KR20190086744A - 유동물이 수용되어 있는 패키지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유동물이 헤드 스페이스를 남기도록 하여 수용되어 있는 용기 본체로 이루어지는 패키지로서, 용기 본체의 내면은, 유동물(3)과는 비혼화성의 윤활액(30)으로 피복되어 있으며, 해당 내면과 유동물(3) 사이에, 윤활액(30)의 피복층이 개재되어 있는 동시에, 용기 본체(1)가 정립으로 홀딩된 상태에 있어서, 용기 본체 내에 수용되어 있는 유동물(3)의 상단면의 둘레 가장자리부에는, 윤활액(30)의 액체 웅덩이가 형성되고, 윤활액(30)의 상기 내면에 대한 접촉각이 유동물(3)의 상기 내면에 대한 접촉각보다도 작은 것을 특징으로 한다.

Description

유동물이 수용되어 있는 패키지

본 발명은, 유동물이 수용되어 있는 용기 본체로 이루어지는 패키지에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 용기 본체의 내면에는, 유동물에 대한 미끄러짐성을 향상시키기 위한 윤활액의 피복층이 형성되어 있는 패키지에 관한 것이다.

플라스틱 용기는, 성형이 용이하며, 염가로 제조할 수 있는 점 등에서, 각종의 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 슬러리상(狀) 또는 페이스트상의 내용물을 수용하기 위한 용기로서 적합하게 사용되고 있다.

또, 점조한 내용물을 수용하는 보틀에서는, 해당 내용물을 신속하게 배출하기 위해, 또는 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 내벽면에 부착 잔존하지 않고 신속하게 낙하한다는 특성이 요망되고 있다.

이와 같은 요구를 만족하는 보틀로서, 예를 들면, 특허문헌 1에는, 일차 입자 평균 지름이 3∼100nm인 소수성 산화물 미립자가 내면에 부착되어 있는 용기가 제안되어 있다.

또, 특허문헌 2에는, 평균 입경이 1㎛∼20㎛의 수지 입자에 의해 형성된 수지막의 표면에 평균 입경이 5nm∼100nm의 산화물 미립자가 분산 부착되어 있는 구조의 발수성 막이 표면에 형성되어 있는 뚜껑체가 제안되어 있다.

상기의 특허문헌에서 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 중에 공기층이 형성되고, 이 공기층은 용기를 형성하는 재료보다도 발수성이 높다. 그 결과, 수성(水性)의 내용물에 대한 비(非)부착성이 높아진다는 것이다.

그런데, 이와 같은 미세한 요철면을 형성한 경우에는, 수성의 내용물에 대한 비부착성이 높아지기는 하지만, 내용물과 미세한 요철면이 상시 접촉하는 경우, 미세한 요철면의 오목부에서는 수분의 응축이 매우 일어나기 쉽다. 그 때문에, 수분 응축에 의해 오목부가 메워지기 때문에 그 미끄러짐성이 악화되어가는 문제가 있어, 더욱 미끄러짐성의 향상이 요구되고 있다.

또, 특허문헌 3에는, 내면에 요철이 형성되어 있고, 이 요철에 액체를 안정적으로 홀딩시킨 용기가 제안되어 있다. 이러한 용기는, 요철의 모관(毛管)현상을 이용하여 용기 내면에 액체의 층을 안정적으로 홀딩하고, 이 액체의 층에 의해, 내용물에 대한 미끄러짐성을 향상시킨다는 것이다.

그러나, 이러한 기술에서는, 용기 내면에 요철을 형성하는 수단에 어려움이 있다. 즉, 이러한 요철은, 모관현상에 의해 액체를 홀딩하는 것이기 때문에, 그 피치가 극히 작고, 피치에 대하여 요철의 높이가 상당히 높다는 형태를 갖는다. 이와 같은 형태가 아니면, 모관력이 지배적으로 되지 않아, 중력에 의해 액체가 낙하되어 버리기 때문이다. 그런데, 이와 같은 형태의 요철은, 용기 본체를 성형한 후의 후가공, 예를 들면, 요철 형성용의 미립자가 분산된 액체를 분사하거나 또는 에칭 등의 수단에 의해 형성되는 것이다. 이 때문에, 보틀 등의 형태를 갖는 용기에서는, 용기 성형 후의 요철 형성을 위한 공정이 극히 번잡해져 버려, 코스트 등의 대폭적인 증대를 피할 수 없다.

한편, 본 발명자들은, 특허문헌 4에 의해, 상기의 문제가 해결된 용기를 제안하고 있다. 이러한 용기도, 내면에 요철이 형성되어 있고, 이와 같은 요철의 내면에 윤활액의 액층이 형성되어 있으며, 이 액층을 이용하여, 용기 내용물에 대한 미끄러짐성을 향상시킨다는 점에서는, 상기의 특허문헌 3의 기술과 같다.

그런데, 이 특허문헌 4는, 액층의 표면에 국부적으로 돌출되어 있는 부분을 형성하고 있는 것, 구체적으로는, 용기 내면의 요철이 액층 표면에 반영되어 있고, 용기 내면의 볼록부에 대응하여, 액층 표면에 국부적으로 돌출되어 있는 부분을 형성하고 있는 점에, 중요한 특징을 갖고 있다. 즉, 여기에서 형성되어 있는 액층은, 용기 내면을 적시는 정도의 박층이다. 이와 같은 액층이 형성되어 있는 부분을 용기 내용물이 흐를 때, 용기 내용물은, 액층(국부적으로 돌출되어 있는 부분)과, 국부적으로 돌출되어 있는 액층 사이에 존재하고 있는 공기층에 접촉하여 흐르게 된다. 이것에 의해, 단지 액층과 접촉시켜 용기 내용물을 흐르게 하는 경우에 비하여 보다 뛰어난 미끄러짐성이 발휘된다는 것이다.

