KR20220116020A

KR20220116020A - 발액성 구조체 및 그 제조 방법 그리고 포장재 및 박리 시트

Info

Publication number: KR20220116020A
Application number: KR1020227024596A
Authority: KR
Inventors: 료지 가토; 고스케 기노시타; 유 오기하라
Original assignee: 도판 인사츠 가부시키가이샤
Priority date: 2019-12-19
Filing date: 2020-12-09
Publication date: 2022-08-19
Also published as: JP7358968B2; JP2021094828A; US11939485B2; US20220348785A1; EP4079518A4; WO2021125022A1; CN114829141A; EP4079518A1

Abstract

본 개시의 일 측면에 관련된 발액성 구조체는, 발액성을 부여해야 할 표면과, 이 표면 상에 형성된 하지층과, 하지층의 표면 상에 형성된 발액층을 구비하고, 하지층이 산 변성 폴리올레핀을 포함하고, 발액층이 불소 함유 수지와 입자를 포함하고, 불소 함유 수지가 아미노기 및 아미드기 중 적어도 일방의 기를 갖는 친수성 구조 단위를 포함한다. 본 개시의 일 측면에 관련된 포장재는, 물품과 접하는 측에, 상기 발액성 구조체를 갖는다. 이 포장재는, 예를 들어, 핸드 소프, 보디 소프, 샴푸, 린스, 크림류 및 화장품으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종인 물품으로서 계면 활성제를 포함하는 것에 적용된다.

Description

발액성 구조체 및 그 제조 방법 그리고 포장재 및 박리 시트

본 개시는, 발액성 구조체 및 그 제조 방법, 그리고, 물품과 접하는 측에 상기 발액성 구조체를 갖는 포장재 및 박리 시트에 관한 것이다.

발수성을 갖는 구조체에 대해 여러 가지 양태가 알려져 있다. 예를 들어, 특허문헌 1 에는, 기재부의 표면에, 인편상 (鱗片狀) 무기 미립자가 바인더에 의해 고정된 미립자층과, 미립자층의 표면을 피복한 발수막층이 형성된 발수 구조체가 개시되어 있다. 특허문헌 2 에는, 열가소성 수지와 소수성 입자를 포함하는, 단층의 발수성 히트 시일막이 개시되어 있다. 특허문헌 3 에는, 기재와, 기재 상의 열접착층을 구비하는 뚜껑재용 발수성 적층체에 있어서, 상기 열접착층이 열가소성 수지, 발수성 미립자 및 이 발수성 미립자보다 평균 입자경이 큰 비즈 입자를 포함하는 것이 개시되어 있다.

일본 공개특허공보 2017-132055호 일본 공개특허공보 2017-155183호 국제 공개 제2017/204258호

본 발명자들의 검토에 의하면, 종래의 발액성 구조체는 내구성의 점에서 개선의 여지가 있다. 즉, 초기는 충분한 발액성을 갖고 있어도, 시간 경과적으로 발액성이 저하되는 현상이 보인다. 이것은, 발액층과, 이것이 형성되는 표면과의 밀착성이 불충분한 것에서 기인하여 발액층이 표면으로부터 박리되거나, 발액층에 포함되는 미립자가 이탈하거나 하는 것이 원인으로 추찰된다.

본 개시는, 우수한 발액성이 충분히 장기에 걸쳐서 지속하는 발액성 구조체 및 그 제조 방법을 제공한다. 또, 본 개시는, 물품과 접하는 측에 상기 발액성 구조체를 갖는 포장재 및 박리 시트를 제공한다.

본 개시의 일 측면에 관련된 발액성 구조체는, 발액성을 부여해야 할 표면과, 이 표면 상에 형성된 하지층 (下地層) 과, 하지층의 표면 상에 형성된 발액층을 구비하고, 하지층이 산 변성 폴리올레핀을 포함하고, 발액층이 불소 함유 수지와 입자를 포함하고, 불소 함유 수지가 아미노기 및 아미드기 중 적어도 일방의 기를 갖는 친수성 구조 단위를 포함한다.

종래, 불소 함유 수지에서 유래하는 화학적인 작용과, 입자에 의한 요철 구조에서 유래하는 물리적인 작용에 의해, 발액층이 우수한 발액성이 발현하는 것이 알려져 있다. 그러나, 퍼플루오로알킬기 (Rf 기) 를 갖는 불소 함유 수지를 포함하는 발액층은, Rf 기에 의한 저표면 에너지 때문에, 발액성을 부여해야 할 표면에 대한 밀착성을 높이는 것이 곤란하였다. 이 때문에, 상기 서술한 바와 같이, 종래의 발액성 구조체는 시간 경과적으로 발액성이 저하되는 현상이 보였다. 그래서, 본 발명자들은, 표면과 발액층 사이에 하지층을 형성함과 함께, 이 하지층이 특정한 열가소성 수지 (산 변성 폴리올레핀) 를 포함하고 또한 불소 함유 수지를 구성하는 구조 단위가 특정한 기 (아미노기 및 아미드기 중 적어도 일방의 기) 를 가짐으로써, 우수한 발액성이 충분히 장기에 걸쳐서 지속하는 것을 알아내었다. 이것은, 하지층에 포함되는 산 변성 폴리올레핀의 산 변성부와, 발액층에 포함되는 불소 함유 수지의 친수성 구조 단위의 상호 작용에 의해, 하지층과 발액층의 강고한 밀착성이 발현하기 때문인 것으로 추찰된다.

발액층에 포함되는 입자는, 우수한 발액성의 관점에서, 평균 일차 입자경 0.1 ∼ 6 ㎛ 의 인편상 입자, 또는 당해 인편상 입자의 응집체인 것이 바람직하다. 발액층은, 인편상 입자 대신에, 또는 인편상 입자와 함께 구상 (球狀) 입자를 포함해도 된다. 하지층은 필러를 포함해도 된다. 또한, 본 개시에서 말하는 평균 일차 입자경은 입자의 카탈로그값, 또는 SEM 의 시야 내에 있어서의 임의의 합계 10 개의 입자에 대해 장경과 단경의 길이를 측정하고, 그 합을 2 로 나눔으로써 얻어지는 값의 평균값을 의미한다.

