JP6959629B2 - 射出成形容器 - Google Patents
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Description
このようなチューブ容器としては、所望形状の容器を容易に形成することができる等の点から、押出成形により製造されている。
特に、胴部の厚みが0.8mm以下である場合や、胴部の長さが10cm以上である射出成形チューブ容器は、射出成形しにくい上に、クラックが発生し易いことが分かった。
本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、射出成形性および耐ストクラ性に優れる射出成形容器を提供することを課題とする。
本発明の構成例は以下のとおりである。
下記式(1)で表されるバイオマス由来の樹脂の重量比率が60〜100%である、
射出成形容器。
バイオマス由来の樹脂の重量比率=前記容器の製造に用いたバイオマス由来の樹脂の重量×該樹脂のバイオマス度(%)/前記容器の製造に用いた樹脂の合計重量・・・(1)
[3] 前記容器が、口部および肩部からなる頭部と、前記肩部と連接した胴部とを備えるチューブ容器であって、
前記頭部と胴部とが一体成形された射出成形チューブ容器である、[1]または[2]に記載の容器。
[4] 前記胴部の厚さが、0.5〜0.8mmである、[3]に記載の容器。
特に、本発明によれば、胴部の厚みが0.8mm以下であり、かつ、胴部の長さが10cm以上でありながらも、射出成形性および耐ストクラ性に優れる射出成形チューブ容器を容易に得ることができる。
本発明に係る容器(以下「本容器」ともいう。)は、ASTM D1238に従い、190℃、21.18N(2.16kg)荷重の条件下で測定されるメルトフローレート(MFR)が20〜50g/10分の範囲にある、バイオマス由来の低密度ポリエチレン(A)(以下「成分(A)」ともいう。他の樹脂についても同様。)を含み、かつ、
下記式(1)で表されるバイオマス由来の樹脂の重量比率が60〜100%である。
バイオマス由来の樹脂の重量比率=前記容器の製造に用いたバイオマス由来の樹脂の重量×該樹脂のバイオマス度(%)/前記容器の製造に用いた樹脂の合計重量・・・(1)
本発明者が鋭意検討した結果、このように、比較的高いMFRを有するバイオマス由来の低密度ポリエチレンを用い、さらに、バイオマス由来の樹脂の重量比率が前記範囲にあると、理由は明らかではないが、射出成形性に優れ、特に耐ストクラ性に優れる射出成形容器が得られることが分かった。
該射出成形チューブ容器は、通常、図1に示すように、肩部3および口部1からなる頭部と、該肩部3と連接した胴部2とを備えるチューブ容器である。
前記成分(A)を用いることで、このような厚さの射出成形チューブ容器を容易に形成することができ、また、胴部がこのような厚さであっても、射出成形性および耐ストクラ性に優れる射出成形チューブ容器を得ることができる。
前記成分(A)を用いることで、このような長さの射出成形チューブ容器を容易に形成することができ、また、胴部がこのような長さであっても、射出成形性および耐ストクラ性に優れる射出成形チューブ容器を得ることができる。
本容器は、バイオマス由来の低密度ポリエチレン(A)を含むことを特徴とし、実質的に該ポリエチレン(A)のみからなる容器であってもよい。
このようなポリエチレン(A)を用いることで、大気中のCO2量の増加を抑制し、石油資源の節約にもつながるため好ましいのみならず、耐ストクラ性に優れる射出成形容器を容易に得ることができる。
本容器に含まれるポリエチレン(A)は、1種単独であってもよく、2種以上であってもよい。
より具体的には、従来公知の方法で、前記バイオマスから得られる糖液やデンプンを、酵母等の微生物により発酵させてバイオエタノールを製造し、これを触媒存在下で加熱し、分子内脱水反応等することにより得られたエチレンおよび必要によりα−オレフィン(例:1−ブテン、1−ヘキセン)等をモノマーとして用い、化石燃料由来の低密度ポリエチレンの合成と同様に、いわゆるチーグラー・ナッタ触媒等を用いる高圧法やメタロセン触媒等を用いる重合法等で(共)重合させることにより得られる、低密度ポリエチレンが挙げられる。