상기 특허문헌 4의 기술은, 용기 내용물에 대한 미끄러짐성을 크게 향상시킬 수 있는 것은 물론이지만, 주목해야 할 것은, 용기 내면의 요철을, 용기 성형 후의 후가공에 의하지 않고, 용기 내면을 형성하는 수지에 조면화제(粗面化劑)가 되는 미립자를 혼합하여 용기를 성형함으로써 제작할 수 있는 것이다. 즉, 이러한 요철은, 용기 내면이 젖을 정도의 액체가 홀딩되면 되고, 요철 사이에 액체를 홀딩하는 것과 같은 모관력을 발현시키는 것은 아니다. 그 때문에, 그 피치는 크고, 예를 들면 요철의 높이보다도 큰 것이다. 이 결과, 이와 같은 요철은, 용기 내면을 형성하는 수지에 어느 정도의 양의 조면화용 미립자를 혼합하여 성형을 행함으로써 형성시킬 수 있고, 용기 성형 후의 귀찮은 후가공을 필요로 하지 않아, 생산성, 제조 코스트 등의 점에서 큰 이점을 갖고 있다.

그러나, 본 발명자들이 개발한 상기 특허문헌 4의 기술에 있어서도 과제가 남아 있다.

즉, 특허문헌 4의 기술에서는, 용기 내면의 윤활액의 액층이 극히 얇은 층이기 때문에, 용기 내면에 윤활액을 스프레이 분무하여 액층을 형성한다는 수단에 적합하지 않고, 용기 내면을 형성하는 수지에 윤활액을 혼합하여 용기를 성형한다는 내첨(內添) 수단에 의해 액층이 형성된다. 즉, 용기 내면을 형성하는 수지층으로부터의 블리딩에 의해 액층이 형성되는 것이다.

이와 같은 내첨 수단은, 확실히 얇은 액층의 형성에는 유리하지만, 내면 전체에 균일한 두께로 형성하기 어렵고, 부분적으로 액층이 존재하지 않는 부분이 형성되거나, 경우에 따라서는, 내면의 요철이 액체 홀딩력을 갖고 있지 않기 때문에, 부분적으로 과잉인 두께의 액층이 형성되어 버리는 경우가 있다. 이 때문에, 내용물에 대한 미끄러짐성에 불균일이 발생하기 쉬워, 더욱 개선이 필요하다.

물론, 용기 내면에 윤활액을 스프레이 분무함으로써 상기 액층을 형성하는 것은 가능하지만, 이 경우에는, 액층을 형성하는 액량이 과잉이 되어 버린다. 그 결과, 스프레이 분무 후, 내용물의 충전에 앞서, 용기를 거꾸로 세워서(倒立) 과잉인 양의 윤활액을 배출하는 공정이 필요하게 되어 버린다. 즉, 윤활액의 낭비나 쓸데없는 공정의 존재 등의 점에서, 스프레이 분무에 의한 수단을 채용할 수 없다.

또, 본 발명자들은, 먼저 용기 본체의 내면 전체에 걸쳐 요철이 형성되어 있고, 요철면이 윤활액으로 피복되어 있는 패키지를 제안했다(WO2017/056820). 이 패키지에서는, 요철면에 의해 윤활액이 홀딩되어 있고, 또한, 정립(正立)으로 홀딩된 상태에 있어서, 해당 용기 본체 내에 수용되어 있는 유동물 상단면의 둘레 가장자리부에는, 상기 윤활액의 액체 웅덩이(liquid pool)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 이와 같은 패키지에서는, 해당 윤활액에 의한 유동물에 대한 미끄러짐성이 안정적으로 발휘되어, 그 신속한 배출이 가능한 동시에, 코스트의 증대 등을 발생시키는 일 없이 용이하게 제조할 수 있다.

본 발명자들은, 이와 같은 패키지에 대해서, 더욱 검토를 추진한 결과, 용기 본체 내에 수용되는 유동물의 젖음성 등의 특성과, 용기 본체 내면을 피복하고 있는 윤활액의 젖음성 등의 특성의 사이에 일정한 관계가 있는 경우에는, 용기 본체 내면을 조면으로 하지 않아도, 유동물의 용기 본체로부터의 배출성을 현저하게 향상시킬 수 있다는 극히 의외인 지견을 발견했다.

일본국 특개 2010-254377호 공보 일본국 등록특허 제4878650호 공보 일본국 특표 2015-510857호 공보 일본국 등록특허 제5673870호 공보

따라서, 본 발명의 목적은, 유동물이 수용되어 있는 용기 본체로 이루어지며, 해당 용기 본체의 내면이 윤활액으로 피복되어 있고, 유동물의 배출성이 극히 높으며, 코스트의 증대 등을 발생시키는 일 없이 용이하게 제조하는 것이 가능한 패키지를 제공하는 것에 있다.

즉, 본 발명에 의하면, 유동물이 헤드 스페이스(head space)를 남기도록 하여 수용되어 있는 용기 본체로 이루어지는 패키지에 있어서,

상기 용기 본체의 내면은, 상기 유동물과는 비혼화성의 윤활액으로 피복되어 있으며, 해당 내면과 해당 유동물 사이에, 해당 윤활액의 피복층이 개재되어 있는 동시에,

상기 용기 본체가 정립으로 홀딩된 상태에 있어서, 해당 용기 본체 내에 수용되어 있는 상기 유동물 상단면의 둘레 가장자리부에는, 상기 피복층을 형성하고 있는 윤활액의 액체 웅덩이가 형성되고,

상기 윤활액의 상기 내면에 대한 접촉각이 상기 유동물의 상기 내면에 대한 접촉각보다도 작은 것을 특징으로 하는 패키지가 제공된다.

본 발명의 패키지에 있어서는, 상기 유동물이, 25℃에 있어서 100mPa·s 이상의 점도를 갖는 점조 물질인 것이 적합하다.

본 발명의 패키지는, 용기 본체의 정립 상태에 있어서, 용기 본체 내에 수용되어 있는 유동물의 상단면의 둘레 가장자리부에, 윤활액의 액체 웅덩이가 형성되어 있는 것이 제 1 특징이다.

