KR20150034178A

KR20150034178A - 내용물에 대한 미끄러짐성이 뛰어난 포장용기

Info

Publication number: KR20150034178A
Application number: KR1020157001223A
Authority: KR
Inventors: 요스케 아쿠츠; 신야 이와모토
Original assignee: 도요세이칸 그룹 홀딩스 가부시키가이샤
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2015-04-02
Also published as: JP5971337B2; CN104540747B; US20150108032A1; WO2014010534A1; EP2873630A1; CN104540747A; EP3360818A1; EP2873630A4; KR20160111535A; EP3360818B1; CN107244481B; KR101660886B1; US10689178B2; JP2016222348A; KR101821324B1; JP6311747B2; EP2873630B1; JPWO2014010534A1; CN107244481A

Abstract

본 발명은 내용물에 대한 미끄러짐성이나 비부착성이 현저하게 향상된 포장용기를 제공한다. 내용물(7)이 충전된 포장용기에 있어서, 내용물(7)이 접촉하는 적어도 일부의 면이 액침투성 면(1)으로 되어 있고, 액침투성 면(1)에 내용물(7)과는 다른 액체(윤활액(5))가 홀딩되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

내용물에 대한 미끄러짐성이 뛰어난 포장용기{PACKAGING CONTAINER WITH EXCELLENT CONTENT SLIPPERINESS}

본 발명은 내용물에 대한 미끄러짐성이 뛰어난 포장용기에 관한 것이며, 특히 케첩이나 마요네즈로 대표되는 점조한 내용물을 수용하기 위해 이용되는 포장용기에 관한 것이다.

플라스틱 용기는 성형이 용이하고, 저가로 제조할 수 있기 때문에 각종 용도에 널리 사용되고 있다. 특히, 용기 벽의 내면이 저밀도 폴리에틸렌 등의 올레핀계 수지로 형성되고, 또한 다이렉트 블로우 성형으로 성형된 보틀 형상의 올레핀계 수지 용기는 내용물을 짜내기 쉽다는 관점에서, 케첩 등의 점조한 슬러리 형상 혹은 페이스트 형상의 내용물을 수용하기 위한 용기로서 적합하게 사용되고 있다.

또, 점조한 내용물을 수용하는 보틀에서는 해당 내용물을 신속하게 배출하기 위해, 혹은 보틀 내에 잔존시키는 일 없이 깨끗하게 끝까지 다 사용하기 위해, 보틀을 거꾸로 세운 상태로 보존해 두는 경우가 많다. 따라서, 보틀을 거꾸로 세웠을 때에는 점조한 내용물이 보틀 내 벽면에 부착 잔존하지 않고, 신속하게 낙하한다는 특성이 요구되고 있다.

이와 같은 요구를 만족하는 보틀로서 예를 들면, 특허문헌 1에는 최내층(最內層)이, MFR(멜트 플로 레이트)이 10g/10min 이상인 올레핀계 수지로 이루어지는 다층구조의 보틀이 제안되어 있다.

이 다층구조 보틀은 최내층이 유성 내용물에 대한 젖음성(wettability)이 뛰어나며, 이 결과, 보틀을 거꾸로 세우거나 혹은 기울어지게 하면, 마요네즈 등의 유성 내용물은 최내층 표면을 따라 퍼지면서 낙하하여, 보틀 내 벽면(최내층 표면)에 부착 잔존하는 일 없이 깨끗이 배출할 수 있다는 것이다.

또, 케첩과 같은 식물 섬유가 물에 분산되어 있는 점조한 비유성 내용물용 보틀에 대해서는 특허문헌 2 혹은 특허문헌 3에, 최내층에 활제로서 포화 혹은 불포화의 지방족 아미드가 배합된 폴리올레핀계 수지 보틀이 제안되어 있다.

상술한 특허문헌 1∼3은 모두 플라스틱 용기에 대하여 용기 내면을 형성하는 열가소성 수지 조성물의 화학 조성에 의해 내용물에 대한 미끄러짐성을 향상시킨 것이고, 어느 정도의 미끄러짐성 향상은 달성되어 있지만, 이용하는 열가소성 수지의 종류나 첨가제가 한정되기 때문에 미끄러짐성 향상에는 한계가 있어 비약적인 향상은 달성되어 있지 않은 것이 실정이다.

이와 같은 관점에서, 최근에는 물리적인 관점에서도 미끄러짐성 향상의 검토가 이루어지고 있다.

예를 들면, 특허문헌 4에는 1차 입자 평균지름이 3∼100nm인 소수성 산화물 미립자가 내면에 부착하고 있는 용기가 제안되어 있다.

또, 특허문헌 5에는 평균 입경이 1㎛∼20㎛인 수지 입자에 의해 형성된 수지막의 표면에 평균 입경이 5nm∼100nm인 산화물 미립자가 분산 부착되어 있는 구조의 발수성막이 표면에 형성되어 있는 뚜껑체가 제안되어 있다.

특허문헌 5 및 6에서 제안되어 있는 기술은 모두 내용물이 접촉하는 면에 미세한 요철을 형성하고, 미세한 요철면에 의해 발수성(소수성)을 발현시키고 있다. 즉, 이 요철면을 형성하는 재료의 소수성에 더하여 요철면에 존재하는 공극(空隙) 중에 공기층이 형성되고, 이 공기층은 용기를 형성하는 재료보다 발수성이 높으며, 이 결과, 수성의 내용물에 대한 비부착성이 높아진다는 것이다.

그런데, 이와 같은 미세한 요철면을 형성한 경우에는 수성의 내용물에 대한 비부착성이 높아지지만, 내용물과 미세한 요철면이 상시 접촉하는 경우, 미세한 요철면의 오목부에서는 수분의 응축이 매우 일어나기 쉽고, 수분 응축에 의해 오목부가 메워지기 때문에 그 미끄러짐성이 악화되는 문제가 있어 미끄러짐성의 향상이 한층 더 요구되고 있다.

일본국 특개2007-284066호 공보 일본국 특개2008-222291호 공보 일본국 특개2009-214914호 공보 일본국 특개2010-254377호 공보 일본국 특허 제4878650호

따라서, 본 발명의 목적은 내용물에 대한 미끄러짐성이나 비부착성이 현저하게 향상된 포장용기를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 물리적인 표면 처리와 액체의 홀딩에 의해 내용물에 대한 미끄러짐성이나 비부착성이 현저하게 향상된 포장용기를 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은 케첩 등의 점조한 내용물이 충전되어 있는 포장용기에 대해 많은 실험을 실시한 결과, 용기 내면에 용기 내용물에 대하여 비친화성인 액체가 침투하여 홀딩할 수 있는 면(액(液)침투성 면)을 형성하고, 이 액침투성 면에 비친화성 액체를 홀딩시키고 있을 때는 내용물에 대한 미끄러짐성이 현저하게 향상된다는 지견을 발견하여 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.

즉, 본 발명에 따르면, 내용물이 충전된 포장용기에 있어서, 해당 내용물이 접촉하는 적어도 일부의 면이 액침투성 면으로 되어 있고, 해당 액침투성 면에 해당 내용물과는 다른 액체가 홀딩되어 있는 것을 특징으로 하는 포장용기가 제공된다.

