KR20170100063A

KR20170100063A - 유동성 내용물에 대한 미끄러짐성이 뛰어난 용기

Info

Publication number: KR20170100063A
Application number: KR1020177023555A
Authority: KR
Inventors: 요스케 아쿠츠; 신야 이와모토
Original assignee: 도요세이칸 그룹 홀딩스 가부시키가이샤
Priority date: 2013-02-08
Filing date: 2014-02-07
Publication date: 2017-09-01
Also published as: US20190106271A1; EP2955120A1; US10189637B2; CN110077686A; JP6375953B2; KR102105043B1; JPWO2014123217A1; JP2018158763A; EP2955120A4; CN110077686B; KR20150109441A; US10556741B2; JP6531859B2; CN104981407A; CN104981407B; US20150353271A1; WO2014123217A1

Abstract

본 발명의 용기는 유동성 물질이 내용물로서 수용되는 것이며, 상기 내용물이 접촉하는 면이, 성형용 수지와 상기 유동성 물질과는 비혼화성인 액체를 포함하는 수지조성물에 의해 성형되어 있는 것을 특징으로 한다. 이 용기에서는 유동성 내용물에 대한 미끄러짐성이 현저하게 향상하고 있는 동시에 제조가 용이하다는 이점을 갖는다.

Description

유동성 내용물에 대한 미끄러짐성이 뛰어난 용기{CONTAINER HAVING SUPERIOR SLIDE PROPERTIES FOR FLUID CONTENT}

본 발명은 유동성 내용물, 특히 점성이 높은 유동성 내용물에 대한 미끄러짐성이 뛰어난 용기에 관한 것이다.

플라스틱 용기는 성형이 용이하고, 저가로 제조할 수 있는 등으로 인해 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 유동성 내용물을 수용하기 위한 용기로서 적합하게 사용되고 있다.

또, 점성이 높은 유동성 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 낙하하는 특성이 요망되고 있다.

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

이 다층 구조 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 지방족아미드가 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 것으로서 어느 정도의 미끄러짐성 향상은 달성되어 있지만, 이용하는 열가소성 수지의 종류나 첨가제가 한정되기 때문에 미끄러짐성 향상에는 한계가 있어 비약적인 향상은 달성되어 있지 않은 것이 실정이다.

한편, 특허문헌 4에는 폴리올레핀계 수지 100 중량부에 대하여 HLB가 5.0 이하인 첨가제를 0.3~3 중량부의 범위 내에서 배합한 조성물로 이루어지는 포장재가 제안되어 있다.

특허문헌 4의 포장재는 초콜릿 크림, 카스타드 크림 등의 유화계 내용물에 대한 박리성이 뛰어나다는 것이다. 즉, 이 포장재에는 이와 같은 유화계 내용물이 부착하기 어렵고, 예를 들면 뚜껑재의 내면 등에 내용물이 다량으로 부착하는 등의 불편을 회피할 수 있다는 것이다.

그러나, 본 발명자들의 연구에 따르면, 이와 같은 조성물로 형성된 용기에서는 소스 등의 유동성 내용물에 대한 미끄러짐성을 높이는 것에는 이르지 못한 것을 알 수 있었다.

또, 본 발명자들은 먼저, 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 포장용기를 제안했다(일본국 특원 2012-157744호).

이 용기에서는 케첩, 소스, 마요네즈 등의 유동성 내용물에 대한 미끄러짐성이 현저하게 높아져 있는 것이지만, 용기를 성형 후, 내용물이 접촉하는 부분에 액체를 입혀야 하는 문제가 있어 더욱 개선이 필요하다.

일본국 특개 2007-284066호 공보 일본국 특개 2008-222291호 공보 일본국 특개 2009-214914호 공보 일본국 특개평 6-345903호 공보

따라서, 본 발명의 목적은 유동성 내용물에 대한 미끄러짐성이 현저하게 향상되는 동시에, 용이하게 제조할 수 있는 용기를 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은 유동성 내용물의 용기 벽면에서의 미끄러짐성에 대해 많은 실험을 실시하고 검토한 결과, 유동성 내용물과는 비혼화성(非混和性)인 액체가 배합된 수지 조성물을 이용하여 성형된 용기에서는 용기의 표면에 해당 액체가 편석(segregation)하고, 이것이 윤활층이 되어 뛰어난 미끄러짐성이 발현된다는 지견을 발견하여 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.

즉, 본 발명에 따르면, 유동성 물질이 내용물로서 수용되는 용기에 있어서,

상기 내용물이 접촉하는 면이, 성형용 수지와 상기 유동성 물질과는 비혼화성인 액체를 포함하는 수지 조성물에 의해 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 용기가 제공된다.

본 발명에 있어서는 하기의 양태를 적합하게 채용할 수 있다.

(1) 하기 식 (1)로 표시되는 비혼화성 액체 피복율(F)이 0.26 이상인 것:

F＝(cosθ-cosθ_B)/(cosθ_A-cosθ_B) (1)

식 중,

θ는 상기 수지 조성물에 의해 형성되어 있는 용기 표면에서의 수접촉각(水接觸角)이고,

θ_A는 상기 비혼화성 액체상(上)에서의 수접촉각이며,

θ_B는 상기 성형용 수지상(上)에서의 수접촉각이다.

(2) 상기 수지 조성물은 상기 비혼화성 액체를 3중량% 이상 포함하고 있는 것.

(3) 상기 수지 조성물에 의해 형성되어 있는 면을 원자간력 현미경에 의한 형상 측정을 실시했을 때, 100㎛×100㎛의 주사 범위에서 오목한 오목부가 관찰되고 있고, 얻어진 표면 프로파일을, 중심면을 기준으로 높은 부분(볼록부)과 낮은 부분(오목부)으로 2값화한 화상에 있어서, 해당 주사 범위에 있어서의 볼록부의 평균 면적이 50㎛²이상인 것.

(4) 상기 수지 조성물에 의해 형성되어 있는 면은, 원자간력 현미경에 의해 100㎛×100㎛의 범위를 주사하여 얻어지는 표면형상 프로파일에 있어서, 하기 식 (2)로 나타내지는 제곱평균면 거칠기 RMS가 80nm 내지 200nm의 범위에 있는 것.

[수학식 1]

식 중,

n은 데이터 포인트 수이고,

Z(i)는 각 데이터 포인트의 Z의 값이며,

Z_ave는 전체 Z값의 평균값이다.

(5) 상기 내용물과 접촉하는 면이 상기 수지 조성물에 의해 형성되어 있는 것을 조건으로 하여 다층 구조를 갖고 있는 것.