발액층에 포함되는 불소 함유 수지는, 피롤리돈 또는 그 유도체 (이하, 경우에 따라 「피롤리돈류」 라고 한다.) 에서 유래하는 구조 단위를 포함하지 않는 것이어도 된다. 또, 상기 발액층 전체적으로, 피롤리돈류에서 유래하는 구조 단위를 포함하지 않아도 된다. 피롤리돈류에서 유래하는 구조 단위는, 우수한 내유성이 요구되는 내유지 (耐油紙) 등에 있어서 불소 화합물과 그 하층 (종이 등) 의 밀착성의 향상이나, 불소 화합물의 물에 대한 분산 안정화를 위해서 불소 화합물 (불소 첨가제) 에 포함되는 경우가 있지만, 계면 활성제 등을 포함하고 또한 점성이 높은 액상물과 접했을 경우, 계면 활성제 등과 피롤리돈류에서 유래하는 구조 단위와의 상호 작용에 의해 발액성이 저하되는 경우가 있다. 일부의 불소 함유 수지에는 피롤리돈류에서 유래하는 구조 단위가 포함되어 있고, 그러한 불소 함유 수지를 사용한 경우, 그 발액성의 향상 효과가, 계면 활성제 등을 포함하고 또한 점성이 높은 액상물에 대해서는 충분히 발현하지 않는 경우가 있다. 이에 대해, 불소 함유 수지, 나아가서는 발액층 전체가, 피롤리돈류에서 유래하는 구조 단위를 포함하지 않도록 함으로써, 계면 활성제 등을 포함하고 또한 점성이 높은 액상물에 대하여 특히 우수한 발액성을 얻을 수 있다.

본 개시는, 물품과 접하는 측에, 상기 발액성 구조체를 갖는 포장재 및 박리 시트를 제공한다. 포장재 및 박리 시트는, 핸드 소프, 보디 소프, 샴푸, 린스, 크림류 및 화장품으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종인 물품으로서 계면 활성제를 포함하는 것에 적용할 수 있다. 포장재 및 박리 시트는, 수분을 포함하는 물품 (예를 들어, 물, 음료, 요구르트), 유분을 포함하는 물품 (예를 들어, 카레 및 생크림) 및 점조물 (예를 들어, 헤어 크림) 에 적용할 수도 있다.

본 개시는, 상기 서술한 발액 구조체의 제조 방법을 제공한다. 발액 구조체의 제조 방법은, 발액성을 부여해야 할 표면 상에 하지층을 형성하는 공정과, 발액층을 형성하기 위한 도액을 조제하는 공정과, 하지층의 표면 상에 상기 도액의 도막을 형성하는 공정과, 도막을 건조시키는 공정을 구비한다.

본 개시에 의하면, 우수한 발액성이 충분히 장기에 걸쳐서 지속하는 발액성 구조체 및 그 제조 방법이 제공된다. 또, 본 개시에 의하면, 물품과 접하는 측에 상기 발액성 구조체를 갖는 포장재 및 박리 시트가 제공된다.

도 1 은, 본 개시에 관련된 발액성 구조체의 제 1 실시형태를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2 는, 본 개시에 관련된 발액성 구조체의 제 2 실시형태를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 3 은, 본 개시에 관련된 발액성 구조체의 제 3 실시형태를 모식적으로 나타내는 단면도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 개시의 복수의 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다. 본 발명은 이하에 설명하는 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 동일 요소 또는 동일 기능을 갖는 요소에는, 동일 부호를 사용하는 것으로 하고, 중복하는 설명은 생략한다. 본 명세서 중에 단계적으로 기재되어 있는 수치 범위에 있어서, 어느 단계의 수치 범위의 상한값 또는 하한값은, 다른 단계의 수치 범위의 상한값 또는 하한값으로 치환해도 된다. 본 명세서 중에 기재되어 있는 수치 범위에 있어서, 그 수치 범위의 상한값 또는 하한값은, 실시예에 나타나 있는 값으로 치환해도 된다. 어느 실시형태에 관련된 구성은 다른 실시형태에 적용해도 된다.

[제 1 실시형태]

＜발액성 구조체＞

도 1 은, 본 실시형태에 관련된 발액성 구조체를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 발액성 구조체 (10) 는, 피처리면 (1a) (발액성을 부여해야 할 표면) 을 갖는 기재 (1) 와, 피처리면 (1a) 상에 형성된 하지층 (2) 과, 하지층 (2) 의 표면 상에 형성된 발액층 (3A) 을 구비한다.

(기재)

기재 (1) 는, 발액성을 부여해야 할 표면을 갖고 또한 지지체가 되는 것이라면 특별히 제한은 없으며, 예를 들어, 필름상 (두께 : 10 ∼ 200 ㎛ 정도) 이어도 되고, 플레이트상 (두께 : 1 ∼ 10 ㎜ 정도) 이어도 된다. 필름상의 기재로는, 예를 들어, 종이, 수지 필름, 금속박 등을 들 수 있다. 이들 재료로 이루어지는 필름 포장재의 내면을 피처리면 (1a) 으로 하고, 이것에 하지층 (2) 및 발액층 (3A) 을 형성함으로써, 내용물이 잘 부착하지 않는 포장 봉투를 얻을 수 있다. 플레이트상의 기재로는, 예를 들어, 종이, 수지, 금속, 유리 등을 들 수 있다. 이들 재료를 성형하여 이루어지는 용기의 내면을 피처리면 (1a) 으로 하고, 이것에 하지층 (2) 및 발액층 (3A) 을 형성함으로써, 내용물이 잘 부착하지 않는 용기를 얻을 수 있다.