バイオマス由来の樹脂の重量比率=前記容器の製造に用いたバイオマス由来の樹脂の重量×該樹脂のバイオマス度(%)/前記容器の製造に用いた樹脂の合計重量・・・(1)
バイオマス由来の樹脂の重量比率=(樹脂(a)の重量×樹脂(a)のバイオマス度(%)+樹脂(b)の重量×樹脂(b)のバイオマス度(%))/前記容器の製造に用いた樹脂の合計重量・・・(1')
本容器は、柔軟性、透明性および低温シール性に優れる射出成形容器を容易に得ることができる等の点から、エチレン系エラストマー(B)を含んでもよい。
本容器がエラストマー(B)を含む場合、該エラストマー(B)は、1種単独であってもよく、2種以上であってもよい。
該共重合体中のα−オレフィン含量としては、共重合体に対し、通常3〜39モル%、好ましくは5〜30モル%、より好ましくは5〜25モル%である。
本容器は、射出成形性に優れ、胴部の厚みや長さが前記範囲にある射出成形チューブ容器を容易に得ることができる等の点から、JIS K 6922−1に従い測定されるメルトフローレート(190℃、21.18N)が50〜150g/10分である低密度ポリエチレン(C)を含んでもよい。
本容器がポリエチレン(C)を含む場合、該ポリエチレン(C)は、1種単独であってもよく、2種以上であってもよい。
MFRが前記範囲にあると、射出成形性に優れる組成物が得られるため好ましい。具体的には、射出成形容器を作成する際の樹脂充填性が向上するため、所望形状の容器をより容易に形成することができ、成形条件の選択肢が増え、射出成形容器を作成する際の金型への負荷を低減することができる。
なお、合成の際に、エチレンとともに少量の酢酸ビニル、エチレンアクリレート等を用いた共重合体としてもよい。また、MFRは分子量調節剤である水素やメタン、エタン等の炭化水素を用いることによって調節することができる。
本容器は、必要に応じて、前記成分(A)〜(C)以外の他の成分を、本発明の効果を損なわない範囲で含んでいてもよい。
本容器は、これらの他の成分を、それぞれ1種単独で含んでもよく、2種以上を含んでもよい。
なお、用途により、また、意匠性などの点から、着色した容器が要求される場合があるが、この場合には、従来公知の着色剤を用いればよい。着色剤を含まない本容器は、透明性に優れるため、内容物の視認性に優れる透明の容器とすることもできるし、着色剤により、所望の色に容易に着色することもできる。
本容器は、前記成分(A)を射出成形することで製造できる。
なお、前記成分(A)の他に、前記成分(B)〜(C)および/または前記他の成分を配合する場合には、これら配合成分を混合し、組成物を形成した後、または、組成物を形成しながら、該組成物を射出成形することで製造することができる。
一体成形することによって、前記頭部と胴部とを組み合わせる工程を省略することができ、複雑で煩雑な工程が不要で、コストを低減することができるとともに、異物が付着したり、前記頭部と胴部との溶着強度が低下するなどの品質低下が起こり難いため好ましい。
具体的には、口部、肩部および胴部を一体に形成可能な射出成形金型を用い、前記成分(A)または前記組成物を射出することで、一体成形された射出成形チューブ容器を得ることができる。
溶着方法としては、ホットエアー、超音波溶着、熱シール等の従来公知の溶着方法を制限なく採用することができる。
・バイオマス1:MFR(ASTM D1238、190℃、21.18N);30.0g/10min、密度(JIS K 7112);915kg/m3、バイオマス度95%以上
・バイオマス2:MFR(ASTM D1238、190℃、21.18N);8.1g/10min、密度(JIS K 7112);918kg/m3、バイオマス度95%以上
・バイオマス3:MFR(ASTM D1238、190℃、21.18N);7.2g/10min、密度(JIS K 7112);959kg/m3、バイオマス度94%以上
・LDPE:密度(JIS K 6922−1);915kg/m3、MFR(JIS K 6922−1、190℃、21.18N);145g/10min、曲げ弾性率(JIS K 6922−2);90MPa
・エチレン系エラストマー:MFR(ASTM D1238、230℃、21.18N);65g/10min、密度(ASTM D1505);870kg/m3
