KR20170126013A

KR20170126013A - 유동성 내용물에 대한 미끄러짐성이 뛰어난 블로우 성형용기

Info

Publication number: KR20170126013A
Application number: KR1020177031970A
Authority: KR
Inventors: 요스케 아쿠츠; 신야 이와모토; 시게토시 호리우치; 고타 오카모토
Original assignee: 도요세이칸 그룹 홀딩스 가부시키가이샤
Priority date: 2013-04-24
Filing date: 2014-04-24
Publication date: 2017-11-15
Anticipated expiration: 2034-04-24
Also published as: PL2990176T3; JP2014231231A; WO2014175378A1; US20160039557A1; ES2687568T3; KR101847101B1; KR102107494B1; JP5713154B1; EP2990176A1; JPWO2014175378A1; EP2990176B1; CN105142879B; CN105142879A; KR20150135456A; EP2990176A4; JP6222022B2

Abstract

본 발명의 블로우 성형용기는 10g/㎡ 이하의 양의 액층(3)이, 연신되어 있는 부분의 내면 전체에 걸쳐 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 이러한 용기에서는 유동성 내용물에 대한 미끄러짐성을 나타내는 액층이 내면에 얇고 또한 균일하게 형성되어 있어 뛰어난 활락성이 안정되게 발휘된다.

Description

유동성 내용물에 대한 미끄러짐성이 뛰어난 블로우 성형용기{BLOW-MOLDED CONTAINER WITH EXCELLENT SLIPPERINESS IN RELATION TO FLOWABLE CONTENTS}

본 발명은 유동성 내용물, 특히 점성이 높은 유동성 내용물에 대한 미끄러짐성이 뛰어난 블로우 성형용기 및 그 제조방법에 관한 것이다.

플라스틱 용기는 성형이 용이하고, 저가로 제조할 수 있는 등으로 인해 각종 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 슬러리 형상 혹은 페이스트 형상의 유동성 내용물을 수용하기 위한 용기로서 적합하게 사용되고 있다.

또, 점성이 높은 유동성 내용물을 수용하는 보틀에서는 해당 내용물을 신속하게 배출하기 위해, 혹은 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 낙하하는 특성이 요망되고 있다.

이와 같은 요구를 만족하는 보틀로서 예를 들면, 특허문헌 1에는 최내층(最內層)이, MFR(멜트 플로 레이트)가 10g/10min 이상인 올레핀계 수지로 이루어지는 다층구조의 보틀이 제안되어 있다.

이 다층구조 보틀은 최내층이 유성 내용물에 대한 젖음성(wettability)이 뛰어나고, 이 결과, 보틀을 거꾸로 세우거나 혹은 기울어지게 하면, 마요네즈 등의 유성 내용물은 최내층 표면을 따라 퍼지면서 낙하하여, 보틀 내벽면(최내층 표면)에 부착 잔존하는 일 없이 깨끗이 배출할 수 있다는 것이다.

또, 케첩과 같은 식물 섬유가 물에 분산되어 있는 점조한 비유성 내용물용 보틀에 대해서는 특허문헌 2 혹은 특허문헌 3에, 최내층에 활제로서 포화 혹은 불포화의 지방족아미드가 배합된 폴리올레핀계 수지 보틀이 제안되어 있다.

상술한 특허문헌 1∼3은 모두 플라스틱 용기에 대하여 용기 내면을 형성하는 열가소성 수지 조성물의 화학 조성에 의해 내용물에 대한 미끄러짐성을 향상시킨 것으로서 어느 정도의 미끄러짐성 향상은 달성되어 있지만, 이용하는 열가소성 수지의 종류나 첨가제가 한정되기 때문에 미끄러짐성 향상에는 한계가 있어 비약적인 향상은 달성되어 있지 않은 것이 실정이다.

한편, 특허문헌 4에는 폴리올레핀계 수지 100 중량부에 대하여 HLB가 5.0 이하인 첨가제를 0.3∼3 중량부의 범위 내에서 배합한 조성물로 이루어지는 포장재가 제안되어 있다.

특허문헌 4의 포장재는 초콜릿 크림, 카스타드 크림 등의 유화계 내용물에 대한 박리성이 뛰어나다는 것이다. 즉, 이 포장재에는 이와 같은 유화계 내용물이 부착하기 어렵고, 예를 들면 뚜껑재의 내면 등에 내용물이 다량으로 부착하는 등의 불편을 회피할 수 있다는 것이다.

그러나, 본 발명자들의 연구에 따르면, 이와 같은 조성물로 형성된 용기에서는 소스 등의 유동성 내용물에 대한 미끄러짐성을 높이는 것에는 이르지 못한 것을 알 수 있었다.

또, 본 발명자들은 먼저, 용기의 내면, 즉, 내용물과 접촉하는 면이 액침투성면으로 되어 있고, 해당 액침투성면에 액체가 홀딩되어 있는 용기(일본국 특원 2012-199236호) 및 용기의 내면이 성형용 수지와 액체(내용물과는 비혼화성인 액체)를 포함하는 수지 조성물에 의해 형성되어 있는 용기(일본국 특원 2013-23468호)를 제안했다. 이들 용기에서는 내용물이 접촉하는 부분에 액층(液層)이 형성되어 있어, 케첩, 소스, 마요네즈 등의 유동성 내용물에 대한 미끄러짐성이 현저하게 높아져 있다.

그러나, 이들 용기는 내용물과의 미끄러짐성을 높이기 위해 형성되는 액층을 얇고 또한 균일하게 형성하는 것이 곤란하다는 문제와, 내면을 형성하는 수지에 다량의 액체를 혼합할 필요가 있다는 문제가 있어 더욱 개선이 필요하다. 즉, 일본국 특원 2012-199236호의 용기에서는, 용기를 성형 후, 내용물이 접촉하는 부분에 스프레이 등의 수단으로 액체를 입히기 때문에, 형성되는 액층이 필요 이상으로 너무 두꺼워져 버리고, 그 결과, 이러한 액체의 내용물에의 이행 등이 문제가 될 우려가 있다. 한편, 일본국 특원 2013-23468호의 용기에서는, 성형용 수지에 액체를 혼합하여 성형이 실시되지만, 용기 내면에 형성된 액층은, 내층을 형성하는 블렌드 수지로부터의 블리드 아웃(bleed out)으로 형성되기 때문에, 내층을 형성하는 수지층에는 블리드하지 않는 액체가 남아 버려 소용없게 된다는 문제가 있었다.

