JP2015214144A

JP2015214144A - 表面に液膜を有する構造体

Info

Publication number: JP2015214144A
Application number: JP2015082436A
Authority: JP
Inventors: 晋也岩本; Shinya Iwamoto; 洋介阿久津; Yosuke Akutsu
Original assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 2014-04-25
Filing date: 2015-04-14
Publication date: 2015-12-03
Anticipated expiration: 2035-04-14
Also published as: EP3135489B1; AU2015251650A1; EP3135489A4; WO2015163189A1; US20170043372A1; EP3135489A1; CN106660353B; EA032187B1; US9968965B2; KR20160142386A; KR101980825B1; EA201692158A1; CN106660353A; AU2015251650B2; CA2946822A1; JP6554886B2; AU2015251650C1; CA2946822C

Abstract

【課題】表面に形成されている液膜の厚みが著しく薄いにもかかわらず、高い滑り性を示す構造体を提供する。
【解決手段】本発明の構造体は、最大高さ粗さＲｚが０．５〜５．０μｍの範囲にある粗面部１が表面に形成されており、該粗面部１上に、０．１μｍ以上３．４μｍ未満の範囲の厚みの薄い液膜３が形成されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、表面に液膜が形成されている構造体に関するものである。

プラスチックは、成形が容易であり、種々の形態に容易に成形できることなどから、各種の用途に広く使用されている。特に、容器壁の内面が低密度ポリエチレン等のオレフィン系樹脂で形成されているダイレクトブローボトルは、そのスクイズ性、絞り出し性を利用して、特に粘稠な流動性物質、例えばケチャップやマヨネーズなどを収容する容器として広く使用されている。
ところで、粘稠な流動性物質が収容される容器では、該内容物を速やかに排出し且つ容器内に残存させることなくきれいに排出して最後まで使いきるために、内容物に対して容器内面が高い滑り性を示すことが求められる。

従来、上記のような滑り性は、容器内面を形成する樹脂に滑剤などの添加剤を配合することによって確保していたが、最近になって、樹脂製の基材表面に液膜を形成することによって、粘稠な物質に対する滑り性等の表面特性を改質する技術が種々提案されている（例えば特許文献１、２、３）。
かかる技術によれば、基材表面を形成する樹脂に滑剤などの添加剤を加える場合と比して、滑り性を飛躍的に高めることができるため、現在注目されている。

ところで、表面に液膜を形成することにより、表面特性を改質する手段では、この液膜を表面に安定に保持することが必要であり、このために、上記の特許文献１〜３では、何れも表面に微細な凹凸を形成している。

しかるに、表面に形成された凹凸は、何れも液膜を安定に保持するという観点から形成されているため、その凹凸の程度と、液膜上を移動する流動性物質の滑り性との関係等についての詳細な検討はされていない。

ＷＯ２０１２／１０００９９ＷＯ２０１３／０２２４６７ＷＯ２０１４／０１０５３４

本発明者等は、表面に液膜が形成された構造体について多くの実験を行い、該液膜の厚みが薄く、該液膜の表面には局部的に突出した部分が形成されている構造体を先に提案したが（特願２０１４−００６０８３号）、かかる構造体について更に研究を進め、この表面が或るレベルの微細な粗面である場合には、液膜の厚みを該粗面の最大高さ粗さ近傍にすることにより、同じ厚みの液膜を平滑面上に形成した場合には見られなかった滑落性の向上が見られるという興味深い知見を見出した。

即ち、本発明の目的は、表面に形成されている液膜の厚みが著しく薄いにもかかわらず、高い滑り性を示す構造体を提供することにある。

本発明によれば、最大高さ粗さＲｚが０．５〜５．０μｍの範囲にある粗面部が表面に形成されており、該粗面部上に、０．１μｍ以上３．４μｍ未満の範囲の厚みの薄い液膜が形成されていることを特徴とする構造体が形成される。

本発明の構造体においては、
（１）前記液膜の厚さが、前記最大高さ粗さＲｚの１０％〜１７０％の範囲にあること、
（２）前記粗面部が、二乗平均平方根粗さＲｑが５０〜６００ｎｍの範囲にあること、
（３）前記粗面部には、０．７μｍ以上の高さの突起が、平均して３０μｍ以下の間隔で観測されること、
（４）前記粗面部が、プラスチック表面に微粒子を付着することにより形成されていること、
（５）前記微粒子がシリカであること、
（６）前記液膜が、１０乃至４０ｍＮ／ｍの表面張力を有する液体により形成されていること、
（７）前記液体が、流動パラフィンまたは食用油であること、
（８）包装材料として使用されること、
（９）前記構造体上に６ｍｇの純水をのせ３０°の傾斜角に傾けたときの滑落速度が、該構造体上に粗面加工をせずに液膜の厚さを同じにしたときの滑落速度と比較して大きいこと、
が好ましい。

