WO2014188883A1 - 液層を表面に有する多層構造体 - Google Patents
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Definitions
- an object of the present invention is to provide a multilayer structure having a liquid layer on the surface and capable of stably maintaining the surface characteristics of the liquid layer over a long period of time.
- the permeation and diffusion of the liquid from the liquid layer 5 is blocked by the presence of the liquid diffusion preventing layer 1, the decrease in the liquid volume of the liquid layer 5 is effectively suppressed, and the surface characteristics are lost over time. It can be avoided.
- the liquid diffusion preventing layer 1 is used in order to improve adhesion with the base layer 3 (or the base material 7) and prevent delamination. It is preferable to provide an adhesive resin layer (not shown) adjacent to. Thereby, the liquid diffusion preventing layer 1 can be firmly fixed to the base layer 3 or the base material 7.
- Adhesive resins used for forming such an adhesive resin layer are known per se. For example, a carbonyl group (> C ⁇ O) is 1 to 100 meq / 100 g resin in the main chain or side chain, particularly 10 to 100 meq / 100 g.
- the base layer 3 provided on the liquid diffusion preventing layer 1 described above is a layer for holding the liquid layer 5 formed on the surface so as not to drop off. That is, if the liquid layer 5 is formed directly on the liquid diffusion preventing layer 1, the liquid forming the liquid layer 5 does not permeate. It becomes difficult to form the liquid layer 5 stably. For this reason, it is necessary to provide the base layer 3 and form the liquid layer 5 thereon.
- the underlayer 3 is formed so that the distance d between the surface (interface with the liquid layer 5) and the liquid diffusion preventing layer 1 is a certain value or less.
- the liquid layer 5 has a thickness of at least 5 ⁇ m, particularly 10 ⁇ m.
- the coverage F is 1.0, and the underlayer 3 The whole is covered with the liquid layer 5.
- the coverage F is smaller than the above range, the liquid layer 5 is formed in such a form that the liquid is scattered on the surface even if the liquid amount is large, and it is difficult to exhibit sufficient surface characteristics. End up.
- the multilayer structure of the present invention is not limited to the layer structure shown in FIG. 1, and for example, as shown in FIG. 2, the liquid diffusion adjustment is performed between the base layer 3 and the liquid diffusion prevention layer 1.
- a layer 9 can be provided.
- the liquid diffusion control layer 9 is characterized in that it includes a liquid that forms the liquid layer 5. This aspect is suitably applied to an aspect in which, for example, a liquid for forming the liquid layer 5 is blended in the base layer 3 and the liquid layer 5 is formed by leaching of the liquid from the base layer 3.
- the flowable contents used are as follows.
- As the viscosity of the contents a value measured at 25 ° C. using a tuning fork type vibration viscosity system SV-10 (manufactured by A & D Co., Ltd.) is also shown.
- Fluid content used; QP Half Made by QP Corporation Mayonnaise style low calorie food Viscosity 1260mPa ⁇ s
- a container composed of a multilayer structure was produced. Various measurements were performed using the produced container. The results are summarized in Table 1.
