KR20170008787A - 액층을 표면에 갖는 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액층이 수지제 하지 표면에 형성되어 있는 구조체, 특히 용기에 관한 것이다. 특히 점도가 높은 액체를 수용하는 보틀에서는, 내용물을 신속하게 배출하고 또한 보틀 내에 잔존시키는 일 없이 깨끗이 끝까지 다 사용하기 위해, 내용물에 대하여 보틀 내면이 높은 미끄러짐성을 나타내는 것이 요구되고 있어, 최근에는 수지제의 기재 표면에 액층을 형성함으로써, 점조한 물질에 대한 미끄러짐성을 높이는 기술이 여러 가지 제안되어 있다. 본 발명은 수지제 하지면을 갖고, 해당 하지면에 액층이 홀딩되어 있는 구조체에 있어서, 해당 하지면을 형성하고 있는 수지에, 상기 액층의 침투를 억제하는 미립자가 분산되어 있는 것을 특징으로 한다. 이 구조체에서는, 액층이 경시적으로 소실해 버린다는 종래의 문제가 유효하게 억제된다.

Description

액층을 표면에 갖는 구조체{STRUCTURE HAVING LIQUID LAYER ON SURFACE}

본 발명은 액층이 수지제 하지(下地) 표면에 형성되어 있는 구조체, 특히 용기에 관한 것이다.

플라스틱은 성형이 용이하고, 여러 가지 형태로 용이하게 성형할 수 있는 점 등으로 인해 각종 용도에 널리 사용되고 있다. 특히, 용기 벽의 내면이 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로 대표되는 폴리에스테르로 형성되어 있는 보틀은, 각종 음료, 식용유, 조미액 등을 수용하기 위한 용기로서 적합하게 사용되고 있다.

그런데, 특히 점도가 높은 액체를 수용하는 보틀에서는, 해당 내용물을 신속하게 배출하고 또한 보틀 내에 잔존시키는 일 없이 깨끗이 끝까지 다 사용하기 위해, 내용액에 대하여 보틀 내면이 높은 미끄러짐성을 나타내는 것이 요구된다.

최근 들어, 수지제의 기재(基材) 표면에 액층(液層)을 형성함으로써, 점조한 물질에 대한 미끄러짐성을 높이는 기술이 여러 가지 제안되어 있다(예를 들면 특허문헌 1, 2).

이러한 기술에 의하면, 기재 표면을 형성하는 수지에 활제 등의 첨가제를 첨가하는 경우와 비교하여, 미끄러짐성을 비약적으로 높일 수 있기 때문에 현재 주목받고 있다.

그러나, 상기와 같이 수지제 표면에 액층을 형성하여 표면 특성을 개질하는 수단에서는, 개질된 표면 특성을 장기에 걸쳐 지속시키는 것이 곤란하다는 문제가 있다. 즉, 액층을 형성하고 있는 액체가, 서서히 하지의 수지층 속으로 서서히 침투 확산해 가고, 이 결과, 경시(經時)와 함께, 개질된 표면 특성이 소실해 가게 된다.

또, 본 출원인은, 상기와 같은 액층에 의한 표면 특성의 경시적 소실을 억제하기 위해, 용기 내면의 액층의 하지 수지층의 하측에 액(液)의 침투 확산을 방지하는 액 확산 방지층을 설치하는 것을 제안하고 있다(일본국 특원2013-109059).

국제공개공보 WO2012/100099 국제공개공보 WO2013/022467

본 발명의 목적은, 수지제 하지 표면에 액층이 형성되어 있는 구조체에 대해서, 액층의 경시적 소실을 유효하게 억제하는 것에 있다.

본 발명에 의하면, 수지제 하지면을 갖고 있고, 해당 하지면에 액층이 홀딩되어 있는 구조체에 있어서,

상기 하지면을 형성하고 있는 수지에는, 상기 액층의 침투를 억제하는 미립자가 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 구조체가 제공된다.

본 발명의 구조체에 있어서,

(1) 상기 미립자는 20㎛ 이하의 입자 지름을 갖는 것인 것,

(2) 상기 미립자를, 상기 하지면을 형성하고 있는 수지 100 질량부당 1∼20 질량부의 양으로 포함하는 것,

(3) 상기 하지면을 형성하고 있는 수지의 유리 전이점(Tg)이 0℃ 이하인 것,

(4) 상기 하지면을 형성하고 있는 수지가 올레핀계 수지인 것,

(5) 상기 미립자가 금속의 산화물, 탄산염 또는 유기계 미립자인 것,

(6) 상기 수지제 하지면이 용기의 내면인 것,

(7) 상기 수지제 하지면이 포장재의 적어도 일부인 것이 적합하다.

