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容器用HDPEの特性:熱、低温、UV、火災、薬品、リサイクル

高密度ポリエチレンが、熱、寒冷、日光、火災、化学薬品、食品接触に対してどう振る舞うか、またどうリサイクルされるかを、樹脂のデータシートと容器を規制する規則に基づいて説明する。

HDPE pellets spilling from a sack beside a blow-moulded white jerrycan
樹脂のグレードが、容器の耐熱性・耐寒性・耐薬品性を決める。

HDPEは高密度ポリエチレンで、密度0.945〜0.966 g/cm³の熱可塑性プラスチックであり、水に浮く。容器用グレードは125 °C付近で軟化し、134〜135 °Cで融解し、着火すれば燃え、カーボンブラックまたはUV安定剤で保護されていなければ日光で劣化する。水系の薬品の大半に耐え、樹脂が接触用として宣言されていれば食品を入れられ、樹脂コード2としてリサイクルされる。

簡単な答え: HDPEは何度まで耐えられるか。

HDPEの融点は134〜135 °Cだが、荷重がかかると、それより低い温度で軟化する。データシートには、ビカット軟化点が125〜129 °C、0.45 MPaでの熱変形温度が76〜88 °Cと示されている。脆化温度は−75 °Cを下回る。HDPE容器の使用上限温度を定めた規則はない。

HDPEは何の略で、どのような特性がありますか?

HDPEは高密度ポリエチレン(high-density polyethylene)の略である。エチレンを触媒重合してつくる熱可塑性樹脂であり(21 CFR 177.1520(a)(2)(i))、ポリマーは炭素と水素からできている。関税率表はポリエチレンを比重0.94で区分しており(UK Trade Tariff、号3901.10と3901.20)、HDPEはその線より上にある。熱可塑性樹脂は熱で軟化し、冷えると固まるため、HDPEはブロー成形でジェリカンにでき、リサイクルのために再び溶融できる。

表には、当社が確認した樹脂のデータシートの代表値を載せている。データシートの値は代表値であるため、サプライヤーが成形するグレードの数値は確認すること。

特性代表値試験方法または規格
密度0.945〜0.966 g/cm³ASTM D1505, D792; ISO 1183
融解ピーク134~135 °CASTM D3418; ISO 11357
ビカット軟化点125~129 °CASTM D1525; ISO 306
荷重たわみ温度、0.45 MPa76–88 °CASTM D648; ISO 75
脆化温度−75 °C未満ASTM D746
曲げ弾性率900–1,770 MPaASTM D790; ISO 178
可燃性UL 94 HBUL 94(1つの樹脂の登録情報)
樹脂識別コード2ASTM D7611

数値は、Chevron Phillips、PTT Global Chemical、SABIC、Prime Polymer、Spartech、Relianceの、ブロー成形、射出成形、フィルム、シート各グレードのデータシートと、LyondellBasellのジェリカン向けページから得ている。PTTは曲げ弾性率をkg/cm²で示しており、これを換算した。

HDPEの密度:水および一般的な内容物との比較 ジェリカン用のHDPEグレードの密度は約0.95 g/cm³で、ガソリン(最大0.775)とディーゼル(最大0.845)より大きく、21 °Cの水の0.998より小さい。そのため、プラスチック缶は浮く。濃度50%の苛性ソーダ(1.52)と、濃度96〜98%の硫酸(1.84)は水より密度が高い。 HDPEの密度:水および一般的な内容物との比較 ガソリン(EN 228上限) 0.775 g/cm³ 軽油(EU上限値) 0.845 g/cm³ HDPEジェリカン材 0.95 g/cm³ 水(21 °C) 0.998 g/cm³ 苛性ソーダ50% 1.52 g/cm³ 硫酸96–98% 1.84 g/cm³
HDPE:ジェリカン用グレードで0.945~0.955 g/cm³(LyondellBasell)、図は0.95で作成。水:USGS。燃料:15 °Cでの上限値。

HDPEは水に浮くか。

はい。HDPEは水より密度が低いため浮く。ジェリカン用の樹脂は0.945〜0.955 g/cm³(LyondellBasell)で、ブロー成形用の樹脂は0.966に達する。水は21 °Cで0.998 g/cm³である(USGS)。