本発明の構造体では、表面に液膜が形成されているため、この液膜を形成する液体の種類に応じて種々の表面特性を発現させることができる。例えば、フッ素系液体、フッ素系の界面活性剤、シリコーンオイルや植物油などの油性の液体により液膜が形成されている場合には、水等の水性物質に対する滑り性や非付着性を大幅に向上させることができるのであるが、液膜が撥油性の液体により形成されているときには、油性物質に対する滑り性や非付着性を大幅に高めることができる。

また、本発明においては、この液膜が、最大高さ粗さＲｚが０．５〜５．０μｍの範囲にある微細な粗面部上に形成されており、さらに、該液膜が、０．１μｍ以上３．４μｍ未満の範囲の厚みの極薄膜である。
即ち、このような極薄膜でありながら、後述する実施例にも示されているように、同じ液膜の厚さで平滑面上に液膜を形成した場合には見られなかった滑落性の向上が見られる。しかも、このような極薄膜であるため、液膜を形成する液体の重量による液膜表面の変化や落下等による厚み変化などを有効に回避し、安定して優れた表面特性を示す。
さらには、少ない液量で液膜を形成できるため、コスト的なメリットも大きい。

このような本発明の構造体は、その表面改善特性を活かして、適宜の液体により液膜を形成することにより種々の用途に適用することができるが、特に粘稠な液体（例えばケチャップ、マヨネーズ、ドレッシングなど）が収容される容器や蓋材などの包装材として好適に使用される。

本発明の構造体の要部である表面の形態を示す図。液膜の厚みと滑落速度との関係を示す線図。滑落速度の測定方法を説明するための図。クエット流れの原理を説明するための図。図２の平滑面Ｄでの液膜の厚みｈと滑落速度Ｖとの関係を示す線図Ｄを抽出して示す図。図２の粗面Ａでの液膜の厚みｈと滑落速度Ｖとの関係を示す線図Ａを抽出して示す図。液膜の表面の状態を説明するための図。液膜の厚さｈが最大高さ粗さＲｚ以下のときの液膜３の状態を説明するための図。

＜構造体の表面形態＞
図１を参照して、本発明の構造体は、１で示す粗面部を有しており、この粗面部１上に液膜３が形成され、液膜３を形成する液体の種類に応じて、水性物質に対する滑り性や油性物質に対する滑り性が大幅に向上するというものである。
即ち、本発明では、上記の粗面部１の最大高さ粗さＲｚを０．５〜５．０μｍの範囲に設定し、且つ液膜３の厚みが０．１μｍ以上３．４μｍ未満の範囲の小さな値に設定されており、この結果、かかる液膜は、粗面１に追随するような凹凸が形成され、この液膜３上を流れる物体に対して優れた滑り性が発現することとなる。
このような液膜３表面の凹凸は、液体の移動により形成される波のような形態とは異なり、一定の位置に存在するものであり、原子間力顕微鏡、白色干渉顕微鏡等により確認することができる。

例えば、図２は、後述する実施例での実験結果を示すものであり、種々の表面粗さを有する粗面或いは平滑面上に形成された液膜について、その厚みと滑落速度との関係を示す図である。
上記の実験結果において、滑落速度は、中鎖脂肪酸トリグリセライド（ＭＣＴ）により形成された液膜３を保持している表面の傾斜角度θを、図３に示されているように３０度に設定し、この状態で水滴（６ｍｇ）を自重により落下させたときの速度を示すものであり（詳細な条件は実施例参照）、この速度が大きいほど、水に対する滑り性が大きいことを示す。
尚、液膜の厚みは、液膜形成前後の構造体の重量変化から求めることができる。

図２において、曲線Ａは、表面がポリプロピレンにより形成されているプラスチックフィルムの表面に粗面処理を行って形成された粗面Ａ上の液膜についての厚みと滑落速度との関係を示し、曲線Ｂは、粗面処理により形成された粗面Ｂ上の液膜についての厚みと滑落速度との関係を示し、曲線Ｃは、粗面処理により形成された粗面Ｃ上の液膜についての厚みと滑落速度との関係を示し、曲線Ｄは、粗面処理がされず、下地のポリプロピレンの平滑面Ｄ上の液膜についての厚みと滑落速度との関係を示す。
各面Ａ〜Ｄでの最大高さ粗さＲｚ及び二乗平均平方根粗さＲｑは次のとおりとなっている。
Ｒｑ（ｎｍ）Ｒｚ（μｍ）
粗面Ａ１３４１．３
粗面Ｂ４７５２．５
粗面Ｃ７１７５．２
平滑面Ｄ３４０．２

図２から理解されるように、本発明にしたがって、Ｒｚが所定の範囲内にある粗面Ａ及びＢについて液膜が形成された場合には、液膜の厚みがＲｚ近傍となっている部分に滑落速度の極大ピーク値を有しており、同じ液膜の厚さで平滑面上に液膜を形成した場合には見られなかった滑落性の向上が見られる。また粗面Ａではその極大ピーク値が平滑面Ｄに同じ厚みの液膜を形成した場合よりも高い滑落性を示している。さらに、Ｒｚが本発明で規定する範囲よりも粗くなっている粗面Ｃに液膜が形成されている場合には、極大ピーク値は消失している。
このように、本発明によれば、Ｒｚが極めて低い領域にある粗面に、厚みがＲｚに近い値に設定されている極薄の液膜３を形成することにより、優れた滑落性を発現させることができるのである。