본 발명의 구조체에서는, 액층을 홀딩하고 있는 하지면을 형성하고 있는 수지에, 액층의 침투를 억제하는 미립자가 배합되어 있는 것이 중요한 특징이다. 즉, 이 미립자는, 수지의 비정부(非晶部)에서의 분자 간극을 메우도록 충전되어 있기 때문에, 해당 액층을 형성하고 있는 액체가 하지 수지 속으로 침투 확산해 가는 것이 유효하게 억제되고, 이 결과, 액층의 경시적 소실을 유효하게 억제할 수 있다.

수지의 표면에 액체를 도포한 경우, 이 액체의 수지 내부로의 침투 확산은, 액체가 수지의 비정 부분의 분자 간극에 침입해 감으로써 발생한다. 그런데, 본 발명에 의하면, 이와 같은 액체의 침투 확산의 원인이 되는 하지 수지의 비정부의 분자 간극에는, 상기 미립자가 메워져 있기 때문에, 액체가 침입하는 하지 수지의 영역이 감소하고 있다. 또, 간신히 침입해 온 액체에 대해서도, 이 미립자가 장해가 되고, 미로 효과로서 액체의 확산 침투 속도를 저하시킨다. 나아가서는 비정부 충전 미립자와 접촉하는 수지의 분자 운동의 자유도를 저하시키는 효과에 의해, 분자 간극의 확장을 억제하고, 이 결과, 하지 수지 속으로의 액체의 침투 확산이 유효하게 억제되어, 하지 수지의 표면에 형성된 액층의 경시적 소실을 유효하게 억제하는 것이 가능해진다.

이와 같이, 본 발명에 있어서, 액층의 침투를 억제하기 위해 하지의 수지에 배합되는 미립자는, 수지의 비정부를 메우는 비정부 충전 미립자로서 기능한다.

예를 들면, 후술하는 실시예 및 비교예에 나타내어져 있는 바와 같이, 하지 수지(저밀도 폴리에틸렌)의 표면에 중쇄 지방산 트리글리세라이드(MCT)를 도포하여 액층을 형성한 경우, 표면에 분포하고 있는 중쇄 지방산 트리글리세라이드(MCT)의 양은 경시적으로 소실해 가고, 2일 경과 후에는, 그 양은 초기의 5％ 정도로 저하하고 있다. 한편, 본 발명에 따라, 하지 수지에 실리카 미립자(비정부 충전 미립자)를 분산시키고, 이 위에 중쇄 지방산 트리글리세라이드(MCT)를 도포한 경우에는, 2일 경과 후에 있어서도, 초기의 17％ 이상의 양이 유지되고 있어, 액체(중쇄 지방산 트리글리세라이드(MCT))의 침투 확산이 억제되고 있는 것이 판명되었다.

이와 같이, 본 발명에서는, 액층을 지지하고 있는 하지 수지에 미립자(비정부 충전 미립자)를 배합한다는 극히 간단한 수단으로 액층의 경시적 소실을 억제할 수 있으므로, 이 구조체의 층 구조를 단순한 것으로 할 수 있고, 예를 들면, 단층 구조로 하는 것도 가능하여, 구조 설계의 자유도가 크다는 이점이 있다. 예를 들면, 구조체의 내부에 고밀도의 수지 등에 의해 액 확산을 방지하는 층을 설치한다는 수단에 의해서도, 액층의 경시적 소실을 효과적으로 억제하는 것은 가능하다. 그런데, 이 경우에는 구조체의 층 구조가 다층에 한정되어 버려, 층 구조가 제한되어 버린다.

이와 같이, 본 발명의 구조체는, 액층의 경시적 소실이 억제되어 있기 때문에, 액층에 의한 표면 특성을 장기간에 걸쳐서 발휘시킬 수 있다.

