(57)【要約】【課題】本発明は、成形性と耐久性とのバランスに優れた大型容器用小部品を提供し、結果として当該小部品を装着した大型成形品の耐久性を従来よりも高めることを目的とする。【解決手段】密度が０．９３ｇ／ｃｍ３を超え０．９６ｇ／ｃｍ３未満であり、１９０℃、２１．６ｋｇ荷重におけるメルトフローレートが８ｇ／１０分以上１００ｇ／１０分以下であり、８０℃定荷重破断時間（ＴＡ）が１５０時間以上であるポリエチレンであって、該ポリエチレンを装着する容器材料の８０℃定荷重破断時間（ＴＢ）とＴＡとの関係が式１を満足することを特徴とする大型容器用小部品。  ＴＡ≧１．０５ＴＢ    （式１）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
密度が０．９３ｇ／ｃｍ３を超え０．９６ｇ／ｃｍ３未満であり、１９０℃、２１．６ｋｇ荷重におけるメルトフローレートが８ｇ／１０分以上１００ｇ／１０分以下であり、８０℃定荷重破断時間（ＴＡ）が１５０時間以上であるポリエチレンであって、該ポリエチレンを装着する大型容器を主として構成するポリエチレンの８０℃定荷重破断時間（ＴＢ）とＴＡとの関係が式１を満足するポリエチレンを含むことを特徴とする大型容器用小部品。
ＴＡ≧１．０５ＴＢ    （式１）
【請求項２】
以下のａ）〜ｂ）の条件を満足することを特徴とする請求項１記載の大型容器用小部品。
ａ）密度が０．９１５ｇ／ｃｍ３以上０．９４０ｇ／ｃｍ３以下であり、１９０℃、２１．６ｋｇ荷重におけるメルトフローレートが０．０５ｇ／１０分以上１０ｇ／１０分以下の高分子量ポリエチレン成分を２３〜８４重量％含有する。
ｂ）密度が０．９４０ｇ／ｃｍ３以上０．９７０ｇ／ｃｍ３以下であり、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重におけるメルトフローレートが１ｇ／１０分以上３００ｇ／１０分以下の低分子量ポリエチレン成分を７７〜１６重量％含有する。
【請求項３】
１９０℃、２１．６ｋｇ荷重におけるメルトフローレートが、装着する大型容器を主として構成するポリエチレンの１９０℃、２１．６ｋｇ荷重におけるメルトフローレートよりも大きいことを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の大型容器用小部品。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の大型容器用小部品を装着した大型容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大型容器用小部品及び成形品に関し、特に車両用の合成樹脂製燃料タンクや大型容器向けに好適な小部品材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
大型容器は、主として化学薬品、危険物、燃料などを内容物とし、その用途から耐久性が重んじられる。また、合成樹脂製の大型容器は主としてブロー成形で製造されているが、大型の容器であるがゆえに容器自身の重量もかなり重い。そのためブロー成形時のドローダウンを避け均一な肉厚を維持するため、高分子量のポリエチレンが主として用いられている。
従って、合成樹脂製の大型容器には、成形上の制約のみならず物性上の制約からも、比較的高分子量のポリエチレンが用いられてきた。
一方、大型容器用の小部品は、射出成形で製造されるのが一般的である。本来は大型容器本体と同じ材料で製造されることが望ましいが、大型容器本体と同じ材料は分子量が高く、成形が非常に難しく、仮に成形したとしても引けや、反りなどが発生し、期待した性能を発揮できない場合が多い。