水を満たした缶でも浮く。缶の壁が、押しのけた水より軽いためだが、喫水は深くなる。携行缶も浮く。EN 228のガソリンの密度は上限0.775 g/cm³、指令98/70/EC附属書IIのディーゼルは0.845で、いずれも15 °Cでの値である。密度の高い内容物は結果を変える。Merckは50%苛性ソーダを1.52、NIOSHは96〜98%硫酸を1.84 g/cm³としており、そのどちらかを満たした缶は沈む。密度は満載時の重量も決めるものであり、 コンテナ1本あたりのドラム缶・IBC・ジェリカン数 は液体ごとにそれを算出する。

HDPEは耐熱性がありますか?また、何度で溶けますか?

HDPEは中程度の熱には耐えるが、融ける前にかなり早い段階で性能を失う。データシートでは、融解ピークは134〜135 °C、ビカット軟化点は125〜129 °Cである。荷重がかかると限界は下がり、0.45 MPaでは熱変形温度が76〜88 °Cとなる。Thermo Fisherは、HDPE製の実験器具の最高使用温度を120 °C、熱変形温度を65 °Cとしている。

HDPE容器の使用温度の上限を定めた規則は見つからなかった。最も近いのは国連の積み重ね試験である。プラスチック製ジェリカンは、40 °C以上で28日間、積み重ね荷重に耐える必要があり、漏れ、または安全な輸送に影響する劣化や変形があれば不合格となる(ADR 2025、6.1.5.6)。HSEは、保管担当者に、温水管や蒸気管などの高温面との直接接触を防ぐよう求めている(HSG51、パラグラフ73)。

熱は液体を通しても作用する。ADR 2025の4.1.1.4は、55 °Cで液体が容器を完全に満たさないだけの空き容積を求めている。 携行缶の通気と圧力 は圧力の面を扱っている。

HDPEは低温でどのように振る舞うか。

HDPEは氷点をはるかに下回っても靱性を保つ。Chevron Phillipsはジェリカン用樹脂の脆化温度を−75 °C未満(ASTM D746)と示し、SpartechはHDPEシートについて−76 °C未満としている。Thermo Fisherは実験器具について−100 °Cとしている。

充填した缶は、成形した試験片より厳しい試験になる。UN承認では、プラスチック製のジェリカンとドラム缶を内容物ごと−18 °C以下に冷やしてから落下させる(ADR 2025、6.1.5.3.2)。ポリエチレンは冷えると衝撃靭性が低下するからである。液体を入れる各包装は、圧力が均衡した後に漏れがあってはならない(6.1.5.3.6)。結果を左右するのは角部の肉厚であり、 HDPEグレードとフッ素化 は、リピート注文で注視すべき数値が1缶あたりの重量である理由を説明している。

HDPE容器にとって重要な温度プラスチック製ジェリカンは、国連落下試験の前に−18 °Cまで冷却され、国連積み重ね試験では40 °C以上で28日間積み重ねられる。データシートには、ビカット軟化点が125〜129 °C、融解ピークが134〜135 °Cと記載されている。 −18 °C
UN落下試験:プラスチック缶を先に冷却
40 °C
UN積み重ね試験:荷重下で28日間
125~129 °C
ビカット軟化点(データシート5件)
134~135 °C
融解ピーク(データシート3件)
0.45 MPaの荷重下で、データシートが示す熱変形温度は76~88 °Cであり、ビカット軟化点を大きく下回る。

HDPEは可燃性か、それとも耐火性か。

HDPEは燃えるものであり、耐火性ではない。Chevron Phillipsはジェリカン用樹脂をUL 94 HBと表示しており、当社が読んだ資料のうち、燃焼性の表示はこれだけである。ULはHBを、定められた最大速度(厚さ3〜13 mmの試験片で40 mm/分、3 mm未満で75 mm/分)を下回る水平燃焼と定義している。V-0、V-1、V-2の各クラスは、炎を取り除いた後、定められた時間内に自己消火することが条件であり、当社が読んだ資料には、これらを主張するものはない。樹脂の安全データシートは、この材料が熱、火花、炎で着火することがあり、容易には着火せず、火災時には刺激性または有毒なガスを出すとしている。

