專利名稱：聚丙烯制杯型容器及其成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚丙烯制杯型容器及其成型方法，更詳細(xì)地說，涉及一種落下強(qiáng)度和耐壓強(qiáng)度等容器機(jī)械強(qiáng)度提高的聚丙烯制杯型容器及其成型方法。
背景技術(shù)：
一直以來，聚丙烯在包裝容器的領(lǐng)域被常用，被成型為各種形態(tài)的容器，也成型為杯型容器。作為用于成型杯型容器的成型方法，一般使用注射成型和壓空成型，日本特公平 6-2359號公報(bào)(以下、有時稱為“專利文獻(xiàn)1”)還提出了由壓縮成型而成型。發(fā)明內(nèi)容
可是，由注射成型和壓空成型而成型的聚丙烯制杯型容器，由于容器的分子取向的各向異性高，因而無法得到足夠的落下強(qiáng)度和耐壓強(qiáng)度，在容器的機(jī)械強(qiáng)度方面至今尚不能充分滿足。
另外，上述專利文獻(xiàn)1中記載的壓縮成型的情況，由于在樹脂流動之前限制了應(yīng)形成側(cè)壁的空間，因而必須使樹脂在受限的空間內(nèi)流動，分子取向產(chǎn)生各向異性，仍然無法得到充分的落下強(qiáng)度和耐壓強(qiáng)度。
進(jìn)而，使用注射成型和壓空成型的成型品中，由于成型時必定產(chǎn)生廢料樹脂，因此希望不產(chǎn)生廢料樹脂而有效地將聚丙烯制杯成型。
S卩，由注射成型而成型時，在作為腔室內(nèi)的樹脂填充口的澆口(gate)或流道 (runner)中固化的樹脂殘部必定成為廢料樹脂，另一方面，壓空成型中，由樹脂薄片切出杯成型用的毛坯的殘部成為廢料樹脂。
因此，本發(fā)明目的在于提供一種落下強(qiáng)度和耐壓強(qiáng)度提高的聚丙烯制杯型容器。
本發(fā)明其它目的在于提供可不產(chǎn)生廢料樹脂而成型的聚丙烯制杯型容器的成型方法。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種聚丙烯制杯型容器，該杯型容器通過將聚丙烯壓縮成型而得到，至少由體部和底部構(gòu)成，其特征在于，前述體部的壁厚為1. Omm以下，且以下式(1)表示的K1值在0.5 1.0的范圍，
K1 = P1A32 ...(1)
式中，P1和P2分別為將從容器體部切出的試驗(yàn)片的圓周方向定義為X、高度方向定義為y，相對于該試驗(yàn)片的xy平面垂直入射X射線進(jìn)行衍射強(qiáng)度測定時得到的德拜(Debye)環(huán)的χ方向的峰強(qiáng)度分布中，衍射角2 θ =14.5°處的峰強(qiáng)度和衍射角2 θ = 17.2°處的峰強(qiáng)度，
和/或下式⑵表示的K2值在體部的至少一部分為K2 > 0。
K2 = H β i/ (H β !+H α ^H α 2+Η α 3) — (2)
式中，ΗβρΗα PHdyHa3分別為將從容器體部切出的試驗(yàn)片的圓周方向定義為 X、高度方向定義為1，向相對于該試驗(yàn)片的Xy平面垂直入射X射線進(jìn)行衍射強(qiáng)度測定時得到的德拜環(huán)的χ方向的峰強(qiáng)度分布中，由衍射角2 θ =16.3°處的峰強(qiáng)度、衍射角2 θ = 14.5°處的峰強(qiáng)度、衍射角17.2°處的峰強(qiáng)度、衍射角18.8°處的峰強(qiáng)度減去非晶部的衍射強(qiáng)度得到值。
在本發(fā)明的聚丙烯制杯型容器中，優(yōu)選為
1.形成有凸緣部，該凸緣部的K1值在0.5 1.5的范圍；
2.至少在容器底部和體部具有多層結(jié)構(gòu)；
3.多層結(jié)構(gòu)至少由聚丙烯構(gòu)成的內(nèi)外層和其他的熱塑性樹脂構(gòu)成的中間層構(gòu)成， 該內(nèi)外層完全包覆中間層，且中間層不露出于容器表面；
