JP2019182486A - 包装容器及び包装材料の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(包装容器)
本発明の一実施形態による包装容器について図1から図3を用いて説明する。図1は本実施形態による包装容器の外観を示す図であり、図2は本実施形態による包装容器の包装材料を示す図であり、図3は本実施形態による包装容器の一部を示す図である。
図3に本実施形態の包装容器10の一部を示す。
フラクタル(fractal)とは複雑な構造をもつ形状の解析に導入された概念である。幾何学において、特に全体と部分が自己相似になっているものは自己相似フラクタルと呼ばれ、部分を拡大しても自己相似の形状が現れて決して平坦にならない構造である。そして、フラクタルな形状の図形は非整数の次元をとる。
本発明の一実施形態による包装容器の製造方法について説明する。図4は本実施形態による包装容器に用いる包装材料の製造方法を示す図である。
ローラー30の外表面には予め微細孔からなる凹部を形成しておく。
ローラー30の外表面には予め微細孔からなる凹部が形成されている。ローラー30による合成樹脂材36の冷却時に、積層する合成樹脂材36の外表面に、フラクタル構造を有する突起を形成する。
包装容器を食品用途に使用する際には、内容物を容器にする充填する前に過酸化水素水による包装材料の殺菌や滅菌処理が一般的に行われている。しかしながら、凹凸面を有する撥水性の表面では、過酸化水素水が表面と十分接触しない場合もあり、十分な殺菌や滅菌が行われない場合もあり得る。
本発明は、上記の実施の形態、実施例に限定されるものではない。本発明は当業者の知識に基づいて本発明の要旨を逸脱しない範囲の様々の改良、設計変更を行うことができ、様々の改良・設計変更があっても本発明に含まれる。
本発明の実施例1〜10、比較例1〜6を表1に示す。
表面粗さパラメータが、Ra=0.21μm、Rz=1.43μmである厚み3mmのアルミ板(アルミ合金(JIS 5052P製)を準備し、室温25℃下において0.25N水酸化ナトリウム水溶液に20分間浸漬することで表面の化学エッチング処理を行い、金型を作製した。
実施例1と同じ金型を用い、同様の条件にて密度923kg/m3、MFR55の低密度ポリエチレンを用いて微細な突起構造を有するポリエチレン成形品を得た。水の接触角は131°、転落角は1°、フラクタル次元は1.08であった。
実施例1と同じアルミ合金板を用い、サンドブラスト処理により表面に凹面加工を施した。サンドブラスト後の表面粗さパラメータは、Ra=2.86μm、Rz=16.43μmであった。次いで実施例1と同じ条件で化学エッチング処理を行い金型を得た。この金型を用い、実施例1と同様にしてポリエチレンの成形品を得た。得られた成形品の水の接触角は126°、転落角は1°、フラクタル次元は1.08であった。
実施例1と同じアルミ合金板を用い、サンドブラスト処理により表面に凹面加工を施した。サンドブラスト後の表面粗さパラメータは、Ra=6.32μm、Rp=16.68μm、Rz=30.41μmであった。次いで実施例と同じ条件で化学エッチング処理を行い金型を得た。この金型を用い、実施例1と同様にしてポリエチレンの成形品を得た。得られた成形品の水の接触角は115°、転落角は2°、フラクタル次元は1.08であった。
厚み3mmのステンレス(SUS360)板を用い、多孔質のセラミック溶射を行った後に表面研磨を行い、表面粗さパラメータがRa=1.91μm、Rz=13.53μmである金型を作製した。実施例1と同じ条件でポリエチレン成形品を得た。得られた成形品の水の接触角は145°、転落角は1°、フラクタル次元は1.17であった。
実施例5と同様の処理を行い、それぞれ表面粗さパラメータの異なる金型を作製した。そして実施例1と同じ条件でポリエチレン成形品を得た。実施例6の金型の表面粗さパラメータがRa=2.28μm、Rz=16.14μm、得られた成形品の水の接触角は138°、転落角は5°、フラクタル次元は1.12であり、実施例7の金型の表面粗さパラメータがRa=7.24μm、Rz=45.95μm、得られた成形品の水の接触角は142°、転落角は6°、フラクタル次元は1.11であり、実施例8の金型の表面粗さパラメータがRa=3.01μm、Rz=23.16μm、得られた成形品の水の接触角は136°、転落角は6°、フラクタル次元は1.10であり、実施例9の金型の表面粗さパラメータがRa=5.35μm、Rz=30.56μm、得られた成形品の水の接触角は141°、転落角は1°、フラクタル次元は1.19であった。
実施例9と同じ金型を用い、150℃で密度912kg/m3、MFR8.2の低密度ポリエチレンを溶融させ、圧力1MPaで金型に押し当てることでポリエチレン成型品を得た。得られた成型品の水の接触角は141°、転落角は1°、フラクタル次元は1.18であった。