(6) 상기 성형용 수지로서 폴리올레핀이 사용되고 있는 것.

(7) 상기 내용물로서 사용되는 유동성 물질이 25℃에서의 점도가 100cps 이상의 점도를 갖고 있는 것.

(8) 상기 내용물로서 사용되는 유동성 물질이 비유화계 수성물인 것.

(9) 상기 비유화계 수성물이 케첩 혹은 소스인 것.

(10) 상기 비혼화성 액체로서 실리콘 오일, 글리세린지방산에스테르, 유동 파라핀, 식용유지가 사용되고 있는 것.

(11) 상기 수지 조성물상(上), 비혼화성 액체가 도포되어 있는 것.

또한, 본 발명에 있어서 유동성 물질이란, 정지 상태에서 물질에 힘이 가해진 경우, 용이하게 그 형상이 변화하는 것을 의미하고, 예를 들면 어떤 종류의 요구르트나 푸딩과 같은 한천상(狀)의 것이나, 크림, 버터, 치즈와 같이 정지 상태에서 형태가 어느 정도 유지되는 것은 포함하지 않는 것을 의미한다.

유동성 물질이 내용물로서 수용되는 본 발명의 용기에서는, 적어도 해당 내용물이 접촉하는 용기 내면이, 성형용 수지와 해당 유동성 물질(즉, 유동성 내용물)과는 비친화성인 액체(이하, 윤활액이라 부르는 경우가 있다)를 포함하는 수지 조성물에 의해 성형되어 있는 점에 큰 특징을 갖고 있다.

즉, 용기의 내면이 윤활액을 포함하는 수지 조성물에 의해 성형되어 있음으로써, 이 면은, 후술하는 실시예에 나타내어져 있는 바와 같이, 소스나 마요네즈 등의 점성이 높은 유동성 내용물에 대하여 뛰어난 미끄러짐성을 나타내고, 예를 들면 보틀 등의 용기에서는, 이것을 거꾸로 세워 유지시키면, 해당 내용물은 단시간에 낙하하고, 또한 용기 내면에의 내용물의 부착 잔존도 유효하게 회피할 수 있어 내용물을 효과적으로 용기로부터 꺼낼 수 있다.

또한, 미끄러짐성 부여를 위해 사용되는 윤활액은 미리 성형용 수지와 혼합되어 있기 때문에, 용기의 형상으로 성형한 후에 윤활액을 입히는 작업은 필요 없고, 따라서, 생산성도 뛰어나다.

또, 용기의 내면이 윤활액을 포함하는 수지 조성물에 의해 성형되어 있음으로써, 이 최내층은 용기의 인접층과 강고하게 밀착하고 있어, 스퀴즈(squeeze) 등의 조작을 반복하여 실시해도 벗겨질 염려가 결코 없고, 안전성도 매우 뛰어나다.

도 1은 원자간력 현미경을 이용하여 측정한, 본 발명의 용기(실시예 2) 내면의 표면형상을 나타내는 도면이다(주사 범위 100㎛×100㎛).
도 2는 원자간력 현미경을 이용하여 측정한, 윤활액을 포함하지 않는 수지 조성물에 의해 성형한 용기(비교예 1) 내면의 표면형상을 나타내는 도면이다.
도 3은 원자간력 현미경을 이용하여 측정한, 충분히 표면을 피복 할 수 없는 수지 조성물에 의해 성형한 용기(비교예 5) 내면의 표면형상을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 용기의 일례에 대하여 그 외관을 나타내는 도면이다.

＜본 발명의 원리＞

본 발명의 용기는, 용기의 내면이 윤활액(즉, 용기에 수용되는 유동성 물질과 비혼화성인 액체)을 포함하는 수지 조성물을 이용하여 형성되어 있기 때문에, 해당 유동성 물질(유동성 내용물)에 대하여 뛰어난 미끄러짐성을 나타낸다. 이러한 사실은 많은 실험의 결과, 현상으로서 찾아낸 것이며, 그 이유는, 정확히 해명하기에 이르지 못했지만, 본 발명자들은 다음과 같이 추정하고 있다.

즉, 액체인 윤활액을 포함하는 수지 조성물을 이용하여 용기를 성형한 경우, 해당 윤활액은 용기에의 부형(성형)에 수반하는 온도 강하에 따라 수지 성분과 상분리하고, 그 일부는 표면에 노출하여, 이 결과, 용기의 내면은 노출된 윤활액으로 피복된 상태로 유지된다. 이와 같이 용기 내면에 노출된 윤활액에 의해 유동성 내용물에 대한 뛰어난 미끄러짐성이 발휘되는 것이다.

예를 들면, 용기의 내면이 윤활액이 아닌 올레핀계 수지로 형성되어 있는 경우, 이때의 내용물의 도립(倒立) 낙하성(落下性)은 후술하는 실시예의 실험 결과로부터 이해되는 바와 같이, 본 발명과는 자릿수가 다를 만큼 낮다. 즉, 용기의 내면을 올레핀계 수지 단독으로 형성한 경우에는 내용물과 용기 내층과의 계면은 고-액계면이 되지만, 본 발명과 같이 윤활액이 표면을 충분히 피복하고 있는 경우에는 액-액계면이 되어(즉, 유동성 내용물과의 접촉 면적이 크다), 유동성 내용물에 대한 미끄러짐성은 자릿수를 달리할 만큼 현저하게 향상되는 것으로 생각된다.

또한, 성형 시에 있어서, 윤활액의 상분리를 수반하면서 수지의 결정화가 발생하므로, 성형체인 용기의 표면에서는 결정화의 속도에 불균일이 발생하고, 이 불균일이 용기 표면에 미세한 오목부가 되어 나타난다. 예를 들면, 도 1은 실시예 2의 용기 내면의 원자간력 현미경에 의한 표면형상을 나타내는 도면(100㎛×100㎛)으로, 이 사진에 따르면, 오목부를 나타내는 검은 부분이 연속하여 뚜렷이 나타내어져 있다. 표면에 노출하고 있는 윤활액의 적어도 일부는, 이와 같은 미세한 오목부를 따라 존재하거나, 혹은 오목부 내에 홀딩되고, 이 결과, 표면을 피복하고 있는 윤활액이 탈락하는 일 없이 확실히 홀딩되어 안정된 미끄러짐성을 유지하는 것이 가능해지는 것이라고 확신된다. 또한, 이와 같은 미세한 오목부가 내면 전역에 연속적으로 형성되어 있음으로써, 예를 들면 국소적으로 윤활액이 부족한 경우에도 오목부가 연속적으로 존재하고 있기 때문에 다른 개소로부터 부족분을 보충할 수 있고, 온도 변동이나 용기의 수축 등에 의한 변화가 발생한 경우에도 유효하게 윤활액을 표면에 계속해서 피복하는 것이 가능하다고 확신된다. 예를 들면, 후술의 실시예에 기재되어 있는 바와 같이, 유동성 내용물이 고온으로 용기 내에 충전된 경우에도 뛰어난 미끄러짐성을 확보할 수 있다. 이와 같이 윤활액의 상분리를 수반하면서 성형체인 용기 표면에 윤활액이 편석하여 피복되는 경우, 성형과 동시에 용기 내면 전역에 균일한 윤활액층이 형성되므로, 윤활액층의 고르지 못함이 거의 발생하지 않는다는 점도 용기 내면 전역에서 마찬가지의 뛰어난 미끄러짐성을 발휘한다는 관점에서 큰 이점이 된다.