- the layer structure of this container is as follows, with the liquid layer as the inner surface. Liquid layer / Underlayer (90) / Base material (210) / Adhesive layer (10) / Liquid diffusion prevention layer (20) / Adhesive layer (20) / Outer layer (50)
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Abstract
Description
この多層構造ボトルは、最内層が油性内容物に対する濡れ性に優れており、この結果、ボトルを倒立させたり、或いは傾斜させたりすると、マヨネーズ等の油性内容物は、最内層表面に沿って広がりながら落下していき、ボトル内壁面(最内層表面)に付着残存することなく、綺麗に排出することができるというものである。
即ち、これらは、何れも内容物と非混和性の液体による液層を形成することにより内容物に対する滑り性を従来公知のものに比して格段に向上させることに成功したものであり、容器を倒立或いは傾倒せしめることにより、容器内壁に付着・残存させることなく、内容物を速やかに容器外に排出することが可能となっている。
このように表面に液層を形成した構造の成形体は、容器の形態に限らず、フィルム等の形態を有する成形体にも適用できるものであり、液体の種類を適宜選択することにより、表面の性質を大幅に改質することができる。
前記下地層の下側には、前記液層を形成する液体の拡散を抑制もしくは遮断する液拡散防止層が設けられていることを特徴とする多層構造体が提供される。
(1)前記液層は、下記式(1):
F=(cosθ-cosθB)/(cosθA-cosθB) (1)
式中、
θは、前記多層構造体表面での水接触角であり、
θAは、前記液層を形成する液体上での水接触角であり、
θBは、前記下地層を形成するプラスチック単体上での水接触角で
ある、
で算出される液層の被覆率Fが0.5以上に保持されていること。
(2)前記液層と接触している下地層の表面と前記液拡散防止層との間隔が200μm以下であること。
(3)前記液拡散防止層が、密度が1.00g/cm3以上であり且つガラス転移点(Tg)が35℃以上の樹脂、あるいは、結晶化度が0.5以上の樹脂で形成されていること。
(4)前記液拡散防止層が、金属箔、金属蒸着膜或いはガラスやセラミックス類などの無機材料から形成されていること。
(5)前記下地層は、1.0g/cm3以下の密度を有する樹脂から形成されていること。
(6)前記下地層が、前記液層を形成する液体を含み、該液体が前記液層の供給源となっていること。
(7)前記下地層と前記液拡散防止層との間に、さらに、前記液層を形成する液体を含む液拡散調節層が設けられていること。
(8)前記多層構造体を大気圧下に保持しての液層持続試験を行ったとき、下記式(2):
ΔF=100×(F0-F1)/F0 (2)
式中、
F0は、試験開始から1日後の前記液層の被覆率Fであり、
F1は、試験開始から14日経過後での前記液層の被覆率Fである、
で表される被覆低下率ΔFが40%以下に抑制されていること。
(9)前記液層を形成している液体が、食用油、脂肪酸トリグリセライド、フッ素系界面活性剤或いはシリコーンオイルであること。
(10)前記下地層がオレフィン系樹脂層であること。
(11)前記液拡散防止層は、プラスチック製基材の上に設けられていること。
(12)前記プラスチック製基材がオレフィン系樹脂製であること。
(13)前記多層構造体は、容器の形態を有しており、内面に前記液層が存在していること。
(14)前記多層構造体は、フィルムの形態を有していること。
本発明は、このような観点から、液層を保持する下地層の下側に、液層を形成する液体の拡散を防止する液拡散防止層を設けることにより、該液体の多層構造体内部への浸透拡散が有効に抑制され、液層の被覆率Fの低下に起因する表面特性の経時的低下を有効に防止することが可能となったものである。
