KR20200034771A - 내면에 유막을 형성하여 사용되는 블로우 용기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은, 유성 액체를 내면에 도포함으로써, 용기 내면의 전체에 걸쳐 고르게 유막을 형성할 수 있고, 이것에 의해, 내용물에 대한 미끄러짐성이 안정되게 발휘되어, 내용물의 용기 내로의 부착 잔존을 유효하게 억제할 수 있는 블로우 용기를 제공하는 것이다. 본 발명은, 올레핀계 수지제의 내면(1a)을 갖는 블로우 용기에 있어서, 내면(1a)은, 표준유로서 중쇄 지방산 트리글리세리드를 사용하고, 23℃로 유지된 해당 표준유를 0.8μL 적하했을 때, 적하된 유적(油滴)의 긴지름(長徑)의 길이로 정의되는 유적 확산성이 5.0mm 이상인 것을 특징으로 한다.

Description

내면에 유막을 형성하여 사용되는 블로우 용기

본 발명은, 내면에 유막을 설치하여 사용에 제공되는 블로우 용기에 관한 것이다.

플라스틱은, 성형이 용이하고, 여러 가지의 형태로 용이하게 성형할 수 있는 것 등으로부터, 각종 용도에 널리 사용되고 있다. 특히, 용기 벽의 내면이 저밀도 폴리에틸렌 등의 올레핀계 수지로 형성되어 있는 다이렉트 블로우 보틀은, 그 스퀴즈성, 짜냄성을 이용하여, 특히 점조한 유동성 물질, 예를 들면 케첩이나 마요네즈 등을 수용하는 용기로서 널리 사용되고 있다.

그런데, 점조한 유동성 물질이 수용되는 용기에서는, 해당 내용물을 신속하게 배출하고 또한 용기 내에 잔존시키는 일 없이 깨끗하게 배출하여 끝까지 다 사용하기 위해, 내용물에 대해 용기 내면이 높은 미끄러짐성을 나타내는 것이 요구된다.

종래, 상기와 같은 미끄러짐성은, 용기 내면을 형성하는 수지에 활제(滑劑) 등의 첨가제를 배합함으로써 확보하고 있었지만, 최근 들어, 수지제의 기재(基材) 표면에 액막을 형성함으로써, 점조한 물질에 대한 미끄러짐성 등의 표면 특성을 개질하는 기술이 여러 가지 제안되어 있다(예를 들면 특허문헌 1).

이러한 기술에 의하면, 기재 표면을 형성하는 수지에 활제 등의 첨가제를 첨가하는 경우에 비하여, 미끄러짐성을 비약적으로 높일 수 있기 때문에, 현재 주목되고 있다.

그런데, 표면에 액막을 형성함으로써, 표면 특성을 개질하는 수단에서는, 이 액막을 표면에 안정되게 유지하는 것이 필요하고, 이 때문에, 상기의 특허문헌 1에서는, 표면에 미세한 요철을 형성하고 있다.

이와 같은 미세한 요철은, 통상, 액막을 형성해야 하는 기재 표면에, 무기 미립자가 분산된 에탄올 용액 등의 코팅액을 스프레이 분무하고, 건조함으로써 형성할 수 있지만, 기재 표면 형성용 수지에 무기 미립자가 배합된 수지 조성물을 사용하고, 이러한 수지 조성물을 이용하여 연신 성형 등의 성형을 행하여, 소정의 형상을 갖는 기재(예를 들면 용기)를 제조한다는 수단도 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 또는 특허문헌 2 참조). 이러한 수단에 의하면, 기재 표면을 형성하고 있는 수지에 배합되어 있는 무기 미립자의 입경이나 배합량에 따라, 기재 표면에 소정의 요철이 형성되게 된다.

그런데, 상기와 같이 액막을 형성하여 점조한 물질에 대한 미끄러짐성을 향상하는 경우, 표면의 액막이 불균일하게 형성되는 경우가 있고, 이 때문에, 기재 표면의 일부에 점조한 물질이 부착해 버린다는 문제를 발생시키는 경우가 있었다. 특히, 점조한 함수(含水) 물질에 대한 미끄러짐성을 향상시키기 위해, 기재 표면에 유성 액체의 막(유막)을 형성하는 경우, 이러한 문제가 발생하는 경향이 크다.

일본국 특허 제5971337호 공보 일본국 특개2015-227012호 공보

따라서, 본 발명의 목적은, 유성 액체를 내면에 도포함으로써, 내용품의 충전 전에 용기 내면의 전체에 걸쳐 고르게 유막을 형성할 수 있고, 이것에 의해, 내용물에 대한 미끄러짐성이 안정되게 발휘되어, 내용물의 용기 내에의 부착 잔존을 유효하게 억제할 수 있는 블로우 용기를 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은, 내면에 유막을 형성하여 사용되는 블로우 용기에 대해서 많은 실험을 행하여 검토를 거듭한 결과, 내면이 올레핀계 수지에 의해 형성되어 있는 블로우 용기에 있어서는, 이 올레핀계 수지를 활제 없음으로 하고, 일정 이상의 평활면으로 함으로써, 유성 액체가 젖어 퍼져, 내면의 전체에 걸쳐 균일한 유막을 형성할 수 있다는 지견을 발견하여, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.