즉, 이와 같은 윤활액의 액체 웅덩이가 유동물의 상단 둘레 가장자리부에 형성되어 있기 때문에, 용기 본체를 기울여서 유동물을 배출할 때, 이 유동물은, 항상, 윤활액과 접촉하면서 배출되는 것을 의미한다. 게다가, 본 발명에 있어서, 용기 본체의 내면에는 윤활액의 피복층이 형성되어 있다. 이 결과, 본 발명의 패키지에서는, 유동물에 접촉하고 있는 윤활액은 유동물과 일체적으로 거동하고, 용기 본체를 정립 상태로 복귀시키면, 유동물과 일체적으로 용기 본체의 내면을 따라 흘러 돌아와, 배출되지 않고 잔존한 유동물과 접촉한 상태로 용기 본체 내에 존재하게 된다.

그리하여 본 발명에 의하면, 유동물(내용물)을 반복하여 배출한 경우에도 항상 안정된 미끄러짐성이 발휘된다.

또한, 상기의 윤활액의 액체 웅덩이는, 헤드 스페이스 부분의 내면(평활면)을 피복하고 있는 윤활액의 낙하에 의해 형성된다. 이것으로부터 이해되는 바와 같이, 용기 본체의 내면을 피복하는 윤활액의 층은, 과잉인 양의 윤활액을 용기 본체의 내면에 스프레이 분무함으로써 형성할 수 있다. 즉, 조면화제를 수지에 내첨하여 용기 내면에 요철을 형성하거나 또는 후가공에 의해 용기 내면에 요철을 형성하는 등의 수단을 채용할 필요는 없고, 용기 본체 내면에 윤활액을 스프레이 분무한다는 용이한 수단으로 윤활액의 피복층을 형성할 수 있으며, 요철의 정도를 균일하게 하는 등의 번잡하고 코스트가 드는 수단을 이용하지 않고, 매우 용이한 수단으로, 윤활액의 특성이 안정적으로 발휘되는 패키지가 얻어진다.

또, 본 발명에 있어서는, 상기 윤활액의 상기 내면에 대한 접촉각이 상기 유동물의 상기 내면에 대한 접촉각보다도 작은 것이 제 2 특징이다.

즉, 본 발명에서는, 상술한 바와 같은 액체 웅덩이가 형성되어 있는 동시에, 용기 본체 내에 수용되는 유동물과 용기 본체 내면을 피복하고 있는 윤활액이 상기의 관계를 만족하도록 선택되어 있다. 이것에 의해, 용기 본체를 기울여 유동물을 배출하는 경우, 기울여진 용기 본체의 상부측에 위치하는 내면으로부터 유동물이 신속하게 박리되어 낙하하게 된다. 즉, 상기 용기 본체 내면은, 유동물에 대한 박리성이 높아져 있어, 상술한 미끄러짐성과 더불어, 현저하게 뛰어난 배출성을 발현시킬 수 있다.

본 발명의 패키지는, 용기 본체 내에 수용되는 유동물의 종류에 따라 상기의 관계를 만족하도록 적절한 윤활액을 선택하여 사용함으로써, 유동물에 대한 미끄러짐성을 안정적으로 향상시킬 수 있다. 따라서, 특히 점조한 액체, 예를 들면 100mPa·s(25℃) 이상의 점도를 갖는 점조 물질(케첩, 마요네즈, 드레싱 등)의 수용에 적합하게 사용된다.

도 1은 본 발명의 패키지의 요부(要部) 및 유동물을 배출할 때의 상태를 나타내는 개략 단면도(하부(미끄러지는 측))이다.
도 2는 본 발명의 패키지의 요부 및 유동물을 배출할 때의 상태를 나타내는 개략 단면도(상부(박리하는 측))이다.
도 3은 본 발명의 패키지에 있어서의 용기 본체의 가장 적합한 형태인 다이렉트 블로우 보틀의 전체의 형태를 나타내는 도면이다.

＜패키지의 구조 및 기능＞

도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 패키지는, 내부에 유동물(3)이 수용된 용기 본체(1)로 이루어지는 것이며, 특히 도 1(A) 및 도 2(A)에 나타나 있는 바와 같이, 정립 상태에 있어서, 용기 본체(1)의 상단은, 시일 박(sealing foil)(5)에 의해 시일되어 있고, 적절히 뚜껑체(도시하지 않음)에 의해 닫혀져 있으며, 유동물(3)의 상단면과 용기 본체(1)의 상단(시일 박(5))의 사이에는 헤드 스페이스(7)가 형성되어 있다.

상기와 같은 용기 본체(1)의 적합한 예는, 다이렉트 블로우 보틀이며, 이 형태는, 도 3에 나타나 있다.

도 3에 있어서, 전체로서 10으로 나타나는 다이렉트 블로우 보틀(도 1 및 도 2의 용기 본체(1)에 상당)은, 나사산을 구비한 네크부(11), 숄더부(13)를 개재하여 네크부(11)로 이어지는 몸통부 벽(15) 및 몸통부 벽(15)의 하단을 닫고 있는 바닥 벽(17)을 갖고 있다. 또, 보틀 상단의 개구부는, 상기의 유동물(3)(도 3에서는 도시하지 않음)을 충전한 후에, 알루미늄 박 등의 시일 부재(19)(도 1의 시일 박(5)에 상당)에 의해 닫혀지고, 추가로 캡(20)이 나사 장착되어 시일성이 확보되는 것으로 되어 있다.

이러한 보틀(10)은, 점조한 유동물의 수용에 적합하게 사용되고, 몸통부 벽(15)을 스퀴즈함으로써, 내부에 수용된 점조한 물질을 배출한다는 것이다.

다시 도 1 및 도 2로 돌아가서, 용기 본체(1)(예를 들면 도 3의 다이렉트 블로우 보틀(10))의 내면(1a)은, 조면이어도 되고, 평활면이어도 된다. 도면의 예에서는, 평활면으로 나타나 있다. 이와 같은 평활면(1a)은, 유동물(3)에 대한 미끄러짐성을 향상시키는 윤활액(30)으로 피복되어 있으며, 유동물(3)과 용기 본체(1)의 내면(1a)의 사이에는 윤활액(30)이 개재되어 있다.