本発明の多層構造体の層構造の一例を示す図1を参照して、この多層構造体10は、液拡散防止層1を中間層として有しており、この液拡散防止層1の一方側の面上に下地層3が形成され、下地層3の上には、この表面を被覆するように液層5が設けられている。また、液拡散防止層1の他方側の面には、多層構造体10の使用形態等に応じて、適宜の材質からなる基材7が必要により設けられている。
液拡散防止層1は、液層5を形成する液体の浸透・拡散を遮断するものであり、このような層を形成することにより、液層5により付与される表面特性が長期間にわたって安定に維持されることとなる。
即ち、液層5は、種々の手段によって形成されるが(この手段については後述する)、どのような手段により液層5が形成されていたとしても、液層5を形成する液体が下地層3を通って多層構造体10の内部に浸透・拡散してしまう。即ち、一定の量の液体で液層5が形成されていたとしても、該液体が多層構造体10の内部に徐々に移行していくため、その液量が経時と共に減少し、この結果、液層5に付与される表面特性が経時と共に失われていくこととなる。しかるに、本発明では、液拡散防止層1の存在により、液層5からの液の浸透拡散が遮断されるため、液層5の液量減少が有効に抑制され、表面特性の経時的損失を回避することが可能となる。
上述した液拡散防止層1の上に設けられる下地層3は、表面に形成される液層5が脱落しないように保持するための層である。即ち、液拡散防止層1の上に直接液層5を形成してしまうと、液層5を形成する液体が浸透しないため、液層5の脱落を生じ易くなってしまい、一定の被覆率で液層5を安定に形成することが困難となってしまう。このため、下地層3を設け、この上に液層5を形成することが必要となる。
τ-1=(γa/ρg)1/2
式中、γaは、液体と気体(空気)との間の界面張力であり、
ρは液体の密度であり、
gは重力加速度である。
即ち、液滴、気体及び固体(下地層3)が同時に接触する接触線から毛管長(τ-1)の範囲内において毛管現象が支配的となる(液滴の高さが増大していく)。この毛管長は、上記式から理解されるように、下地層3の材質にかかわらず、液によって一定であり、例えば、水では約2.7mmである。従って、液浸透性の凹凸面とするためには、凹部の内径を毛管長(τ-1)以下に設定すればよい。この毛管長は、液層5を形成する液体の種類によって異なるが、多くの液体で1mmを超える範囲にあるので、1mm以下の内径を有する凹部を下地層3の表面全体にわたって分布しておけばよい。この場合、凹部の深さやピッチ及び凹部の密度(単位面積当りの凹部の数)などは、液層5を形成する液体の種類によっても異なるが、通常、液層5を形成している液体の量が0.1乃至50g/m2、好ましくは0.3乃至30g/m2、さらに好ましくは0.5至30g/m2の範囲に維持されるように設定しておけばよい。
特に、下地層3を形成した後、液体の噴霧や塗布等により液層5を形成する場合には、上記のような凹凸面の形成は特に効果的である。
表面に形成される液層5は、多層構造体に付与しようとする表面特性に応じて適宜の液体により形成されるが、当然のことながら、大気圧下での蒸気圧が小さい不揮発性の液体、例えば沸点が200℃以上の高沸点液体により液層5が形成される。揮発性液体により液層5が形成されていると、使用形態によっても異なるが、この液層5が容易に揮散して経時と共に消失し、或いは液層5を形成することが困難となってしまうからである。
F=(cosθ-cosθB)/(cosθA-cosθB) (1)
式中、
θは、前記多層構造体表面での水接触角であり、
θAは、前記液層5を形成する液体上での水接触角であり、
θBは、前記下地層3を形成するプラスチック単体上での水接触角
である、
で算出される液層の被覆率Fが0.5以上、好ましくは0.6以上となるように形成されるべきである。即ち、多層構造体10の表面での水接触角θと液層5上での水の接触角水θAが同じである場合には、被覆率Fは1.0であり、下地層3の全体が液層5で覆われていることになる。
例えば、被覆率Fが上記範囲よりも小さいと、液量が多量にあっても、表面に液体が点在するような形態で液層5が形成され、十分な表面特性を発揮することが困難となってしまう。