4.中間層由乙烯共聚比例不足32摩爾％的乙烯乙烯醇共聚物構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明，還可以進(jìn)一步提供聚丙烯制杯型容器的壓縮成型方法，該聚丙烯制杯的壓縮成型方法將至少由聚丙烯構(gòu)成的熔融樹脂塊施加于下模具后，由上模具和下模具壓縮而成，其特征在于，向前述下模具中施加熔融樹脂塊后、上模具或者下模具的移動前， 規(guī)定應(yīng)成為開口端部或其一部分，在上模具或者下模具移動時，邊使形成容器底部和體部的部分的壁厚變化、邊進(jìn)行壓縮成型。
在本發(fā)明的壓縮成型方法中，熔融樹脂塊優(yōu)選為由具有多層結(jié)構(gòu)的模頭擠出的多層結(jié)構(gòu)的熔融樹脂塊。
上述的由K1和/或K2值在本發(fā)明的范圍內(nèi)的由聚丙烯構(gòu)成的杯型容器，其體部和凸緣等開口端部的落下強(qiáng)度、體部的耐壓強(qiáng)度提高，具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度。
另外，根據(jù)本發(fā)明的杯型容器的成型方法，可以尺寸精度好地成型具有上述特性的杯型容器，且如由壓空成型和注射成型而將杯型容器成型時，不產(chǎn)生廢料樹脂，經(jīng)濟(jì)性也優(yōu)異。
本發(fā)明的聚丙烯制杯型容器，其第一特征在于，該杯型容器利用壓縮成型而獲得， 至少由體部和底部構(gòu)成，體部的壁厚為1. Omm以下；其第二特征在于，上式(1)所示的K1值在0.5 1.0的范圍。
如前所述，作為杯型容器的成型方法，通?？梢粤信e出注射成型、壓空成型、壓縮成型，在由以往的這些的成型方法獲得的聚丙烯制杯型容器中，都由于在分子取向上產(chǎn)生各向異性，所以無法獲得具有足夠強(qiáng)度的容器。
如聚丙烯那樣的結(jié)晶性高分子的微晶的取向可通過X射線衍射強(qiáng)度測定方法獲知，通常已知聚丙烯的成型品中在衍射角2 θ =14.5° (米勒指數(shù)110)、衍射角2 θ = 17.2° (米勒指數(shù)040)、衍射角2Θ = 13.0° (米勒指數(shù)130)、28 = 21. 8 ° (米勒指數(shù) 111)中出現(xiàn)峰，各峰強(qiáng)度根據(jù)成型方法的不同而不同。
本發(fā)明中，著眼于在將從杯型容器的體部切出的試驗(yàn)片的圓周方向定義為X、高度方向定義為y，向相對于該試驗(yàn)片的xy平面垂直入射X射線進(jìn)行衍射強(qiáng)度測定時得到的德拜環(huán)的赤道線上(X方向)的峰強(qiáng)度分布中，由顯示米勒指數(shù)(110)的晶面衍射的衍射角 2 θ =14.5°處的峰強(qiáng)度P1和由顯示米勒指數(shù)(040)面的晶面衍射的衍射角2 θ =17.2° 處的峰強(qiáng)度P2,發(fā)現(xiàn)該P(yáng)1和P2的比K1在0. 5 1. 0的范圍的杯型容器的機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異。
本發(fā)明中，上述K1值為0. 5 1. 0的范圍、優(yōu)選0. 8 1. 0的范圍的杯型容器，尤其是機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異，這可從后述的實(shí)施例結(jié)果中確定。
S卩，從具有K1值大于1. 0部分的壓空成型而得到的杯型容器可知，在破裂拉伸的測定中，高度方向上拉伸大，而圓周方向上幾乎沒有拉伸，故圓周方向是非常脆的(比較例 1和2)。另外，從K1值小于0. 5的注射成型而得到的杯型容器可知，高度方向和圓周方向任一方向上幾乎都沒有拉伸，故是非常脆的(比較例2、。另外，通過前述專利文獻(xiàn)1中所示的壓縮成型而得到的杯型容器，高度方向多少有些拉伸，但圓周方向非常脆(比較例4)。
對此，從K1值在0. 5 1. 0的范圍的壓縮成型而得到的杯型容器可知，高度方向和圓周方向上均勻拉伸，各方向具有均勻強(qiáng)度(實(shí)施例1 4)。