본 발명에서는, 윤활액(30)의 내면(1a)에 대한 접촉각이 유동물(3)의 내면(1a)에 대한 접촉각보다도 작아지도록, 윤활액(30) 및 유동물(3)이 선택되어 있다.

상기와 같은 기본 구조를 갖는 본 발명의 패키지에서는, 도 1(A) 및 도 2(A)에 나타나 있는 바와 같이, 용기 본체(1)의 정립 상태에 있어서, 유동물(3)의 상단면의 둘레 가장자리부에 윤활액(30)의 액체 웅덩이(31)가 형성되어 있다. 즉, 정립 상태에서는, 유동물(3)보다도 위쪽에 위치하는 헤드 스페이스(7)에 대응하는 부분의 내면(1a)을 피복하고 있는 윤활액(30)이 흘러내림으로써, 윤활액(30)의 액체 웅덩이(31)가 형성되는 것이다. 따라서, 헤드 스페이스(7)에 대응하는 부분에 위치하고 있는 내면(1a')을 피복하고 있는 윤활액(30)의 두께는, 유동물(3)과 용기 내면(1a) 사이에 끼워져 있는 부분의 윤활액(30)의 두께보다도 얇게 되어 있다.

본 발명에서는, 상기와 같이 하여 형성되어 있는 액체 웅덩이(31)에 의해, 유동물(3)의 배출 시에, 안정적으로 뛰어난 미끄러짐성이 발휘되게 된다.

예를 들면, 이 유동물(3)을 배출하려면, 도 1(B)에 나타나 있는 바와 같이, 시일 박(5)을 벗긴 후, 용기 본체(1)를 기울이지만, 이것에 의해, 액체 웅덩이(31)를 형성하고 있는 윤활액(30)은, 헤드 스페이스(7)에 대응하는 부분의 내면(1a)(1a')을 따라 용기 본체(1)의 상단 부분으로 흘러내린다. 이 상태에서 유동물(3)이 배출되지만, 이때에는 도 1(C)에 나타나 있는 바와 같이, 액체 웅덩이(31)를 형성하고 있는 윤활액(30)의 흘러내림에 의해, 헤드 스페이스(7)에 대응하는 부분의 내면(1a')에는, 윤활액(30)이 두꺼워진 막(30a)이 형성된다. 유동물(3)은, 이와 같은 윤활액(30)이 두꺼워진 막(30a)에 접촉하면서, 윤활액(30)의 일부와 함께 배출되거나, 또는 윤활액(30)이 두꺼워진 막(30a) 위를 미끄러지게 된다. 이것에 의해, 용기 내면은, 유동물(3)에 대하여 안정적으로 뛰어난 미끄러짐성을 발휘한다.

또, 일정량의 유동물(3)을 배출한 후, 용기 본체(1)를 정립 상태로 복귀시키면, 윤활액(30)이 받는 유동 저항은 작기 때문에, 신속하게 용기 본체(1)의 내부로 흘러내리고, 윤활액(30)과 함께, 배출되지 않은 유동물(3)은 용기 본체(1)의 내부로 신속하게 낙하해 가게 된다.

또한, 유동물(3)의 배출 후, 그대로 용기 본체(1)를 정립 상태로 홀딩해 가면, 시간 경과와 함께, 헤드 스페이스(7)에 대응하는 부분의 내면을 피복하고 있는 윤활액(30)이 점차 낙하하고, 다시, 도 1(A)에 나타나는 바와 같이 유동물(3)의 상단면 둘레 가장자리부에 액체 웅덩이(31)가 형성되게 되어, 다음에 유동물(3)을 배출할 때도, 초기와 마찬가지로 신속하게 배출할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 패키지에서는, 윤활액(30)의 하지(下地)가 되는 용기 본체(1)의 내면(1a)에 대한 접촉각이 유동물의 내면(1a)에 대한 접촉각보다도 작고, 윤활액(30)의 유동 저항이 극히 작다. 따라서, 용기 본체(1) 내에 수용되어 있는 유동물(3)은, 윤활액(30)과 함께 신속하게 용기 본체(1) 내에서 배출된다. 가령 유동물(3)이 점조한 물질이었다고 해도, 유동물(3)은, 용기 본체(1) 내에 잔존하는 일 없이 배출된다.

한편, 유동물(3)을 배출하기 위해 용기 본체(1)를 기울였을 때의, 유동물(3)과 용기 본체(1)가 박리되는 측(즉, 용기 본체(1)의 내면(1a)의 상부측)의 거동을 보면, 도 2(B)에서 나타나 있는 바와 같이, 우선 유동물(3)이 용기 본체(1)로부터 떨어지는 방향으로 중력이 작용한다. 이때 액체 웅덩이(31)는 경사에 의해 내면(1a)을 따라 용기 본체(1)의 상단 부분으로 흘러내리는 힘도 작용하지만, 그것과 동시에 유동물(3)이 이동하여 생긴 공극을 메우도록 내면(1a) 상으로 흘러들려고 한다. 그 결과, 도 2(C)에 나타나 있는 바와 같이 윤활액(30)은 유동물(3)과 용기 본체(1)의 사이에 들어가, 유동물(3)과 용기 본체(1)는 용이하게 박리한다. 액체 웅덩이(31)가 작은 또는 없는 경우에는, 상기에 설명한 바와 같은 유동물(3)과 용기 본체(1)와의 사이에의 흘러들어감이 일어나지 않기 때문에 박리성이 현저하게 낮다.

이와 같이 도 1 및 도 2에서 설명한 바와 같이, 윤활액의 액체 웅덩이가 형성되어 있음으로써, 미끄러짐성과 박리성의 향상의 상승효과에 의해, 안정적으로 뛰어난 배출이 가능해진다.

＜용기 본체(1)＞

본 발명에 있어서, 상술한 용기 본체(1)는, 그 내면(1a)이 평활면으로 나타나 있지만, 상기와 같은 거동이 저해되지 않는 한, 조면으로 되어 있어도 된다.

용기 본체(1)의 내면(1a)을 형성하는 재료는 특별히 제한되지 않고, 열가소성 수지, 열경화성 수지, 유리, 금속 등 용도·내용물에 따라 선택하여 사용할 수 있지만, 윤활액(30)의 과도한 소비를 억제한다는 점에서, 열가소성 수지에 의해 형성되어 있는 것이 적합하다.