따라서, 이와 같은 특성을 살려, 액층의 종류를 적절한 것으로 선택하고, 이 구조체를 용기에 적용하여, 용기 내면에 액층을 형성함으로써, 점조한 내용물(예를 들면 케첩이나 마요네즈 등)에 대한 미끄러짐성을 높여, 용기의 내면에 내용물이 부착 잔존하지 않고, 신속하게 내용물을 배출시키며, 또한, 용기 내의 내용물의 거의 전량을 다 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 구조체의 대표적인 형태를 나타내는 개략도이다.
도 2는 비정부 충전 미립자로서 실리카 미립자를 이용했을 때의 액체 피복률의 경시 변화를 나타내는 도면이다.
도 3은 비정부 충전 미립자로서 탄산칼슘 미립자를 이용했을 때의 액체 피복률의 경시 변화를 나타내는 도면이다.
도 4는 비정부 충전 미립자로서 가교 PMMA 미립자를 이용했을 때의 액체 피복률의 경시 변화를 나타내는 도면이다.
도 5는 비정부 충전 미립자로서 제올라이트 미립자를 이용했을 때의 액체 피복률의 경시 변화를 나타내는 도면이다.

본 발명의 구조체는, 수지제 표면을 하지로 하여 액층이 형성되어 있고, 이 액층에 의해 하지 수지의 표면 특성이 크게 개질되어 있다는 것이며, 이 하지 수지에 비정부 충전 미립자가 배합되어 있다.

１．하지 수지;

이러한 구조체에 있어서, 표면을 형성하는 하지 수지는, 성형 가능한 임의의 열가소성 수지나 열경화성 수지이면 되지만, 일반적으로는, 성형이 용이하고 또한 후술하는 비정부 충전 미립자를 다량으로 배합할 수 있다는 관점에서 열가소성 수지인 것이 바람직하다.

이와 같은 열가소성 수지로는, 예를 들면, 이하의 것을 예시할 수 있다.

올레핀계 수지, 예를 들면, 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리1-부텐, 폴리4-메틸-1-펜텐 또는 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 4-메틸-1-펜텐 등의 α-올레핀끼리의 랜덤 또는 블록 공중합체, 환상 올레핀 공중합체 등;

에틸렌·비닐계 공중합체, 예를 들면, 에틸렌·초산비닐 공중합체, 에틸렌·비닐 알코올 공중합체, 에틸렌·염화비닐 공중합체 등;

스티렌계 수지, 예를 들면, 폴리스티렌, 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체, ABS, α-메틸스티렌·스티렌 공중합체 등;

비닐계 수지, 예를 들면, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 염화비닐·염화비닐리덴 공중합체, 폴리아크릴산 메틸, 폴리메타크릴산 메틸 등;

폴리아미드 수지, 예를 들면, 나일론 6, 나일론 6-6, 나일론 6-10, 나일론 11, 나일론 12 등;

폴리에스테르 수지, 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 및 이들의 공중합 폴리에스테르 등;

폴리카보네이트 수지;

폴리페닐렌 옥사이드 수지;

생분해성 수지, 예를 들면, 폴리 유산 등;

물론, 성형성이 손상되지 않는 한, 이들 열가소성 수지의 혼합물을 하지 수지로서 사용할 수도 있다.

본 발명에 있어서는, 상기의 열가소성 수지 중에서도, 특히 유리 전이점(Tg)이 0℃ 이하인 것이 바람직하다. 즉, 유리 전이점(Tg)이 상기 온도보다도 높으면, 실온하(이 구조체의 사용 환경 온도)에서는 수지가 유리 상태에 있기 때문에, 비정부의 분자 간극으로의 액체의 침투 확산이 거의 없다. 그러나, 유리 전이점(Tg)이 상기의 온도 이하인 경우에는 수지가 고무 상태에 있기 때문에, 수지의 분자의 자유도는 높고, 비정부의 분자 간극으로 액체가 침투 확산하기 쉽다. 그 때문에, 비정부 충전 미립자를 배합할 필요가 있다.

또, 본 발명에 있어서는, 액층의 하지면을 형성하는 수지의 유리 전이점(Tg)이 -120℃ 이상인 것이 보다 적합하다. 즉, 유리 전이점(Tg)이 필요 이상으로 낮으면, 실온하에서의 수지 고무 탄성이 커져(분자의 자유도가 높고, 분자 간극도 커진다), 후술하는 비정부 충전 미립자의 배합량을 상당히 다량으로 하지 않으면 액체의 침투 확산을 억제하는 것이 곤란해져 버리고, 이 결과, 수지의 성형성 등의 특성이 손상되어 버릴 우려가 있기 때문이다.

상기와 같은 점을 고려하여, 특히 본 발명의 구조체를 용기의 용도에 적용하는 경우에는, 전술한 여러 가지 열가소성 수지 중에서도, 올레핀계 수지나 폴리에스테르 수지가 적합하게 사용되고, 특히 점조한 내용물의 배출에 적합하게 사용되는 다이렉트 블로우 보틀로서 사용하는 경우에는, 상술한 범위의 유리 전이점(Tg)을 갖는 올레핀계 수지가 하지 수지로서 최적이다.

