JP3895519B2 - Glass container - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、親水性の膜を有するガラスビン等のガラス容器に関するもので、より詳細には形成される膜が耐擦り傷性と滑性とに優れていると共に、優れたラベル貼着性、水濡れ性、耐汚れ性を有するガラス容器に関する。
【0002】
【従来の技術】
ガラスビンは、透明性、剛性及び衛生的特性に優れており、環境汚染の問題もなく、古くから資源の回収及び再利用が可能な容器であるが、擦り傷が発生しやすい、割れやすいという欠点をも有している。にもかかわらず、流通コストの低減などの見地からガラスビンの軽量化が強く要望されているものである。
【0003】
ガラスビンは、表面に全く傷のない成形初期の状態ではかなり強い強度を示すとしても、表面に発生した擦り傷或いは引っ掻き傷はガラスビンの強度を著しく低減させることが知られており、このような表面の傷の発生は特に軽量化されたガラスビンでは大きな問題となる。
【0004】
従来、ガラスビンの耐擦り傷性を向上させるために、ガラスビンの表面にホットエンドコートやコールドエンドコートと呼ばれる被覆処理を行うことが知られている。
例えば、特公昭42−1758号公報には、熱分解によって金属酸化物をガラス表面に生成しうるチタン−、ジルコニウム−、錫−またはバナジウム−含有化合物で該ガラス表面を、該ガラス表面が該化合物の熱分解温度と同じ温度またはそれより高い温度にある間に処理し、該処理を行った表面を232℃以下の温度になるまで冷却し、そしてなお加熱されている該ガラス表面にオレフィン重合体、ポリウレタン、ポリスチレンまたはN−アルキルアミンの酢酸塩を、薄い、堅く接着した、透明な、実質的に無色の被覆を該表面に生成させるのに十分な量で散布することを特徴とするガラス表面の摩耗抵抗を増加させる方法が記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前述したポリエチレン等のオレフィン重合体の被覆を形成したガラスビンでは、ガラスビンそのものに比して、ラベル貼着性に劣り、また、水濡れ性に劣るため、充填工程で水滴付着による検査機の誤作動を生じやすいという欠点を有している。
また、このポリエチレン被覆ガラスビンでは、汚れ物質が付着しやすいという欠点を有しており、また滑性の点でも未だ十分満足しうるものではない。
【0006】
従って、本発明の目的は、形成される膜が耐擦り傷性と滑性とに優れていると共に、優れたラベル貼着性、水濡れ性、耐汚れ性、耐水性を有するガラスビン等のガラス容器を提供するにある。
本発明の他の目的は、ガラス容器の表面にコールドエンドコート(CEC)によって容易に施すことができ、形成される被覆が前述した特性を有する被覆ガラス容器を提供するにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、容器外面に、セルロースと水溶性高分子から成る組成物を主体とする親水性膜から、固体滑剤粒子が頭を出している被覆が形成され、該膜が0.1乃至1.0μmの厚みであると共に固体滑剤粒子が0.2乃至2.0μmの平均粒子径を有することを特徴とするガラス容器が提供される。
本発明のガラス容器においては、
1.固体滑剤粒子がオレフィン系樹脂或いは高融点ワックスから成ること、
2.固体滑剤粒子がポリエチレンワックス乃至変性ポリエチレンワックスから成ること、
3.固体滑剤粒子径/親水性膜厚の比が1.3乃至2.5であること、
4.セルロース及び親水性高分子を当たり固体滑剤粒子が5乃至40重量%の量で存在すること、
が好ましい。
【0008】
【発明の実施形態】
[作用]
本発明のガラス容器では、
A.容器外面に、セルロースと水溶性高分子から成る組成物を主体とする親水性膜が形成されていること、
B.この親水性膜から固体滑剤粒子が頭を出していること、及び
C.該膜が0.1乃至1.0μmの厚みであると共に固体滑剤粒子が0.2乃至2.0μmの平均粒子径を有すること、
が特徴であり、これにより、形成される親水性膜が耐擦り傷性と滑性とに優れていると共に、ラベル貼着性、水濡れ性及び耐汚れ性にも優れているという作用効果上の利点が達成されるものである。
【0009】
本発明においては、セルロースと水溶性高分子から成る組成物を主体とする親水性膜をガラス容器の外表面に設けることが基本的に重要である。上記セルロースと水溶性高分子を主体とする親水性膜を外表面に設けることにより、膜外表面に親水性を付与し、ガラス容器外表面に水濡れ性を付与して、充填工程での液レベル検出のための検査機の誤作動の原因となる水滴付着を防止し、ラベル貼着性を向上させ、耐汚れ付着性を向上させることができる。
【0010】
通常のガラスビン等のガラス容器では、内容物、出所及び賞味期限等の表示は、ラベルの貼着により行われるが、このラベルの貼着には、伝統的にデンプン糊が広く使用されている。これはガラス表面が汚れていない状態では本質的に親水性であること、及びガラスビンの再利用に際しては水浸漬によりラベルの剥離を行うこと密接に関連していると思われる。
本発明における被覆ガラス容器の外表面は本質的に親水性であるので、このラベルの貼着性に優れているという利点が達成されるものである。
【0011】
また、ガラスビンへの充填工程においては、ガラスビンに汚れが付着する機会は多々存在する。先ず、ガラスビンの洗浄工程では、コート材由来の汚れ物質が付着する機会があるし、充填工程では泡の発生により吹き出した内容物が汚れとして付着する機会があり、更に加熱殺菌工程ではガラスビン外表面に付着した内容物等が熱水等に溶解乃至分散して再度ガラスビン外表面に付着する場合がある。
これらの付着汚れの内、厄介な汚れは油性のものであり、このものは水或いは熱水と接触しても、ガラス表面から除去されず、そのまま残留するからである。
本発明では、被覆ガラスの外表面を親水性にしたので、上記油性の汚れが付着しにくく、仮に付着しても外表面からの離脱が容易に起こるため、耐汚れ付着性に優れているという利点が達成されるものである。
【0012】
本発明では、上述したセルロースと水溶性分子を主体とする親水性膜の表面から固体の滑剤の粒子が頭を出すような被覆構造としたことが第2の特徴である。
一般に被覆に滑性を付与する目的で、被覆中に滑剤を配合することはよく行われているが、このような一般的な滑剤の配合による滑性の向上及び耐擦り傷性の向上は僅かなものであり、特に被覆の膜が親水性である場合には、後述する例に示すとおり、その改善は微々たるものである。
これに対して、本発明に従い、固体滑剤粒子が膜表面から頭を出した分散構造とすると、後述する実施例に示すとおり、膜表面に優れた滑性を付与することができると共に、耐擦り傷性をも顕著に向上させることが可能となるのである。
尚、耐擦り傷性は、膜の滑性に関係していることは当然であるが、それと同時に膜強度とも関連しており、本発明の分散構造の被覆では、膜強度も増大している。
【0013】
上記被覆構造は、水分散性のセルロースと水溶性高分子の溶液に固体滑剤粒子を分散させ、形成される分散液をガラスビンなどのガラス容器表面に塗布し、乾燥することにより形成されるが、この際固体滑剤粒子が、その粒子構造を維持したまま、被覆中に残留させることが重要である。こうすることにより、この固体滑剤粒子の一部が膜の平滑な表面から頭を出した被覆構造となる。
【0014】
本発明の被覆構造を説明するための図1において、ガラス基材1の表面には親水性膜2が形成されているが、この親水性膜には固体滑剤粒子3が配合されており、固体滑剤粒子3は膜表面4から頭を出して外に露出しており、露出した固体滑剤粒子3の滑性により、膜がこすられたときの傷付き性が解消される。
即ち、固体滑剤粒子3は他の物体と膜表面4との直接的な接触を防止するように作用すると共に、それ自体の滑性によって、物体との摩擦を低下させている。
【0015】
実際に、本発明による膜表面を電子顕微鏡で観察すると、図2の電子顕微鏡写真に示すとおり、親水性膜の海に固体滑剤粒子が島状に分布していることが確認される。
【0016】
[親水性膜]
本発明において、親水性膜を形成する組成物はセルロースと親水性高分子から成り、上記セルロースは水分散性有機高分子で、一方、水溶性有機高分子としてはアニオン系あるいはノニオン系の水溶性有機高分子が使用される。