＜용기 내면의 형태＞

상술한 바와 같이, 본 발명의 용기는 유동성 내용물이 접촉하는 용기 내면이 윤활액을 포함하는 수지 조성물로 성형되고 있고, 이에 따라, 용기 내면에 윤활액의 일부가 노출하여 미끄러짐성을 발휘한다는 것이다. 따라서, 용기의 내면은 노출된 윤활액에 의해 어느 정도 이상 피복되어 있는 것이 필요하다.

용기 내면에서의 윤활액의 피복율(F)은 예를 들면 하기 식 (1)로 나타낼 수 있다.

F＝(cosθ-cosθ_B)/(cosθ_A-cosθ_B) (1)

식 중,

θ는 용기 내면을 형성하는 수지 조성물에 의해 형성되어 있는 용기 표면(내면)에서의 수접촉각이고,

θ_A는 비혼화성 액체(윤활액)상에서의 수접촉각이며,

θ_B는 성형용 수지상에서의 수접촉각이다.

즉, 용기 내면에서의 수접촉각(θ)과 윤활액상에서의 수접촉각(θ_A)이 같은 경우에는, 피복율(F)은 1.0 이며, 용기 내면의 전체가 윤활액으로 덮여 있게 된다. 본 발명에서는, 이 피복율(F)이 0.26 이상, 특히 0.30~1, 더 나아가 0.35~0.91의 범위에 있는 것이 바람직하고, 피복율(F)이 이와 같은 범위가 되도록 수지 조성물 중의 윤활액의 양을 설정하는 것이 좋다(이 윤활액량에 대해서는 후술한다).

즉, 피복율(F)이 너무 작으면, 유동성 내용물에 대해 충분한 미끄러짐성을 발휘하는 것이 곤란해진다. 예를 들면, 상술한 특허문헌 4에 개시되어 있는 포장재가 유동성 내용물에 대해 미끄러짐성을 나타내지 않는 것은, 이 피복율이 작고, 윤활액에 상당하는 계면활성제가 표면에 점재하고 있는 것에 지나지 않기 때문이 아닐까 생각된다.

또, 피복율(F)이 과도하게 너무 크면, 미끄러짐성의 면에서는 문제는 없지만, 성형 불량 등의 문제를 일으킬 우려가 있다.

또, 본 발명에 있어서는, 용기 내면의 형성에 이용하는 수지 조성물에 윤활액이 배합되어 있는 것과 관련하여, 도 1의 원자간력 현미경의 화상으로부터 명백한 바와 같이, 용기 내면에 미세하고 또한 연속적인 오목부가 형성되고, 이것이 안정된 미끄러짐성의 유지에 기여하고 있는 것이라고 생각된다.

예를 들면, 상기와 같은 윤활액에 의한 피복율이 달성되어 있는 경우에는, 도 1에 나타내어져 있는 원자간력 현미경으로 관찰되는 볼록부(백색 부분)의 평균 면적이 주사 범위 100㎛×100㎛의 면적에 있어서 50 내지 200㎛², 특히 50 내지 170㎛²의 면적 비율로 존재하게 된다. 즉, 이와 같이 큰 면적을 갖는 볼록부가 적절한 비율로 분포하고 있는 것(작은 면적을 갖는 볼록부가 많이 존재하는 경우, 오목부는 고립하는 경향이 있으므로 오목부의 연속성은 저감한다), 즉, 오목부가 연속적으로 큰 면적으로 분포함으로써, 장기에 걸쳐 안정된 미끄러짐성을 확보할 수 있고, 또 유동성 내용물을 고온으로 충전한 경우에도 내면에 노출된 윤활액의 탈락을 회피하여 양호한 미끄러짐성을 확보할 수 있다.

또한 상기와 같은 오목부의 형성은 표면 거칠기에도 나타나고, 예를 들면, 윤활액에 의한 표면 피복량(F)이 상술한 범위에 있는 것, 혹은 오목부의 면적율이 상기 범위 내에 있는 용기 내면의 제곱평균면 거칠기 RMS는, 원자간력 현미경에 의해 100㎛×100㎛의 주사 범위에서 측정했을 때, 통상 80~200nm의 범위에 있어, 윤활액이 충분히 피복되어 있지 않은 경우에 비해 큰 값이 된다.

＜유동성 내용물＞

본 발명의 용기에 수용되는 내용물은 유동성 물질이며, 형태 유지성을 나타내지 않고 유동성을 나타내는 것인 한 특별히 제한되는 것은 아니지만, 일반적으로는 점조한 페이스트 내지 슬러리상(狀)의 유동성 물질(예를 들면 25℃에서의 점도가 100cps 이상인 것), 구체적으로는 케첩, 수성풀, 봉밀, 각종 소스류, 반고체상 드레싱(마요네즈, 샐러드 크리미드레싱), 유화액상 드레싱, 유액 등의 화장액, 액체 세제, 샴푸, 린스, 컨디셔너 등이 적합하다. 즉, 본 발명의 용기는 양호한 미끄러짐성을 나타내므로, 이와 같은 점조한 유동성 물질이어도 용기를 기울이거나 혹은 거꾸로 세움으로써, 용기의 내면에 부착 잔존시키는 일 없이 신속하게 배출할 수 있기 때문이다.

본 발명의 용기는, 상기 중에서도 특히 점도가 높은 것에 대해서 높은 미끄러짐성을 나타내고, 단시간에 내용물이 용기 내면을 미끄러져 낙하하는 성질을 나타내며(낙하 속도가 빠름), 점도가 낮은 것에 대해서는 특히 용기 내면에 잔존시키지 않고, 깨끗하게 내용물을 낙하시키는 성질을 나타내는 경향이 있다.