このような最大高さ粗さＲｚと液膜の厚みとの設定により達成される高い滑落性の原理は、明確に解明されたわけではないが、本発明者等は、次のように推定している。

即ち、所定の表面に形成された液膜上を液状物質が滑り落ちるときには、液−液接触で液状物質が流れ落ちるため、その滑落速度は、固体表面上を流れ落ちる場合に比して速くなるというのが一般的な考えであり、その滑落速度は、クエット流れにより説明される。
このクエット流れでは、図４に示されているように、所定の基材表面に形成された液膜上を流れる対象物の速度Ｖは、液膜との摩擦力Ｆに支配され、そのときの摩擦力Ｆは、下記式（１）で表される。
Ｆ＝ηＶＡ／ｈ（１）
式中、ηは液膜の粘度、
Ａは接触面積
ｈは液膜の厚さである。
一方、液滴（対象物）が前述した図３に示す傾斜角θの傾斜面を滑り落ちるとき、摩擦力Ｆは、下記式（２）で表される。
Ｆ＝ｍｇｓｉｎθ （２）
式中、ｍは、液滴の質量
ｇは、重力加速度
θは、傾斜角である。
従って、このときの滑落速度Ｖは、下記式（３）で表される。
Ｖ＝ｍｇｓｉｎθ・ｈ／ηＡ（３）
即ち、式（３）から理解されるように、滑落速度Ｖは、液膜の厚みに比例するわけである。

そこで、図２の曲線Ｄを示す図５を参照すると、平滑面Ｄ上に液膜が形成されている場合には、液膜表面の滑落速度は、液膜の厚みｈに比例しており、クエット流れにしたがっていることがわかる。

ところが、本発明にしたがって、最大高さ粗さＲｚが所定の範囲内にある粗面Ａ及びＢについて液膜が形成された場合には、同じ厚みの液膜を平滑面Ｄ上に形成した場合には見られなかった滑落性の向上が見られる。これは、液膜表面に粗面の粗さが反映されたためと推定される。
例えば、液膜の厚さが大きい領域（図６（ｂ）の領域）では、図７（ｂ）で示されているように液膜の表面は平滑で、クエット流れに従うが、液膜の厚さが小さくなると液膜表面に粗面の粗さが反映され、図７（ａ）で示されているように液膜の表面に凹凸が形成されると推定される。このため，液膜の厚さが小さい領域では、クエット流れとは異なる挙動を示すわけである。

また、この液膜の表面に凹凸形状が反映される領域（図６（ａ））では、極大ピーク値が存在するが、この極大ピーク値は粗面の最大高さ粗さＲｚと一致する。即ち、液膜の厚さｈが最大高さ粗さＲｚよりも小さい場合、図８で示すように、液膜の厚さｈが粗面の最大高さ粗さＲｚよりも小さい凹部Ｘが存在することにより、粗面の凹凸形状の影響が大きくなり、滑りに対して抵抗となる。液膜の厚さｈが小さいほど、その抵抗は大きくなるため、滑落速度も液膜の厚さｈの減少に伴って低下したものと推定される。

従って、所定の表面粗さを有する粗面Ａ及びＢ上に液膜を形成した場合には、液膜の厚みｈが最大高さ粗さＲｚとなる部分で滑落速度の極大ピーク値を示し、その近傍部分でも、同じ厚みの液膜を平滑面Ｄ上に形成した場合には見られなかった滑落性の向上が見られる。さらに粗面Ａ上に液膜を形成した場合には、平滑面Ｄに液膜を形成した場合よりも滑落速度が速くなる。

ここで、最大高さ粗さＲｚが粗面Ａよりも大きな粗面Ｂ（曲線Ｂ）では、図２に示されているように、液膜の極大ピーク値が、厚みｈが大きくなる側にシフトしている。即ち、粗面Ｂでは、Ｒｚが粗面Ａよりも大きいため、前述した図８での凹部Ｘを埋めるに必要な液膜の厚みｈは大きく、このため、凹部Ｘが埋められる厚みｈがＲｚの部分で極大ピーク値を示す。即ち、粗面Ｂでは、Ｒｚが粗面Ａよりも大きいため、極大ピーク値の位置は、厚みｈが大きい側にシフトしたものとなっている。
また、この粗面Ｂでは、最大高さ粗さＲｚが大きいため、液膜の表面が粗面Ｂに追随し難く、液膜の厚みが一定値以上になると、液膜の凸部が自重により平坦化されてしまい、この結果、滑落速度の低下をもたらすこととなる。即ち、粗面Ｂでは、滑落速度の極大ピーク値は、粗面Ａに比して小さな値を示す。