본 발명에 의하면, 올레핀계 수지제의 내면을 갖는 블로우 용기에 있어서,

상기 내면은, 표준유로서 중쇄 지방산 트리글리세리드를 사용하고, 23℃로 유지된 해당 표준유를 0.8μL 적하했을 때, 적하된 유적(油滴)의 긴지름(長徑)의 길이로 정의되는 유적 확산성이 5.0mm 이상인 것을 특징으로 하는 블로우 용기가 제공된다.

본 발명의 블로우 용기에 있어서는,

(1) 상기 유적의 긴지름/짧은지름(短徑) 비가 1.000∼1.010의 범위에 있는 것,

(2) 상기 올레핀계 수지에 의해 형성되어 있는 내면은, 산술 평균 높이(Sa) 및 제곱 평균 제곱근 높이(Sq)가 모두 1.5㎛ 이하의 평활면으로 되어 있는 것,

(3) 상기 용기의 내면에는, 내용물의 충전에 앞서 유성 액체가 도포되는 것,

(4) 상기 유성 액체에 의해 내면 상에 형성되는 유막의 두께가 0.5∼30g/㎡의 범위인 것,

(5) 상기 유성 액체가 식용유인 것이 적합하다.

본 발명의 블로우 용기는, 적어도 내면이 올레핀계 수지에 의해 형성되어 있는 것인데, 상기의 표준유를 이용하여 측정되는 유적 확산성(유적의 긴지름)이 5.0mm 이상이라는 특성을 갖는 것이다. 즉, 이와 같은 유적 확산성을 나타내는 용기의 내면에, 유성 액체(예를 들면 식용유)를 도포했을 때, 이 유성 액체는 신속하게 젖어 퍼지고, 그 결과, 용기 내면의 전체에 걸쳐 고르게 유막을 형성할 수 있다. 특히 소량(少量)의 유성 액체를 도포함으로써, 두께가 얇은 유막을 균일하게 형성할 수 있기 때문에, 유막을 형성하고 있는 유성 액체의 유동에 의한 두께의 변동 등을 유효하게 회피할 수 있고, 이러한 유막에 의한 용기 내용물에 대한 미끄러짐성 향상이 안정되게 발휘된다.

따라서, 본 발명의 블로우 용기는, 케첩, 마요네즈, 드레싱 등의 점조한 함수 물질의 수용에 적합하게 적용된다.

도 1은 본 발명의 블로우 용기의 용기 벽의 적합한 층 구조를, 내면에 유막이 설치된 상태로 나타내는 개략 측단면도이다.

도 1을 참조하여, 본 발명의 블로우 용기는, 내면을 형성하고 있는 내층(1)과, 외면을 형성하고 있는 외층(3)을 갖고 있고, 내층(1)과 외층(3)의 사이에 중간층(5)이 설치되어 있다. 이와 같은 층 구조를 갖는 블로우 용기는, 내면(1a) 상에, 함수 내용물에 대한 미끄러짐성(배출성)을 높이기 위한 유막(7)이 설치된 후, 함수 내용물을 충전하여 사용에 제공된다.

＜내층(1)＞

상기의 층 구조에 있어서, 본 발명에서는, 내층(1)은, 올레핀계 수지에 의해 형성되어 있다.

이러한 올레핀계 수지로는, 그 자체 공지의 것이 사용되고, 예를 들면, 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄 저밀도 폴리에틸렌, 중 또는 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리1-부텐, 폴리4-메틸-1-펜텐 등의 올레핀계 폴리머나, 이들의 올레핀류의 공중합 수지나 혼합물 등이 사용된다. 특히, 유막(7)의 유지성의 관점이나, 유연성이 풍부하고, 점조한 내용물을 압출(押出)하기 위한 스퀴즈성이 뛰어난 것으로부터, 저밀도 폴리에틸렌이나 직쇄 저밀도 폴리에틸렌으로 대표되는 밀도가 0.930g/㎤ 이하인 저밀도 폴리에틸렌이 적합하다.

본 발명에 있어서는, 상기의 올레핀계 수지로 이루어지는 용기의 내면(1a)은, 중쇄 지방산 트리글리세리드를 표준유로서 사용하고, 23℃로 유지된 해당 표준유 0.8μL를 적하하여 측정되는 유적 확산성이 5.0mm 이상으로 조정되어 있다. 이 유적 확산성은, 후술하는 실시예에 나타나 있는 바와 같이, 상기 표준유의 유적(0.8μL)을 용기 내면(1a)에 적하했을 때, 적하 후 60초 후의 유적의 크기(긴지름의 길이)를 디지털 마이크로스코프로 관측함으로써 구해지는 것이고, 이 값이 클수록, 유성 액체에 대한 젖음성이 좋은 것을 나타낸다.