또, 본 발명의 용기가 적용되는 유동성 내용물은, 특히 비유화계 수성물, 예를 들면 케첩, 각종 소스류가 바람직하다. 즉, 유화계의 유동성 물질(대표적으로는 마요네즈)을 내용물로서 이용한 경우, 초기 단계에서의 미끄러짐성은 양호하지만, 계면활성제 성분이 포함되어 있기 때문에 용기 내면을 내용물이 반복해서 이동해 감에 따라, 이용하는 윤활액의 종류에 의존하지만, 용기 내면에 노출된 윤활액이 서서히 내용물에 의해 제거되어 점차 미끄러짐성이 저하되어 가므로, 미끄러짐성이 비교적 단기간에 손상되어 버리는 경향이 있기 때문이다. 이에 반해, 비유화계 수성물을 내용물로 하는 경우에는, 내용물에 의한 윤활액의 제거가 매우 적고, 장기에 걸쳐 반복 사용된 경우에도 안정되고 양호한 미끄러짐성을 발휘할 수 있기 때문이다.

＜용기의 형태＞

본 발명의 용기는, 용기 성형용의 수지와 윤활액을 포함하는 수지 조성물에 의해 유동성 내용물과 접촉하는 용기 내면이 형성되어 있는 한 그 형태는 제한되지 않고, 컵 혹은 컵과 같은 형상, 보틀 형상, 주머니 형상(파우치), 시린지(syringe) 형상, 단지 형상, 트레이 형상 등 여러 가지의 형태를 가질 수 있고, 연신 성형되어 있어도 된다. 또, 도 4는 본 발명을 플라스틱제 보틀에 적용한 예이지만, 이것에 한정되지 않고, 유리제, 종이제, 혹은, 금속제의 용기여도 된다.

다만, 본 발명의 용기는, 내용물의 미끄러짐성이 뛰어나고, 내용물의 도립 낙하성이나 내용물의 부착 잔존 방지 등의 내용물의 배출성이 매우 뛰어나므로, 케첩 등의 점조한 내용물의 짜내기에 적용되는 다이렉트 블로우 보틀인 것이 가장 적합하다.

이러한 보틀은, 예를 들면 도 4에 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 꺼냄이 실시된다.

＜용기 내면의 형성 소재(수지 조성물)＞

본 발명에 있어서, 상술한 용기 내면을 형성하는 수지 조성물은 용기 성형용의 수지와 윤활액을 포함하고, 또한 필요에 따라 적절한 첨가제를 포함한다.

１. 성형용 수지；

성형용 수지로는, 이것을 내면에 갖는 용기의 형태로의 성형이 가능하다면 특별히 제한되지 않고, 여러 가지의 열가소성 플라스틱, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트로 대표되는 폴리에스테르나 올레핀계 수지 등이 용기의 형태에 따라 성형용 수지로서 사용된다.

특히, 상술한 다이렉트 블로우 보틀에 본 발명을 적용하는 경우에는, 성형용 수지로서 그 자체 공지의 올레핀계 수지, 예를 들면, 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄(直鎖) 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 등의 α-올레핀끼리의 랜덤 혹은 블록 공중합체 등이어도 된다. 또, 상술한 특허문헌 1(일본국 특개 2007-284066호)에 개시되어 있는 환상 올레핀 공중합체여도 된다.

２. 윤활액；

한편, 윤활액으로는, 내용물에 대해 비혼화성인 액체가 사용된다. 내용물에 대해 혼화성이면, 용기 내면에 노출된 윤활액이 내용물과 서로 섞여 버려, 용기 내면으로부터 탈락해 버리게 되기 때문이다.

그런데, 내용물과 비혼화성인 액체란, 내용물과 혼화하지 않으면 되는 것으로, 대략적으로 말하면, 수성 내용물에 대해서는 친유성 액체가 사용되고, 유성 내용물에 대해서는 물 혹은 친수성 액체이다. 일반적으로는 용기 내에 내용물을 충전할 때에 피복율(F)이 상술한 범위 내(0.26 이상)가 되는 액체를 윤활액으로서 사용하면 된다. 특히, 용기 내면에 대한 표면장력이 내용물에 대한 표면장력과 크게 다른 것일수록 윤활 효과가 높아, 본 발명에는 적합하다.

또, 이러한 액체는, 당연히 불휘발성인 것이 바람직하고, 용기 성형시나 용기를 대기에 노출한 상태에서도 휘산(揮散)하지 않는 증기압을 갖는 것이 적합하게 사용된다.

본 발명에 있어서, 상기와 같은 수분 함유의 내용물에 대해 가장 적합하게 사용되는 윤활액으로는, 실리콘 오일, 글리세린 지방산 에스테르, 유동 파라핀, 식용유지 등을 들 수 있다. 특히 바람직한 것은, 중쇄(中鎖) 지방산 트리글리세라이드, 글리세린 트리올레이트 및 글리세린 디아세토 모노올레이트(glycerin diacetomonooleate)로 대표되는 글리세린 지방산 에스테르, 유동 파라핀 그리고 식용유지이다. 이들은 휘산하기 어렵고, 또한 식품첨가물로서 인가되어 있으며, 또한 무취이고, 내용물의 플레이버(flavor)를 해치지 않는다는 이점도 있다.

또, 유성 내용물에 대해서는 물 혹은 친수성이 높은 이온 액체 등을 들 수 있다.

또, 유화계 유동성 물질에 대해 적합하게 사용되는 윤활액으로는, 실리콘 오일, 글리세린 지방산 에스테르, 유동 파라핀, 식용유지 등을 들 수 있다. 그 중에서도 유화에 시간을 갖는 성질을 나타내는 윤활액이 가장 적합하다. 이와 같은 성질을 발현시키는 윤활액으로는, 상술한 물질 중에서도 비교적 분자량이 높은 것이 좋다. 이것은 분자량이 낮은 윤활액은 분자가 작기 때문에 유화계 유동성 물질에 갇히기 쉬운(단시간에 갇힌다) 경향이 있기 때문이다. 예를 들면, 실리콘 오일이나 유동 파라핀에서는 분자량이 비교적 높은 것, 글리세린 지방산 에스테르에 있어서는 지방산기가 크고(지방산의 탄소수로는 8 이상의 것), 지방산기의 치환수가 큰 것(예를 들면, 디글리세라이드, 트리글리세라이드, 특히 중쇄 지방산 트리글리세라이드, 글리세린 트리올레이트 등), 식용유지에서는 지방산 수가 큰 것(주된 지방산의 탄소수로는 16 이상의 것)이 가장 적합하다.