종이로는, 상질지, 특수 상질지, 코트지, 아트지, 캐스트 코트지, 모조지, 크라프트지 등을 들 수 있다. 수지로는, 폴리올레핀, 산 변성 폴리올레핀, 폴리에스테르 (예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET)), 폴리에틸렌 (PE), 폴리프로필렌 (PP), 폴리아미드 (PA), 폴리염화비닐 (PVC), 셀룰로오스아세테이트, 셀로판 수지 등을 들 수 있다. 금속으로는, 예를 들어 알루미늄, 니켈 등을 들 수 있다.

기재 (1) 의 융점은 170 ℃ 이하인 것이 바람직하다. 이에 따라, 히트 시일에 의해 포장 봉투를 형성할 때, 기재 (1) 와 하지층 (2) 의 밀착성이 보다 강고해지기 때문에, 히트 시일성이 보다 향상된다. 이와 같은 관점에서, 기재 (1) 의 융점은 150 ℃ 이하인 것이 보다 바람직하다. 기재 (1) 의 융점은 시차 주사 열량 분석에 의해 측정하는 것이 가능하다.

(하지층)

하지층 (2) 은 기재 (1) 와 발액층 (3A) 의 사이에 배치되는 층이며, 기재 (1) 의 표면 (피처리면 (1a)) 의 일부 또는 전부를 덮도록 형성되어 있다. 하지층 (2) 을 기재 (1) 와 발액층 (3A) 의 사이에 개재시킴으로써, 기재 (1) 와 발액층 (3A) 의 밀착성 및 그 내구성을 높일 수 있다.

하지층 (2) 은, 산 변성 폴리올레핀과, 필요에 따라 배합되는 필러를 포함한다. 산 변성 폴리올레핀의 구체예로서, 예를 들어, 불포화 카르복실산, 불포화 카르복실산의 산 무수물, 불포화 카르복실산의 에스테르 등을 사용하여 폴리올레핀을 그래프트 변성하여 얻어지는 것을 들 수 있다. 또한, 폴리프로필렌 합성 시의 원료 모노머로서, 에틸렌이나 부텐 등의 제 2, 제 3 등의 성분을 소량 사용해도 된다.

하지층 (2) 은 필러 (도시 생략) 를 함유해도 된다. 하지층 (2) 이 필러를 함유함으로써, 하지층 (2) 의 표면에 적당한 요철을 부여할 수 있다. 표면의 요철의 앵커 효과에 의해, 하지층 (2) 에 대한 발액층 (3A) 의 밀착성을 보다 한층 향상시킬 수 있다. 필러는, 예를 들어, 평균 일차 입자경이 5 ∼ 100 ㎛ 이면 된다. 발액성 구조체 (10) 의 발액성 및 그 내구성의 양방을 보다 한층 고수준으로 달성하는 관점에서, 필러의 평균 일차 입자경은 10 ∼ 30 ㎛ 인 것이 바람직하다. 또한, 필러의 형상은, 특별히 한정되지 않으며, 구상이어도 되고, 인편상이어도 된다. 하지층 (2) 에 있어서의 필러의 함유량은, 하지층 (2) 의 전체 질량 기준으로, 예를 들어, 30 ∼ 90 질량부이며, 75 ∼ 90 질량부여도 된다.

필러를 구성하는 재료로는, 실리카, 탤크, 운모, 산화티탄, 탄산칼슘, 황산 바륨, 산화아연, 스멕타이트, 제올라이트, 산화알루미늄 등의 무기 재료, 및, 폴리에틸렌, 아크릴 수지 등의 수지 재료를 들 수 있다. 필러로서, 예를 들어, 이하의 시판품을 사용할 수 있다. 실리카 필러의 시판품으로서, 예를 들어, AGC 에스아이테크 주식회사 제조의 선스페어, 닛테츠 케미컬 ＆ 머티리얼 주식회사 제조의 HS-304 를 들 수 있다. 산화티탄 필러의 시판품으로서, 예를 들어, 에보닉 데구사사 제조의 AEROXIDE TiO₂ 를 들 수 있다. 산화알루미늄 필러의 시판품으로서, 예를 들어, 에보닉 데구사사 제조의 AEROXIDE Alu 를 들 수 있다. 폴리에틸렌 필러의 시판품으로서, 스미토모 세이카 주식회사 제조의 플로비즈를 들 수 있다. 아크릴 수지 필러의 시판품으로서, 네가미 공업 주식회사 제조의 아트 펄을 들 수 있다.

하지층 (2) 의 두께는, 예를 들어, 0.1 ∼ 30 ㎛ 이며, 0.5 ∼ 5 ㎛ 또는 1 ∼ 3 ㎛ 여도 된다. 하지층 (2) 의 두께가 0.1 ㎛ 이상임으로써 발액층 (3A) 과의 밀착성이 향상되는 경향이 있다. 한편, 하지층 (2) 의 두께가 30 ㎛ 이하임으로써 하지층 (2) 이 필러를 포함할 때의 요철 형성이 효율적으로 되는 경향이 있다.

하지층 (2) 의 단위면적당 질량은, 예를 들어, 0.1 ∼ 30.0 g/㎡ 이며, 2 ∼ 10 g/㎡ 또는 3 ∼ 8 g/㎡ 여도 된다. 하지층 (2) 의 단위면적당 질량이 0.1 g/㎡ 이상임으로써, 발액층 (3A) 과의 밀착성이 향상되는 경향이 있다. 한편, 하지층 (2) 의 단위면적당 질량이 30 g/㎡ 이하임으로써, 하지층 (2) 이 필러를 포함하는 경우에, 요철 구조와 발액층 (3A) 의 밀착성을 효율적으로 얻을 수 있다.

하지층 (2) 은, 필요에 따라 그 밖의 첨가제를 포함하고 있어도 된다. 그 밖의 첨가제로는, 예를 들어, 난연제, 슬립제, 안티블로킹제, 산화 방지제, 광 안정제, 점착 부여제 등을 들 수 있다.