これに対して、最大高さ粗さＲｚが粗面Ａばかりか粗面Ｂよりも大きい粗面Ｃ（曲線Ｃ）では、液膜の表面が粗面Ｃに一層追随し難く、液膜の凸部の平坦化が一層顕著となる。従って、このような粗面Ｃでは、液膜表面の平坦化により滑落速度のさらなる低下をもたらす。即ち、粗面Ｃでは、滑落速度の極大ピーク値は消失しており、滑落性の向上が発現しなかった。このことは、同じ厚みの液膜を平滑面Ｄ上に形成した場合と比較して滑落性を向上させるためには、液膜を形成する粗面の最大高さ粗さＲｚが、所定の範囲よりも小さい領域になければならないことを示している。

かくして、本発明によれば、図１に示されているように、液膜３の下地となる表面（粗面）１の最大高さ粗さＲｚを一定の範囲（０．５〜５．０μｍ）とし、且つ液膜３の厚みｈを０．１μｍ以上３．４μｍ未満の範囲に設定することにより、この液膜３の厚みが著しく薄いにもかかわらず、同じ厚みの液膜を平滑面Ｄ上に形成した場合に比して、高い滑落性を発現させることが可能となるわけである。

また、本発明において、液膜３を保持する粗面は、液膜３による滑落速度を安定に確保するという点で、二乗平均平方根粗さＲｑが５０〜６００ｎｍの範囲にあることが好ましい。最大高さ粗さＲｚが局部的に所定の範囲内あるに過ぎないときには、滑落速度のバラつきが大きくなるからである。

さらに、液膜３を保持する粗面では、高さが０．７μｍ以上の突起が存在していることが好ましく（即ち、最大高さ粗さＲｚが０．７μｍ以上である）、特に、このような高さの突起が、平均して３０μｍ以下の間隔で存在していることが、滑落性をより向上させる上で望ましい。このような場合には、液膜３の表面に、粗面が有する凹凸が明確に反映されるからである。

＜表面構造の形成＞
本発明において、上述した構造体の表面構造は、上記のような所定の最大高さ粗さＲｚの粗面を形成し得る限り、任意の材料の表面に形成されていてよく、例えば、樹脂製表面、金属製表面、ガラス製表面であってもよいが、粗面加工し易いという観点からは、樹脂製表面であることが好ましい。
即ち、金属製表面やガラス表面に粗面加工して前述した最大高さ粗さＲｚを有するには、アランダム、ホワイトアランダムなどの微細な投射材（メディア）を用いてのブラスト処理やエッチングなどに限定されてしまい、所定の最大粗さを確保することが難しいが、樹脂製表面の場合には、ブラスト処理やエッチングを成形金型の表面に行っての転写により粗面を形成することができるばかりか、これ以外にも、樹脂製表面に、所定の粗面化剤（微細粒子）を適宜の溶剤に分散させた処理液を、スプレー塗装、浸漬、或いはスピンコーター、バーコーター、ロールコーター、グラビアコーター等により塗布し、乾燥するという手段や、表面を形成する樹脂中にブリーディング性の添加剤などを配合しておくことにより、所定の最大高さ粗さＲｚを有する粗面を確実に形成することもでき、粗面加工手段として、用途に応じて種々の手法を採用することができるからである。

樹脂製表面に粗面加工を施すにあたって外添される粗面化剤としては、平均二次粒径（レーザ回折散乱法によって測定される体積基準の平均一次粒径）４μｍ以下の微細粒子、例えば酸化チタン、アルミナ、シリカ等の金属酸化物粒子、炭酸カルシウムなどの炭酸塩、カーボンブラックなどの炭素系微粒子、ポリメチル（メタ）アクリレートや、ポリエチレン、ポリオルガノシルセスキオキサンに代表されるシリコーン粒子などから成る有機微粒子を使用することができ、これらは、シランカップリング剤やシリコーンオイル等により疎水化処理されていてもよい。即ち、平均粒径が上記範囲よりも大きな粗大粒子を用いた場合には、最大高さ粗さＲｚが目的とする範囲よりも大きな粗面となってしまい、前述した特異な挙動を示す液膜３を形成することが困難となってしまう。
また、上記のように、疎水化処理されている微細粒子を用いる場合には、油性の液膜３を安定に形成することができ、疎水化処理が施されていない微細粒子を用いる場合には、水性の液膜３を形成するのに適している。

また、表面を形成する樹脂中に粗面化用添加剤を内添する場合において、このような添加剤としては、上記と同様の微細粒子を使用することができ、このような添加剤は、表面を形成する樹脂の種類によっても異なるが、一般に塗料の場合、該樹脂１００質量部当り０．１〜１００質量部、特に０．１〜８０質量部の量で配合し、樹脂組成物の場合、該樹脂１００質量部当り０．１〜５０質量部、特に０．１〜３０質量部の量で配合しておくことが、樹脂の成形性を損なわず、前述した最大高さ粗さＲｚの粗面を確実に形成する上で好適である。