열가소성 수지로는, 용기의 형태로 성형 가능한 것이면 특별히 제한되지 않는다. 일반적으로는, 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄(直鎖) 저밀도 폴리에틸렌, 중 또는 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리1-부텐, 폴리4-메틸-1-펜텐 등의 올레핀계 수지나, 이들의 올레핀류의 공중합 수지; 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트/이소프탈레이트 등의 폴리에스테르 수지;가 바람직하고, 이들은 용기 외면의 형성에도 적합하다.

특히, 이 용기 본체(1)를, 도 3에 나타나 있는 바와 같은 다이렉트 블로우 보틀로서 사용하는 경우에는, 내용물의 짜냄에 적합하다는 점에서, 저밀도 폴리에틸렌이나 직쇄 저밀도 폴리에틸렌으로 대표되는 올레핀계 수지를 이용하는 것이 바람직하다.

또, 상기의 열가소성 수지에 의해 형성되는 용기 본체(1)의 내면(1a)은, 조면일 필요는 없다. 따라서, 이 열가소성 수지에는, 조면화제로서 기능하는 것과 같은 무기 재료 등을 배합할 필요는 없지만, 이 내면(1a)은, 조면과 평활면으로 형성되어 있어도 된다.

용기를 기울여 유동물을 배출시킬 때, 유동물이 움직이기 시작하는 계기를 촉구하기 위해, 미끄러짐성을 발현하는 면을 조면, 박리성을 발현하는 면을 평활면, 즉, 하측의 면을 조면으로 하고, 하측에 대향하는 면을 평활면으로 할 수도 있다.

조면은 조면화제로서 기능하는 것과 같은 실리카 등의 무기 재료 등을 내면 수지에 배합해도 된다. 배합하는 입자로는, 평균 입자 지름이 상기 범위에 있는 한 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로는, 예를 들면 산화티탄, 알루미나, 실리카 등의 금속 산화물 입자; 탄산칼슘 등의 탄산염 입자; 카본 블랙 등의 탄소계 미립자; 폴리메틸(메타)아크릴레이트나, 폴리에틸렌, 폴리오르가노실세스퀴옥산으로 대표되는 실리콘 등으로 이루어지는 유기 미립자;가 대표적이다. 이들 입자는, 실란커플링제나 실리콘 오일 등에 의해 소수화 처리되어 있어도 된다. 본 발명에 있어서는, 다이렉트 블로우 성형으로 대표되는 압출 성형에 의해서도 실시 가능하기 때문에, 용융 성형 후에 입자 지름을 홀딩할 수 있으면 되고, 예를 들면, 소수화 처리되어 있는 미세 입자, 특히 소수성 실리카, 폴리메틸메타크릴레이트 경화물, 초고분자량 폴리에틸렌, 폴리오르가노실세스퀴옥산, 실리콘의 입자가 적합하게 사용된다.

또한, 본 발명에 있어서, 용기 본체(1)는, 상기의 열가소성 수지의 단층 구조여도 되고, 다층 구조로 하는 것도 가능하다.

예를 들면, 용기 본체(1)의 내면층과 외면층의 사이에, 중간층으로서, 가스 배리어성(gas barrier) 수지층을 형성하여, 산소 등의 가스 투과에 의한 내용물의 열화를 억제할 수 있다.

상기의 가스 배리어성 수지로는, 에틸렌-비닐알코올 공중합체(에틸렌-초산비닐공중합체 비누화물), 방향족 폴리아미드 및 환상 폴리올레핀 등이 대표적이다. 그 중에서도 에틸렌-비닐알코올 공중합체는, 특히 뛰어난 산소 배리어성을 나타내기 때문에, 가장 적합하다.

상기와 같은 에틸렌-비닐알코올 공중합체로는, 일반적으로, 에틸렌 함유량이 20 내지 60 몰％, 특히 25 내지 50 몰％의 에틸렌-초산비닐 공중합체를, 비누화도(saponification degree)가 96 몰％ 이상, 특히 99 몰％ 이상이 되도록 비누화하여 얻어지는 공중합체 비누화물이 적합하다.

상술한 가스 배리어성 수지는, 각각 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상이 혼합되어 있어도 된다. 또, 내면층이나 외면층과의 접착성을 높이기 위해, 가스 배리어성이 손상되지 않는 범위에서, 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀이 가스 배리어성 수지에 혼합되어 있어도 된다.

또, 상기와 같은 가스 배리어성 수지층을 중간층으로서 설치하는 경우에는, 내면층 또는 외면층과의 접착성을 높여, 디라미네이션(delamination)을 방지하기 위해, 이들의 층과 가스 배리어성 수지층의 사이에 접착제 수지층을 설치하는 것이 바람직하다.

이와 같은 접착제 수지층의 형성에 이용하는 접착제 수지로는, 그 자체 공지의 것, 예를 들면, 카르보닐기(>C=O)를 주쇄(主鎖) 또는 측쇄(側鎖)에 1 내지 100meq/100g, 특히 10 내지 100meq/100g의 양으로 함유하는 수지를 사용할 수 있다. 구체적으로는, 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.

또한, 상기와 같은 다층 구조에 있어서는, 이 용기 본체(1)를 성형할 때에 발생하는 버(burr) 등의 스크랩 수지가 내층 또는 외층 형성용 버진(virgin)의 수지에 배합된 리프로듀스층(reproduced layer)을 형성할 수도 있다.

상술한 각 층은, 당해 층에 요구되는 특성이 발휘되도록, 그 자체 공지의 두께로 설정된다. 또, 각 층을 형성하기 위한 수지에는, 각 층의 특성을 손상시키지 않는 범위에서, 산화 방지제, 계면활성제, 착색제 등의 첨가제가 적절히 배합되어 있어도 된다.

용기 본체(1)는, 내면(1a)을 윤활액(30)으로 피복했을 때, 액체 웅덩이(31)를 형성할 수 있는 한에서, 여러 가지 형태를 갖고 있어도 되며, 예를 들면, 보틀 또는 컵의 형태를 갖고 있어도 된다.