另外，作為聚丙烯的晶體結(jié)構(gòu)，可知存在α晶體、β晶體、Υ晶體，β晶體與α晶體相比，低熔點(diǎn)、晶體尺寸大于α晶體且密度小，所以具有低彎曲彈性模量、高破裂強(qiáng)度、 高沖擊強(qiáng)度的特征，作為容器的剛性和機(jī)械強(qiáng)度方面優(yōu)于α晶體。本發(fā)明人等從這種觀點(diǎn)出發(fā)，發(fā)現(xiàn)在該晶體結(jié)構(gòu)中特別著眼于β晶體，該β晶體存在于聚丙烯制杯型容器體部的至少一部分的情形下，具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度。
S卩，由壓縮成型獲得的、至少由體部和底部構(gòu)成、體部的壁厚為1. Omm以下的聚丙烯制杯型容器中，發(fā)現(xiàn)通過形成β晶體，即上式( 所示的K2值(β晶體含量)在體部的至少一部分是K2 >0，從而上述的K1值與在本發(fā)明的范圍內(nèi)的聚丙烯制杯型容器相同，顯示優(yōu)異的機(jī)械性能。
如上所述的聚丙烯的晶體結(jié)構(gòu)中存在α晶體、β晶體、Υ晶體，在這些晶體結(jié)構(gòu)中，α晶體是最穩(wěn)定的，通常的聚丙烯制杯型容器中幾乎大部分被α晶體所占有，難以形成形成有β晶體的杯型容器。即、壓空成型中，薄片成型時被高度取向、結(jié)晶，大部分形成 α晶體，之后難以使α晶體轉(zhuǎn)變?yōu)棣戮w，另外，注射成型中，由于由樹脂的流動取向?qū)е氯∠蚪Y(jié)晶大，因此無法形成β晶體。相對于此，由于可維持高壓且以表層和芯層之間的受到剪切的剪切層(shearing layer)形成β晶體，因此，壓縮成型中往往容易生成β晶體。
另外，聚丙烯通常使用均聚丙烯、嵌段聚丙烯、無規(guī)聚丙烯，可知按此順序容易生成β晶體。
本發(fā)明中，與其他的成型法相比容易生成β晶體的壓縮成型中，通過控制樹脂的流動取向，并在容器中形成適度的取向結(jié)晶，從而可以在聚丙烯制杯型容器的體部形成β 晶體，可以賦予上述的優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度。
本發(fā)明中，在容器體部具有上述K2值為K2 > 0的部位的杯型容器的機(jī)械強(qiáng)度特別優(yōu)異，這由后述的實(shí)施例結(jié)果可明確。
S卩，容器體部沒有K2 > 0的部位的由壓空成型得到的杯型容器，其在破裂拉伸的測定中，可知高度方向上拉伸大，而圓周方向上幾乎沒有拉伸，因此圓周方向上非常脆(比較例1)。另外，沒有K2 > 0的部位的由注射成型得到的杯型容器，可知其即使在高度方向和圓周方向的任一方向上都幾乎沒有拉伸，是非常脆的(比較例2和；3)。通過前述專利文獻(xiàn)1中記載的壓縮成型得到的杯型容器，盡管具有K2 > 0的部位，但其比例與使用相同的均聚丙烯的實(shí)施例3相比顯著減少，因此，無法發(fā)揮優(yōu)異的機(jī)械性能(比較例4)。
相對于此，容器體部具有K2 > 0的部位的由壓縮成型得到的杯型容器，可知高度方向和圓周方向幾乎均勻拉伸、各方向上具有均勻的強(qiáng)度(實(shí)施例1 4)。
另外，本發(fā)明的杯型容器不僅機(jī)械強(qiáng)度提高，而且透明性方面也優(yōu)異。
本發(fā)明的杯型容器比由內(nèi)部濁度低的壓空成型而成的杯型容器具有更優(yōu)異的透明性，認(rèn)為該理由如下。即，壓空成型中，用塞子(plug)擠出樹脂薄片后由吹塑成型，因此外面即便使用模具賦形，其內(nèi)面也未用模具賦形，相對于此，本發(fā)明方法中，由于內(nèi)外面用模具賦形，所以內(nèi)面的表面粗糙度比壓空成型小，其結(jié)果改善了透明性。
具有上述取向特性的本發(fā)明的杯型容器，在對下模具施加至少由聚丙烯構(gòu)成的熔融樹脂塊后、用上模具和下模具壓縮而成的聚丙烯制杯的壓縮成型方法中，重要的是在對下模具施加熔融樹脂塊后、上模具或者下模具的移動前，規(guī)定應(yīng)成為開口端部的部分或其一部分，在上模具或者下模具移動時，邊使形成容器底部和體部的部分的壁厚變化、邊進(jìn)行壓縮成型。