일본국 특개 2007-284066호 공보 일본국 특개 2008-222291호 공보 일본국 특개 2009-214914호 공보 일본국 특개평 6-345903호 공보

따라서, 본 발명의 목적은 유동성 내용물에 대한 미끄러짐성을 나타내는 액층이 내면에 얇고 또한 균일하게 형성되어 있는 용기를 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은 용기의 내면에 액체의 층을 형성하는 수단에 대해 많은 실험을 실시하고 검토한 결과, 이 액체가 존재하는 조건하에서 블로우 유체를 공급하여 블로우 성형을 실시하면, 해당 액체의 층을 얇고 또한 내면 전체에 걸쳐 균일하게 형성할 수 있다는 지견을 발견하고, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.

즉, 본 발명에 따르면, 10g/㎡ 이하의 양의 액층이, 연신되어 있는 부분의 내면 전체에 걸쳐 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 블로우 성형용기가 제공된다.

이러한 본 발명의 용기에 있어서는,

(1) 상기 액층은, 블로우 온도보다 높은 비점을 갖고 있는 액체에 의해 형성되어 있는 것,

(2) 최내층을 형성하는 수지상(上)에 있어서의 상기 액체의 접촉각(θ^*)이 40도 이하인 것,

(3) 상기 액층은, 블로우 성형부분의 내면 전체 걸쳐, 하기 식 (1)로 표시되는 피복률(F)이 0.35 이상이 되도록 형성되어 있는 것:

F=(cosθ-cosθ_B)/(cosθ_A-cosθ_B) (1)

(식 중, θ는 용기 내면에서의 수(水)접촉각이고,

　　　 θ_A는 상기 액층상(上)에서의 수접촉각이며,

θ_B는 액층이 형성되어 있지 않은 용기면에서의 수접촉각임)

(4) 마우스부가 닫혀진 상태로 일체 성형되고 또한 상기 액층이 내면에 형성되어 있는 것이 적합하다.

본 발명에 따르면, 또, 용융수지의 압출 혹은 사출에 의해 성형된 용기용 프리폼의 내부에 블로우용 유체를 불어넣어 용기 형상으로 부형함으로써 상기의 블로우 성형용기를 제조하는 방법에 있어서,

상기 프리폼 내 공간에 액체가 존재하는 조건하에서 블로우용 유체를 불어넣는 것을 특징으로 하는 방법이 제공된다.

상기의 제조방법에 있어서,

1) 상기 액체는, 블로우용 유체와 함께, 상기 프리폼 내 공간에 공급되는 것,

혹은

2) 상기 액체가, 용기용 프리폼의 내면을 피복한 상태에서 블로우용 유체를 불어넣는 것이 바람직하다.

본 발명의 블로우 성형용기에 있어서는, 용기 내면에, 10g/㎡ 이하(특히 0.1∼10g/㎡)가 되는 양의 두께의 얇은 액층이 형성되어 있다. 이 때문에, 이 액체로서 용기 내용물과 비혼화성인 것(이하 윤활액이라고 부르는 경우가 있다)을 선택하면, 예를 들면, 내용물이 소스나 마요네즈 등의 점성이 높은 것이었다고 해도, 이들 내용물을 신속하게 또한 용기 내면에 부착 잔존시키는 일 없이 배출할 수 있다. 즉, 용기를 거꾸로 세우거나 혹은 기울여서 내용물을 배출시킬 때에, 해당 내용물은 비혼화성의 액체의 층에 면 접촉하여 낙하해 가기 때문에, 해당 내용물은 단시간에 낙하하고, 더 나아가 용기 내면에의 내용물의 부착 잔존도 유효하게 회피할 수 있어 내용물을 효과적으로 용기로부터 꺼낼 수 있는 것이다.

또한, 본 발명에 있어서는, 이 액층의 두께는 현저하게 얇고, 이 때문에, 용기 내에 충전된 내용물에 섞여 내용물의 품질(예를 들면 플레이버(flavor))을 저하시킨다는 곤란함은 유효하게 방지되며, 더 나아가 내용물에 의해 긁어내어져 액층이 탈락하는 일도 없어, 내용물에 대한 윤활성은 장기간에 걸쳐 안정적으로 유지된다.

또한 이 액층은, 블로우 성형용기의 내면, 구체적으로는, 블로우에 의해 연신되어 있는 부분의 전체에 걸쳐 균일하게 형성되고, 따라서, 이러한 액층에 의한 내용물에 대한 윤활성도 균질로 불균일이 없고, 용기 내의 일부에 내용물이 부착 잔존하는 등의 불편도 유효하게 회피할 수 있다.

상기와 같은 액층을 내면에 갖는 블로우 성형용기는 용기 프리폼의 내부 공간에 해당 액층을 형성하는 액체가 존재하는 상태에서 블로우 유체를 불어넣어 블로우 성형함으로써 제조된다. 액체가 존재하고 있는 상태에서 블로우 유체를 불어넣어 용기의 형태로 부형하면, 이 액체는 블로우 압력에 의해 용기의 내면으로 눌리면서 용기 벽의 연신과 함께 잡아 늘려진다. 이 결과, 용기의 내면, 특히 블로우 성형에 의해 연신되는 부분에 전술한 두께의 얇은 박층을 균일하게 형성하는 것이 가능해진다. 예를 들면, 용기를 성형 후, 스프레이 등에 의해 액체를 분사하거나 혹은 액체 중에 용기를 침지하는 등을 하여 액층을 형성하면, 어떻게 해도 액층의 두께는 과도하게 두꺼워져 버리지만, 본 발명에서는, 이 액체는 용기 벽으로 눌리면서 용기 벽과 함께 잡아 늘려지기 때문에 얇고 또한 균일한 것이 된다.

도 1은 본 발명의 블로우 성형용기의 내면상태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 2는 본 발명의 블로우 성형용기의 가장 적합한 형태인 다이렉트 블로우 보틀의 빈 용기 상태를 나타내는 도면이다.

＜블로우 성형용기의 제조＞

본 발명의 블로우 성형용기는, 기본적으로는 종래 공지의 방법과 마찬가지로, 용융수지(성형용 수지의 용융물)의 압출(압출성형) 혹은 사출(사출성형)에 의해 용기용 프리폼을 성형하고, 이어서 소정의 블로우 성형 온도로 유지된 해당 프리폼 내에 블로우용 유체를 공급하여 용기의 형태로 부형함으로써 실시된다. 단, 본 발명에 있어서는 해당 프리폼 내의 공간에 소정의 액층을 형성하기 위한 액체가 존재하는 상태에서 블로우용 유체가 공급되게 된다.

프리폼의 형태는 목적으로 하는 용기의 형태에 따라 다르며, 예를 들면, 2축연신 블로우 용기에서는 시험관의 형태를 갖고 있고, 상부에 용기의 마우스부가 되는 미연신 부분(캡 체결을 위해 나사나 서포트 링이 형성되어 있는 부분)이 형성되며, 이와 같은 형태의 프리폼은 통상, 사출성형에 의해 성형된다.