２．비정부 충전 미립자;

상기 하지 수지에 배합하는 비정부 충전 미립자는, 앞에서도 설명했지만, 하지 수지의 분자 간극을 메워 분자 운동을 제한하는 것이며, 무기계의 것과 유기계의 것으로 대별된다.

무기계의 비정부 충전 미립자로는, 이것에 한정되는 것은 아니지만, 코스트나 수지에 대한 분산성 등의 관점에서 실리카나 탄산칼슘이 대표적이나, 이외에도, Mg, Zn, Fe, Al, Ti, Zr 등의 금속의 산화물이나 탄산염을 이용할 수 있다.

또, 유기계의 비정부 충전 미립자로는, 가교 구조를 갖는 수지, 예를 들면 다관능의 (메타)아크릴 화합물((메타)아크릴로일기를 2 또는 3 이상 갖는 중합성 모노머)을 중합하여 얻어지는 가교(메타)아크릴레이트 수지 등이 대표적이나, 시클로 덱스트린 등의 포접 화합물도 사용할 수 있다.

상기의 비정부 충전 미립자는, 상기의 하지 수지에 배합됨으로써, 하지 수지의 분자 간극을 메워 분자 운동의 자유도를 크게 저하함으로써, 하지 수지의 위에 형성되는 액층의 하지 수지로의 침투 확산이 유효하게 억제된다.

본 발명에 있어서, 상기 비정부 충전 미립자의 입자 지름(메시 지름)은 20㎛ 이하인 것이 바람직하다. 즉, 비정부 충전 미립자를 하지 수지 속에 균질로 분산시키는 동시에, 해당 미립자와 하지 수지와의 접촉 면적을 증대시켜, 해당 미립자에 의한 하지 수지의 분자 운동 억제 효과를 최대한으로 발휘시킬 수 있다.

또한, 비정부 충전 미립자는, 하지 수지의 성형성이 손상되지 않는 범위에서 다량으로 배합하는 것이 바람직하고, 예를 들면, 상기의 하지 수지 100 질량부당, 1∼60 질량부, 특히 1∼10 질량부의 양으로 사용하는 것이 적합하다. 이러한 양으로 하지 수지에 배합함으로써, 하지 수지의 성형성을 손상하지 않고, 액체의 하지 수지 속으로의 침투 확산의 억제 효과를 발휘시킬 수 있다.

３．액층;

본 발명에 있어서는, 상술한 비정부 충전 미립자가 배합되어 있는 하지 수지의 표면에 액층이 설치되고, 이것에 의해, 구조체의 표면 특성을 개질할 수 있다. 예를 들면, 이 구조체를 용기의 형태로 사용할 때에는, 액층이 형성되는 측을 내면측으로 함으로써, 액층을 형성하는 액체의 종류에 따라 미끄러짐성이나 발수성(撥水性)이 부여되어 용기 내용물을 신속하게 배출할 수 있다.

이와 같은 액층을 형성하는 액체는, 당연한 것이지만, 대기압하에서의 증기압이 작은 불휘발성의 것이며, 예를 들면 비점이 200℃ 이상인 고비점 액체에 의해 액층이 형성되게 된다. 휘발성 액체에 의해 액층이 형성되어 있으면, 사용 형태에 따라서도 다르지만, 이 액층이 용이하게 휘산하여 경시와 함께 소실하고, 또는 액층을 형성하는 것이 곤란해져 버리기 때문이다.

액층을 형성하는 액체의 구체예로는, 상기와 같은 고비점 액체인 것을 조건으로 하여 여러 가지의 것을 들 수 있지만, 특히 물이나 물을 포함하는 친수성의 내용물에 대한 발수성이나 미끄러짐성을 부여하기 위해서는, 불소계 계면활성제, 실리콘 오일, 지방산 트리글리세라이드, 각종 식물유 등이 대표적이다. 식물유로는, 대두유, 유채유, 올리브 오일, 미강유, 옥수수유, 홍화유, 참기름, 팜유, 피마자유, 아보카도유, 코코넛유, 아몬드유, 호두유, 헤이즐넛유, 샐러드유 등을 들 수 있다.