上記のように、粗面化剤の微細粒子を樹脂製表面に外添し或いは樹脂中に内添するという手法は、何れも一長一短があり表面に要求される特性に応じて、何れか適当な手段を採用することができる。例えば、粗面化剤を外添する手段では、液膜３を形成する液体の樹脂中への浸透を確実に防止でき、液膜３の厚みを長期にわたって安定に保持することができるが、反面、液膜３を保持している下地の粗面部分（微細粒子の層）が物理的な外力に剥がれ落ちてしまうというトラブルを生じることがある。一方、粗面化剤を内添する方法では、液膜３を保持している粗面部分が脱落するなどの不都合は有効に回避することができるが、反面、液膜３を形成する液体が、下地の樹脂中に浸透し易く、液膜３の厚みの経時的薄膜化を生じることがある。従って、外添及び内添の何れの手法も一長一短があり、用途に応じた要求特性を考慮して、何れかの手段を採用することが好適である。

また、前述した粗面１上に形成する液膜３の形成に使用される液体としては、この樹脂構造体（樹脂成形体１）の表面に付与しようとする表面特性に応じて適宜のものが使用されるが、かかる液体は、当然、大気圧下での蒸気圧が小さい不揮発性の液体、例えば沸点が２００℃以上の高沸点液体でなければならない。揮発性液体を用いた場合には、容易に揮散して経時と共に消失し、液膜３を形成することが困難となってしまうからである。

このような液体の具体例としては、上記のような高沸点液体であることを条件として、種々のものを挙げることができるが、特に表面張力が、滑り性の対象となる物質と大きく異なるものほど、潤滑効果が高く、本発明には好適である。
例えば、表面張力が１０乃至４０ｍＮ／ｍ、特に１６乃至３５ｍＮ／ｍの範囲にある液体を用いるのが良く、流動パラフィン、フッ素系液体、フッ素系界面活性剤、シリコーンオイル、脂肪酸トリグリセライド、各種の植物油などが代表的である。植物油としては、大豆油、菜種油、オリーブオイル、米油、コーン油、べに花油、ごま油、パーム油、ひまし油、アボガド油、ココナッツ油、アーモンド油、クルミ油、はしばみ油、サラダ油などが好適に使用できる。

さらに、樹脂製表面を形成する樹脂としては、構造体の用途に応じた形状に成形可能である限り、特に制限されず、任意の樹脂を使用することができるが、容器やキャップ等の包装材に適しているという点で、熱可塑性樹脂、例えば、低密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン、中或いは高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ１−ブテン、ポリ４−メチル−１−ペンテンなどのオレフィン系樹脂や、これらのオレフィン類の共重合樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート／イソフタレート等のポリエステル樹脂が好ましい。特に、この構造体を、内容物を絞り出すスクイズ容器として使用する場合には、低密度ポリエチレンや直鎖低密度ポリエチレンに代表されるオレフィン系樹脂を用いることが好ましい。

＜構造体の形態＞
上述した表面構造を有する本発明の構造体は、そのまま単独で使用することもできるが、通常は、この表面構造を維持したまま、他の材料からなる層が積層された多層構造体として使用することが好ましい。例えば、液膜３を支持する下地粗面を有している表面樹脂層の下側に、その形態に応じて、金属箔やガラス、紙や他の樹脂層を積層することができ、このような積層構造の作成にあたっては、適宜、金属箔や他の樹脂層との接着強度を高めるために適宜の接着剤を用いることもできる。

例えば、金属箔としては、通常、アルミ箔が使用され、このようなアルミ箔を用いた形態は、特にパウチの作成に適している。
また、ガラスが積層されている場合は、ガラスの曇り防止など、特に水膜の付着防止の用途に適している。

さらに、他の樹脂層を積層する場合には、ボトル、カップ等の容器の形態に適している。例えば、このような他の樹脂層としては、特に中間層として、エチレン・ビニルアルコール共重合体に代表されるガスバリア性樹脂の層や、被酸化性重合体と遷移金属触媒とを含む酸素吸収層、或いは成形時に発生するバリ等のスクラップを含むリグラインド層などが代表的である。
また、このような多層構造にあっては、内面層（樹脂製表面の層）と外面層とを異なる樹脂により形成することも可能であり、例えば、内面を低密度ポリエチレン等のオレフィン系樹脂で形成し、外面をＰＥＴ等のポリエステル樹脂で形成することも可能である。

このような単層或いは多層の構造体は、その形態に応じて、それ自体公知の成形法、キャスト法、Ｔダイ法、カレンダー法又はインフレーション法などのフィルム成形や、サンドイッチラミネーション、共押出成形、共射出成形、圧縮成形、真空成形等の公知の手段で成形することができる。例えば、容器においては、シート状、パイプ状、試験管状等の形態のプリフォームを成形し、次いで、ブロー成形やプラグアシスト成形などの二次成形を行うことにより成形を行うことができる。