본 발명에 있어서는

(1) 상기 액체가 0.5 내지 50g/㎡의 양으로 액침투성 면에 홀딩되어 있는 것,

(2) 상기 액침투면에는 미세 돌기가 분포하고 있고, 해당 액침투성 면은 원자간력 현미경에 의해 10㎛×10㎛의 범위를 주사하여 얻어지는 표면형상 프로파일에 있어서, 하기 식(1):

[수학식 1]

(식 중, n은 데이터 포인트 수이고,

　　　Z(i)는 각 데이터 포인트의 Z의 값이며,

Z_ave는 전체 Z값의 평균값임)

로 나타내어지는 제곱 평균면 거칠기(RMS)가 60nm 내지 300nm의 범위에 있는 것,

(3) 상기 미세 돌기는 평균 1차 입경이 200nm 이하인 미립자에 의해 형성된 선단을 갖고 있는 것,

(4) 상기 미세 돌기의 선단은 상기 미립자에서 유래하여 둥그스름하게 되어 있는 것,

(5) 상기 액침투면은 상기 미립자를 외첨함으로써 형성되어 있는 것, 혹은 상기 미립자를 포함하는 수지에 의해 형성되어 있는 것,

(6) 상기 액체의 표면장력이 16 내지 40mN/m의 범위인 것,

(7) 상기 액체가 실리콘 오일, 글리세린 지방산 에스테르, 유동 파라핀, 식용유지의 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 것,

(8) 상기 내용물이 25℃에서의 점도가 100mPa·s 이상의 점조한 유동성 물질인 것,

(9) 상기 포장용기가 필름을 맞붙여서 이루어지는 주머니 형상 용기이고, 해당 주머니 형상 용기의 내면 전체에 걸쳐 상기 액침투면이 형성되어 있는 것,

(10) 이 포장용기는 마우스부를 갖는 용기 본체와, 해당 마우스부에 장착된 뚜껑재를 구비하고, 해당 용기 본체의 내면 전체에 걸쳐 상기 액침투성 면이 형성되어 있는 것이 적합하다.

또한, 본 발명에 있어서 포장용기의 내면에 형성되어 있는 액침투성 면이란, 해당 면을 액체 속에 침지하여 꺼냈을 때, 해당 액체가 탈락하지 않고 남는 면을 의미하는 것이며, 구체적으로는 모관현상이 중력보다 지배적이 되는 미세한 요철면인 것을 의미한다.

또한 본 발명에서는 내용물이 충전되어 있는 상태에서 액침투성 면에 내용물과는 다른 액체가 액침투성 면에 홀딩되어 있는데, 이것은 액침투성 면에 홀딩되는 액체는 내용물에 대하여 비친화성인 것을 의미한다. 즉, 이 액체가 내용물에 대하여 친화성이면, 내용물이 충전되었을 때, 액침투성 면에 홀딩되어 있는 액체는 내용물과 서로 섞여 액침투성 면으로부터 탈락되어 버려, 결국, 내용물이 충전된 상태에서 액체를 홀딩할 수 없게 되어 버리기 때문이다.

본 발명의 포장용기에는 내용물이 접촉하는 용기 내면에, 내용물에 대하여 비친화성인 액체(이하, 윤활액이라고 부르는 경우가 있다)가 홀딩되어 있다.

즉, 본 발명의 원리를 설명하기 위한 도 1을 참조하여, 본 발명의 포장용기에서는 충전되어 있는 내용물(7)이 접촉하는 용기 내면에 형성되어 있는 액침투성 면(1)은 중력에 비하여 모관현상이 지배적이 되는 미세한 요철면으로 되어 있고, 이 면(1)에 내용물(7)에 대하여 비친화성 액체인 윤활액(5)이 홀딩되어 있다. 이 때문에, 내용물(7)은 용기 내면(액침투성 면(1))을 따라 윤활액(5)에 접촉하면서 포장용기로부터 배출되게 된다. 이 때문에, 내용물(7)이 케첩이나 마요네즈와 같은 점조한 유동성 물질일 때도, 용기를 기울여 놓거나 혹은 거꾸로 세움으로써, 현저하게 신속히 내용물을 배출시킬 수 있고, 또한 용기 내면에의 내용물의 부착 잔존도 매우 효과적으로 방지하는 것이 가능해진다.

예를 들면, 용기의 내면을 지방족 아미드 등의 활제가 배합된 올레핀계 수지로 형성하고, 상기와 같은 액침투성 면을 형성하고 있지 않은 경우에는 용기 내면에 블리드한 활제의 층이 윤활층으로서 기능하는데, 이때의 내용물의 도립(倒立) 낙하성(落下性)은 후술하는 실시예의 실험 결과로부터 이해되는 바와 같이, 본원 발명과는 자릿수가 다를 만큼 낮다. 즉, 용기의 내면에 형성된 활제의 층이 윤활층으로서 기능하는 경우에는 내용물과 윤활층의 계면은 고-액계면이 되지만, 본 발명과 같이 액침투성 면에서 홀딩된 액체의 층이 윤활층으로서 기능하는 경우에는 액-액계면이 되어, 내용물에 대한 미끄러짐성은 자릿수를 달리할 만큼 현저하게 향상되는 것으로 생각된다.

또, 용기 내면에 액침투성 면이 되어야 하는 면이 형성되어 있었다고 하더라도, 이 면에 윤활액이 홀딩되어 있지 않은 경우에는 후술하는 실시예의 실험 결과로 이해되는 바와 같이, 역시 내용물에 대한 미끄러짐성은 불충분하게 되어, 내용물에 대한 도립 낙하성을 향상시키지 못하며, 또, 내용물의 부착 잔존의 방지는 달성할 수 없다.

도 1은 본 발명의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 포장용기의 일례에 대하여 그 외관을 나타내는 도면이다.
도 3은 원자간력 현미경을 이용하여 액침투성 면을 관찰한 결과를 나타내는 도면이고, (a)는 본 발명의 액침투성 면의 3차원상을 나타내는 도면이며, (b)는 단면에서의 형상 프로파일을 나타내는 도면이다.

＜용기의 재질 및 형태＞

본 발명의 포장용기는 후술하는 액침투성 면이 되는 미세한 요철면을 용기 내면에 형성할 수 있는 한, 그 재질이나 형태는 한정되지 않는다.

예를 들면, 용기 재질이, 열가소성 플라스틱(예를 들면 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 대표되는 폴리에스테르나 올레핀계 수지 등)이어도 되고, 금속, 유리, 각종 세라믹에 의해 용기가 형성되어 있어도 되며, 또한 그 형태도, 컵 형상, 보틀 형상, 주머니 형상(파우치), 시린지(syringe) 형상, 단지 형상, 트레이 형상 등, 용기 재질에 따른 형태를 갖고 있어도 되고, 플라스틱제의 용기에 있어서는 연신 성형되어 있어도 된다.

단, 본 발명의 포장용기는 내용물의 도립 낙하성이나 내용물의 부착 잔존 방지 등의 내용물의 배출성이 매우 우수한 것이기 때문에, 케첩이나 마요네즈 등의 점조한 내용물이 충전된 포장용기나, 고형분이 분산된 액상 내용물(예를 들면 드레싱)이 충전된 포장용기, 특히 주머니 형상(파우치), 보틀 형상의 형태인 것이 좋다.

본 발명 포장용기의 재료로는 공지의 올레핀계 수지, 예를 들면, 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄 저밀도 폴리에틸렌, 중 혹은 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리1-부텐, 폴리4-메틸-1-펜텐 등에 의해 형성된다. 물론, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 4-메틸-1-펜텐 등의α-올레핀끼리의 랜덤 혹은 블록 공중합체 등이어도 된다. 또, 상술한 특허문헌 1(일본국 특개 2007-284066호)에 개시되어 있는 환상 올레핀 공중합체여도 된다.

주머니 형상(파우치) 용기는 캐스트법, T다이법, 캘린더법 또는 인플레이션법 등의 통상의 방법에 의해 성형한 필름끼리를 맞붙이고, 둘레 가장자리를 히트 시일함으로써 얻어진다.