実施例1と同様のアルミ合金板を用い、化学エッチング処理を施さないものを金型として、実施例1と同じ条件でポリエチレンに表面形状を転写した。得られた成形品の水の接触角は92°、転落角は16°、フラクタル次元は1.01であった。
実施例1と同様のアルミ合金板を用い、化学エッチング処理を施さないものを金型として、実施例2と同じ条件でポリエチレンに表面形状を転写した。得られた成形品の水の接触角は95°、転落角は16°、フラクタル次元は1.00であった。
実施例3と同様のブラスト処理を行ったアルミ合金板で、化学エッチング処理を施さないものを金型として、実施例1と同じ条件でポリエチレン成形品を得た。得られた成形品の水の接触角は114°、転落角は>16°、フラクタル次元は1.01であった。
実施例4と同様のブラスト処理を行ったアルミ合金板で、化学エッチング処理を施さないものを金型として、実施例1と同じ条件でポリエチレン成形品を得た。得られた成形品の水の接触角は115°、転落角は>16°、フラクタル次元は1.02であった。
市販のホール型ニッケルモールド(周期3μm、直径1.7μm、深さ1.5μm)を金型として、実施例1と同じ条件でポリエチレン成形品を得た。得られた成形品の水の接触角は137°、転落角は>16°、フラクタル次元は1.06であった。
比較例5と同様の金型を用い、実施例2と同じ条件でポリエチレン成形品を得た。得られた成形品の水の接触角は137°、転落角は>16°、フラクタル次元は1.07であった。
表1に示した通り、金型の作製方法により同じ転落角を示す表面のフラクタル次元は異なっており、これは表面構造の違いを反映しているものと考えられる。表面に突起が形成され、その断面解析から得られるフラクタル次元が1.08以上である成形品では、金型の作製方法によらず転落角は6°以下と小さく、非付着性は良好であることが確認できる。また、成形品を金型から取る際の剥離性は、成形品のフラクタル次元が1.17よりも大きくなると困難となる。したがって、包装容器の量産性を考慮すると、フラクタル次元は1.17以下であることが望ましい。
12…包装容器本体
14…キャップ
20…包装材料
21…外側樹脂層
22…紙コア層
23…接着樹脂層
24…バリア層
25…内部コーティング層
26…内側樹脂層
30、32…ローラー
34…ダイ
36…合成樹脂材
40…台
42…試料
44…注射針
46…水滴
Claims (10)
- 食品用の包装容器であって、
前記包装容器は、少なくとも外側樹脂層、紙コア層、内側樹脂層を含み、
前記内側樹脂層の表面に微細な突起が形成され、前記微細な突起の構造のフラクタル次元が1.08以上である、包装容器。 - 食品用の包装容器であって、
前記包装容器は、少なくとも外側樹脂層、紙コア層、内側樹脂層を含み、
前記外側樹脂層の表面に微細な突起が形成され、前記微細な突起の構造のフラクタル次元が1.08以上である、包装容器。 - 食品用の包装容器であって、
前記包装容器は、容器本体、前記容器本体の上部に設けられた合成樹脂部、前記合成樹脂部上部に設けられたキャップを含み、
前記合成樹脂部の内側又は外側の表面に微細な突起が形成され、前記微細な突起の構造のフラクタル次元が1.08以上である、包装容器。 - 前記外側樹脂層又は前記内側樹脂層は、ポリオレフィン樹脂を含む請求項1又は2に記載の包装容器。
- 前記ポリオレフィン樹脂は、ポリエチレンを含む請求項4に記載の包装容器。
- 前記微細な突起の構造のフラクタル次元が1.08以上、1.17以下である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の包装容器。
- 前記フラクタル次元は、1ピクセルあたりの長さが0.5〜1.0μmの解像度において解析して得られる数値である請求項1〜6のいずれか一項に記載の包装容器。
- 包装容器に用いる包装材料の製造方法であって、
外側樹脂層、紙コア層、内側樹脂層を積層する工程と、
微細孔を有する金型又はローラーを用いて、前記外側樹脂層又は前記内側樹脂層の表面に微細な突起を形成する工程と、を備え、
前記微細な突起の構造のフラクタル次元が1.08以上である、包装材料の製造方法。 - 前記微細な突起の構造のフラクタル次元が1.08以上、1.17以下である、請求項7に記載の包装材料の製造方法。
- 前記フラクタル次元は、1ピクセルあたりの長さが0.5〜1.0μmの解像度において解析して得られる数値である、請求項8又は9に記載の包装材料の製造方法。
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