cos θ=FAcosθA+FBcosθB
=FAcosθA+(1-FA)cosθB
式中、
FAはA成分の割合を示し、FBはB成分の割合を示し、
但し、FA+FB=1である、
θAは、A成分単体上での液体(水)の接触角であり、
θBは、B成分単体上での前記液体(水)の接触角である。
本発明において、液拡散防止層1の他方側に形成されている基材7は、特に必要ではないが、多層構造体10の使用形態に応じて適宜設けられる。
この基材7の材質は、多層構造体10の使用形態に応じて選択されるが、一般的には、各種プラスチックや紙などから形成され、複数の層から形成されていてもよい。例えば、この基材7を、前述した液拡散防止層1と同じ機能を有する樹脂層を含む多層構造とすることもできるし、さらに、この多層構造体10を成形する際に生じるバリなどのスクラップ樹脂を含むリプロ層を基材7中に形成することもできる。
即ち、この多層構造体10を、内容物を絞り出すスクイズ容器として使用する場合には、スクイズ性の観点から、低密度ポリエチレンや直鎖低密度ポリエチレンを用いて基材7が形成される。この場合、基材7と液拡散防止層1との間に適宜接着材樹脂層を設けることもできるし、上記で説明したように、基材7の内部の層として、ガスバリア―樹脂層(液拡散防止層としても機能する)やリプロ層を設けることができる。
本発明の多層構造体は、図1に示される層構成に限定されるものではなく、例えば図2に示されているように、下地層3と液拡散防止層1との間に液拡散調節層9を設けることができる。
この液拡散調節層9は、前記の液層5を形成する液体を含むことに特徴がある。この態様は、例えば、下地層3中に液層5を形成する液体をブレンドしておき、下地層3からの液の滲出により液層5を形成する態様に好適に適用される。即ち、下地層3中の液体は、液拡散調節層9中にも浸透し拡散していくため、下地層3の表面に滲出する液の量を適度な範囲に調節し、過剰量の液の滲出を防止し、適正な液量の液層5を形成する上で有利である。また、下地層3中には液層5を形成する液体をブレンドせずに、下地層3の表面に塗布等の操作により液層5を形成した場合にも好適に適用できる。即ち、下地層3に液層5を形成する液体をブレンドせずに形成した場合、液層5を形成する液体は、時間経過とともに下地層3中に浸透し拡散することとなる。このような態様の場合、例えば、液拡散防止層1と下地層3の間に液拡散調節層9を設けておくことにより、液拡散調節層9に含まれている液層5を形成する液体が、液拡散調節層9から下地層3中に拡散していく。その結果、液層5から下地層3に浸透し拡散する液体量が低減されるため、液層5の液量を調節することが可能となる。
ΔF=100×(F0-F1)/F0 (2)
式中、
F0は、試験開始から1日後の液層5の被覆率Fであり、
F1は、試験開始から14日経過後での液層5の被覆率Fである、
で表される被覆低下率ΔFが40%以下、特に20%以下、さらに10%以下に抑制されている。即ち、液層5を形成した直後は勿論のこと、液層5を形成してから長期間経過後に上記の液層持続試験を行った場合にも上記のように抑制された被覆低下率ΔFを示す。従って、本発明では、長期間にわたって液層5により表面特性を安定に発揮させることが可能となる。
本発明の多層構造体10は、種々の形態を有することができ、その形態に応じて液層5を形成する液体を選択して所望の表面特性を発揮させることができる。
このような場合、この多層構造体10の下地層3の表面及び液拡散防止層1(或いは基材7)の裏面には、適宜、粘着剤などを介してシリコンペーパーやポリエステルフィルムなどの剥離フィルムを設けておき、使用に先立って、この剥離フィルムを引き剥がし、下地層3の表面が露出するように所定の表面に貼り付ければよい。このような形態で本発明の多層構造体10を使用する場合には、任意の場所に液層5による表面特性を発現させることができる。例えば、液層5を形成する液体としてフッ素系界面活性剤を使用し、浴室の鏡などに多層構造体10を貼付すれば、水滴が鏡の表面に付着せず、速やかに流れ落ちるため、鏡の曇り止めとしての機能を発揮させることができる。