한편, 다이렉트 블로우 용기에서의 프리폼은 파이프 형상을 갖고 있으며, 예를 들면 보틀 형상의 용기인 경우, 용기의 저부(底部)가 되는 부분은 핀치 오프되어 닫혀져 있다. 이와 같은 프리폼은 압출성형에 의해 성형된다.

또한, 특히 식품용 다이렉트 블로우 성형용기를 성형하기 위한 프리폼에서는 내용물이 충전될 때까지의 멸균을 위해, 마우스부가 되는 미연신 부분의 상부가 닫혀진 형태로 일체 성형된다. 식품용 다이렉트 블로우 성형용기에서는 용기가 유연성이 풍부하여 변형하기 쉽고, 용기 내의 살균처리가 곤란하기 때문이다.

또, 프리폼 상단의 폐색 부분은 압출되어진 파이프 형상의 수지 용융물을, 저부의 핀치 오프와 동시에, 블로우 유체용의 세관(시린지)이 내부를 통과하여 뻗어 있는 클램핑 몰드에 의해 닫음으로써 형성된다. 따라서, 이 폐색부에는 용기 성형 후에도 해당 세관의 공공(空孔)이 형성되어 있다.

또한 상기의 프리폼은 단층구조에 한정되지 않고, 블로우 성형 가능한 열가소성 수지에 의한 다층구조를 갖고 있어도 됨은 물론이다. 다층구조의 프리폼은 그 자체 공지의 방법에 의해 공사출이나 공압출에 의해 성형된다.

상술한 형태를 갖는 용기용 프리폼의 블로우 성형은 블로우 성형 온도(구체적으로는, 성형용 수지의 유리전이온도(Tg) 이상)로 가열된 프리폼을 블로우 금형 내에 배치하고, 해당 프리폼 내에 블로우 유체용 공급관을 삽입하여 블로우용 유체를 공급함으로써 실시된다. 즉, 블로우용 유체에 의한 블로우 압력에 의해 해당 프리폼(특히 마우스부를 제외한 부분)은 팽창하고, 블로우 금형에 의해 냉각되어 용기 형상으로 부형되게 된다. 부형된 용기 외면에는 금형에 의해 부형된 것에 발생하는 파팅 라인(parting line)이 형성된다.

또한 블로우 성형 온도로의 가열은, 프리폼 성형 후, 일단 냉각된 것을 재가열함으로써 실시해도 되고, 성형 직후의 가열 상태에 있는 프리폼을 이용함으로써 재가열을 생략할 수도 있다. 일반적으로, 통상의 다이렉트 블로우 성형에서는 압출되어 용융 상태에 있는 파이프 형상의 프리폼을 블로우 온도 영역에서 블로우 성형에 제공된다.

그런데, 본 발명에 있어서는, 상술한 블로우 유체의 불어넣음은, 해당 프리폼 내에 소정의 액체가 존재하는 상태에서 실시된다. 이와 같은 액체의 공급은 블로우 유체가 불어 넣어졌을 때에 프리폼 내 공간에 유체가 존재하고 있는 한, 임의의 수단을 채용할 수 있지만, 일반적으로는, 블로우 유체와 함께 블로우 유체용 공급관으로부터 미스트 형상으로 공급하는 방법이나, 용기를 구성하는 수지와 공압출하여 내면에 공급하는 방법이 적합하다.

상기와 같이 하여 블로우 유체를 불어넣음으로써, 프리폼 내에 공급된 액체는 블로우 압력에 의해 프리폼 내면으로 눌러지면서 프리폼과 함께 확대되게 된다. 또한 블로우 압력으로는 통상 0.2∼5MPa의 범위에서 실시된다.

이와 같이 하여 성형되는 블로우 성형용기의 내면에는, 액체의 층이, 용기의 내면(연신되는 부분)의 전체에 걸쳐 얇고 균일하게 형성되게 된다.

성형 후, 블로우 성형용기는, 블로우형(型)으로부터 취출되고, 이 빈 용기에는 내용물이 충전되며, 캡 등에 의해 마우스부를 닫고 판매에 제공되게 된다.

＜블로우 성형용기＞

이상과 같이 하여 형성되는 블로우 성형용기는, 도 1에 나타내어져 있는 바와 같이, 용기 벽(1)의 내면(특히 블로우되어 있는 부분)에 액체의 층이 전체에 걸쳐 균일하게 형성되어 있다.

예를 들면, 도 2에는, 본 발명이 가장 적합하게 적용되는 식품용 다이렉트 블로우 용기의 성형 직후의 빈 용기 상태를 나타냈는데, 전체를 10으로 나타내는 이 빈 용기는, 상부에 나사 등을 구비한 마우스부(13)를 갖고 있고, 마우스부(13)에 이어지는 블로우 부분(즉, 몸통부 및 몸통부를 닫도록 형성되어 있는 저부를 구비한 연신부분)의 내면에는 상기 액체의 층(3)이 형성되어 있다.

또, 마우스부(13)의 상부에는 이것을 닫고 있는 폐색부(17)가 형성되어 있다. 이 폐색부(17)에는 블로우 성형에 있어서 블로우용 유체를 공급하기 위한 공급관이 삽입되는 작은 구멍(17a)이 공급되어 있다. 이 작은 구멍(17a)은 빈 용기(10)의 내부로 통하고 있다.

즉, 이 빈 용기(10)는 이대로 사용자에게 공급되고, 거기에서, 폐색부(17)를 자르고, 이 상태로 내용물을 충전하며, 이어서, 캡을 마우스부에 체결하여 용기를 밀봉하여 판매에 제공되게 된다.

내용물 충전 전의 빈 용기(10)를 이와 같은 형태로 하는 것은, 앞에서도 서술한 바와 같이, 용기(10)의 내부를 살균하는 것이 어렵기 때문에, 멸균 상태를 유지하고 또한 이물의 침입을 방지하기 위함이다. 또, 블로우 성형에 무균 에어를 이용함으로써, 대기 중에 포함되는 잡균을 보틀 내에 침입시키지 않고, 또한 가열된 프리폼에 액체가 접촉함으로써 가열 살균할 수도 있다.

이와 같이, 본 발명의 용기에서는 블로우 성형시에 프리폼 내부에 액체를 존재시키고 있기 때문에, 상기와 같이 상부가 폐색된 빈 용기(10)이어도 그 내부에 액층(3)을 형성할 수 있다. 예를 들면, 액체를 스프레이 분무나 침지에 의해 공급하는 경우에는 상기와 같은 빈 용기(10)에 액층(3)을 형성할 수는 없다.