이와 같은 용기 본체(1)는, 상술한 각 층을 형성하는 수지를 이용한 압출 성형에 의해 프리폼(preform)을 형성한 후, 블로우 성형, 플러그 어시스트(plug-assisted) 성형, 진공 성형 등의 후가공에 의해 소정의 용기 형상으로 부형(賦形)함으로써 제조된다.

특히 본 발명에서는, 이 용기 본체(1)는, 도 3에 나타나 있는 바와 같은 점조한 유동물의 배출에 적합한 다이렉트 블로우 보틀의 형태를 갖고 있는 것이 최적이다. 이와 같은 다이렉트 블로우 보틀은, 압출 성형에 의해 튜브 형상의 프리폼을 성형하여, 이 프리폼의 일단(一端)을 핀치 오프하여 닫고, 이어서, 에어 등의 블로우 유체를 프리폼 내에 불어넣어 보틀 형상으로 부형함으로써 제조된다.

＜윤활액(30) 및 유동물(3)＞

상기와 같은 유동물(3)이 수용되어 있는 용기 본체(1)로 이루어지는 본 발명의 패키지에 있어서는, 상기와 같이 하여 얻어지는 용기 본체(1)의 내면(1a)을 윤활액(30)으로 피복하고, 이어서, 헤드 스페이스(7)가 형성되도록 유동물(3)이 충전된다.

상기의 윤활액(30)으로는, 용기 본체(1) 내에 충전되는 유동물(3)의 종류에 따라, 적절한 표면 특성을 갖는 것이 사용되지만, 이러한 윤활액(30)은, 당연히, 유동물(3)과 비혼화성인 것이 필요하다. 본 발명에 있어서, 윤활액(30)이 유동물(3)과 비혼화성이라는 것은, 윤활액(30)이 유동물(3)과 접촉해도 바로 유동물(3) 중에 분산하지 않고, 윤활액(30)으로서 존재하는 것을 의미한다. 또한, 윤활액(30)은, 대기압하에서의 증기압이 작은 불휘발성의 액체, 예를 들면 비점이 200℃ 이상의 고(高)비점 액체가 아니면 안된다. 휘발성 액체를 윤활액(30)으로서 이용한 경우에는, 용이하게 휘산하여 시간 경과와 함께 소실하고, 유동물(3)에 대한 미끄러짐성을 향상시키는 것이 곤란해져 버리기 때문이다.

이와 같은 윤활액(30)의 구체예로는, 상기와 같은 고비점 액체인 것, 또한 내면(1a)에 대한 접촉각이 유동물(3)의 내면(1a)에 대한 접촉각보다도 작은 것을 조건으로 하여, 여러 가지의 것을 들 수 있다. 특히, 표면장력이, 미끄러짐성의 대상이 되는 유동물(3)과 크게 다른 윤활액(30)일수록, 윤활 효과가 높아, 본 발명에는 적합하다.

예를 들면, 유동물(3)이 물이나 물을 포함하는 친수성 물질인 경우에는, 표면장력이 10 내지 40mN/m, 특히 16 내지 35mN/m의 범위에 있는 액체를 윤활액(30)으로서 이용하는 것이 바람직하다. 대표적으로는, 불소계 액체, 불소계 계면활성제, 실리콘 오일, 지방산 트리글리세라이드, 각종의 식물유 등을 들 수 있다. 이 식물유로는, 대두유, 유채유, 올리브 오일, 미유(米油), 옥수수유, 홍화유, 참기름, 팜유, 피마자유, 아보카도유, 코코넛유, 아몬드유, 호두유, 개암유, 샐러드유 등을 적합하게 사용할 수 있다. 또, 상기의 액체를 혼합하여 이용해도 된다.

또, 상기 중에서 선택되는 윤활액은, 내면(1a)에 대한 젖음성이 높은 것(내면(1a)에 대한 접촉각이 작은 것)이 바람직하다. 또, 액체 웅덩이(31)를 구성하는 윤활액은, 내면(1a)을 피복하고 있는 윤활액과 달라도 된다.

　또한, 본 발명에서 말하는 접촉각(contact angle)이란, 고체 내 표면과 액체와 기체가 접촉하고 있을 때, 이 3상(相)이 접촉하는 경계선에 있어서 액체면이 고체면과 이루는 각도를 말한다.

본 발명에 있어서는, 내면(1a) 상에 윤활액(30)의 피복층을 형성하고 또한 액체 웅덩이(31)를 형성하기 위해, 일정량의 잉여의 윤활액(30)이 수용되어 있는 것이 중요하다. 잉여의 윤활액은, 유동물을 충전 후 또는, 충전 전에 첨가해도 된다. 첨가하는 방법으로는, 분무, 용융 수지와 동시에 압출, 내용품과 동시에 토출, 수지 내 첨가에 의한 블리딩 등이 있다. 특히, 용기 본체(1)의 내면(1a)을 피복하는 윤활액과 액체 웅덩이(31)를 형성하는 윤활액의 종류가 다른 경우에는, 액체 웅덩이(31)를 형성하는 윤활액은, 잉여분으로서 나중에 입혀지게 된다.

즉, 본 발명에 있어서는, 상기의 윤활액(30)을 이용하여 용기 본체(1)의 내면(1a)을 피복하지만, 유동물(3)을 충전했을 때에, 헤드 스페이스(7)에 면(面)하고 있는 유동물(3)의 둘레 가장자리부에 액체 웅덩이(31)가 형성되도록(도 1(A) 참조), 과잉량의 윤활액(30)을 용기 본체(1)의 내면(1a)에 입힘으로써, 이러한 피복이 행해진다.

즉, 도 1(A)에 나타나 있는 바와 같이, 유동물(3)이 충전되어 있는 용기 본체(1)가 정립 상태로 홀딩되었을 때, 헤드 스페이스(7)에 대응하는 부분의 내면(1a)(1a')에서 윤활액(30)이 흘러내리도록, 과잉의 윤활액(30)으로 내면(1a)의 전체를 피복해 두거나, 경우에 따라서는, 유동물 충전 후, 잉여의 윤활액을 공급한다.

