KR20160124164A

KR20160124164A - 액 주출용 플라스틱 성형체

Info

Publication number: KR20160124164A
Application number: KR1020167025490A
Authority: KR
Inventors: 고우키 기노우치; 데이지로우 가나다; 겐지 요시히로
Original assignee: 토요 세이칸 가부시키가이샤
Priority date: 2014-02-27
Filing date: 2015-01-13
Publication date: 2016-10-26
Also published as: US20170043911A1; US10562674B2; JP2015160628A; JP5807692B2; EP3112287A1; CN106029515A; KR101766748B1; EP3112287A4; WO2015129303A1

Abstract

본 발명의 플라스틱 성형체는, 플라스틱에 대하여 높은 젖음성을 나타내는 고젖음성 액체가 주출될 때의 주출구(110)를 구비하고 있고, 주출구(110)에서의 액 흐름을 발생시켰을 때의 액 흐름 유로가 되는 면(110b) 및 액 주출 시의 액 유로가 되는 면(110a)의 적어도 어느 쪽인가에 불소 수지 코팅이 실시되어 있고, 해당 불소 수지 코팅의 표면은, 면 거칠기 측정에서의 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.4∼200㎛의 범위에 있고, 또한 선 거칠기 측정에 있어서의 평균 높이(Rc)/요소 평균 길이(RSm)로 정의되는 요소 평균 높이(Rh)가 0.04∼10의 범위에 있는 조면으로 되어 있는 것을 특징으로 한다. 이 성형체에서는, 주출구(110)로부터의 고젖음성 유체의 액 흐름이 유효하게 방지되고 있다.

Description

액 주출용 플라스틱 성형체{MOLDED PLASTIC BODY FOR DISPENSING LIQUID}

본 발명은 유성 액체 등의 플라스틱에 대하여 고젖음성(high wettability)을 나타내는 액체가 주출(注出)될 때의 유로면을 구비한 액 주출용 플라스틱 성형체에 관한 것이다.

일반적으로 플라스틱은, 유리나 금속 등에 비하여 성형이 용이하고, 여러 가지의 형상으로 용이하게 성형할 수 있기 때문에, 여러 가지의 용도로 사용되고 있다. 그 중에서도, 보틀 등의 용기나 용기에 장착되는 캡 등의 포장 분야는 플라스틱의 용도의 대표적인 분야이다.

그런데, 상기의 용기에 액체가 수용되어 있는 경우에는, 반드시 액 흐름(liquid dripping)의 문제가 있으며, 용기 내에 수용된 액체를, 스파우트나 캡의 주출 노즐로부터 주출할 때, 주출된 액체가 주출구의 외벽면을 따라 외부로 흘러 떨어지지 않는 바와 같은 고안이 요구된다.

액 흐름을 방지하는 수단으로는, 여러 가지의 제안이 이루어지고 있고, 예를 들면 특허문헌 1에서는 주출구에 불소 수지 등의 코팅을 실시한다는 수법이 제안되어 있으며, 특허문헌 2에서는 주출구 표면을 조면(粗面)으로 하는 수법이 제안되어 있다.

일본국 실용신안등록 제3071296호 일본국 실개평4-68826호

그렇지만, 상기와 같은 선행 기술에서도 제안되어 있는 종래 공지의 액 흐름 방지 수단은, 수성의 내용액에 대해서는 충분한 액 끊김성이 얻어지고, 주출구로부터의 액 흐름을 효과적으로 방지할 수 있는 것이지만, 플라스틱에 대하여 높은 젖음성을 나타내는 고젖음성 액체, 예를 들면 식용유, 계면활성제를 포함하는 액체 세제, 고농도의 알코올을 포함하는 주류 등에 대한 액 흐름 방지 효과는 불충분하며, 특히 주출구에 조면 가공을 실시한다는 수법에서는, 오히려 액 흐름성이 높아져 버린다는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 플라스틱에 대하여 높은 젖음성을 나타내는 고젖음성 액체가 주출될 때의 주출구를 구비하고 있고, 해당 주출구로부터의 고젖음성 유체의 액 흐름이 유효하게 방지된 플라스틱 성형체를 제공하는 것에 있다.

본 발명에 따르면, 플라스틱에 대하여 높은 젖음성을 나타내는 고젖음성 액체가 주출될 때의 주출구를 구비한 플라스틱 성형체에 있어서,

상기 주출구에서의 액 흐름을 발생시켰을 때의 액 흐름 유로가 되는 면 및 액 주출 시의 액 유로가 되는 면의 적어도 어느 쪽인가에 불소 수지 코팅이 실시되어 있고, 해당 불소 수지 코팅의 표면은, 면 거칠기 측정에서의 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.4∼200㎛의 범위에 있고 또한 선 거칠기 측정에 있어서의 평균 높이(Rc)/요소 평균 길이(RSm)로 정의되는 요소 평균 높이(Rh)가 0.04∼10의 범위에 있는 조면으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 액 주출용 플라스틱 성형체가 제공된다.

본 발명의 플라스틱 성형체에 있어서는,

(1) 상기 불소 수지 코팅이 실시되는 하지면(下地面)이 상기 산술 평균 거칠기(Ra) 및 상기 요소 평균 높이(Rh)를 갖는 조면으로 되어 있고, 해당 조면이 상기 불소 수지 코팅의 표면에 반영되어 있는 것,

(2) 상기 고젖음성 액체가, 폴리올레핀 수지에 대한 접촉각이 40도 이하의 액체인 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 플라스틱 성형체는,

(3) 적어도 상기 주출구의 표면이 폴리올레핀 수지에 의해 형성되어 있는 것,

(4) 주머니형상 용기 또는 종이 용기에 장착되는 스파우트인 것,

(5) 용기 마우스부에 장착되는 캡이며, 해당 캡은, 용기 내에 수용되어 있는 고젖음성 액체를 주출할 때의 상기 주출구를 갖는 주출 노즐을 구비하고 있는 것, 또는,

(6) 보틀이며, 해당 보틀의 마우스부에 상기 주출구가 형성되어 있는 것이라는 형태를 취할 수 있다.