본 발명의 용기에 있어서, 이것에 수용하는 내용물로는 액층(3)에 의한 미끄러짐성에 의한 이점을 최대한으로 살리기 위해, 형태 유지성을 나타내지 않고 유동성을 나타내는 유동성 물질이 적합하며, 예를 들면, 점조한 페이스트 내지 슬러리 형상의 유동성 물질(예를 들면 25℃에서의 점도가 100mPa·s 이상인 것), 구체적으로는, 케첩, 수성풀, 봉밀, 각종 소스류, 마요네즈, 유액 등의 화장액, 액체 세제, 샴프, 린스, 컨디셔너 등이 적합하다. 즉, 본 발명의 용기에서는 액층(3)이 양호한 미끄러짐성을 나타내기 때문에, 이와 같은 점조한 유동성 물질이어도, 용기를 기울이거나 혹은 거꾸로 세움으로써, 용기의 내면에 부착 잔존시키는 일 없이 신속하게 배출할 수 있기 때문이다. 특히 전술한 식품용 다이렉트 블로우 용기에서는 몸통부를 스퀴즈함으로써 내용물이 짜내어지기 때문에, 케첩이나 마요네즈가 내용물로서 수용되게 된다.

한편, 액층(3)을 형성하는 액체로는, 내용물에 대하여 비혼화성인 액체(윤활액)가 사용된다. 내용물에 대하여 혼화성이면, 이 윤활액이 내용물과 서로 섞여 버리고, 용기 내면으로부터 탈락해 버리며, 액층(3)이 무너져 버리게 되기 때문이다.

그런데, 내용물과 비혼화성인 액체란, 내용물과 혼화하지 않으면 되는 것으로, 대략적으로 말하면, 수성의 내용물에 대해서는 친유성의 액체가 사용되고, 유성의 내용물에 대해서는 물 혹은 친수성 액체이다. 일반적으로는, 용기 내에 내용물을 충전할 때에, 피복률(F)이 전술한 범위 내(0.35 이상)가 되는 액체를 윤활액으로서 사용하면 된다. 특히, 용기 내면에 대한 표면장력(용기 내면과 윤활액과의 계면장력)이 내용물에 대한 표면장력(내용물과 윤활액과의 계면장력)과 크게 다른 것일수록 윤활효과가 높아 본 발명에는 적합하다.

또, 상술한 윤활액은, 용기 내벽에 있어서 두께를 얇게 할 수 있는 것이 바람직하다. 윤활액 두께(E)의 임계값으로는 윤활액의 모세관 길이 κ^-1, 및 용기 내면을 형성하는 수지상에 있어서의 윤활액의 접촉각(θ^*)을 이용하여 하기 식 (2)로 표현된다.

E=2κ^-1sin(θ^*/2)　　　　　　(2)

본 발명에서는 윤활액의 두께(E)를 얇게 할 수 있는 것이 바람직하기 때문에, 윤활액의 모세관 길이 κ^-1, 및 용기 내면을 형성하는 수지상에 있어서의 윤활액의 접촉각(θ^*)이 작은 것이 바람직하다. 특히, 용기 내면을 형성하는 수지상에 있어서의 윤활액의 접촉각(θ^*)으로는 0도 내지 40도, 특히 0도 내지 20도인 것이 적합하다.

또, 본 발명에 있어서는 블로우 성형시에 있어서의 성형 온도는 통상, 실온보다 높은 온도이기 때문에, 스프레이 코트법 등과 비교하여, 광범위한 점도에 대응한 액체의 얇은 액층을 형성하는 것이 가능하다. 대부분의 액체는 온도가 높을수록 액체의 점도가 낮아지고, 블로우 성형시에 있어서 신전성(伸展性)이 증가함으로써, 액층을 형성하기 쉬워지기 때문이다. 본 발명에서 이용되는 액체의 점도(23℃에서의 값)로는 1mPa·s 내지 1000mPa·s, 특히, 10mPa·s 내지 500mPa·s인 것이 적합하다.

스프레이 코트법에서도, 마찬가지로 액체의 온도를 높게 하고, 액체의 점도를 낮추는 방법이 고려되지만, 액층을 형성시키는 용기가 수지제인 경우, 고온의 액체를 분사함으로써 수지가 열 변형해 버리기 때문에, 적용할 수 있는 온도가 제한되어 이용할 수 있는 액체의 점도는 한정적이 된다. 또, 스프레이 코트법으로 용기 내면에 형성하는 액층을 얇게 하는 경우, 분사하는 액체의 미립화가 필수이지만, 저점도가 아닌 액체의 미립화는 용이하지 않으며, 얇은 액층을 형성하는 것이 곤란함은 공지의 바와 같다.

이와 같은 관점으로부터도, 블로우 성형용기 내면에 얇은 액층을 형성시키는 점에서 본 발명은 매우 유효하다.

또, 이러한 윤활액은 전술한 블로우 온도에서 액체로서 존재하는 것(즉, 비점이 블로우 온도보다 높은 것)이 바람직하다. 즉, 블로우 온도보다 비점이 낮으면 블로우 성형시에 윤활액이 휘발해 버리고, 그 후, 실온으로 되돌렸을 때에 액체가 되었다고 해도, 액층(3)의 두께에 불균일을 발생시켜 버리며, 경우에 따라서는 액층(3)이 형성되어 있지 않은 부분이 생겨 버리기 때문이다.

상기와 같은 관점으로부터, 용기 내에 수용되는 내용물의 종류에 따라 윤활액을 선택하는 것이 바람직하고, 예를 들면, 수분 함유의 내용물(예를 들면 케첩)에 대하여 가장 적합하게 사용되는 윤활액으로는, 실리콘 오일, 글리세린 지방산 에스테르, 유동 파라핀, 식용유지 등을 들 수 있다. 특히 바람직한 것은, 중쇄 지방산 트리글리세라이드, 글리세린 트리올레에이트 및 글리세린 디아세토모노올레에이트로 대표되는 글리세린 지방산 에스테르, 유동 파라핀, 및 식용유지이다. 이들은 휘산하기 어렵고, 또한 식품첨가물로서 인가되어 있으며, 또 무취이고, 내용물의 플레이버를 해치지 않는다는 이점도 있다.

또, 유성의 내용물에 대해서는 비점이 상기 범위 내인 것을 조건으로 하여 물 혹은 친수성이 높은 이온 액체 등을 들 수 있다.

또한 유화계의 유동성 물질에 대해서는, 실리콘 오일, 글리세린 지방산 에스테르, 유동 파라핀, 식용유지 등이 적합하다.