圖1和圖2是分別表示對由壓空成型、注射成型、本發(fā)明的壓縮成型的各成型方法而成型的、高度H = 61mm、口徑D = 95mm的杯型容器，距底部的高度h的K1和K2值的容器。 從該圖1和圖2以及后述的實(shí)施例的結(jié)果可知，由壓空成型而成的杯型容器，即使在容器體部的任何部位都沒有滿足K1值大于1. 0且1(2 > 0的部位(比較例1)。另外，由注射成型而成的杯型容器，清楚可知在除了凸緣部的體部中存在K1值小于0.5的部位，另一方面，對于 K2值滿足K2 > 0的部位也仍然不存在于容器體部(比較例2和幻，不能得到本發(fā)明的杯型容器。
另一方面，即使是由壓縮成型而成的杯型容器，如上述日本特公平6-2359號公報(bào)記載的現(xiàn)有方法那樣，邊僅使容器底部的壁厚變化、邊進(jìn)行壓縮成型，容器體部的壁厚在樹脂向規(guī)定該壁厚的空間流動之前決定的情形中，即使是壓縮成型，分子取向也呈現(xiàn)各向異性，無法形成本發(fā)明規(guī)定的K1值的范圍。
對此，本發(fā)明中，通過在上模具或者下模具的移動前，僅預(yù)先規(guī)定凸緣部形成部分或其一部分，邊不僅使底部且還使體部的壁厚變化、邊最后規(guī)定體部的壁厚，從而增大體部的熔融樹脂的流路，可以由流動來抑制取向。
其結(jié)果，本發(fā)明的杯型容器，單層結(jié)構(gòu)和多層結(jié)構(gòu)的除了凸緣部的K1值均在 0.5 1.0之間，或者在容器體部形成β晶體，在體部存在K2 >0的部位，所得的杯型容器具備上述優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度。
另外，本發(fā)明的杯型容器中，只要滿足K1值，則K2值也滿足，通過滿足K1值那樣的成型，可以具備上述優(yōu)異的機(jī)械特性和尺寸精度。
本發(fā)明中，由除了底部和凸緣部的體部求出成為杯型容器的機(jī)械強(qiáng)度的指標(biāo)的K1 和K2值，這是由于底部和凸緣部難以明顯地表示容器的特性。即，這是由于在壓空成型中， 底部和凸緣部無法像體部那樣延伸取向，另外，由注射成型而成的杯型容器中，凸緣部在半徑方向產(chǎn)生了流動取向，顯示與體部不同的分子取向。
另外，本發(fā)明方法中，由于體部形成部分中的樹脂的流動順暢，所以即使在凸緣部，也沒有注射成型那樣的大的分子取向，因此，在本發(fā)明的杯型客器中，凸緣部的K1值在 0. 5 1. 5的范圍。其結(jié)果是，本發(fā)明的杯型容器中，其與由其他成型方法得到的杯型容器相比，即使在凸緣部的機(jī)械強(qiáng)度也是優(yōu)異的。
進(jìn)而，由本發(fā)明的方法得到的杯型容器，具有優(yōu)異的尺寸精度。S卩。從后述的實(shí)施例結(jié)果可知，由壓空成型而成的杯型容器即使在同一條件下成型時圓周方向的壁厚不均也大(比較例1和幻，相對于此，本發(fā)明的杯型容器可以得到接近于設(shè)定尺寸的壁厚的杯型容器，尺寸精度高。


圖1表示與由各成型方法而成的杯型容器的高度對應(yīng)的峰強(qiáng)度比K1值的圖。
圖2表示與由各成型方法而成的杯型容器的高度對應(yīng)的峰強(qiáng)度比K2值的圖。
圖3是用于說明本發(fā)明的成型方法的圖。
圖4表示實(shí)施例1 4和比較例1、2、4的容器截面㈧、比較例3的容器截面圖 (B)的圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的杯型容器優(yōu)選至少由體部、底部構(gòu)成，體部的壁厚為Imm以下，特別優(yōu)選薄壁化至0.3 1.0mm的范圍。另外，開口端部優(yōu)選形成有凸緣部，當(dāng)然也可以沒有凸緣部。
進(jìn)而，杯的高度H和口徑D之比H/D優(yōu)選為2.0以下的范圍。
另外，杯型容器的形狀可以采用各種結(jié)構(gòu)，對此沒有限制，圖4(A)表示其中的一例。即，在圖4(A)所示的本發(fā)明的杯型容器的一例中，由體部9、連接于體部9的底部8構(gòu)成，底部8的一部分接地于產(chǎn)品正立時的接地面13。另外，體部9在其下部形成緩緩的曲面，上部分別形成疊加部11和凸緣部10。