상술한 윤활액은, 특히 상술한 범위의 피복율(F)을 만족시키기 위해, 이 수지 조성물에 대해 3 중량% 이상, 특히 4 중량% 이상의 양으로 배합되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 이 양이 적으면, 상술한 피복량(F)이 작아져 용기 내면에 양호한 미끄러짐성을 확보하는 것이 곤란해져 버리기 때문이다. 또, 필요 이상으로 다량으로 윤활액을 배합하면, 성형성이 손상되거나 혹은 용기 특성에 악영향을 미치게 되므로, 통상 그 양은 20 중량% 이하, 특히 10 중량% 이하로 하는 것이 좋다.

또한 원하는 피복율 혹은 액막(液膜)을 형성하기 위해, 상술한 윤활액이 배합된 수지 조성물상에 추가로 윤활액을 도포해도 된다. 미리 윤활액이 배합된 수지 조성물상에 도포함으로써, 도포한 윤활액이 용기 내면측에 확산하는 것을 방지 혹은 억제할 수 있으므로 안정된 성능을 유지할 수 있다.

3. 그 외의 첨가제；

상술한 수지 조성물에는, 용기의 용도 등에 따라, 그 자체 공지의 각종 첨가제, 예를 들면 산화 방지제, 자외선 흡수제, 충전제가 배합되어 있어도 되고, 또한 투명성이 요구되지 않는 용도에 있어서는 안료 내지 염료 등의 착색제를 배합할 수도 있다. 또한 결정성 첨가제(산화 티탄 등의 무기산화물이나 각종 왁스류)를 배합하는 것도 가능하다.　

단, 이와 같은 첨가제의 배합량은, 조성물 중의 윤활액의 양이 상술한 범위로 유지되고, 또한 성형용 수지의 성형성이 손상되지 않으며, 나아가 용기 내면의 미끄러짐성이 손상되지 않는 정도의 소량으로 해야 한다.

＜용기의 층 구조＞

본 발명의 용기는 상술한 윤활액을 포함하는 수지 조성물에 의해 용기 내면(유동성 내용물이 접촉하는 적어도 일부의 면)이 형성되어 있는 한, 단층 구조 및 다층 구조 중 어느 쪽을 갖고 있어도 되지만, 기본적으로는 용기의 내면층이 상기의 수지 조성물에 의해 형성되어 있는 다층 구조여야 한다. 즉, 상기의 수지 조성물에 의해 형성된 단층 구조의 경우, 수지 조성물에 배합된 윤활액이 용기의 외면에도 소비되어 버리고, 이 결과, 충분한 미끄러짐성을 확보하기 위해 필요 이상으로 다량의 윤활액이 필요하여, 성형성이나 용기의 특성이 손상될 뿐만 아니라, 달라붙음 등의 문제도 발생할 우려가 있기 때문이다.

또, 다층 구조는 상술한 수지 조성물에 의해 최내층이 형성되고, 그 외측에 최외층이 형성되는 것이며, 필요에 따라 양층 사이에 중간층이 형성된 것이어도 되고, 이와 같은 다층 구조는 다이렉트 블로우 보틀에 한정되지 않고, 플라스틱으로 형성된 용기(예를 들면 폴리에스테르 용기)에 있어서도 상기와 마찬가지이다. 단, 다이렉트 블로우 보틀에서는 스퀴즈성이 확보될 정도의 두께로 용기 벽의 전체 두께가 조정되어 있는 것이 필요하다.

예를 들면, 샴푸나 컨디셔너 등의 보틀에 사용하는 경우에 있어서는, 최내층을 상술한 수지 조성물에 의해 형성하고, 그 외측에 고밀도 폴리에틸렌으로 이루어지는 2층 구조로 할 수 있다.

상기의 다층 구조에서의 중간층으로는, 일반적으로는 에틸렌비닐알코올 공중합체(에틸렌초산비닐 공중합체 비누화물)나 방향족 폴리아미드 등의 가스 배리어성 수지를 이용하여 형성되는 가스 배리어층인 것이 바람직하고, 특히 에틸렌비닐알코올 공중합체를 이용하여 형성되어 있는 것이 가장 적합하다. 즉, 중간층 형성용 수지로서 가스 배리어성 수지를 이용함으로써 중간층에 산소 배리어성을 부여할 수 있고, 특히 에틸렌비닐알코올 공중합체는 특히 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 자체 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 카르복시산 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 접착력을 얻을 수 있는 정도면 되고, 일반적으로는 0.5 내지 20㎛, 적합하게는 1 내지 8㎛ 정도이다.

또, 상기와 같은 다층 구조 용기에 있어서는, 최외층 또는 최내층에 인접하여, 이 용기를 성형할 때에 발생하는 스크랩 수지를 버진(virgin)의 최외층 형성 수지와 혼합하여 리그라인드(regrind)층을 형성할 수도 있다. 이 경우, 성형성을 유지하면서 자원의 재이용화를 도모한다는 관점에서, 스크랩 수지의 양은 버진의 최외층 수지 100 중량부당 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.

＜용기로의 성형 및 내용물의 충전＞

용기, 특히 내용물이 장기 보존되는 포장용기로의 성형은, 상술한 수지 조성물이나 내면 이외의 층을 형성하기 위한 수지 혹은 수지 조성물을 사용하여, 용기의 형태에 따라 그 자체 공지의 압출 성형, 사출 성형 등에 의해 파이프 형상, 시험관 형상, 시트 형상 혹은 필름 형상의 프리폼을 성형하고, 이 프리폼을 블로우 성형, 플러그 어시스트 성형 등의 진공 성형, 주머니 형상으로의 맞붙임 등의 2차 성형 내지 2차 가공함으로써, 각각 보틀 형상, 컵 형상, 주머니 형상 등의 형태의 용기로 할 수 있다. 특히 다이렉트 블로우 성형에서는 소정의 층 구조를 갖는 파이프 형상의 프리폼으로 하고, 이 일단부를 닫은 블로우 성형에 의해 제조된다.

또, 컵이나 트레이 등의 내용물이 일시적으로 수용되는 용기에서는, 압출 성형이나 사출 성형에 의해 직접 용기 형태로 성형된다.

이와 같이 하여 성형된 본 발명의 용기에서는, 특히 윤활액 등의 후처리를 실시하는 일 없이 직접 내용물을 수용할 수 있기 때문에 생산성이 높다. 또한 윤활액을 홀딩하는 최내층이 인접한 기재와 강고하게 밀착하고 있기 때문에 최내층이 벗겨질 염려가 결코 없어 안전성도 매우 뛰어나다.