본 발명의 플라스틱 성형체는, 용기에 수용된 액체가 주출될 때의 주출구가 되는 부분을 갖고 있는데, 특히 플라스틱에 대하여 고젖음성을 나타내는 고젖음성 액체의 주출에 사용되는 것이며, 상기 주출구 부분에는, 불소 수지 코팅이 실시되어 있고, 이 불소 수지 코팅의 표면이, 산술 평균 거칠기(Ra) 및 요소 평균 높이(Rh)가 일정한 범위에 있는 조면으로 되어 있다. 즉, 본 발명에서는, 불소 수지 코팅에 의해, 고젖음성 액체에 대한 발액성이 높아지고(즉, 접촉각이 커진다), 또한 해당 코팅의 표면이 일정한 조건을 만족하는 조면으로 되어 있는 결과, 액체에 대한 표면의 미끄러짐성이 현저하게 향상하고, 이 결과로서, 후술하는 실시예에도 나타내어져 있는 바와 같이, 액 끊김성이 현저하게 향상하며, 플라스틱에 대하여 높은 젖음성을 나타내는 액체, 예를 들면 식용유 등을 주출할 때의 액 흐름을 유효하게 방지하는 것이 가능해지는 것이다.

도 1은 액 흐름을 발생시키는 주출구의 형태를 나타내는 개략 반단면도이다.
도 2는 주출구에서의 액적(液滴)의 접촉 패턴을 Cassie 모드 및 Wenzel 모드로 나타내는 모식도이다.
도 3 본 발명의 플라스틱 성형체의 한 형태인 스파우트의 구조를 나타내는 반단면 측면도이다.
도 4는 도 3의 스파우트를 뚜껑체와 함께 나타내는 반단면도이다.
도 5는 본 발명의 플라스틱 성형체의 한 형태인 종이 용기용 캡의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 6는 도 5의 종이 용기용 캡을 종이 용기에 장착한 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 플라스틱 성형체의 한 형태인 주출용 캡의 구조를 나타내는 단면도이다.

본 발명의 플라스틱 성형체의 요부인 주출구를 나타내는 도 1을 참조하고, 이 플라스틱 성형체는, 주출구(110)를 선단에 구비한 주출 노즐(150)을 갖고 있고, 이 주출 노즐(150)에 의해 액체 유로(200)가 형성되며, 이 노즐(150)이 기울어짐으로써, 소정의 액체가 주출구(110)로부터 주출되게 된다.

또한, 상기의 주출구(110)는 액 주출 시의 액 유로가 되는 면(상면)(110a)과 액 흐름을 발생시켰을 때의 액 흐름 유로가 되는 면(배면)(110b)으로 형성되어 있다.

이러한 주출구(110)는 스트레이트로 형성되어 있어도 되지만, 일반적으로는 주출되는 액이 노즐(150)의 외면을 따라 흘러 떨어지지 않도록, 바깥쪽을 향하여 위로 볼록한 형태로 바깥쪽을 향하여 연장되어 있는 만곡형상을 갖고 있다.

이와 같은 주출 노즐(150)을 구비한 본 발명의 플라스틱 성형체는, 소정의 형상으로 성형 가능한 공지의 플라스틱으로 형성되어 있어서 좋고, 그 용도에 따라 적절한 열가소성 수지로 형성된다. 예를 들면, 포장 용기의 분야에서는, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 수지나 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 폴리에스테르 수지에 의해 형성되는 경우가 대부분이다.

본 발명에 있어서는, 상기의 주출 노즐(150)로부터 주출되는 액체는, 플라스틱에 대하여 높은 젖음성을 나타내는 것, 구체적으로는 폴리올레핀 수지(특히 폴리프로필렌)에 대한 접촉각이 40도 이하인 것이며, 이러한 접촉각은 폴리프로필렌 기판의 평활한 표면(산술 평균 거칠기(Ra)가 0.1㎛ 이하)에 액을 적하(滴下)하여 측정된다.

이와 같은 고젖음성 액체로는, 앞에서도 서술했지만, 각종의 식용유, 계면활성제를 포함하는 액체, 드레싱, 고농도 알코올을 포함하는 주류 등이 대표적이다.

상기와 같은 고젖음성 액체가 주출되는 주출 노즐(150)에 있어서는, 그 주출구(110)에 불소 수지 코팅이 실시된다. 즉, 주출 노즐(150)을 기울여서 액체를 주출할 때에 액 흐름을 발생시킨 경우, 액 흐름의 유로가 되는 주출구(110)의 배면(110b) 및 액 주출 시의 액 유로가 되는 상면(110a)에 불소 수지 코팅이 실시되고, 이에 따라, 주출되는 젖음성 액체에 대한 발액성이 높아진다.

이와 같은 코팅에 사용되는 불소 수지로는, 그 자체 공지인 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 폴리불화비닐리덴(PVDF), 폴리불화비닐(PVF), 퍼플루오로알콕시 불소 수지(PFA), 사불화에틸렌·육불화프로필렌 공중합체(FEP), 에틸렌·사불화에틸렌 공중합체(ETFE), 에틸렌·클로로트리플오로에틸렌 공중합체(ECTFE) 등을 사용할 수 있고, 또한 시판의 불소 수지, 예를 들면 아사히 가라스사 제조의 AsahiGurd E-SERIES의 각종 그레이드의 불소 수지 등을 사용할 수 있다.

또한, 상기와 같은 불소 수지를 이용한 코팅은, 적당한 저비점 유기용매(예를 들면 하이드로플루오로에테르, 에탄올 등)에 수지를 용해시켜 도포액을 조제하고, 이것을 상기의 주출구(110)에 도포하고, 건조함으로써 용이하게 형성할 수 있다.

또, 형성되는 불소 수지 코팅의 두께는, 통상 10nm∼1000nm 정도이다. 이 두께가 너무 얇으면, 두께의 불균형이 커져서 발액성을 효과적으로 부여하는 것이 곤란해질 우려가 있다. 또, 이 두께가 너무 두꺼우면, 액 흐름 방지 효과를 그 이상 높일 수 없을 뿐만 아니라, 오히려 고코스트가 되어 버리고, 더 나아가서는 후술하는 방법으로 실시되는 조면화가 곤란해질 우려가 있다. 즉, 성형형으로 형성된 조면이 불소 수지 코팅의 표면에 반영되지 않게 되는 일이 있다.

