JP6534313B2 - 樹脂製容器の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、パール調の光沢（真珠光沢）を有する樹脂製容器の製造方法に関する。

従来から、パール調の光沢を有する樹脂製容器が、例えば化粧水等の内容液を収容する容器やそのリフィル用の容器として用いられている。このような樹脂製容器は、成形後の容器の表面に塗装や蒸着等の後工程によりパール調の光沢を付与して製造されるのが一般的であるが、このような製造方法では高価なパール顔料を用いる必要があるために、その製造コストが高くなるという問題点があった。

このような問題点を解決するものとして、例えば特許文献１には、ポリエチレンナフタレート系樹脂のペレットとポリエチレンテレフタレート系樹脂のペレットとを所定の割合で混合するとともに所定の乾燥状態とした混合ペレットを用意し、この混合ペレットを所定の温度で加熱、溶融、混練したものを所定のブロー比で押出しブロー成形（ダイレクトブロー成形）することにより、パール調の光沢を有する樹脂製容器を製造する技術が記載されている。このような製造方法によれば、高価なパール顔料を用いることなく、パール調の光沢を有する樹脂製容器を安価に製造することができる。

特開２０１０−８９３１９号公報

しかしながら、上記従来の製造方法により製造された樹脂製容器は、パール調の光沢を有する一方で水分バリア性が十分ではなく、内容液を充填した後に長期間保存すると、水分透過に伴って容器の凹み等の減圧変形や、内容物の組成変化（劣化）が生じる虞があるという問題点があった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、パール調の光沢を有するとともに水分バリア性が高い樹脂製容器を安価に製造することができる樹脂製容器の製造方法を提供することにある。

本発明の樹脂製容器の製造方法は、ポリエステル系樹脂を乾燥させる乾燥工程と、ガラス転移温度が１００℃未満であるとともに環状オレフィン含有率が５０〜１００ｗｔ％の環状ポリオレフィン系樹脂を当該ガラス転移温度以下の温度の乾燥後の前記ポリエステル系樹脂に３〜２０ｗｔ％の割合で混合して混合樹脂材料を得る材料混合工程と、前記材料混合工程で得られた混合樹脂材料を射出成形してプリフォームを形成するプリフォーム成形工程と、延伸可能な温度に加熱した前記プリフォームをパール調の光沢を有する所定形状の容器にブロー成形するブロー成形工程と、を有することを特徴とする。

本発明の樹脂製容器の製造方法は、上記構成において、前記ポリエステル系樹脂がポリエチレンテレフタレートであるのが好ましい。

本発明の樹脂製容器の製造方法は、上記構成において、前記環状ポリオレフィン系樹脂がシクロオレフィンコポリマーであるのが好ましい。

本発明の樹脂製容器の製造方法は、上記構成において、前記環状ポリオレフィン系樹脂がシクロオレフィンポリマーであるのが好ましい。

本発明の樹脂製容器の製造方法は、上記構成において、前記乾燥工程において、前記ポリエステル系樹脂が、加熱乾燥された後に前記環状ポリオレフィン系樹脂のガラス転移温度以下の温度にまで冷却される構成とすることができる。

本発明の樹脂製容器の製造方法は、上記構成において、前記乾燥工程において、前記ポリエステル系樹脂が、前記環状ポリオレフィン系樹脂のガラス転移温度以下の温度で低温乾燥される構成とすることができる。

本発明によれば、パール調の光沢を有するとともに水分バリア性が高い樹脂製容器を安価に製造することができる樹脂製容器の製造方法を提供することができる。

本発明の一実施の形態である樹脂製容器の製造方法により製造される樹脂製容器の一例を示す正面図である。 本発明の一実施の形態である樹脂製容器の製造方法の手順を示す図である。 実施例１、２の樹脂製容器と比較例の樹脂製容器とを気温２２℃−５５％ＲＨの保管条件で保管した場合における水分透過率の測定結果を示す図である。 実施例１、２の樹脂製容器と比較例の樹脂製容器とを気温４０℃−５５％ＲＨの保管条件で保管した場合における水分透過率の測定結果を示す図である。 実施例１、２の樹脂製容器と比較例の樹脂製容器とを気温５０℃−５５％ＲＨの保管条件で保管した場合における水分透過率の測定結果を示す図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の一実施の形態である樹脂製容器の製造方法をより具体的に例示説明する。