또, 내용물이 장기 보존되는 포장용기에서는, 유동성 내용물의 종류에 따라서는(예를 들면 소스나 케첩), 살균을 겸하여 내용물을 고온(70℃ 이상)으로 가열해 용기 내에 충전하는 열간 충전법이 채용되는데, 본 발명의 용기는 이와 같은 열간 충전법이 채용된 경우에도 뛰어난 미끄러짐성을 장기간에 걸쳐 유지할 수 있고, 이것은 본 발명의 큰 이점이다.

실시예

본 발명을 다음의 실시예에서 설명한다.

또한, 이하의 실시예 등에서 실시한 각종의 특성, 물성 등의 측정방법 및 용기(보틀)의 성형에 이용한 수지 등은 다음과 같다.

또한, 이하의 측정에 있어서, 고액계면 해석장치로는, 쿄와 카이멘 카가쿠(주) 제조의 고액계면 해석 시스템 드롭마스터700(DropMaster700)을 이용했다.

１. 비혼화성 액체 피복율의 측정

후술의 방법으로 성형한 용량 500g의 보틀의 몸통부로부터 10mm×60mm의 시험편을 잘라냈다. 23℃ 50%RH의 조건 하, 고액계면 해석장치를 이용하여 시험편의 내층이 위가 되도록 고정하고, 3μL의 순수(純水)를 시험편에 올리고, 수접촉각(θ)을 측정했다. 얻어진 수접촉각을 이용하여 하기 식 (1)로부터 보틀 내면의 윤활액의 피복율(F)을 구했다.

F＝(cosθ-cosθ_B)/(cosθ_A-cosθ_B) (1)

식 중,

θ_A는 비혼화성 액체(윤활액)상에서의 수접촉각이며,

θ_B는 성형용 수지상에서의 수접촉각이다.

윤활액의 피복율(F)을 구함에 있어, θ_A와 θ_B의 값으로서 하기 수접촉각의 값을 이용했다.

θ_B： 100.1°

(고압법 저밀도 폴리에틸렌(MFR＝0.3) 단독에서의 값)

θ_A： 80.3°

(중쇄 지방산 트리글리세라이드의 액막상에서의 값)

θ_A： 59.6°

(글리세린 디아세토 모노올레이트의 액막상에서의 값)

θ_A： 77.7°

(글리세린 트리올레이트의 액막상에서의 값)

２. 내용물 활락(滑落; slip-down) 속도의 측정

용기 내용물의 샘플로서 큐피하프(큐피(주) 제조, 일본 농림 규격: 샐러드 크리미드레싱)를 이용했다.

후술의 방법으로 성형한 용량 500g의 보틀의 몸통부로부터 20mm×70mm의 시험편을 잘라냈다. 23℃ 50%RH의 조건 하, 고액계면 해석장치를 이용하여 시험편의 내층이 위가 되도록 고정하고, 70mg의 큐피하프를 시험편에 올리고, 45°의 경사각에서의 활락 거동(behavior)을 카메라로 촬영하여 활락 거동을 해석하고, 이동거리-시간의 플롯으로부터 활락 속도를 산출했다. 이 활락 속도를 활락성의 지표로 했다. 상기 활락 속도의 값이 클수록 내용물의 활락성이 뛰어나다.

３. 보틀 형상에서의 잔존량 시험

용기 내용물의 샘플로서 (A) 오코노미 소스(오타후쿠 소스(주) 제조) 및 (B) 큐피하프(큐피(주) 제조)를 이용했다.

후술의 방법으로 성형한 용량 500g의 보틀에 내용물로서 (A) 오코노미 소스 또는 (B) 큐피하프를 가득 부어 충전하고, 시일박을 히트 시일하여 밀봉했다. 충전 시의 내용물의 온도는 (A) 오코노미 소스에서는 70℃, (B) 큐피하프에서는 23℃로 했다.

내용물 충전 후의 보틀로부터 시일박을 벗기고 캡을 장착하여 실온하에서 400g의 내용물을 짜낸 후, 해당 보틀을 거꾸로 세워 실온 하에서 2시간 방치했다.

방치 후, 보틀을 거꾸로 세운 상태로 하여 짜내는 조작을 2분마다 반복하고, 20분 후의 중량(잔존 내용물 중량＋보틀 중량)을 측정했다. 측정 후, 보틀 내부에 잔존한 내용물을 물 세정하고, 세정 후의 보틀 중량을 측정하여, 얻어진 중량의 차분을 구해 잔존량으로 했다. 잔존량이 적을수록 보틀 형태에서의 내면의 미끄러짐성이 뛰어나다.

４. 보틀 내 층비 측정

후술의 방법으로 성형한 다층 보틀의 바닥으로부터 50mm의 위치에서의 몸통부 수평 단면에서의 층 구성을 편광 현미경으로 관찰하여 보틀의 몸통부 층 구성을 구했다. 단면에 대해 0°, 90°, 180°, 270°의 위치에서의 층 구성을 관찰하고, 4방향에서의 평균값을 보틀의 층 구성으로 했다.

５. 보틀 내면의 형상 측정

후술의 방법으로 성형한 다층 보틀 몸통부 내면의 표면형상을 원자간력 현미경(NanoScopeIII, 디지털 인스투루먼트(Digital Instruments)사 제조)에 의해 측정했다. 측정 조건을 하기에 나타낸다.

캔틸레버: 공진 주파수 f₀＝363~392kHz,

　　　　　스프링 상수 k＝20~80N/m

측정 모드： 탭핑 모드

스캔 레이트(Scanrate)： 0.6671Hz

스캔 범위： 100㎛×100㎛

스캔 라인수： 256

얻어진 3차원 형상의 데이터로부터 제곱평균면 거칠기 RMS를 구했다. 또, 3차원 형상 데이터에 있어서, 상기 원자간력 현미경에 부속의 소프트웨어(Nanoscope： version 5.30r2)로 중심면보다 낮은 부분(오목부)과 높은 부분(볼록부)으로 나누어 2값화함으로써 2차원화하고, 높은 부분(볼록부)의 분포 상황(볼록부의 수, 평균 면적)을 산출했다. 여기에서, 중심면보다 낮은 부분(오목부)을 흑(黑), 중심면보다 높은 부분(볼록부)을 백(白)으로 했다.

＜유동성 내용물의 물성＞

큐피하프(큐피(주) 제조, 점도＝1260mPa·s)

오코노미 소스(오타후쿠 소스(주) 제조, 점도＝560mPa·s)

또한, 내용물의 점도는 음차형 진동식 점토계 SV-10((주) 에이 앤드 디 제조)을 이용하여 25℃에서 측정한 값이다.