尚、剥離フィルムを下地層3の表面に設ける場合には、基本的に液層5を形成する液体は、下地層3に内添されており、剥離フィルムを引き剥がすことにより、下地層3の表面に液体が滲出して液層5が形成されることとなる。
この場合、下地層3となる樹脂に液層5を形成する液体が内添されている場合には、液層5を形成する作業は必要ないが、そうでない場合には、適宜、前述した手段で下地層3の表面に適当な凹凸を形成した後、液層5を形成する液体をスプレーや浸漬、コーティング等により下地層3の表面に施す。これにより、液層5を備えたフィルム形状の多層構造体10を得ることができる。
また、フィルム形状の多層構造体10の2枚を貼り付けることにより、袋状の容器とすることもできる。
例えば、フィルム形態の多層構造体10を製造する場合と同様にして、液拡散防止層1、下地層3、基材7、さらには液拡散調節層9を含む層構造の前成形体を成形し、これを、プラグアシスト成形等の真空成形、ブロー成形などの後加工に付して容器の形態とし、さらに、その形態に応じて、液層5を形成する液体を、スプレー噴霧、浸漬等の手段で内面の下地層3の表面に施すことにより、液層5を内面に備えた容器の形態の多層構造体10を得ることができる。
勿論、下地層3を形成する樹脂に液層5を形成する液体が内添されているのであれば、液体を施す作業は省略することができる。また、ブロー容器にあっては、ブローと同時に液体を供給することにより、下地層3の表面(容器の内面)全体にわたってムラなく液層5の薄膜を形成することができる。
例えば、ケチャップ、各種ソース類、蜂蜜、マヨネーズ、マスタード、ジャム、チョコレートシロップ、乳液などは、水分を含む親水性物質であり、液層5を形成する液体としては、シリコーンオイル、グリセリン脂肪酸エステル、食用油などの食品添加物として認可されている油性液体が好適に使用される。
尚、以下の実施例等で行った各種の特性、物性等の測定方法及び多層構造体(容器)の成形に用いた樹脂等は次の通りである。
後述の方法で作製した容量500gの多層構造体からなる容器の胴部から10mm×60mmの試験片を切り出した。23℃50%RHの条件下、固液界面解析システムDropMaster700(協和界面化学(株)製)を用い、試験片の内層が上になるように固定し、3μLの純水を試験片にのせ、水接触角θを測定した。得られた水接触角を用いて、下記式(1)より、多層構造体表面での液層の被覆率Fを求めた。
F=(cosθ-cosθB)/(cosθA-cosθB) (1)
式中、θは、多層構造体表面での水接触角であり、
θAは、液層を形成する液体上での水接触角であり、
θBは、下地層上を形成するプラスチック単体上での水接触角
である。
液層の被覆率Fを求めるにあたり、θAとθBの値として、下記水接触角の値を用いた。
θB:100.1°
(下地層が高圧法低密度ポリエチレン(MFR=0.3)単体での
値)
θA:80.3°
(中鎖脂肪酸トリグリセライド(液体)上での値)
後述の方法で作製した多層構造体からなる容器を、22℃60%RH(大気圧下)で所定の期間保管した。所定の時間経過した多層構造体からなる容器を用いて前述の液層の被覆率の測定を行った。
特に、1日後、および14日後における液層の被覆率Fから、下記式(2)より被覆低下率ΔFを求めた。
ΔF=100×(F0-F1)/F0 (2)
式中、
F0は、試験開始から1日後の前記液層の被覆率Fであり、
F1は、試験開始から14日経過後での前記液層の被覆率Fである。
ここで、被覆低下率ΔFが小さいものほど、液層の持続性が高い。
後述の方法で作製した容量500gの多層構造体からなる容器の胴部から20mmx70mmの試験片を切り出した。23℃50%RHの条件下、固液界面解析システムDropMaster700(協和界面化学(株)製)を用い、試験片の内層が上になるように固定し、70mgの流動性内容物を試験片にのせ、45°の傾斜角における滑落挙動をカメラで撮影し、滑落挙動を解析し、移動距離-時間のプロットから滑落速度を算出した。この滑落速度を滑落性の指標とした。前記滑落速度の値が大きい程、内容物の滑落性が優れている。用いた流動性内容物は下記の通りである。なお、内容物の粘度として、音叉型振動式粘度系SV-10((株)エー・アンド・デイ製)を用いて25℃で測定した値も共に示す。