上述した本発明の構造体は、液膜３による表面特性を十分に発揮させることができるため、特に、ケチャップ、水性糊、蜂蜜、各種ソース類、マヨネーズ、マスタード、ドレッシング、ジャム、チョコレートシロップ、ヨーグルト、乳液等の化粧液、液体洗剤、シャンプー、リンス等の粘稠な内容物が充填された容器として最も好適である。即ち、内容物の種類に応じて適宜の液により液膜３を形成しておくことにより、容器を傾斜或いは倒立させることにより、これらの内容物が容器内壁に付着することなく、速やかに排出できるからである。
例えば、ケチャップ、各種ソース類、蜂蜜、マヨネーズ、マスタード、ジャム、チョコレートシロップ、ヨーグルト、乳液などは、水分を含む親水性物質であり、液膜３を形成する液体としては、シリコーンオイル、グリセリン脂肪酸エステル、食用油などの食品添加物として認可されている油性液体が好適に使用される。

本発明を次の実施例にて説明する。
尚、以下の実施例等で行った各種の特性、物性等の測定方法及び構造体の成形に用いた樹脂等は次の通りである。

１．粗面の表面形状測定
後述の方法で作製した粗面が形成されたフィルムにおいて、潤滑液を塗布する前の表面状体を、原子間力顕微鏡（ＮａｎｏＳｃｏｐｅIII、ＤｉｇｉｔａｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製）により測定した。測定条件を下記に示す。
カンチレバー：共振周波数ｆ_０＝３６３〜３９２ｋＨｚ
バネ定数ｋ＝２０〜８０Ｎ／ｍ
測定モード：タッピングモード
Ｓｃａｎｒａｔｅ：０．２５０Ｈｚ
スキャン範囲：１０μｍｘ１０μｍ
スキャンライン数：２５６
得られた３次元形状のデータから、前記原子間力顕微鏡に付属のソフトウェア（Ｎａｎｏｓｃｏｐｅ：ｖｅｒｓｉｏｎ５．３０ｒ２）を用いて、スキャン範囲の二乗平均平方根粗さＲｑと最大高さ粗さＲｚを求めた。二乗平均平方根粗さＲｑは下記式で与えられる。
式中、ｎはデータポイント数であり、Ｚ（ｉ）は角データポイントのＺの値であり、Ｚａｖｅは全Ｚ値の平均値である。
また最大高さ粗さＲｚは全データポイントＺ（ｉ）の最大値と最小値の差である。さらに上記測定条件でスキャン範囲５０μｍ×５０μｍを測定し、得られた３次元形状のデータから、１０μｍ×１０μｍ範囲内に０．７μｍ以上の高さをもつものを突起としたときの突起の数と、該突起の平均突起間隔を求めた。

２．滑落速度測定
後述の方法で作製したフィルムから３０ｍｍ×１５０ｍｍの試験片を切り出し、固定用治具に測定面（液膜が形成された面）が上になるように貼り付けた。室温下（２０〜２５℃）にて、この治具を３０°の傾斜角に傾け、背後にスケールを設置し、測定面に６ｍｇの純水をのせ、５秒毎に画像を撮影した。得られた画像から移動距離を測定し、算出される速度が一定になったところを滑落速度とした。前記滑落速度の値が大きい程、内容物の滑落性が優れている。

粗面Ａ，Ｂ，Ｃを作製するために用いた疎水性シリカを下記に示す。
粗面Ａの作製
疎水性シリカＡ（乾式疎水性シリカ、平均二次粒径＜１μｍ）
粗面Ｂの作製
疎水性シリカＢ（湿式疎水性シリカ、平均二次粒径２．８μｍ）
粗面Ｃの作製
疎水性シリカＣ（湿式疎水性シリカ、平均二次粒径８．３μｍ）
また、液膜の形成には、下記の潤滑液を用いた。
中鎖脂肪酸トリグリセライド（ＭＣＴ）
表面張力：２８．８ｍＮ／ｍ
粘度（２５℃）：３３．８ｍＰａ・ｓ

＜実施例１＞
疎水性シリカＡ０．５ｇ、エタノール９．５ｇをバイアル瓶に秤量し、スターラーを用いて３０分間撹拌させた。この塗料を、ポリプロピレン多層フィルムのポリプロピレン表面側にバーコーター（＃６）を用いて塗布した後、室温にて乾燥させ、粗面Ａが形成されたフィルムを作製した。（以下、ポリプロピレンをＰＰと略すことがある。）
作製したフィルムから１５０ｍｍ×１５０ｍｍの断片を切り出し、粗面Ａが上になるようにスピンコーターの回転台に取り付けた。次いで、潤滑液としてＭＣＴをスピンコーター（５０００ｒｐｍ、６０ｓｅｃ）により塗布した。
ＭＣＴの塗布前後のフィルムの重量変化から、ＭＣＴの塗布量を算出し、疎水性シリカＡの吸油量を差引いて、液膜の厚さを求めた。また、作製したフィルムを用いて、表面形状測定と滑落速度測定を行った。測定した液膜の厚さと最大高さ粗さＲｚからそれらの比を算出した。結果を表１に示す。