이와 같은 액체로 형성되는 액층은, 목적으로 하는 표면 특성이나 액체의 종류에 따라서도 다르지만, 일반적으로, 액량이 0.1 내지 50g/㎡, 바람직하게는 0.1 내지 30g/㎡, 더 바람직하게는 0.2 내지 30g/㎡, 각별히 바람직하게는 0.2 내지 10g/㎡의 범위가 되도록 형성된다. 즉, 액량이 적으면 충분한 표면 특성을 부여할 수 없고, 한편, 액량이 과도하게 많으면 액의 탈락 등을 일으키기 쉬워지고 액량의 변동이 커져, 안정된 표면 특성을 확보할 수 없게 될 우려가 있기 때문이다.

상기와 같은 액층은, 예를 들면, 전술한 비정부 충전 미립자가 배합되어 있는 하지 수지에 의해 형성되어 있는 표면에, 액층을 형성하는 액체를 분무, 디핑, 스핀 코트, 롤 코트 등의 도포 수단을 구조체의 형태에 따라 적용함으로써 용이하게 형성할 수 있다.

이 경우, 본 발명에서는, 비정부 충전 미립자의 배합에 의해 하지 수지의 표면에 미세한 요철이 형성되어 있고, 이 결과, 액층이 탈락하지 않고 안정되게 홀딩된다는 이점이 있다.

４．구조체의 층 구조;

본 발명의 구조체는, 상술한 비정부 충전 미립자가 배합된 하지 수지의 표면에 액층이 형성되어 있는 한에 있어서, 그 층 구조는 제한되지 않는다.

예를 들면, 본 발명의 구조체는, 하지 수지만에 의한 단층 구조 위에 액층을 갖고 있는 것이 바람직하고, 이와 같은 구조는, 가장 심플한 구조로 본 발명의 이점을 발휘시킬 수 있지만, 이와 같은 구조에 한정되는 것은 아니고, 하지 수지를 유리나 금속, 또는 종이 등에 도포하여 하지 수지층이 형성되어 있는 구조로 하는 것도 가능하며, 또한, 다른 수지층과 적층한 다층 구조로 하는 것도 가능하다.

상기와 같은 다층 구조로는, 예를 들면, 상술한 액층이 설치된 하지 수지의 층의 액층과는 반대측의 면에, 적절한 접착제 수지의 층을 개재하여, 산소 배리어층이나 산소 흡수층을 적층하고, 추가로, 하지 수지와 동종의 수지를 적층한 구조를 예시할 수 있다.

이러한 다층 구조에서의 산소 배리어층은, 예를 들면 에틸렌-비닐 알코올 공중합체나 폴리아미드 등의 산소 배리어성 수지에 의해 형성되는 것이고, 그 산소 배리어성이 손상되지 않는 한에 있어서, 산소 배리어성 수지에 다른 열가소성 수지가 혼합되어 있어도 된다.

또, 산소 흡수층은, 일본국 특개2002-240813호 등에 기재되어 있는 바와 같이, 산화성 중합체 및 전이금속계 촉매를 포함하는 층이며, 전이금속계 촉매의 작용에 의해 산화성 중합체가 산소에 의한 산화를 받고, 이것에 의해, 산소를 흡수하여 산소의 투과를 차단한다. 이와 같은 산화성 중합체 및 전이금속계 촉매는, 상기의 일본국 특개2002-240813호 등에 상세하게 설명되어 있으므로 그 상세는 생략하지만, 산화성 중합체의 대표적인 예는, 제 3 급 탄소 원자를 갖는 올레핀계 수지(예를 들면 폴리프로필렌이나 폴리부텐-1 등, 또는 이들의 공중합체), 열가소성 폴리에스테르 또는 지방족 폴리아미드; 크실릴렌기 함유 폴리아미드 수지; 에틸렌계 불포화기 함유 중합체(예를 들면 부타디엔 등의 폴리엔으로부터 유도되는 중합체); 등이다. 또, 전이금속계 촉매로는, 철, 코발트, 니켈 등의 전이금속의 무기염, 유기산염 또는 착염이 대표적이다.

또한, 각 층의 접착을 위해 사용되는 접착제 수지는 그 자체 공지이며, 예를 들면, 말레인산, 이타콘산, 푸마르산 등의 카르본산 또는 그 무수물, 아미드, 에스테르 등으로 그래프트 변성된 올레핀 수지; 에틸렌-아크릴산 공중합체; 이온 가교 올레핀계 공중합체; 에틸렌-초산비닐 공중합체; 등이 접착성 수지로서 사용된다.

상술한 각 층의 두께는, 각 층에 요구되는 특성에 따라 적절한 두께로 설정되면 된다.

