
又，主體部20中之容器本體10之厚度並不限定於此，例如可薄至50 μm～250 μm左右。進而，容器本體10之重量亦無特別限定，例如於容器本體10之內容量為500 mL之情形時，可設為10 g～20 g。
容器本體10亦可由例如滿注容量為100 mL～2000 mL之瓶構成。或者，容器本體10亦可為滿注容量例如為10 L～60 L之大型瓶。
如圖8及9所示，熱收縮性塑膠製構件40能夠以容器本體10中除口部11、頸部13及底部30以外，覆蓋肩部12及主體部20之方式設置。 又，如上所述將熱收縮性塑膠製構件40a之一端熱壓接合後，進行吹塑成形，藉此能夠形成覆蓋容器本體10之底部30之構成(參照圖10)。
又，熱收縮性塑膠製構件40之厚度並不限定於此，在安裝於容器本體10之狀態下例如可設為5 μm～100 μm左右。
熱收縮性塑膠製構件40由於未與容器本體10熔接或接著，故而能夠自容器本體10分離(剝離)、去除。 作為將熱收縮性塑膠製構件40自容器本體10分離(剝離)之方法，例如可為如下方法：使用刀具等將熱收縮性塑膠製構件40切除，或於熱收縮性塑膠製構件40預先設置切割線，沿該切割線將熱收縮性塑膠製構件40剝離。藉由如上所述之方法，能夠將熱收縮性塑膠製構件40自容器本體10分離、去除，故而能夠與先前同樣地再利用無色透明之容器本體10。
＜複合容器10A之製造方法＞ 複合容器10A之製造方法包括如下步驟： 對複合預成形體70進行加熱；及 於吹塑成形模具內，對加熱後之複合預成形體70實施吹塑成形，藉此使預成形體10a及熱收縮性塑膠製構件40a一體膨脹。 於一實施形態中，本發明之方法包括於吹塑成形後之熱收縮性塑膠製構件40形成圖像之步驟。
以下，基於圖11(a)～(d)，更詳細地對本發明之複合容器10A之製造方法進行說明。
首先，藉由加熱裝置51對複合預成形體70進行加熱(參照圖11(a))。此時，複合預成形體70一面以使口部11a朝下之狀態旋轉，一面藉由加熱裝置51於周向上均勻地受到加熱。該加熱步驟中之預成形體10a及熱收縮性塑膠製構件40a之加熱溫度例如亦可設為90℃至130℃。 又，該加熱可利用紅外線或熱風等適當進行。
繼而，將藉由加熱裝置51受到加熱後之複合預成形體70傳送至吹塑成形模具50(參照圖11(b))。
複合容器10A係使用該吹塑成形模具50而成形。 於一實施形態中，吹塑成形模具50包含相互分割之一對主體部模具50a、50b、及底部模具50c(參照圖11(b))。於圖11(b)中，一對主體部模具50a、50b相互打開，底部模具50c向上方上升。於此狀態下，向一對主體部模具50a、50b間插入複合預成形體70。
繼而，於底部模具50c下降後，將一對主體部模具50a、50b閉合，由一對主體部模具50a、50b及底部模具50c構成密閉之吹塑成形模具50。繼而，向預成形體10a內壓入空氣，對複合預成形體70實施雙軸延伸吹塑成形。藉此，於吹塑成形模具50內由預成形體10a獲得容器本體10(參照圖11(c))。於此期間，主體部模具50a、50b被加熱至30℃至80℃，底部模具50c被冷卻至5℃至25℃。此時，於吹塑成形模具50內，複合預成形體70之預成形體10a及熱收縮性塑膠製構件40a一體膨脹。藉此，預成形體10a及熱收縮性塑膠製構件40a成為一體地被賦形為與吹塑成形模具50之內表面對應之形狀。
如此，獲得具備容器本體10、及設置於容器本體10之外表面之熱收縮性塑膠製構件40之複合容器10A。
繼而，如圖11(d)所示，將一對主體部模具50a、50b及底部模具50c相互分離，自吹塑成形模具50內取出複合容器10A。 實施例
繼而，列舉實施例，更詳細地對本發明進行說明，但本發明並不限定於該等實施例。
＜實施例1＞ 使用環模藉由單軸擠出機將以95質量%作為離子聚合物樹脂(A)之Himilan1706(三井杜邦聚合化學股份有限公司製造，MFR為0.9 g/10分鐘，於25℃環境下之儲存模數為3.8×108 Pa)、5質量%作為烯烴系樹脂(B)之WINTEC WFX4TA(日本聚丙烯股份有限公司製造，茂金屬系聚丙烯，MFR為7.0 g/10分鐘，於25℃環境下之儲存模數為1.0×109 Pa)之比率調配而成之混合物熔融擠出，成形出內徑為16.6 mm之未延伸管，繼而，使用溫水加熱該未延伸管，使其自管內側受到壓縮氣體加壓而延伸，藉此製作無底圓筒狀熱收縮性塑膠製構件。再者，熱收縮性塑膠製構件之內徑為28.7 mm，厚度為307 μm。