즉, 본 발명의 블로우 용기는, 이 내면(1a)이 유성 액체에 대해 뛰어난 젖음성을 나타내기 때문에, 소량의 유성 액체를 분무함으로써 지극히 얇은 두께의 유막(7)을 용기 내면(1a)의 전체에 걸쳐 고르게 형성할 수 있다.

또한, 상기의 측정에 표준유로서 사용되는 중쇄 지방산 트리글리세리드 중의 지방산은, 탄소수가 8∼10이고, 특히 탄소수 8과 탄소수 10의 지방산이, 60:40, 70:30, 75:25, 85:15 및 100:0의 비율인 것이 있다. 이들로부터 선택되는 중쇄 지방산 트리글리세리드의 23℃에서의 점도는 20∼40mPa·s이지만, 이러한 범위이면, 상기의 유적 확산성의 측정에 적합하고 있어, 불균일 없이 측정할 수 있다. 덧붙여서, 후술하는 실시예에서는, 23℃의 점도가 33.8mPa·s인 것을 사용하여 유적 확산성이 측정되어 있다.

또, 본 발명에서는, 상기와 같이 측정되는 유적 확산성 시험에 있어서, 적하된 유적의 긴지름/짧은지름 비가 1.000∼1.010의 범위에 있는 것이 지극히 적합하다. 즉, 유적의 긴지름/짧은지름 비가, 이와 같은 범위에 있는 것은, 이 유적이 정원(正圓)에 가까운 형상으로 젖어 퍼지고 있는 것을 의미하는 것이며, 유적 확산성이 상기 범위에 있는 동시에, 긴지름/짧은지름 비가 상기 범위 내에 있을 때, 가장 뛰어난 젖음성이 발현하고 있다.

유막에 의해, 용기 내용물에 대한 미끄러짐성 향상을 발현시킬 때에는, 지극히 작은 결함(미크로 레벨에서의 기름의 크롤링(crawling/cissing))에도 그 미끄러짐성이 영향을 받기 때문에, 이와 같은 미크로 레벨에서의 기름의 크롤링을 방지하는 것이 기술적으로는 지극히 중요하다. 본 발명에 있어서는, 미크로인 젖음의 결함 발생을 유효하게 억제하고 있기 때문에, 유적 확산성 시험에 있어서, 유적의 긴지름/짧은지름 비를 상기 범위로 제어하고 있다.

본 발명에 있어서, 상기와 같은 유적 확산성을 확보한다는 것은, 내층(1)을 형성하는 올레핀계 수지에, 활제로 대표되는 블리딩성 첨가제가 배합되어 있지 않은 것을 의미한다. 즉, 올레핀계 수지로 대표되는 열가소성 플라스틱에는, 일반적으로, 이형성(離型性)을 확보하기 위해, 활제가 배합되어 있다. 이와 같은 활제가 내면(1a)에 블리딩하고 있으면, 내면(1a)에 도포된 유성 액체를 튕겨 버리고, 그 결과, 유성 액체가 젖어 퍼지지 않게 되어 버린다. 또, 이와 같은 올레핀계 수지에는, 증량이나 보강, 또는 내면(1a)에 요철을 형성하기 위해 실리카 등의 무기산화물 입자가 배합되는 경우도 있지만, 이와 같은 무기산화물 입자는 내면(1a)의 표면에 요철을 형성시키는 경향이 있기 때문에, 유성 액체의 미크로인 젖음 결함을 형성시키는 성질이 있다. 따라서, 상기와 같은 유적 확산성을 발현시키기 위해서는, 상기 올레핀계 수지는, 이러한 무기산화물 입자를 배합하지 않고 내층(1)의 형성에 사용된다.

또, 유적 확산성을 향상시키기 위해, 후술의 유성 액체를 미리 내층에 배합해도 된다.

또한, 상기와 같은 유적 확산성을 확보하기 위해서는, 이 내면(1a)은, 지극히 평활성이 높은 것이 필요하다. 예를 들면, ISO25178-2:2012에 준거하여 측정되는 산술 평균 높이(Sa) 및 제곱 평균 제곱근 높이(Sq)가 모두 1.5㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 최대 표면 거칠기(Rz)가 20㎛ 이하이다. 즉, 내면(1a)이, 이와 같은 평활면으로 되어 있기 때문에, 소량의 유성 액체가 넓게 젖어 퍼져, 뛰어난 유적 확산성을 발현시키는 것이 가능해지는 것이다. 예를 들면, 이 내면(1a)이 요철이 큰 거친면(粗面)으로 되어 있으면, 유성 액체의 탈락 방지라는 점에서는 바람직하지만, 유성 액체가 젖어 퍼지기 어려워져, 두께의 불균일 등을 발생시키기 쉬워져 버린다.

