JP2019094418A - コーティング液及びコーティングを有するガラス容器 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明の実施形態について説明する。実施形態に係るコーティングは、ガラス容器の表面にコーティングを形成するために使用される。
コーティング液が塗布されるガラス容器は、ソーダ石灰シリカ系のガラスであり、珪素、ナトリウム、及びカルシウムを主要な成分として含む。また、ガラスはアルミニウム、カリウム、マグネシウム、及び硫黄を含む。また、ガラスは、着色剤として、クロム、ニッケル、及び鉄等を含んでもよい。
実施例に係るコーティング液、及びコーティングを有するガラス容器は、以下の手順により調製した。実施例1に係るコーティング液は、主剤としてポリエステルウレタン、硬化剤としてヘキサメチロールメラミン、界面活性剤としてポリオキシエチレンポリオキシアルキレングリコール、滑剤としてポリエチレンワックス、シランカップリング剤として3−アミノプロピルトリエトキシシラン、純水、及びフロスト剤としてアクリル微粒子を含む。各成分の含有量は、主剤100重量部に対して、硬化剤を15重量部、界面活性剤を0.4重量部、滑剤を1重量部、シランカップリング剤を0.4重量部、純水を25重量部とした。実施例2に係るコーティング液は、実施例1のコーティング液に対して滑剤の含有量を0にした。比較例1に係るコーティング液は、実施例1のコーティング液に対して、界面活性剤の含有量を0にした。比較例2に係るコーティング液は、実施例1のコーティング液に対して、界面活性剤及び滑剤の含有量を0にした。
実施例1、2及び比較例1、2に係るガラス容器を40℃、45%RH(相対湿度)の環境下で所定期間保管して劣化を促進させ、各期間経過後にDDI試験を行なった。DDI試験は、白色の顔料を純水に懸濁させたDDI液にガラス基板を浸漬し、DDI液から引き上げた後のガラス基板の表面を目視で観察することによって行なった。ガラス基板の表面の親水性が高いとDDI液がガラス基板の表面において膜を形成し、表面が白色に見える。一方、ガラス基板の表面の親水性が低いとDDI液がガラス基板の表面に付着せず、ガラス基板の表面が露出する。
実施例1、2及び比較例1、2に係るガラス基板を40℃、45%RH(相対湿度)の環境下で所定期間保管して劣化を促進させ、その後にコーティングの表面の水の接触角を測定した。水の接触角の測定は、ガラス基板のコーティング上に純水を滴下し、表面上における液滴を撮像した。撮像した画像をθ/2法により解析することによって、水の接触角を得た。
実施例1、2及び比較例1、2に係るガラス容器の円筒形の外周面にでんぷん混合糊を使用してラベルを貼付した。でんぷん混合糊は、でんぷんを主成分とする糊(ヘンケルジャパン株式会社製「AQUENCE LG TV914」)を使用した。ガラス容器は、ラベルを貼付した後、室温で2日間乾燥させた。続いて、ラベルが貼られたガラス容器を40℃、45%RH(相対湿度)の環境下で所定期間保管して劣化を促進させた後に、ラベル材破率測定試験を行なった。材破率測定試験は、最初にガラス容器に貼付されたラベルを、ガラス容器の表面においてカッターナイフで1cm×1cmの格子状に切り分け、複数のラベル片に区画した。次に、ラベルの表面全域に1枚のクラフトテープ(紙製ガムテープ)を貼り付け、2分間放置した。その後、クラフトテープをガラス容器から剥がした。このとき、ラベルの内で接着性が低い部分はクラフトテープと共にガラス容器から剥がれた。そして、ガラス容器の表面に残存したラベルの面積を計測した。ラベル材破率は、次の式によって算出した。
ラベル材破率[%]=ガラス容器の表面に残存したラベルの面積[cm2]/ラベルの面積[cm2]×100
ラベル材破率は、値が大きいほどラベルの接着性が高いことを表す。