본 발명에 있어서, 상술한 윤활액으로 형성되는 액층(3)은, 그 양이 10g/㎡ 이하, 바람직하게는 8g/㎡ 이하의 박층이고, 이미 서술한 바와 같이, 블로우되어 있는 용기의 내면 전체에 걸쳐 균일하게 형성되어 있다. 즉, 본 발명에서는 블로우 성형시에, 상기의 액체(윤활액)를 프리폼 내부에 존재시키고 있기 때문에, 이와 같은 얇은 액층(3)을 블로우되어 있는 용기의 내면 전체에 걸쳐 균일하게 형성하는 것이 가능하게 되는 것이다. 즉, 이러한 액층(3)의 두께를 상기 범위보다 두껍게 했다고 해도, 그 내용물에 대한 윤활성은 현격한 차이로는 향상되지 않으며, 오히려 과도한 양의 윤활액의 존재에 의해, 윤활액이 탈락하여, 액체가 고이게 되어 내용물과 섞이거나 하는 불편을 일으키지만, 본 발명에서는 이와 같은 불편은 유효하게 회피되고 있다.

또, 이러한 액층(3)의 양은 0.1g/㎡ 이상, 특히 0.3g/㎡ 이상, 가장 바람직하게는 0.5g/㎡ 이상의 범위에 있는 것이 좋다. 이러한 두께가 너무 얇으면, 두께에 불균일이 생기고, 액층(3)이 존재하고 있지 않은 부분이 형성되어 버릴 우려가 있기 때문이다.

또한, 액층(3)의 두께 조정은, 블로우 성형시에 공급하는 윤활액의 양을, 블로우 성형용기 내면의 면적의 크기에 따라 적절한 범위로 설정하면 된다. 이 양의 윤활액이 블로우 성형용기의 내면 전체로 확대되어 액층(3)이 형성되기 때문이다.

또, 블로우 성형용기의 액층(3)의 두께는, 용기로부터 액층(3)을 형성하는 윤활액을, 윤활액과 혼화성인 용제로 추출하고, 그 무게를 측정함으로써, 단위면적당 무게로서 산출된다.

또한 본 발명에 있어서는, 상기와 같이 얇은 액층(3)이 용기 내면의 전체에 걸쳐 형성되어 있기 때문에, 용기 내면의 전체에 걸쳐, 하기 식 (1)로 표시되는 피복률(F)이 0.35 이상으로 되어 있다:

F=(cosθ-cosθ_B)/(cosθ_A-cosθ_B) (1)

(식 중, θ는 용기 내면에서의 수접촉각이고,

　　　 θ_A는 상기 액층상에서의 수접촉각이며,

예를 들면, 내용물이 충전되어 있지 않은 빈 용기의 몸통부를 임의의 10곳에서 2cm×2cm의 크기로 잘라서 그 피복률(F)을 측정하면, 모두 피복률(F)이 0.35 이상으로 되어 있다. 즉, 이것으로부터, 전술한 얇은 액층(3)은 용기의 내면 전체를 피복하도록 균일하게 형성되어 있는 것을 알 수 있다.

본 발명에 있어서, 상술한 용기는, 용기 형태로의 성형이 가능한 한, 여러 가지 열가소성 플라스틱, 예를 들면 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 대표되는 폴리에스테르나 올레핀계 수지 등에 의해 형성되고, 단층구조로 한정하지 않으며, 다층구조를 갖고 있어도 되는 것은 상술한 바와 같다.

또, 용기 형태로는 보틀, 컵, 파우치 등을 들 수 있다. 파우치란, 적어도 1장 이상의 필름을 사용하고, 필름의 둘레 가장자리부를 히트 시일(heat seal)함으로써 작성되는 용기이다. 파우치 형성용 필름은 수지를 원반 형상의 다이로부터 압출하는 인플레이션법이나 T 다이로부터 압출하는 T 다이법에 의해 성형된다. 성형되는 필름은 연신, 미연신이어도 된다.

특히, 전술한 다이렉트 블로우 용기에 본 발명을 적용하는 경우에는 성형용 수지로서 그 자체 공지의 올레핀계 수지나 폴리에스테르계 수지를 이용할 수 있다.

예를 들면, 올레핀계 수지로는, 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄 저밀도 폴리에틸렌, 중 혹은 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리1-부텐, 폴리4-메틸-1-펜텐 등에 의해 형성된다. 물론, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 4-메틸-1-펜텐 등의 α-올레핀끼리의 랜덤 혹은 블록 공중합체 등이어도 된다. 또한, 에틸렌과 초산비닐의 공중합체, 에틸렌과 (메타)아크릴산 에스테르와의 공중합체, 에틸렌과 (메타)아크릴산과의 공중합체 및 이 (메타)아크릴산이 금속 이온으로 가교된 소위 아이오노머 수지여도 된다. 또, 전술한 특허문헌 1(일본국 특개 2007-284066호)에 개시되어 있는 환상 올레핀계 공중합체여도 된다.

한편, 폴리에스테르계 수지로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 글리콜 변성 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리유산, 폴리부틸렌 숙시네이트 등을 들 수 있다.

또한, 다층구조도 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면 다이렉트 블로우 용기에서는 스퀴즈성이 확보될 정도의 두께로 용기 벽의 전체 두께가 조정되어 있는 것이 필요하다.

예를 들면, 샴프나 컨디셔너 등의 보틀에 사용하는 경우에 있어서는, 최내층을 상기의 올레핀계 수지에 의해 형성하고, 그 외측에 고밀도 폴리에틸렌으로 이루어지는 2층 구조로 할 수 있다.

상기의 다층구조에 있어서의 중간층으로는, 일반적으로는 에틸렌비닐알코올 공중합체(에틸렌초산비닐 공중합체 비누화물)나 방향족 폴리아미드 등의 가스 배리어성 수지를 이용하여 형성되는 가스 배리어층인 것이 바람직하고, 특히 에틸렌비닐알코올 공중합체를 이용하여 형성되어 있는 것이 가장 적합하다. 즉, 중간층 형성용 수지로서 가스 배리어성 수지를 이용함으로써 중간층에 산소 배리어성을 부여할 수 있고, 특히 에틸렌비닐알코올 공중합체는 특히 뛰어난 산소 배리어성을 나타내기 때문에, 산소 투과에 의한 내용물의 산화 열화도 유효하게 억제할 수 있어 뛰어난 활락성(滑落性; slip-down property)을 유지시키는 동시에, 뛰어난 내용물 보존성을 확보할 수 있다.

이와 같은 가스 배리어 중간층의 적합한 두께는 일반적으로 1 내지 50㎛, 특히 9 내지 40㎛의 범위이다.