満杯のプラスチック缶では、これに内容物が加わる。HSEは、プラスチック容器は火災に弱く、全在庫が10分ほどで破損する可能性があること、110%という防液堤の数値は金属製容器向けであることを述べている(HSG51の55項)。 二次封じ込めの要件 は計算方法を示している。

プラスチックは静電気も蓄積する。HSEは、プラスチック容器に導電性の低い引火性液体を入れる場合、静電気放電による着火を評価するよう求めている(HSG51の60項)。カーボン配合の帯電防止グレードは電荷の逃げ道をつくるが、缶はなおボンディングと接地が必要である。 DSEARとATEX は危険場所を扱っている。

HDPEは耐UV性・耐候性があるか。

何も対策をしなければ、耐えられない。日光はポリエチレンの分子鎖を切断する。Plastics Pipe Instituteは、その結果として、衝撃強度の低下、変色、ひび割れ、伸びと引張強度の低下、白亜化(チョーキング)を挙げている(TN-47)。紫外線は日光の4.6%を占め、波長は290〜400 nmである。ポリエチレンは300〜310 nmと340 nmに最も敏感である。紫外線の影響を受けるのは表面層であり、その下の材料は表面層に守られる。

カーボンブラックが標準的な保護手段である。パイプ業界では、カーボンブラックを2〜3%均一に分散させたポリエチレンは、保護なしの紫外線暴露に対して少なくとも10年間安定とみなされる。UV安定剤を加えた着色グレードは、少なくとも3年間安定とみなされる(ASTM D2513、TN-47に記載)。これらはパイプに対する暴露基準であり、ジェリカンの使用寿命を示すものではない。場所も影響する。HDPEでは、キセノンアーク約2,000時間がフロリダの日光1年に、1,250時間が南カリフォルニアの1年に、1,000時間が南カナダの1年に相当する。

危険物の規則も同じことを述べている。ADR 2025の6.1.4.8.1は、プラスチック製ジェリカンに、紫外線による経年劣化と変質への耐性を求めている。保護が必要な場合は、容器の寿命の間効果が続くカーボンブラック、その他の顔料または抑制剤で行う(6.1.4.8.2)。HSEは、プラスチック容器が日光に長時間さらされると劣化しうると付け加えている(HSG51、パラグラフ70)。缶を屋外に置く前に、樹脂にUV安定剤が配合されているかを供給元に確認すること。

1年分の日光に相当するキセノンアーク照射時間 HDPEでは、キセノンアーク試験の約2,000時間がフロリダの屋外1年、1,250時間が南カリフォルニアの1年、1,000時間がカナダ南部の1年に相当する。このため、同じ樹脂でも日照の多い場所ほど早く劣化する。 1年分の日光に相当するキセノンアーク照射時間 フロリダ 2,000時間 南カリフォルニア 1,250時間 カナダ南部 1,000時間
Ratzlaff(2011年)、PPI TN-47に引用。年間日射量はスーダンで約220 kcal/cm²、スウェーデンで70。

HDPEは耐薬品性がありますか?また、ガソリンを入れられますか?

HDPEは水系の薬品の大半に耐え、腐食しない。Thermo Fisherの20 °Cの表では、希酸、脂肪族アルコール、塩基に30日間浸しても損傷はなく、強酸と脂肪族炭化水素でも損傷はわずか、またはない。芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素、芳香族ケトンは、連続使用に推奨されないとされている。温度、暴露時間、応力によって、どの評価も変わる。

危険物規則は、ポリエチレンを6種類の標準液体で試験する。湿潤溶液、酢酸、酢酸n-ブチル、ホワイトスピリット系の炭化水素混合物、濃度55%以上の硝酸、水である。試料は試験前に40 °Cで3週間液体に浸される(ADR 2025、6.1.5.2.6および6.1.6)。