アニオン系高分子としては、例えばポリアクリル酸ナトリウム、又はポリアクリル酸ナトリウムと、ポリアクリルアミドとの共重合体、ポリメタクリル酸ナトリウム、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸アンモニウム、カルボキシメチル澱粉、カルボキシメチルセルロース、アクリルアミド−アクリル酸共重合体、キトサン等が使用される。
また、ノニオン系高分子としては、ポリビニルアルコール(PVA)、澱粉、シアノ化澱粉、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ビーガム、ゼラチン等が使用される
これらの水溶性高分子は、単独でもあるいは2種以上の組合せでも使用することができる。
【0017】
発明の親水性膜は、セルロースと水溶性高分子、特に水溶性セルロース誘導体との組成物から形成されていることが特に好ましい。セルロースは親水性でありながら水不溶性であり、これを水溶性高分子と組合せて用いると、塗布液の調製に必要な水分散性と、被膜形成に必要な塗布性とが得られ、しかも形成される被覆は親水性を有しながら、或る程度の耐水性を有しているという利点が達成される。
一般的にいって、セルロース(A)と水溶性高分子(B)とは、
A:B=98:2乃至50:50、
特に 95:5乃至75:25
の重量比で用いることが、上記の利点を達成する上で望ましい。
【0018】
[固体滑剤粒子]
上記親水性膜に配合する固体滑剤粒子としては、有機の固体滑剤が望ましく、滑性を有する樹脂やワックス状物が単独或いは2種以上の組合せで使用される。
用いる有機固体滑剤は、80℃以上の耐熱性を有することが好ましく、形成される被膜中で前述した被膜構造を維持するために好ましく、この見地から、樹脂系の固体滑剤、滑性を有するオレフィン系樹脂、フッ素系樹脂等を主体とする滑剤が有利に用いられる。
【0019】
特に好適な樹脂系滑剤粒子は、オレフィン系樹脂粒子であり、例えば低−、中−或いは高−密度のポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリブテン−1、エチレン−ブテン−1共重合体、プロピレン−ブテン−1共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン−1共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、イオン架橋オレフィン共重合体(アイオノマー)、エチレン−アクリル酸エステル共重合体等の粒子が使用される。
【0020】
これらのオレフィン系樹脂は、室温より低いガラス転移点を有しており、耐擦り傷性に特に優れている。オレフィン系樹脂の分子量は特に制限を受けないが、一般にポリエチレンワックス、と呼ばれる比較的低分子量のものが優れた効果を与える。酸化ポリエチレンワックスや、酸変性ポリエチレンワックス等の変性オレフィン系樹脂も本発明の目的に好適に使用される。
【0021】
変性オレフィン樹脂系滑剤粒子の他の好適な例として、室温より低いガラス転移点を有するアクリル酸変性樹脂の粒子を挙げることができる。このアクリル樹脂を構成するアクリル系単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸n−アミル、(メタ)アクリル酸イソアミル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸n−オクチル等を挙げることができる。但し、上記の(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸またはメタクリル酸を示し、これらが20モル%以下の共重合体物である。これらのアクリル系単量体は、必要により、他の共単量体、例えばスチレン、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、等と共重合されていてもよい。
【0022】
樹脂微粒子の他の例として、フッ素系樹脂、例えばポリテトラフルオロエチレン、テトラフロオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン等を挙げることができる。これらのフッ素系樹脂は、室温よりも高いガラス転移点を有するが、その優れた滑り性が耐擦り傷性に役立っている。
【0023】
樹脂系以外の固体滑剤として、スパームアセチワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、密蝋、木蝋、綿蝋などのワックス類やステアリン酸アマイド、エルカ酸アマイド、ステアリン酸ビスアマイド、高級脂肪酸エチレンジアミン誘導体などの高融点ワックス類も、単独で或いは樹脂系滑剤との組合せで用いることができる。
【0024】
これらの固体滑剤粒子は、0.2乃至2.0μmの平均粒径(体積基準メジアン径)とし、固体滑剤粒子の粒子形状は、球状であるのが好ましいが、必ずしもこれに限定されず、粉砕法等による不定形粒子、或いはその他の定形粒子であってもよい。
【0025】
[被覆用組成物]
ガラスビン等のガラス容器の被覆に用いる被覆用組成物は、必須成分としてセルロースと水溶性高分子(I)と固体滑剤粒子(II)とを含有して成る。
固体滑剤粒子(II)は、セルロースと水溶性高分子(I)当たり5乃至40重量%の量で用いる。
固体滑剤粒子の量が上記範囲を下回ると滑性が不足して、耐擦り傷性が低下する傾向があり、一方固体滑剤粒子の量が上記範囲を上回ると膜強度が低下して、やはり耐擦り傷性が低下する傾向があるが、固体滑剤粒子の量が上記範囲内にある場合には、前記何れの場合に比して耐擦り傷性を向上させることができる。
【0026】
上記被覆用組成物は、一般に水性分散液の形で用いるのが好ましい。この水性分散液は、セルロース及び水溶性高分子から成る水性分散液に固体滑剤粒子を分散させることにより調製することができる。
水性分散液中におけるセルロース及び水溶性高分子の濃度は、特に制限されないが、一般に液1L(リットル)当たりのg(グラム)数で表して、0.1乃至50g/L、特に0.5乃至10g/Lの範囲にあることが、塗布作業性と厚みの制御性の点で好ましい。
【0027】
本発明に用いる水性分散液には、前記各成分の分散性を向上させ、或いは分散安定性を向上させ、またガラス容器への濡れ性を向上させるための成分を含有させることができる。
このような成分として、界面活性剤や水混和性有機溶媒が挙げられる。
【0028】
界面活性剤としては、たとえば第1級高級アルコール硫酸エステル塩、第2級高級アルコール硫酸エステル塩、第1級高級アルキルスルホン酸塩、第2級高級アルキルスルホン酸塩、高級アルキルジスルホン酸塩、スルホン化高級脂肪酸塩、高級脂肪酸硫酸エステル塩、高級脂肪酸エステルスルホン酸塩、高級アルコールエーテルの硫酸エステル塩、高級アルコールエーテルのスルホン酸塩、高級脂肪酸アミドのアルキロール化硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルフエノールスルホン酸塩、アルキルナフタリンスルホン酸塩、アルキルベンゾイミダゾールスルホン酸塩等のアニオン界面活性剤や、ノニオン界面活性剤、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミドエーテル、多価アルコール脂肪酸エステル。ポリオキシエチレン多価アルコール脂肪酸エステル、脂肪酸ショ糖エステル、アルキロールアミド、ポリオキシアルキレンブロックコポリマー等が使用される。
これらの界面活性剤は、一般に水性分散液1L当たり1.0g以下の量で使用される。
【0029】
水混和性有機溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒;メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール等のカルビトール系溶媒などが挙げられる。
これらの水混和性有機溶媒は、一般に水性分散液1L当たり45ml以下の量で使用される。
【0030】
ガラス容器は、化学的耐久性があり、通気性がなく、衛生的であり、内容物の保存性が高いという利点を有しているが、その反面、重い、傷付きやすくて割れやすいという欠点がある。前者の欠点については軽量化の努力が従来から行われており、後者の欠点を改善するための強度の向上については、表面の耐擦り傷性を向上させることが重要であり、このためにコールドエンドコーティングが必要になる。