또, 불소 수지 코팅과 플라스틱의 접착 강도를 높이기 위해서, 하지로서 아크릴 수지, 산 변성 폴리올레핀 수지 등을 코팅해도 된다.

본 발명에 있어서는, 상기의 불소 수지 코팅의 표면은 조면으로 되어 있는 것이 필요하다.

구체적으로는, 불소 수지 코팅의 표면은, 면 거칠기 측정에서의 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.4∼200㎛, 특히 0.4∼150㎛의 범위에 있고 또한 선 거칠기 측정에 있어서의 평균 높이(Rc)/요소 평균 길이(RSm)로 정의되는 요소 평균 높이(Rh)가 0.04∼10, 특히 0.04∼8의 범위가 되는 조면으로 되어 있는 것이 필요하다. 이 거칠기 측정은 JIS-B-0601-1994에 준거하여 측정된다.

상기의 산술 평균 거칠기(Ra)는 일정한 기준 길이 영역에서의 거칠기의 절대치의 평균치를 나타내는 것이고, 요소 평균 높이(Rh)는 요소 단위 길이당의 평균 높이를 나타내는 것이다.

즉, 본 발명에서는, 불소 수지 코팅과 함께, 상기의 조면화에 의해 전술한 고젖음성 액체에 대한 발액성을 현저하게 높이고, 이에 따라, 액 끊김성이 비약적으로 높아져 액 흐름을 유효하게 방지하는 것이 가능해지는 것이다.

이와 같은 조면화에 의한 발액성의 향상은 Cassie 모드 및 Wenzel 모드에 의해 설명할 수 있다.

즉, 요철을 갖는 조면에서의 액적의 접촉 패턴을 나타내는 도 2를 참조하고, 액적이 요철면 상에 놓인 Cassie 모드에서는, 요철면의 오목부가 에어 포켓이 되어 있어 액적은 고체와 기체(공기)와의 복합 접촉이 된다. 즉, 이와 같은 복합 접촉에서는 발액성이 가장 높은 공기에 액체가 접촉하기 때문에, 높은 발액성이 발현된다. 즉, 액적 지름(R)은 작고, 외관의 접촉각(θ*)은 커서 높은 발액성을 나타내고, 액 흐름 방지가 양호하게 실시된다.

한편, Wenzel 모드에서는, 액적이 표면과 전면(全面) 접촉으로 되어 있기 때문에, 액적 지름(R)이 크고, 외관의 접촉각(θ*)은 Cassie 모드와 비교하여 작으며, 따라서, 그 발액성도 작다. 또한, 이 액적이 흘러 떨어졌다고 해도, 액적이 표면에 남기 쉽다. 즉, 표면이 조면으로 되어 있었다고 해도, 그 거칠기가 작을 때에는, Wenzel 모드가 되고, 양호한 액 끊김성을 실현할 수 없어, 액 흐름 방지가 불만족하게 된다.

상기의 설명으로부터 이해되는 바와 같이, 본 발명에서는, 불소 수지 코팅의 표면을, 전술한 산술 평균 거칠기(Ra) 및 요소 평균 높이(Rh)가 일정한 범위가 되는 조면으로 함으로써, 액적의 접촉 패턴이 에어 포켓이 존재하는 Cassie 모드가 되어, 전술한 불소 수지 코팅과 더불어 뛰어난 발액성을 실현할 수 있어 액 흐름을 효과적으로 방지할 수 있는 것이다.

예를 들면, 산술 평균 거칠기(Ra)나 요소 평균 높이(Rh)가 전술한 범위보다도 작은 경우에는, Cassie 모드를 실현할 수 없어 발액성이 불만족하게 되고, 액 흐름 방지 효과가 불만족하게 되어 버린다. 또, 산술 평균 거칠기(Ra)나 요소 평균 높이(Rh)가 클수록 높은 발액성이 얻어지고, 액 흐름 방지 효과는 높아지지만, 전술한 범위보다도 커져 버리면, 주출구(110)의 강도 저하를 초래하여 주출구(110)의 내(耐)스크래치성이 저하하고, 더 나아가서는, 파손이나 변형을 일으키기 쉬워져 버린다.

상기와 같은 조면화는, 불소 수지 코팅을 실시한 후, 스탬퍼(stamping)나 블라스트(blasting) 처리 등에 따른 후가공에 의해 실시하는 것도 가능하지만, 이러한 처리는 번거로워 생산성의 저하를 초래해 버린다. 따라서, 본 발명에서는, 플라스틱 성형체의 성형에 이용하는 금형의 주출구(110)에 대응하는 부분을, 블라스트 처리, 에칭 등의 조면 가공에 의해 상기 범위에 대응하는 조면으로 하고, 이와 같은 금형을 이용하여 성형을 실시한 후, 불소 수지 코팅을 실시함으로써, 상기의 조면을 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 이 경우에는, 불소 수지 코팅이 실시되는 주출구(110)의 하지면이 상기의 조면으로 되어 있고, 이 조면이 불소 수지 코팅의 표면에 반영되게 된다.

상술한 본 발명에 있어서, 불소 수지 코팅 및 조면화는 주출구(110)의 상면(110a) 및 배면(110b)의 양쪽에 대하여 실시되는 것이 최적이지만, 상면(110a)(액 주출 시의 유로가 되는 면) 및 배면(110b)(액 흐름 시의 액 흐름 유로가 되는 면)의 어느 한쪽에 불소 수지 코팅 및 조면화가 실시되어 있어도 된다.

또한 불소 수지 코팅 및 조면화를 실시하는 범위는, 액 흐름을 효과적으로 방지할 수 있도록 적절히 설정할 수 있지만, 상면(110a) 및 배면(110b)의 어느 쪽에 있어서도, 적어도 곡률 부분을 덮는 범위에 불소 수지 코팅 및 조면화가 실시되어 있는 것이 바람직하다.