ガソリンには、定格だけでは足りない。炭化水素の蒸気は未処理のHDPEの壁を通り抜けるため、密閉した缶でもキャップを閉めたまま燃料が失われうる。携行缶には、処理済みまたはバリア付きの壁が必要であり、その詳細は HDPEグレードとフッ素化 が示している。他の液体は 薬品適合性ガイドで確認し、お問い合わせの際は安全データシートを添えてください。

HDPEは食品に安全か、PFASを含むか。

食品グレードのHDPEが食品に安全といえるのは、樹脂、着色剤、閉止具が、使用する食品と条件に対する宣言書を備えている場合である。米国では、21 CFR 177.1520(c)が密度0.85〜1.00のポリエチレンを認めている。同規則は、50 °Cでポリエチレンがn-ヘキサンに溶け出す割合の上限を5.5%とし、調理中に食品を保持する物品では2.6%としている。

EUでは、Regulation (EU) No 10/2011が、プラスチックに使える物質をそのUnion listに載るものに限り(第5条)、接触面1 dm²当たり10 mgの総移行限度を定め(第12条)、適合宣言を求めている(第15条)。カーボンブラックは、ポリマー重量の2.5パーセントまでを上限として、FCM物質411に載っている。 食品接触・飲用水の認証 が、請求すべき書類を挙げている。

PFASは別の問題である。通常のHDPEはエチレンのポリマーで、鎖の中にフッ素を含まない。フッ素処理したHDPEは異なる。米国EPAはフッ素処理したHDPE容器のすすぎ液を試験し、PFOA、PFNA、PFDAを含む8種類のPFASを20〜50 ppbで検出した。EPAは、これらの数値が人の曝露量を測るものではないとしている。2022年のEPAの調査では、容器に入れた液体製品にPFASが溶出しうることがわかった。連邦控訴裁判所は、2024年3月に、EPAがフッ素処理業者に出した2023年の命令を取り消した。2024年7月、EPAは請願を認め、TSCA第6条の手続きを開始すると述べた。最終規則は見つかっていない。

EUでは、規則(EU)2025/40により、2026年8月12日から、PFASが定められた限度を超える食品接触包装が禁止されている(第5条(5))。限度は、個別のPFAS1種につき25 ppb、対象PFASの合計で250 ppb、ポリマー系PFASを含むPFAS全体で50 ppmである。フッ素処理した缶は燃料、溶剤、農薬に使い、食品を入れないこと。市場や顧客がPFASを規制している場合は、フッ素処理缶を指定する前に、完成した缶壁の試験を依頼すること。

HDPEはリサイクルできるか、コード2は何を意味するか。

はい。HDPEは樹脂識別コード2を持ち(カリフォルニア州公共資源法第18015条、ASTM D7611)、再溶融できる熱可塑性樹脂である。ASTM D7611は、このコードが、その製品がリサイクルされること、またはそれを処理する仕組みが存在することを意味するものではないと付け加えている。米国EPAの都市ごみのデータが、そのギャップを示している。2018年にリサイクルされたのは、ナチュラル色HDPEボトルの29.3%、スチール缶の70.9%、プラスチック全体の8.7%であった。

使用済み容器の障害となるのは残留物である。GOV.UKは、清浄なプラスチック包装を15 01 02、有害な残留物で汚染された空の包装を有害廃棄物15 01 10*に分類している。危険物を入れていた缶は、洗浄されるまで規制の対象であり(ADR 2025、4.1.1.11)、洗浄していない空容器をリサイクルのために運ぶ場合は、特別規定663によりUN 3509として輸送できることがある。

再生樹脂が新しいUN缶に使われるのは、管理された経路を通る場合に限られる。ADR 2025の6.1.4.8.1は、同一工程で生じた製造残渣または再生粉砕材を除き、使用済み材料を認めていない。ただし、所管当局が認める品質保証プログラムの下で製造された再生プラスチック材料は例外である(1.2.1)。これを使った缶には、REC表示が付く(6.1.3)。