또, 상기와 같은 가스 배리어성 수지를 중간층으로서 이용하는 경우에는 내외층과의 접착성을 높여 디라미네이션(delamination)을 방지하기 위해, 접착제 수지층을 개재하여 중간층을 설치하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 중간층을 확실하게 내외층에 접착 고정할 수 있다. 이와 같은 접착 수지층의 형성에 이용하는 접착제 수지는 그 자체가 공지이며, 예를 들면, 카르보닐기(＞C=O)를 주쇄(主鎖) 혹은 측쇄(側鎖)로 1 내지 100meq/100g 수지, 특히 10 내지 100meq/100g 수지의 양으로 함유하는 수지, 구체적으로는 말레인산, 이타콘산, 푸마르산 등의 카르복시산 혹은 그 무수물, 아미드, 에스테르 등으로 그래프트 변성된 올레핀 수지; 에틸렌-아크릴산 공중합체; 이온 가교 올레핀계 공중합체; 에틸렌-초산비닐 공중합체; 등이 접착성 수지로서 사용된다. 이와 같은 접착제 수지층의 두께는 적절한 접착력이 얻어질 정도면 되고, 일반적으로는 0.5 내지 20㎛, 적합하게는 1 내지 8㎛ 정도이다.

또, 상기와 같은 다층구조 용기에 있어서는 이 용기를 성형할 때에 발생하는 스크랩 수지를 버진(virgin)의 최외층 형성 수지와 혼합하여 리그라인드(regrind)층을 형성할 수도 있다. 이 경우, 성형성을 유지하면서 자원의 재이용화를 도모한다는 관점에서, 스크랩 수지의 양은 버진의 최외층 수지 100 중량부당 10 내지 60 중량부 정도의 양으로 하는 것이 좋다. 이와 같은 최외층 인접층의 두께는 포장용기의 크기나 내용물의 종류 등에 따라서도 다르지만, 용기 벽의 전체 두께가 필요 이상의 두께가 되지 않고 또한 스크랩 수지의 유효 이용을 도모할 수 있는 두께로 하면 되고, 일반적으로 20 내지 400㎛ 정도의 두께로 설정된다.

실시예

본 발명을 다음의 실시예에서 설명한다.

또한, 이하의 실시예 등에서 실시한 각종 특성, 물성 등의 측정방법 및 용기(보틀)의 성형에 이용한 수지 등은 다음과 같다.

1. 액체 피복률의 측정

후술의 방법으로 성형한 용량 500g 보틀의 몸통부의 임의의 10점에서 20mm×20mm의 시험편을 잘라냈다. 23℃ 50%RH의 조건하, 고액계면 해석 시스템 드롭마스터700(DropMaster700)(쿄와 카이멘 카가쿠(주) 제조)을 이용하여 시험편의 내층이 위가 되도록 고정하고, 3μL의 순수(純水)를 시험편에 올리고, 수접촉각(θ)을 측정했다. 얻어진 수접촉각을 이용하여, 하기 식 (1)로부터 보틀 내면의 윤활액의 피복률(F)을 구했다.

F=(cosθ-cosθ_B)/(cosθ_A-cosθ_B) (1)

(식 중, θ는 용기 내면에서의 수접촉각이고,

　　　 θ_A는 상기 액층을 피복한 용기 내면상에서의 수접촉각이며,

θ_B는 액층이 형성되어 있지 않은 용기 내면에서의 수접촉각임)

윤활액의 피복률(F)을 구함에 있어서, θ_A와 θ_B의 값으로서 하기 수접촉각의 값을 이용했다.

θ_B: 100.1˚(고압법 저밀도 폴리에틸렌(MFR=0.3) 단독에서의 값)

θ_B: 93.5˚(환상 올레핀계 공중합체 단독에서의 값)

θ_B: 72.0˚(글리콜 변성 폴리에틸렌 테레프탈레이트 단독에서의 값)

θ_B: 65.8˚(폴리에틸렌 테레프탈레이트 단독에서의 값)

θ_A: 80.3˚(중쇄 지방산 트리글리세라이드의 액막상에서의 값)

2. 액층 피복량의 측정

후술의 방법으로 제작한 용량 500g의 보틀을 이용하여 용기 내면에 형성된 액층(윤활액층)을, 윤활액과 혼화성인 용제(헵탄) 30mL로 회수하고, 증발기를 이용하여 농축한 후, 잔류물을 증발 접시에 옮기고, 액층 성분의 무게를 구했다. 얻어진 무게를 용기 내면의 면적으로 나누고, 보틀 내면에 있어서의 액층 피복량(g/㎡)으로 했다. 이 값이 작을수록 용기 내면에는 얇은 액층이 형성되어 있다.

3. 용기 내면을 형성하는 수지상에 있어서의 윤활액의 접촉각(θ^*)의 측정

후술의 방법에 있어서, 액층을 형성하지 않고 각종 층 구성의 용기(보틀)를 성형했다. 성형한 보틀의 몸통부로부터 20mm x 70mm의 시험편을 잘라냈다. 23℃ 50%RH의 조건하, 고액계면 해석 시스템 드롭마스터700(쿄와 카이멘 카가쿠(주) 제조)을 이용하여 시험편의 내층이 위가 되도록 고정하고, 2μL의 윤활액을 시험편에 올려 용기 내면을 형성하는 수지상에 있어서의 윤활액의 접촉각(θ^*)을 측정했다.

이 값이 작을수록 윤활액의 박막화에 적합함을 나타내고 있다.

4. 유동성 내용물의 활락 속도 측정

후술의 방법으로 제작한 용량 500g 보틀의 몸통부로부터 20mm x 70mm의 시험편을 잘라냈다. 23℃ 50%RH의 조건하, 고액계면 해석 시스템 드롭마스터700(쿄와 카이멘 카가쿠(주) 제조)을 이용하여 시험편의 내층이 위가 되도록 고정하고, 70 mg의 유동성 내용물을 시험편에 올리고, 45˚의 경사각에서의 활락 거동(behavior)을 카메라로 촬영하여, 활락 거동을 해석하고, 이동거리-시간의 플롯으로부터 활락 속도를 산출했다. 이 활락 속도를 활락성의 지표로 했다. 상기 활락 속도의 값이 클수록 내용물의 활락성이 우수하다. 이용한 유동성 내용물은 하기와 같다. 또한 내용물의 점도로서 음차형 진동식 점도계 SV-10((주)에이 앤드 디 제조)을 이용하여 25℃에서 측정한 값도 모두 나타냈다.

이용한 유동성 내용물;

큐피 하프(큐피(주) 제조, 점도=1260mPa·s)

케첩(카고메(주) 제조, 점도=1050mPa·s)

오코노미 소스(오타후쿠 소스(주) 제조, 점도=560mPa·s)

5. 보틀 외관 평가

후술의 방법으로 제작한 보틀에 있어서, 보틀 내면에 있어서의 윤활액의 액체 고임의 유무를 육안으로 평가했다. 액체 고임이 발생하지 않았던 것을 ○, 액체 고임이 발생한 것을 ×로 했다. 액체 고임이 발생하지 않는 것이 양호한 보틀이다.