＜플라스틱 성형체의 형태＞

본 발명의 플라스틱 성형체는, 그 주출구(110)가 나타내는 뛰어난 발액성, 액 끊김성을 살려서 여러 가지의 형태로 할 수 있고, 액체에 대한 미끄러짐성이 매우 높을 뿐만 아니라, 특히 액 끊김성이 양호해지고, 액 흐름이 효과적으로 방지되기 때문에, 전술한 플라스틱에 대하여 고젖음성을 나타내는 유성 액체를 수용하는 포장체로서 효과적으로 사용할 수 있다.

즉, 본 발명의 플라스틱 성형체는, 전술한 고젖음성의 액체가 흐르는 유로(200)를 구비하고 있고, 해당 액체가 주출되는 주출구(110)를 갖고 있는 것이면 되고, 예를 들면 내용액이 직접 주출되는 마우스부를 구비한 용기(예를 들면 보틀)의 형태를 갖고 있어도 되지만, 일반적으로는, 용기에 장착되어 용기 내에 수용된 액체의 배출에 사용되는 형태, 예를 들면, 주머니형상 용기나 종이 용기에 장착되는 스파우트, 보틀 등의 용기의 마우스부에 장착되는 주출 캡이, 본 발명의 이점을 최대한으로 향수할 수 있다고 하는 점에서 최적이다.

도 3∼7에는 상기와 같은 용기에 장착하여 사용되는 성형체의 대표적인 구조를 나타냈다.

도 3은, 주머니형상 용기에 장착되는 스파우트를 나타내는 것이며, 이 스파우트(전체로서 20으로 나타내어지고 있다)는 내부가 관통한 공동(空洞)으로 되어 있는 통체(1)로 이루어져 있다. 즉, 이 통체(1)의 내면(1a)에 의해 유로(3)가 형성되어 있고, 그 상단(上端)부분이 유동성 물질이 배출되는 주출구(3a)가 된다.

통체(1)의 외면의 아래쪽 부분에는 주머니형상의 용기를 형성하는 필름을 용 착하기 위한 돌출부(5)가 형성되어 있고, 이 돌출부(5)에는 상하로 간격을 두고 복수의 리브(5a)(도 3에 있어서 3개)가 평행하게 설치되어 있다. 이러한 리브(5a)는 각각 미소한 높이로 균등하게 돌출하고 있고, 이에 따라, 히트 시일에 의한 주머니형상 용기(필름)와의 용착이 확실하게 실시되도록 되어 있다.

또, 도 4를 아울러 참조하고, 통체(1)의 외면의 위쪽부에는, 이 스파우트(20)에 장착되는 뚜껑체(10)를 나사 고정하기 위한 나사산(7)이 형성되어 있고, 나사산(7)의 하측에는 바깥쪽으로 돌출한 플랜지부(9)가 형성되어 있다. 또한 나사산(7)의 위쪽 부분은 소(小)지름으로 형성되어 뚜껑체(10)의 나사 장착의 방해가 되지 않고, 또한 상단으로부터 주출되는 유동성 물질의 액폭(液幅)이 좁혀지도록 되어 있다.

즉, 상기의 스파우트(20)에는, 도 4에 나타내어져 있는 바와 같이, 뚜껑체(10)가 통체(1)의 상부로부터 씌워져서 나사 고정에 의해 장착된다. 이 뚜껑체(10)는 정판부(頂板部)(11)와 스커트부(13)로 이루어지고, 스커트부(13)의 외면에, 전술한 통체(1)의 외면에 형성되어 있는 나사산(7)과 나사 걸어맞추는 나사산(15)이 형성되며, 스커트부(13)의 하단에 그 자체 공지의 탬퍼 에비던트 밴드(TE밴드)(17)가 설치되어 있다. 한편, 정판부(11)의 내면에는 시일 링(seal ring)(19)이 설치되어 있다.

즉, 나사산(7)과 나사산(15)과의 나사 걸어맞춤에 의해 장착되고, 통체(1)의 상단이 닫혀져 있는 상태에서는, 시일 링(19)이 통체(1)의 내면(1a)과 밀착하고, 이에 따라, 유로가 시일되어, 유동성 물질의 외부로의 누설, 또는 용기 내로의 이물의 침입이 방지된다.

또, 뚜껑체(10)가 장착되어 있는 상태에서, TE밴드(17)는 통체(1)의 외면의 플랜지부(9)의 아래쪽에 위치하고 있다. 즉, TE밴드(17)는, 파단 가능한 교락부(橋絡部)를 통하여 스커트부(13)의 하단에 이어져 있고, 또한 그 내면에는 상향의 돌기(17a)가 형성되어 있다. 이 때문에, 뚜껑체(10)를 개전(開栓)하여(나사 걸어맞춤의 해제) 통체(1)로부터 떼어내려고 하면, 스커트부(13)는 상승하지만, 돌기(17a)와 플랜지부(9)와의 걸어맞춤에 의해 TE밴드(17)의 상승은 제한되고, 이 결과, TE밴드(17)가 스커트부(13)로부터 분리된 상태로 뚜껑체(10)가 떼어내어진 상태가 된다. 따라서, TE밴드(17)가 분리되어 있음으로써, 일반의 소비자는 뚜껑체(10)가 개봉된 사실을 인식할 수 있고, 이에 따라, 장난 등의 부정사용이 방지되어 내용물의 품질을 보장하는 것이 가능해지는 것이다.

또, 도 5에는 종이 용기용의 스파우트의 구조가 나타내어져 있다.

전체로서 30으로 나타내어져 있는 종이 용기용의 스파우트는, 상당히 심플한 구조를 갖고 있지만, 기본적인 구조는 전술한 주머니형상 용기용의 스파우트와 같다.

즉, 이 스파우트(30)는 유로를 형성하는 통체(31)로 형성되어 있고, 통체(31)의 내부 공간이 유로(33)가 되고 있으며, 통체(31)의 내면(31a)이 유로(33)를 형성하고, 따라서, 통체(31)의 상단 부분이 주출구가 된다.