再生材含有率の規則は市場ごとに異なる。英国のプラスチック包装税は、再生プラスチックが30%未満の包装に課される。参照: 容器にかかる英国プラスチック包装税。EU包装規則は、早ければ2030年1月1日から、プラスチック包装に再生材含有率の最低基準を設ける(第7条(1))。最低基準は、PET以外のプラスチックで作られた接触敏感型包装で10%、飲料ボトルを除くその他のプラスチック包装で35%である。危険物の輸送に使う包装は適用除外とされている(第6条(11)(f)および第7条(4)(f))。参照: EU包装規則。

使用済みHDPE缶からリサイクルの流れまで危険物を入れていた缶は、洗浄されるまで規制の対象のままである。洗浄済みのプラスチック包装は廃棄物コード15 01 02、汚染された包装は有害廃棄物15 01 10*である。リサイクルのために運ぶ未洗浄の空容器は、UN 3509として輸送できる場合がある。洗浄済みのHDPEは、その後、樹脂コード2として再生処理業者に渡る。 1 排出
空にする。洗浄していなければ、満杯と同じ扱い(ADR 4.1.1.11)
2 分別
清浄:15 01 02。有害な残渣あり:15 01 10*
3 搬送
洗浄していない空容器のリサイクル:UN 3509(SP 663)
4 再生
樹脂コード2に分別され、溶かし直されて新しい製品になる
廃棄物コードはGOV.UK、UN 3509と特別規定663はADR 2025による。

HDPE容器はどれくらい持つか。

危険物用のHDPE缶の法定寿命は、製造から5年である。ADR 2025の4.1.1.15は、プラスチック製のドラム缶とジェリカンの危険物用途での使用を5年に制限しており、所管当局が別段の承認をする場合や、物質によってより短い期間が必要な場合は除く。鋼製にはこのような制限はない。起算点は缶の国連表示にある製造日であるため、納品時にその日付を 国連容器コード解読ツール で読み取り、 UN梱包コード解説 で表示の読み方を確認する。

危険物の外では、寿命を定める規則は見つからなかった。紫外線への暴露、内容物、取り扱いが寿命を左右する。細かいひび(クレージング)、割れ、軟化、においの残りが生じた缶は廃棄すること。点検の手順については、 ジェリカンの清掃と再利用 で点検の手順を確認する。

Fortitude21 が適する場面

当社は5〜30リットルのHDPEジェリカンを製造している。ナチュラル色の25リットル積み重ね可能缶、食品グレード缶、燃料・溶剤用のフッ素化缶、カーボン配合の帯電防止缶、広口の3H2缶、そして危険でない液体向けに国連承認を持たないエコノミーラインである。

Fortitude21は、危険物用ジェリカンの設計についてUN規格の認証を取得しています。認証は設計型式ごとに行われ、所管当局が認める品質保証の下で製造しています。当社の工場はISO 9001、14001、45001を取得しています。WRAS、NSF/ANSI 61、その他の飲料水リストには掲載されていません。食品接触については、ご注文の前に、お客様の市場でどの適合宣言が対象となるかを確認します。

液体の種類、缶が受ける最高温度と最低温度、屋外に置くかどうか、仕向け市場をお知らせください。適合するグレードをご案内します。

用途おすすめの缶選ぶ理由
一般的な保管と小分け 25L Stackable Plastic Jerrycan25L スタッキング式プラスチックジェリカン ナチュラルHDPE、25リットル、Lリング付き・積み重ね可能、UN 3H1認証品あり。
食品・飲み物・飲料水 Food-Grade HDPE Jerrycan食品グレードHDPEジェリカン キャップとライナーも対象とする適合宣言書付きの、ナチュラル食品接触用HDPE。
燃料、溶剤、農薬 Fluorinated HDPE Jerrycanフッ素処理HDPEジェリカン 未処理のHDPEで生じる透過を防ぐ、フッ素処理した内面バリア。
危険場所の引火性液体 Antistatic HDPE Jerrycan静電気対策HDPEジェリカン 静電気の逃げ道をつくる、カーボン配合の導電性の壁。
ペースト、粉体、粘性液体 Wide-Mouth HDPE Jerrycan — UN 3H2 pattern広口HDPEジェリカン — UN 3H2タイプ 天板取外し式の3H2型。口部から注げない内容物向け。
非危険物の液体を大量に扱う Economy HDPE Jerrycan — non-UNエコノミーHDPEジェリカン — 非UN UN規格の認証を受けていない同じ積み重ね可能な本体。洗剤や洗浄剤向け。