そのために大型容器本体に比べ射出成型時の流動性の良い材料が用いられる場合がほとんどであった。その場合、該小部品は大型容器本体に比べ著しく分子量が低い材料からなり、小部品自体の耐久性が大型容器本体に比べ低くなる。その結果、本来大型容器が持つべき耐久性が、小部品の耐久性を上限とするものになってしまうという欠点を持つことになる。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載された容器用ポリエチレン樹脂組成物を射出成形で成形される小部品に適用すると、高サイクル成形性は良いものの耐久性の点では不十分である。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２４８１２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、成形性と耐久性とのバランスに優れた大型容器用小部品及び成形品を提供し、結果として当該部品を装着した大型成形品の耐久性を従来よりも高めることである。より詳細には、本発明は、大型容器に装着する小部品が大型容器の要求に適合する成形性および耐久性という機械的特性を備えた小部品を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは上記課題に鑑みて鋭意検討し、大型容器の要求する特性に十分に適合できる小部品の材料を検討した結果、特定の性質を備えたポリエチレン材料を選定すると、それにより成形性と耐久性とのバランスに優れた大型容器用小部品及び成形品を得ることができることを見出し、本発明を完成した。
【０００７】
すなわち、本発明は第１に、密度が０．９３ｇ／ｃｍ３を超え０．９６ｇ／ｃｍ３未満であり、１９０℃、２１．６ｋｇ荷重におけるメルトフローレートが８ｇ／１０分以上１００ｇ／１０分以下であり、８０℃定荷重破断時間（ＴＡ）が１５０時間以上であるポリエチレンであって、該ポリエチレンを装着する大型容器を主として構成するポリエチレンの８０℃定荷重破断時間（ＴＢ）とＴＡとの関係が式１を満足するポリエチレンを含むことを特徴とする大型容器用小部品である。
ＴＡ≧１．０５ＴＢ    （式１）
そのような密度、メルトフローレート、および荷重特性を備えたポリエチレン系の成形材料から成形される各種大型容器用小部品は、その大型容器の要求に適応する十分な特性を備えた小部品となる。
【０００８】
本発明は、第２に、以下のａ）〜ｂ）の条件を満足することを特徴とする上記の大型容器用小部品である。
ａ）密度が０．９１５ｇ／ｃｍ３以上０．９４０ｇ／ｃｍ３以下であり、１９０℃、２１．６ｋｇ荷重におけるメルトフローレートが０．０５ｇ／１０分以上１０ｇ／１０分以下の高分子量ポリエチレン成分を２３〜８４重量％含有する。
ｂ）密度が０．９４０ｇ／ｃｍ３以上０．９７０ｇ／ｃｍ３以下であり、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重におけるメルトフローレートが１ｇ／１０分以上３００ｇ／１０分以下の低分子量ポリエチレン成分を７７〜１６重量％含有する。
ここで大型容器用小部品の成形用材料であるポリエチレンとは、前記本発明の第１で示す特性を備えたポリエチレンであるということである。しかし、このポリエチレンの成形性および小部品としての特性を発揮できる具体的な好ましい一実施態様を示すと、実質的にそれは以下に示す高分子量ポリエチレン成分と、低分子量ポリエチレン成分の組成が特定割合で混在した、一種の組成物から構成されていることが好ましい。
【０００９】
本発明は、第３に、１９０℃、２１．６ｋｇ荷重におけるメルトフローレートが、装着する大型容器を主として構成するポリエチレンの１９０℃、２１．６ｋｇ荷重におけるメルトフローレートよりも大きいことを特徴とする上記の大型容器用小部品である。これは、小部品の材料であるポリエチレンのメルトフローレートが、大型容器の材料であるポリエチレンより、大きいという条件を満たすことである。このように、大型容器とその付属品ともいうべき、小部品の材料の関係を、特にメルトフローレートの観点でその特性を追求したのは新規な着想であり、本件発明者等の知見によるものである。
【００１０】
本発明は、第４に、上記の大型容器用小部品を装着した大型容器である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、成形性と耐久性とのバランスに優れた大型容器用小部品が得られ、結果として当該小部品を装着した大型成形品の耐久性を従来よりも高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を詳細に説明する。