또한, 이와 같은 평활면을 형성하는 수단에 대해서는 후술한다.

이와 같은 내층(1)을 갖는 본 발명의 블로우 용기에 있어서는, 내층(1)의 두께는, 용기에 요구되는 유연성, 강도 등의 특성이 만족되는 한에 있어서, 그 두께는 필요 이상으로 두꺼워지지 않도록 설정하는 것이 바람직하고, 예를 들면 200㎛ 이하, 특히 40∼150㎛ 정도의 두께를 갖고 있는 것이 바람직하다. 이 두께가 너무 두꺼우면, 이 내층(1)의 내면(1a)에 유성 액체를 도포했을 때, 내층(1) 중으로 흡수되는 유성 액체의 양(포화 흡수량)이 많아지고, 이 결과, 일정한 두께의 유막(7)을 형성하기 위해 필요한 유성 액체의 양이 많아지거나, 또는 내층(1) 중으로 흡수되는 유성 액체의 양이 많아지기 때문에, 유막(7) 두께의 경시적(經時的) 변동이 커질 우려가 있기 때문이다.

＜외층(3)＞

본 발명에 있어서, 외층(3)을 형성하는 수지는, 용기의 성형에 사용되는 각종의 열가소성 수지에 의해 형성되어 있어도 되고, 예를 들면, 각종의 올레핀계 수지나 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 대표되는 폴리에스테르 수지에 의해 형성할 수 있는데, 특히, 짜냄에 의해 점조한 함수 내용물을 배출한다는 용기 몸통부의 가요성(可撓性)을 확보한다는 점에서, 올레핀계 수지가 바람직하며, 내층과 마찬가지의 에틸렌계 수지, 특히 밀도가 0.930g/㎤ 이하인 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)에 의해 외층(3)이 형성되어 있는 것이 최적이다.

또, 이러한 외층(3)은, 그 표면에 유막을 형성하는 것은 아니기 때문에, 유적 확산성 등의 특성은 요구되지 않는다. 따라서, 이 외층(3)에는, 각종의 블리딩성 첨가제가 배합되어 있어도 되고, 특히 활제가 배합되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 활제의 배합에 의해, 성형 후 용기의 반송 시에서의 용기끼리의 접착이나 반송 벨트에의 용기의 밀착 등의 문제를 유효하게 회피할 수 있다.

이와 같은 활제로는, 시판의 폴리에틸렌 등에 배합되어 있는 것, 예를 들면 이하의 것을 예시할 수 있다.

스테아린산, 라우린산 등의 지방산계인 것.

스테아린산 아미드, 팔미틴산 아미드, 올레인산 아미드, 에루카산 아미드(erucamide), 메틸렌비스스테아린산 아미드, 에틸렌비스스테아린산 아미드, 에틸렌비스베헨산 아미드, 에틸렌비스올레인산 아미드 등의 지방족 아미드계인 것.

부틸스테아레이트, 경화 피마자유, 에틸렌글리콜모노스테아레이트 등의 지방산 에스테르계인 것.

세틸알코올, 스테아릴알코올 등의 알코올계인 것.

스테아린산 아연, 스테아린산 칼슘 등의 금속비누.

이와 같은 활제는, 예를 들면, 외층(3)을 형성하는 수지 100 질량부당, 0.01∼0.5 질량부 정도의 양으로 배합된다.

또, 이 외층(3)의 두께는, 용기에 요구되는 유연성, 스퀴즈성 또는 강도 등의 특성이 확보되는 것과 같은 범위에 있으면 된다.

＜중간층(5)＞

본 발명의 블로우 용기에서는, 도 1에 나타나 있는 바와 같이, 내층(1)과 외층(3)의 사이에는, 중간층(5)이 설치되는 양태가 적합하다. 즉, 내용물에 대한 미끄러짐성 확보라는 관점에서는, 상술한 유적 확산성을 나타내는 내면(1a)을 구비한 내층(1)만의 단층 구조를 갖는 것이어도 되지만, 이와 같은 단층 구조의 블로우 용기에서는, 산소 투과성이 높아, 내용물의 산화 열화를 방지한다는 점에서는 불만족스러운 것이 되어 버린다. 이 때문에, 올레핀계 수지와는 다른 수지에 의한 중간층(5)을 설치하여, 산소의 투과를 억제하는 것이 적합해진다.

이와 같은 중간층(5)으로는, 가스 배리어성 수지층이나 산소 흡수층이 대표적이고, 또, 이들의 층과 내외층(1, 3)을 접착하기 위한 접착제층이 중간층으로서 설치되어 있어도 된다. 또, 성형 시에 발생하는 버(burr) 등의 스크랩을 포함하는 리그라인드층(regrind layer)도 중간층으로서 설치되어 있어도 되고, 가스 배리어성 수지층과 산소 흡수층의 양쪽을 설치할 수도 있다.