이 때문에, 이 윤활액(30)을 스프레이 분무에 의해, 용기 본체(1)의 내면 전체에 도포하는 것이 필요하다. 예를 들면, 그 도포량은, 잉여분을 포함하여, 평균적으로, 0.1g/㎡ 이상, 특히 0.1∼10g/㎡ 정도로 하는 것이 좋다. 이와 같은 도포량으로 함으로써, 평활면(1a)이 완전히 윤활액(30)으로 덮인 상태가 된다.

따라서, 액체 웅덩이(31)가 형성되는 한, 내면(1a)은 조면이어도 된다.

또한, 과잉량의 윤활액(30)으로 내면(1a)의 전체를 피복할 수 있는 한에서, 윤활액(30)의 스프레이 분무는, 용기 본체(1)를 정립 상태로 홀딩한 상태에서 행해도 되고, 거꾸로 세운 상태로 홀딩한 상태에서 행해도 된다.

상기와 같이 하여 윤활액(30)을 도포한 후, 정립 상태로 홀딩되고 또한 과잉의 윤활액(30)으로 내면 전체가 피복되어 있는 용기 본체(1)의 내부에, 유동물(3)이, 소정의 충전용 파이프로부터, 헤드 스페이스(7)를 남기도록 공급된다(경우에 따라서는, 잉여분의 윤활액이 유동물(3)의 충전 후에 입혀짐).

즉, 상기와 같이 유동물(3)을 충전했을 때, 헤드 스페이스(7)에 대응하는 부분의 내면(1a)(1a')을 피복하고 있는 윤활액(30)이 늘어져 떨어져, 유동물(3)의 상단면의 둘레 가장자리 부분에 액체 웅덩이(31)를 형성하는 것이 가능해지는 것이다. 따라서, 도 1(A)에 나타나 있는 바와 같이, 액체 웅덩이(31)보다도 위쪽 부분의 윤활액(30)의 두께는, 앞에도 서술한 바와 같이, 유동물(3)의 측면과 평활면(1a) 사이에 존재하는 윤활액(30) 두께와 비교하여 얇게 되어 있다.

상기와 같이 하여 충전되는 유동물(3)은, 앞에도 서술한 바와 같이, 윤활액(30)과 표면장력이 크게 다른 것이다(내면(1a)에 대한 접촉각이 윤활액(30)보다도 큼). 유동물(3)로는, 특히 점도(25℃)가 100mPa·s 이상의 점조한 유체, 구체적으로는, 케첩, 수성풀, 봉밀, 각종 소스류, 마요네즈, 머스터드, 드레싱, 잼, 초콜릿 시럽, 유액 등의 화장액, 액체 세제, 샴푸, 린스 등을 들 수 있다. 즉, 유동물(3)의 종류에 따라 적절한 윤활액(30)을 사용하여 액체 웅덩이(31)를 형성하면, 용기를 경사 또는 거꾸로 세움으로써, 이들 점조한 유동물(3)을 신속하게 배출할 수 있다.

유동물(3)로는, 수분을 포함하는 친수성 물질, 예를 들면, 케첩, 각종 소스류, 봉밀, 마요네즈, 머스터드, 잼, 초콜릿 시럽, 유액이 바람직하다.

또, 윤활액(30)으로는, 실리콘 오일, 글리세린 지방산 에스테르, 식용유 등의 식품첨가물로서 인가되어 있는 유성 액체 중에서 선택되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 하여 헤드 스페이스(7)를 남기도록 하여 유동물(3)을 충전하고 또한 윤활액(30)의 액체 웅덩이(31)를 형성한 후, 시일 박(5)을 히트 시일에 의해 부착하고, 적절히 뚜껑체를 장착함으로써, 본 발명의 패키지가 얻어진다.

실시예

본 발명을 다음의 실시예로 설명한다.

또한, 이하의 실시예 등에서 행한 각종의 특성, 물성 등의 측정 방법 및 용기 본체(보틀)는 다음과 같다.

＜용기 본체＞

하기의 층 구성을 갖는, 용량 약 500mL의 다층 다이렉트 블로우 보틀을 공지의 수법에 의해 성형하고, 하기의 실험에 이용했다.

보틀 A; 5종 9층 다이렉트 블로우 다층 보틀

층 구성:

내층/접착층/액 확산 억제층/접착층/메인층/접착층/산소 배리어층/접착층/외층

내층: 저밀도 폴리에틸렌

접착층: 산 변성 폴리에틸렌

액 확산 억제층: 에틸렌-비닐알코올 공중합체(EVOH)

메인층: 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)

산소 배리어층: 에틸렌-비닐알코올 공중합체(EVOH)

외층: 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)

보틀 B; 5종 9층 다이렉트 블로우 다층 보틀 B

층 구성:

내층/접착층/액 확산 억제층/접착층/메인층/접착층/산소 배리어층/접착층/외층

내층: 평균 입자 지름이 5㎛인 실리카가 5 중량％ 배합되어 있는 저밀도 폴리에틸렌

접착층: 산 변성 폴리에틸렌

액 확산 억제층: 에틸렌-비닐알코올 공중합체(EVOH)

메인층: 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)

산소 배리어층: 에틸렌-비닐알코올 공중합체(EVOH)

외층: 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)

＜윤활액＞

중쇄 지방산 트리글리세라이드(MCT)

표면장력: 28.8mN/m(23℃)

점도: 33.8mPa·s(23℃)

비점: 210℃ 이상

인화점: 242℃(참고치)

또한, 액체의 표면장력은 고액계면 해석 시스템 DropMaster700(교와가이멘 가가쿠(주) 제조)를 이용하여 23℃에서 측정한 값을 이용했다. 또, 액체의 표면장력 측정에 필요한 액체의 밀도는, 밀도 비중계 DA-130(교토 덴시 고교(주) 제조)를 이용하여 23℃에서 측정한 값을 이용했다. 또, 윤활액의 점도는 음차형 진동식 점도계 SV-10((주)에이앤드디 제조)를 이용하여 23℃에서 측정한 값을 나타냈다.

