JP2023035213A - 撥液性物品 - Google Patents
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Abstract
【課題】撥液性と所望の機能を両立し易い撥液性物品を提供する。【解決手段】凹凸面6aを有する基材6と、凹凸面6aに沿って配置されるとともに凹凸面6aに付着し、撥液性の凹凸表面5aを有するフィルム5と、を有し、フィルム5の少なくとも凹凸表面5aを形成する第1材料の表面自由エネルギーが、基材6を形成する第2材料の表面自由エネルギーよりも小さい、撥液性物品1。【選択図】図2
Description
本発明は撥液性物品に関する。
撥液性の凹凸表面を有する撥液性物品が知られている(例えば特許文献1参照)。
上記のような撥液性物品は、撥液性を高めるために表面自由エネルギーができるだけ小さい材料で形成するのが望ましい。しかし、そのために、用途などによって求められる所望の機能を犠牲にするのは望ましくない。
そこで本発明の目的は、撥液性と所望の機能を両立し易い撥液性物品を提供することにある。
本発明の撥液性物品は、凹凸面を有する基材と、前記凹凸面に沿って配置されるとともに前記凹凸面に付着し、撥液性の凹凸表面を有するフィルムと、を有し、前記フィルムの少なくとも前記凹凸表面を形成する第1材料の表面自由エネルギーが、前記基材を形成する第2材料の表面自由エネルギーよりも小さい、撥液性物品である。
本発明の撥液性物品は、上記構成において、前記第1材料の表面自由エネルギーが30mN/m以下である、撥液性物品であるのが好ましい。
本発明の撥液性物品は、上記構成において、前記第2材料の曲げ弾性率が前記第1材料の曲げ弾性率よりも小さい、撥液性物品であるのが好ましい。
本発明の撥液性物品の製造方法は、前記基材に前記フィルムを重ねて前記フィルム上から成形型で押圧するホットエンボス加工を行うことで前記凹凸表面を形成する工程を有する、撥液性物品の製造方法であるのが好ましい。
本発明によれば、撥液性と所望の機能を両立し易い撥液性物品を提供することができる。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を例示説明する。
図1~図2に示すように、本発明の一実施形態の撥液性物品1は容器3のための吐出キャップ2である。容器3は吐出キャップ2と容器本体4とを有する。
容器本体4は、軸線Oを中心とする筒状の口部4aと、口部4aの下方に連なるとともに口部4aよりも拡幅する胴部4bと、胴部4bの下方に連なる底部4cと、を有する。胴部4bは口部4aと同軸の筒状をなす。なお胴部4bはこれに限らず、例えば、口部4aから偏心する筒状をなす構成であってもよいし、取っ手部を一体に有する構成であってもよい。容器本体4は図示しない液状の内容物を収容する。なお、内容物の粘度は特に限定されない。内容物は飲料水、食用油、調味料などの食品であってもよいし、食品以外であってもよい。
以下、説明の便宜上、軸線Oに沿う方向を上下方向ともいい、底部4cから口部4aに向かう方向を上方ともいい、その反対方向を下方ともいい、軸線Oに直交する直線に沿う方向を径方向ともいい、軸線Oを周回する方向を周方向ともいう。
吐出キャップ2は、口部4aに打栓によって取り付けられる装着部2aと、装着部2aに連なり内容物を吐出する吐出筒2bと、を有する。なお吐出キャップ2は、吐出筒2bを開閉可能な蓋体を一体又は別体に有する構成であってもよい。
装着部2aは軸線Oを中心とする環状をなす。また装着部2aは、打栓によって口部4aに上方から押し付けられることで、口部4aの外周面に形成される環状段部に弾性変形により嵌合する嵌合部2cを有する。
吐出筒2bは装着部2aよりも小径な軸線Oを中心とする円筒状をなす。なお吐出筒2bは円筒状をなす構成に限らず、楕円筒状、角筒状など、円筒状以外の筒状をなす構成であってもよい。また吐出筒2bは軸線Oを中心とする筒状をなす構成に限らず、例えば、軸線Oから偏心した筒状をなす構成であってもよいし、軸線Oに対して平行でない軸線を中心とする筒状をなす構成であってもよい。
吐出筒2bは、径方向の幅を有し周方向に環状に連なる先端面2d(上端面)を有する。吐出筒2bの先端面2dはフィルム5の表面(上面)で形成される。吐出筒2bにおけるフィルム5以外の部分と装着部2aとは基材6で形成される。つまり吐出キャップ2はフィルム5と基材6とで形成される。
容器3を傾けて吐出筒2bから内容物を吐出する時に内容物が吐出筒2bの先端面2dに付着すると、容器3の姿勢を元に戻す時に液垂れを生じたり吐出筒2bの先端面2dに内容物が残ったりして吐出キャップ2を汚してしまう虞がある。したがって、吐出筒2bの先端面2dは、液体をはじく撥液性を有する。より具体的には、フィルム5は撥液性の凹凸表面5aを有する。
凹凸表面5aの形状は、内容物の種類などに応じて適宜設定できる。例えば、凹凸表面5aの形状は、水との接触角が90°より大きい撥水性が得られるように設定できる。凹凸表面5aは、基準面と基準面から突出する複数の凸部又は突起とで構成してもよいし、基準面と基準面から凹む複数の凹部又は穴とで構成してもよいし、その他の構成としてもよい。凸部又は突起或いは凹部又は穴の配列パターンは特に限定されない。