또한 최내층 및 최외층이 형성되고, 양 층의 사이에 중간층이 형성되어 있는 다층구조를 갖고 있어도 된다. 다층구조는 건식 라미네이션(dry lamination), 코팅, 용융 공압출 등의 통상의 방법에 의해 성형할 수 있다.

상기와 같은 중간층으로는 일반적으로는 알루미늄박 등의 금속박이나, 에틸렌 비닐 알코올 공중합체(에틸렌초산비닐 공중합체 비누화물)나 방향족 폴리아미드 등의 가스 배리어성 수지를 이용하여 형성되는 가스 배리어층인 것이 바람직하고, 특히 에틸렌 비닐 알코올 공중합체를 이용하여 형성되어 있는 것이 가장 적합하다. 즉, 중간층 형성용 수지로서 가스 배리어성 수지를 이용함으로써 중간층에 산소 배리어성을 부여할 수 있고, 특히 에틸렌 비닐 알코올 공중합체는 특별히 뛰어난 산소 배리어성을 나타내기 때문에, 산소 투과에 의한 내용물의 산화 열화도 유효하게 억제할 수 있어 뛰어난 활락성(滑落性; slip-down property)을 유지시키는 동시에, 뛰어난 내용물 보존성을 확보할 수 있다.

이와 같은 가스 배리어 중간층의 적합한 두께는 일반적으로 1 내지 50㎛, 특히 9 내지 40㎛의 범위이다.

또, 상기와 같은 가스 배리어성 수지를 중간층으로서 이용하는 경우에는 내외층과의 접착성을 높여 디라미네이션(delamination)을 방지하기 위해, 접착제 수지층을 통하여 중간층을 설치하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 중간층을 확실하게 내외층에 접착 고정할 수 있다. 이와 같은 접착 수지층의 형성에 이용하는 접착제 수지는 그 자체가 공지이며, 예를 들면, 카르보닐기(＞C＝O)를 주쇄(主鎖) 혹은 측쇄(側鎖)로 1 내지 100meq/100g 수지, 특히 10 내지 100meq/100g 수지의 양으로 함유하는 수지, 구체적으로는 말레인산, 이타콘산, 푸마르산 등의 카르복실산 혹은 그 무수물, 아미드, 에스테르 등으로 그래프트 변성된 올레핀 수지; 에틸렌-아크릴산 공중합체; 이온 가교 올레핀계 공중합체; 에틸렌-초산비닐 공중합체; 등이 접착성 수지로서 사용된다. 이와 같은 접착제 수지층의 두께는 적절한 접착력이 얻어질 정도면 되고, 일반적으로는 0.5 내지 20㎛, 적합하게는 1 내지 8㎛ 정도이다.

또한 열가소성 플라스틱으로 형성된 플라스틱 용기의 경우에는 용기를 형성하는 수지에, 그 자체가 공지인 각종 첨가제가 배합되어 있어도 된다.

또, 내용물을 짜내기에 적합한 용기 형태로는 다이렉트 블로우 보틀이다. 다이렉트 블로우 보틀은 도 2에 있어서 전체를 10으로 나타내고 있고, 나사산을 구비한 네크부(11), 숄더부(13)를 통하여 네크부(11)로 이어지는 몸통부 벽(15) 및 몸통부 벽(15)의 하단을 막고 있는 바닥벽(17)을 갖고 있으며, 이와 같은 보틀(10)에 점조한 내용물을 충전한 후, 네크부(11)의 상단 개구부에 알루미늄 박 등의 금속박(19)을 히트 시일에 의해 입히고, 소정의 캡(20)을 장착함으로써, 포장 보틀로서 사용에 제공된다. 이러한 포장 보틀에서는 캡(20)을 개봉하고, 시일재가 도포된 금속박(19)을 벗겨 보틀(10)을 기울여 놓거나 거꾸로 세움으로써, 필요에 따라 몸통부 벽(15)을 스퀴즈함으로써 용기 내용물의 취출이 실시된다.

또, 상기 보틀은 다층구조로 해도 좋다. 이 경우, 최외층 혹은 최내층에 인접하여, 이 용기를 성형할 때에 발생하는 스크랩 수지를 버진(virgin) 수지와 혼합하여 리그라인드(regrind)층을 형성할 수도 있다. 이 경우, 성형성을 유지하면서 자원의 재이용화를 도모한다는 관점에서, 스크랩 수지의 양은 버진의 최외층 수지 100 중량부 당 10 내지 60 중량부 정도의 양으로 하는 것이 좋다. 이와 같은 최외층 인접층의 두께는 포장용기의 크기나 내용물의 종류 등에 따라서도 다르지만, 용기 벽의 전체 두께가 필요 이상의 두께가 되지 않고 또한 스크랩 수지의 유효 이용을 도모할 수 있는 두께로 하면 되고, 일반적으로 20 내지 200㎛ 정도의 두께로 설정된다. 이와 같은 다층구조에 있어서 최내층 및 최외층은 스퀴즈성이 확보될 정도의 두께를 갖고 있으면 된다.

＜액침투성 면 및 그 형성＞

본 발명의 포장용기에서는 내용물이 접촉하는 포장용기의 내면에 액침투성 면이 형성되어 있다. 이 액침투성 면은 이미 서술한 바와 같이, 모관현상이 중력보다 지배적이 되는 미세한 요철면이고, 내용물에 대하여 비친화성인 액체(이하, 윤활액이라고 부르는 경우가 있다)가 용기 내에 충전된 내용물과 서로 섞여 탈락하지 않도록 홀딩할 수 있는 면이다.

즉, 액체가 표면에 침투하는 조건은 접촉각(θ)이 90도 미만이지만, 모관현상이 지배적이 아니면 침투한 액을 표면에 홀딩할 수 없다. 중력에 의해 탈락해 버리기 때문이다.

모관현상이 지배적인 범위는 모관 길이(τ^-1)로 불리며, 하기 식으로 나타내어진다.

식 중,γa는 액체와 기체(공기) 사이의 계면장력이고,

　　　ρ는 액체의 밀도이며,

　　　g는 중력가속도이다.

즉, 액적(液滴), 기체 및 고체(용기 내면)가 동시에 접촉하는 접촉선부터 모관 길이(τ^-1)의 범위 내에 있어서 모관현상이 지배적이 된다(액적의 높이가 증대해 간다). 이 모관 길이는 상기 식으로 이해되는 바와 같이, 용기 내면의 재질에 관계없이 액체에 따라 일정하며, 예를 들면 물에서는 약 2.7mm이다.

따라서, 예를 들면 도 1을 참조하여, 액침투성 면으로 하기 위해서는 오목부의 안지름을 모관 길이(τ-1) 이하로 설정하면 된다. 이 모관 길이는 액체(윤활액)의 종류에 따라 다르지만, 많은 액체에서 1mm를 넘는 범위에 있으므로, 1mm 이하의 안지름을 갖는 오목부를 용기 내면의 전체에 걸쳐 분포해 두면 된다. 이 경우, 오목부의 깊이(d)나 피치(p) 및 오목부의 밀도(단위 면적당 오목부의 수)는 홀딩되는 윤활액의 양이 0.5 내지 50g/㎡, 특히 1.0 내지 50g/㎡의 범위가 되도록 설정해 두는 것이 바람직하다. 이 양이 적으면 오목부의 깊이나 피치 및 오목부의 밀도에도 의존하지만, 내용물이 액체를 통하지 않고 오목부 사이의 용기 표면에 직접 접촉해 버리는 영역이 증대하여, 해당 액체의 윤활 효과가 충분히 발휘되지 않아 내용물의 도립 낙하성의 향상 효과나 내용물의 부착 잔존 방지 효과가 저하되어 버린다. 또, 필요 이상 다량으로 액체를 홀딩시키는 것은 내용물의 플레이버(flavor)성의 저하를 일으킬 우려가 있고, 더 나아가서는 용기 벽의 강도 등을 저하시킬 우려도 있다.

