Структурированное тело, имеющее масляную пленку на своей поверхности - RU2710329C1
Код документа: RU2710329C1
Чертежи
Описание
Область техники, к которой относится изобретение
[0001]
Настоящее изобретение относится к структурированному телу, имеющему масляную пленку, сформированную на поверхности. Более конкретно, настоящее изобретение относится к структурированному телу, имеющему поверхность с улучшенной маслянистостью для водосодержащего вещества, и эта маслянистость придается масляной пленкой.
Уровень техники
[0002]
Поскольку пластические массы могут легко формоваться простым образом для различных вариантов осуществления, они широко используются в различных областях. В частности, олефиновые смолы, такие как полиэтилен низкой плотности, используются для формирования внутренней поверхности стенок контейнера, такого как бутылка прямого выдувания. Из-за ее способности сжиматься и выдавливать содержимое такая бутылка прямого выдувания широко используется в качестве контейнеров для особо вязких текучих веществ, таких как кетчуп и майонез.
В то же время в контейнере, предназначенном для содержания вязких текучих веществ, для того, чтобы выпустить содержимое быстро и полностью, не оставляя остатка внутри контейнера, этот контейнер должен иметь внутреннюю поверхность, обладающую высокой маслянистостью по отношению к содержимому.
[0003]
Традиционно такая маслянистость придается путем примешивания добавки, такой как смазочный материал, к смоле для формирования внутренней поверхности контейнера. В различных методиках, предложенных в последнее время, пленка жидкости формируется на поверхности подложки из смолы для того, чтобы улучшить свойства поверхности, такие как маслянистость по отношению к вязкому веществу (см., например, Патентный документ 1).
Эти методики в настоящее время привлекают внимание, поскольку они могут заметно улучшить маслянистость по сравнению со случаем примешивания добавки смазочного материала к смоле для формирования поверхности подложки.
[0004]
В этой методике улучшения свойств поверхности путем формирования пленки жидкости на поверхности требуется сохранять стабильную жидкостную пленку на поверхности. С этой целью в вышеупомянутом Патентном документе 1 на поверхности формируется тонкая шероховатость.
Эта тонкая шероховатость обычно может формироваться путем распыления перед формированием жидкостной пленки на поверхность подложки жидкости для покрытия, такой как раствор этанола, в котором диспергированы мелкие неорганические частицы, а затем сушки этой поверхности. Альтернативно полимерная композиция, смешанная с мелкими неорганическими частицами, используется в качестве смолы для формирования поверхности подложки. Полимерная композиция подвергается процессу формования, такому как растяжение, производя тем самым подложку, имеющую предопределенную форму (например, форму контейнера) (см., например, Патентный документ 1 или Патентный документ 2). В соответствии с этими методиками предопределенная шероховатость может быть сформирована на поверхности подложки в соответствии с размером и количеством мелких неорганических частиц, примешиваемых к смоле, формирующей поверхность подложки.
[0005]
Однако, когда жидкостная пленка формируется для улучшения маслянистости по отношению к вязкому веществу, как было упомянуто выше, жидкостная пленка на поверхности может иногда формироваться неравномерно, приводя к прилипанию вязкого вещества к части поверхности подложки. В частности, в случае формирования маслянистой пленки (масляной пленки) на поверхности подложки для улучшения маслянистости по отношению к вязкому водосодержащему веществу вероятность возникновения такой проблемы возрастает.
Документы предшествующего уровня техники
патентные документы
[0006]
Патентный документ 1: JP 5971337
Патентный документ 2: JP-A-2015-227012
Сущность изобретения
Проблемы, решаемые изобретением
[0007]
Следовательно, задачей настоящего изобретения является предложить структурированное тело, имеющее поверхность, на которой масляная пленка формируется устойчиво, так, чтобы маслянистость по отношению к вязкому водосодержащему веществу проявлялась устойчиво по всей поверхности.
Средства для решения проблем
[0008]
Авторы настоящего изобретения провели ряд экспериментов для изучения этих проблем и проанализировали результаты эксперимента для того, чтобы найти фактор, который дестабилизирует образование масляной пленки. А именно, когда поверхность подложки формируется из олефиновой смолы, и олефиновая смола смешивается со смазочным материалом, смазочный материал может дестабилизировать образование масляной пленки, посредством чего авторы настоящего изобретения достигли настоящего изобретения.
