塩基ポリマーとしての高密度ポリエチレン（HDPE）は、紫外線（UV）放射に対する自然耐性が限られています。 HDPEは、その統合または半透明の形で、特にUVA（320〜400 nm）およびUVB（280〜320 nm）範囲で紫外線の部分的な伝達を可能にします。これにより、エッセンシャルオイル、医薬品、農薬、または特定のパーソナルケアの成分などのUV感受性の内容が徐々に分解される可能性があります。さらに、長期にわたる紫外線曝露は、HDPE材料自体にも影響を与え、脆性、表面のチョーク、または変色を引き起こす可能性があります。 UVに敏感なアプリケーションで使用されるHDPE型ボトルは、通常、この制限を軽減するために強化を必要とします。
のUVシールドパフォーマンスを改善するため HDPE型ボトル 、製造業者はしばしば、樹脂製剤の複合段階でUV安定剤またはUV吸収添加剤を組み込んでいます。一般的な添加物には、ベンゾトリアゾールまたはベンゾフェノン化学に基づく妨害されたアミン光安定剤（HAL）およびUV吸収体が含まれます。これらの添加物は、有害な紫外線を吸収するか、UV曝露によって生成されたフリーラジカルを中和するように設計されており、それによりボトルとその内容物の両方を保護します。これらの添加剤の有効性は、濃度、分散の品質、およびベース樹脂との互換性に依存します。 UV添加剤の使用は、貯蔵寿命と製品の安定性が光曝露の影響を直接影響を受けるアプリケーションでは特に重要です。
HDPE型ボトルの色は、そのUVバリア特性に大きく影響します。色素沈着 - 特に、二酸化炭素または二酸化チタンの使用は、不透明度を劇的に増加させ、紫外線伝達を減少させることができます。たとえば、黒いHDPEボトルはほぼ完全なUVシールドを提供し、非常に敏感な内容に最適です。 Amber色のHDPEボトルは、最小限の可視光透過を可能にしながらUVB放射を効果的にブロックできるため、中程度のUV保護にも一般的に使用されます。対照的に、自然な（未装置）HDPEおよびパステル色のボトルは、はるかに低いUV抵抗性を提供し、一般に光に敏感ではない製品にのみ適しています。
HDPE型のボトル壁の厚さは、そのUVシールド容量に直接寄与します。厚い壁は光の浸透を減らし、よく分散したUVブロッキング色素と組み合わせると、強化された保護を提供します。ただし、首、ベース、またはハンドルの近くの薄いセクションなど、壁の厚さの矛盾は、UV侵入の弱点になる可能性があります。したがって、ボトルの設計とブロー成形プロセス中に、包括的なUV保護を確保するために均一な壁の厚さを制御する必要があります。局所的な光透過を避けるために、色素分散はポリマーマトリックス全体で一貫している必要があります。
審美性やブランディングを損なうことなく、UV保護のレベルの高さを必要とするパッケージングアプリケーションの場合、共輸出技術を使用して多層HDPE型ボトルを生産できます。これらは通常、内側の層（UVブロッキングまたは清掃）、中央の障壁層（EVOHやBlack HDPEなど）、および外側の装飾的または印刷可能な層で構成されています。この構造により、メーカーは単一のボトルに機能的要件と視覚的要件を組み合わせることができます。共存ボトルは、外観と保存の両方が重要な化粧品血清や医薬品などの高価値製品にとって特に有利です。
UV保護を定量化するために、HDPE型のボトルは、業界標準の加速老化テストを受ける可能性があります。一般的な試験方法には、ASTM G154（蛍光紫外線曝露）およびISO 4892（人工風化）が含まれます。これらのテストでは、UV放射への長期暴露をシミュレートし、材料特性、色の安定性、保護パフォーマンスへの影響を評価します。液体で満たされたボトルの場合、追加のテストには、内容の光安定性研究が含まれる場合があります。これは、曝露後の有効成分分解または色の変化を測定します。これらのテスト結果は、ボトルのUVシールド効果に関する測定可能なデータを提供し、通常、医薬品、化粧品、および食品包装部門の規制コンプライアンスに必要です。