用いた流動性内容物;
キユーピーハーフ
キユーピー(株)製 マヨネーズ風低カロリー食品
粘度=1260mPa・s
後述の方法で成形した多層構造体からなる容器の底から50mmの位置での胴部水平断面における層構成を偏光顕微鏡にて観察し、多層構造体中における液拡散防止層の深さ・厚み、および全体厚みを求めた。断面に対し、0°、90°、180°、270°の位置での構成を観察し、4方向での平均値を多層構造体中における液拡散防止層の深さ・厚み、および全体厚みとした。
中鎖脂肪酸トリグリセライド(MCT)
表面張力:28.8mN/m(23℃)
粘度:33.8mPa・s(23℃)
沸点:210℃以上
引火点:242℃(参考値)
尚、液体の表面張力は固液界面解析システムDropMaster700(協和界面科学(株)製)を用いて23℃にて測定した値を用いた。また、液体の表面張力測定に必要な液体の密度は、密度比重計DA-130(京都電子工業(株)製)を用いて23℃で測定した値を用いた。また、潤滑液の粘度は音叉型振動式粘度計SV-10((株)エー・アンド・デイ製)を用いて23℃にて測定した値を示した。
密度が0.922g/cm3及び結晶化度が0.37の低密度ポリ
エチレン(LDPE)と中鎖脂肪酸トリグリセライド(MCT)とか
らなる樹脂組成物(LDPE/MCT=95/5(wt/wt))
エチレン・ビニルアルコール共重合体(EVOH)
密度1.20g/cm3
Tg=60℃
ポリ(メタキシリレンアジパミド)(MXD6)
密度1.22g/cm3
Tg=85℃
エチレン・テトラシクロドデセン共重合体(COC)
密度1.02g/cm3
Tg=80℃
高密度ポリエチレン(HDPE)
密度0.957g/cm3
結晶化度=0.75
エチレン・ビニルアルコール共重合体(EVOH)とポリオレフィン(PO)の混合物(EVOH・PO)
密度1.11g/cm3(混合物全体)
Tg=60℃(混合物中のEVOH)
EVOH/PO=7/3(wt/wt)
無水マレイン酸変性ポリエチレン
低密度ポリエチレン(LDPE)
密度0.922g/cm3
結晶化度=0.37
ポリプロピレン(PP)
密度0.900g/cm3
結晶化度=0.34
低密度ポリエチレン(LDPE)
密度0.922g/cm3
結晶化度=0.37
使用した樹脂のうち、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、およびポリプロピレンに対しては、示差走査熱量計(PERKIN ELMER社製Diamond DSC)を用いて、下記条件で測定を行い、樹脂の結晶化度を求めた。
各々の樹脂約7mgの試料に対し、25℃から200℃まで昇温速度10℃/minで走査し、200℃にて3分間保持し、200℃から-50℃まで降温速度10℃/minで走査し、-50℃にて3分間保持した。その後、-50℃から200℃まで昇温速度10℃/minで走査した際に得られたプロファイルから、樹脂の融解熱(ΔH)を求めた。測定で得られた融解熱(ΔH)を低密度ポリエチレンと高密度ポリエチレンに対しては、完全結晶の融解熱(ΔH0)=293J/gで除し、各々の結晶化度を算出した。
一方、ポリプロピレンに対しては、完全結晶の融解熱(ΔH0)=207J/gで除し、結晶化度を算出した。
40mm押出機に下地層形成樹脂として、低密度ポリエチレン(LDPE)と中鎖脂肪酸トリグリセライド(MCT)がLDPE/MCT=95/5(wt/wt)となる樹脂組成物を、30mm押出機Aに接着層形成用樹脂として無水マレイン酸変性ポリエチレンを、30mm押出機Bに液拡散防止層形成用樹脂としてエチレン・ビニルアルコール共重合体を、50mm押出機に基材形成用樹脂として低密度ポリエチレンを、それぞれ供給し、温度210℃の多層ダイヘッドより溶融パリソンを押し出し、金型温度20℃にてダイレクトブロー成形を行い、内容量500g、重量20gの多層構造体から成る容器を作製した。
作製した容器を用い、前述の、液層の被覆率の測定、流動性内容物の滑落速度測定、多層構造体における液拡散防止層の深さ・厚み、および全体厚みの測定を行った。