[0009]
Таким образом, настоящее изобретение предлагает структурированное тело, содержащее подложку, имеющую поверхность, сформированную из олефиновой смолы, содержащей смазочный материал и кремнезем, и масляную пленку, сформированную на этой поверхности, в котором олефиновая смола, содержащая смазочный материал и кремнезем, содержит частицы кремнезема, диспергированные в качестве добавки для предотвращения выпотевания смазочного материала.
[0010]
Предпочтительно, структурированное тело по настоящему изобретению может быть дополнительно охарактеризовано следующим образом:
(1) подложка имеет многослойную структуру, и эта многослойная структура содержит слой олефиновой смолы, содержащий смазочный материал и кремнезем, слой олефиновой смолы, содержащий смазочный материал, и слой газобарьерной смолы в указанном порядке, если смотреть от поверхности, на которой сформирована масляная пленка;
(2) толщина содержащего смазочный материал слоя олефиновой смолы в 2-6 раз больше толщины слоя олефиновой смолы, содержащего смазочный материал и кремнезем;
(3) в слое олефиновой смолы, содержащем смазочный материал и кремнезем, смазочный материал содержится в количестве 0,02-5 м.ч. на 100 м.ч. олефиновой смолы;
(4) масляная пленка формируется из любого материала, выбираемого из сложного эфира жирной кислоты и глицерина, жидкого парафина и пищевого масла/жира;
(5) подложка представляет собой контейнер, содержащий водосодержащее вещество;
(6) включающий в себя масляную пленку, слой олефиновой смолы, содержащий смазочный материал и кремнезем, слой олефиновой смолы, содержащий смазочный материал, слой газобарьерной смолы и слой наружной поверхности в указанном порядке, если смотреть изнутри контейнера, и
слой наружной поверхности и слой олефиновой смолы, содержащий смазочный материал и кремнезем, формируются из идентичной олефиновой смолы;
(7) смазочный материал содержит амид ненасыщенной жирной кислоты;
(8) частицы кремнезема содержат гидрофильные частицы кремнезема, диспергированные в количестве не более чем 5 мас.% в слое олефиновой смолы, содержащем смазочный материал и кремнезем; и
(9) частицы кремнезема имеют средний размер первичных частиц в диапазоне 1-50 мкм.
В настоящем описании гидрофильные частицы кремнезема являются частицами кремнезема, которые не подвергаются обработке поверхности гидрофобизирующим агентом, если явно не указано иное. А именно, гидрофильные частицы кремнезема имеют группы силанола на своей поверхности.
Полезные эффекты изобретения
[0011]
Поскольку структурированное тело по настоящему изобретению имеет масляную пленку, сформированную на его поверхности, оно имеет превосходную маслянистость по отношению к вязкому водосодержащему веществу. Наиболее существенной особенностью в настоящем изобретении является то, что смазочный материал и частицы кремнезема смешаны в олефиновой смоле, которая формирует поверхность подложки.
[0012]
В настоящем изобретении масляная пленка формируется на поверхности подложки для того, чтобы улучшить маслянистость, и эта масляная пленка служит для того, чтобы в достаточной степени улучшить маслянистость по отношению к вязкому водосодержащему веществу. Другими словами, смазочный материал смешивается с олефиновой смолой, которая формирует поверхность подложки, но целью этого не является улучшение маслянистости.
Поскольку олефиновая смола не имеет полярных групп в своих молекулах, и имеет очень высокое сродство к маслянистой жидкости, она превосходно удерживает масляную пленку. По этой причине поверхность подложки в настоящем изобретении формируется из олефиновой смолы. В качестве олефиновой смолы может использоваться любая олефиновая смола, коммерчески доступная для промышленного использования. Некоторые из этих олефиновых смол заранее смешиваются со смазочным материалом по причинам, указанным ниже. Во многих случаях термопластическим смолам, таким как олефиновые смолы, придается предопределенная форма с помощью предопределенной литейной формы. Смазочный материал заранее смешивается со смолой для того, чтобы придать ей свойство отделяемости и обойтись без процесса смешивания смазочного материала во время формования.