하지층 (2) 은, 산 변성 폴리올레핀과, 필요에 따라 배합되는 성분 (필러 및 다른 첨가제 등) 과, 용매를 포함하는 도액을 조제하고, 이것을 기재 (1) 상에 도포하여 도막을 형성하고, 도막을 건조시킴으로써 형성할 수 있다. 용제로는 물, 알코올, 유기 용매 등을 들 수 있다. 또한, 산 변성 폴리올레핀은, 물, 알코올 등에 분산된 에멀션의 형태여도 된다. 이와 같은 에멀션은, 대응하는 모노머의 중합 반응 등에 의해 생성된 폴리머를 유화하는 방법으로 조제된 것이어도 되고, 혹은 대응하는 모노머를 유화 중합함으로써 조제된 것이어도 된다.

기재 (1) 상에 도액을 도포하는 방법으로는 공지된 방법이 특별히 제한없이 사용 가능하며, 침지법 (딥핑법) ; 스프레이, 코터, 인쇄기, 브러쉬 등을 사용하는 방법을 들 수 있다. 또, 이들 방법에 사용되는 코터 및 인쇄기의 종류 그리고 그들의 도공 방식으로는, 다이렉트 그라비어 방식, 리버스 그라비어 방식, 키스 리버스 그라비어 방식, 오프셋 그라비어 방식 등의 그라비어 코터, 리버스 롤 코터, 마이크로 그라비어 코터, 챔버 닥터 병용 코터, 에어 나이프 코터, 딥 코터, 바 코터, 콤마 코터, 다이 코터 등을 들 수 있다. 도액의 도포량은, 상기 서술한 두께의 하지층 (2) 이 얻어지도록 적절히 조정할 수 있다.

(발액층)

발액층 (3A) 은 발액성을 갖는 층이며, 하지층 (2) 의 표면의 일부 또는 전부를 덮도록 형성되어 있다. 발액성이란, 발수성 및 발유성의 양특성을 포함하는 개념이며, 구체적으로는, 액체상, 반고체상, 혹은 겔상의 수성 또는 유성 재료에 대하여 발액하는 특성이다. 수성 또는 유성 재료로는, 물, 기름, 요구르트, 카레, 생크림, 젤리, 푸딩, 시럽, 죽, 스프 등의 식품, 핸드 소프, 샴푸 등의 세제, 의약품, 화장품, 화학품 등을 들 수 있다. 이들이 직접 접하도록, 발액성 구조체 (10) 에 있어서, 발액층 (3A) 이 최내층 또는 최외층을 이루고 있다.

발액층 (3A) 은, 불소 함유 수지 (3a) 와, 이것에 분산되어 있는 구상 입자 (3b) 를 포함한다. 도 1 에 나타내는 구상 입자 (3b) 는, 구상의 입자이다. 구상 입자 (3b) 의 평균 일차 입자경은, 예를 들어, 5 ㎚ ∼ 30 ㎛ 이며, 발액성 구조체 (10) 의 발액성 및 그 내구성의 양방을 보다 한층 고수준으로 달성하는 관점에서, 5 ㎚ ∼ 5000 ㎚ 또는 5 ㎚ ∼ 1000 ㎚ 인 것이 바람직하다. 발액층 (3A) 에 있어서의 구상 입자 (3b) 의 함유량은, 발액층 (3A) 의 전체 질량 기준으로, 예를 들어, 30 ∼ 90 질량부이며, 50 ∼ 80 질량부여도 된다.

구상 입자 (3b) 를 구성하는 재료로는, 하지층 (2) 에 있어서의 필러와 동일한 것을 사용할 수 있다. 또한, 실리카 미립자의 시판품으로서, 닛폰 아에로질 제조의 아에로질, 주식회사 닛폰 촉매 제조의 시호스타를 들 수 있다. 이들 입자의 평균 일차 입자경은 100 ㎚ 이하이다.

불소 함유 수지 (3a) 는, 적어도, 불소 함유 모노머와 아미노기 및 아미드기 중 적어도 일방의 기를 갖는 친수성 구조 단위를 포함하는 모노머와의 공중합체이다. 불소 함유 수지 (3a) 에 있어서의 상기 친수성 구조 단위를 포함하는 모노머의 합계량은, 예를 들어, 0.01 ∼ 12 mmol/g 이면 되고, 0.1 ∼ 3 mmol/g 또는 0.5 ∼ 2 mmol/g 인 것이 바람직하다.

불소 함유 수지 (3a) 로서, 퍼플루오로알킬, 퍼플루오로알케닐, 퍼플루오로폴리에테르 등의 구조를 갖는 화합물을 적절히 사용할 수 있다. 불소 함유 수지 (3a) 로서, 시판되는 불소계 도료를 사용할 수 있다. 시판되는 불소계 도료로서, 예를 들어, 아사히 가라스 주식회사 제조의 아사히가드 AG-E060, 다이킨 공업 주식회사 제조의 유니다인 TG-8811 을 들 수 있다. 발액층 (3A) 에 있어서의 불소 함유 수지 (3a) 의 함유량은, 발액층 (3A) 의 전체 질량 기준으로, 예를 들어, 10 ∼ 70 질량부이며, 20 ∼ 50 질량부여도 된다.

불소 함유 수지 (3a) 는, 계면 활성제 등을 포함하고 또한 점성이 높은 액상물 (예를 들어, 핸드 소프, 보디 소프, 샴푸, 린스, 크림류 및 화장품) 에 대한 발액성을 보다 향상시키는 관점에서, 피롤리돈 또는 그 유도체 (피롤리돈류) 에서 유래하는 구조 단위를 포함하지 않는 것이어도 된다. 여기서, 피롤리돈류로는, 예를 들어, N-비닐-2-피롤리돈, N-비닐-3-메틸-2-피롤리돈, N-비닐-5-메틸-2-피롤리돈, N-비닐-3,3-디메틸-2-피롤리돈 등을 들 수 있다. 피롤리돈류에서 유래하는 구조 단위를 포함하지 않는 불소 화합물로는, 예를 들어, 아사히 가라스 주식회사 제조의 아사히가드 AG-E060, AG-E070, AG-E090, 다이킨 공업 주식회사 제조의 유니다인 TG-8111 을 들 수 있다.