作為用于本發(fā)明的杯型容器的聚丙烯，除均聚丙烯之外，可以使用含乙烯等其它 α-烯烴的無規(guī)或嵌段共聚物。從生成β晶體的觀點(diǎn)出發(fā)，最優(yōu)選均聚丙烯，在壓縮成型性方面可以優(yōu)選使用無規(guī)聚丙烯。
另外，所用的聚丙烯的熔體流動速率(MFR)優(yōu)選為5g/10分鐘 30g/10分鐘的范圍，特別優(yōu)選10g/10分鐘 20g/10分鐘的范圍。
另外，本發(fā)明的杯型容器中，即便不特別使用β晶核劑也可以在容器體部形成β 晶體，但也可以在不損壞由壓縮成型而成的杯型容器的成型性的范圍內(nèi)，配合現(xiàn)有公知的 β晶核劑。
本發(fā)明的杯型容器可以是聚丙烯的單層結(jié)構(gòu)的容器，或者可以采用與其他的熱塑性樹脂的多層結(jié)構(gòu)。此時，特別優(yōu)選聚丙烯構(gòu)成內(nèi)層和/或者外層。
作為可與聚丙烯一起構(gòu)成多層結(jié)構(gòu)的熱塑性樹脂，只要可熔融成型則可使用各種物質(zhì)，本發(fā)明的杯型容器中，可特別優(yōu)選使用乙烯乙烯醇共聚物、聚酰胺樹脂、環(huán)狀烯烴系樹脂等阻隔樹脂(barrier resin)、含有氧吸收劑或者氧化性有機(jī)成分和過渡金屬催化劑的氧吸收性樹脂組合物等。
本發(fā)明的杯型容器中，特別優(yōu)選形成與乙烯乙烯醇共聚物的多層結(jié)構(gòu)，其中，從阻氣性方面出發(fā)，優(yōu)選使用乙烯含量不足32摩爾％的乙烯乙烯醇共聚物。
S卩，乙烯乙烯醇共聚物的阻氣性受到亞乙基含量影響，可發(fā)現(xiàn)亞乙基含量越少則阻氣性越優(yōu)異，另一方面，亞乙基含量少的乙烯乙烯醇共聚物的加工性、熱穩(wěn)定性差，但本發(fā)明中，由于通過壓縮成型進(jìn)行杯型容器的成型，所以可在低溫下擠出的同時，使滯留時間縮短，另外，也沒有2次加工的必要性，進(jìn)而抑制流動取向，因此，可以不使這樣的乙烯乙烯醇共聚物劣化地使用。
聚丙烯或者構(gòu)成其他的層的樹脂或者樹脂組合物中，可以根據(jù)其自身公知的配方配合填充劑、著色劑、耐熱穩(wěn)定劑、耐候穩(wěn)定劑、抗氧化劑、抗老化劑、光穩(wěn)定劑、紫外線吸收齊U、防靜電劑、金屬皂和蠟等潤滑劑、改性用樹脂以及橡膠、等公知的樹脂配合劑。
本發(fā)明的杯型容器的成型方法中，將聚丙烯單獨(dú)或者聚丙烯與其他的熱塑性樹脂構(gòu)成的熔融物連續(xù)地從擠出機(jī)中擠出，并利用以往公知的合成樹脂供給裝置的剪切裝置將其剪切，制造處于熔融狀態(tài)的熔融樹脂塊，將該熔融樹脂塊用保持裝置保持，通過導(dǎo)向裝置投入到壓縮成型機(jī)的下模具后，將此用上模具和下模具壓縮成型，冷卻固化從而可以成型為杯型容器，本發(fā)明中，特別重要的是，如圖3所示，芯模具2下降并按壓施加于腔室1內(nèi)的熔融樹脂塊7之前，用凸緣部形成空間規(guī)定模具3限制應(yīng)成為開口端部的部分或其一部分 (圖3中凸緣形成部)(圖3 (A))，然后，芯模具2進(jìn)一步下降時，使用腔室1和芯模具2形成的底部形成空間4和體部形成空間5的厚度慢慢變化，以最后限制體部的壁厚。予以說明，圖3中顯示了下模具是具有腔室的雌模具、上模具是具有芯的雄模具的情形，但下模具是雄模具、上模具是雌模具的相反的情形也同樣適用。
這樣，通過使熔融樹脂順暢流動，抑制流動取向的發(fā)生，從而通過適當(dāng)控制所成型的容器的取向可以使β晶體成型。
本發(fā)明的杯型容器的成型方法中，處于上述熔融狀態(tài)的熔融樹脂塊，特別優(yōu)選由具有多層結(jié)構(gòu)的模頭擠出的多層結(jié)構(gòu)的熔融樹脂塊。即，由具有多層結(jié)構(gòu)的模頭擠出的具有多層結(jié)構(gòu)的股繩(strand)用合成樹脂供給裝置的剪切裝置進(jìn)行剪切。被剪切的熔融樹脂塊成型為具有由在剪切端部被外層包覆、位于中心的芯層、包覆該芯層的殼層構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)的熔融樹脂塊。壓縮成型具有所述多層結(jié)構(gòu)的熔融樹脂塊時，中間層不露出于表面， 所以沒有必要考慮用于中間層的樹脂所帶來的衛(wèi)生性。