【0031】
ガラス容器のガラス組成としては、特に限定されないが、いわゆるソーダ石灰ガラスが一般的であり、ガラス容器の製造では、溶解室で1500℃以上の高温でガラスを溶解し、スロート、作業室、ホアーハースを通して途中均一に漸次冷却し、先端のフィーダで1100℃程度のあめ状のガラス塊(gob)に切断し、製ビン機の金型の中に投入し、粗型、仕上げ型を経て成形を完了する。
本発明では、ビンの成形直後、徐冷窯(lehr)からのコンベア途上において被覆処理を行う。
【0032】
ガラス容器の種類としては、牛乳ビン、コーラ、ラムネ、ジュースなどの清涼飲料用ビン、醤油、酢等の調味料用ビン、ビール、ウイスキー、清酒などの酒用ビンなどが挙げられるが、本発明は軽量ワンウエイのビンの用途に特に適している。
基体となるガラス容器は無色透明のものでもよく、また紫外線により風味を損なう内容物を充填する用途には、茶または緑色の紫外線遮断ガラスからなるものでもよい。
【0033】
本発明はまた、リターナブルビンとして反復使用可能な金属酸化物被覆ガラスビンにも適用することができる。ガラスビン表面への金属酸化物の被覆形成は、一般にホットエンドコートと呼ばれており、ビンの成形直後、徐冷窯(lehr)へのコンベア途上において行われる。
【0034】
金属酸化物としては、チタン及び錫の酸化物が挙げられ、この金属酸化物の層は厚みが150乃至480オングストロームでしかも連続した層として設けるのがよい。
ホットエンドコートは、1種の化学蒸着処理(CVD)であり、徐冷窯の前に設けた反応室内で、一般に500乃至650℃の温度にあるガラスビン前記金属成分を含有するガスとを接触させることにより行う。
前記金属成分としては、有機チタン化合物、例えばテトライソプロピルチタネート、テトラブチルチタネート、テトラチタネート、テトラエチルチタネート、テトラエチルヘキシルチタネート、テトラノニルチタネート等や、塩化物、例えば四塩化チタンや四塩化錫などが使用される。
【0035】
[被覆及びその製造]
本発明の親水性被膜では、水分散性有機高分子のセルロース及び水溶性高分子から成る被膜が、0.1乃至1.0μmの厚みに設けられている。
この被膜の厚みが上記範囲を下回ると、上記範囲内にある場合に比して、親水性の付与が不十分であり、膜強度も低く実用的でない。一方、この被膜の厚みが上記範囲を上回っても、上記範囲内にある場合に比して、格別の利点がなく、かえって、ガラスビン本来の透明性が失われたり、処理コストが増大したり、生産性が低下するので好ましくない。
【0036】
本発明において、固体滑剤の粒径/親水性膜厚の比は、1.3乃至2.5の範囲にある。
固体滑剤の粒径/親水性膜厚の比が上記範囲を下回ると、上記範囲内にある場合に比して、活性が低下したり、耐擦り傷性が低下する傾向があり、好ましくない。一方、この比が上記範囲を上回ると、膜強度が低下したり、親水性が不十分となるので好ましくない。
【0037】
ガラスビンの外表面に上記被覆を形成させる処理は、コールドエンドコートとして行われ、一般に徐冷窯から出た温度が80乃至150℃のガラスビンに対して、前に説明した被覆用組成物、即ち水性分散液をスプレーすることにより行われる。
【0038】
本発明において、ガラスビン表面に形成させる親水性膜の厚みは非常に小さくてよいので、スプレーによる被覆処理は、著しく短時間で行いうることが利点であり、例えば後述する例にも示すとおり、0.1乃至1.0秒程度の短時間の内に行いうる。
このため、本発明の被覆処理は、生産性が高く、処理コストも低くて済むという利点をも有している。
【0039】
【実施例】
本発明を次の実施例で更に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
実施例における各種測定は次の通り行った。
【0040】
[滑性試験]
角度を調節可能な支持台に2本のガラスビンをサイドバイサイドの関係に並べ、この2本のガラスビンの上に1本のガラスビンを載せ、上のガラスビンが滑り落ちる角度を求めた。
角度が小さいほど滑り性に優れていることを示す。
【0041】
[耐擦り傷性]
2本のガラスビンを上下に直交する位置関係に上下の支持台により支持し、上の支持台には0.4乃至5MPaの荷重をかけ、下の支持台を上記の荷重下に水平方向に移動させ、ガラスビンを擦り合わせ、これにより擦り傷が発生するか否かを調べた。
1回の試験に18本のサンプルを使用し、擦り傷が発生しない物の本数の百分率で示した。
【0042】
[ラベル貼着性]
デンプン糊を裏面に施し、外面に予めます目をつけておいたラベルをガラスビンに貼着し、室温で一昼夜経過させて糊を乾かした後、ラベルをはがし、はがれなかった面積を百分率で示した。
数値が大きい程、ラベル貼着性が優れていることを示す。
【0043】
[水濡れ性]
ガラスビンを、17乃至22℃の水中に5秒間浸漬し、水から取り出したガラスビンを5秒間直立状態で保持した後、水滴の付着状態から次の評価基準で評価した。
○ ‥ガラスビンの表面全体が水で滑らかに濡れており、水滴の付着が認められな い。
△ ‥水滴の付着がガラスビンの所々に認められる。
× ‥水滴の付着がガラスビンの全体にわたって認められる。
【0044】
[汚れ付着性]
ラノリン1重量%の水溶液をホモジナイズし、完全に乳化させた温度60℃の溶液とガラスビンとを浸漬法で接触させ、ガラスビンへのラノリンの付着状態から、汚れの付着状態を次の評価基準で評価した。
○ ‥ガラスビンへの汚れの付着が全く或いは殆ど認められない。
△ ‥ガラスビンへの汚れの付着が所々に認められる。
× ‥ガラスビンへの汚れの付着がかなり認められる。
【0045】
[耐水性]
コールドエンドコートしたガラスビンを80℃の水に30分間浸漬し、水から引き上げた後、被覆の状態を次の評価基準で評価した。
○ ‥被覆に全く或いは殆ど変化が認められない。
△ ‥被覆に一部溶解或いは白化が認められる。
× ‥被覆の溶解が著しい。
【0046】
[表面状態]
コールドエンドコートしたガラスビンを、未処理のガラスビンを基準として、肉眼で観察し、次の評価基準で評価した。
○ ‥被覆に殆ど曇りやムラが認められない。
△ ‥被覆にやや曇りやムラが認められる。
× ‥被覆の曇りやムラが著しい。
【0047】
用いた材料は次の通りである。
I 膜形成材料
(1)水分散性セルロース及び親水性高分子
水分散性セルロースとして粉砕セルロース89重量%及び親水性高分子としてカルボキシメチルセルロース(CMC)11重量%の組成物を用いた。
(2)ポリビニルアルコール(PVA)
平均重合度500及び鹸化度98mol%のポリビニルアルコールを用いた。
(3)酢酸セルロース
エステル化度99%の酢酸セルロースを用いた。
(4)セルロースザンテート
アルカリセルロースに二硫化炭素を反応させて、ビスコースとしたものを用いた。
(5)ポリエチレンワックス
ポリエチレンワックスのエマルジョンを用いた。
【0048】
[参考例1]
水分散性セルロース及び親水性高分子の0.2重量%水分散液を用い、この水分散液にガラス板を浸漬し、ガラス板に皮膜を形成させ、この被覆ガラス板について前述した各種試験を行った。
尚、膜強度は、JIS K 5400(塗料一般試験方法)に準じた方法により評価した。すなわち4Hの鉛筆を使用しての鉛筆ひっかき試験法による膜のすり傷発生状況と、同碁盤目テープ試験法による膜密着性を総合評価した。
○‥鉛筆ひっかき試験および碁盤目テープ試験でも全く変化が見られない。
△‥鉛筆ひっかき試験により部分的に膜が削り取られる。または碁盤目テープ試験により一部膜がはがれる。
×‥鉛筆ひっかき試験により大部分膜が削り取られる。または碁盤目テープ試験により大部分膜がはがれる。
得られた結果を表1に示す。
【0049】
[参考例2]
水分散性セルロース及び親水性高分子の代わりに、PVAの0.2重量%水溶液を用いる以外は参考例1と同様にして、被覆ガラス板を製造し、参考例1と同様に試験を行った。
得られた結果を表1に示す。
【0050】
[参考例3]
水分散性セルロース及び親水性高分子の代わりに、酢酸セルロースの濃度0.2重量%の2−ブタン溶液を用いる以外は参考例1と同様にして、被覆ガラス板を製造し、参考例1と同様に試験を行った。
得られた結果を表1に示す。
【0051】
[参考例4]