액침투면을 형성하는 재질로는 후술의 윤활액 및 내용물에도 따르지만, 예를 들면 수성 내용물에 대해서는 윤활액은 비수성(친유성)의 액체를 이용하는 것이 좋고, 친유성의 재질로 형성하는 것이 바람직하다. 이것은 액침투면을 형성하는 재질과 윤활액의 화학적 성질이 가까운 경우, 상술한 모관현상의 효과에 더하여 액침투면을 형성하는 재질과 윤활액의 친화력이 작용하여 윤활액이 더욱 안정화된다고 생각되기 때문이다. 반대로, 친수성 재질로 액침투면을 형성하고, 윤활액에 유성 액체를 이용하여 수성 내용물을 접촉시킨 경우, 액침투면의 친수성 재질은 수성 액체로 침투된 쪽이 안정적이기 때문에, 미리 침지해 둔 유성 윤활액이 수성 액체로 치환되어 버려 성능이 악화될 우려가 있다. 따라서, 액침투성 면을 형성하는 재질은 내용물 및 윤활액의 화학적 성질에 따라 적절히 선택하는 것이 바람직하다.

그런데, 상기와 같은 액침투성 면(미세한 오목부)은 용기의 재질이나 형태에 따른 적절한 수단에 의해 형성된다.

즉, 상술한 미세한 오목부를 형성하는 수단으로는 금형, 롤 전사, 엠보싱 가공, 분무 등의 기계적 수단, 포토리소그래피나 레이저광을 이용한 에칭 등의 광학적 수단, 미립자(금속 산화물 미립자나 폴리머 미립자)나 다공질체를 도포 내지 혼합(이겨 넣음) 또는 용액에 배합시킨 도포 내지 침지, 결정성 첨가제를 도포 내지 혼합(이겨 넣음) 또는 용액에 배합시켜 도포 내지 침지, 다공질 시트(예를 들면 부직포)의 라미네이트, 수지의 결정화를 이용한 미세 구조 형성 등이 알려져 있고, 용기의 재질이나 형태에 따라 이들 중에서 적절한 수단을 선택하여 액침투성 면이 되는 오목부를 형성하면 된다.

예를 들면, 금속 용기에서는 용기로 성형하기 전의 금속판에, 롤 전사, 엠보싱 가공 등의 기계적 수단에 의해 용기의 내면이 되는 부분에 오목부를 형성하고, 이 후에, 펀칭, 드로잉·아이어닝(draw-ironing) 가공 등을 실시하여 용기의 형태로 성형된다.

유리 용기에서는 용기로 성형하기 전의 유리재에, 고융점의 금속 산화물 분말 등을 이겨 넣거나, 성형 후의 용기에 용융한 결정성 첨가제를 직접 도포하거나, 결정성 첨가제를 용제로 용액화하여 스프레이 코팅 혹은 침지하여 오목부를 형성하면 된다.

세라믹제 용기에서는 소성에 제공하는 그린 시트 등에, 상기의 기계적 수단에 의해 미세한 오목부를 형성해 두면 된다.

또한 플라스틱 용기에 있어서, 필름의 맞붙임으로 이루어지는 주머니 형상 용기나, 시트형상의 전(前)성형체를 플러그 어시스트 성형 등의 진공 성형함으로써 얻어지는 컵 형상 혹은 트레이 형상의 용기에서는 상기의 어느 쪽 수단도 채용할 수 있지만, 보틀 형상의 용기에서는 마우스부로부터 도료를 주입하여 내면에 접촉시키는, 혹은, 마우스부로부터 지그를 삽입하여 용기 내면에 대하여 도료를 스프레이하고, 건조함으로써 미세한 오목부를 형성할 수 있다.

또, 이들 형상의 용기에 있어서, 내면재에 결정성 수지를 사용하는 경우 상술한 수지의 결정화를 이용한 미세 구조 형성을 이용할 수 있다. 수지 종류나 결정화 온도를 컨트롤함으로써 미세한 오목부를 형성하는 것이 가능하다.

또, 보틀의 경우에는 일반적으로 보틀의 내면을 형성하는 수지에, 오목부 형성용 미립자, 결정성 첨가제를 배합하는 방법, 수지의 결정화를 이용한 미세 구조 형성도 적용할 수 있다.

즉, 보틀은 압출 성형이나 사출 성형에 의해 파이프 형상 혹은 시험관 형상의 프리폼을 성형하고, 이 프리폼을 블로우 성형함으로써 성형되지만, 내면을 형성하는 수지에 금속 산화물 미립자나 폴리머 미립자 등의 미립자를 어느 정도의 양으로 배합(내첨)해 두면, 그 분말의 입경에 따른 안지름을 갖는 오목부 혹은 돌기(돌기의 사이가 오목부가 된다)가 용기의 내면에 형성된다. 또, 결정성의 첨가제를 내면 형성용 수지에 배합해 두면, 금형 냉각시에, 해당 첨가제가 결정화하여 성형된 용기의 내면에 석출하고, 이에 따라 상술한 미세한 오목부를 용기 내면에 형성할 수 있다.

상기의 산화물 미립자로는 예를 들면 산화 티탄, 알루미나, 실리카 등이 사용되고, 또, 폴리머 미립자로는 폴리메틸(메타)아크릴레이트 경화물 등이 대표적이며, 이들은 통상, 용기 내면을 형성하는 수지(예를 들면 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 올레핀계 수지 혹은 PET 등의 폴리에스테르 수지) 100 중량부 당 0.2 내지 5 중량부 정도의 양으로 배합된다.

또, 결정성 첨가제로는 각종 왁스류, 예를 들면 칸데릴라(candelilla) 왁스, 카르나우바(carnauba) 왁스, 밀랍, 마이크로크리스탈린(microcrystalline) 왁스, 파라핀 왁스를 예시할 수 있다. 이와 같은 결정성 첨가제는 용기 내면을 형성하는 수지 100 중량부 당 0.2 내지 10 중량부 정도의 양으로 배합된다.

또, 수지의 결정화를 이용한 미세 구조 형성으로는 용기 내면을 형성하는 수지에 각종 결정성 수지가 사용 가능하고, 예를 들면, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 올레핀계 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등의 폴리에스테르 수지를 들 수 있다. 이들의 수지를 이용하여 압출 온도나 금형 온도를 컨트롤함으로써 내면에 형성되는 미세 구조의 사이즈를 제어할 수 있다. 이 미세 구조는 사용하는 수지의 결정화에 의해 오목부가 형성되기 때문에 결정 사이즈가 커지는 조건으로 하면(예를 들면, 금형 온도를 높게 한다), 오목부의 사이즈를 크게 할 수 있다. 또, 수지의 결정화는 사용하는 수지의 분자량, 분기 구조 등도 강하게 영향을 주기 때문에, 목적으로 하는 미세한 오목부를 얻기 위해 이들의 파라미터를 변경하는 것도 가능하다.

상기와 같이 하여 용기의 내면에 액침투성 면이 형성된다. 또한, 이와 같은 액침투성 면은 포장용기의 본체의 내면에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면 뚜껑재의 내용물과 접촉하는 부분에 형성해도 좋다. 이와 같은 부분에 액침투성 면을 형성해 둠으로써, 뚜껑재에 내용물이 부착하는 등의 불편함을 회피할 수 있다.

뚜껑재의 내면에의 액침투성 면의 형성은 그 재질에 따라 상술한 오목부 형성 수단 중 어느 것인가를 선택하여 실시할 수 있다.