Поскольку количество смешиваемого смазочного материала является очень малым, это обычно не оказывает негативного влияния на свойства смолы. Однако исследование, проведенное авторами настоящего изобретения, прояснило, что трудно сформировать однородную масляную пленку на поверхности подложки, сформированной с использованием олефиновой смолы, смешанной со смазочным материалом. Причины этого заключаются в следующем. Когда олефиновая смола смешивается со смазочным материалом, больше смазочного материала может выпотевать на поверхность, и кроме того смазочный материал имеет высокую отталкивающую способность по отношению к маслянистой жидкости. Другими словами, в случае нанесения маслянистой жидкости на поверхность с выпотевшим смазочным материалом, чтобы сформировать масляную пленку, маслянистая жидкость может отталкиваться от той области, где выпотел смазочный материал. В результате толщина масляной пленки может значительно изменяться, или масляная пленка не может быть сформирована в некоторой части поверхности. В результате вязкое водосодержащее вещество может прилипать к этим частям, или маслянистость может значительно ухудшиться.
[0013]
В настоящем изобретении частицы кремнезема дополнительно смешиваются с олефиновой смолой, смешанной со смазочным материалом, эффективно препятствуя тем самым выпотеванию смазочного материала на поверхности. Это может позволить сформировать масляную пленку однородной толщины, и маслянистость по отношению к вязкому водосодержащему веществу может быть проявлена по всей поверхности подложки. Таким образом, поскольку частицы кремнезема имеют чрезвычайно высокое сродство к смазочному материалу, они могут использоваться в качестве добавки для предотвращения выпотевания смазочного материала на поверхности.
[0014]
Поскольку структурированное тело по настоящему изобретению показывает стабильную маслянистость по отношению к водосодержащему веществу, оно может использоваться предпочтительно в качестве упаковочного материала для контейнера или крышки контейнера, предназначенного для содержания вязких водных веществ, таких как кетчуп, майонез и соус.
Краткое описание чертежей
[0015]
[Фиг.1] показывает поверхность как главную часть структурированного тела по настоящему изобретению.
Вариант осуществления изобретения
[0016]
<Схема структурированного тела>
Структурированное тело по настоящему изобретению содержит подложку 1, имеющую по меньшей мере одну поверхность, сформированную из олефиновой смолы, содержащей смазочный материал и частицы кремнезема, и масляную пленку 3, сформированную на этой поверхности (в частности, внутренней поверхности) подложки 1.
[0017]
В качестве олефиновой смолы, используемой для формирования поверхности подложки 1, могут использоваться по сути любые известные смолы. Примеры включают в себя олефиновые полимеры, такие как полиэтилен низкой плотности, линейный полиэтилен низкой плотности, полиэтилен средней или высокой плотности, полипропилен, поли(1-бутен) и поли(4-метил-1-пентен); а также сополимеризованные смолы или смеси этих олефинов. Когда эта структура используется в качестве выдавливаемого контейнера для выдавливания содержимого, предпочтительно использовать этиленовые смолы, представленные полиэтиленом низкой плотности и линейным полиэтиленом низкой плотности.
[0018]
Смазочный материал, содержащийся в вышеупомянутой олефиновой смоле, смешивается с коммерчески доступными олефиновыми смолами, и примеры этого являются следующими:
жирные кислоты, такие как стеариновая кислота и лауриновая кислота;
алифатические амиды, такие как амид стеариновой кислоты, амид пальмитиновой кислоты, амид олеиновой кислоты, амид эруковой кислоты, амид метиленбисстеариновой кислоты, амид этиленбисстеариновой кислоты, амид этиленбисбегеновой кислоты, амид этиленбисолеиновой кислоты, амид линолевой кислоты и амид линоленовой кислоты;
сложные эфиры жирной кислоты, такие как бутилстеарат, гидрогенизированное касторовое масло и этиленгликольмоностеарат;
спирты, такие как цетиловый спирт и стеариловый спирт; и
металлические мыла, такие как стеарат цинка и стеарат кальция.
[0019]
Настоящее изобретение демонстрирует наилучший результат, в частности, когда олефиновая смола, содержащая алифатический амид в качестве смазочного материала, содержится в качестве смазочного материала. Среди алифатических амидов амид олеиновой кислоты, который является амидом ненасыщенной жирной кислоты, обладает высокими отталкивающими свойствами по отношению к маслянистым жидкостям. Следовательно, формирование масляной пленки 3 может быть наиболее трудным, когда поверхность подложки 1 формируется из олефиновой смолы, смешанной с алифатическим амидом в качестве смазочного материала. Настоящее изобретение позволяет стабильно формировать однородную масляную пленку 3, даже если содержится такой смазочный материал.