本発明の樹脂製容器の製造方法は、ポリエステル系樹脂を乾燥させる乾燥工程と、ガラス転移温度が１００℃未満であるとともに環状オレフィン含有率が５０〜１００ｗｔ％の環状ポリオレフィン系樹脂を当該ガラス転移温度以下の温度の乾燥後のポリエステル系樹脂に３〜２０ｗｔ％の割合で混合して混合樹脂材料を得る材料混合工程と、材料混合工程で得られた混合樹脂材料を射出成形してプリフォームを形成するプリフォーム成形工程と、延伸可能な温度に加熱したプリフォームをパール調の光沢を有する所定形状の容器にブロー成形するブロー成形工程と、を有するものである。

このような製造方法により、パール調の光沢（真珠光沢）を有するとともに水分バリア性の高い樹脂製容器を安価に製造することができる。図１に、本発明の樹脂製容器の製造方法により製造される樹脂製容器の一例を示す。

図１に示す樹脂製容器１は、例えば食品、薬品および化粧品の容器やそのリフィル容器として用いることができるものであり、円筒状の口部２、口部２に肩部３を介して連なる円筒状の胴部４および胴部４の下端を閉塞する底部５を備えたボトル形状となっている。胴部４には、当該胴部４の補強のための２本の凹リブ６が設けられ、口部２の下方部にはネックリング７が設けられている。また、口部２の外周面には、当該口部２にキャップ（不図示）を固定するためのねじ山８が設けられている。なお、口部２には、ねじ山８に替えて環状突起を設け、アンダーカット形状を備えたキャップを口部２に打栓して固定する構成とすることもできる。

この樹脂製容器１は、基材となるポリエステル系樹脂に、添加材として所定の重量割合でガラス転移温度が１００℃未満の環状ポリオレフィン系樹脂を混合した混合樹脂材料により形成されたプリフォームをブロー成形することにより、パール調の光沢（真珠光沢）を有する容器に形成されている。この樹脂製容器１は、例えば保管条件が気温４０℃で相対湿度５５％の場合における１カ月経過後の水分透過率が１％以下と、高い水分バリア性を有するものである。

図２に示すように、本発明の一実施の形態である樹脂製容器の製造方法は、以下の手順で行われる。

まず、樹脂製容器の原材料として、ポリエステル系樹脂と、ガラス転移温度が１００℃未満の環状ポリオレフィン系樹脂とを用意する。

基材となるポリエステル系樹脂としては種々の種類のものを用いることができるが、特に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いるのが好ましい。

一方、添加材となる環状ポリオレフィン系樹脂としては、ガラス転移温度が１００℃未満のシクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）を用いることができる。シクロオレフィンコポリマーとしては、例えばポリプラスチックス社から販売されている「ＴＯＰＡＳ（登録商標） ８００７」を用いることができる。このシクロオレフィンコポリマーのガラス転移温度は７８℃であり、環状オレフィン（ノルボルネン）含有率は約６５ｗｔ％である。

なお、環状ポリオレフィン系樹脂としては、上記したシクロオレフィンコポリマーに限らず、ガラス転移温度が１００℃未満のものであれば、例えばシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）などの他の環状ポリオレフィン系樹脂を用いることもできる。

また、環状ポリオレフィン系樹脂としては、環状オレフィン含有率が５０〜１００ｗｔ％のものを用いるのが好ましい。このような環状ポリオレフィン系樹脂を用いることにより、高い水分バリア性を備えた樹脂製容器を製造することができる。