＜実施例２＞
スピンコーターによる塗布条件を３５００ｒｐｍ×６０ｓｅｃに変更した以外は実施例１と同様にして、ＭＣＴの膜が形成されたフィルムを作製し、表面形状測定と滑落速度測定を行った。測定した液膜の厚さと最大高さ粗さＲｚからそれらの比を算出した。結果を表１に示す。

＜実施例３＞
スピンコーターによる塗布条件を３０００ｒｐｍ×６０ｓｅｃに変更した以外は実施例１と同様にして、ＭＣＴの膜が形成されたフィルムを作製し、表面形状測定と滑落速度測定を行った。測定した液膜の厚さと最大高さ粗さＲｚからそれらの比を算出した。結果を表１に示す。

＜実施例４＞
スピンコーターによる塗布条件を２５００ｒｐｍ×６０ｓｅｃに変更した以外は実施例１と同様にして、ＭＣＴの膜が形成されたフィルムを作製し、表面形状測定と滑落速度測定を行った。測定した液膜の厚さと最大高さ粗さＲｚからそれらの比を算出した。結果を表１に示す。

＜実施例５＞
疎水性シリカＡの代わりに疎水性シリカＢを用いた以外は実施例１と同様にしてフィルムを作製し、表面形状測定と滑落速度測定を行った。測定した液膜の厚さと最大高さ粗さＲｚからそれらの比を算出した。結果を表１に示す。

＜実施例６＞
疎水性シリカＡの代わりに疎水性シリカＢを用いた以外は実施例２と同様にしてフィルムを作製し、表面形状測定と滑落速度測定を行った。測定した液膜の厚さと最大高さ粗さＲｚからそれらの比を算出した。結果を表１に示す。

＜実施例７＞
疎水性シリカＡの代わりに疎水性シリカＢを用いた以外は実施例３と同様にしてフィルムを作製し、表面形状測定と滑落速度測定を行った。測定した液膜の厚さと最大高さ粗さＲｚからそれらの比を算出した。結果を表１に示す。

＜比較例１＞
スピンコーターによる塗布条件を１０００ｒｐｍ×６０ｓｅｃに変更した以外は実施例１と同様にして、ＭＣＴの膜が形成されたフィルムを作製し、表面形状測定と滑落速度測定を行った。測定した液膜の厚さと最大高さ粗さＲｚからそれらの比を算出した。結果を表１に示す。

＜比較例２＞
スピンコーターによる塗布条件を５００ｒｐｍ×６０ｓｅｃに変更した以外は実施例１と同様にして、ＭＣＴの膜が形成されたフィルムを作製し、表面形状測定と滑落速度測定を行った。測定した液膜の厚さと最大高さ粗さＲｚからそれらの比を算出した。結果を表１に示す。

＜比較例３＞
疎水性シリカＡの代わりに疎水性シリカＢを用いた以外は実施例４と同様にしてフィルムを作製し、表面形状測定と滑落速度測定を行った。測定した液膜の厚さと最大高さ粗さＲｚからそれらの比を算出した。結果を表１に示す。

＜比較例４＞
疎水性シリカＡの代わりに疎水性シリカＢを用いた以外は比較例１と同様にしてフィルムを作製し、表面形状測定と滑落速度測定を行った。測定した液膜の厚さと最大高さ粗さＲｚからそれらの比を算出した。結果を表１に示す。

＜比較例５＞
疎水性シリカＡの代わりに疎水性シリカＢを用いた以外は比較例２と同様にしてフィルムを作製し、表面形状測定と滑落速度測定を行った。測定した液膜の厚さと最大高さ粗さＲｚからそれらの比を算出した。結果を表１に示す。

＜比較例６＞
疎水性シリカＡの代わりに疎水性シリカＣを用いた以外は実施例１と同様にしてフィルムを作製し、表面形状測定と滑落速度測定を行った。測定した液膜の厚さと最大高さ粗さＲｚからそれらの比を算出した。結果を表１に示す。

＜比較例７＞
疎水性シリカＡの代わりに疎水性シリカＣを用いた以外は実施例２と同様にしてフィルムを作製し、表面形状測定と滑落速度測定を行った。測定した液膜の厚さと最大高さ粗さＲｚからそれらの比を算出した。結果を表１に示す。

＜比較例８＞
疎水性シリカＡの代わりに疎水性シリカＣを用いた以外は実施例３と同様にしてフィルムを作製し、表面形状測定と滑落速度測定を行った。測定した液膜の厚さと最大高さ粗さＲｚからそれらの比を算出した。結果を表１に示す。

＜比較例９＞
疎水性シリカＡの代わりに疎水性シリカＣを用いた以外は実施例４と同様にしてフィルムを作製し、表面形状測定と滑落速度測定を行った。測定した液膜の厚さと最大高さ粗さＲｚからそれらの比を算出した。結果を表１に示す。

＜比較例１０＞
疎水性シリカＡの代わりに疎水性シリカＣを用いた以外は比較例１と同様にしてフィルムを作製し、表面形状測定と滑落速度測定を行った。測定した液膜の厚さと最大高さ粗さＲｚからそれらの比を算出した。結果を表１に示す。