Некоторые из вышеупомянутых алифатических амидов имеют ненасыщенную связь, и примеры такого алифатического амида включают в себя амид олеиновой кислоты, амид эруковой кислоты, амид этиленбисолеиновой кислоты, амид линолевой кислоты и амид линоленовой кислоты. Эти алифатические амиды являются очень подвижными и легко выпотевают благодаря наличию ненасыщенных связей в молекулярном скелете. Когда используется смазочный материал, выпотевание смазочного материала на поверхности подложки может быть эффективно предотвращено, и может быть сформирована масляная пленка однородной толщины. В этом пункте эффект настоящего изобретения может быть продемонстрирован замечательно.
[0020]
Вышеупомянутый смазочный материал примешивается для придания такого свойства, как отделяемость. Следовательно, количество смазочного материала является очень малым, то есть в диапазоне 0,02 5 м.ч. на 100 м.ч. олефиновой смолы с точки зрения уменьшения выпотевания, предпочтительно в диапазоне 0,02-0,08 м.ч.
[0021]
Частицы кремнезема используются в качестве антивыпотевающей добавки для предотвращения выпотевания смазочного материала. Примешиваемое количество частиц кремнезема предпочтительно находится в диапазоне 100-28000 м.ч., более предпочтительно 300-20000 м.ч., и особенно предпочтительно 1000-18000 м.ч. на 100 м.ч. смазочного материала, содержащегося в олефиновой смоле. Это означает, что примешивание избыточного количества частиц кремнезема не приводит к улучшению эффекта предотвращения выпотевания, но скорее может ухудшить формуемость олефиновой смолы. В некоторых случаях частицы кремнезема служат не как антивыпотевающая добавка, а в качестве агента повышения шероховатости. В результате частицы могут образовывать большую шероховатость на поверхности подложки. Нет необходимости отмечать, что небольшое количество смешанных частиц кремнезема может привести к недостаточному эффекту предотвращения выпотевания смазочного материала, что затрудняет образование однородной масляной пленки 3.
Примешиваемое количество частиц кремнезема предпочтительно составляет не более чем 5,5 м.ч. на 100 м.ч. олефиновой смолы. Поскольку частицы кремнезема, используемые в настоящем изобретении, не являются агентом повышения шероховатости, примешиваемое количество может быть значительно уменьшено по сравнению со случаем, в котором частицы используются в качестве агента повышения шероховатости. Например, примешиваемое количество частиц кремнезема может составлять не более чем 1,0 м.ч., в частности может находиться в диапазоне 0,5-0,8 м.ч. или даже 0,5-0,6 м.ч. на 100 м.ч. олефиновой смолы.
[0022]
Также возможно использовать частицы неорганического оксида, отличающегося от кремнезема, такого как глинозем и оксид титана. Однако частицы этих неорганических оксидов по существу не демонстрируют функцию предотвращения выпотевания смазочного материала, и таким образом они не могут достичь цели настоящего изобретения, то есть формирования однородной масляной пленки 3.
[0023]
В настоящем изобретении частицы кремнезема предпочтительно имеют большую удельную поверхность, так что они могут использовать поверхностную адсорбцию смазочного материала (в частности амида жирной кислоты), предотвращая тем самым выпотевание смазочного материала на поверхности подложки. С точки зрения поверхностной адсорбции предпочтительным является более малый средний размер первичных частиц кремнезема (средний размер частиц D50 по объему, измеряемый способом лазерного дифракционного рассеяния света). Когда этот средний размер составляет менее 50 мкм, менее 20 мкм, менее 10 мкм, и в частности менее 1 мкм, площадь поверхности частиц кремнезема относительно добавляемого количества частиц кремнезема может быть увеличена, чтобы обеспечить предпочтительную функцию предотвращения выпотевания.
С другой стороны, частицы кремнезема с размером менее 1 мкм могут легко вызвать вторичную агрегацию в олефиновой смоле в качестве подложки, что может препятствовать однородному диспергированию. Когда происходит вторичная агрегация, площадь поверхности частиц кремнезема, вызывающая поверхностную адсорбцию, значительно уменьшается относительно добавляемого количества частиц кремнезема. Для того чтобы избежать этого, средний размер первичных частиц предпочтительно составляет не меньше чем 1 мкм.