상기의 가스 배리어성 수지층의 형성에 이용하는 가스 배리어성 수지로는, 에틸렌·비닐알코올 공중합체(에틸렌·초산(酢酸)비닐 공중합체 비누화물), 방향족 폴리아미드 및 환상(環狀) 폴리올레핀 등을 예시할 수 있고, 특히 가스 배리어성이 뛰어나다는 점에서, 에틸렌·비닐알코올 공중합체가 가장 적합하다.

상기와 같은 에틸렌·비닐알코올 공중합체로는, 일반적으로, 에틸렌 함유량이 20 내지 60 몰％, 특히 25 내지 50 몰％의 에틸렌-초산비닐 공중합체를, 비누화도가 96 몰％ 이상, 특히 99 몰％ 이상이 되도록 비누화하여 얻어지는 공중합체 비누화물이 적합하다.

또, 상기와 같은 가스 배리어성 수지끼리를 혼합하여 사용할 수도 있다.

특히 상기와 같은 가스 배리어성 수지층은, 내면(1a) 상에 유막(7)을 형성하는 유성 액체의 확산을 억제할 수 있는 성질을 갖고 있어, 이와 같은 유성 액체의 내층(1)으로부터 외층(3)측으로의 이행을 유효하게 억제하며, 유막(7)을 안정되게 유지하는 점에서도 적합하고, 더 나아가서는, 외층(3)에 배합되는 활제의 내층(1)측으로의 이행도 억제하여, 내면(1a)의 기름 젖음성을 확보한다는 점에서도 유리하다.

또, 산소 흡수층은, 산소와 반응하여 산화되는 피(被)산화성 중합체를 포함하는 것이다.

이와 같은 피산화성 중합체는, 그 자체 공지이며, 예를 들면 일본국 특개2002-240813호 등에 상세하게 설명되어 있으므로, 그 상세는 생략하지만, 대표적인 예는, 제3급 탄소원자를 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, 이 산소 흡수층은, 통상, 피산화성 중합체의 산화를 촉진하기 위한 전이금속 촉매가 소위 촉매량으로 배합된다. 이러한 전이금속 촉매로는, 철, 코발트, 니켈 등의 전이금속의 무기염, 유기산염 또는 착염이 대표적이다.

또한, 상기와 같은 가스 배리어성 수지층이나 산소 흡수층과 내외층(1, 3)과의 접착성을 향상하기 위해 사용되는 접착제 수지층은, 예를 들면, 카르보닐기(＞C＝O)를 주쇄(主鎖) 또는 측쇄(側鎖)에 1 내지 100meq/100g 수지, 특히 10 내지 100meq/100g 수지의 양으로 함유하는 수지, 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; 등에 의해 형성된다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상술한 가스 배리어성 수지층이나 산소 흡수층, 특히 가스 배리어성 수지층에는, 이들 층의 특성이 손상되지 않는 범위에 있어서 올레핀계 수지, 특히 내층(1) 또는 외층(3)의 형성에 사용되는 폴리에틸렌을 혼합할 수 있고, 이와 같은 올레핀계 수지의 혼합에 의해, 접착제 수지층을 개재시키지 않고, 이들의 층과 내외층(1, 3)의 접착성을 향상시킬 수 있어, 접착제 없음으로서 코스트 다운을 꾀할 수 있다.

상술한 중간층(5)을 형성할 수 있는 각 층은, 각각의 기능이 충분히 발휘되는 정도의 두께로 설정된다.

상술한 중간층(5)을 포함시키고, 본 발명의 블로우 용기가 갖는 적합한 층 구조의 예를, 이하에 나타낸다.

이하의 층 구조에 있어서, LDPE는 밀도가 0.929g/㎤ 이하인 저밀도 폴리에틸렌을 나타내고, RG는 성형 시에 발생하는 버 등의 스크랩에 버진(virgin)의 LDPE가 혼합된 리그라인드층을 나타내며, GS는 가스 배리어성 수지층, O2AB는 산소 흡수층을 나타낸다.

　　(외)LDPE/GS/O2AB/GS/LDPE(내)

　　(외)LDPE/GS/O2AB/RG/GS/LDPE(내)

또한, 상기의 층 구조에 있어서, 각 층의 계면에는, 전술한 접착제 수지층을 설치할 수 있지만, GS나 O2AB의 층에 LDPE가 혼합되어 있는 경우에는, 이와 같은 접착제 수지층을 생략할 수 있는 것은 이미 서술한 바와 같다.