これらのポリエステル系樹脂および環状ポリオレフィン系樹脂は、それぞれペレット状のものとすることができる。

原材料が用意されると、まず乾燥工程において、ポリエステル系樹脂を、射出成形が可能となる所定の乾燥状態にまで乾燥させる。

この乾燥工程は、例えばポリエステル系樹脂を所定の温度にまで加熱して乾燥させる加熱乾燥により行うことができる。加熱乾燥により乾燥工程を行う場合には、当該乾燥工程を、ポリエステル系樹脂をこれに混合されることになる環状ポリオレフィン系樹脂のガラス転移温度以上の温度にまで加熱して所定の乾燥状態にまで乾燥した後、当該乾燥後のポリエステル系樹脂を当該環状ポリオレフィン系樹脂のガラス転移温度以下の温度にまで冷却する構成とすることができる。

乾燥工程は、上記のように加熱乾燥により行うことに限らず、ポリエステル系樹脂を、これに混合されることになる環状ポリオレフィン系樹脂のガラス転移温度以下の温度で乾燥させる低温乾燥により行うこともできる。この場合、低温乾燥として真空乾燥を採用することもできる。

何れの乾燥方法を用いた乾燥工程においても、乾燥後のポリエステル系樹脂は、これに混合されることになる環状ポリオレフィン系樹脂のガラス転移温度以下の温度とされる。

次に、材料混合工程において、ガラス転移温度が１００℃未満の環状ポリオレフィン系樹脂を、乾燥工程により所定の乾燥状態に乾燥され、且つ、当該ガラス転移温度以下の温度とされたポリエステル系樹脂に混合して混合樹脂材料を製造する。ポリエステル系樹脂と環状ポリオレフィン系樹脂との混合は、例えばポリエステル系樹脂と環状ポリオレフィン系樹脂とをペレット状態のまま均一に混合（分散）させた後、これらを溶融、混練することで行うことができる。

ここで、加熱乾燥されたポリエステル系樹脂が、環状ポリオレフィン系樹脂のガラス転移温度以上の温度を有していると、ポリエステル系樹脂に混合された環状ポリオレフィン系樹脂がポリエステル系樹脂の熱によりガラス転移温度以上の温度となり、これにより環状ポリオレフィン系樹脂が互いに融着し、あるいは環状ポリオレフィン系樹脂がポリエステル系樹脂に融着して塊となり、この塊が溶融混練部分への供給路を塞ぐなどしてポリエステル系樹脂と環状ポリオレフィン系樹脂とを均質に混合することが困難となる。これに対して、本発明では、乾燥後のポリエステル系樹脂を環状ポリオレフィン系樹脂のガラス転移温度以下の温度とするようにしているので、ポリエステル系樹脂に混合された環状ポリオレフィン系樹脂がガラス転移温度に達することを防止し、ペレット状のポリエステル系樹脂および環状ポリオレフィン系樹脂を均一に混合しつつ供給路を通して確実に溶融混練部分へ供給させて、ポリエステル系樹脂と環状ポリオレフィン系樹脂とを均質に混合することができる。すなわち、ガラス転移温度が１００℃未満と比較的ガラス転移温度が低い環状ポリオレフィン系樹脂を用いるようにしても、乾燥後のポリエステル系樹脂の温度を当該ガラス転移温度以下の温度とすることにより、ポリエステル系樹脂と環状ポリオレフィン系樹脂とを均質に混合することができる。したがって、樹脂製容器の生産性を損なうことなく、この樹脂製容器の製造方法を容易にすることができる。

この材料混合工程においては、ポリエステル系樹脂に、環状ポリオレフィン系樹脂を３〜２０ｗｔ％の割合で混合するのが好ましく、５〜１０ｗｔ％の割合で混合するのがより好ましい。このような割合とすることにより、適度なパール調の光沢および水分バリア性を有する樹脂製容器を製造することができる。