水分散性セルロース及び親水性高分子の代わりに、セルロースザンテートの0.2重量%(セルロース換算)の水溶液を用い、形成された皮膜を硫酸水溶液で処理する以外は参考例1と同様にして、被覆ガラス板を製造し、参考例1と同様に試験を行った。
得られた結果を表1に示す。
【0052】
[参考例5]
水分散性セルロース及び親水性高分子の代わりに、ポリエチレンワックスの0.2重量%の水性エマルジョンを用いる以外は参考例1と同様にして、被覆ガラス板を製造し、参考例1と同様に試験を行った。
得られた結果を表1に示す。
【0053】
【表1】
参考例 1 2 3 4 5
滑性 △ △ △ △ ○
膜強度 ○ △ − ○ △
ラベル貼着性 ○ ○ × ○ ×
水漏れ性 ○ ○ △ ○ ×
耐汚れ付着性 ○ ○ × ○ ×
表面状態 ○ ○ ○ △ ○
耐水性 ○ △ ○ ○ △
【0054】
従来、ガラスビンのコールドエンドコートに広く用いられていたポリエチレンワックスは、滑性には優れているものの、膜強度は劣り、ラベル貼着性、水濡れ性、対汚れ付着性の点では不合格であった。
一方、水分散性セルロース及び親水性高分子は、滑性の点でやや劣るものの、膜強度、ラベル貼着性、水濡れ性、対汚れ付着性の全ての点で合格であった。
【0055】
[実施例1]
固体滑剤粒子としては、平均粒径0.6μm及び融点115℃のポリエチレンワックスを用いた。
前述した水分散性セルロース及び親水性高分子を水に分散させ、ホモジナイズした後、上記ポリエチレンワックスを更に分散させて、水分散セルロース及び親水性高分子を2g/Lの濃度、ポリエチレンワックスを0.4g/Lの濃度で含有する水性分散液を調製した。
【0056】
温度110℃に維持された内容積100mlおよび高さ130mmの飲料用ガラスビンを直立状態に保持すると共に、ガラスビンを240rpmの速度で回転(スピン)させ、上記水性分散液を吹き付け用ノズルを通して、ガラスビンに0.5秒間吹き付けた。
【0057】
形成された親水性膜の厚みは0.3μm、ポリエチレンワックスが親水性膜表面に出ている面積比率は11%であった。
形成された被膜の表面の走査型電子顕微鏡写真を図2に示す。この図2から、水分散セルロース及び親水性高分子から成る親水性被膜からポリエチレンワックス粒子が頭を出している状態が観察される。
得られた被覆ガラスビンについて、前述した各項目について試験し、得られた結果を表2に示した。
尚、耐擦り傷性についての試験は、5MPaの荷重下にて行った。
【0058】
[実施例2]
実施例1の水性分散液の代わりに、下記組成
水分散性セルロース及び親水性高分子 2g/L
ポリエチレンワックス 0.2g/L
オレイン酸カリウム 0.05g/L
イソブチルアルコール 20ml/L
の水性分散液を用い、スプレー時間を0.75秒間とする以外は、実施例1と同様にして被覆ガラスビンを製造した。
形成された親水性膜の厚みは0.4μm、ポリエチレンワックスが親水性膜表面に出ている面積比率は8%であった。
得られた被覆ガラスビンについて、実施例1と同様に試験を行い、得られた結果を表2に示した。
【0059】
[実施例3]
固体滑剤粒子としては、平均粒径1.0μm及び融点102℃のポリエチレンワックスを用い、実施例1の水性分散液の代わりに、下記組成
水分散性セルロース及び親水性高分子 5g/L
ポリエチレンワックス 0.5g/L
の水性分散液を用いた以外は、実施例1と同様にして被覆ガラスビンを製造した。
形成された親水性膜の厚みは0.6μm、ポリエチレンワックスが親水性膜表面に出ている面積比率は6%であった。
得られた被覆ガラスビンについて、実施例1と同様に試験を行い、得られた結果を表2に示した。
【0060】
[実施例4]
固体滑剤粒子としては、平均粒径2.0μm及び融点84℃のカルナバワックスを用いて、実施例1の水性分散液の代わりに、下記組成
水分散性セルロース及び親水性高分子 5g/L、
カルナバワックス 1.0g/L
の水性分散液を用いた以外は、実施例1と同様にして被覆ガラスビンを製造した。
形成された親水性膜の厚みは0.6μm、カルナバワックスが親水性膜表面に出ている面積比率は7%であった。
得られた被覆ガラスビンについて、実施例1と同様に試験を行い、得られた結果を表2に示した。
【0061】
[比較例]
実施例1の水性分散液の代わりに、融点104℃、平均分散粒径0.2μmのポリエチレンワックス2g/L、及びオレイン酸カリウム0.6g/Lからなるエマルジョン溶液を用い、スプレー時間を0.5秒間とし、それ以外は実施例1と同様にして被覆ガラスビンを製造した。
形成された膜の厚みは0.3μmであった。
得られた被覆ガラスビンについて、実施例1と同様に試験を行い、得られた結果を表2に示した。
【0062】
【表2】

Figure 0003895519
【0063】
【発明の効果】
本発明によれば、容器外面に、セルロースと水溶性高分子からなる組成物を主体とする親水性膜から固体滑剤粒子が頭を出している被覆を形成し、上記親水性膜の厚みを0.1乃至1.0μm、固体滑剤粒子の平均粒子径を0.2乃至2.0μmとしたことにより、形成される親水性膜が耐擦り傷性と滑性とに優れていると共に親水性を有し、優れたラベル貼着性、水濡れ性、耐汚れ性、耐水性を有するガラス容器、特にガラスビンを提供することができる。
また、本発明によれば上記被覆をガラスビンの表面にコールドエンドコート(CEC)によって容易に施すことができ、生産性に優れ、製造コストも低いという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の被覆容器の断面構造を示す断面図である。
【図2】 被覆表面における固体滑剤粒子の粒子構造を示す電子顕微鏡写真である。
【符号の説明】
1 基材
2 親水性膜
3 固体滑剤粒子
4 膜表面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention has a hydrophilic filmGlass such as glass bottlesIt relates to containers, and more specifically, the formed film has excellent scratch resistance and lubricity, as well as excellent label adhesion, water wettability, and dirt resistance.GlassConcerning the container.
[0002]
[Prior art]
  Glass bottles are excellent in transparency, rigidity and hygienic properties, have no environmental pollution problems, and can be recovered and reused for a long time, but they have the disadvantage of being easily scratched and easily broken. Also have. Nevertheless, there is a strong demand for lighter glass bottles from the standpoint of reducing distribution costs.
[0003]
  Glass bottles are known to significantly reduce the strength of glass bottles, although scratches or scratches generated on the surface are known to significantly reduce the strength of glass bottles, even though they are fairly strong in the early stages of molding with no scratches on the surface. The generation of scratches becomes a serious problem particularly in a glass bottle that has been reduced in weight.