＜블로우 용기의 제조＞

상술한 층 구조를 갖고 있고, 또한 소정의 유적 확산성을 갖는 내면(1a)을 구비한 본 발명의 블로우 용기는, 그 자체 공지의 블로우 성형에 의해 제조된다. 예를 들면, 각 층을 형성하기 위한 수지 또는 수지 조성물을 이용한 사출 성형에 의해 시험관 형상의 프리폼을 성형하고, 이 프리폼을 2차 연신 블로우 성형한다는 수단을 채용할 수도 있으며, 소정의 수지 또는 수지 조성물을 이용한 용융 압출에 의해 통상(筒狀)의 파리손을 성형하고, 이 파리손의 일단부(一端部)를 핀치 오프(pinch-off)에 의해 닫은 후, 에어 등의 블로우 유체를 불어넣어 용기(보틀) 형상으로 부형하는 다이렉트 블로우 성형에 의해 제조할 수 있다.

이들의 제조 방법은, 블로우 용기의 제법으로서 모두 주지이지만, 특히, 점조한 내용물의 배출성에 적합한 유연성, 스퀴즈성을 갖고 있다는 점에서, 다이렉트 블로우 성형에 의해 용기를 제조하는 것이 적합하다.

또, 다이렉트 블로우 성형에 의해 블로우 용기를 제조하는 경우에는, 통상 파리손을 성형하기 위한 용융 압출을 할 때, 내층(1)의 내면(1a)이 되는 부분에 접촉하는 코어 금형의 표면 부분이, 용융 수지를 튕겨 내는 것과 같은 표면 처리나 고(高)슬라이딩성의 수지에 의한 표면 처리가 실시되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 표면 처리는, 이것에 한정되는 것은 아니지만, 통상, 금형 표면에 내열성을 갖는 불소 수지의 코팅을 형성하는 등의 방법에 의해 행해진다.

즉, 2축 연신 블로우 성형 등과 같이, 사출 성형에 의해 블로우용의 프리폼을 성형하는 경우에는, 용기의 내면(1a)이 되는 프리폼의 내면은, 유리 전이점 이상, 융점 미만에서 연신 블로우되어 부형되기 때문에 평활성이 높은 면으로 할 수 있지만, 다이렉트 블로우 성형에서는, 용기의 내면(1a)이 되는 통상 파리손의 내면은, 용융 상태인 채로 블로우되어 부형되기 때문에, 용융 상태에서의 파리손의 표면 거칠기에 강하게 영향을 받아, 내면(1a)을 소정의 평활면으로 하는 것이 어렵다. 그런데, 이 내면(1a)이 되는 부분이 수지를 튕겨 내도록 표면 처리되어 있는 코어 금형과 접촉하면서 용융 압출하여 통상 파리손이 성형됨으로써, 전술한 평활성이 높은 내면(1a)을 형성하여, 목적으로 하는 유적 확산성이나 유적의 긴지름/짧은지름 비를 소정의 범위로 설정할 수 있다.

상기와 같이 하여 성형되는 블로우 용기는, 일반적으로, 그대로 내용물 판매 메이커에 판매되고, 메이커측에서 유성 액체가 용기 내면(1a)에 스프레이 분무에 의해 도포되어, 내면(1a)에 유막(7)이 형성된 후, 내용물이 충전되고, 캡이 장착되어 시판되게 된다.

즉, 본 발명의 블로우 용기에서는, 내면(1a)이 높은 유적 확산성을 나타내고, 분무된 유적이 크게 젖어 퍼지기 때문에, 소량의 유성 액체의 사용에 의해, 얇은 두께의 유막(7)이 용기 내면(1a)의 전체에 걸쳐 균일하게 형성되고, 안정되게 유지된다. 예를 들면, 내면(1a) 상에 존재하는 유막(7)의 두께(유성 액체의 양)는 0.1∼30g/㎡, 더 나아가서는 0.5∼10g/㎡의 지극히 얇은 범위로 유지된다. 이 유성 액체의 양이 지극히 소량이기 때문에, 이 용기를 정립(正立) 상태로 장기간 유지한 경우에 있어서도, 저부(底部)로 액체가 늘어져 떨어져서 몸통부의 유막(7)이 소실된다는 문제가 유효하게 방지되며, 또한, 용기를 거꾸로 세워 내용물을 배출한 경우에 있어서도, 용기의 저부에 존재하는 유성 액체의 늘어져 떨어짐도 유효하게 회피되어 유막(7)이 유지되기 때문에, 용기의 저부에 내용물이 부착 잔존한다는 문제도 유효하게 억제된다.

또한, 유성 액체는, 당연히, 대기압하에서의 증기압이 작은 비휘발성의 액체, 예를 들면 비점이 200℃ 이상인 고(高)비점 액체가 아니면 안된다. 휘발성 액체를 이용한 경우에는, 용이하게 휘산하여 경시와 함께 소실되어, 유막(7)을 유지하는 것이 곤란해져 버리기 때문이다.

이와 같은 유성 액체의 구체예로는, 상기와 같은 고비점 액체인 것을 조건으로 하여, 여러 가지의 것을 들 수 있지만, 특히 표면장력이, 미끄러짐성의 대상이 되는 점조한 함수 물질과 크게 다른 것일수록, 윤활 효과가 높아, 본 발명에는 적합하다.