С упомянутой выше точки зрения предпочтительно, чтобы средний размер первичных частиц обычно находился внутри диапазона от приблизительно 1 до приблизительно 20 мкм для того, чтобы равномерно диспергировать частицы в олефиновой смоле и проявить эффект устойчивого предотвращения выпотевания на всей поверхности подложки. Кроме того, размер частиц, выбираемый здесь, находится внутри предпочтительного диапазона и является существенно меньшим, чем толщина слоя, к которому должны быть добавлены частицы кремнезема, так, чтобы было возможно избежать формирования ненужной шероховатости на поверхности подложки.
Частицы кремнезема могут быть поверхностно обработаны или нет. В случае поверхностно обработанных частиц кремнезема примеры агента обработки поверхности включают в себя гидрофобизирующие агенты на основе кремния, такие как соединение силана, соединение силоксана и соединение силазана. В настоящем изобретении предпочтительно использовать гидрофильные частицы кремнезема, чтобы наиболее эффективно проявить эффект предотвращения выпотевания смазочного материала, в частности амида жирной кислоты. Группы силанола присутствуют на поверхности гидрофильных частиц кремнезема, которые не были поверхностно обработаны гидрофобизирующим агентом. Предполагается, что амид жирной кислоты адсорбируется на поверхности кремнезема в результате взаимодействия между группой силанола и группой амида в амиде жирной кислоты, уменьшая тем самым выпотевание.
Примешиваемое количество гидрофильного кремнезема было описано выше. С точки зрения эффекта предотвращения выпотевания и баланса свойств диспергирования и формования кремнезем предпочтительно диспергируется в количестве не более 5 мас.% в слое олефиновой смолы, содержащем смазочный материал и кремнезем.
[0024]
В настоящем изобретении, хотя нет никакого конкретного ограничения на толщину каждого слоя подложки 1, внутренний поверхностный слой предпочтительно имеет толщину в диапазоне 10-25 мкм в цилиндрической части. Содержащий смазочный материал полимерный слой предпочтительно имеет толщину в 2-6 раз больше, чем толщина слоя олефиновой смолы, содержащего смазочный материал и кремнезем. А именно, даже когда содержащий смазочный материал слой олефиновой смолы является толстым, выпотевание смазочного материала на поверхности подложки может быть эффективно предотвращено, и таким образом эффект настоящего изобретения проявляется.
[0025]
Подложка 1, имеющая поверхность, сформированную из вышеупомянутой олефиновой смолы, содержащей смазочный материал и кремнезем, может использоваться в различных вариантах осуществления. Например, она может быть сформована в виде трубы для транспортировки вязкого водосодержащего вещества или в виде контейнера для того, чтобы содержать вязкое водосодержащее вещество. Нет никакого конкретного ограничения на вариант осуществления, при условии, что поверхность, которая будет контактировать с вязким водным веществом, сформирована из вышеупомянутой олефиновой смолы.
[0026]
Хотя подложка 1 может иметь однослойную структуру из вышеупомянутой олефиновой смолы, предпочтительно она имеет обычно ламинированную структуру с другими материалами при условии, что поверхность сформирована из олефиновой смолы. Например, возможно ламинировать металлическую фольгу, стекло, бумагу или другой полимерный слой под поверхностным полимерным слоем, сформированным из олефиновой смолы в соответствии с вариантом осуществления. При формировании ламинированной структуры можно использовать любое подходящее клейкое вещество для улучшения адгезии с металлической фольгой или другим полимерным слоем.
[0027]
Например, в качестве металлической фольги обычно используется алюминиевая фольга. Применение алюминиевой фольги является особенно подходящим для формирования мешочка.
[0028]
Кроме того, структура, имеющая ламинирование из другого полимерного слоя, является подходящей для вариантов осуществления контейнеров, таких как бутылка или чашка. Представительные примеры другого полимерного слоя, используемого конкретно в качестве промежуточного слоя, включают в себя слой газобарьерной смолы, такой как сополимер этилена и винилового спирта, поглощающий кислород слой, включающий в себя окисляемый полимер и катализатор на основе переходного металла, или слой из измельченного материала, включающий в себя обрезки, такие как заусенцы, которые образуются во время формования. Также возможно обеспечить известный по своей сути клейкий полимерный слой для приклеивания соответствующих слоев.