[0004]
  Conventionally, in order to improve the scratch resistance of a glass bottle, it is known to perform a coating process called hot end coating or cold end coating on the surface of the glass bottle.
  For example, Japanese Patent Publication No. 42-1758 discloses a titanium-, zirconium-, tin-, or vanadium-containing compound capable of generating a metal oxide on a glass surface by pyrolysis, and the glass surface is the compound. An olefin polymer on the glass surface which is treated while being at a temperature equal to or higher than the pyrolysis temperature of the glass, cooling the treated surface to a temperature of 232 ° C. or less, and still being heated. A glass surface characterized by being sprayed with polyurethane, polystyrene or N-alkylamine acetate in an amount sufficient to produce a thin, tightly bonded, transparent, substantially colorless coating on the surface A method is described for increasing the wear resistance.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
  Formed coating of olefin polymer such as polyethylene mentioned aboveGlass bottleHowever, compared with the glass bottle itself, the label sticking property is inferior, and the water wettability is inferior.
  In addition, this polyethylene-coated glass bottle has a drawback that dirt substances are easily attached, and it is not yet satisfactory in terms of lubricity.
[0006]
  Therefore, the object of the present invention is that the formed film is excellent in scratch resistance and lubricity, and has excellent label stickability, water wettability, stain resistance, and water resistance.Glass such as glass bottlesIn providing a container.
  Another object of the present invention is glass.containerCoated glass which can be easily applied to the surface of the glass by a cold end coat (CEC), and the coating formed has the characteristics described abovecontainerTo provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  According to the present invention, on the outer surface of the container,Hydrophilic, mainly composed of cellulose and water-soluble polymerFrom the membrane, a coating is formed in which solid lubricant particles protrude, the membrane is 0.1 to 1.0 μm thick and the solid lubricant particles have an average particle size of 0.2 to 2.0 μm. Characterized byGlassA container is provided.
  Of the present inventionGlassIn the container
1. The solid lubricant particles are made of olefin resin or high melting point wax;
2. The solid lubricant particles are made of polyethylene wax or modified polyethylene wax;
3. Solid lubricant particle size /Hydrophilic film thicknessThe ratio of1.3 to 2.5Being
4).Cellulose and hydrophilicSolid lubricant particles hit the polymer5 to 40Present in an amount of% by weight,
Is preferred.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Action]
  Of the present inventionGlassIn the container
  A. On the outer surface of the container,Hydrophilic, mainly composed of cellulose and water-soluble polymerThat a film is formed,
  B. thisHydrophilicSolid lubricant particles protruding from the membrane, and
  C. The membrane is 0.1 to 1.0 μm thick and the solid lubricant particles have an average particle size of 0.2 to 2.0 μm;
Is a feature and is thereby formedHydrophilicIn addition to excellent scratch resistance and slipperiness, the film achieves the advantages in terms of action and effect that it is excellent in label sticking property, water wettability and stain resistance.
[0009]
  In the present invention,Hydrophilic, mainly composed of cellulose and water-soluble polymerMembraneGlassIt is basically important to provide it on the outer surface of the container. the aboveCellulose and water-soluble polymersBased onHydrophilicBy providing a membrane on the outer surface, imparting hydrophilicity to the outer surface of the membrane,GlassWater wettability is imparted to the outer surface of the container to prevent water droplets from being attached, which can cause malfunction of the inspection machine for liquid level detection in the filling process, improve label stickiness, and improve stain resistance. Can be improved.
[0010]
  NormalSuch as glass bottlesIn the glass container, the contents, the source, the expiration date, and the like are displayed by sticking a label. Traditionally, starch paste is widely used for sticking the label. This is essentially hydrophilic when the glass surface is not soiled, and when reusing the glass bottle, the label is peeled off by water immersion.InIt seems to be closely related.
  Coating in the present inventionGlassSince the outer surface of the container is essentially hydrophilic, the advantage of excellent label sticking is achieved.
[0011]
  In the filling process into the glass bottle, there are many opportunities for dirt to adhere to the glass bottle. First, in the glass bottle cleaning process, there is an opportunity for dirt substances derived from the coating material to adhere, in the filling process there is an opportunity for the contents blown out due to the generation of bubbles to adhere as dirt, and in the heat sterilization process,Glass bottleThe contents attached to the outer surface are dissolved or dispersed in hot water etc.Glass bottleMay adhere to the outer surface.
  This is because troublesome dirt among these adhered dirt is oily, and even if it comes into contact with water or hot water, it remains as it is without being removed from the glass surface.
  In the present invention, since the outer surface of the coated glass is made hydrophilic, the oily dirt is difficult to adhere, and even if temporarily attached, it is easily detached from the outer surface, so that it has excellent dirt resistance. Benefits are achieved.
[0012]
  In the present invention, the above-mentionedCellulose and water-soluble moleculesBased onHydrophilicThe second feature is that the coating structure is such that solid lubricant particles protrude from the surface of the membrane.
  In general, for the purpose of imparting lubricity to the coating, it is often done to add a lubricant to the coating. However, the improvement of the lubricity and the scratch resistance by such a general formulation of the lubricant are slight. In particular, when the coating film is hydrophilic, the improvement is slight as shown in the examples described later.
  On the other hand, according to the present invention, when the solid lubricant particles have a dispersed structure protruding from the film surface, as shown in the examples described later, the film surface can be provided with excellent lubricity and scratch resistant. It is possible to significantly improve the performance.
  The scratch resistance is naturally related to the slipperiness of the film, but at the same time, it is also related to the film strength. With the coating of the dispersed structure of the present invention, the film strength is also increased.
[0013]
  The covering structure isWater-dispersible cellulose and water-soluble polymer solutionDisperse the solid lubricant particles in a glass bottle or other dispersion.GlassIt is formed by applying to the container surface and drying, but it is important that the solid lubricant particles remain in the coating while maintaining the particle structure. By doing so, a coating structure in which a part of the solid lubricant particles protrudes from the smooth surface of the film is obtained.
[0014]
  In FIG. 1 for explaining the covering structure of the present invention,SuA hydrophilic film 2 is formed on the surface of the material 1, and solid lubricant particles 3 are blended in the hydrophilic film, and the solid lubricant particles 3 protrude from the film surface 4 and are exposed to the outside. In addition, due to the lubricity of the exposed solid lubricant particles 3, scratch resistance when the film is rubbed is eliminated.
  That is, the solid lubricant particles 3 act to prevent direct contact between the other object and the film surface 4, and reduce friction with the object by its own lubricity.
[0015]
  Actually, when the film surface according to the present invention is observed with an electron microscope, it is confirmed that solid lubricant particles are distributed in islands in the sea of the hydrophilic film as shown in the electron micrograph of FIG.
[0016]
[Hydrophilic membrane]
  In the present invention, the composition forming the hydrophilic film is composed of cellulose and a hydrophilic polymer. The cellulose is a water-dispersible organic polymer, while the water-soluble organic polymer is an anionic or nonionic water-soluble polymer. Organic polymers are used.
  Examples of the anionic polymer include sodium polyacrylate or a copolymer of sodium polyacrylate and polyacrylamide, polysodium methacrylate, sodium alginate, ammonium alginate, carboxymethyl starch, carboxymethylcellulose, acrylamide-acrylic acid Copolymer, chitosaEtc.Is used.
  Also,Nonionic polymers include polyvinyl alcohol (PVA), starch, cyanated starch, and methylcellulose.Su, hiDroxyethyl cellulose, bee gum, gelatin, etc.used.
  theseWater solubleThe polymers can be used alone or in combination of two or more.
[0017]
  BookThe hydrophilic membrane of the invention is particularly preferably formed from a composition of cellulose and a water-soluble polymer, particularly a water-soluble cellulose derivative. Cellulose is hydrophilic but water-insoluble, and when used in combination with a water-soluble polymer, the water dispersibility required for preparation of the coating solution and the coating properties required for film formation can be obtained. The advantage of having a certain degree of water resistance while achieving a hydrophilic coating is achieved.