발액층 (3A) 은, 불소 함유 수지 (3a) 이외의 열가소성 수지를 포함해도 된다. 발액층 (3A) 에 있어서의 불소 함유 수지 (3a) 이외의 열가소성 수지의 함유량은, 발액층 (3A) 의 전체 질량 기준으로, 예를 들어, 3 ∼ 50 질량부이며, 5 ∼ 15 질량부여도 된다. 불소 함유 수지 (3a) 이외의 열가소성 수지로서, 예를 들어, 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 에틸렌-α올레핀 공중합체, 호모, 블록, 혹은 랜덤 폴리프로필렌, 프로필렌-α올레핀 공중합체, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 등을 들 수 있다.

발액층 (3A) 은, 발액 기능을 저해하지 않는 정도의 범위에서, 필요에 따라 그 밖의 첨가제를 포함하고 있어도 된다. 그 밖의 첨가제로는, 예를 들어, 난연제, 슬립제, 안티블로킹제, 산화 방지제, 광 안정제, 점착 부여제 등을 들 수 있다.

발액층 (3A) 의 두께는, 예를 들어, 0.05 ∼ 20 ㎛ 이며, 0.5 ∼ 20 ㎛ 또는 1 ∼ 5 ㎛ 여도 된다. 발액층 (3A) 의 두께가 0.05 ㎛ 이상임으로써 구상 입자 (3b) 가 발액층 (3A) 으로부터 탈락하는 것을 충분히 억제할 수 있음과 함께, 우수한 발액성을 달성할 수 있다. 한편, 발액층 (3A) 의 두께가 20 ㎛ 이하임으로써, 구상 입자 (3b) 에 의해 발액층 (3A) 의 표면에 적당한 요철이 형성되기 쉽다. 또한, 발액층 (3A) 의 형성 방법은 하지층 (2) 과 동일한 것을 채용할 수 있다. 즉, 도액에 사용되는 용매, 도액의 도포 방법, 및, 도막의 건조 방법은, 하지층 (2) 을 형성하는 경우와 동일하다.

발액성 구조체 (10) 는, 우수한 발액성을 가짐과 함께, 우수한 발액성이 충분히 장기에 걸쳐서 지속한다. 이것은, 하지층 (2) 에 포함되는 산 변성 폴리올레핀의 산 변성부와, 발액층 (3A) 에 포함되는 불소 함유 수지 (3a) 의 친수성 구조 단위의 상호 작용에 의해, 하지층 (2) 과 발액층 (3A) 의 강고한 밀착성이 발현하기 때문인 것으로 추찰된다.

＜포장재＞

본 실시형태에 관련된 포장재는, 물품과 접하는 측에, 발액성 구조체 (10) 를 갖는다. 본 실시형태에 관련된 포장재는, 수분을 포함하는 물품 (예를 들어, 물, 음료, 요구르트) 및 유분을 포함하는 물품 (예를 들어, 카레 및 생크림) 에 적용할 수 있음과 함께, 핸드 소프, 보디 소프, 샴푸, 린스, 크림류 및 화장품으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종인 물품에 적용할 수도 있다. 포장재의 구체적 양태로는, 카레나 파스타 소스용의 레토르트 파우치, 요구르트나 푸딩용의 용기 및 뚜껑재, 핸드 소프나 샴푸, 린스 등의 토일리트리용의 용기 또는 이들의 교체용 파우치, 치약이나 의약품용의 튜브 등을 들 수 있다.

＜박리 시트＞

본 실시형태에 관련된 박리 시트는, 물품과 접하는 측에, 발액성 구조체 (10) 를 갖는다. 본 실시형태에 관련된 박리 시트는, 수분을 포함하는 물품 및 유분을 포함하는 물품에 적용할 수 있음과 함께, 핸드 소프, 보디 소프, 샴푸, 린스, 크림류 및 화장품으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종인 물품에 적용할 수도 있다. 보다 구체적으로는, 박리 시트는, 도시락 뚜껑과 식재료의 사이에 배치되는 시트로서, 점조물 (예를 들어, 마요네즈, 타르타르 소스 또는 케찹) 이 도시락 뚜껑에 부착하는 것을 방지하는 용도로 사용된다. 박리 시트는, 예를 들어, 크림류 또는 화장품을 수용하는 용기의 뚜껑의 내면에 배치되는 시트로서, 점조물 (예를 들어, 헤어 왁스, 보습 크림 또는 스킨 크림) 이 용기의 뚜껑에 부착하는 것을 방지하는 용도로도 사용된다.

[제 2 실시형태]

제 1 실시형태에 있어서는, 구상 입자 (3b) 를 포함하는 발액층 (3A) 을 예시했지만, 발액층은 구상 입자 (3b) 대신에, 인편상의 입자를 포함해도 된다. 도 2 에 나타내는 발액성 구조체 (20) 는, 피처리면 (1a) 을 갖는 기재 (1) 와, 피처리면 (1a) 상에 형성된 하지층 (2) 과, 하지층 (2) 의 표면 상에 형성된 발액층 (3B) 을 구비하고, 발액층 (3B) 이 불소 함유 수지 (3a) 와, 인편상 입자 (3c) 를 포함한다. 발액층 (3B) 에 있어서의 인편상 입자 (3c) 의 함유량은, 발액층 (3B) 의 전체 질량 기준으로, 예를 들어, 30 ∼ 90 질량부이며, 50 ∼ 80 질량부여도 된다.

도 2 에 나타낸 바와 같이, 복수의 인편상 입자 (3c) 와, 이들을 덮고 있는 불소 함유 수지 (3a) 에 의해 응집체 (5A) 가 형성되어 있다. 응집체 (5A) 에 의해 발액층 (3B) 의 표면에 비교적 큰 요철이 형성되어 있다.