よくある質問

HDPEはPVCと同じか。

いいえ。HDPEはポリエチレンであり、炭素と水素からなるエチレンのポリマーである。PVCはポリ塩化ビニルで、塩素を含む。樹脂識別コードも異なり、HDPEは2、ビニルは3である(California Public Resources Code、第18015条)。UN承認、食品接触の宣言書、耐薬品性の評価は、それぞれ1つのポリマーに属するため、容器においてどちらかをもう一方の代わりにすることはできない。

HDPEは有毒か。

確認した樹脂の安全データシートは、HDPEを有害とは分類していない。OSHAのHazard Communication Standardに基づく物理的危険性も健康上の危険性も記載されていない。リスクは別のところにある。プラスチックが燃えると刺激性および有毒なガスが発生し、使用済みの缶には入れていたものが残る。食品接触については、ポリマーの名称に頼らず、販売先の市場と条件に対する適合宣言書を請求すること。

HDPEから化学物質やマイクロプラスチックは溶出するか。

どのプラスチックも、わずかな量の添加剤を放出し、規則がその量に上限を設けている。Regulation (EU) No 10/2011は、総移行量を接触面1 dm²当たり10 mgに制限し(第12条)、30日を超える接触は60 °Cで最大10日間試験される(附属書V、2.1.4)。HDPE容器からのマイクロプラスチック放出について、測定値は見つからなかったため、数値は示さない。当社の 飲料水用のステンレスとプラスチックの比較 は味とにおいを扱っている。

HDPEは飲料水に安全か。

樹脂と、水が触れるすべての部品が、販売先の市場が求める承認を取得していれば、可能である。食品接触と飲料水は、それぞれ適用範囲の異なる別々の承認であり、英国ではWRAS、北米ではNSF/ANSI/CAN 61が該当する。Fortitude21はどちらも保有していない。当社の食品グレード缶は食品接触用に仕様を定めており、注文前に、販売先の市場に対応する適合宣言を当社が確認する。参照: WRAS および NSF/ANSI 61。

HDPEは防水か、また多孔質か。

HDPEは防水性があり、液体の水は壁を通らない。蒸気は通る。炭化水素は無処理のHDPEに溶け込み、外面から蒸発するため、密閉した携行缶はキャップを閉めていても重量が減る。この現象は透過であり、水よりも燃料や溶剤で問題になる。透過速度と、それを抑える処理については、次を参照: HDPEグレードとフッ素化。

HDPEは硬質か。

HDPEは半硬質である。データシートの曲げ弾性率は900〜1,770 MPaで、薄く平らなパネルは手で押すとたわむ。成形されたジェリカンの剛性は、壁厚、角部、リブから得られ、その壁がUN承認を得る基となる積み重ね荷重を支える。軽量な缶は別の設計である。 HDPEグレードとフッ素化 は、1個あたりの重量を確認する価値がある理由を説明する。

HDPEはオートクレーブ処理できるか。

いいえ。Thermo FisherのNalgene参考資料は、HDPE製の実験器具をオートクレーブ不可としている。最高使用温度の120 °Cはオートクレーブのサイクルの121 °Cに近く、熱変形温度は65 °Cである。ジェリカンの蒸気滅菌はHDPEに向いた作業ではなく、携行缶の蒸気洗浄も専門的な作業であり、当社の 缶の清掃と再利用 で説明している。

HDPEは接着や塗装ができるか。

下準備なしではできない。TWIは、ポリエチレンのような表面エネルギーの低いポリマーでは、接着前にコロナ、火炎、プラズマ処理を行うと接着性が向上すると述べている。国連表示のある缶は、接着、溶接、切断をしてはならない。表示は、その包装が試験済みの設計型式に一致していることを示すものであり(ADR 2025、6.1.3.1)、設計、材料、構造のいずれかを変更した後は試験を繰り返す必要がある(6.1.5.1)。キャップ、コック、注ぎ口は、その缶用に作られた部品に交換すること。