＜유동물＞

마요네즈 같은 점조성 식품

점도: 499Pa·s(0.1sec^-1),

94Pa·s(1sec^-1),

0.30Pa·s(1000sec^-1)

또한, 점도의 측정에는 레오미터(ARES, 티에이 인스트루먼트사 제조)를 이용했다. 패러렐 플레이트(parallel plate)의 지오메트리(geometry), 갭 0.5mm에서 정상류법(定常流法)으로 측정한 값을 나타냈다.

＜윤활액의 액체 웅덩이의 작성＞

유동물을 보틀 내에 200g 충전하고, 유동물의 상단면의 둘레 가장자리부에 윤활액(MCT)을 몇 방울 떨어뜨려, 액체 웅덩이를 작성했다. 또, 후술하는 박리성 시험을 위해, 둘레 가장자리부의 일부분(둘레 가장자리부의 약 1/4의 구획)에만 윤활액(MCT)을 떨어뜨려 국소적으로 액체 웅덩이를 작성했다.

＜유동물의 미끄러짐성 시험＞

윤활액의 액체 웅덩이를 작성한 후, 실온하(25℃)에 있어서, 정립 상태의 보틀을 약 45° 기울였을 때의 내용물의 미끄러짐성을 내용물이 보틀 마우스부측으로 다 미끄러져 떨어지는 시간에 의해 평가했다. 평가 기준은 다음과 같다.

　　○: 다 미끄러져 떨어지는 시간이, 5분 미만이다.

　　△: 다 미끄러져 떨어지는 시간이, 5분 이상 10분 미만이다.

　　×: 다 미끄러져 떨어지는 시간이, 10분 이상이다.

＜유동물의 박리성 시험＞

상술의 방법으로 국소적으로 액체 웅덩이를 작성한 보틀을 이용하여, 실온하(25℃)에 있어서, 정립 상태의 보틀을 액체 웅덩이의 부분이 상측이 되도록 하여 약 45° 기울여, 내용물의 박리성을 평가했다. 평가 기준은 다음과 같다.

　　○: 순식간에 박리한다.

　　×: 박리하지 않는다. 또는 박리하는 시간이 10분 이상이다.

＜실험예 1＞

용기 본체로서, 보틀 A(5종 9층 다이렉트 블로우 다층 보틀)를 준비했다.

보틀 A의 내면에 에어브러시를 이용한 에어 스프레이법으로, 윤활액으로서 중쇄 지방산 트리글리세라이드를 표 1에 나타내는 양이 되도록 도포했다. 내면에 윤활액이 도포된 보틀을 이용하여, 상술의, 윤활액의 액체 웅덩이의 작성 및, 유동물의 미끄러짐성 시험, 유동물의 박리성 시험을 행하였다. 결과를 정리하여 표 1에 나타낸다. 또한, 윤활액의 저밀도 폴리에틸렌 표면에 대한 접촉각은, 유동물보다도 작다.

＜실험예 2＞

윤활액의 액체 웅덩이의 작성을 하지 않은 것 이외에는 실험예 1과 마찬가지로 하여, 유동물의 미끄러짐성 시험, 유동물의 박리성 시험을 행하였다. 결과를 정리하여 표 1에 나타낸다.

＜실험예 3＞

내층용 수지로서, 평균 입자 지름이 5㎛인 실리카가 5 중량％ 배합되어 있는 저밀도 폴리에틸렌을 이용한 것 이외에는, 실험예 1과 마찬가지로 하여, 성형된 보틀 B(5종 9층 다이렉트 블로우 다층 보틀)를 준비했다.

이 보틀에 대해서, 상기와 마찬가지의 평가를 행하여, 그 결과를 표 1에 나타냈다.

＜실험예 4＞

보틀 A의 내면에 윤활액을 도포하지 않은 것과, 윤활액의 액체 웅덩이를 작성하지 않은 것 이외에는 실험예 1과 마찬가지로 하여, 유동물의 미끄러짐성 시험, 유동물의 박리성 시험을 행하였다. 결과를 정리하여 표 1에 나타낸다.

[표 1]

표 1로부터, 보틀 내면이 윤활액으로 피복되어 있는 실험예 1∼3에 있어서, 윤활액의 액체 웅덩이를 작성한 실험예 1, 3에서는 미끄러짐성, 박리성 모두 양호했던 것에 비하여, 액체 웅덩이를 작성하지 않은 실험예 2에서는 뒤떨어지는 것을 알 수 있다.

또, 액막을 피복하지 않고, 액체 웅덩이도 작성하지 않는 실험예 4는 미끄러짐성, 박리성 모두 불량이다.

이상으로부터, 액막을 피복하고, 액체 웅덩이를 작성함으로써 미끄러짐성, 박리성 모두 양호해져, 상승효과로 내용물을 용이하게 배출시키는 것이 가능하다.

1: 용기 본체 1a: 용기 본체(1)의 내면
3: 유동물 5: 시일 박
7: 헤드 스페이스 30: 윤활액
31: 액체 웅덩이

Claims (2)

1. 유동물이 헤드 스페이스를 남기도록 하여 수용되어 있는 용기 본체로 이루어지는 패키지로서,
   상기 용기 본체의 내면은, 상기 유동물과는 비혼화성의 윤활액으로 피복되어 있으며, 상기 내면과 상기 유동물 사이에, 상기 윤활액의 피복층이 개재되어 있는 동시에,
   상기 용기 본체가 정립(正立)으로 홀딩된 상태에 있어서, 상기 용기 본체 내에 수용되어 있는 상기 유동물의 상단면의 둘레 가장자리부에는, 상기 피복층을 형성하고 있는 윤활액의 액체 웅덩이가 형성되고,
   상기 윤활액의 상기 내면에 대한 접촉각이 상기 유동물의 상기 내면에 대한 접촉각보다도 작은 것을 특징으로 하는 패키지.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 유동물이, 25℃에 있어서 100mPa·s 이상의 점도를 갖는 점조 물질인 패키지.
   

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