또한, 상기와 같은 다층 구조의 구조체를 성형할 때에 발생하는 버(burr) 등의 스크랩을 올레핀계 수지 등의 버진(virgin) 수지와 혼합한 리그라인드(regrind)층을 내층으로서 설치할 수도 있다.

５．구조체의 형태;

본 발명의 구조체는, 여러 가지 형태를 가질 수 있지만, 특히 액층을 형성하는 액체의 선택에 의해 점조한 유동성 물질에 대한 미끄러짐성을 향상시킬 수 있다는 점에서, 포장 용기나 뚜껑재, 캡 등의 포장재의 형태로 사용되는 것이 바람직하다.

예를 들면, 이와 같은 용기의 형태는 특별히 제한되지 않고, 컵 내지 컵 형상, 보틀 형상, 주머니 형상(파우치), 시린지 형상, 항아리 형상, 트레이 형상 등, 용기 재질에 따른 형태를 갖고 있으면 되고, 연신 성형되어 있어도 된다.

이와 같은 용기는, 상술한 하지 표면을 갖는 전(前)성형체를 그 자체 공지의 방법에 의해 성형하고, 이것을, 히트 시일(heat seal)에 의한 필름의 부착, 플러그 어시스트 성형 등의 진공 성형, 블로우 성형 등의 후(後) 가공에 의해 용기의 형태로 하며, 추가로, 앞에서도 간단하게 기술한 바와 같이, 그 형태에 따라, 액층을 형성하는 액체를, 스프레이 분무, 침지 등의 수단으로 내면의 하지 표면에 입힘으로써, 액층을 내면에 구비한 용기의 형태로 할 수 있다.

또, 블로우 용기에 있어서는, 블로우와 동시에 액체를 공급함으로써, 하지 수지 표면(용기의 내면) 전체에 걸쳐서 고르게 액층의 박막을 형성할 수도 있다.

도 1에는, 본 발명의 구조체의 가장 적합한 형태인 다이렉트 블로우 보틀이 나타내어져 있다.

즉, 도 1에 있어서, 전체적으로 10으로 나타내어지는 이 보틀은, 나사산을 구비한 네크부(11), 숄더부(13)를 통해서 네크부(11)로 이어지는 몸통부 벽(15) 및 몸통부 벽(15)의 하단을 닫고 있는 바닥벽(17)을 갖고 있고, 이와 같은 보틀(10)의 내면에 전술한 액층이 형성되며, 또한 점조한 내용물이 충전되게 된다.

상술한 액층이 비정부 충전 미립자 배합의 하지 수지 표면(즉, 내면)에 설치되어 있는 보틀(10)에 있어서는, 액층에 의한 표면 특성을 충분히 발휘시킬 수 있기 때문에, 특히, 점도(25℃)가 100mPa·s 이상의 점조한 내용물, 예를 들면, 케첩, 수성풀, 봉밀, 각종 소스류, 마요네즈, 머스터드, 드레싱, 잼, 초콜릿 시럽, 요구르트, 유액 등의 화장액, 액체 세제, 샴푸, 린스 등의 점조한 내용물의 충전 보틀로서 가장 적합하다. 즉, 내용물의 종류에 따라 적절한 액에 의해 액층을 형성해 둠으로써, 보틀(10)을 기울이거나 또는 거꾸로 세움으로써, 이들 내용물이 용기 내벽에 부착하는 일 없이 신속하게 배출할 수 있다. 또한, 보틀(10)을 스퀴즈 함으로써, 점조한 내용물을 보틀 내에 잔존하는 일 없이, 그 거의 전량을 다 사용할 수 있다.

예를 들면, 케첩, 각종 소스류, 봉밀, 마요네즈, 머스터드, 잼, 초콜릿 시럽, 요구르트, 유액 등은 수분을 포함하는 친수성 물질이며, 액층을 형성하는 액체로는, 실리콘 오일, 글리세린 지방산 에스테르, 식용유 등의 식품첨가물로서 인가되어 있는 유성 액체가 적합하게 사용된다.

특히 상술한 보틀(10)은, 올레핀계 수지(예를 들면 저밀도 폴리에틸렌)를 하지 수지로 한 단층 구조로 하고, 이것에 액층을 형성한 경우에도 액층의 계시적(繼時的) 소실을 유효하게 억제할 수 있어, 그 높은 미끄러짐성을 장기간에 걸쳐서 발현시킬 수 있고, 이것이 본 발명의 최대의 이점이다.