＜실시예 1＞

각종 층을 형성하는 수지로서 이하의 것을 준비했다.

최내층 형성 수지；

고압법 저밀도 폴리에틸렌(LDPE, MFR＝0.3)과 중쇄 지방산 트리글리세라이드가 97/3(wt%)의 비율로 이루어지는 수지 조성물

최외층 형성용 수지；

저밀도 폴리에틸렌(LDPE)

MFR： 0.3g/10min

밀도： 0.92g/cm³

제 2 내층용 수지;

저밀도 폴리에틸렌(LDPE)

MFR: 0.3g/10min

밀도: 0.92g/cm³

접착제층 형성용 수지;

무수 말레인산 변성 폴리에틸렌

가스 배리어층 형성용 수지;

에틸렌비닐알코올 공중합체

(밀도 1.19g/cm³, Tg 69℃)

30mm 압출기에 최내층 형성 수지 펠릿, 40mm 압출기에 최외층 형성용 수지 펠릿, 50mm 압출기에 제 2 내층 형성용 수지 펠릿, 30mm 압출기(A)에 접착제층 형성용 수지 펠릿, 및 30mm 압출기(B)에 가스 배리어층 형성용 수지 펠릿을 각각 공급하고, 온도 210℃의 다층 다이 헤드로부터 용융 파리손(parison)을 압출하고, 금형 온도 20℃에서 공지의 다이렉트 블로우 성형법에 의해 내용량 500g, 중량 20g의 5종 6층의 다층 보틀을 제작했다.

제작한 보틀을 이용하여 상술의 비혼화성 액체 피복율의 측정, 내용물 활락 속도의 측정, 보틀 형상에서의 잔존량 시험 및 보틀 내면의 형상 측정을 실시했다. 결과를 정리하여 표 1에 나타낸다.

이 보틀의 몸통부 층 구성은 이하와 같다.

최외층： 60㎛

접착재층： 10㎛

가스 배리어층： 20㎛

접착재층： 10㎛

제 2 내층： 250㎛

최내층： 110㎛ (최내층 비 24%)

＜실시예 2＞

최내층 형성 수지로서 고압법 저밀도 폴리에틸렌(MFR＝0.3)과 중쇄 지방산 트리글리세라이드가 95/5(wt%)의 비율로 이루어지는 수지 조성물을 준비했다.

최내층 형성용 수지를 상기의 조성물로 변경한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 다층 보틀을 성형했다. 이 보틀의 몸통부에서의 최내층 비는 24%였다.

또, 보틀 내면의 형상 측정의 결과를 도 1에 나타낸다. 도 1에 있어서 (a)는 2값화 전의 화상, (b)는 2값화 후의 화상이다.

＜실시예 3＞

최내층 형성 수지로서 고압법 저밀도 폴리에틸렌(MFR＝0.3)과 글리세린 트리올레이트가 97/3(wt%)의 비율로 이루어지는 수지 조성물을 준비했다.

최내층 형성용 수지를 상기의 조성물로 변경한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 다층 보틀을 성형했다. 이 보틀의 몸통부에서의 최내층 비는 22%였다.

제작한 보틀을 이용하여 상술의 비혼화성 액체 피복율의 측정 및 내용물 활락 속도의 측정을 실시했다. 결과를 정리하여 표 1에 나타낸다.

＜실시예 4＞

최내층 형성 수지로서 고압법 저밀도 폴리에틸렌(MFR＝0.3)과 글리세린 트리올레이트가 95/5(wt%)의 비율로 이루어지는 수지 조성물을 준비했다.

제작한 보틀을 이용하여 상술의 비혼화성 액체 피복율의 측정, 내용물 활락 속도의 측정 및 보틀 형상에서의 잔존량 시험을 실시했다. 결과를 정리하여 표 1에 나타낸다.

＜실시예 5＞

최내층 형성 수지로서 고압법 저밀도 폴리에틸렌(MFR＝0.3)과 글리세린 디아세토 모노올레이트가 97/3(wt%)의 비율로 이루어지는 수지 조성물을 준비했다.

＜실시예 6＞

최내층 형성 수지로서 고압법 저밀도 폴리에틸렌(MFR＝0.3)과 글리세린 디아세토 모노올레이트가 95/5(wt%)의 비율로 이루어지는 수지 조성물을 준비했다.

＜실시예 7＞

최내층 형성 수지로서 고압법 저밀도 폴리에틸렌(MFR＝0.3), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE, MFR＝2.2, 융점＝60℃, 저결정성) 및 중쇄 지방산 트리글리세라이드가 82/15/3(wt%)의 비율로 이루어지는 수지 조성물을 준비했다.

최내층 형성용 수지를 상기의 조성물로 변경한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 다층 보틀을 성형했다. 이 보틀의 몸통부에서의 최내층 비는 25%였다.

＜실시예 8＞

최내층 형성 수지로서 고압법 저밀도 폴리에틸렌(MFR＝0.3), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE, MFR＝2.2, 융점＝60℃, 저결정성) 및 중쇄 지방산 트리글리세라이드가 80/15/5(wt%)의 비율로 이루어지는 수지 조성물을 준비했다.

＜실시예 9＞

최내층 형성 수지로서 고압법 저밀도 폴리에틸렌(MFR＝0.3), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE, MFR＝2.2, 융점＝60℃, 저결정성) 및 중쇄 지방산 트리글리세라이드가 67/30/3(wt%)의 비율로 이루어지는 수지 조성물을 준비했다.

＜실시예 10＞

최내층 형성 수지로서 고압법 저밀도 폴리에틸렌(MFR＝0.3), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE, MFR＝2.2, 융점＝60℃, 저결정성) 및 중쇄 지방산 트리글리세라이드가 65/30/5(wt%)의 비율로 이루어지는 수지 조성물을 준비했다.

＜비교예 1＞

최내층 형성 수지로서 고압법 저밀도 폴리에틸렌(MFR＝0.3)을 이용한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 다층 보틀을 성형했다. 이 보틀의 몸통부에서의 최내층 비는 24%였다.　

또, 보틀 내면의 형상 측정의 결과를 도 2에 나타낸다. 도 2에 있어서 (a)는 2값화 전의 화상, (b)는 2값화 후의 화상이다.

＜비교예 2＞

최내층 형성 수지로서 고압법 저밀도 폴리에틸렌(MFR＝0.3)과 중쇄 지방산 트리글리세라이드가 99.9/0.1(wt%)의 비율로 이루어지는 수지 조성물을 준비했다.