  Generally speaking, cellulose (A) and water-soluble polymer (B) are:
          A: B = 98: 2 to 50:50,
          Especially 95: 5 to 75:25
Is preferably used in order to achieve the above advantages.
[0018]
[Solid lubricant particles]
  As the solid lubricant particles to be blended in the hydrophilic film, an organic solid lubricant is desirable, and a resin or wax-like material having lubricity is used alone or in combination of two or more.
  The organic solid lubricant to be used preferably has a heat resistance of 80 ° C. or higher, and is preferable in order to maintain the above-described film structure in the formed film. From this viewpoint, the resin-based solid lubricant and the olefin having lubricity A lubricant mainly composed of a resin, a fluorine resin or the like is advantageously used.
[0019]
  Particularly preferred resin-based lubricant particles are olefin-based resin particles such as low-, medium- or high-density polyethylene, linear low density polyethylene, ethylene-propylene copolymer, polybutene-1, ethylene-butene- 1 copolymer, propylene-butene-1 copolymer, ethylene-propylene-butene-1 copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, ion-crosslinked olefin copolymer (ionomer), ethylene-acrylic acid ester copolymer Particles such as coalescence are used.
[0020]
  These olefin-based resins have a glass transition point lower than room temperature and are particularly excellent in scratch resistance. The molecular weight of the olefin resin is not particularly limited, but a relatively low molecular weight material generally called polyethylene wax gives an excellent effect. Modified olefin resins such as oxidized polyethylene wax and acid-modified polyethylene wax are also preferably used for the purpose of the present invention.
[0021]
  Another preferred example of the modified olefin resin-based lubricant particles is an acrylic resin having a glass transition point lower than room temperature.Acid changeAnd particles of a functional resin. Examples of the acrylic monomer constituting the acrylic resin include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic. Examples include isobutyl acid, n-amyl (meth) acrylate, isoamyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, and n-octyl (meth) acrylate. it can. However, said (meth) acrylic acid shows acrylic acid or methacrylic acid, and these are 20 mol% or less copolymer products. These acrylic monomers may be copolymerized with other comonomers, such as styrene, acrylic acid, methacrylic acid, maleic anhydride, divinylbenzene, ethylene glycol dimethacrylate, and the like, if necessary.
[0022]
  Other examples of the resin fine particles include fluorine-based resins such as polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer, polyvinyl fluoride, and polyvinylidene fluoride. These fluororesins have a glass transition point higher than room temperature, but their excellent slip properties are useful for scratch resistance.
[0023]
  Non-resin-based solid lubricants, such as waxes such as spalm acetyl wax, montan wax, carnauba wax, beeswax, wood wax, cotton wax, and high melting points such as stearic acid amide, erucic acid amide, stearic acid bisamide, and higher fatty acid ethylenediamine derivatives Waxes can also be used alone or in combination with a resin-based lubricant.
[0024]
  These solid lubricant particlesIs 0. Average particle diameter of 2 to 2.0 μm (volume-based median diameter)age,The particle shape of the solid lubricant particles is preferably spherical, but is not necessarily limited thereto, and may be irregular particles by a pulverization method or other regular particles.
[0025]
[Coating composition]
  Such as glass bottlesGlassThe coating composition used for coating the container is an essential component.Cellulose and water-soluble polymersIt comprises (I) and solid lubricant particles (II).
  Solid lubricant particles (II)Cellulose and water-solubleHit polymer (I)5Used in an amount of up to 40% by weight.
  If the amount of the solid lubricant particles is below the above range, the lubricity is insufficient, and the scratch resistance tends to be reduced. On the other hand, if the amount of the solid lubricant particles exceeds the above range, the film strength is reduced, and the scratch resistance is also reduced. However, when the amount of the solid lubricant particles is within the above range, the scratch resistance can be improved as compared with any of the above cases.
[0026]
  The coating composition is generally preferably used in the form of an aqueous dispersion. This aqueous dispersion isCellulose and water-solubleHigh molecularConsist ofIt can be prepared by dispersing solid lubricant particles in an aqueous dispersion.
  In aqueous dispersionsCellulose and water-solubleThe concentration of the polymer is not particularly limited, but is generally in the range of 0.1 to 50 g / L, particularly 0.5 to 10 g / L, expressed in g (gram) per liter of liquid. From the viewpoint of coating workability and controllability of thickness.
[0027]
  In the aqueous dispersion used in the present invention, the dispersibility of each component is improved, or the dispersion stability is improved.SuComponents for improving wettability to the vessel can be included.
  Such components include surfactants and water-miscible organic solvents.
[0028]
  Examples of the surfactant include primary higher alcohol sulfate, secondary higher alcohol sulfate, primary higher alkyl sulfonate, secondary higher alkyl sulfonate, higher alkyl disulfonate, sulfone. Higher fatty acid salt, higher fatty acid sulfate ester salt, higher fatty acid ester sulfonate salt, higher alcohol ether sulfate ester salt, higher alcohol ether sulfonate salt, higher fatty acid amide alkylol sulfate sulfate salt, alkylbenzene sulfonate salt, Anionic surfactants such as alkyl phenol sulfonates, alkyl naphthalene sulfonates, alkyl benzimidazole sulfonates, and nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl phenyl ethers, Polyoxyethylene fatty acid esters, polyoxyethylene fatty acid amide ether, polyhydric alcohol fatty acid ester. Polyoxyethylene polyhydric alcohol fatty acid ester, fatty acid sucrose ester, alkylolamide, polyoxyalkylene block copolymer and the like are used.
  These surfactants are generally used in an amount of 1.0 g or less per liter of aqueous dispersion.
[0029]
  Water-miscible organic solvents include alcohol solvents such as methanol, ethanol, propanol and butanol; ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; ether solvents such as tetrahydrofuran and dioxane; ethyl acetate and butyl acetate Ester solvent such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, propyl cellosolve, butyl cellosolve, etc .; carbitol solvents such as methyl carbitol, ethyl carbitol, butyl carbitol, etc.
  These water-miscible organic solvents are generally used in an amount of 45 ml or less per liter of aqueous dispersion.
[0030]
  GlasscontainerHas the advantages of being chemically durable, non-breathable, hygienic, and high in shelf life, but has the disadvantage of being heavy, easily scratched and easily broken. . Efforts to reduce the weight of the former defect have been made conventionally, and it is important to improve the scratch resistance of the surface to improve the strength to improve the latter defect. A coating is required.
[0031]
  GlasscontainerThe glass composition is not particularly limited, but so-called soda-lime glass is generally used.containerIn the manufacturing process, the glass is melted at a high temperature of 1500 ° C. or higher in the melting chamber, and gradually and gradually cooled through the throat, the working chamber and the hoar hearth, and cut into a candy-like glass lump (gob) of about 1100 ° C. with the feeder at the tip. Then, it is put into a mold of a bottle making machine, and molding is completed through a rough mold and a finish mold.
  In the present invention, immediately after the bottle is formed, the coating process is performed in the middle of the conveyor from the slow cooling kiln (lehr).
[0032]
  GlasscontainerExamples of the types include milk beverage bottles, cola, ramune, juice beverage bottles, soy sauce, vinegar and other seasoning bottles, beer, whiskey, sake beverages, etc. Especially suitable for one-way bottle applications.
  Glass as basecontainerMay be colorless and transparent, and may be made of brown or green UV-blocking glass for filling contents that impair the flavor by UV rays.
[0033]
  The present invention can also be applied to metal oxide coated glass bottles that can be used repeatedly as returnable bottles. The formation of a metal oxide coating on the surface of a glass bottle is generally called hot end coating, and is performed immediately after the bottle is formed and on the way to a slow cooling kiln (lehr).