大型容器には耐薬品性、安定性などの優れた材料であるポリエチレンが使用されることが非常に多い。このポリエチレンは、過去は低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）が主力であるが、次第に高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）および最近では柔軟性が必要な用途には、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）が用いられる場合も多々ある。またその大型容器の成形方法も、射出成形やブロー成形などは典型的な成形方法であるが、最近は、特に大型容器の場合に、ポリエチレンパウダーを回転金型に予め投入して成形をする、いわゆる回転成形に変遷をしている。例えば、容器に使用される密度０．９３６ｇ／ｃｍ３のタンク用のＬＬＤＰＥを用いて、回転成形により、大型薬品貯蔵用タンクを成形した場合に、そのタンクに二次加工により取出口をタンクに溶着するとか、タンク用蓋を成形するというような場合に、その小部品を成形する材料は、そのタンクの材料と同じのＬＬＤＰＥを使用することは、同じ材料であるがゆえに、溶着という二次加工において有利であるばかりでなく、成形用原料の入手、あるいはタンクの廃プラスチックとしての回収後の処理においてもはるかに有利である。
【００１３】
しかし、大型容器の成形用材料として、密度０．９４１〜０．９６５ｇ／ｃｍ３のＨＤＰＥを用いた場合が多い。大型タンク用材料に適した通常密度が０．９１〜０．９３ｇ／ｃｍ３のようなＬＬＤＰＥであっても、その密度をさらに０．９３〜０．９４ｇ／ｃｍ３というように、比較的密度を大きくした特殊グレードのＬＬＤＰＥを用いて大型容器を成形することも可能である。本発明で使用する大型容器用の成形材料に供するポリエチレンとは、通常密度が０．９１０〜０．９７０ｇ／ｃｍ３の範囲の汎用のポリエチレン系樹脂を対象としている。そのＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥのような、いわゆるポリエチレンを大型タンク用の成形用材料として、大型成形品の成形に適した射出成形、ブロー成形または回転成形等により大型の所定のタンクを成形することができる。一方で、それと同じグレードのポリエチレンを用いることにより、通常の射出成形により例えばその大型容器に付帯する小部品を成形した場合に、同じグレードのポリエチレンを用いて小部品を成形しても、その成形手段の違い、成形条件の違い、成形品の寸法の違いなどの多くの原因或いは影響に起因して、その小部品が大型容器に対して、最も適正に適合するに要件を満たしていない場合がある。
【００１４】
この原因は多く考えられ、特定することは難しいが、その対策として成形材料、構造および成形条件を含め多くの観点から多面的に検討をした結果、小部品の成形用ポリエチレン材料に対する技術的工夫を加えると、適度に改良することができるという知見に基づくものである。その小部品の成形用材料として、密度が０．９３〜０．９６ｇ／ｃｍ３未満であり、１９０℃、２１．６ｋｇ荷重におけるメルトフローレートが８〜１００ｇ／１０分以下であり、８０℃定荷重破断時間（ＴＡ）が１５０時間以上であるポリエチレンであって、該ポリエチレンを装着する大型容器を主として構成するポリエチレンの８０℃定荷重破断時間（ＴＢ）とＴＡとの関係が式１を満足するポリエチレンを含むことを特徴とする大型容器用小部品とすることにより改良することができたものである。
ＴＡ≧１．０５ＴＢ    （式１）
【００１５】
本発明者等は、大型容器用小部品用ポリエチレンとして、更に仔細に検討した結果、そのポリエチレンが、少なくとも本質的に二成分系のポリエチレン系樹脂により構成されているものが、本件発明の小部品としての適正な特性を備えているということを知見したものである。即ち、
ａ）密度が０．９１５ｇ／ｃｍ３以上０．９４０ｇ／ｃｍ３以下であり、１９０℃、２１．６ｋｇ荷重におけるメルトフローレートが０．０５ｇ〜１０ｇ／１０分の高分子量ポリエチレン成分を２３〜８４重量％含有する。