＜비교예 3＞

최내층 형성 수지로서 고압법 저밀도 폴리에틸렌(MFR＝0.3)과 중쇄 지방산 트리글리세라이드가 99.5/0.5(wt%)의 비율로 이루어지는 수지 조성물을 준비했다.

＜비교예 4＞

최내층 형성 수지로서 고압법 저밀도 폴리에틸렌(MFR＝0.3)과 중쇄 지방산 트리글리세라이드가 99/1(wt%)의 비율로 이루어지는 수지 조성물을 준비했다.

최내층 형성용 수지를 상기의 조성물로 변경한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 다층 보틀을 성형했다. 이 보틀의 몸통부에서의 최내층 비는 23%였다.

＜비교예 5＞

최내층 형성 수지로서 고압법 저밀도 폴리에틸렌(MFR＝0.3)과 중쇄 지방산 트리글리세라이드가 98/2(wt%)의 비율로 이루어지는 수지 조성물을 준비했다.

또, 보틀 내면의 형상 측정의 결과를 도 3에 나타낸다. 도 3에 있어서 (a)는 2값화 전의 화상, (b)는 2값화 후의 화상이다.

[표 1]

(고찰)

표 1로부터, 내용물과 접촉하는 면에 있어서의 액체 피복율이 0.25 이하인 경우에서는 내용물 활락 속도가 작고, 미끄러짐성이 나쁜 것을 알 수 있다. 한편, 액체 피복율이 0.26 이상인 경우, 내용물 활락 속도가 커지고, 미끄러짐성이 매우 양호한 것을 알 수 있다. 또, 보틀 형상에서의 잔존량 시험의 결과로부터, 내용물과 접촉하는 면에 있어서의 액체 피복율이 0.26 이상인 용기에서는, 액체 피복율이 0.25 이하인 용기에 비해 내용물의 잔존량이 저감되어 있고, 이 미끄러짐성이 유효하게 작용하여 잔존량 저감에 매우 효과가 있는 것을 알 수 있다.

도 2는 내용물과 접촉하는 면의 수지 조성물이 액체를 포함하지 않는 경우에서의 보틀 내면의 표면형상을 나타내고 있다. 이 경우, 미세한 요철을 확인할 수 있는데, 오목부의 분포 상태로서 작은 오목부가 매우 많이 존재하고 있다.

도 3은 내용물과 접촉하는 면에 있어서의 액체 피복율이 0.25인 경우에서의 보틀 내면의 표면형상을 나타내고 있다. 이 경우, 도 2에 비해 오목부의 사이즈가 커져 있는 것을 확인할 수 있다. 그러나, 이들 오목부는 고립한 것이 많아 연속성이 낮은 것을 확인할 수 있다. 즉, 액체가 용기 내층 표면을 피복하기에 충분한 양이 확보되어 있지 않은 것으로 생각된다.

도 1은 내용물과 접촉하는 면에 있어서의 액체 피복율이 0.46인 경우에서의 보틀 내면의 표면형상을 나타내고 있다. 이 경우, 도 3에 비해 고립한 오목부가 감소하여, 오목부의 연속성이 매우 높아져 있는 것을 확인할 수 있다.

이들 도면으로부터, 액체 피복율이 큰 경우, 오목부의 연속성이 높아지는 것을 이해할 수 있다. 용기 최내층의 수지 조성물은 성형용 수지와 액체만으로 구성되므로 표면형상에 있어서의 오목부는 성형 시에 성형용 수지와 액체가 상분리함으로써 형성된 것으로 해석할 수 있다.

10 : 다층 플라스틱 용기(보틀)
11 : 네크부
13 : 숄더부
15 : 몸통부 벽
17 : 바닥벽
19 : 금속박
20 : 캡

Claims

유동성 물질이 내용물로서 수용되는 용기에 있어서,
상기 내용물이 접촉하는 면이, 성형용 수지와 상기 유동성 물질과는 비혼화성인 액체를 포함하는 수지 조성물에 의해 성형되어 있는 동시에,
상기 비혼화성인 액체가, 글리세린 지방산 에스테르 또는 식용유지이고, 상기 비혼화성 액체는, 하기 식 (1)로 표시되는 액체 피복율(F)이 0.35 이상이 되도록, 상기 내용물과 접촉하는 용기의 표면을 덮고 있으며,
상기 내용물로서 사용되는 유동성 물질이, 25℃에서의 점도가 100cps 이상인 것을 특징으로 하는 용기:
F＝(cosθ-cosθ_B)/(cosθ_A-cosθ_B) (1)
식 중,
θ는 상기 수지 조성물에 의해 형성되어 있는 용기 표면에서의 수접촉각이고,
θ_A는 상기 비혼화성 액체상(上)에서의 수접촉각이며,
θ_B는 상기 성형용 수지상(上)에서의 수접촉각이다.
제 1 항에 있어서,
상기 수지 조성물은 상기 비혼화성 액체를 3 중량% 이상 포함하고 있는 용기.
제 1 항에 있어서,
상기 수지 조성물에 의해 형성되어 있는 면을 원자간력 현미경에 의한 형상 측정을 실시했을 때, 100㎛×100㎛의 주사 범위에서 오목한 오목부가 관찰되고 있고, 얻어진 표면 프로파일을, 중심면을 기준으로 높은 부분(볼록부)과 낮은 부분(오목부)에서 2값화한 화상에 있어서, 상기 주사 범위에서의 볼록부의 평균 면적이 50㎛² 이상인 용기.
제 3 항에 있어서,
상기 수지 조성물에 의해 형성되어 있는 면은, 상기 원자간력 현미경에 의해 얻어지는 표면형상 프로파일에 있어서, 하기 식 (2)로 표시되는 제곱평균면 거칠기 RMS가 80nm 내지 200nm의 범위에 있는 용기:
[수학식 1]

식 중,
n은 데이터 포인트 수이고,
Z(i)는 각 데이터 포인트의 Z의 값이며,
Z_aｖe는 전체 Z값의 평균값이다.
제 1 항에 있어서,
상기 내용물과 접촉하는 면이 상기 수지 조성물에 의해 형성되어 있는 것을 조건으로 하여 다층 구조를 갖고 있는 용기.
제 1 항에 있어서,
상기 성형용 수지로서 폴리올레핀이 사용되고 있는 용기.
제 1 항에 있어서,
상기 내용물로서 사용되는 유동성 물질이 비유화계 수성물인 용기.
제 7 항에 있어서,
상기 비유화계 수성물이 케첩 또는 소스인 용기.