基材6はフィルム5との界面に凹凸面6aを有し、フィルム5は凹凸面6aに沿って配置されるとともに凹凸面6aに付着する。フィルム5の凹凸表面5aは凹凸面6aに対応する形状、つまり凹凸面6aからフィルム5の厚み分だけずらしたような形状を有する。
フィルム5の少なくとも凹凸表面5aを形成する第1材料の表面自由エネルギーは、基材6を形成する第2材料の表面自由エネルギーよりも小さい。したがって、本実施形態によれば、凹凸表面5aを基材6で直接形成する場合よりも凹凸表面5aの撥液性を高めることができる。
フィルム5は、第1材料で形成される単層構造を有してもよいし、第1材料で形成される表面層を含む積層構造を有してもよい。フィルム5を単層構造に構成する場合には、第1材料は、基材6の凹凸面6aから剥離しにくい付着性を有する。フィルム5を積層構造に構成する場合には、基材6の凹凸面6aに対する付着性を有する材料で形成される接着層を含むのが好ましい。
第1材料の表面自由エネルギーは30mN/m以下であるのが好ましい。そのような材料としては、例えば、ポリプロピレン、シリコン含有ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などや、これらのブレンドなどの樹脂が挙げられる。なお、ポリプロピレンの表面自由エネルギーは29.8mN/m、PTFEの表面自由エネルギーは21.5mN/mである。
第2材料の曲げ弾性率は第1材料の曲げ弾性率よりも小さいのが好ましい。このような構成によれば、凹凸表面5aを含む吐出キャップ2全体を第1材料で形成する場合よりも、装着部2aの剛性を低減することができるので、打栓に必要となる力を抑制したり、打栓による装着部2aの摩耗を抑制したりすることができる。
表面自由エネルギーが30mN/m以下である樹脂は曲げ弾性率が大きい傾向がある。例えばポリプロピレンは、表面自由エネルギーが35.6mN/mであるポリエチレンよりも曲げ弾性率が大きい。したがって、例えば、第1材料をポリプロピレンとし、第2材料をポリエチレンとすることにより、撥液性と柔軟性を両立した吐出キャップ2を得ることができる。なお第1材料をポリプロピレンとし、第2材料をポリエチレンとする場合には、フィルム5を単層構造に構成しても、基材6の凹凸面6aに対する良好な付着性を得ることができる。
撥液性物品1は本実施形態では吐出キャップ2として構成されるが、これに限らず、吐出キャップ2以外の容器部品として構成してもよいし、容器自体として構成してもよいし、その他の物品として構成してもよい。いずれの場合においても、撥液性物品1を、凹凸面6aを有する基材6と、凹凸面6aに沿って配置されるとともに凹凸面6aに付着し、撥液性の凹凸表面5aを有するフィルム5と、を有し、フィルム5の少なくとも凹凸表面5aを形成する第1材料の表面自由エネルギーが、基材6を形成する第2材料の表面自由エネルギーよりも小さい構成とすることにより、撥液性と、用途などによって求められる所望の機能と、を両立し易くすることができる。
撥液性物品1の製造方法は特に限定されないが、図3~図4に示すように、基材6にフィルム5を重ねてフィルム5上から成形型7で押圧するホットエンボス加工を行うことで凹凸表面5aを形成する工程を有するのが好ましい。成形型7は凹凸表面5aを反転させた形状の転写面7aを有する。上記のような工程によれば、容易に撥液性物品1を製造することができる。
本発明は前述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
1 撥液性物品
2 吐出キャップ
2a 装着部
2b 吐出筒
2c 嵌合部
2d 先端面
3 容器
4 容器本体
4a 口部
4b 胴部
4c 底部
5 フィルム
5a 凹凸表面
6 基材
6a 凹凸面
7 成形型
7a 転写面
O 軸線
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O 軸線
Claims (4)
- 凹凸面を有する基材と、前記凹凸面に沿って配置されるとともに前記凹凸面に付着し、撥液性の凹凸表面を有するフィルムと、を有し、前記フィルムの少なくとも前記凹凸表面を形成する第1材料の表面自由エネルギーが、前記基材を形成する第2材料の表面自由エネルギーよりも小さい、撥液性物品。
- 前記第1材料の表面自由エネルギーが30mN/m以下である、請求項1に記載の撥液性物品。
- 前記第2材料の曲げ弾性率が前記第1材料の曲げ弾性率よりも小さい、請求項1又は2に記載の撥液性物品。
- 前記基材に前記フィルムを重ねて前記フィルム上から成形型で押圧するホットエンボス加工を行うことで前記凹凸表面を形成する工程を有する、請求項1~3の何れか1項に記載の撥液性物品の製造方法。
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