実施例1に係るコーティング液において、界面活性剤の含有量が主剤100重量部に対して0、0.1、0.2、1.0重量部であるものを作製し、実施例1と同様にガラス容器を作製した。そして、作製したガラス容器の表面を、DDI液又は純水に数秒浸漬した後の各液体に対する濡れを目視によって確認した。評価は、液体がガラス容器の表面において均質な膜状に広がったものを親水性が高い(記号:○)、液体がガラス容器の表面において球状に弾かれたものを親水性が低い(記号:×)とした。図6に示す結果から、界面活性剤の含有量が主剤100重量部に対して0.1重量部の場合には水に対する濡れが悪く、親水性が低いことが確認された。一方、界面活性剤の含有量が主剤100重量部に対して0.2重量部の場合にはDDI液及び水に対する濡れが共に良く、親水性が高いことが確認された。そのため、親水性が向上する下限値は、0.1重量部から0.2重量部の間にあることが推測され、その中間の値である0.15重量部以上が好ましいことが推測される。界面活性剤の含有量が主剤100重量部に対して0.2重量部以上である場合、コーティングに親水性を確実に与えることができる。なお、界面活性剤の含有量が主剤100重量部に対して1.0重量部以上のものについては、図示しないが0.2〜1.0重量部のものと同様の親水性を示した。しかし、界面活性剤の含有量が主剤100重量部に対して1.0重量部以上のコーティングは、洗浄水等に使用されるアルカリ溶液への浸漬に対してコーティングが剥がれ易い傾向が確認されたため、界面活性剤の含有量は主剤100重量部に対して0.2〜1.0重量部が好ましいと考えられる。
Claims (12)
- ガラス容器にコーティングを形成するためのコーティング液であって、
樹脂を含む主剤と、
前記主剤を硬化させるための硬化剤と、
前記主剤100重量部に対して0.15〜1.0重量部のノニオン系界面活性剤と、
シランカップリング剤とを含むことを特徴とするコーティング液。 - 前記ノニオン系界面活性剤は、エーテル型であることを特徴とする請求項1に記載のコーティング液。
- 前記ノニオン系界面活性剤は、ポリオキシエチレンポリオキシアルキレングリコールであることを特徴とする請求項2に記載のコーティング液。
- 前記主剤は、ウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂、アクリル樹脂、アクリル-スチレン樹脂、アクリル-ウレタン樹脂、アクリル-シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、フッ素樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、シリコーン樹脂、及びアミノ樹脂から成る群から選択される1つであることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つの項に記載のコーティング液。
- 前記硬化剤は、メラミン系硬化剤、ブロックイソシアネート系硬化剤、オキサゾリン(オキサジン)系硬化剤、カルボジイミド系硬化剤、ポリエチレンイミン系硬化剤、アジリジン系硬化剤、ジルコニウム系硬化剤、及びエポキシ系硬化剤から成る群から選択される1つを含むことを請求項1〜請求項4のいずれか1つの項に記載のコーティング液。
- 前記硬化剤は、前記主剤100重量部に対して10〜30重量部であることを特徴とする請求項5に記載のコーティング液。
- 滑剤を更に含むことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1つの項に記載のコーティング液。
- 前記滑剤は、ワックスであり、前記主剤100重量部に対して0.5〜1.5重量部であることを特徴とする請求項7に記載のコーティング液。
- 前記シランカップリング剤は、前記主剤100重量部に対して0.3〜0.5重量部であることを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか1つの項に記載のコーティング液。
- 微粒子からなるフロスト剤を更に含むことを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれか1つの項に記載のコーティング液。
- 請求項1〜請求項10のいずれか1つの項に記載の前記コーティング液が表面に塗布され、乾燥されたことを特徴とするガラス容器。
- 表面にコーティングが形成されたガラス容器であって、
前記コーティングは、
樹脂を含む主剤と、
前記主剤100重量部に対して0.2〜1.0重量部のノニオン系界面活性剤と、
滑剤と、
シランカップリング剤とを含むことを特徴とするガラス容器。
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2017
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