HDPEは日なたで熱くなるか。

はい。中の液体も熱くなる。HSEは、保管担当者に、直射日光や透明な天窓の下での温度上昇を見込み、必要に応じて日陰を設けるよう求めている(HSG51、パラグラフ70と72)。液体は膨張し、揮発性の液体は缶内の圧力を高めるため、空き容積を残して充填する。ADR 4.1.1.4は、55 °Cで液体が包装を完全には満たさないことを求めている。参照: 携行缶のベント。

HDPEは射出成形できるか。

はい。樹脂メーカーは、射出成形、ブロー成形、押出成形、熱成形向けのHDPEグレードを販売している。Prime PolymerはHI-ZEX 2208Jを射出成形用として、Chevron PhillipsはHXM 50100をブロー成形ジェリカンおよび熱成形パレット用として掲載している。Relianceのブロー成形用データシートの加工温度は180〜220 °Cである。当社のジェリカンは、継ぎ目のない1枚の壁としてブロー成形されている。

HDPEは透明にできるか。

自然色のままでも透明ではない。Thermo FisherはHDPEを乳白色で半透明と説明しており、薄い壁では液面が見える程度で、それ以外はほとんど見えない。カーボンを配合すると黒くなり、当社の帯電防止缶が黒いのはそのためである。当社のナチュラル色の食品グレード缶は半透明のままなので、液面を読み取れる。

HDPEとは何の略か。

HDPEはhigh-density polyethylene(高密度ポリエチレン)の略で、エチレンから作られる熱可塑性プラスチックであり、密度は0.945~0.966 g/cm³である。Plastics Pipe Instituteは、水、排水、薬品、圧縮ガス用にHDPE管を挙げている。容器メーカーは同じ樹脂をブロー成形してジェリカンにする。樹脂識別コードは2である。

HDPEは熱可塑性プラスチックか。

はい。HDPEはエチレンの触媒重合で作る熱可塑性ポリマー(21 CFR 177.1520(a)(2)(i))であり、炭素と水素から成るポリエチレンである。熱可塑性樹脂は加熱で軟化し冷却で固まるため、成形業者はHDPEをブロー成形してジェリカンにでき、リサイクル業者は再び溶融できる。HDPE樹脂は成形業者が購入するグレードであり、そのメーカーは密度、融点、軟化点を記したデータシートを公開している。

HDPEはリサイクルできるか。

はい。HDPEの樹脂識別コードは2であり、熱可塑性樹脂であるため、再加工のために再び溶融できる。ただしコードがあっても回収の仕組みがあるとは限らない。米国EPAは、2018年にナチュラルHDPEボトルの29.3%がリサイクルされたと集計した。危険物を入れていた使用済みの缶は、洗浄するまで規制の対象のままであり、GOV.UKは、有害な残留物を含む包装を有害廃棄物15 01 10*に分類している。

HDPEにBPAは含まれるか。

いいえ。HDPEは炭素と水素からなるエチレンの重合体であり、BPAはその構成成分ではない。FDAは、BPAはポリカーボネートの製造に使われ、一部の金属製食品缶の内面を覆うエポキシ樹脂に含まれるとしている。EUでは、Regulation (EU) 2024/3190が、プラスチック製の食品接触材料でのBPAを禁じている(第3条)。食品接触用の容器には、使用する市場と条件に応じた適合宣言書が引き続き必要である。

HDPEは溶接や接着ができるか。

はい。HDPEは熱可塑性樹脂なので、熱で融着できる。TWIは、ポリエチレン管の接合方法としてバット融着、電気融着、ソケット融着、熱風溶接を挙げており、溶剤接着剤はその中に入っていない。接着剤を使う場合は、先に表面へコロナ、炎、プラズマの処理が必要である。国連表示付きの缶は、承認が試験された設計型式を対象とするため、溶接も切断もしてはならない(ADR 2025、6.1.5.1)。

HDPEは油や炭化水素に耐性がありますか?