[0034]
  Examples of the metal oxide include oxides of titanium and tin. The metal oxide layer is preferably provided as a continuous layer having a thickness of 150 to 480 angstroms.
  Hot end coating is a kind of chemical vapor deposition (CVD), and is brought into contact with a gas containing a glass bottle at a temperature of 500 to 650 ° C. in a reaction chamber provided before a slow cooling kiln. By doing.
  Examples of the metal component include organic titanium compounds such as tetraisopropyl titanate, tetrabutyl titanate, tetratitanate, tetraethyl titanate, tetraethylhexyl titanate, tetranonyl titanate, and chlorides such as titanium tetrachloride and tin tetrachloride. The
[0035]
[Coating and its manufacture]
  In the hydrophilic film of the present invention,Water-dispersible organic polymer cellulose and water-solubilityPolymer coatingIs 0. Provided with a thickness of 1 to 1.0 μmThe
  When the thickness of the film is less than the above range, hydrophilicity is insufficient and the film strength is low and impractical compared to the case where the thickness is within the above range. On the other hand, even if the thickness of the coating exceeds the above range, there is no particular advantage compared to the case where the thickness is within the above range, on the contrary, the original transparency of the glass bottle is lost, the processing cost increases, Since productivity falls, it is not preferable.
[0036]
  In the present invention, the particle size / hydrophilicity of the solid lubricantSex membraneThickness ratioIs 1. In the range of 3 to 2.5The
  Particle size / hydrophilicity of solid lubricantSex membraneIf the thickness ratio is less than the above range, the activity and scratch resistance tend to be lower than in the above range, which is not preferable. On the other hand, when this ratio exceeds the above range, the film strength is lowered or the hydrophilicity becomes insufficient, which is not preferable.
[0037]
  The treatment for forming the coating on the outer surface of the glass bottle is performed as a cold end coat, and the coating composition described above, ie, aqueous, is generally applied to a glass bottle having a temperature of 80 to 150 ° C. from the annealing furnace. This is done by spraying the dispersion.
[0038]
  In the present invention, the glass bottle surface is formed.HydrophilicSince the thickness of the film may be very small, it is an advantage that the coating treatment by spraying can be performed in a remarkably short time. For example, as shown in an example described later, it takes a short time of about 0.1 to 1.0 seconds. Can be done within.
  For this reason, the coating treatment of the present invention has the advantages of high productivity and low processing costs.
[0039]
【Example】
  The invention is further illustrated in the following examples, which areIsIt is not limited to the following examples.
  Various measurements in the examples were performed as follows.
[0040]
[Lubricity test]
  Two glass bottles were arranged in a side-by-side relationship on a support base capable of adjusting the angle, one glass bottle was placed on the two glass bottles, and the angle at which the upper glass bottle slides down was determined.
  It shows that it is excellent in slipperiness, so that an angle is small.
[0041]
[Abrasion resistance]
  Two glass bottles are supported by upper and lower support bases in a vertical and vertical positional relationship, a load of 0.4 to 5 MPa is applied to the upper support base, and the lower support base is moved horizontally under the above load. The glass bottles were rubbed together, and it was examined whether or not scratches were generated.
  Eighteen samples were used in one test, and are shown as a percentage of the number of items that do not cause scratches.
[0042]
[Labelability]
  The starch paste was applied to the back surface, and a label with a pre-marked outer surface was attached to a glass bottle. After the glue was dried at room temperature for a whole day and night, the label was peeled off, and the area that did not peel off was shown as a percentage. .
  It shows that label stickability is excellent, so that a numerical value is large.
[0043]
[Water wettability]
  The glass bottle was immersed in water at 17 to 22 ° C. for 5 seconds, the glass bottle taken out from the water was held in an upright state for 5 seconds, and then evaluated from the attached state of water droplets according to the following evaluation criteria.
      ○ The entire surface of the glass bottle is wet smoothly with water, and no water droplets are observed.
      Δ: Adherence of water droplets is observed in various portions of the glass bottle.
      X: Water droplets are observed throughout the glass bottle.
[0044]
[Stain adhesion]
  An aqueous solution of 1% by weight of lanolin is homogenized and completely emulsified. The solution at a temperature of 60 ° C. is brought into contact with the glass bottle by the dipping method, and the adhesion state of the soil is evaluated from the adhesion state of the lanolin to the glass bottle according to the following evaluation criteria. did.
      ○ ... No or almost no dirt adheres to the glass bottle.
      Δ: Stain adherence to the glass bottle is observed in some places.
      × ··· Adhering of dirt to the glass bottle is considerably observed.
[0045]
[water resistant]
  The cold-end coated glass bottle was immersed in water at 80 ° C. for 30 minutes and pulled up from the water, and then the coating state was evaluated according to the following evaluation criteria.
      ○ …… No or little change in coating.
      Δ: Partial dissolution or whitening is observed in the coating.
      × ··· The coating is remarkably dissolved.
[0046]
[Surface condition]
  The cold-end coated glass bottle was observed with the naked eye using the untreated glass bottle as a reference, and evaluated according to the following evaluation criteria.
      ○ ... Almost no cloudiness or unevenness is observed on the coating.
      Δ: Slight cloudiness or unevenness is observed on the coating.
      × .. The cloudiness or unevenness of the coating is remarkable.
[0047]
  The materials used are as follows.
I Film forming material
(1) Water dispersible celluloseAnd hydrophilic polymers
  Water dispersible cellulosePowder89% by weight of crushed cellulose,as well asAs a hydrophilic polymerA composition of 11% by weight carboxymethylcellulose (CMC) was used.
(2) Polyvinyl alcohol (PVA)
  Polyvinyl alcohol having an average polymerization degree of 500 and a saponification degree of 98 mol% was used.
(3) Cellulose acetate
  Cellulose acetate having a degree of esterification of 99% was used.
(4) Cellulose xanthate
  Viscose obtained by reacting alkali disulfide with carbon disulfide was used.
(5) Polyethylene wax
  A polyethylene wax emulsion was used.
[0048]
[Reference Example 1]
  Water dispersible celluloseAnd hydrophilic polymersA 0.2 wt% aqueous dispersion was used, a glass plate was immersed in the aqueous dispersion, a film was formed on the glass plate, and the above-described various tests were performed on this coated glass plate.
  The film strength was evaluated by a method according to JIS K 5400 (Paint General Test Method). That is, the film scratching by the pencil scratch test method using a 4H pencil and the film adhesion by the cross-cut tape test method were comprehensively evaluated.
  ○ No change was observed in the pencil scratch test and the cross cut tape test.
  Δ: The film is partially removed by the pencil scratch test. Or part of the film is peeled off by the cross-cut tape test.
  ×: Most of the film is scraped off by the pencil scratch test. Or, most of the film is peeled off by the cross-cut tape test.
  The obtained results are shown in Table 1.
[0049]
[Reference Example 2]
  Water dispersible celluloseAnd hydrophilic polymersA coated glass plate was produced in the same manner as in Reference Example 1 except that a 0.2% by weight aqueous solution of PVA was used instead of PVA, and the test was performed in the same manner as in Reference Example 1.
  The obtained results are shown in Table 1.
[0050]
[Reference Example 3]
  Water dispersible celluloseAnd hydrophilic polymersA coated glass plate was produced in the same manner as in Reference Example 1 except that a 2-butane solution having a cellulose acetate concentration of 0.2% by weight was used instead of the above, and the test was performed in the same manner as in Reference Example 1.
  The obtained results are shown in Table 1.
[0051]
[Reference Example 4]
  Water dispersible celluloseAnd hydrophilic polymersA coated glass plate was produced in the same manner as in Reference Example 1 except that a 0.2 wt% (cellulose equivalent) aqueous solution of cellulose xanthate was used and the formed film was treated with a sulfuric acid aqueous solution. The test was conducted in the same manner as in Example 1.
  The obtained results are shown in Table 1.