ｂ）密度が０．９４０ｇ／ｃｍ３以上０．９７０ｇ／ｃｍ３以下であり、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重におけるメルトフローレートが１ｇ〜３００ｇ／１０分以下の低分子量ポリエチレン成分を７７〜１６重量％含有する。
まずその主要な高分子量ポリエチレン成分とは、密度、メルトフローレートにおいて上記特性を満たすものである。
【００１６】
本発明における大型容器用小部品はポリエチレンが好ましく、チーグラー触媒、メタロセン触媒等の公知の各触媒を用いてエチレンを主として重合することによって得られる。例えば、一般的には、チタン、ジルコニウム等の遷移金属化合物、マグネシウム化合物からなるチーグラー触媒、ジルコニウム、ハフニウム、チタン等の遷移金属化合物に少なくとも１つのシクロペンタジエニル基または置換シクロペンタジエニル基を有するメタロセン系触媒を重合触媒として重合することによって得られる。
本発明のポリエチレンは、エチレンの重合に際してエチレン単独重合またはエチレンと炭素数３〜１８のα−オレフィンから選ばれる１種またはそれ以上のコモノマーを所定の密度になるように共重合することにより得られる。共重合するα−オレフィンの例としては、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテン、４−メチル−１−ペンテンなどが挙げられるが、耐久性ならびに経済性の見地からは１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテン、４−メチル−１−ペンテン等が好ましい。
【００１７】
より詳細に具体的なポリエチレン系ポリマーを例示すれば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）の単独重合ポリエチレンが挙げられる。ポリエチレン共重合体を例示すれば、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸またはエチレン−メタクリル酸共重合体、マレイン酸変性ポリエチレン、１−ブテンを共重合したＣ４−ＬＬＤＰＥ、Ｃ６〜Ｃ１８の４−メチル−１−ペンテン、ヘキセン、オクテン等の高級αオレフイン（Ｈｉｇｈｅｒ  Ａｌｐｈａ  Ｏｌｅｆｉｎ）を１〜６０重量％程度共重合した、いわゆるＨＡＯ−ＬＬＤＰＥ等がある。具体的には、エチレン−４−メチル−１−ペンテン共重合体、エチレン−ヘキセン共重合体、エチレン−オクテン共重合体というようものである。これらのエチレン単独重合体、エチレン共重合体は、市販の商品として入手できるばかりでなく、公知の重合方法により製造することができる。
【００１８】
本発明の大型容器用小部品のポリエチレンは、密度が０．９３ｇ／ｃｍ３を超え０．９６ｇ／ｃｍ３未満、好ましくは０．９３５ｇ／ｃｍ３以上０．９５０ｇ／ｃｍ３以下の範囲である。０．９３ｇ／ｃｍ３以下では部品の剛性が不足し、０．９６ｇ／ｃｍ３以上では耐久性が劣る。密度の調整はエチレンと共重合させるα−オレフィンの量を変化させることによって行うことができる。
【００１９】
本発明の大型容器用小部品のポリエチレンは、１９０℃、２１．６ｋｇ荷重におけるメルトフローレートが８ｇ／１０分以上１００ｇ／１０分以下であることが必要である。好ましくは１０ｇ／１０分以上９０ｇ／１０分以下である。８ｇ／１０分に満たない場合は、射出成形性が劣り、結果として反り、ウェルド強度不足などにつながる。また、１００ｇ／１０分を超えると耐久性及び耐衝撃性が劣るようになり、結果として当該小部品を装着した大型容器の耐久性が不十分となる。１９０℃、２１．６ｋｇ荷重におけるメルトフローレートの調整は、例えばエチレン重合中に共存させる水素の量を変化させることによって行うことができる。
【００２０】