鉱物油と脂肪族炭化水素には使える。芳香族炭化水素とハロゲン化炭化水素は推奨されない。Thermo Fisherは、20 °Cの脂肪族炭化水素に30日間浸したHDPEの損傷は、ほとんどないか皆無だったと記録している。INEOSのガイドは、鉱物油を21 °Cと60 °Cで「満足」と評価している。ただしガソリンの蒸気は未処理のHDPEを透過するため、携行缶にはフッ素処理またはバリア層を備えた壁が必要である。

HDPEに帯電防止性はあるか。

いいえ。通常のHDPEは静電気を帯び、HSEは、導電性の低い引火性液体をプラスチック容器に入れる場合、静電気放電による着火を評価するよう求めている(HSG51、60項)。カーボンを配合した静電気対策グレードは、電荷の逃げ道をつくり、カーボンのために色は黒になる。それでも移送中のボンディングと接地は必要であり、その缶が用途に合うかどうかは区域分類で決まる。

HDPEは何度まで耐えられるか。

HDPEは134〜135 °Cで融けるが、荷重がかかった状態ではそれよりかなり低い温度で軟化する。データシートは、ビカット軟化点を125〜129 °C、0.45 MPaでの荷重たわみ温度を76〜88 °Cとしている。低温の影響はより小さく、脆化温度はマイナス75 °C未満である。HDPE容器の使用上限温度を定めた規則はなく、国連積み重ね試験は、プラスチック製ジェリカンを40 °C以上で28日間保持する。

HDPEは日光で劣化するか。

はい。保護されていなければ劣化する。紫外線は表面のポリエチレン鎖を切断し、Plastics Pipe Instituteは、その結果として耐衝撃性の低下、変色、ひび割れ、白亜化(チョーキング)を挙げている。カーボンブラックが標準的な対策である。管の業界では、カーボンブラックを2〜3%、よく分散させたポリエチレンは、日光下で少なくとも10年は安定とみなし、紫外線安定剤を加えた着色グレードは少なくとも3年とみなしている。これらは管の基準である。容器については、ADR 6.1.4.8.1が、プラスチック製ジェリカンに紫外線による劣化への耐性を求めている。

HDPEは加熱すると有毒ですか?

固体のままであれば出ない。Chevron Phillipsのポリエチレンの1グレードの安全データシートは、177 °Cを超えるとポリエチレンが目、口、喉、肺を刺激する蒸気やガスを放出しうるとしており、それにはホルムアルデヒドやアクロレインが含まれる可能性がある。これはHDPEの融点134〜135 °Cよりも高い温度である。ブロー成形グレードは180〜220 °Cで加工され、同シートはその温度域での換気を求め、換気でヒュームを抑えられない場合は呼吸用保護具を求めている。HDPEが燃えると、刺激性で有毒なガスを発する。

HDPEは加熱して曲げられますか?

はい。HDPEは熱可塑性樹脂であるため、熱で軟化し、冷えると再び固まる。樹脂メーカーは熱成形用のグレードも販売している。データシートは、ビカット軟化点を125〜129 °C、融解ピークを134〜135 °Cとしている。HDPEは着火すると燃えるため、裸火を近づけないこと。国連表示付きの缶を加熱したり曲げたりしてはならない。国連表示は試験を受けた設計型式を対象としており、ADR 6.1.5.1は、設計、材料、構造のいずれかを変更した場合に試験を繰り返すことを求めている。

HDPEは水分を吸収しますか?

ほとんど吸収しない。SIMONAのHDPEシートのデータシートは、ASTM D570に基づく吸水率を0.01%未満としており、これは厚さ4 mmの押出シートの試験の平均値で、値は加工や試験片によって変わると注記している。液体の水も缶の壁を透過しない。炭化水素の挙動は異なる。未処理のHDPEに溶け込み、その外面から蒸発するため、燃料にはフッ素化処理缶またはバリア缶が必要である。

参考資料

本ページが依拠する規格・法令を発行機関へのリンク付きで示す。市場規則を挙げている箇所については、仕様に反映する前に最新版を確認すること。

最終確認日 確認者: David Guru(共同創業者兼事業開発ディレクター)

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