실시예

본 발명을 다음의 실험예에서 설명한다.

１．액체 피복률의 측정

23℃ 50％RH의 조건하에서, 고액 계면 해석 시스템 드롭마스터700(DropMaster700)(교와 가이멘 가가쿠(주) 제조)을 이용하여, 후술의 방법으로 작성한 필름의 액막이 형성된 면이 위가 되도록 시험대에 고정하고, 3μL의 순수(純水)를 필름에 얹어, 작성한 직후 및 1일 후, 2일 후의 수(水)접촉각(θ)을 측정했다. 얻어진 수접촉각을 이용하여, 하기 식 (1)로부터 보틀 내면의 윤활액의 피복률을 구했다.

F＝(cosθ-cosθ_B)/(cosθ_A-cosθ_B) (1)

식 중, θ는, 후술의 방법으로 작성한 필름의 액막이 형성되어 있는 면에 대해서, 대기압 중에서 측정된 수접촉각이고,

θ_A는, 액막을 형성하는 유성 액체에 대해서, 대기압 중에서 측정된 수접촉각이며,

θ_B는, 액막을 지지하는 필름에 대해서, 대기압 중에서 측정된 수접촉각이다.

유성 액체의 피복률(F)을 구함에 있어, θ_A와 θ_B의 값으로서 하기 수접촉각의 값을 이용했다.

θ_{A :} 80.3°

　　(중쇄 지방산 트리글리세라이드의 액막 상에서의 값)

θ_B: 액체를 형성하기 전의 필름을 이용하여 측정한 수접촉각의 값

＜실시예 1＞

하지 수지로서 유리 전이점(Tg)이 -120℃인 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 준비했다.

또, 비정부 충전 미립자로서, 메시 입자 지름이 20㎛ 이하이고 또한 평균 입경(레이저 회절 산란법에 의해 측정)이 10㎛인 실리카 미립자를 준비했다.

라보 플라스토밀(LABO PLASTOMILL)을 사용하여, 상기의 LDPE를 압출기 A에, LDPE/실리카 미립자＝99/1(중량비)인 수지 조성물을 압출기 B에 각각 공급하고, 온도 210℃의 링 다이 헤드로 압출하여, 내측이 LDPE, 외측이 미립자 배합 수지(LDPE/실리카 미립자의 수지 조성물)로 이루어지는 원통상의 2층 필름을 제작했다. 필름의 막 두께를 현미경으로 측정한바, 내측의 LDPE층은 약 60㎛, 외측의 미립자 배합 수지층은 약 70㎛, 전체로 약 130㎛의 두께를 갖고 있었다.

제작한 2층 필름으로부터 120mm×120mm의 단편을 잘라 내고, 미립자 배합 수지층이 위가 되도록 스핀코터의 회전대에 부착했다. 윤활액으로서 중쇄 지방산 트리글리세라이드(MCT)(표면장력 28.8mN/m, 점도 33.8mPa·s)를 스핀코터(5000rpm, 600sec)로 도포했다. MCT의 도포 전후의 필름의 중량 변화로부터 MCT의 도포량을 산출했다. 또, 제작한 필름을 이용하여 액체 피복률의 측정을 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

＜실시예 2＞

LDPE/실리카 미립자의 중량비를 97/3으로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 필름을 작성, 액체를 도포하고, 액체 피복률의 측정을 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

＜실시예 3＞

LDPE/실리카 미립자의 중량비를 95/5로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 필름을 작성, 액체를 도포하고, 액체 피복률의 측정을 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

＜실시예 4＞

LDPE/실리카 미립자의 중량비를 90/10으로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 필름을 작성, 액체를 도포하고, 액체 피복률의 측정을 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

＜실시예 5＞

비정부 충전 미립자를 중질 탄산칼슘 미립자(평균 입경: 2㎛)로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 필름을 작성, 액체를 도포하고, 액체 피복률의 측정을 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

＜실시예 6＞

비정부 충전 미립자를 중질 탄산칼슘 미립자(평균 입경: 2㎛)로 한 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 하여 필름을 작성, 액체를 도포하고, 액체 피복률의 측정을 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

＜실시예 7＞

비정부 충전 미립자를 중질 탄산칼슘 미립자(평균 입경: 2㎛)로 한 것 이외에는 실시예 3과 마찬가지로 하여 필름을 작성, 액체를 도포하고, 액체 피복률의 측정을 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