次に、プリフォーム成形工程において、材料混合工程で得られた混合樹脂材料を射出成形して所定形状のプリフォームを形成する。このプリフォーム成形工程は、射出成形機を用いて行うことができる。この場合、材料混合工程において混合した混合樹脂材料を、スクリューを用いた搬送機等によって射出成形機に自動的に供給する構成とすることができる。

このプリフォーム成形工程において成形されるプリフォームは、口部、胴部及び底部を備えた有底円筒状（略試験管状）のものや有底角筒状のものなど、製造後の樹脂製容器の形状に合わせて種々の形状に形成することができる。

次に、ブロー成形工程において、プリフォーム成形工程において成形されたプリフォームを延伸可能な温度にまで加熱し、その状態で所定の形状の容器にブロー成形する。これにより、パール調の光沢（真珠光沢）を有するとともに水分バリア性の高い樹脂製容器が完成する。

ブロー成形は、加圧媒体（加圧流体）として加圧エアーを用いるエアーブロー成形により行うことができるが、加圧媒体として加圧した液体を用いる液体ブロー成形により行うこともできる。

ブロー成形工程においては、プリフォームを延伸可能な温度にまで加熱するが、その温度は１００℃〜１２０℃に設定するのが好ましい。プリフォームの温度が１００℃未満であると、プリフォームの延伸性が不十分となり、容器の成形性が低下することになる。一方、プリフォームの温度が１２０℃より大きくなるとポリエチレンテレフタレートが白濁して、パール調の光沢を損なうおそれがある。

このように、本発明の樹脂製容器の製造方法によれば、高価なパール顔料を用いることなくパール調の光沢を有する樹脂製容器を製造することができるので、その製造コストを低減することができる。また、本発明の樹脂製容器の製造方法によれば、ポリエステル系樹脂に環状ポリオレフィン系樹脂を混合した混合樹脂材料により樹脂製容器を製造するようにしたので、製造された樹脂製容器の水分バリア性を高めることができる。

本発明の樹脂製容器の製造方法により製造された樹脂製容器として、基材としてポリエチレンテレフタレート（ポリエステル系樹脂）を用い、これにガラス転移温度が７８℃且つ環状オレフィン含有率が約６５ｗｔ％のシクロオレフィンコポリマー（環状ポリオレフィン系樹脂）を１０ｗｔ％混合した混合樹脂材料を用いた実施例１の樹脂製容器と、基材としてポリエチレンテレフタレートを用い、これにガラス転移温度が７８℃且つ環状オレフィン含有率が約６５ｗｔ％のシクロオレフィンコポリマーを５ｗｔ％混合した混合樹脂材料を用いた実施例２の樹脂製容器とを製造するとともに、比較例としてポリエチレンテレフタレートのみを原材料として製造した樹脂製容器を製造し、これら実施例１、２および比較例のそれぞれの樹脂製容器に関して水分バリア性に関する評価を行った。

なお、実施例１、２および比較例の樹脂製容器は、何れも、図１に示す形状を有し、全高が１３５．８ｍｍ、２０℃における満注容量が１３８．２ｍｌ、口部の内径が１４．９ｍｍ、胴部の最大径が４２．０ｍｍのものとした。

また、水分バリア性の評価は、保管条件を、気温（保管温度）２２℃で相対湿度５５％、気温（保管温度）４０℃で相対湿度５５％および気温（保管温度）５０℃で相対湿度５５％とし、それぞれの条件における水分透過率の径時変化を計測した。尚、水分透過率とは、水を充填した樹脂製容器について、初期重量と一定期間経過後の重量を測定し、その変化量を初期重量に対する変化率で表したものである。この水分透過率の変化について、保管条件が気温２２℃で相対湿度５５％の場合の測定結果を図３に示し、保管条件が気温４０℃で相対湿度５５％の場合の測定結果を図４に示し、保管条件が気温５０℃で相対湿度５５％の場合の測定結果を図５に示す。