＜최내층 형성용 수지＞

고압법 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)

MFR; 0.3g/10min

밀도; 0.92g/㎤

환상 올레핀계 공중합체(COC, 에틸렌·테트라시클로도데센 공중합체)

Tg; 80℃

밀도; 1.02g/㎤

글리콜 변성 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PETG)

Tg; 80℃

밀도; 1.27g/㎤

＜최외층 형성용 수지＞

고압법 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)

MFR; 0.4g/10min

＜접착제층 형성용 수지＞

무수 말레인산 변성 폴리에틸렌

변성 폴리올레핀

＜가스 배리어층 형성용 수지＞

에틸렌비닐알코올 공중합체

(밀도 1.20g/㎤, Tg60℃)

＜윤활액＞

중쇄 지방산 트리글리세라이드

표면장력(23℃); 28.8mN/m

점도(23℃); 33.8mPa·s

비점: 210℃ 이상

인화점: 242℃(참고값)

또한, 윤활액의 표면장력은 고액계면 해석 시스템 드롭마스터700(쿄와 카이멘 카가쿠(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)을 이용하여 23℃에서 측정한 값을 이용했다. 또, 윤활액의 점도는 음차형 진동식 점도계 SV-10((주)에이 앤드 디 제조)을 이용하여 23℃에서 측정한 값을 나타냈다.

＜실시예 1＞

50mm 압출기에 최내층용의 저밀도 폴리에틸렌(MFR=0.3), 40mm 압출기에 최외층용의 저밀도 폴리에틸렌(MFR=0.4), 30mm 압출기(A)에 접착제층용의 무수 말레인산 변성 폴리에틸렌, 30mm 압출기(B)에 가스 배리어층 형성용의 에틸렌비닐알코올 공중합체를, 각각 펠릿의 형태로 공급하고, 또한 파리손(parison)의 최내면을 피복하는 액층 재료로서 중쇄 지방산 트리글리세라이드를 펌프에 의해 공급하고, 온도 210℃의 다층 다이 헤드로부터 용융 파리손을 압출하고, 금형 온도 20℃, 블로우 압력 0.7MPa에서 공지의 다이렉트 블로우 성형법에 의해 내용량 500g, 중량 24g의 5종 6층(액층을 포함한다)의 다층 보틀을 제작했다. 이 보틀의 구성은 다음과 같다.

액층/수지 최내층/접착층/가스 배리어층/접착층/수지 최외층

제작한 보틀을 이용하여, 전술의 액체 피복률의 측정, 액층 피복량의 측정, 유동성 내용물의 활락 속도 측정, 및 보틀 외관 평가를 실시했다. 결과를 표 1에 정리하여 나타낸다.

또, 액체를 공급하지 않고 보틀을 성형하고, 용기 내면을 형성하는 수지상에 있어서의 윤활액의 접촉각(θ^*)의 측정을 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

＜실시예 2＞

용기의 최내면을 피복하는 액층 재료의 공급량을 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 순서·동일한 재료로 5종 6층(액층을 포함한다)의 다층 보틀을 제작했다.

제작한 보틀을 이용하여, 전술의 액체 피복률의 측정, 액층 피복량의 측정, 유동성 내용물의 활락 속도 측정, 및 보틀 외관 평가를 실시하고, 또한 윤활액의 접촉각(θ^*)에 대해서도 실시예 1과 마찬가지로 실시했다. 결과를 표 1에 정리하여 나타낸다.

＜실시예 3＞

40mm 압출기에 최내층용의 환상 올레핀계 공중합체(COC), 50mm 압출기에 최외층용의 저밀도 폴리에틸렌(MFR=0.4), 30mm 압출기(A)에 접착제층용의 무수 말레인산 변성 폴리에틸렌, 30mm 압출기(B)에 가스 배리어층 형성용의 에틸렌비닐알코올 공중합체를, 각각 펠릿의 형태로 공급하고, 또한 파리손의 최내면을 피복하는 액층 재료로서 중쇄 지방산 트리글리세라이드를 펌프에 의해 공급하고, 온도 210℃의 다층 다이 헤드로부터 용융 파리손을 압출하고, 금형 온도 22℃, 블로우 압력 0.7MPa에서 공지의 다이렉트 블로우 성형법에 의해 내용량 500g, 중량 22g의 5종 6층(액층을 포함한다)의 다층 보틀을 제작했다. 이 보틀의 구성은 다음과 같다.

제작한 보틀을 이용하고, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 전술의 액체 피복률의 측정, 액층 피복량의 측정, 및 보틀 외관 평가를 실시하며, 또한 윤활액의 접촉각(θ^*)에 대해서도 실시예 1과 마찬가지로 실시했다. 결과를 표 1에 정리하여 나타낸다.

＜실시예 4＞

40mm 압출기에 최내층용의 글리콜 변성 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PETG), 50mm 압출기에 최외층용의 저밀도 폴리에틸렌(MFR=0.4), 30mm 압출기(A)에 접착제층 형성용의 변성 폴리올레핀을, 각각 펠릿의 형태로 공급하고, 또한 파리손의 최내면을 피복하는 액층 재료로서 중쇄 지방산 트리글리세라이드를 펌프에 의해 공급하며, 온도 210℃의 다층 다이 헤드로부터 용융 파리손을 압출하고, 금형 온도 22℃, 블로우 압력 0.7MPa에서 공지의 다이렉트 블로우 성형법에 의해 내용량 500g, 중량 22g의 4종 4층(액층을 포함한다)의 다층 보틀을 제작했다. 이 보틀의 구성은 다음과 같다.

액층/수지 최내층/접착층/수지 최외층

제작한 보틀을 이용하고, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 전술의 액체 피복률의 측정, 액층 피복량의 측정, 및 보틀 외관 평가를 실시하며, 또한 윤활액의 접촉각(θ^*)에 대해서도, 실시예 1과 마찬가지로 실시했다. 결과를 표 1에 정리하여 나타냈다.

＜실시예 5＞

사출성형기(NN75JS, 니가타 텟코쇼 제조)를 사용하고, 건조 처리된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 수지를 배럴 설정온도 280℃, 사이클 타임 30초로 사출성형하고, 중량 24g(500mL PET 보틀용)의 PET 단층으로 이루어지는 비정질 프리폼을 성형했다.

성형한 프리폼을 이용하여, 프리폼 내면에 액층 형성재료로서 중쇄 지방산 트리글리세라이드를 도포하고, 프리폼 온도 100도, 블로우 압력 3.5MPa에서 공지의 2축연신 블로우 성형법에 의해 세로 3배, 가로 3배, 면적 9배가 되는 용량 500ml의 연신 블로우 보틀을 성형했다.