本発明の大型容器用小部品のポリエチレンは、８０℃定荷重破断時間（ＴＡ）が１５０時間以上、好ましくは３００時間以上、更に好ましくは５００時間以上である。本発明の８０℃定荷重破断時間とは、ＪＩＳ−Ｋ７１５１に準拠し、ＪＩＳ−Ｋ６９２２−２に基づいて圧縮成形した厚さ６ｍｍのシートより幅６ｍｍ、長さ６０ｍｍの角柱を切り出し（試験片としては６ｍｍ×６ｍｍ×６０ｍｍとなる）、長さ方向の中央部に深さ１ｍｍのノッチを全周に入れ試験片とし、温度８０℃に調整された水槽に入れた試験片の両端に６ＭＰａの一定応力をかけ、該試験片が破壊するまでの時間をいう。具体的には、米倉製作所製浸漬型定荷重引張り試験機を用い、試験片と荷重を変えて６点測定し、荷重対破断時間の両対数プロットから最小二乗法にて荷重が６ＭＰａの時の破断時間を算出する。ポリエチレンの８０℃に定荷重破断時間が１５０時間に満たない場合は耐久性に問題を生じる。
【００２１】
本発明の大型容器用小部品を装着する大型容器を主として構成するポリエチレンの８０℃定荷重破断時間（ＴＢ）は、上記大型容器用小部品のポリエチレンの８０℃定荷重破断時間と同様に測定されるものであり、ＴＢとＴＡとの関係が式１を満足することを特徴とし、好ましくは式２、更に好ましくは式３を満足するものが好適である。ＴＢとＴＡとの関係が式１を満足しないと、耐久性及び耐衝撃性が劣るようになり、結果として当該部品を装着した大型容器の耐久性が全体として不十分となる。
ＴＡ≧１．０５ＴＢ    （式１）
ＴＡ≧１．１０ＴＢ    （式２）
ＴＡ≧１．５０ＴＢ    （式３）
本発明の大型容器用小部品のポリエチレンは、該ポリエチレンを装着する大型容器を主として構成するポリエチレンの８０℃定荷重破断時間を求めた後、ＴＡとＴＢとの関係が式１を満足させるように適宜選定するとよい。
【００２２】
本発明の大型容器用小部品のポリエチレンは、単一のポリエチレンでもよいが、複数、例えば異なる二種類の物性を有するポリエチレン成分から構成することもできる。特に、本発明のポリエチレンは、連続多段重合法で得られるポリエチレンが好ましく、例えば、重合に際して直列に連結した複数のリアクターにて、最初のリアクターで、密度が０．９１５ｇ／ｃｍ３以上０．９４０ｇ／ｃｍ３以下であり、１９０℃、２１．６ｋｇ荷重におけるメルトフローレートが０．０５ｇ／１０分以上１０ｇ／１０分以下の高分子量ポリエチレン成分を２３〜８４重量％重合し、さらに第２番目のリアクターで、密度が０．９４０ｇ／ｃｍ３以上０．９７０ｇ／ｃｍ３以下であり、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重におけるメルトフローレートが１ｇ／１０分以上３００ｇ／１０分以下の低分子量ポリエチレン成分を７７〜１６重量％重合して製造したものが好適である。
また、上記とは逆に、最初のリアクターで、密度が０．９４０ｇ／ｃｍ３以上０．９７０ｇ／ｃｍ３以下であり、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重におけるメルトフローレートが１ｇ／１０分以上３００ｇ／１０分以下の低分子量ポリエチレン成分を７７〜１６重量％重合し、第２番目のリアクターで、密度が０．９１５ｇ／ｃｍ３以上０．９４０ｇ／ｃｍ３以下であり、１９０℃、２１．６ｋｇ荷重におけるメルトフローレートが０．０５ｇ／１０分以上１０ｇ／１０分以下の高分子量ポリエチレン成分を２３〜８４重量％重合してもよい。
また、上記所定の高分子量ポリエチレン成分及び低分子量ポリエチレン成分をそれぞれ別個に重合したものを、その後所定量をポリマーブレンドした、いわゆるポリエチレン組成物といわれる、混合したものでも差し支えない。
なお、連続多段重合にてポリエチレンを製造する場合、第２番目以降のリアクターで生成するするポリエチレンの量とその性状については、各段におけるポリエチレン生成量（未反応ガス分析等により把握できる）を求め、その物性については各段の後でそれぞれ抜き出した樹脂の物性を測定し、物性の加成性から換算して求めることができる。
【００２３】
本発明の高分子量ポリエチレン成分の密度が０．９１５ｇ／ｃｍ３未満では剛性が低下するおそれがある。０．９４０ｇ／ｃｍ３を超えると耐久性が不足する。また、本発明の高分子量ポリエチレン成分の１９０℃、２１．６ｋｇ荷重におけるメルトフローレートが０．０５ｇ／１０分未満の場合は射出成形性に難があり、１０ｇ／１０分を超えると耐久性ならびに耐衝撃性を満足しない。