＜實施例2＞ 最外層使用以95質量%作為離子聚合物樹脂(A)之Himilan1706、5質量%作為烯烴系樹脂(B)之WINTEC WFX4TA之比率調配而成之混合物，使用100質量%聚烯烴系接著樹脂(AdmerSF731，三井化學股份有限公司製造)作為接著層，中間層使用以100質量%乙烯-乙烯醇共聚物(EvalSP482B，可樂麗股份有限公司製造)之比率調配而成之混合物作為阻氣層，使用5層環模藉由單軸擠出機將該3種混合物分別熔融擠出，成形出內徑為18.3 mm之未延伸管，繼而，使用溫水加熱該未延伸管，使其自管內側受到壓縮氣體加壓而延伸，藉此製作無底圓筒狀熱收縮性塑膠製構件。再者，熱收縮性塑膠製構件之內徑為28.7 mm、厚度為345 μm(最外層132 μm，接著層17 μm，中間層47 μm)。
＜比較例1＞ 使用環模藉由單軸擠出機將以95質量%作為離子聚合物樹脂(A)之Himilan1855(三井杜邦聚合化學股份有限公司製造，MFR為1.0 g/10分鐘，於25℃環境下之儲存模數為1.2×108 Pa)、5質量%作為烯烴系樹脂(B)之WINTEC WFX4TA之比率調配而成之混合物熔融擠出，成形出內徑為16.6 mm之未延伸管，繼而，使用溫水加熱該未延伸管，使其自管內側受到壓縮氣體加壓而延伸，藉此製作無底圓筒狀熱收縮性塑膠製構件。再者，熱收縮性塑膠製構件之內徑為28.7 mm、厚度為298 μm。
＜比較例2＞ 使用環模藉由單軸擠出機將以100質量%作為離子聚合物樹脂(A)之Himilan1706之比率調配而成之混合物熔融擠出，成形出內徑為16.9 mm之未延伸管，繼而，使用溫水加熱該未延伸管，使其自管內側受到壓縮氣體加壓而延伸，藉此製作無底圓筒狀熱收縮性塑膠製構件。再者，熱收縮性塑膠製構件之內徑為28.7 mm、厚度為310 μm。
＜儲存模數＞ 關於上述實施例及比較例中所獲得之熱收縮性塑膠製構件之儲存模數，藉由依據JIS K7244-4之方法，測定於25℃環境下之試片之儲存模數。將測定結果彙總於表1。
＜動摩擦係數、靜摩擦係數＞ 藉由依據JIS K7125之方法，於23℃下測定實施例及比較例中所獲得之無底圓筒狀熱收縮性塑膠製構件與上述預成形體之間之動摩擦係數及靜摩擦係數。 具體而言，準備將無底圓筒狀熱收縮性塑膠製構件切開而形成40 mm×200 mm之大小之熱收縮性塑膠製構件、及切割成半圓柱狀之聚對苯二甲酸乙二酯製預成形體(縱55 mm×橫22 mm×半徑11 mm)，並以無底圓筒狀熱收縮性塑膠製構件之內表面側朝上之方式固定於水平之試驗台，將半圓柱狀聚對苯二甲酸乙二酯製預成形體之切割面朝上，將外表面側放置於熱收縮性塑膠製構件之上，於聚對苯二甲酸乙二酯製預成形體之流程方向上直線施力，測定動摩擦係數及靜摩擦係數。
＜比重＞ 藉由依據JIS Z8807之方法，於23℃下測定實施例及比較例中所獲得之熱收縮性塑膠製構件之比重。
＜插入容易性試驗＞ 使用射出成形機，製作包含聚對苯二甲酸乙二酯(PET)之如圖3、4所示之有底圓筒狀預成形體。再者。預成形體之外徑為26 mm。 向實施例及比較例中所獲得之如圖3、4所示之無底圓筒狀熱收縮性塑膠製構件的一端部之開口部，插入如上所述而製作出之預成形體之底部側，測定至預成形體底部從另一端部露出為止之時間，按照下述評價基準進行評價。將評價結果彙總於表1。
(評價基準) A：上述時間未達0.5秒，容易向熱收縮性塑膠製構件插入預成形體。 NG：上述時間為0.5秒以上。
[表1]
Figure 108126663-A0304-0001
10:容器本體 10A:複合容器 10a:預成形體 11:口部 11a:口部 12:肩部 13:頸部 13a:頸部 14:螺紋部 17:凸緣部 20:主體部 20a:主體部 30:底部 30a:底部 31:凹部 32:接地部 40:熱收縮性塑膠製構件(吹塑成形後) 40a:熱收縮性塑膠製構件(吹塑成形前) 41a:層 42a:其他層 43a:底部 50:吹塑成形模具 50a:主體部模具 50b:主體部模具 50c:底部模具 51:加熱裝置 70:複合預成形體 80a:餘留部 X:長度 Y:長度