В многослойной структуре также возможно использовать поверхностный слой из олефиновой смолы в качестве внутренней поверхности и использовать другую смолу для наружной поверхности. Например, наружный слой может быть сформирован из полиэфирной смолы, такой как PET.
В настоящем изобретении подложка 1 предпочтительно имеет структуру, содержащую: внутренний поверхностный слой из олефиновой смолы, содержащий смазочный материал и кремнезем; промежуточные слои, такие как слой из газобарьерной смолы, поглощающий кислород слой, слой из измельченного материала и клейкая смола; а также слой наружной поверхности из олефиновой смолы. Для многослойной структуры может использоваться и один вид олефиновой смолы, если предопределенное количество частиц кремнезема смешано с олефиновой смолой для того, чтобы сформировать внутренний поверхностный слой. Таким образом, нет никакой потребности в использовании олефиновых смол других марок для того, чтобы сформировать внутренний поверхностный слой и слой наружной поверхности, и внутренний поверхностный слой и слой наружной поверхности могут быть сформированы из одной и той же олефиновой смолы. Это может привести к большому преимуществу с промышленной точки зрения. В дополнение к этому, внутренние и наружные поверхности могут легко проявлять такие свойства, как гибкость, придаваемая олефиновой смолой.
[0029]
Другое замечательное преимущество настоящего изобретения описано ниже в Примерах. А именно, в том случае, когда внутренний поверхностный слой, сформированный из слоя олефиновой смолы, содержащего смазочный материал и кремнезем, и содержащий смазочный материал слой олефиновой смолы (второй внутренний слой), размещены смежно друг с другом, можно эффективно предотвратить выпотевание смазочного материала из второго внутреннего слоя на внутренней поверхности.
Для того, чтобы максимизировать это преимущество, многослойное структурированное тело по настоящему изобретению содержит внутренний поверхностный слой, сформированный из олефиновой смолы, содержащей смазочный материал и кремнезем, содержащий смазочный материал слой олефиновой смолы в качестве второго внутреннего слоя, смежного с внутренним поверхностным слоем, и слой газобарьерной смолы в качестве промежуточного слоя в указанном порядке.
Слой газобарьерной смолы имеет эффект создания препятствия для миграции смазочного материала. В результате смазочный материал во втором внутреннем слое не может мигрировать в слой газобарьерной смолы, и таким образом он может выборочно мигрировать во внутренний поверхностный слой. В этом случае, общее количество смазочного материала, мигрирующего во внутренний поверхностный слой, может быть увеличено по сравнению со случаем, в котором слой газобарьерной смолы не предусматривается в качестве смежного слоя для второго внутреннего слоя, обеспечивая тем самым легкое выпотевание смазочного материала на поверхности подложки, и этот смазочный материал может отталкивать маслянистые жидкости. Однако, как было упомянуто выше, когда слой олефиновой смолы, содержащий смазочный материал и кремнезем, как описано здесь, используется для внутреннего поверхностного слоя, выпотевание смазочного материала на поверхности подложки может быть эффективно предотвращено. В результате на поверхности подложки может быть сформирована однородная масляная пленка.
В многослойной структуре, содержащей внутренний поверхностный слой, сформированный из олефиновой смолы и содержащий смазочный материал и кремнезем, содержащий смазочный материал слой олефиновой смолы в качестве второго внутреннего слоя, смежного с внутренним поверхностным слоем, и слой газобарьерной смолы в качестве промежуточного слоя, размещенные в указанном порядке, клейкий слой может быть размещен при необходимости между содержащим смазочный материал слоем олефиновой смолы и слоем газобарьерной смолы, поскольку клейкий слой является обычно настолько тонким, что оказывает очень слабое влияние на миграцию смазочного материала. Для слоя газобарьерной смолы сополимер этилена и винилового спирта (EVOH) или полиамид могут использоваться по отдельности или в их смеси. Также возможно использовать смесь EVOH или полиамида со смолой полиолефина.
[0030]
С точки зрения снижения затрат предпочтительно использовать одну и ту же содержащую смазочный материал смолу полиолефина для второго внутреннего слоя и для слоя наружной поверхности. Поскольку слой наружной поверхности обычно должен иметь низкий коэффициент трения при транспортировке по линии, использование содержащей смазочный материал смолы полиолефина является эффективным.