図３〜図５に示す実験結果から、気温２２℃で相対湿度５５％、気温４０℃で相対湿度５５％および気温５０℃で相対湿度５５％の何れの保管条件においても、本発明の樹脂製容器の製造方法により製造された実施例１、２の樹脂製容器は、比較例の樹脂製容器よりも高い水分バリア性を有することが解った。例えば、保管条件が気温４０℃で相対湿度５５％の場合における１カ月経過後の水分透過率（減少率）は、実施例１の樹脂製容器が０．７７％、実施例２の樹脂製容器が０．９１％と何れも１％以下となり、十分な水分バリア性を有することが解った。これに対して、比較例の樹脂製容器では、保管条件が気温４０℃で相対湿度５５％の場合における１カ月経過後の水分透過率は１．３２％となり、その水分バリア性が低いことが解った。

また、実施例１、２の樹脂製容器は、何れも、パール調の光沢を有する容器に形成されることが確認できた。これに対して、比較例の樹脂製容器はパール調の光沢を有していないものであった。

本発明は前記実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

例えば、前記実施の形態においては、本発明の樹脂製容器の製造方法によって製造される樹脂製容器として図１に示す形状のものを例示したが、樹脂製容器の製造方法によって製造される樹脂製容器は、種々の形状、容量ないし大きさのものとすることができる。

また、本発明の樹脂製容器の製造方法によって製造される樹脂製容器のパール調の光沢は、白色系に限らず、例えば材料混合工程における混合樹脂材料に顔料等を添加することにより着色されたパール調の光沢を有するものとすることもできる。

さらに、本発明の樹脂製容器の製造方法によって製造される樹脂製容器１の透過性は、材料の混合比等により適宜設定可能であり、透過性を有するもの（例えば、透明や半透明のもの）や不透明なもの等、目的に応じて設定することができる。

１ 樹脂製容器
２ 口部
３ 肩部
４ 胴部
５ 底部
６ 凹リブ
７ ネックリング
８ ねじ山

Claims (6)

1. 樹脂製容器の製造方法であって、
   ポリエステル系樹脂を乾燥させる乾燥工程と、
   ガラス転移温度が１００℃未満であるとともに環状オレフィン含有率が５０〜１００ｗｔ％の環状ポリオレフィン系樹脂を当該ガラス転移温度以下の温度の乾燥後の前記ポリエステル系樹脂に３〜２０ｗｔ％の割合で混合して混合樹脂材料を得る材料混合工程と、
   前記材料混合工程で得られた混合樹脂材料を射出成形してプリフォームを形成するプリフォーム成形工程と、
   延伸可能な温度に加熱した前記プリフォームをパール調の光沢を有する所定形状の容器にブロー成形するブロー成形工程と、を有することを特徴とする樹脂製容器の製造方法。
2. 前記ポリエステル系樹脂がポリエチレンテレフタレートである、請求項１に記載の樹脂製容器の製造方法。
3. 前記環状ポリオレフィン系樹脂がシクロオレフィンコポリマーである、請求項１または２に記載の樹脂製容器の製造方法。
4. 前記環状ポリオレフィン系樹脂がシクロオレフィンポリマーである、請求項１または２に記載の樹脂製容器の製造方法。
5. 前記乾燥工程において、前記ポリエステル系樹脂が、加熱乾燥された後に前記環状ポリオレフィン系樹脂のガラス転移温度以下の温度にまで冷却される、請求項１〜４の何れか１項に記載の樹脂製容器の製造方法。
6. 前記乾燥工程において、前記ポリエステル系樹脂が、前記環状ポリオレフィン系樹脂のガラス転移温度以下の温度で低温乾燥される、請求項１〜４の何れか１項に記載の樹脂製容器の製造方法。

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