圖1係表示本發明之熱收縮性塑膠製構件40a之一實施形態之前視圖。 圖2係表示本發明之熱收縮性塑膠製構件40a之一實施形態之前視圖。 圖3係表示本發明之複合預成形體70之一實施形態之模式剖視圖。 圖4係表示本發明之複合預成形體70之一實施形態之模式剖視圖。 圖5係表示本發明之複合預成形體70之一實施形態之立體圖。 圖6係表示本發明之熱收縮性塑膠製構件40a之一實施形態之前視圖。 圖7係表示預成形體10a之一實施形態之前視圖。 圖8係表示本發明之複合容器10A之一實施形態之模式剖視圖。 圖9係表示本發明之複合容器10A之一實施形態之模式剖視圖。 圖10係表示本發明之複合容器10A之一實施形態之模式剖視圖。 圖11(a)-(d)係表示複合容器10A之製造方法之一實施形態之概略圖。

Claims (20)

  1. 一種熱收縮性塑膠製構件，其特徵在於：其設置於預成形體之外側之至少一部分，該預成形體具備口部、連結於上述口部之主體部、及連結於上述主體部之底部；且 該熱收縮性塑膠製構件至少具備包含離子聚合物樹脂(A)及烯烴系樹脂(B)作為必須成分之層， 於25℃環境下之儲存模數為4.0×108 Pa以上， 與上述預成形體之間之動摩擦係數為1.1以下。
  2. 如請求項1之熱收縮性塑膠製構件，其中上述離子聚合物樹脂(A)於25℃環境下之儲存模數為1.5×108 Pa以上。
  3. 如請求項1或2之熱收縮性塑膠製構件，其比重未達1.0。
  4. 如請求項1至3中任一項之熱收縮性塑膠製構件，其與上述預成形體之間之靜摩擦係數為1.1以下。
  5. 如請求項1至4中任一項之熱收縮性塑膠製構件，其中上述層中之上述離子聚合物樹脂(A)之含量超過60質量%且為99質量%以下。
  6. 一種熱收縮性塑膠製構件，其特徵在於：具備包含超過60質量%且為99質量%以下之離子聚合物樹脂(A)、及烯烴系樹脂(B)之層，且 於25℃環境下之儲存模數為4.0×108 Pa以上， 與聚對苯二甲酸乙二酯之間之動摩擦係數為1.1以下，比重未達1.0。
  7. 如請求項6之熱收縮性塑膠製構件，其中上述離子聚合物樹脂(A)於25℃環境下之儲存模數為1.5×108 Pa以上。
  8. 如請求項6或7之熱收縮性塑膠製構件，其與上述聚對苯二甲酸乙二酯之間之靜摩擦係數為1.1以下。
  9. 如請求項1至8中任一項之熱收縮性塑膠製構件，其於25℃環境下之儲存模數為4.0×108 ～1.0×109 Pa。
  10. 如請求項1至9中任一項之熱收縮性塑膠製構件，其中上述烯烴系樹脂(B)為聚丙烯系樹脂。
  11. 如請求項10之熱收縮性塑膠製構件，其中上述聚丙烯系樹脂之依據ISO1133所測定之熔體流動速率(溫度230℃，荷重21.17 N)為4～9 g/10分鐘。
  12. 如請求項10或11之熱收縮性塑膠製構件，其中上述聚丙烯系樹脂於25℃環境下之儲存模數為7.0×108 ～2.0×109 Pa。
  13. 如請求項1至12中任一項之熱收縮性塑膠製構件，其中流程方向(MD)之收縮率為3～20%，垂直於流程方向之方向(TD)之收縮率為30～50%。
  14. 如請求項1至13中任一項之熱收縮性塑膠製構件，其中包含離子聚合物樹脂(A)及烯烴系樹脂(B)之層之厚度為200～500 μm。
  15. 如請求項1至13中任一項之熱收縮性塑膠製構件，其自內側具備包含離子聚合物樹脂(A)及烯烴系樹脂(B)之層、阻氣層、包含離子聚合物樹脂(A)及烯烴系樹脂(B)之層。
  16. 如請求項15之熱收縮性塑膠製構件，其於包含上述離子聚合物樹脂(A)及烯烴系樹脂(B)之層與阻氣層之間進而具備接著層。
  17. 如請求項15或16之熱收縮性塑膠製構件，其中包含離子聚合物樹脂(A)及烯烴系樹脂(B)之層之厚度分別為40～200 μm。
  18. 如請求項15至17中任一項之熱收縮性塑膠製構件，其中上述阻氣層之厚度為20～60 μm。
  19. 一種複合預成形體，其具備： 預成形體，其具備口部、連結於上述口部之主體部、及連結於上述主體部之底部；及 如請求項1至18中任一項之熱收縮性塑膠製構件，其密接設置於上述預成形體之外側。
  20. 一種複合容器，其特徵在於：其係如請求項19之複合預成形體之吹塑成形品，且具備： 容器本體，其具備口部、設置於上述口部下方之頸部、設置於上述頸部下方之肩部、設置於上述肩部下方之主體部、及設置於上述主體部下方之底部；及 熱收縮性塑膠製構件，其密接設置於上述容器本體之外側。
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