[0052]
[Reference Example 5]
  Water dispersible celluloseAnd hydrophilic polymersA coated glass plate was produced in the same manner as in Reference Example 1 except that a 0.2% by weight aqueous emulsion of polyethylene wax was used instead of and a test was conducted in the same manner as in Reference Example 1.
  The obtained results are shown in Table 1.
[0053]
[Table 1]
    Reference example 1 2 3 4 5
    Lubricity △ △ △ △ ○
    Film strength ○ △ − ○ △
    Label adhesion ○ ○ × ○ ×
    Water leakage ○ ○ △ ○ ×
    Anti-stain adhesion ○ ○ × ○ ×
    Surface condition ○ ○ ○ △ ○
    Water resistance ○ △ ○ ○ △
[0054]
  Polyethylene wax, which has been widely used for cold end coating of glass bottles in the past, is excellent in lubricity, but has poor film strength, and is unacceptable in terms of label stickability, water wettability, and dirt adhesion. there were.
  Meanwhile, water dispersible celluloseAnd hydrophilic polymersAlthough the film was slightly inferior in terms of lubricity, it was acceptable in all respects of film strength, label stickability, water wettability, and adhesion to dirt.
[0055]
[Example 1]
  As the solid lubricant particles, polyethylene wax having an average particle diameter of 0.6 μm and a melting point of 115 ° C. was used.
  The water dispersible cellulose mentioned aboveAnd hydrophilic polymersIs dispersed in water and homogenized, and then the polyethylene wax is further dispersed to obtain water-dispersed cellulose.And hydrophilic polymersContaining 2 g / L of polyethylene and 0.4 g / L of polyethylene waxdispersionA liquid was prepared.
[0056]
  A beverage glass bottle having an internal volume of 100 ml and a height of 130 mm maintained at a temperature of 110 ° C. is maintained in an upright state, and the glass bottle is rotated (spun) at a speed of 240 rpm, and the aqueous dispersion is passed through the spray nozzle to the glass bottle. Sprayed for 0.5 seconds.
[0057]
  The thickness of the formed hydrophilic film was 0.3 μm, and the area ratio of polyethylene wax on the surface of the hydrophilic film was 11%.
  A scanning electron micrograph of the surface of the formed coating is shown in FIG. From this Fig. 2, water dispersionsexcelluloseAnd hydrophilic polymersA state in which the polyethylene wax particles protrude from the hydrophilic coating consisting of is observed.
  The obtained coated glass bottle was tested for each item described above, and the results obtained are shown in Table 2.
  The test for scratch resistance was performed under a load of 5 MPa.
[0058]
[Example 2]
  Instead of the aqueous dispersion of Example 1, the following composition
      Water dispersible celluloseAnd hydrophilic polymers    2g / L
      Polyethylene wax 0.2g / L
      Potassium oleate 0.05g / L
      Isobutyl alcohol 20ml / L
A coated glass bottle was produced in the same manner as in Example 1 except that the aqueous dispersion was used and the spraying time was 0.75 seconds.
  The thickness of the formed hydrophilic film was 0.4 μm, and the area ratio of the polyethylene wax on the surface of the hydrophilic film was 8%.
  The obtained coated glass bottle was tested in the same manner as in Example 1, and the obtained results are shown in Table 2.
[0059]
[Example 3]
  As the solid lubricant particles, polyethylene wax having an average particle diameter of 1.0 μm and a melting point of 102 ° C. was used, and instead of the aqueous dispersion of Example 1, the following composition was used.
      Water dispersible celluloseAnd hydrophilic polymers        5g / L
      Polyethylene wax 0.5g / L
A coated glass bottle was produced in the same manner as in Example 1 except that the aqueous dispersion was used.
  The thickness of the formed hydrophilic film was 0.6 μm, and the area ratio of polyethylene wax on the surface of the hydrophilic film was 6%.
  The obtained coated glass bottle was tested in the same manner as in Example 1, and the obtained results are shown in Table 2.
[0060]
[Example 4]
  As the solid lubricant particles, carnauba wax having an average particle diameter of 2.0 μm and a melting point of 84 ° C. was used instead of the aqueous dispersion of Example 1, and the following composition:
      Water dispersible celluloseAnd hydrophilic polymers      5 g / L,
      Carnauba wax 1.0g / L
A coated glass bottle was produced in the same manner as in Example 1 except that the aqueous dispersion was used.
  The thickness of the formed hydrophilic film was 0.6 μm, and the area ratio of carnauba wax on the hydrophilic film surface was 7%.
  The obtained coated glass bottle was tested in the same manner as in Example 1, and the obtained results are shown in Table 2.
[0061]
  [Comparative example]
  Instead of the aqueous dispersion of Example 1, an emulsion solution consisting of 2 g / L of polyethylene wax having a melting point of 104 ° C. and an average dispersion particle size of 0.2 μm, and 0.6 g / L of potassium oleate was used, and the spray time was set to 0.00. A coated glass bottle was produced in the same manner as in Example 1 except for 5 seconds.
  The thickness of the formed film was 0.3 μm.
  The obtained coated glass bottle was tested in the same manner as in Example 1, and the obtained results are shown in Table 2.
[0062]
[Table 2]
Figure 0003895519
[0063]
【The invention's effect】
  According to the present invention, on the outer surface of the container,Cellulose and water-solubleHigh molecularA composition comprisingBased onHydrophilicFrom the membrane,A solid lubricant particle forms a protruding coatingThe thickness of the hydrophilic film is 0.1 to 1.0 μm, and the average particle size of the solid lubricant particles is 0.2 to 2.0 μm.Formed byHydrophilicThe film is excellent in scratch resistance and lubricity and hydrophilic, and has excellent label adhesion, water wettability, dirt resistance, and water resistance.GlassContainers, particularly glass bottles, can be provided.
  Also according to the present inventionAboveCoatingTheIt can be easily applied to the surface of Rasbin by cold end coating (CEC), and has the advantages of excellent productivity and low production cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a coated container of the present invention.
FIG. 2 is an electron micrograph showing the particle structure of solid lubricant particles on a coated surface.
[Explanation of symbols]
    1 Base material
    2 Hydrophilic membrane
    3 Solid lubricant particles
    4 Membrane surface

Claims (5)

容器外面に、セルロース及び水溶性高分子から成る組成物を主体とする親水性膜から、固体滑剤粒子が頭を出している被覆が形成され、該親水性膜が0.1乃至1.0μmの厚みであると共に固体滑剤粒子が0.2乃至2.0μmの平均粒子径を有することを特徴とするガラス容器。The outer surface of the container, the hydrophilic film mainly made of a composition consisting of cellulose and a water-soluble polymer, coating the solid lubricant particles are put his head is formed, the hydrophilic film is 0.1 to 1.0μm in A glass container having a thickness and an average particle size of solid lubricant particles of 0.2 to 2.0 μm. 固体滑剤粒子がオレフィン系樹脂或いは高融点ワックスから成ることを特徴とする請求項1記載のガラス容器。2. The glass container according to claim 1, wherein the solid lubricant particles are made of an olefin resin or a high melting point wax. 固体滑剤粒子がポリエチレンワックス乃至変性ポリエチレンワックスから成ることを特徴とする請求項1又は2記載のガラス容器。3. The glass container according to claim 1, wherein the solid lubricant particles are made of polyethylene wax or modified polyethylene wax. 固体滑剤粒子径/親水性膜厚の比が1.3乃至2.5であることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のガラス容器。The glass container according to any one of claims 1 to 3, wherein the ratio of solid lubricant particle diameter / hydrophilic film thickness is 1.3 to 2.5 . セルロース及び親水性高分子当たり固体滑剤粒子が5乃至40重量%の量で存在することを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載のガラス容器。 5. A glass container according to claim 1, wherein the solid lubricant particles are present in an amount of 5 to 40 % by weight per cellulose and hydrophilic polymer .
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