成形後1日区の段階において、液層の被覆率の測定の結果から、成形した多層構造体の表面には液層が形成されていることが確認された。
また、成形後の容器を22℃60%RHに所定の期間保管し、液層の被覆率の測定(液層持続試験、および液層の被覆低下率ΔFの算出)および流動性内容物の滑落速度測定を行った。結果をまとめて表1に示す。
液層/下地層(100)/接着層(15)/液拡散防止層(20)/
接着層(10)/基材(320)
ここで、括弧内は各層の厚みを示す(単位:μm 以下同様)。
各層の厚みを変更する以外は実施例1と同様の手順で多層構造体から成る容器を作製した。作製した容器を用いて実施例1と同様に各種測定を行った。結果をまとめて表1に示す。
尚、これらの容器の層構成は、液層を内面としており、以下の通りである。
実施例2:
液層/下地層(60)/接着層(10)/液拡散防止層(20)/
接着層(10)/基材(320)
実施例3:
液層/下地層(50)/接着層(10)/液拡散防止層(10)/
接着層(10)/基材(340)
30mm押出機Bに液拡散防止層形成用樹脂としてポリ(メタキシリレンアジパミド)、多層ダイヘッドの温度を250℃とした以外は実施例1と同様の手順で多層構造体から成る容器を作製した。作製した容器を用いて各種測定を行った。結果をまとめて表1に示す。
この容器の層構成は、液層を内面として、以下の通りである。
液層/下地層(100)/接着層(10)/液拡散防止層(70)/
接着層(10)/基材(260)
30mm押出機Aに接着層形成用樹脂として無水マレイン酸変性ポリエチレンを、30mm押出機Bに液拡散防止層形成用樹脂としてエチレン・ビニルアルコール共重合体とポリオレフィンの混合物を、50mm押出機に基材形成用樹脂としてポリプロピレンとし、下記の層構成となるようにした以外は、実施例1と同様の手順で多層構造体から成る容器を作製した。作製した容器を用いて各種測定を行った。
結果をまとめて表1に示す。
この容器の層構成は、液層を内面とし、以下の通りである。
液層/下地層(100)/接着層(10)/液拡散防止層(50)/
接着層(10)/基材(260)
40mm押出機に下地層形成樹脂として、低密度ポリエチレン(LDPE)と中鎖脂肪酸トリグリセライド(MCT)がLDPE/MCT=95/5(wt/wt)となる樹脂組成物を、30mm押出機Bに液拡散防止層形成用樹脂としてエチレン・ビニルアルコール共重合体とポリオレフィンの混合物を、50mm押出機に基材形成用樹脂として低密度ポリエチレンを、それぞれ供給し、温度210℃の多層ダイヘッドより溶融パリソンを押し出し、金型温度20℃にてダイレクトブロー成形を行い、下記の層構成となるようにして内容量500g、重量20gの多層構造体から成る容器を作製した。作製した容器を用いて各種測定を行った。結果をまとめて表1に示す。
この容器の層構成は、液層を内面とし、以下の通りである。
液層/下地層(90)/液拡散防止層(50)/基材(320)
30mm押出機Bに液拡散防止層形成用樹脂として高密度ポリエチレンとした以外は実施例6と同様の手順で多層構造体から成る容器を作製した。作製した容器を用いて各種測定を行った。結果をまとめて表1に示す。
この容器の層構成は、液層を内面とし、以下の通りである。
液層/下地層(90)/液拡散防止層(40)/基材(330)
30mm押出機Bに液拡散防止層形成用樹脂としてエチレン・テトラシクロドデセン共重合体とし下記の層構成となるようにした以外は実施例6と同様の手順で多層構造体から成る容器を作製した。作製した容器を用いて各種測定を行った。結果をまとめて表1に示す。
この容器の層構成は、液層を内面とし、以下の通りである。
液層/下地層(90)/液拡散防止層(70)/基材(300)
40mm押出機に下地層形成樹脂として、低密度ポリエチレン(LDPE)と中鎖脂肪酸トリグリセライド(MCT)がLDPE/MCT=95/5(wt/wt)となる樹脂組成物を、50mm押出機に基材形成用樹脂として低密度ポリエチレンを、30mm押出機Aに接着層形成用樹脂として無水マレイン酸変性ポリエチレンを、30mm押出機Bに液拡散防止層形成用樹脂としてエチレン・ビニルアルコール共重合体を、30mm押出機Cに外層形成用樹脂として低密度ポリエチレンを、それぞれ供給し、温度210℃の多層ダイヘッドより溶融パリソンを押し出し、金型温度20℃にてダイレクトブロー成形を行い、内容量500g、重量20gの多層構造体から成る容器を作製した。作製した容器を用いて各種測定を行った。結果をまとめて表1に示す。