상술한 액침투성 면을 목적으로 하는 기재(基材) 위에 형성시키는 방법 중, 미립자나 다공질체를 용제에 분산시키고, 도포·침지·스프레이 코트 등에 의해 표면에 외첨하는 방법을 이용하는 경우, 용제 중에, 기재와 화학적 친화성이 높아 밀착성을 나타내는 재료(바인더)를 분산 내지 용해시켜 두는 것이 바람직하다. 예를 들면, 기재가 폴리프로필렌(PP)인 경우, 바인더로서 PP미립자, 에멀젼 상태로 분산한 PP, PP왁스 등을 들 수 있다. 기재가 폴리에틸렌인 경우에는 PE미립자, 에멀젼 상태로 분산한 PE, PE왁스 등을 들 수 있다.

특히 본 발명에 있어서, 상술한 각종 미립자(산화물 미립자나 폴리머 미립자)를 이용하여 액침투성 면을 형성하는 것이 적합하다. 즉, 이와 같은 미립자를 이용하여 액침투성 면을 형성하는 경우에는 예를 들면 수지에 대한 미립자의 배합량 혹은 미립자의 코팅량 등의 조정에 의해, 후술하는 윤활액을 확실하게 홀딩할 수 있는 액침투성 면의 형성이 용이해진다.

예를 들면, 평균 1차 입경이 200nm 이하, 특히 1nm∼200nm의 미립자를, 표면을 형성하는 수지에 내첨 혹은 해당 표면에 외첨함으로써 액침투성 면을 형성하는 경우에는 미세 돌기가 표면에 다수 분포할 정도로 내첨량이나 외첨량을 조절해 두는 것이 적합하다. 즉, 미세 돌기가 다수 분포하는 경우, 이러한 미세 돌기 사이의 공간이 상술한 윤활액을 홀딩할 수 있는 오목부가 된다.

또한 미립자의 평균 1차 입경은 미립자의 종류나 크기에 따라서도 다르지만, 일반적으로는 투과형 전자현미경이나 주사형 전자현미경 등 전자현미경 관찰에 의한 방법이나, 레이저 회절식 입도분포 측정장치 등의 레이저 회절·산란법에 따른 방법 등에 의해 측정할 수 있다. 미립자의 평균 1차 입경은 전자현미경 관찰에 의한 측정에서는 측정한 1차 입자의 평균지름으로서 정의되고, 또, 레이저 회절·산란법에 의한 측정에서는 얻어진 입도 분포에 있어서의 적산값 50％에서의 입경으로서 정의된다.

이와 같은 미세 돌기는 상기의 미세 입자에서 유래하고 있기 때문에, 돌기 선단은 대부분의 경우 둥그스름하게 되어, 예를 들면 커팅이나 레이저 가공의 후가공에 의해 액침투성 면을 형성한 경우와 비교하면, 돌기(혹은 돌기간의 오목부)의 형태를 상당히 다르게 하고 있다.

첨부한 도 3은 원자간력 현미경에 의해 측정한 액침투성 면의 3차원상(도 3(a)) 및 단면 형상의 프로파일(도 3(b))이며, 이 측정 결과로부터, 미세 입자를 이용하여 형성된 액침투성 면은 상당히 특이적인 프로파일을 갖고 있으며, 윤활액을 안정되게 홀딩할 수 있는 것이 이해된다.

상기와 같이 미세 입자를 이용하여 액침투성 면을 형성하는 경우, 원자간력 현미경에 의해 10㎛×10㎛의 범위를 주사하여 얻어지는 표면형상 프로파일에 있어서, 하기 식(1):

[수학식 2]

(식 중, n은 데이터 포인트 수이고,

　　　Z(i)는 각 데이터 포인트의 Z의 값이며,

Z_ave는 전체 Z값의 평균값임)

로 나타내어지는 제곱 평균면 거칠기(RMS)가 60nm 내지 300nm의 범위에 있는 것이, 윤활액을 안정되게 홀딩할 수 있는 점에서 적합하다.

＜윤활액 및 내용물＞

본 발명에서는 상기의 액침투성 면에 윤활액이 침투하여 홀딩된다. 윤활액의 침투와 홀딩은 포장용기의 내부에 윤활액을 침지하고 혹은 스프레이 하며, 이어서 윤활액을 배출한다는 단순한 조작으로 매우 간단하게 실시된다. 즉, 액침투성 면에서는 모관현상이 중력보다 지배적으로 되어 있기 때문에, 단순한 침지 처리에 의해, 소정량의 윤활액을 액침투성 면에 탈락하지 않고 홀딩시키는 것이 가능해지는 것이다.

그런데, 본 발명의 포장용기에서는 내용물이 충전된 상태에서 윤활액이 액침투성 면에 홀딩되어 있어야 한다. 이 때문에, 윤활액은 내용물에 대하여 비친화성 액체인 것이 필요하다. 내용물에 대하여 친화성이면, 윤활액이 내용물과 서로 섞여 액침투성 면으로부터 탈락해 버리게 되기 때문이다.

또한 내용물과 비친화성인 액체는 내용물과 혼화(混和)하지 않으면 되므로, 대략적으로 말하면, 수성 내용물에 대해서는 친유성 액체가 사용되고, 유성 내용물에 대해서는 물 혹은 친수성 액체가 윤활액으로서 사용되지만, 일반적으로는 포장용기 내에 내용물을 충전한 후, 내용물을 배출하고 또한 내용물을 선택적으로 추출 제거한 후, 용기 내면(액침투성 면)에 잔존하는 액량이 상술한 홀딩량(0.5 내지 50g/㎡, 특히 1 내지 50g/㎡)의 범위 내가 되는 액을 윤활액으로서 사용하면 된다. 특히, 윤활액의 표면장력이 내용물과 크게 다른 것일수록 윤활 효과가 높아 본 발명에는 적합하다. 예를 들면, 수성의 내용물에 대해서는 액체(윤활액)의 표면장력으로서 바람직하게는 16 내지 40mN/m, 더욱 바람직하게는 16 내지 35mN/m의 범위에 있는 액체(윤활액)를 이용하는 것이 좋다.

또, 이러한 액체는 당연히 휘발성이 낮은 것이 바람직하고, 포장용기를 개봉한 상태에서도, 휘산(揮散)하지 않는 증기압을 갖는 것이 적합하게 사용된다.

본 발명의 포장용기에 있어서, 충전되는 내용물은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 일반적으로는 점조한 페이스트 내지 슬러리 형상의 유동성 물질(예를 들면 25℃에서의 점도가 100mPa·s 이상인 것), 구체적으로는 케첩, 수성풀, 봉밀, 각종 소스류, 마요네즈, 머스터드, 잼, 초콜릿 시럽, 유액 등의 화장액, 액체 세제, 샴푸, 린스 등이 내용물로서 적합하다. 즉, 본 발명에서는 이와 같은 점조한 유동물질이어도 용기를 기울여 놓거나 혹은 거꾸로 세움으로써, 용기의 내면에 부착 잔존시키는 일 없이 신속하게 배출할 수 있기 때문이다.