さらに、本発明の低分子量ポリエチレン成分の密度が０．９７０ｇ／ｃｍ３を超えると、耐衝撃性ならびに耐久性が不十分となる。０．９４０ｇ／ｃｍ３未満では小部品としての剛性が確保できない。また、本発明の低分子量ポリエチレン成分の１９０℃、２．１６ｋｇ荷重におけるメルトフローレートが１ｇ／１０分未満の場合は射出成形性に問題を生じ、３００ｇ／１０分を超えると耐久性に問題を生じ、また、ウェルド強度の著しい悪化を引き起こす。
本発明の高分子量ポリエチレン成分の割合が２３重量％未満の場合（本発明の低分子量ポリエチレン成分の割合が７７重量％を超える場合）、耐久性の改良効果が乏しく、本発明の高分子量ポリエチレン成分の割合が８４重量％を超える場合（本発明の低分子量ポリエチレン成分の割合が１６重量％未満の場合）、射出成形性に問題を生じる。
【００２４】
本発明のポリエチレンには、本発明の効果を著しく損なわない範囲で各種公知の添加剤、充填材等を適宜の量で添加できる。添加剤としては、例えば酸化防止剤（フェノール系、リン系、イオウ系）、滑剤、帯電防止剤、光安定剤、着色剤、顔料、染料、紫外線吸収剤等を１種または２種以上適宜併用することができる。充填材としては、例えばタルク、マイカ等が使用できる。また、本発明のポリエチレンは、必要に応じて無水マレイン酸変性等をしておくこともできる。
【００２５】
本発明のポリエチレンは、必要に応じて射出成形法以外の成形方法により小部品とすることもできるが、好ましくは射出成形に好適な材料であり、低温、かつ、高速で射出成形することができる。
【００２６】
本発明のポリエチレンより成形される小部品としては、特に射出成形による大型容器用小部品が好ましい例として挙げられる。大型容器用小部品とは、大型容器に取り付ける小部品であって、工業薬品缶、ドラム缶においては蓋（キャップ）、内溶液供給口、または取り出し口等の部品が該当し、燃料タンクにおいては、燃料タンク本体に溶着された燃料供給口、バルブまたは燃料ポンプ固定用蓋（キャップ）等が該当する。この小部品とは、大型容器に溶着、ウェルドすることによって大型容器に一体に取り付ける、取っ手、内溶液供給口、または取り出し口等の役割を果たす中空パイプ状小部品、大型容器の開口部の補強部品、インレット、開口部ライナーのような各種部品を挙げることが出来る。また、大型容器の蓋（キャップ）のような、大型容器のネジ山に取り付ける為の内面にネジ山を設けたキャップ、大型容器の口への単なるはめ込み式のキャップなど、いわゆる大型容器とは別体で取り扱われる多くの所定の形状に設計変更された小部品を対象とする。また特に本体と溶着、ウェルドすることが必要な小部品においては、小部品を構成する部分のうち主としてポリエチレンからなる本体との溶着部に本発明に記載のポリエチレンを用いた小部品も本発明のポリエチレンより成形される小部品として含まれる。このように小部品とは、一体的に又は別体的に適用する大型容器取付用小部品である。
【００２７】
なお、大型容器とは、通常、内容積５Ｌ以上の容器をいい、工業薬品缶、燃料タンク、ドラム缶等が当てはまり、８０℃定荷重破断時間（ＴＢ）が通常１００〜３００時間程度のものが一般的である。詳細には、本発明の小部品を装着する大型容器とは、大きさ、容量およびその形状はその大型容器の用途を考慮して任意に変えることができるが、通常ジェリカン（２０〜５０Ｌ程度）、ドラム（２０〜２２０Ｌ程度）、ＩＢＣ（約１０００Ｌ程度）、タンク（約１０００Ｌ程度）、燃料タンク（約５〜１５０Ｌ程度）のような、ポリエチレン単独あるいは多層構造であってポリエチレンを主体とするプラスチック製のものを対象にしている。
【００２８】
本発明による大型容器用小部品は、大型容器に対して、必要に応じて最適な装着方法を採用することができるが、溶着（熱板、超音波、振動などによる加熱融着）により装着されるのが好ましい。
【００２９】