例如，作為目標(biāo)的杯型容器制成將聚丙烯作為內(nèi)外層、將阻隔樹脂作為中間層的2 種3層的多層結(jié)構(gòu)時，也可以是由阻隔樹脂構(gòu)成的芯層、由聚丙烯構(gòu)成的殼層而形成的熔融樹脂塊。
實(shí)施例
通過以下例子進(jìn)一步說明本發(fā)明。
1.峰強(qiáng)度比K1和K2
(1)測定裝置和測定條件
透射型微小X射線衍射裝置RAD-RB (Rigaku Co.制造)
靶Cu、濾光器Ni、
檢測器測角儀(Goniometer)PSPC MDG
計(jì)數(shù)氣體Ar90% +CH4IO %，計(jì)數(shù)氣體壓力180kgf/cm2、
電壓30kV、電流90mA、掃描速度2° /min、
步寬0. 081°、測定時間600秒
(2)由X射線衍射強(qiáng)度測定算出峰強(qiáng)度比K1
使用前述的測定裝置，將從杯型容器切出的體部和凸緣部的試驗(yàn)片的圓周方向定義為χ、高度方向定義為y，向相對于該試驗(yàn)片的xy平面垂直入射X射線進(jìn)行衍射強(qiáng)度的測定。
此時，在得到的德拜環(huán)的χ方向的峰強(qiáng)度分布中，求出顯示米勒指數(shù)(110)的晶面衍射的衍射角2 θ = 14. 5°處的峰強(qiáng)度P1和米勒指數(shù)(040)面的晶面衍射的衍射角2 θ =17.2°的峰強(qiáng)度己，進(jìn)而求出前述峰強(qiáng)度？工與己的強(qiáng)度比，K1 = P1AV測定樣品數(shù)N = 3，其平均值作為測定結(jié)果。
予以說明，在前述峰強(qiáng)度P” P2的測定中，為了排除其測定中空氣對X射線散射的影響，從測定值中減去在沒有試驗(yàn)片的狀態(tài)下測定的空氣散射值，從而求出僅源自試驗(yàn)片的峰強(qiáng)度Pi、P2。
另外，試驗(yàn)片切出一邊為7mm的正方形以使距接地面的高度h成為試驗(yàn)片的中心。
其結(jié)果示于表1和圖1。
(3)由X射線衍射強(qiáng)度的測定算出峰強(qiáng)度比K2
以與前述⑵同樣的條件進(jìn)行X射線衍射強(qiáng)度測定。
從此時得到的德拜環(huán)的χ方向的峰強(qiáng)度減去非晶部的衍射強(qiáng)度的分布中，求出顯示米勒指數(shù)(300)的晶面的衍射角2 θ = 16.3°處的峰強(qiáng)度Hii1、顯示米勒指數(shù)(110)的晶面的衍射角=14. 5°處的峰強(qiáng)度Ha工、顯示米勒指數(shù)(040)的晶面的衍射角=17. 2°處的峰強(qiáng)度H Ci2、顯示米勒指數(shù)(130)的晶面的衍射角=18.8°處的峰強(qiáng)度Ηα3。從這些值求出 K2 = H β / (H β !+H α !+H α 2+Η α 3)。
另夕卜，前述峰強(qiáng)度Hβ ρ Ηα ρ Ηα 2、Ηα 3的測定中，為了排除其測定中空氣對X射線散射的影響，從測定值中減去在沒有試驗(yàn)片狀態(tài)下測定的空氣散射值，由此減去非晶部的衍射強(qiáng)度求出僅源自試驗(yàn)片的峰強(qiáng)度Ηβ ρΗα ρΗα 2、Ηα 3。峰的檢測使用5點(diǎn)微分，由此未檢測出的峰視為不存在。
另外，試驗(yàn)片切出一邊為7mm的正方形以使距接地面的高度h成為試驗(yàn)片的中心。
其結(jié)果示于表2和圖2。
2.容器強(qiáng)度評價
使用大型^Tensilon UC T-5T (Orientec Co.制造)，切出長 15mmX 寬 7mm 的試驗(yàn)片，使得距離容器的接地面的高度方向的位置成為中心，并將初期長5mmX寬7mm在室溫 23°C、濕度50%的環(huán)境下進(jìn)行該容器的高度方向和圓周方向的拉伸試驗(yàn)，進(jìn)行拉伸的實(shí)驗(yàn)直到破裂。測定樣品數(shù)為N = 3，其平均值作為測定結(jié)果。