예를 들면, 표면장력이 10 내지 40mN/m, 특히 16 내지 35mN/m의 범위에 있는 유성 액체를 이용하는 것이 좋고, 글리세린 지방산 에스테르, 유동 파라핀, 식용 유지(식용유)가 대표적이며, 특히 점조한 함수 물질이 식품류인 경우에는, 식용 유지가 최적이다.

이와 같은 식용 유지로는, 대두유, 유채유, 올리브 오일, 미유(米油), 옥수수유, 홍화유, 참기름, 팜유, 피마자유, 아보카도유, 코코넛유, 아몬드유, 호두유, 개암유, 샐러드유 등을 적합하게 사용할 수 있다.

또, 본 발명의 다층 블로우 빈 용기에 있어서는, 전술한 바와 같이, 그 내면(1a)이 기름 젖음성이 뛰어나고, 추가로 적당한 밀도의 폴리에틸렌에 의해 내면(1a)을 갖는 내층(1)이 형성되어 있기 때문에, 매우 소량의 유성 액체의 사용에 의해, 내면(1a)의 전체에 균일한 유막(7)을 형성할 수 있어, 점조한 함수 내용물에 대해 뛰어난 미끄러짐성, 배출성을 발휘할 수 있다.

또한, 이 용기에 수용되는 함수 내용물로는, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 유막(7)의 형성에 의해 뛰어난 미끄러짐성, 배출성이 발현되어 있기 때문에, 특히 점조한 함수 내용물, 예를 들면, 케첩, 수성풀, 봉밀, 각종 소스류, 마요네즈, 머스터드, 드레싱, 잼, 초콜릿 시럽, 요구르트, 유액 등의 화장액 등이 적합하다.

실시예

본 발명의 뛰어난 효과를 다음의 실험예로 설명한다.

또한, 이하의 실험예 등에서 행한 각종의 특성, 물성 등의 측정 방법 및 블로우 용기의 성형에 이용한 수지 등은 다음과 같다.

1. 보틀 내면의 표면 거칠기 측정

후술의 방법으로 성형한 보틀의 몸통부로부터 10mm×10mm의 시험편을 잘라내고, 마이크로스코프(VK-100, (주)키엔스 제조)를 이용하여, 보틀 몸통부 내면의 3D 형상 측정을 행하였다. 얻어진 데이터로부터, 500㎛×500㎛의 범위에서의 표면 거칠기(ISO25178-2:2012)를 산출했다.

2. 보틀 내면의 2D에서의 선 거칠기 측정

후술의 방법으로 성형한 보틀의 몸통부로부터 20mm×20mm의 시험편을 잘라내고, 표면 거칠기 측정기(SURFCOM2000SD3, (주)도쿄 세이미츠 제조)를 이용하여, 거칠기 측정을 행하였다.

조건: JIS'01, 길이 4mm, 컷 오프 0.8mm, 속도 0.3mm/s

3. 기름 젖음성 측정

후술의 방법으로 성형한 보틀의 몸통부로부터 20mm×20mm의 시험편을 잘라내고, 고액계면 해석 시스템(Dropmaster500, 교와가이멘 가가쿠(주) 제조)을 이용하여, 중쇄 지방산 트리글리세리드 0.8μL를 시험편 보틀 내면측에 적하하고, 3초 후의 접촉각을 구했다. 이 값이 작을수록, 도포 시의 젖음성이 좋은 것을 나타내고 있다.

4. 유적 확산성 측정

후술의 방법으로 성형한 보틀의 몸통부로부터 30mm×20mm의 시험편을 잘라내고, 보틀 내면측에 중쇄 지방산 트리글리세리드 0.8μL를 시험편 보틀 내면측에 적하하고, 60초 후의 액적의 형상을 디지털 마이크로스코프(DVM5000 HD, 라이카 마이크로 시스템즈(주) 제조)를 이용해 촬영하여, 3점의 액적의 형상(긴지름·짧은지름)을 측정했다. 긴지름에 대해서는, 3점의 중앙값을 기재하고, 긴지름/짧은지름 비에 대해서는, 3점 모두를 기재했다.

＜표준유＞

중쇄 지방산 트리글리세리드(MCT)(표면장력 28.8mN/m, 점도 33.8mPa·s, 모두 23℃에서의 값. 비점: 210℃ 이상, 인화점: 242℃(참고치))

또한, 액체의 표면장력은 고액계면 해석 시스템(DropMaster700, 교와가이멘 가가쿠(주) 제조)을 이용하여 23℃에서 측정한 값을 이용했다. 또한, 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.