도 6을 아울러 참조하고, 이 통체(31)의 외면에는, 뚜껑체(40)를 나사 걸어맞춤에 의해 고정하기 위한 나사산(35)이 설치되어 있다. 또, 통체(31)의 하단에는 두께가 두꺼운 대좌(臺座)(36)가 형성되어 있고, 이 대좌(36)에는 둘레방향으로 간격을 두고 복수의 폴(pawls)(37)이 형성되어 있으며, 또한 그 하단에는 환상(環狀)의 플랜지(38)가 설치되어 있다.

즉, 이 스파우트(30)는 통체(31)에 뚜껑체(40)를 나사 장착하고, 이 상태에서, 도 6에 나타내어져 있는 종이 용기를 형성하는 종이 시트의 마우스부에 아래쪽 부분을 삽입하고, 상기의 폴(37)로 종이 시트에 가고정된 상태에서 환상 플랜지(38)의 상면에 종이 시트가 히트 시일에 의해 고정되며, 이에 따라, 도 6에 나타내어져 있는 바와 같이, 종이 용기(50)의 위쪽의 경사부(50a)에 스파우트(30)가 고정되는 것이다.

이와 같은 종이 용기는, 차광성이 높아서 특히 빛에 의해 변질을 일으키기 쉬운 내용물의 수용에 사용된다.

또한 도 7은 보틀 등의 용기의 마우스부에 장착되는 주출 캡의 구조가 나타내어져 있다.

도 7에 있어서, 이 캡(전체로서 60으로 나타낸다)은, 대략적으로 말하여, 캡 본체(61)와 윗뚜껑(63)으로 이루어져 있다.

캡 본체(61)는 통형상 측벽(65)과, 중앙부에 개구(A)를 갖는 정벽(頂壁)(67)으로 형성되어 있다.

윗뚜껑(63)은 상기의 통형상 측벽(65)의 상단 부분에 힌지 밴드(66)에 의해 힌지 연결되어 있다.

캡 본체(61)의 정벽(67)의 하면에는, 통형상 측벽(65)과는 소(小)간격을 두고 아래쪽으로 연장되어 있는 이너 링(69)이 설치되어 있다. 즉, 통형상 측벽(65)과 이너 링(69)과의 사이의 공간에, 보틀 등의 용기의 마우스부가 끼워 넣어져 고정되는 구조로 되어 있다.

한편, 정벽(67)의 외면에는, 개구(A)를 둘러싸도록, 주출 노즐(70)이 설치되어 있고, 주출 노즐(70)의 더욱 외측에는 키가 작은 걸어맞춤용 돌기(71)가 형성되어 있다.

즉, 윗뚜껑(63)을 힌지 밴드(66)를 지점으로 하여 선회해 닫은 경우, 윗뚜껑(63)의 둘레 가장자리부와 걸어맞춤용 돌기(71)가 걸어 맞춰져서 윗뚜껑(63)이 닫혀진 상태에서 확실하게 고정된다.

또, 도 7로부터 이해되는 바와 같이, 주출 노즐(70)의 윗뚜껑(63)측은 키가 작게 형성되어 있다. 윗뚜껑(63)을 선회하여 닫을 때, 주출 노즐(70)이 방해가 되지 않도록 하기 위함이다.

또한 도 7에서는 나타내어져 있지 않지만, 통상, 윗뚜껑(63)의 내면에는 시일 링이 설치되고, 윗뚜껑(63)을 닫았을 때, 시일 링이 주출 노즐(70)의 내면에 밀착하여 시일성이 확보되도록 되어 있다.

상술한 구조의 주출 캡(60)에서는, 주출 노즐(70)의 내면(70a)(및 통형상 측벽(65)의 내면)에 의해 유로(75)가 형성되며, 이 유로(75)를 통하여 보틀 등의 용기에 수용된 내용액이 배출되도록 되어 있다.

따라서, 도 7로부터 이해되는 바와 같이, 이 양태에서는, 주출 노즐(70)의 상단의 윗뚜껑(63)과는 반대측의 키가 큰 부분이 주출구가 된다. 윗뚜껑(63)측에서는, 윗뚜껑(63)이 방해가 되기 때문에, 내용물의 배출은 실시되지 않기 때문이다.

또한, 도시한 예에서는 윗뚜껑(63)은 힌지 연결되어 있지만, 물론, 윗뚜껑(63)을 나사 걸어맞춤에 의해 착탈 자유롭게 설치할 수도 있다. 이 경우에는, 상술한 걸어맞춤용 돌기(71) 대신에 외면에 나사 걸어맞춤용의 나사산이 설치되게 된다. 또, 주출 노즐(70)에 의해 형성된 유로(75)로부터 내용물을 배출할 때, 윗뚜껑(63)은 떼어내어져 있기 때문에, 주출 노즐(70)의 일부를 낮게 할 필요는 없고, 또한 주출 노즐(70)의 상단의 전체 둘레가 주출구가 된다.

또한 상술한 도 3∼7에 나타낸 각종 구조의 주출도구(注出具)에서는, 내용액이 배출되는 각 유로가 유통 상태로 나타내어져 있지만, 미사용 상태에서는, 유로를 떼어냄용의 스코어를 구비한 차단벽에 의해 닫아 두고, 이 차단벽에 풀 링(pull ring)을 설치해 두는 것이 일반적이다. 예를 들면, 도 7의 주출캡에서는 주출 노즐(70)의 하단이 차단벽에 의해 닫혀지게 된다. 일반의 소비자가, 이와 같은 주출구가 설치된 용기를 구입하고, 내용물을 최초로 꺼낼 때에 풀 링을 끌어 당겨 차단벽을 제거하여 유로를 개통 상태로 하게 된다.

상술한 도 3∼7에 나타내는 각종의 플라스틱 성형체는, 그 뚜껑체도 포함하여, 열가소성 플라스틱, 특히 저-, 중-, 또는 고밀도 폴리에틸렌, 선상 저밀도 폴리에틸렌, 아이소탁틱 폴리프로필렌, 신디오탁틱 폴리프로필렌, 폴리1-부텐, 폴리4-메틸-1-펜텐 또는 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 4-메틸-1-펜텐 등의 α-올레핀끼리의 랜덤 또는 블록 공중합체 등의 각종 폴리올레핀계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르 수지, 적합하게는, 각종 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등을 이용한 사출 성형이나 압축 성형 등에 의해 성형된다.