口部、肩部および胴部を一体に形成可能な射出成形金型を用い、射出成形機を用いて200℃で前記バイオマス1を射出成形し、胴部の頭部側とは反対側の端を350℃で溶着することにより前記頭部と胴部とが一体成形された射出成形チューブ容器を得た。
なお、得られた射出成形チューブ容器の胴部の厚さは0.7mmであり、長さは14.5cmであった。
バイオマス1の代わりに、表1に記載の原料を表1に示す量で射出成形機に投入した以外は、実施例1と同様にして、射出成形チューブ容器を得た。なお、表1中の原料の欄の数値の単位は重量部である。
バイオマス由来の樹脂の重量比率を、下記式(1)に従って算出した。結果を表1に示す。
バイオマス由来の樹脂の重量比率=容器の製造に用いたバイオマス由来の樹脂の重量×該樹脂のバイオマス度(%)/容器の製造に用いた樹脂の合計重量・・・(1)
表1に記載の原料(組成物)を用い、JIS K 7210に基づいて、190℃および荷重21.18Nの条件でMFRを測定した。結果を表1に示す。
前記射出成形チューブ容器を形成する際に、金型を約0.6秒で満たすのに必要な樹脂充填圧力(シリンダ内樹脂圧力)を、射出成形機内の圧力センサを用いて測定した。結果を表1に示す。
得られた射出成形チューブ容器の中央部分を1cm×5cmに切り抜き、5個の検体を作成した。切り抜いた検体を用い、分光光度計(V−650(日本分光(株)製)にてヘイズを測定し、平均ヘイズ値を算出した。得られた平均ヘイズ値を基に、以下の評価基準に基づいてチューブ容器の透明度を評価した。結果を表1に示す。
(評価基準)
S: 平均ヘイズ値 0%以上15%未満
A: 平均ヘイズ値 15%以上30%未満
B: 平均ヘイズ値 30%以上45%未満
C: 平均ヘイズ値 45%以上60%未満
D: 平均ヘイズ値 60%以上
得られた射出成形チューブ容器を用い、本発明に関係のない被検者10人によるスクイズ試験を行った。
具体的には、射出成形チューブ容器を、内容物を押し出すように押しつぶした時に、押しつぶすことが容易か否かを被検者10人に判断してもらった。
実施例1〜11および比較例3で得られたチューブ容器を用いた場合には、10人の被験者全てが押しつぶすことが容易であると感じ(「可」とも評価する。)、比較例1および2で得られたチューブ容器を用いた場合には、8人以上の被験者が押しつぶすことが困難であると感じた(「不可」とも評価する。)。
実施例および比較例で得られたチューブ内に1%塩化ベンザルコニウム水溶液200mlを入れ、キャップをした後、2週間キャップを上にして、恒温槽(40℃、90%RH)中に立てた後、恒温槽から取り出して、チューブの割れを目視に手確認した。10本のチューブを用いて試験し、以下の評価基準に基づいて評価した。結果を表1に示す。
(評価基準)
S:10本のチューブのいずれにも割れは確認されなかった。
A:1〜2本のチューブに割れが確認された。
B:3〜5本のチューブに割れが確認された。
C:6〜9本のチューブに割れが確認された。
D:10本のチューブの全てが割れた。
2:胴部
3:肩部
Claims (4)
- ASTM D1238に従い、190℃、21.18N荷重の条件下で測定されるメルトフローレートが20〜50g/10分の範囲にある、バイオマス由来の低密度ポリエチレン(A)と、
密度が850〜880kg/m 3 であるエチレン系エラストマー(B)、または、JIS K 6922−1(190℃、21.18N)に従い測定されるメルトフローレートが70〜150g/10分である低密度ポリエチレン(C)と
を含み、かつ、
下記式(1)で表されるバイオマス由来の樹脂の重量比率が60〜100%である、
射出成形容器。
バイオマス由来の樹脂の重量比率=前記容器の製造に用いたバイオマス由来の樹脂の重量×該樹脂のバイオマス度(%)/前記容器の製造に用いた樹脂の合計重量・・・(1) - 前記容器が射出成形チューブ容器である、請求項1に記載の容器。
- 前記容器が、口部および肩部からなる頭部と、前記肩部と連接した胴部とを備えるチューブ容器であって、
前記頭部と胴部とが一体成形された射出成形チューブ容器である、請求項1または2に記載の容器。 - 前記胴部の厚さが、0.5〜0.8mmである、請求項3に記載の容器。
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