其結(jié)果示于表3。
3.尺寸精度評價
使用MAGNA_MIKE8000(美國/Panamatrics Co.制造)，在杯型容器的高度方向的位置，對在圓周方向間隔120°的3點(diǎn)測定壁厚，將其壁厚的最大值與最小值的差作為不均來評價尺寸精度。
其結(jié)果示于表4。
[實(shí)施例1]
將無規(guī)聚丙烯樹脂(Prime Polymer Co.，制造、J226E, MFR (熔體流動速率、melt flow rate) :20g/10分鐘)供給到Φ75擠出機(jī)(L/D = 30)，在押出機(jī)溫度220°C、模溫度 220°C、樹脂壓力1.2MPa的條件下擠出并切斷，得到熔融樹脂塊。將該熔融樹脂塊搬送至20°C的壓縮模具內(nèi)，預(yù)先規(guī)定凸緣部的一部分，邊使形成容器體部和底部的部分的厚度變化、邊進(jìn)行壓縮成型，得到具有圖4 (A)所示的截面結(jié)構(gòu)的、容器體部厚0. 5 0. 6mm、容器高 61. 5mm、容器凸緣部外徑95mm、內(nèi)容積220cc、重量9. 2g的單層杯型容器。
接著，求出該單層杯型容器峰強(qiáng)度比K1和K2，進(jìn)行容器強(qiáng)度評價和尺寸精度評價。
[實(shí)施例2]
將作為內(nèi)外層樹脂的無規(guī)聚丙烯樹脂(Prime Polymer Co.，制造、J226E, MFR 20g/10分鐘)供給到Φ 75擠出機(jī)(L/D = 30)，在擠出溫度210°C、樹脂壓力1. 2MPa的條件下擠出。
另外、將乙烯乙烯醇共聚物樹脂(kuraray Co.制造Eval SP474B)供給到Φ 25擠出機(jī)(L/D = 25)，在押出溫度220°C、樹脂壓力2MPa的條件下擠出。
進(jìn)而，將粘結(jié)前述內(nèi)外層和中間層的粘結(jié)層樹脂的改性聚丙烯樹脂(三井化學(xué) (株)制造QF551)供給到Φ 30擠出機(jī)(L/D = 25)，在押出機(jī)溫度220°C、樹脂壓力4. SMPa 的條件下擠出。
并且，使前述內(nèi)外層、中間層、粘結(jié)用樹脂在230°C的模中合流并切斷，得到多層熔融樹脂塊。
將該多層熔融樹脂塊在與實(shí)施例1相同條件下進(jìn)行壓縮成型，得到內(nèi)外層用無規(guī)聚丙烯樹脂、中間層用乙烯乙烯醇共聚無樹脂、以及前述內(nèi)外層和中間層之間的粘結(jié)層用改性聚丙烯樹脂構(gòu)成的、與實(shí)施例1相同形狀的多層杯型容器。
然后，進(jìn)行與實(shí)施例1同樣的測定、評價。
[實(shí)施例3]
除了使用均聚丙烯樹脂((PrimePolymer Co.，制造 J106G、MFR :15g/10 分鐘)、將押出機(jī)溫度設(shè)為230°C以外，與實(shí)施例1同樣得到熔融樹脂塊并進(jìn)行壓縮成型，得到同樣的單層杯型容器后，進(jìn)行與實(shí)施例1同樣的測定、評價。
[實(shí)施例4]
除了使用嵌段聚丙烯樹脂(Nihon Polypro Co.，制造BC3L、MFR 10g/10分鐘)、押出機(jī)溫度設(shè)為220°C以外，與實(shí)施例1同樣得到熔融樹脂塊并進(jìn)行壓縮成型，得到同樣的單層杯型容器后，進(jìn)行與實(shí)施例1同樣的測定、評價。
[比較例1]
測定與前述實(shí)施例1相同形狀、容器體部厚度0. 3 0. 8mm、內(nèi)外層為均聚丙烯樹脂的市售的聚丙烯制多層壓空成型杯型容器并進(jìn)行評價。
[比較例2]
測定通過將無規(guī)聚丙烯注射成型而成型為厚Imm的薄片狀后壓空成形而獲得的、 與前述實(shí)施例1相同形狀且容器體部厚度0. 3 0. 8mm的無規(guī)聚丙烯制單層壓空成型杯型容器并進(jìn)行評價。
[比較例3]