또, 본 발명의 내용물은 윤활액의 선택의 폭이 크기 때문에, 특히 수분이 함유된 것, 예를 들면 케첩, 각종 소스류, 봉밀, 마요네즈, 머스터드, 잼, 초콜릿 시럽, 유액 등이 바람직하다. 즉, 이들은 친수성이며, 따라서, 윤활액으로는 유성인 것이 선택되게 된다. 유성 윤활액 중에서도 증기압이 낮은 것이 휘발 확산되기 어렵고, 장기에 걸쳐 지속적인 효과가 기대되기 때문에 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기와 같은 수분이 함유된 내용물에 대하여 가장 적합하게 사용되는 윤활액은 표면장력이 상술한 범위에 있는 것이고, 특히 실리콘 오일, 글리세린 지방산 에스테르, 유동 파라핀, 식용유지이다. 이들의 물질은 휘산하기 어렵고, 또한 식품첨가물로서 인가되어 있으며 더 나아가 무취이고, 내용물의 플래이버를 해치지 않는다는 이점도 있다. 또한 덧붙이면, 이들 윤활액은 표면장력이 높아 표면에 홀딩하기 어렵다는 성질을 갖고 있으나, 예를 들면, 원자간력 현미경에 의해 측정되는 제곱 평균면 거칠기(RMS)가 상술한 범위(60∼300nm)에 있는 액침투성 면에서는 이들의 윤활액도 확실하게 안정되게 홀딩할 수 있다.

또한, 상기의 수분 함유 내용물 중에서는 비에멀젼계인 것이 가장 적합하다. 마요네즈나 유액과 같은 에멀젼계인 것은 용기를 기울여 놓거나 혹은 거꾸로 세우는 내용물의 배출 작업을 반복하여 실시하면, 서서히이긴 하지만 액침투면에 홀딩되어 있는 윤활액을 끌어들여 제거해 가는 경향이 있지만, 비에멀젼계인 것은 이와 같은 경향을 나타내지 않기 때문이다.

이와 같이 본 발명의 포장용기에서는 용기 재질에 관계없이, 물리적인 수단에 의해 미세한 오목부로 이루어지는 액침투성 면을 형성하고, 이 액침투성 면에 내용물의 충전에 의해 탈락하지 않도록 윤활액이 홀딩되어 있기 때문에, 내용물에 대한 미끄러짐성이 현저하게 향상되어 있고, 점조한 내용물이 충전되어 있는 경우에도, 내용물에 대한 미끄러짐성이 용기를 기울여 놓거나 혹은 거꾸로 세움으로써 용기의 내면에 부착 잔존시키는 일 없이 신속하게 배출할 수 있다.

또, 본 발명의 포장용기에서는 내용물이 충전되어 있지 않은 빈 용기의 경우, 투명성을 나타내어 내용물을 인식할 수 있다는 이점이 있다. 즉, 미세한 오목부에 의한 액침투성 면이 형성되어 있을 뿐이라면 빛의 산란에 의해 투명성이 손상되지만, 본 발명에서는 이 액침투성 면에 윤활액이 홀딩되어 있기 때문에 빛의 산란에 의한 투명성의 저하가 유효하게 회피되어 있다.

실시예

본 발명을 다음의 실시예에서 설명한다.

또한, 이하의 실시예 등에서 실시한 각종 특성, 물성 등의 측정 방법 및 용기(필름, 보틀)의 성형에 이용한 수지 등은 다음과 같다.

내용물의 활락(滑落; slip-down) 속도 측정;

후술의 방법으로 작성한 필름 또는 보틀로부터 10mm×60mm의 시험편을 잘라내고, 고정용 지그에 측정면(액침투성 면이 형성된 면)이 위가 되도록 붙였다. 23℃ 50％RH의 조건하, 고액계면 해석 시스템 드롭마스터700(DropMaster700)(쿄와 카이멘 카가쿠(주) 제조)을 이용하여 시험편의 측정면에 70mg의 케첩(카고메(주) 제조), 또는 60mg의 마요네즈(큐피(주) 제조)를 올리고, 85˚의 경사각에 있어서, 규정 시간마다 화상을 촬영했다. 측정으로 얻어진 화상으로부터 케첩, 마요네즈의 시간-이동거리의 관계를 구하고, 그것으로부터 평균 속도를 산출했다.

내용물 비부착성 시험;

후술의 방법으로 작성한 필름 또는 보틀로부터 50mm×50mm의 시험편을 잘라내고, 알루미늄판에 시험편의 측정면(액침투성 면이 형성된 면)이 위가 되도록 붙였다. 측정면에 약 2g의 내용물을 올리고 시험편을 붙인 알루미늄판을 기울여 내용물의 부착성을 눈으로 평가했다. 내용물이 부착되지 않고 재빠르게 이동한 것을 ◎, 부착되지 않고 천천히 이동한 것을 △, 부착되면서 이동한 것 혹은 부착되어 거의 이동하지 않았던 것을 ×로 했다.

이용한 내용물을 하기에 나타낸다. 또한 내용물의 점도로서 음차형 진동식 점도계 SV-10((주)에이 앤드 디 제조)을 이용하여 25℃에서 측정한 값을 나타냈다.

이용한 내용물;

케첩(토마토 케첩, 카고메(주) 제조, 점도＝1050mPa·s)

마요네즈(큐피 마요네즈, 큐피(주) 제조, 점도＝2500mPa·s)

소스(오코노미 소스, 오타후쿠 소스(주) 제조, 점도＝560mPa·s)

벌꿀(브랜드 벌꿀, (주)카토 비호엔 혼포 제조, 점도＝8500mPa·s)

잼(블루베리 잼, 미나토 쇼카이)

초콜릿 시럽(허쉬 초콜릿 시럽)

머스터드(머스터드, 에스비 쇼쿠힝(주) 제조, 점도＝380mPa·s)

된장(콘다테 이로이로 된장, 이치비키(주) 제조)

액침투면의 표면형상 측정;

후술의 방법으로 제작한 액침투성 면이 형성된 다층 필름에 있어서, 윤활액을 도포하기 전의 표면형상을 원자간력 현미경(NanoScopeIII, 디지털 인스투루먼트(Digital Instruments)사 제조)에 의해 측정했다. 측정 조건을 하기와 같이 나타낸다.

캔틸레버: 공진 주파수 f₀＝363∼392kHz,

스프링 상수 k＝20∼80N/m

측정 모드: 탭핑 모드

스캔 레이트(Scanrate): 0.6Hz

스캔 범위: 10㎛×10㎛

스캔 라인수: 256

얻어진 3차원 형상의 데이터로부터, 상기 원자간력 현미경에 부속된 소프트웨어(Nanoscope: version 5.30r2)를 이용하여 스캔 범위(100μ㎡)의 최대 고저차(R_MAX), 및 제곱 평균면 거칠기(RMS)를 구했다. 최대 고저차(R_MAX)는 전체 데이터 포인트 Z(i)의 최대값과 최소값의 차이며, 제곱 평균면 거칠기(RMS)는 아래와 같은 식으로 주어진다.

[수학식 3]

식 중, n은 데이터 포인트 수이고,

　　　Z(i)는 각 데이터 포인트의 Z의 값이며,

Z_ave는 전체 Z값의 평균값이다.

윤활액으로서 이용한 액체를 아래와 같이 나타낸다. 또한 각종 액체의 표면장력은 고액계면 해석 시스템 드롭마스터700(DropMaster700)(쿄와 카이멘 카가쿠(주) 제조)을 이용하여 23℃에서 측정한 값을 이용했다. 또한 액체의 표면장력 측정에 필요한 액체의 밀도는 밀도 비중계 DA-130(쿄토 덴시 코교(주) 제조)을 이용하여 23℃에서 측정한 값을 이용했다.

또, 각종 액체의 점도는 음차형 진동식 점도계 SV-10((주)에이 앤드 디 제조)을 이용하여 23℃에서 측정한 값을 나타냈다. 이용한 액체의 각종 물성값을 표 1에 나타낸다.