인편상 입자 (3c) 는, 그 일차 입자, 이차 응집체 또는 삼차 응집체의 상태로 존재할 수 있다. 이차 응집체는, 인편상 입자 (3c) 의 일차 입자가 평행적으로 배향하여 복수 장 중첩함으로써 형성되는 것이다. 인편상 입자 (3c) 의 삼차 응집체는, 일차 입자나 이차 응집체가 불규칙하게 중첩함으로써, 각 방향으로 결정 성장한 것이다. 인편상 입자 (3c) 의 평균 일차 입자경은, 예를 들어, 0.1 ∼ 6 ㎛ 이며, 0.1 ∼ 4 ㎛ 또는 4 ∼ 6 ㎛ 여도 된다. 인편상 입자 (3c) 의 평균 일차 입자경이 0.1 ㎛ 이상임으로써 응집체 (5A) 가 형성되기 쉽고, 한편, 6 ㎛ 이하임으로써, 인편상 입자 (3c) 의 복잡하고 또한 미세한 형상에서 유래하는 발액성이 충분히 발현된다.

인편상 입자 (3c) 를 구성하는 재료로는, 실리카, 탤크, 운모, 산화티탄, 탄산칼슘, 황산바륨, 산화아연, 스멕타이트, 제올라이트, 산화알루미늄 등을 들 수 있다. 인편상 실리카의 시판품으로서, 예를 들어, AGC 에스아이테크 주식회사 제조의 선러블리를 들 수 있다. 인편상 운모의 시판품으로서, 예를 들어, 주식회사 레프코 제조의 레프코 마이카를 들 수 있다. 인편상 산화알루미늄의 시판품으로서, 예를 들어, 카와이 석회 공업 주식회사 제조의 세라슈르를 들 수 있다.

발액층 (3B) 에 있어서의 수지층의 두께 (도 2 에 있어서의 두께 T) 는, 예를 들어, 0.05 ∼ 10 ㎛ 이며, 0.5 ∼ 10 ㎛ 또는 1 ∼ 5 ㎛ 여도 된다. 수지층의 두께가 0.05 ㎛ 이상임으로써 인편상 입자 (3c) 가 발액층 (3B) 으로부터 탈락하는 것을 충분히 억제할 수 있음과 함께, 불소 함유 수지 (3a) 에 의한 우수한 발액성을 달성할 수 있다. 한편, 수지층의 두께가 10 ㎛ 이하임으로써, 인편상 입자 (3c) 의 복잡하고 또한 미세한 형상이 발액층 (3B) 의 표면에 나타나기 쉽고, 인편상 입자 (3c) 에 의한 우수한 발액성을 달성할 수 있다.

[제 3 실시형태]

제 1 실시형태에 있어서는, 구상 입자 (3b) 를 포함하는 발액층 (3A) 을 예시했지만, 발액층은 구상 입자 (3b) 및 인편상 입자 (3c) 의 양방을 포함해도 된다. 도 3 에 나타내는 발액성 구조체 (30) 는, 피처리면 (1a) 을 갖는 기재 (1) 와, 피처리면 (1a) 상에 형성된 하지층 (2) 과, 하지층 (2) 의 표면 상에 형성된 발액층 (3C) 을 구비하고, 발액층 (3C) 이 불소 함유 수지 (3a) 와, 구상 입자 (3b) 와, 인편상 입자 (3c) 를 포함한다. 도 3 에 나타낸 바와 같이, 복수의 구상 입자 (3b) 및 복수의 인편상 입자 (3c) 와, 이들을 덮고 있는 불소 함유 수지 (3a) 에 의해 응집체 (5B) 가 형성되어 있다.

발액층 (3C) 에 있어서의 구상 입자 (3b) 의 함유량은, 발액층 (3C) 의 전체 질량 기준으로, 예를 들어, 1 ∼ 90 질량부이며, 20 ∼ 60 질량부여도 된다. 발액층 (3C) 에 있어서의 인편상 입자 (3c) 의 함유량은, 발액층 (3C) 의 전체 질량 기준으로, 예를 들어, 10 ∼ 80 질량부이며, 15 ∼ 30 질량부여도 된다.

구상 입자 (3b) 와, 이것보다 입경이 큰 인편상 입자 (3c) 를 병용함으로써, 인편상 입자 (3c) 의 일차 입자의 사이에 구상 입자 (3b) 를 개재시키는 것이 가능해진다 (도 3 참조). 이에 따라, 인편상 입자 (3c) 의 일차 입자가 과도하게 적층 (응집) 하는 것에 기인하여 과도하게 큰 응집체가 형성되는 것을 억제할 수 있다. 발액층 (3C) 에 있어서의 수지층의 두께의 범위는, 발액층 (3B) 에 있어서의 수지층의 두께와 동일하면 된다.

실시예

본 개시를 이하의 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이들 예에 한정되는 것은 아니다.

발액성 구조체를 제조하기 위해서, 이하의 재료를 준비하였다.

＜기재＞

· 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름

＜열가소성 수지＞

· 산 변성 PO-1 : 자익센 A (상품명, 카르복실기 함유 폴리올레핀, 스미토모 세이카 주식회사 제조)

· 산 변성 PO-2 : 자익센 L (상품명, 카르복실기 함유 폴리올레핀, 스미토모 세이카 주식회사 제조)

· 산 변성 PO-3 : 자익센 N (상품명, 카르복실기 함유 폴리올레핀, 스미토모 세이카 주식회사 제조)

· 산 변성 PO-4 : 유니스톨 H200 (상품명, 산 변성 폴리올레핀, 미츠이 화학 주식회사 제조)

· 산 변성 PO-5 : 애로베이스 SB5230N (상품명, 변성 폴리올레핀 PE 골격, 유니티카 주식회사 제조)

· 산 변성 PO-6 : 아우로렌 AE-301 (상품명, 특수 변성 폴리올레핀, 닛폰 제지 주식회사 제조)

· 산 변성 PO-7 : 애로베이스 SD5200 (상품명, 변성 폴리올레핀 폴리에틸렌 골격, 유니티카 주식회사 제조)

· 산 변성 PO-8 : 애로베이스 DA5010 (상품명, 변성 폴리올레핀 폴리프로필렌 골격, 유니티카 주식회사 제조)