本発明の大型容器用小部品のポリエチレンにおいては、１９０℃、２１．６ｋｇ荷重におけるメルトフローレートが、装着する大型容器を主として構成するポリエチレンの１９０℃、２１．６ｋｇ荷重におけるメルトフローレートよりも大きいことが好ましい。なお、小部品を装着する容器材料は特に限定されないが、好ましくはポリエチレンであり、上記メルトフローレートの条件を満足することが強度的な観点から好ましい。また、小部品を装着する大型容器を主として構成するポリエチレンの密度は特に限定されないが、通常０．９１５〜０．９７０ｇ／ｃｍ３、１９０℃、２１．６ｋｇ荷重におけるメルトフローレートが１〜１００ｇ／１０分であるものが強度、耐久性等の観点から好ましい。
【実施例】
【００３０】
以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、ポリエチレンの物性は以下の方法で測定した。
（１）密度：ＪＩＳ−Ｋ６９２２−１、２に準拠した。
（２）１９０℃、２１．６ｋｇ荷重におけるメルトフローレート：ＪＩＳ−Ｋ６９２２−１に準拠した。
（３）１９０℃、２．１６ｋｇ荷重におけるメルトフローレート：ＪＩＳ−Ｋ６９２２−２に準拠した。
（４）８０℃定荷重破断時間：ＪＩＳ−Ｋ７１５１に準拠し、ＪＩＳ−Ｋ６９２２−２に基づいて圧縮成形した厚さ６ｍｍのシートより幅６ｍｍ、長さ６０ｍｍの角柱を切り出し（試験片としては６ｍｍ×６ｍｍ×６０ｍｍとなる）、長さ方向の中央部に深さ１ｍｍのノッチを全周に入れ試験片とし、温度８０℃に調整された水槽に入れた試験片の両端に６ＭＰａの一定応力をかけ、該試験片が破壊するまでの時間を測定した。具体的には、米倉製作所製浸漬型定荷重引張り試験機を用い、試験片と荷重を変えて６点測定し、荷重対破断時間の両対数プロットから最小二乗法にて荷重が６ＭＰａの時の破断時間を算出した。
（５）スパイラルフロー：ファナック社製射出成形機１００Ｂを用い、樹脂温度２１０℃、ノズル温度２１０℃、金型温度４０℃、射出圧力７５ＭＰａで、幅１０ｍｍ、厚み２ｍｍ、最長流路長２０００ｍｍのスパイラル流路を有する金型を用い、試料の最長流動長を測定した。測定のノズル径は１ｍｍ及び３ｍｍで行った。数字の大きいものは流れ性が良く、射出成形性が優れていることを示す。
（６）ウェルド特性：ＪＩＳ−Ｋ７１５２−１に記載のＩＳＯ金型タイプＡにおいて、樹脂流入部（ゲート）を試験片の両端に設けることによりウェルド部が試験片中央になるようにした金型を使用した。その際の試験片成形条件は、樹脂温度２１０℃、金型表面温度４０℃、平均射出速度１００ｍｍ／秒、冷却時間４０秒とした。当該試験片の評価は引張り試験によって行い、伸び率を測定した。
（７）パイプ状成形物としての耐久性評価：上記射出成形機及びウェルド特性測定時に用いた試験片成形条件と同一の条件にて、厚み３ｍｍ、外径４０ｍｍ（内径３４ｍｍ）、長さ５０ｍｍのパイプ状成形品を作成した。そのパイプ状成形品に外形３３ｍｍから３５ｍｍに段階的に外形の変化する鉄製パイプを挿入し、最終的に外形３５ｍｍの鉄製パイプが当該ポリエチレンパイプ状成形物に挿入された形とする。この状態のサンプルを６０℃の雰囲気にさらし、クラックが入るまでの時間を測定した。
（８）大型容器への適合性：高密度ポリエチレンとして、密度が０．９４５ｇ／ｃｍ３ 、１９０℃、２１．６ｋｇ荷重におけるメルトフローレートが６ｇ／１０分、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重におけるメルトフローレートが０．０５ｇ／１０分、８０℃定荷重破断時間（ＴＢ）が１００時間の高密度ポリエチレンを使用し、大型中空成形機（株式会社日本製鋼所製ＮＢ１２０）を用いて中空成形を行い、燃料タンク型の内容積１００Ｌ、重量１０.０ｋｇの大型ブロー容器を得た。この容器の上部平面に直径６５ｍｍの穴を開設した。部品用材料を用いて、断面が図１のようなインレット（外径１００ｍｍのドーナツ板の上部に外径約５０ｍｍ、長さ約４０ｍｍの円筒管、下部に外径約７０ｍｍ、長さ約３０ｍｍの円筒管を有する小部品を射出成形により成形した。２１０℃熱版加熱融着により、小部品を大型容器の穴の部分に接合させた。当該容器を温度６０℃の恒温槽内に保管し、外観を目視により観察し、クラックの発生ならびに変形、溶着部のはがれ等の異常有無により大型容器への適合性を評価した。
【００３１】
（実施例１）