＜외층 형성용 수지＞

저밀도 폴리에틸렌-A(LDPE-A)

밀도: 0.921g/㎤

활제: 올레인산 아미드 300ppm 배합

＜중간층 형성용 수지＞

저밀도 폴리에틸렌-A(LDPE-A)

밀도: 0.921g/㎤

활제: 올레인산 아미드 300ppm 배합

＜배리어층 형성용 수지＞

에틸렌·비닐알코올 공중합체(EVOH)와 폴리올레핀의 혼합재

＜내층형성용 수지＞

1) 저밀도 폴리에틸렌-A(LDPE-A)

밀도: 0.921g/㎤

활제: 올레인산 아미드 300ppm 배합

2) 저밀도 폴리에틸렌-B(LDPE-B)

　 밀도: 0.922g/㎤

활제: 없음

＜실험예 1＞

40mm 압출기 A에 외층 형성용 수지로서 저밀도 폴리에틸렌(LDPE-A), 40mm 압출기 B에 배리어층 형성용 수지로서 에틸렌·비닐알코올 공중합체(EVOH)와 폴리올레핀의 혼합재, 50mm 압출기에 중간층 형성용 수지로서 저밀도 폴리에틸렌(LDPE-A), 40mm 압출기 C에 내층 형성용 수지로서 저밀도 폴리에틸렌(LDPE-B)을 각각 공급하고, 용융 파리손의 출구 부분에 폴리머 코트를 실시한 코어를 부착하고, 온도 210℃의 다층 다이 헤드로부터 용융 파리손을 압출하고, 금형 온도 24℃에서 공지의 다이렉트 블로우 성형을 행하여, 내용량 400g, 중량 20g의 5종 5층의 보틀을 제작했다. 본 보틀의 층 구성은 하기와 같다.

외층/접착성 배리어층/중간층/접착성 배리어층/내층

제작한 보틀을 이용하여, 전술의 보틀 내면의 표면 거칠기 측정, 보틀 내면의 2D에서의 선 거칠기 측정, 기름 젖음성 측정, 유적 확산성 측정을 행하였다.

결과를 정리하여 표 1에 나타낸다.

＜실험예 2＞

용융 파리손의 출구 부분에 표면 처리를 실시하지 않는 코어를 부착한 것 이외에는 실험예 1과 마찬가지로 보틀을 제작하여, 각종 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

＜실험예 3＞

40mm 압출기 C에 내층 형성용 수지로서 저밀도 폴리에틸렌(LDPE-A)으로 변경한 것 이외에는 실험예 1과 마찬가지로 보틀을 제작하여, 각종 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[표 1]

표 1로부터, 내층 형성용 수지(내층재)로서, 활제를 배합하고 있지 않은 저밀도 폴리에틸렌(LDPE-B)을 이용한 실험예 1과 2에 있어서는, 기름 젖음성이 10도 미만, 또한 유적 긴지름도 5mm 이상으로 되어 있어, 활제를 배합한 실험예 3과 비교하여 기름 젖음성이 뛰어난 것을 알 수 있다.

또한, 표면 처리로서 폴리머 코트를 실시한 코어를 이용한 실험예 1과 3에 있어서는, 표면 거칠기 측정 결과로부터, Sa, Sq 모두 1.5㎛ 이하의 수치로 되어 있어, 표면 처리를 실시하고 있지 않은 코어를 이용한 실험예 2와 비교하여, 지극히 평활한 보틀 내면을 형성할 수 있는 것을 알 수 있다.

내층재로서, 활제를 배합하고 있지 않은 저밀도 폴리에틸렌(LDPE-B)을 이용하고, 또한 폴리머 코트를 실시한 코어를 이용한 실험예 1은 유적 확산성(긴지름/짧은지름 비)도 1.000∼1.010으로 정원에 가까운 값을 나타내고 있어, 미크로인 젖음성이 지극히 뛰어나, 기름 도공성에 지극히 뛰어난 보틀인 것을 알 수 있다.

1: 내층 1a: 내면
3: 외층 5: 중간층 7: 유막

Claims (6)

1. 올레핀계 수지제의 내면을 갖는 블로우 용기에 있어서,
   상기 내면은, 표준유로서 중쇄 지방산 트리글리세리드를 사용하고, 23℃로 유지된 상기 표준유를 0.8μL 적하했을 때, 적하된 유적(油滴)의 긴지름(長徑)의 길이로 정의되는 유적 확산성이 5.0mm 이상인 것을 특징으로 하는 블로우 용기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 유적의 긴지름/짧은지름(短徑) 비가 1.000∼1.010의 범위에 있는 블로우 용기.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 올레핀계 수지에 의해 형성되어 있는 내면은, 산술 평균 높이(Sa) 및 제곱 평균 제곱근 높이(Sq)가 모두 1.5㎛ 이하의 평활면으로 되어 있는 블로우 용기.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 용기의 내면에는, 내용물의 충전에 앞서 유성 액체가 도포되는 블로우 용기.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 유성 액체에 의해 내면 상에 형성되는 유막의 두께가 0.5∼30g/㎡의 범위인 블로우 용기.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 유성 액체가 식용유인 블로우 용기.

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