제작한 보틀을 이용하고, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 전술의 액체 피복률의 측정, 액층 피복량의 측정, 및 보틀 외관 평가를 실시하며, 또한 윤활액의 접촉각(θ^*)에 대해서도 실시예 1과 마찬가지로 실시했다. 결과를 표 1에 정리하여 나타냈다.

＜비교예 1＞

50mm 압출기에 최내층용의 저밀도 폴리에틸렌(MFR=0.3), 40mm 압출기에 최외층의 저밀도 폴리에틸렌(MFR=0.4), 30mm 압출기(A)에 접착제층의 무수 말레인산 변성 폴리에틸렌, 30mm 압출기(B)에 가스 배리어층 형성용의 에틸렌비닐알코올 공중합체를, 각각, 펠릿의 형태로 공급하고, 온도 210℃의 다층 다이 헤드로부터 용융 파리손을 압출하고, 금형 온도 20℃, 블로우 압력 0.7MPa에서 공지의 다이렉트 블로우 성형법에 의해 내용량 500g, 중량 24g의 4종 5층의 다층 보틀을 제작했다. 이 보틀의 구성은 다음과 같다.

수지 최내층/접착층/가스 배리어층/접착층/수지 최외층

성형한 보틀 마우스부의 폐색부를 자르고, 스프레이 코트법에 의해 중쇄 지방산 트리글리세라이드를 보틀 내면에 피복했다. 코팅한 후, 마우스부를 하향(下向)으로 하여 3분간 유지하여 보틀 내면에 존재하는 여분의 중쇄 지방산 트리글리세라이드를 제거했다.

제작한 보틀을 이용하여 전술의 액체 피복률의 측정, 액층 피복량의 측정, 용기 내면을 형성하는 수지상에 있어서의 윤활액의 접촉각(θ^*)의 측정, 유동성 내용물의 활락 속도 측정, 및 보틀 외관 평가를 실시했다. 결과를 표 1에 정리하여 나타냈다.

＜비교예 2＞

비교예 1과 마찬가지의 순서로 4종 5층의 다층 보틀을 제작했다. 이 보틀의 구성은 다음과 같다.

수지 최내층/접착층/가스 배리어층/접착층/수지 최외층

성형한 보틀의 내면을 액체로 피복하지 않고, 유동성 내용물의 활락 속도 측정, 및 보틀 외관 평가를 실시했다. 결과를 표 1에 정리하여 나타냈다.

[표 1]

표 1로부터, 프리폼 내면에 액체가 존재하는 상태에서 블로우 성형한 실시예 1∼5에 있어서는, 보틀 내면에 10g/㎡ 이하의 얇은 액층이 피복되어 있는 것을 알 수 있다. 한편, 보틀 성형 후에 스프레이 코트에 의해 보틀 내면에 액층을 형성시킨 비교예 1에서는 44g/㎡로 두꺼운 액층이 피복되어 있다. 이것으로부터, 본 실시예의 수법이 보틀 내면에 얇은 액층을 형성하는 것에 매우 유효함을 확인할 수 있다. 또, 보틀 내면의 액체 피복률(F)에 대해서, 실시예 1 및 2와 비교예 1을 비교하면, 실시예에서는 비교예와 동등 이상의 피복률인 것을 알 수 있다.

이들로부터, 본 발명에 있어서는 보틀 내면에의 액층 형성에 있어서, 피복률을 낮추는 일 없이, 액층을 얇게 하는 것이 가능하다고 할 수 있다.

유동성 내용물의 활락 속도에 관하여, 액층을 형성하고 있지 않은 비교예 2에서는 모든 내용물에 대해서도 활락 속도의 값이 작아 활락성이 나쁜 것을 알 수 있지만, 액층을 형성한 것에서는 모든 내용물에 대해서도 활락 속도의 값이 10배 이상의 값이 되어 있어 활락성이 뛰어난 것을 알 수 있다.

보틀 외관 평가에 대해서, 액층을 피복하고 있지 않은 비교예 2, 및 액층 피복량이 10g/㎡ 이하로 작은 실시예 1∼5에서는 액체 고임이 발생하지 않았지만, 액층 피복량이 44g/㎡로 큰 비교예 1에서는 액체 고임이 발생했다. 이것으로부터, 액체 고임의 발생을 억제하기 위해서는 보틀 내면의 피복량을 작게 하는 것이 필요하다는 것을 알 수 있다.

이상의 결과로부터, 보틀 내면에 10g/㎡ 이하의 얇은 액층을 형성함으로써, 보틀 내면에 액체 고임이 발생하지 않고, 또한, 활락성이 뛰어난 보틀을 제공할 수 있는 것이 밝혀졌다.

1: 용기 벽 3: 액층
10: 빈 용기 13: 마우스부
15: 블로우 성형부 17: 폐색부

Claims

10g/㎡ 이하의 양의 액층(液層)이, 연신되어 있는 부분의 내면 전체에 걸쳐 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 블로우 성형용기.

제 1 항에 있어서,
상기 액층은, 블로우 온도보다 높은 비점을 갖고 있는 액체에 의해 형성되어 있는 블로우 성형용기.

제 2 항에 있어서,
최내층을 형성하는 수지상(上)에 있어서의 상기 액체의 접촉각(θ^*)이 40도 이하인 블로우 성형용기.

제 2 항에 있어서,
상기 액층을 형성하는 액체의 점도가, 1 내지 1000mPa·s(23℃)인 블로우 성형용기.

제 1 항에 있어서,
상기 액층은, 블로우 성형부분의 내면 전체에 걸쳐, 하기 식 (1)로 표시되는 피복률(F)이 0.35 이상이 되도록 형성되어 있는 블로우 성형용기:
F=(cosθ-cosθ_B)/(cosθ_A-cosθ_B) (1)
식 중,
θ는 용기 내면에서의 수(水)접촉각이고,
θ_A는 상기 액층상(上)에서의 수접촉각이며,
θ_B는 액층이 형성되어 있지 않은 용기면에서의 수접촉각이다.

제 1 항에 있어서,
마우스부가 닫혀진 상태로 일체 성형되고 또한 상기 액층이 내면에 형성되어 있는 블로우 성형용기.

제 3 항에 있어서,
상기 액층은, 블로우 성형부분의 내면 전체에 걸쳐, 하기 식 (1)로 표시되는 피복률(F)이 0.35 이상이 되도록 형성되고,
마우스부가 닫혀진 상태로 일체 성형되며 또한 상기 액층이 내면에 형성되어 있는 블로우 성형용기:
F=(cosθ-cosθ_B)/(cosθ_A-cosθ_B) (1)
식 중,
θ는 용기 내면에서의 수접촉각이고,
θ_A는 상기 액층상에서의 수접촉각이며,
θ_B는 액층이 형성되어 있지 않은 용기면에서의 수접촉각이다.