물론, 본 발명의 플라스틱 성형체는, 가스 배리어성 수지층을 중간층으로서 갖는 다층 구조를 갖고 있어도 되고, 적어도 주출구의 표면이 폴리올레핀계 수지로 형성되어 있는 것이 적합하다.

실시예

본 발명의 뛰어난 특성을 다음 예에서 설명한다.

또한, 이하의 실험예에서, 각종의 측정 및 평가는 이하의 방법에 의해 실시했다.

액 끊김성 평가;

용기(보틀)를 정립으로 둔 상태에서, 실시예 및 비교예에서 제작한 시료 캡을 주출구가 위를 향하도록 장착한다.

용기를 정립으로 두었을 때를 0도로 하고, 70∼75도의 범위 내의 각도로 쓰러뜨렸을 때에, 내용액이 액적을 만들어 외부로 유출하는 조건이 되도록 내용액량을 조정하고, 그 각도에서 20 방울의 액적을 외부로 유출시키고 0도 상태까지 용기를 되돌린다. 이것을 5회 반복했을 때의 액 흐름의 유무를 관찰했다.

거칠기의 측정;

작성된 시료 캡의 주출구 부분을 잘라낸 시험 샘플을, 거칠기에 영향을 미치지 않는 막 두께로 진공 금 증착을 실시한 후에 KEYENCE사 제조 「형상 측정 레이저 마이크로스코프 VK-X100」으로 측정했다.

렌즈는, 표준 렌즈 50.0X 렌즈 NA0.800을 사용하고, 측정 피치는 0.13㎛에서 측정했다.

해석 범위는, 면 거칠기 측정이 276.8㎛×200.0㎛, 선 거칠기가 320.0㎛에서 측정하고, 컷 오프치로서 λs=0.25㎛, λc=0.08mm를 사용했다.

접촉각의 측정;

작성된 시료 캡의 주출구 부분을 잘라낸 시험 샘플을, 23℃, 50％ 환경하에 12시간 보존 후, 교와 가이멘 가가쿠(주) 제조, 「고액계면 해석장치 DropMaster500」을 사용하여, 시험 샘플에 22G(내지름 0.4mm)의 시린지 바늘 선단으로부터 23℃의 시험액을 1.0μL 적하 후 40초시의 접촉각을 측정했다.

측정 수법은 액적법, 해석 방법은 θ/2법을 이용했다.

외관 평가;

작성된 시료 캡의 주출구 부분에 대하여, 요철의 위화감을 육안에 의해 확인했다.

내스크래치성;

435×320×320mm의 종이 골판지에, 제작된 캡을 안쪽 높이가 290mm∼310mm의 범위가 되도록 포장(梱包)하고, JIS-Z-0200 포장화물-성능시험 방법에서의 랜덤 진동을 15분 실시 후, 육안 확인에 의해 상처의 유무를 확인했다.

시험액으로는 이하의 것을 사용했다.

물;

밀리포어사 제조 「밀리 Q수」

식용유;

닛신 오일리오사 제조 「닛신 카놀라유」

(폴리프로필렌에 대한 접촉각 25도)

액체 세제;

가오사 제조 「어텍 NEO」

　(폴리프로필렌에 대한 접촉각 30도)

80％ 에탄올;

와코 준야쿠 고교사 제조 「정밀 분석용 에탄올」을 순수(純水) (밀리포어사 제조 「밀리 Q수」)에 의해 80wt％로 조정한 것.

(폴리프로필렌에 대한 접촉각 20도)

60％ 에탄올;

와코 준야쿠 고교사 제조 「정밀 분석용 에탄올」을 순수 (밀리포어사 제조 「밀리 Q수」)에 의해 60wt％로 조정한 것.

(폴리프로필렌에 대한 접촉각 40도)

＜비교예 1＞

성형용 수지로서 폴리프로필렌(프라임폴리머사 제조 프라임 폴리프로 J226T, MFR=20g/10min)을 준비했다.

상기의 폴리프로필렌을 사용하고, 사출 금형을 사용한 사출 성형에 의해, 도 7에 나타내는 형상의 캡(단, 힌지 캡 없고, 주출 노즐의 고저차 없음)을 얻었다.

얻어진 캡의 주출구에 대하여, 액 끊김성, 거칠기, 접촉각, 외관, 내스크래치성에 대한 평가를 실시하고, 그 결과를 표 1에 나타냈다.

＜비교예 2＞

성형용 수지로서 폴리프로필렌(니혼 폴리프로사 제조 웰넥스 RFX4, MFR=6g/10min)과 폴리에틸렌(니혼 폴리에틸렌사 제조 커넬 KS560T, MFR=16.5g/10min)의 80:20(중량비)의 혼합물을 준비했다.

주출구의 내용액을 따를 때의 유로가 되는 부분(상면(110a))과 액 흐름 발생 시의 유로가 되는 부분(배면(110b))에 대응하는 금형 부분에 블라스트 처리(니혼 에칭사 제조 HN20 가공)를 실시했다. 이 금형을 사용하고, 상기의 성형용 수지를 이용한 것 이외에는, 비교예 1과 마찬가지로 하여 사출 성형을 실시하고, 얻어진 캡의 주출구에 대한 각종 평가를 실시했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

＜비교예 3＞

불소 수지(아사히 가라스사 제조 AsahiGuard E-SERIES AG-E060) 1wt％를 에탄올(와코 준야쿠 고교사 제조 정밀 분석용 에탄올) 99wt％에 용해시켜 불소 수지 코팅액을 조제했다.

비교예 1에서 얻어진 캡의 주출구부(상면(110a) 및 배면(110b))를 상기의 코팅액에 디핑한 후, 23℃, RH50％ 환경하에서 3시간 건조하여 불소 수지 코팅을 형성했다.