· 에틸렌-아세트산비닐 공중합 : 세폴죤 VA406N (상품명, 스미토모 세이카 주식회사 제조, 비교예 1 에서 사용)

＜필러＞

· F-1 : 선스페어 NP-100 (상품명, 실리카 입자, AGC 에스아이테크 주식회사 제조, 평균 일차 입자경 10 ㎛)

· F-2 : 플로비즈 CL-2080 (상품명, 폴리에틸렌 입자, 스미토모 세이카 주식회사 제조, 평균 일차 입자경 11 ㎛)

· F-3 : 아트 펄 SE-010T (상품명, 아크릴 비즈, 네가미 공업 주식회사 제조, 평균 일차 입자경 10 ㎛)

· F-4 : 선스페어 NP-200 (상품명, 실리카 입자, AGC 에스아이테크 주식회사 제조, 평균 일차 입자경 20 ㎛)

· F-5 : HS-304 (상품명, 실리카 입자, 닛테츠 케미컬 ＆ 머티리얼 주식회사 제조, 평균 일차 입자경 28 ㎛)

＜불소 함유 수지＞

· FR-1 : 아사히가드 AG-E060 (상품명, 아사히 가라스 주식회사 제조, 피롤리돈류에서 유래하는 구조 단위를 갖지 않는 화합물, 카티온계의 수계 재료, 친수성 구조 단위가 갖는 관능기 : 수산기 및 아미노기)

· FR-2 : 유니다인 TG-8811 (상품명, 다이킨 공업 주식회사 제조, 피롤리돈류에서 유래하는 구조 단위를 갖는 화합물, 카티온계의 수계 재료, 친수성 구조 단위가 갖는 관능기 : 수산기, 아미노기, 피롤리돈 구조 (아미드기))

· FR-3 : 아사히가드 AG-E090 (상품명, 아사히 가라스 주식회사 제조, 피롤리돈류에서 유래하는 구조 단위를 갖지 않는 화합물, 아니온계의 수계 재료, 친수성 구조 단위가 갖는 관능기 : 수산기 및 술포기, 비교예 2 에서 사용)

＜구상 입자＞

· P-1 : 선스페어 NP-30 (상품명, 실리카 입자, AGC 에스아이테크 주식회사 제조, 평균 일차 입자경 4 ㎛)

· P-2 : 선스페어 NP-100 (상품명, 실리카 입자, AGC 에스아이테크 주식회사 제조, 평균 일차 입자경 10 ㎛)

· P-3 : 선스페어 NP-200 (상품명, 실리카 입자, AGC 에스아이테크 주식회사 제조, 평균 일차 입자경 20 ㎛)

· P-4 : 에포스타 MX030W (상품명, 아크릴계 가교물 입자, 주식회사 닛폰 촉매 제조, 평균 일차 입자경 40 ㎚)

· P-5 : 시호스타 KE-S100 (상품명, 실리카 입자, 주식회사 닛폰 촉매 제조, 평균 일차 입자경 100 ㎚, 아크릴계 가교물)

· P-6 : AEROSIL 300 (상품명, 실리카 입자, 닛폰 아에로질 주식회사 제조, 평균 일차 입자경 7 ㎚)

· P-7 : AEROSIL 200 (상품명, 실리카 입자, 닛폰 아에로질 주식회사 제조, 평균 일차 입자경 13 ㎚)

· P-8 : AEROSIL 50 (상품명, 실리카 입자, 닛폰 아에로질 주식회사 제조, 평균 일차 입자경 30 ㎚)

＜인편상 입자＞

· Q-1 : 선러블리 (상품명, 인편상 실리카, AGC 에스아이테크 주식회사 제조, 평균 일차 입자경 4 ∼ 6 ㎛)

· Q-2 : 선러블리 LFS HN-150 (상품명, 인편상 실리카, AGC 에스아이테크 주식회사 제조, 평균 일차 입자경 1.5 ㎛)

· Q-3 : 레프코 마이카 M-XF (상품명, 인편상 운모, 주식회사 레프코 제조, 평균 일차 입자경 4 ㎛)

· Q-4 : 세라슈르 (상품명, 인편상 알루미나계 필러, 카와이 석회 공업 주식회사 제조, 평균 일차 입자경 9 ㎛)

＜용매＞

· 알코올계 용매 : 2-프로판올

＜발액성 구조체의 제조＞

열가소성 수지와, 필요에 따라 필러를 용매에 첨가하였다 (표 1 참조). 이 액을 충분히 교반하여 하지 용도액을 조제하였다. 바 코터를 사용하여 기재 상에 하지 용도액의 도막을 형성하였다. 이 도막을 80 ℃ 에서 1 분간 가열 건조시킴으로써, 기재 상에 하지층을 형성하였다. 또한, 하지층의 단위면적당 질량이 3.0 g/㎡ 가 되도록 도포량을 조정하였다.

불소 함유 수지와, 입자를 용매에 첨가하였다 (표 1 참조). 이 액을 충분히 교반하여 발액층용 도액을 조제하였다. 바 코터를 사용하여 하지층 상에 발액층용 도액의 도막을 형성하였다. 이 도막을 80 ℃ 에서 1 분간 가열 건조시킴으로써, 하지층 상에 발액층을 형성하였다. 또한, 발액층의 단위면적당 질량이 1.8 g/㎡ 가 되도록 도포량을 조정하였다.

＜발액성 구조체의 평가＞

발액성 구조체에 대해, 이하의 평가를 실시하였다. 결과를 표 2 에 나타낸다.

(발액성 평가)

발액성 구조체를 발액층측의 면이 위가 되도록 평치 (平置) 하고, 발액층 상에 하기의 액체를 스포이트로 2 μL 적하하였다. 그 후, 발액성 구조체를 수직으로 세워, 그대로 30 초 정치 (靜置) 하여, 적하한 액체의 상태를 육안으로 관찰하였다.