この容器の層構成は、液層を内面とし、以下の通りである。
液層/下地層(90)/基材(210)/接着層(10)/液拡散防止層(20)/
接着層(20)/外層(50)
一方、液拡散防止層を下地層と液層の界面から深さ200μm以下の位置に設置した実施例1から8では、作製1日後の液層被覆率Fは0.88~1.0と高い値を示し、かつ、実験例1で液層被覆率の低下が顕著に現れた作製5日後の被覆率Fの値を見ると、0.90以上の高い値を維持していることが分かる。また、液層の被覆低下率ΔFが40%以下の値を示しており(特に10%以下)、被覆率の低下を効果的に防止できていることが分かる。また、流動性内容物の滑落速度測定の結果から、実施例1~8では、比較例1で見られたような経時による滑落速度の低下は確認されず、高い値を維持できることが分かる。
これらのことから、表面に液層を有する多層構造体において、液拡散防止層を設けることで、液層を長期にわたり安定に維持し、かつ、液層により発現する表面特性を安定的に維持できることが分かる。
3:下地層
5:液層
7:基材
9:液拡散調整層
Claims (15)
- プラスチック製下地層の表面に液層を有する多層構造体において、
前記下地層の下側には、前記液層を形成する液体の拡散を抑制もしくは遮断する液拡散防止層が設けられていることを特徴とする多層構造体。 - 前記液層は、下記式(1):
F=(cosθ-cosθB)/(cosθA-cosθB) (1)
式中、
θは、前記多層構造体表面での水接触角であり、
θAは、前記液層を形成する液体上での水接触角であり、
θBは、前記下地層を形成するプラスチック単体上での水接触
角である、
で算出される液層の被覆率Fが0.5以上に保持されている請求項1記載の多層構造体。 - 前記液層と接触している下地層の表面と前記液拡散防止層との間隔が200μm以下である請求項1に記載の多層構造体。
- 前記液拡散防止層が、密度が1.00g/cm3以上であり且つガラス転移点(Tg)が35℃以上の樹脂、あるいは、結晶化度が0.5以上の樹脂で形成されている請求項1に記載の多層構造体。
- 前記液拡散防止層が、金属箔、金属蒸着膜或いはガラスやセラミックス類などの無機材料から形成されている請求項1に記載の多層構造体。
- 前記下地層は、1.0g/cm3以下の密度を有する樹脂から形成されている請求項1に記載の多層構造体。
- 前記下地層が、前記液層を形成する液体を含み、該液体が前記液層の供給源となっている請求項1に記載の多層構造体。
- 前記下地層と前記液拡散防止層との間に、さらに、前記液層を形成する液体を含む液拡散調節層が設けられている請求項1に記載の多層構造体。
- 前記多層構造体を大気圧下に保持しての液層持続試験を行ったとき、下記式(2):
ΔF=100×(F0-F1)/F0 (2)
式中、
F0は、試験開始から1日後の前記液層の被覆率Fであり、
F1は、試験開始から14日経過後での前記液層の被覆率Fで
ある、
で表される被覆低下率ΔFが40%以下に抑制されている請求項2に多層構造体。 - 前記液層を形成している液体が、食用油、脂肪酸トリグリセライド、フッ素系界面活性剤或いはシリコーンオイルである請求項1に記載の多層構造体。
- 前記下地層がオレフィン系樹脂層である請求項1に記載の多層構造体。
- 前記液拡散防止層は、プラスチック製基材の上に設けられている請求項1に記載の多層構造体。
- 前記プラスチック製基材がオレフィン系樹脂製である請求項12に記載の多層構造体。
- 前記多層構造体は、容器の形態を有しており、内面に前記液層が存在している請求項1に記載の多層構造体。
- 前記多層構造体は、フィルムの形態を有している請求項1に記載の多層構造体。
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