이러한 캡의 주출구에 대한 각종 평가를 비교예 1과 마찬가지로 실시했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

＜비교예 4＞

주출구의 내용액을 따를 때의 유로가 되는 부분(상면(110a))과 액 흐름 발생 시의 유로가 되는 부분(배면(110b))에 대응하는 금형 부분에 블라스트 처리(니혼 에칭사 제조 HN23 가공) 및 글로스 가공을 실시하여 캡을 성형한 것 이외에는 비교예 3과 마찬가지로 하여, 주출구부가 불소 수지 코팅된 캡을 얻었다. 얻어진 캡의 주출구에 대한 각종 평가를 실시하고, 그 결과를 표 1에 나타낸다.

＜비교예 5＞

주출구의 내용액을 따를 때의 유로가 되는 부분(상면(110a))과 액 흐름 발생 시의 유로가 되는 부분(배면(110b))에 대응하는 금형 부분에 블라스트 처리(니혼 에칭사 제조 HM-DS02 가공)를 실시하여 캡을 성형한 것 이외에는 비교예 3과 마찬가지로 하여, 주출구부가 불소 수지 코팅된 캡을 얻었다. 얻어진 캡의 주출구에 대한 각종 평가를 실시하고, 그 결과를 표 1에 나타낸다.

＜비교예 6＞

성형용 수지로서 폴리프로필렌(니혼 폴리프로사 제조 웰넥스 RMG02VC, MFR=20g/10min)을 준비했다.

한편, 상면(110a) 및 배면(110b)에 대응하는 금형 부분에 절삭 가공을 실시하여, 산술 평균 거칠기(Ra)가 300.0㎛, 요소 평균 높이(Rh)(Rc/RSm)가 12.0이 되는 조면을 형성했다.

상기의 성형용 수지와 금형을 이용하여 사출 성형을 실시해서 캡을 성형한 것 이외에는 비교예 3과 마찬가지로 하여, 주출구부가 불소 수지 코팅된 캡을 얻었다. 얻어진 캡의 주출구에 대한 각종 평가를 실시하고, 그 결과를 표 1에 나타낸다.

＜실시예 1＞

주출구의 내용액을 따를 때의 유로가 되는 부분(상면(110a))과 액 흐름 발생 시의 유로가 되는 부분(배면(110b))에 대응하는 금형 부분에 블라스트 처리(니혼 에칭사 제조 호닝 No3 가공)를 실시하여 캡을 성형한 것 이외에는 비교예 3과 마찬가지로 하여, 주출구부가 불소 수지 코팅된 캡을 얻었다. 얻어진 캡의 주출구에 대한 각종 평가를 실시하고, 그 결과를 표 1에 나타낸다.

＜실시예 2＞

주출구의 내용액을 따를 때의 유로가 되는 부분(상면(110a))과 액 흐름 발생 시의 유로가 되는 부분(배면(110b))에 대응하는 금형 부분에 블라스트 처리(니혼 에칭사 제조 호닝 No7 가공)를 실시하여 캡을 성형한 것 이외에는 비교예 3과 마찬가지로 하여, 주출구부가 불소 수지 코팅된 캡을 얻었다. 얻어진 캡의 주출구에 대한 각종 평가를 실시하고, 그 결과를 표 1에 나타낸다.

＜실시예 3＞

주출구의 내용액을 따를 때의 유로가 되는 부분(상면(110a))과 액 흐름 발생 시의 유로가 되는 부분(배면(110b))에 대응하는 금형 부분에 블라스트 처리(니혼 에칭사 제조 호닝 No9 가공)를 실시하여 캡을 성형한 것 이외에는 비교예 3과 마찬가지로 하여, 주출구부가 불소 수지 코팅된 캡을 얻었다. 얻어진 캡의 주출구에 대한 각종 평가를 실시하고, 그 결과를 표 1에 나타낸다.

＜실시예 4＞

주출구의 내용액을 따를 때의 유로가 되는 부분(상면(110a))과 액 흐름 발생 시의 유로가 되는 부분(배면(110b))에 대응하는 금형 부분에 블라스트 처리(니혼 에칭사 제조 새틴 No1 가공) 및 글로스 가공을 실시하여 캡을 성형한 것 이외에는 비교예 3과 마찬가지로 하여, 주출구부가 불소 수지 코팅된 캡을 얻었다. 얻어진 캡의 주출구에 대한 각종 평가를 실시하고, 그 결과를 표 1에 나타낸다.

＜실시예 5＞

상기의 성형용 수지를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 주출구부가 불소 수지 코팅된 캡을 얻었다. 얻어진 캡의 주출구에 대한 각종 평가를 실시하고, 그 결과를 표 1에 나타낸다.

＜실시예 6＞

상기의 성형용 수지를 이용한 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 하여, 주출구부가 불소 수지 코팅된 캡을 얻었다. 얻어진 캡의 주출구에 대한 각종 평가를 실시하고, 그 결과를 표 1에 나타낸다.

＜실시예 7＞

상기의 성형용 수지를 이용한 것 이외에는 실시예 3과 마찬가지로 하여, 주출구부가 불소 수지 코팅된 캡을 얻었다. 얻어진 캡의 주출구에 대한 각종 평가를 실시하고, 그 결과를 표 1에 나타낸다.

＜실시예 8＞

주출구의 내용액을 따를 때의 유로가 되는 부분(상면(110a))과 액 흐름 발생 시의 유로가 되는 부분(배면(110b))에 대응하는 금형 부분에 블라스트 처리(니혼 에칭사 제조 HN20 가공)를 실시했다.

＜실시예 9＞

주출구의 내용액을 따를 때의 유로가 되는 부분(상면(110a))과 액 흐름 발생 시의 유로가 되는 부분(배면(110b))에 대응하는 금형 부분에 블라스트 처리(니혼 에칭사 제조 HN23 가공)를 실시하여 캡을 성형한 것 이외에는 실시예 8과 마찬가지로 하여, 주출구부가 불소 수지 코팅된 캡을 얻었다. 얻어진 캡의 주출구에 대한 각종 평가를 실시하고, 그 결과를 표 1에 나타낸다.