チーグラー触媒を用いてコモノマーとしてヘキセン−１を用いスラリー重合法により連続二段重合装置を用いて表１に示した高分子量ポリエチレン成分を重合後、低分子量成分を重合してポリエチレンを得た。それらの配合比、ＭＦＲ、ＨＬＭＦＲを各測定値とともに示した。即ち、第一段目の重合ではモノマーとしてエチレン及びヘキセン−１を供給し、第二段目の重合ではエチレンを供給して製造し、スチームストリッピング処理を施した。第二段目で製造される低分子量成分の量（配合比）、その物性などは、各段の後の未反応ガス分析から各段の生産量をそれぞれ求め、さらに第一段目の後と第二段目の後で得られた樹脂成分の物性をそれぞれ測定し、加成性から換算して求めた。その結果、第一段目で重合された高分子量ポリエチレンの密度が０．９２０ｇ／ｃｍ３、２１．６ｋｇ荷重におけるメルトフローレートが０．０５ｇ／１０分であることが測定により確認された。一方、低分子量ポリエチレンの密度及びメルトフローレートは、最終生成物ならびに第一段目で重合された高分子量ポリエチレンの密度、メルトフローレートを用いて加成性から換算して求められ、０．９６０ｇ／ｃｍ３、２．１６ｋｇ荷重におけるメルトフローレートが１５ｇ／１０分であることが確認された。また、それらのポリエチレンの構成比が高分子量ポリエチレンが３０重量％低分子量ポリエチレンが７０重量％から構成されていることも重合条件より確認できた。その二成分系ポリエチレンからなる部品用材料を用いて、断面が図１のようなインレット（外径１００ｍｍのドーナツ板の上部に外径約５０ｍｍ、長さ約４０ｍｍの円筒管、下部に外径約７０ｍｍ、長さ約３０ｍｍの円筒管を有する小部品を射出成形により成形した。一方で、高密度ポリエチレンとして、密度が０．９４５ｇ／ｃｍ３
、１９０℃、２１．６ｋｇ荷重におけるメルトフローレートが６ｇ／１０分、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重におけるメルトフローレートが０．０５ｇ／１０分、８０℃定荷重破断時間（ＴＢ）が１００時間の高密度ポリエチレンを使用し、大型中空成形機（株式会社日本製鋼所製ＮＢ１２０）を用いて中空成形を行い、立方体形状の内容積１００Ｌ、重量１０．０ｋｇの大型ブロー容器を得た。この大型ブロー容器に対して、円筒管を有する小部品を、２１０℃熱版加熱融着により、小部品を大型容器の穴の部分に接合させた。当該容器を温度６０℃の恒温槽内に保管し、外観を目視により観察し、クラックの発生および変形ならびに溶着部のはがれ等の異常有無により大型容器への上記明記の各種の試験を行いその適合性を評価した。
その結果、実施例１のポリエチレンは、８０℃定荷重破断時間、スパイラルフロー、ウェルド部伸び、耐久性のいずれも良好であった。その詳細を表１に示す。
【００３２】
（実施例２〜５）
表１に示す各成分を用いて実施例１と同様の方法で実施を行った。その結果、表１に示すように、得られたポリエチレンは、８０℃定荷重破断時間、スパイラルフロー、ウェルド部伸び、耐久性のいずれも良好であった。
【００３３】
（比較例１）
ポリエチレンとしてバゼル社製ルポーレン４２６１ＡＧを用いた。その結果、表１に示すように、スパイラルフローで示される成形性、耐久性、大型容器への適合性(変形)が不良であった。
（比較例２）
ポリエチレンとしてバゼル社製ルポーレン４２６１Ａ−Ｑ４４４を用いた。その結果、表１に示すように耐久性、大型容器への適合性(クラック発生)が不良であった。
（比較例３〜４）
表１に示す各成分を用いて実施例１と同様に行った。その結果、表１に示すように、得られたポリエチレンは、耐久性、大型容器への適合性(クラック発生)が不良であった。
【００３４】
【表１】
2006240648.tif 000002
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の大型容器用小部品を大型容器に装着した構造の一例における要部の断面図
【符号の説明】
【００３６】
１    大型容器本体上面
２    大型容器本体
３    部品取付け穴
４    部品（インレット）
【図１】
2006240648.tif 000003