윤활액;

a: 실리콘 오일

b; 유동 파라핀(이하, 유동 파라핀 A로 나타낸다)

c: 중쇄 지방산 트리글리세라이드

d: 유동 파라핀(이하, 유동 파라핀 B로 나타낸다)

e: 글리세린 디아세토 모노올레이트(glycerin diacetomonooleate)

f: 글리세린 트리올레이트(glycerin trioleate)

g: 올리브유

[표 1]

실험에 이용한 필름 혹은 용기;

1. 폴리프로필렌계 다층 필름(PP다층 필름)

총 두께: 90㎛

　층 구성: PET/AD/AL/AD/PP (AD는 접착층)

2. 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름(PET 필름)

두께: 100㎛

<올레인산 아미드 배합 다층 폴리에틸렌 보틀>

최내층 및 최외층 형성용 수지;

수지: 저밀도 폴리에틸렌

　　　(올레인산 아미드 0.3 중량부 배합)

MFR; 0.4g/10min

밀도; 0.92g/cm³

접착제층

무수 말레인산 변성 폴리에틸렌

가스 배리어층

에틸렌 비닐 알코올 공중합체

(밀도 1.19g/cm³, Tg69℃)

제 2 내층용 수지

수지: 저밀도 폴리에틸렌

(올레인산 아미드 0.03 중량부 배합)

MFR; 0.4g/10min

밀도; 0.92g/cm³

(실시예 1)

소수성 실리카 0.9g(평균 1차 입경＝7nm), 폴리프로필렌 미립자 1.5g(평균 입자 지름＝4㎛), 에탄올 13.8g, 물 13.8g을 유리병에 칭량하고, 살포기(disperser)를 이용하여 4500rpm으로 10분간 분산시켜 액침투성 면 형성용 도료(A)를 제작했다. 제작한 도료(A)를 PP다층 필름의 PP면측에 바코터(＃6)를 이용하여 도포한 후, 100℃로 설정한 오븐 속에서 2분간 건조시켰다. 액침투성 면이 형성된 PP다층 필름으로부터 100mm×100mm를 잘라내고, 윤활액(c)(중쇄 지방산 트리글리세라이드)을 도포했다. 도포 후, 필름을 수직으로 하여 잉여의 윤활액(c)을 충분히 제거했다. 윤활액(c)의 도포 전후에서의 필름의 중량 변화로부터 윤활액(c)의 홀딩량을 구했다. 홀딩량은 12.2g/㎡였다. 제작한 윤활액 홀딩 필름을 이용하여 내용물 활락 속도 측정 및 내용물 비부착성 시험을 실시했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

또, 액침투성 면이 형성된 PP다층 필름의 일부를 잘라내고, 상술한 액침투면의 표면형상 측정을 실시했다. 결과를 표 3에 나타낸다.

(실시예 2)

실시예 1과 마찬가지의 조건으로 액침투성 면 형성용 도료(A)를 이용하여 액침투성 면이 형성된 PP다층 필름을 작성했다. 액침투성 면이 형성된 PP다층 필름으로부터 100mm×100mm를 잘라내고, 윤활액(b)(유동 파라핀 A)을 도포했다. 도포 후, 필름을 수직으로 하여 잉여의 윤활액(b)을 충분히 제거했다. 윤활액(b)의 도포 전후에서의 필름의 중량 변화로부터 윤활액(b)의 홀딩량을 구했다. 홀딩량은 7.2g/㎡였다. 제작한 윤활액 홀딩 필름을 이용하여 내용물 비부착성 시험을 실시했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

(실시예 3)

소수성 실리카 2g(평균 1차 입경＝7nm), 폴리프로필렌 수성 에멀젼 4g(고형분 농도 30wt％), 에탄올 18.4g, 물 15.6g을 유리병에 칭량하고, 살포기를 이용하여 4500rpm으로 10분간 분산시켜 액침투성 면 형성용 도료(B)를 제작했다.

제작한 도료(B)를 PP다층 필름의 PP면측에 바코터(＃6)를 이용하여 도포한 후, 90℃로 설정한 오븐 속에서 2분간 건조시켰다. 액침투성 면이 형성된 PP다층 필름으로부터 100mm×100mm를 잘라내고, 윤활액(c)(중쇄 지방산 트리글리세라이드)을 도포했다.

도포 후, 필름을 수직으로 하여 잉여의 윤활액(c)을 충분히 제거했다. 윤활액(c)의 도포 전후에서의 필름의 중량 변화로부터 윤활액(c)의 홀딩량을 구했다. 홀딩량은 1.6g/㎡였다.

제작한 윤활액 홀딩 필름을 이용하여 내용물 비부착성 시험을 실시했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

또, 액침투성 면이 형성된 PP다층 필름의 일부를 잘라내어, 상술한 액침투면의 표면형상 측정을 실시했다. 결과를 표 3에 나타낸다. 또, 얻어진 표면형상의 3차원상, 및 임의의 단면에 있어서의 프로파일을 도 3에 나타낸다.

(실시예 4)

실시예 3과 마찬가지의 조건으로 액침투성 면 형성용 도료(B)를 이용하여 액침투성 면이 형성된 PP다층 필름을 작성했다. 액침투성 면이 형성된 PP다층 필름으로부터 100mm×100mm를 잘라내고, 윤활액(d)(유동 파라핀 B)을 도포했다. 도포 후, 필름을 수직으로 하여 잉여의 윤활액(d)을 충분히 제거했다.

윤활액(d)의 도포 전후에서의 필름의 중량 변화로부터 윤활액(d)의 홀딩량을 구했다. 홀딩량은 12.5g/㎡였다.

(실시예 5)

실시예 3과 마찬가지의 조건으로 액침투성 면 형성용 도료(B)를 이용하여 액침투성 면이 형성된 PP다층 필름을 작성했다. 액침투성 면이 형성된 PP다층 필름으로부터 100mm×100mm를 잘라내고, 윤활액(e)(글리세린 디아세토 모노올레이트)을 도포했다. 도포 후, 필름을 수직으로 하여 잉여의 윤활액(e)을 충분히 제거했다.

윤활액(e)의 도포 전후에서의 필름의 중량 변화로부터 윤활액(e)의 홀딩량을 구했다. 홀딩량은 3.8g/㎡였다.

(실시예 6)

실시예 3과 마찬가지의 조건으로 액침투성 면 형성용 도료(B)를 이용하여 액침투성 면이 형성된 PP다층 필름을 작성했다. 액침투성 면이 형성된 PP다층 필름으로부터 100mm×100mm를 잘라내고, 윤활액(f)(글리세린 트리올레이트)을 도포했다. 도포 후, 필름을 수직으로 하여 잉여의 윤활액(f)을 충분히 제거했다.

윤활액(f)의 도포 전후에서의 필름의 중량 변화로부터 윤활액(f)의 홀딩량을 구했다. 홀딩량은 3.2g/㎡였다.

(실시예 7)

실시예 3과 마찬가지의 조건으로 액침투성 면 형성용 도료(B)를 이용하여 액침투성 면이 형성된 PP다층 필름을 작성했다. 액침투성 면이 형성된 PP다층 필름으로부터 100mm×100mm를 잘라내고, 윤활액(a)(실리콘 오일)을 도포했다. 도포 후, 필름을 수직으로 하여 잉여의 윤활액(a)을 충분히 제거했다.

윤활액(a)의 도포 전후에서의 필름의 중량 변화로부터 윤활액(a)의 홀딩량을 구했다. 홀딩량은 14.9g/㎡였다.

(실시예 8)

실시예 3과 마찬가지의 조건으로 액침투성 면 형성용 도료(B)를 조제했다. 조제한 도료(B)를 PET 필름의 한쪽 면에 바코터(＃6)를 이용하여 도포한 후, 90℃로 설정한 오븐 속에서 2분간 건조시켰다. 액침투성 면이 형성된 PET 필름으로부터 100mm×100mm를 잘라내고, 윤활액(c)(중쇄 지방산 트리글리세라이드)을 도포했다. 도포 후, 필름을 수직으로 하여 잉여의 윤활액(c)을 충분히 제거했다.