＜실시예 10＞

주출구의 내용액을 따를 때의 유로가 되는 부분(상면(110a))과 액 흐름 발생 시의 유로가 되는 부분(배면(110b))에 대응하는 금형 부분에 블라스트 처리(니혼 에칭사 제조 HN26 가공)를 실시하여 캡을 성형한 것 이외에는 실시예 8과 마찬가지로 하여, 주출구부가 불소 수지 코팅된 캡을 얻었다. 얻어진 캡의 주출구에 대한 각종 평가를 실시하고, 그 결과를 표 1에 나타낸다.

＜실시예 11＞

성형용 수지로서 폴리에틸렌(니혼 폴리에틸렌사 제조 커넬 KS571, MFR=20g/10min)을 준비했다.

상기의 성형용 수지를 이용한 것 이외에는 실시예 8과 마찬가지로 하여, 주출구부가 불소 수지 코팅된 캡을 얻었다. 얻어진 캡의 주출구에 대한 각종 평가를 실시하고, 그 결과를 표 1에 나타낸다.

＜실시예 12＞

＜실시예 13＞

주출구의 내용액을 따를 때의 유로가 되는 부분(상면(110a))과 액 흐름 발생 시의 유로가 되는 부분(배면(110b))에 대응하는 금형 부분을 절삭 가공하여, 산술 평균 거칠기(Ra)가 11.0㎛, 요소 평균 높이(Rh)(Rc/RSm)가 1.05가 되는 조면을 형성했다.

＜실시예 14＞

주출구의 내용액을 따를 때의 유로가 되는 부분(상면(110a))과 액 흐름 발생 시의 유로가 되는 부분(배면(110b))에 대응하는 금형 부분을 절삭 가공하여, 산술 평균 거칠기(Ra)가 120.0㎛, 요소 평균 높이(Rh)(Rc/RSm)가 1.15가 되는 조면을 형성했다.

상기의 금형을 이용하여 사출 성형을 실시한 것 이외에는 실시예 13과 마찬가지로 하여, 주출구부가 불소 수지 코팅된 캡을 얻었다. 얻어진 캡의 주출구에 대한 각종 평가를 실시하고, 그 결과를 표 1에 나타낸다.

＜실시예 15＞

주출구의 내용액을 따를 때의 유로가 되는 부분(상면(110a))과 액 흐름 발생 시의 유로가 되는 부분(배면(110b))에 대응하는 금형 부분을 절삭 가공하여, 산술 평균 거칠기(Ra)가 220.0㎛, 요소 평균 높이(Rh)(Rc/RSm)가 1.22가 되는 조면을 형성했다.

상기의 금형을 이용하여 사출 성형을 실시해서 캡을 성형한 것 이외에는 실시예 13과 마찬가지로 하여, 주출구부가 불소 수지 코팅된 캡을 얻었다. 얻어진 캡의 주출구에 대한 각종 평가를 실시하고, 그 결과를 표 1에 나타낸다.

＜실시예 16＞

주출구의 내용액을 따를 때의 유로가 되는 부분(상면(110a))과 액 흐름 발생 시의 유로가 되는 부분(배면(110b))에 대응하는 금형 부분을 절삭 가공하여, 산술 평균 거칠기(Ra)가 11.0㎛, 요소 평균 높이(Rh)(Rc/RSm)가 4.7이 되는 조면을 형성했다.

＜실시예 17＞

주출구의 내용액을 따를 때의 유로가 되는 부분(상면(110a))과 액 흐름 발생 시의 유로가 되는 부분(배면(110b))에 대응하는 금형 부분을 절삭 가공하여, 산술 평균 거칠기(Ra)가 11.0㎛, 요소 평균 높이(Rh)(Rc/RSm)가 8.9가 되는 조면을 형성했다.

[표 1]

110: 주출구
110a: 주출구의 내용액을 따를 때의 유로가 되는 부분
110b: 액 흐름 발생 시의 유로가 되는 부분(배면)
150: 주출 노즐
200: 액체 유로

Claims

플라스틱에 대하여 높은 젖음성을 나타내는 고젖음성(high wettability) 액체가 주출(注出)될 때의 주출구를 구비한 플라스틱 성형체에 있어서,
상기 주출구에서의 액 흐름을 발생시켰을 때의 액 흐름 유로가 되는 면 및 액 주출 시의 액 유로가 되는 면의 적어도 어느 쪽인가에 불소 수지 코팅이 실시되어 있고, 상기 불소 수지 코팅의 표면은, 면 거칠기 측정에서의 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.4∼200㎛의 범위에 있고 또한 선 거칠기 측정에 있어서의 평균 높이(Rc)/요소 평균 길이(RSm)로 정의되는 요소 평균 높이(Rh)가 0.04∼10의 범위에 있는 조면(粗面)으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 액 주출용 플라스틱 성형체.
제 1 항에 있어서,
상기 불소 수지 코팅이 실시되는 하지면(下地面)이 상기 산술 평균 거칠기(Ra) 및 상기 요소 평균 높이(Rh)를 갖는 조면으로 되어 있고, 상기 조면이 상기 불소 수지 코팅의 표면에 반영되어 있는 액 주출용 플라스틱 성형체.
제 1 항에 있어서,
상기 고젖음성 액체가, 폴리올레핀 수지에 대한 접촉각이 40도 이하의 액체인 액 주출용 플라스틱 성형체.
제 1 항에 있어서,
적어도 상기 주출구의 표면이 폴리올레핀 수지에 의해 형성되어 있는 액 주출용 플라스틱 성형체.
제 1 항에 있어서,
주머니형상 용기 또는 종이 용기에 장착되는 스파우트인 액 주출용 플라스틱 성형체.
제 1 항에 있어서,
용기 마우스부에 장착되는 캡이며, 상기 캡은, 용기 내에 수용되어 있는 고젖음성 액체를 주출할 때의 상기 주출구를 갖는 주출 노즐을 구비하고 있는 액 주출용 플라스틱 성형체.
제 1 항에 있어서,
보틀이며, 상기 보틀의 마우스부에 상기 주출구가 형성되어 있는 액 주출용 플라스틱 성형체.