[사용한 액체]

순수

샐러드유 : 닛신 샐러드유 (닛신 오일리오)

핸드 소프 : 쿠라시 모어 약용 핸드 소프 (니혼 비누)

샴푸 1 : 두피까지 시원하게 세정하는 샴푸 (일본 세븐일레븐)

샴푸 2 : 식물의 은혜로 모발에 좋은 샴푸 (일본 세븐일레븐)

[평가 기준]

5 : 발액층 상으로부터 액적이 둥글게 되어 굴러 떨어졌다. 또는 벗어져 떨어졌다.

4 : 발액층 상으로부터 흘러 떨어지고, 흐른 흔적이 남지 않았다.

3 : 발액층 상으로부터 흘러 떨어졌지만, 흐른 흔적이 점상으로 남았다.

2 : 발액층 상으로부터 흘러 떨어졌지만, 흐른 흔적이 선상으로 남았다.

1 : 발액층 상에 머물러 움직이지 않았다. 또는 발액층 중에 스며들었다.

(부착성 평가)

점조물에 대한 부착성 평가를 이하의 방법으로 실시하였다. 폴리프로필렌 (PP) 필름을 평치하고, 하기의 점조물을 약숟가락으로 2 g 채취하고, 이것을 PP 필름 상에 떨어뜨렸다. 발액성 구조체를 발액층측의 면이 PP 필름과 대향하도록 배치하고, 그것을 50 g/25 ㎠ 의 하중으로 점조물에 꽉 누르고, 그대로 10 초간 정치하였다. 그 후, 발액성 구조체를 박리하고, 점조물과 접촉하고 있던 발액층의 접촉면에 대한 점조물의 부착 상태를 육안으로 관찰하였다. 관찰 결과로부터 하기의 평가 기준에 기초하여 부착성을 평가하였다. 평가 결과가 2 이상이면 실용상 문제 없다고 말할 수 있다. 평가 결과는 3 이상인 것이 바람직하다.

[사용한 점조물]

점조물 1 : 생크림, 딸기 쇼트케이크 (패밀리마트) 로부터 채취

점조물 2 : 요구르트, 메이지 불가리아 요구르트 L81 저당 (메이지)

점조물 3 : 우노 하이브리드 하드 (시세이도)

점조물 4 : 프리 플러스 모이스트 케어 로션 (가네보 화장품)

점조물 5 : 오드뮤게 약용 스킨 크림 (코바야시 제약)

[평가 기준]

5 : 접촉면에 점조물의 부착이 보이지 않았다.

4 : 접촉면의 10 % 미만의 면적에 점조물의 부착이 보였다.

3 : 접촉면의 10 % 이상 30 % 미만의 면적에 점조물의 부착이 보였다.

2 : 접촉면의 30 % 이상 70 % 미만의 면적에 점조물의 부착이 보였다.

1 : 접촉면의 70 % 이상의 면적에 점조물의 부착이 보였다.

(내구성 평가)

학진형 (Gakushin-Type) 마찰 시험기 (다이에이 과학 정기 제작소 NR-100 형) 를 사용하여, 이하의 조건으로 발액성 구조체의 발액층에 마찰을 가하였다. 이것은, 후 가공이나 롤에서의 보관 시에 발액층이 탈락하는지 여부의 대체 평가로서 실시한 것이다.

· 마찰자의 선단 : 아무것도 장착하지 않음

· 시험면에 대한 하중 : 2 N

· 왕복 마찰의 속도 : 매분 30 왕복

· 왕복 마찰의 횟수 : 100 회

마찰 시험 후의 발액성 구조체에 대해, 상기와 동일하게 하여, 발액성 평가 및 부착성 평가를 실시하였다.

[평가 기준]

○ : 마찰 시험의 전후로 성능에 차가 보이지 않았다.

× : 마찰 시험 후에 실용상 문제가 있는 레벨까지 성능이 저하되었다.

1 : 기재
1a : 피처리면 (표면)
2 : 하지층
3A, 3B, 3C : 발액층
3a : 불소 함유 수지
3b : 구상 입자
3c : 인편상 입자
5A, 5B : 응집체
10, 20, 30 : 발액성 구조체

Claims

발액성을 부여해야 할 표면과,
상기 표면 상에 형성된 하지층과,
상기 하지층의 표면 상에 형성된 발액층
을 구비하고,
상기 하지층이 산 변성 폴리올레핀을 포함하고,
상기 발액층이 불소 함유 수지와 입자를 포함하고,
상기 불소 함유 수지가 아미노기 및 아미드기 중 적어도 일방의 기를 갖는 친수성 구조 단위를 포함하는, 발액성 구조체.
제 1 항에 있어서,
상기 입자가 평균 일차 입자경 0.1 ∼ 6 ㎛ 의 인편상 (鱗片狀) 입자 또는 당해 인편상 입자의 응집체인, 발액성 구조체.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 발액층이 평균 일차 입자경 5 ∼ 1000 ㎚ 의 구상 (球狀) 입자를 포함하는, 발액성 구조체.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하지층이 평균 일차 입자경 5 ∼ 100 ㎛ 의 필러를 포함하는, 발액성 구조체.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 불소 함유 수지가 피롤리돈 또는 그 유도체에서 유래하는 구조 단위를 포함하지 않는, 발액성 구조체.
물품과 접하는 측에, 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 발액성 구조체를 갖는 포장재.
제 6 항에 있어서,
상기 물품이 핸드 소프, 보디 소프, 샴푸, 린스, 크림류 및 화장품으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종으로서 계면 활성제를 포함하는, 포장재.
물품과 접하는 측에, 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 발액성 구조체를 갖는 박리 시트.
제 8 항에 있어서,
상기 물품이 핸드 소프, 보디 소프, 샴푸, 린스, 크림류 및 화장품으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종으로서 계면 활성제를 포함하는, 박리 시트.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 발액성 구조체의 제조 방법으로서,
발액성을 부여해야 할 표면 상에, 상기 하지층을 형성하는 공정과,
상기 발액층을 형성하기 위한 도액을 조제하는 공정과,
상기 하지층의 표면 상에, 상기 도액의 도막을 형성하는 공정과,
상기 도막을 건조시키는 공정
을 구비하는, 발액성 구조체의 제조 방법.