윤활액(c)의 도포 전후에서의 필름의 중량 변화로부터 윤활액(c)의 홀딩량을 구했다. 홀딩량은 5.0g/㎡였다.

(실시예 9)

실시예 8과 마찬가지의 조건으로 액침투성 면 형성용 도료(B)를 이용하여 액침투성 면이 형성된 PET 필름을 작성했다. 액침투성 면이 형성된 PET 필름으로부터 100mm×100mm를 잘라내고, 윤활액(d)(유동 파라핀 B)을 도포했다. 도포 후, 필름을 수직으로 하여 잉여의 윤활액(d)을 충분히 제거했다.

윤활액(d)의 도포 전후에서의 필름의 중량 변화로부터 윤활액(d)의 홀딩량을 구했다. 홀딩량은 11.3g/㎡였다.

(실시예 10)

실시예 8과 마찬가지의 조건으로 액침투성 면 형성용 도료(B)를 이용하여 액침투성 면이 형성된 PET 필름을 작성했다. 액침투성 면이 형성된 PET 필름으로부터 100mm×100mm를 잘라내고, 윤활액(g)(올리브유)을 도포했다. 도포 후, 필름을 수직으로 하여 잉여의 윤활액(g)을 충분히 제거했다.

윤활액(g)의 도포 전후에서의 필름의 중량 변화로부터 윤활액(g)의 홀딩량을 구했다. 홀딩량은 7.9g/㎡였다.

(비교예 1)

50mm 압출기에 제 2 내층용 수지로서 올레인산 아미드를 0.03중량％ 함유하는 저밀도 폴리에틸렌, 40mm 압출기에 최외층 및 최내층 형성용 수지로서 올레인산 아미드 0.3중량％ 함유하는 저밀도 폴리에틸렌, 30mm 압출기A에 접착제층 형성용 수지로서 무수 말레인산 변성 폴리에틸렌, 30mm 압출기B에 활제 차단성 중간층 형성용 수지로서 에틸렌 비닐 알코올 공중합체의 수지 펠릿을 각각 공급하고, 온도 210도의 다층 다이 헤드로부터 용융 파리손(parison)을 압출하고, 공지의 다이렉트 블로우 성형법에 의해 내용량 500g, 중량 20g의 4종 6층의 다층 보틀을 제작했다.

이 보틀의 몸통부 층 구성은 이하와 같다.

최외층: 30㎛

접착재층: 10㎛

활제 차단성 중간층: 25㎛

접착재층: 10㎛

최내 인접층(제 2 내층): 190㎛

최내층: 160㎛

성형 후의 보틀을 22℃60％RH의 환경하에서 10일 보관하고, 내면측에 올레인산 아미드를 블리드시켜 용기 내면측에 올레인산 아미드로 이루어지는 윤활층을 형성시켰다. 그 후, 이 보틀 몸통부를 잘라내고, 내면측을 측정면으로 하여 내용물 활락 시험 및 내용물 비부착성 시험을 실시했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

(비교예 2)

실시예 3과 마찬가지의 조건으로 액침투성 면 형성용 도료(B)를 이용하여 액침투성 면이 형성된 PP다층 필름을 작성했다. 제작한 필름에 윤활액을 도포하지 않고 내용물 비부착성 시험을 실시했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

[표 2]

* 표 중, 「-」는 시험결과 없음을 의미한다.

[표 3]

내용물 활락 속도 측정 결과로부터, 액침투면에 윤활액을 홀딩한 실시예 1에서는 케첩의 활락 속도가 228mm/min, 마요네즈의 활락 속도가 59mm/min인 것에 대해, 액침투면도 윤활액도 없는 비교예 1에서는 케첩의 활락 속도가 24mm/min, 마요네즈의 활락 속도가 0.49mm/min여서 어느 쪽의 내용물에 대해서도 현격한 차이의 속도를 나타내고 있는 것을 알 수 있다.

또, 내용물 비부착성 시험 결과로부터, 액침투면이 없는 비교예 1 및 액침투면을 형성해도 윤활액을 이용하고 있지 않은 비교예 2에서는 대부분의 내용물에서 부착성이 높고, 이동 속도가 늦었던 것에 반해, 액침투면에 윤활액을 홀딩한 실시예 1부터 실시예 10에서는 모든 내용물에서 비부착성을 나타내며, 높은 활락성을 나타내고 있는 것을 알 수 있다.

또, 표 3 및 도 3에 나타내는 액침투면의 표면형상 측정 결과로부터, 본 발명에 있어서의 액침투면에는 돌기가 분포하고 있고, 그 사이즈도 랜덤으로 분포하고 있는 것을 알 수 있다. 또, 액침투면의 거칠기는 10㎛×10㎛의 측정 범위에서의 RMS의 값으로서 90nm에서부터 240nm의 범위로 되어 있는 것을 알 수 있다.

1: 액침투성 면 5: 윤활액
7: 내용물 10: 다층 플라스틱 용기(보틀)
11: 네크부 13: 숄더부
15: 몸통부 벽 17: 바닥벽
19: 금속박 20: 캡

Claims

내용물이 충전된 포장용기에 있어서, 상기 내용물이 접촉하는 적어도 일부의 면이 액침투성 면으로 되어 있고, 상기 액침투성 면에 상기 내용물과는 다른 액체가 홀딩되어 있는 것을 특징으로 하는 포장용기.
제 1 항에 있어서,
상기 액체가 0.5 내지 50g/㎡의 양으로 액침투성 면에 홀딩되어 있는 포장용기.
제 1 항에 있어서,
상기 액침투면에는 미세 돌기가 분포하고 있고, 상기 액침투성 면은 원자간력 현미경에 의해 10㎛×10㎛의 범위를 주사하여 얻어지는 표면형상 프로파일에 있어서, 하기 식(1)로 나타내어지는 제곱 평균면 거칠기(RMS)가 60nm 내지 300nm의 범위에 있는 포장용기:
[수학식 1]

식 중, n은 데이터 포인트 수이고,
　　　 Z(i)는 각 데이터 포인트의 Z의 값이며,
Z_ave는 전체 Z값의 평균값이다.
제 3 항에 있어서,
상기 미세 돌기는 평균 1차 입경이 200nm 이하의 미립자에 의해 형성된 선단을 갖고 있는 포장용기.
제 3 항에 있어서,
상기 미세 돌기의 선단은 상기 미립자에서 유래하여 둥그스름하게 되어 있는 포장용기.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 액침투면은 상기 미립자를 외첨함으로써 형성되어 있는 포장용기.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 액침투면은 상기 미립자를 포함하는 수지에 의해 형성되어 있는 포장용기.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 액체의 표면장력이 16 내지 40mN/m의 범위인 포장용기.
제 7 항에 있어서,
상기 액체가 실리콘 오일, 글리세린 지방산 에스테르, 유동 파라핀 및 식용유지의 군으로부터 선택되는 1종 이상의 물질인 포장용기.
제 1 항에 있어서,
상기 내용물이 25℃에서의 점도가 100mPa·s이상의 점조한 유동성 물질인 포장용기.
제 1 항에 있어서,
상기 포장용기가 필름을 맞붙여서 이루어지는 주머니 형상 용기이고, 상기 주머니 형상 용기의 내면 전체에 걸쳐 상기 액침투면이 형성되어 있는 포장용기.
제 1 항에 있어서,
마우스부를 갖는 용기 본체와, 상기 마우스부에 장착된 뚜껑재를 구비하고, 상기 용기 본체의 내면 전체에 걸쳐 상기 액침투성 면이 형성되어 있는 포장용기.