測定具有圖4(B)所示截面結(jié)構(gòu)的、容器體部厚度0. 7 0.8mm、容器高度(底部具有高8mm的邊緣(skirt)部)61mm、容器凸緣外徑95mm、內(nèi)容積185cc的市售的均聚丙烯制單層注射成型杯型容器并進(jìn)行評價。
[比較例4]
除了預(yù)先規(guī)定規(guī)定了容器體部和底部的厚度的、腔室和芯模具的間隙、并且不像實(shí)施例1那樣使腔室和芯模具的間隙變化以外，與實(shí)施例ι同樣壓縮成型，使用與實(shí)施例3 相同的均聚丙烯樹脂，成型與前述實(shí)施例1相同形狀的單層壓縮成型杯型容器，與實(shí)施例1 同樣進(jìn)行其測定和評價。
從前述實(shí)施例的結(jié)果可判斷，由本發(fā)明的壓縮成型而成的杯型容器，與以往的壓空、注射成型而成的杯型容器比較，容器強(qiáng)度優(yōu)異，另外，與以往的壓空成型而成的杯型容器相比，尺寸精度優(yōu)異。
表權(quán)利要求
1.一種聚丙烯制杯型容器，所述聚丙烯制杯型容器通過將聚丙烯壓縮成型而得到，至少由體部和底部構(gòu)成，其特征在于，所述體部的壁厚為1.0mm以下，且以下式表示的K1的體部的值在0.5 1.0的范圍，K1 = Ρ/Ρ2式中，PjPP2分別為將從容器體部切出的試驗(yàn)片的圓周方向定義為X、高度方向定義為 y，相對于該試驗(yàn)片的xy平面垂直入射X射線進(jìn)行衍射強(qiáng)度測定時得到的德拜環(huán)的χ方向的峰強(qiáng)度分布中，衍射角2 θ =14.5°處的峰強(qiáng)度和衍射角2 θ =17.2°處的峰強(qiáng)度，以及，以下式表示的K2值在體部的至少一部分為K2 > 0，K2 = H β / (H β !+H α !+H α 2+Η α 3)Κ*，Ηβ1、Ηα1、Ηα2、Ηα3分別為將從容器體部切出的試驗(yàn)片的圓周方向定義為χ、高度方向定義為y，相對于該試驗(yàn)片的xy平面垂直入射X射線進(jìn)行衍射強(qiáng)度測定時得到的德拜環(huán)的χ方向的峰強(qiáng)度分布中，由衍射角2 θ =16.3°處的峰強(qiáng)度、衍射角2 θ =14.5° 處的峰強(qiáng)度、衍射角17.2°處的峰強(qiáng)度、衍射角18.8°處的峰強(qiáng)度減去非晶部的衍射強(qiáng)度得到的值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯制杯型容器，形成有凸緣部且該凸緣部的K1值在 0. 5 1. 5的范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯制杯型容器，至少在容器底部和體部具有多層結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚丙烯制杯型容器，其特征在于，所述多層結(jié)構(gòu)至少由聚丙烯構(gòu)成的內(nèi)外層和其他的熱塑性樹脂構(gòu)成的中間層所構(gòu)成，該內(nèi)外層完全包覆中間層，且中間層不露出于容器表面。
全文摘要
本發(fā)明目的在于提供一種聚丙烯制杯型容器，其體部和凸緣等開口端部的落下強(qiáng)度、體部的耐壓強(qiáng)度提高，具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度。本發(fā)明的杯型容器，其通過將聚丙烯壓縮成型而得到，至少由體部和底部構(gòu)成，其中，所述體部的壁厚為1.0mm以下，且以式(1)表示的K1值在0.5～1.3的范圍，和/或以式(2)表示的K2值在體部的至少一部分為K2＞0。K1＝P1/P2…(1)K2＝Hβ1/(Hβ1+Hα1+Hα2+Hα3)…(2)。
文檔編號B29C43/20GK102514139SQ201110397340
公開日2012年6月27日 申請日期2007年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月12日
發(fā)明者廣田宗久, 淺野穣, 長尾丈太郎 申請人:東洋制罐株式會社