＜실시예 8＞

비정부 충전 미립자를 중질 탄산칼슘 미립자(평균 입경: 2㎛)로 한 것 이외에는 실시예 4와 마찬가지로 하여 필름을 작성, 액체를 도포하고, 액체 피복률의 측정을 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

＜실시예 9＞

비정부 충전 미립자를 가교 PMMA 미립자(평균 입경: 10㎛)로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 필름을 작성, 액체를 도포하고, 액체 피복률의 측정을 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

＜실시예 10＞

비정부 충전 미립자를 가교 PMMA 미립자(평균 입경: 10㎛)로 한 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 하여 필름을 작성, 액체를 도포하고, 액체 피복률의 측정을 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

＜실시예 11＞

비정부 충전 미립자를 가교 PMMA 미립자(평균 입경: 10㎛)로 한 것 이외에는 실시예 3과 마찬가지로 하여 필름을 작성, 액체를 도포하고, 액체 피복률의 측정을 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

＜실시예 12＞

비정부 충전 미립자를 가교 PMMA 미립자(평균 입경: 10㎛)로 한 것 이외에는 실시예 4와 마찬가지로 하여 필름을 작성, 액체를 도포하고, 액체 피복률의 측정을 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

＜실시예 13＞

비정부 충전 미립자를 가교 PMMA 미립자(평균 입경: 10㎛)로 하고, LDPE/가교 PMMA 미립자의 중량비를 85/15로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 필름을 작성, 액체를 도포하고, 액체 피복률의 측정을 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

＜실시예 14＞

비정부 충전 미립자를 제올라이트 미립자(3A 미립자)로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 필름을 작성, 액체를 도포하고, 액체 피복률의 측정을 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

＜실시예 15＞

비정부 충전 미립자를 제올라이트 미립자(3A 미립자)로 한 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 하여 필름을 작성, 액체를 도포하고, 액체 피복률의 측정을 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

＜실시예 16＞

비정부 충전 미립자를 제올라이트 미립자(3A 미립자)로 한 것 이외에는 실시예 3과 마찬가지로 하여 필름을 작성, 액체를 도포하고, 액체 피복률의 측정을 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

＜실시예 17＞

비정부 충전 미립자를 제올라이트 미립자(3A 미립자)로 한 것 이외에는 실시예 4와 마찬가지로 하여 필름을 작성, 액체를 도포하고, 액체 피복률의 측정을 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

＜비교예 1＞

압출기 A, B 모두에 LDPE를 공급한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 필름을 작성, 액체를 도포하고, 액체 피복률의 측정을 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[표 1]

비정부 충전 미립자로서 실리카 미립자, 탄산칼슘 미립자, 가교 PMMA 미립자 및 제올라이트 미립자를 이용했을 때의 액체 피복률의 경시 변화를 나타낸 것을, 각각 도 2, 3, 4, 5에 나타낸다. 미립자를 배합하고 있지 않은 경우(비교예 1)는, 액체 피복률이 경시적으로 감소해 가서, 초기는 90％ 이상 있었던 것이, 2일 후에는 5％ 정도 밖에 존재하지 않아, 액체가 수지 속으로 침투 확산한 것이라고 생각된다. 한편, 비정부 충전 미립자를 배합한 경우에는, 어느 미립자에 있어서도 경시 변화는 작아져, 2일 후에는 16％ 이상의 피복률을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 이상의 결과로부터, 비정부 충전 미립자를 배합함으로써, 액체의 수지 속으로의 침투 확산을 억제하는 것이 가능하다는 것을 알 수 있다.

10: 보틀 　11: 네크부
13: 숄더부 　 15: 몸통부 벽
17: 바닥벽

Claims (8)

1. 수지제 하지면을 갖고 있고, 상기 하지면에 액층(液層)이 홀딩되어 있는 구조체에 있어서,
   상기 하지면을 형성하고 있는 수지에는, 상기 액층의 침투를 억제하는 미립자가 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 구조체.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 미립자는 20㎛ 이하의 입자 지름을 갖는 것인 구조체.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 미립자를, 상기 하지면을 형성하고 있는 수지 100 질량부당 1∼20 질량부의 양으로 포함하는 구조체.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 하지면을 형성하고 있는 수지의 유리 전이점(Tg)이 0℃ 이하인 구조체.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 하지면을 형성하고 있는 수지가 올레핀계 수지인 구조체.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 미립자가 금속의 산화물, 탄산염 또는 유기계 미립자인 구조체.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 수지제 하지면이 용기의 내면인 구조체.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 수지제 하지면이 포장재의 적어도 일부인 구조체.

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