＜比較例１１＞
疎水性シリカＡの代わりに疎水性シリカＣを用いた以外は比較例２と同様にしてフィルムを作製し、表面形状測定と滑落速度測定を行った。測定した液膜の厚さと最大高さ粗さＲｚからそれらの比を算出した。結果を表１に示す。

＜比較例１２＞
疎水性シリカを用いず、ＰＰ系多層フィルムのＰＰ面側に直接ＭＣＴをスピンコーター（５０００ｒｐｍ、６０ｓｅｃ）により塗布した。ＭＣＴの塗布前後のフィルムの重量変化から、ＭＣＴの液膜の厚さを求めた。また、作製したフィルムを用いて、表面形状測定と滑落速度測定を行った。測定した液膜の厚さと最大高さ粗さＲｚからそれらの比を算出した。結果を表１に示す。

＜比較例１３＞
スピンコーターによる塗布条件を３０００ｒｐｍ×６０ｓｅｃに変更した以外は実施例１２と同様にして、ＭＣＴの膜が形成されたフィルムを作製し、表面形状測定と滑落速度測定を行った。測定した液膜の厚さと最大高さ粗さＲｚからそれらの比を算出した。結果を表１に示す。

＜比較例１４＞
スピンコーターによる塗布条件を２０００ｒｐｍ×６０ｓｅｃに変更した以外は実施例１２と同様にして、ＭＣＴの膜が形成されたフィルムを作製し、表面形状測定と滑落速度測定を行った。測定した液膜の厚さと最大高さ粗さＲｚからそれらの比を算出した。結果を表１に示す。

＜比較例１５＞
スピンコーターによる塗布条件を１０００ｒｐｍ×６０ｓｅｃに変更した以外は実施例１２同様にして、ＭＣＴの膜が形成されたフィルムを作製し、表面形状測定と滑落速度測定を行った。測定した液膜の厚さと最大高さ粗さＲｚからそれらの比を算出した。結果を表１に示す。

＜比較例１６＞
スピンコーターによる塗布条件を５００ｒｐｍ×６０ｓｅｃに変更した以外は実施例１と同様にして、ＭＣＴの膜が形成されたフィルムを作製し、表面形状測定と滑落速度測定を行った。測定した液膜の厚さと最大高さ粗さＲｚからそれらの比を算出した。結果を表１に示す。
尚、表１においては、下記の略語を用いた。
Ｅｘ：実施例
Ｃｏｍ：比較例
Ｐ数：突起数
Ｐ間隔：突起の平均間隔

測定した液膜の厚さと滑落速度の関係をグラフにしたものを図２に示す。最大高さ粗さＲｚが０．５〜５．０μｍの範囲にある粗面Ａ及びＢ上に液膜を作製した場合には、液膜の厚みが０．１μｍ以上３．４μｍ未満の範囲にあるとき、滑落速度の極大ピークを有しており、同じ厚みの液膜を平滑面上に形成した場合に比して滑落性が向上していることが判る。
また粗面Ａ及びＢでは、滑落速度の極大ピークが存在しているが、Ｒｚが５．０μｍよりも大きい粗面Ｃに液膜が形成されている場合には、このような滑落速度の極大ピークは消失していることが分かる。
以上の結果から、表面を一定レベルの粗面とすることにより、液膜の厚みが著しく薄いにも関わらず、高い滑落性を得られることが分かる。

１：構造体表面（粗面部）
３：液膜
ｈ：液膜厚み

Claims

最大高さ粗さＲｚが０．５〜５．０μｍの範囲にある粗面部が表面に形成されており、該粗面部上に、０．１μｍ以上３．４μｍ未満の範囲の厚みの薄い液膜が形成されていることを特徴とする構造体。
前記液膜の厚さが、前記最大高さ粗さＲｚの１０％〜１７０％の範囲にある請求項１に記載の構造体。
前記粗面部が、二乗平均平方根粗さＲｑが５０〜６００ｎｍの範囲にある請求項１または２に記載の構造体。
前記粗面部には、０．７μｍ以上の高さの突起が、平均して３０μｍ以下の間隔で観測される請求項３に記載の構造体。
前記粗面部が、プラスチック表面に微粒子を付着することにより形成されている請求項１〜４の何れかに記載の構造体。
前記微粒子がシリカである請求項５に記載の構造体。
前記液膜が、１０乃至４０ｍＮ／ｍの表面張力を有する液体により形成されている請求項１〜６の何れかに記載の構造体。
前記液体が、流動パラフィンまたは食用油である請求項７に記載の構造体。
包装材料として使用される請求項１〜８の何れかに記載の構造体。
前記構造体上に６ｍｇの純水をのせ３０°の傾斜角に傾けたときの滑落速度が、該構造体上に粗面加工をせずに液膜の厚さを同じにしたときの滑落速度と比較して大きい、請求項１〜９の何れかに記載の構造体。