[0031]
Однослойное или многослойное структурированное тело может быть сформировано в соответствии с вариантом осуществления с помощью любого способа формования, известного по своей сути: способа формования пленки, такого как способ литья, способ экструдирования через Т-образную экструзионную головку, способ каландрирования и способ раздувания; многослойного ламинирования; соэкструдирования; формования совместным литьем под давлением; прессования и вакуумного формования. Например, для формования контейнера формируется заготовка в виде листа, трубы, пробирки и т.п., а затем выполняется вторичное формование, такое как формование с помощью плунжера и выдувание, обеспечивая тем самым контейнер в форме чашки, лотка или бутылки.
[0032]
В настоящем изобретении масляная пленка 3 на поверхности вышеупомянутой подложки 1 формируется из маслянистой жидкости для улучшения маслянистости по отношению к вязкому водосодержащему веществу.
Маслянистая жидкость должна быть нелетучей жидкостью, имеющей меньшее давление пара при атмосферном давлении, например, имеющей температуру кипения 200°C или выше, потому что летучая жидкость легко улетучивалась бы и исчезала с течением времени, затрудняя формирование масляной пленки 3.
[0033]
Возможны различные конкретные примеры маслянистой жидкости, если она имеет высокую температуру кипения, как было упомянуто выше. В частности, когда маслянистая жидкость имеет поверхностное натяжение, значительно отличающееся от поверхностного натяжения вязкого водосодержащего вещества, маслянистая жидкость обладает высоким смазывающим эффектом и может быть подходящим образом использована в настоящем изобретении, поскольку такая жидкость проявляет предпочтительную маслянистость по отношению к вязкому водосодержащему веществу.
Например, предпочтительно использовать маслянистую жидкость, имеющую поверхностное натяжение в диапазоне 10-40 мН/м, в частности в диапазоне 16-35 мН/м. Представительные примеры маслянистой жидкости включают в себя сложный эфир жирной кислоты и глицерина, жидкий парафин и пищевое масло/жир (пищевое масло). Пищевое масло/жир является особенно подходящим, когда вязкое водосодержащее вещество представляет собой пищевой продукт.
Примеры пищевого масла/жира, который может предпочтительно использоваться, включают в себя соевое масло, рапсовое масло, оливковое масло, рисовое масло, кукурузное масло, сафлоровое масло, кунжутное масло, пальмовое масло, касторовое масло, масло авокадо, кокосовое масло, миндальное масло, ореховое масло, масло лесного ореха и салатное масло.
[0034]
Обычно вышеупомянутая масляная пленка 3 из маслянистой жидкости в количестве 1,0-50 г/м2, в частности в количестве 3,0-20 г/м2 формируется на поверхности подложки 1 (или на внутренней поверхности подложки 1 в качестве упаковки). В настоящем изобретении масляная пленка 3 с такой толщиной формируется равномерно на всей поверхности подложки 1. Другими словами, нет никаких областей, не содержащих масляной пленки 3 на поверхности подложки 1. В результате вся поверхность подложки 1 может демонстрировать равномерную и превосходную маслянистость, предотвращая тем самым такие проблемы, как адгезия вязкого водосодержащего вещества к части поверхности.
Когда количество или толщина масляной пленки 3 больше вышеупомянутого диапазона, могут легко возникнуть такие проблемы, как падение масляной пленки 3. Когда количество или толщина масляной пленки 3 меньше вышеупомянутого диапазона, масляная пленка 3 не может быть сформирована однородно, или масляная пленка 3 может быть сформирована с разрывами.
[0035]
В настоящем изобретении масляная пленка 3 может быть сформирована путем нанесения маслянистой жидкости на предварительно сформованную подложку 1 для формирования масляной пленки 3 путем распыления, погружения, нанесения покрытия с помощью валика и т.п. Формирование масляной пленки 3 распылением особенно предпочтительно с точки зрения формирования масляной пленки 3 независимо от формы подложки 1. В случае формования подложки 1 путем выдувания можно сформировать масляную пленку 3 путем подачи маслянистой жидкости вместе с выдуваемой текучей средой.
В другом известном способе маслянистая жидкость заранее смешивается с олефиновой смолой для формирования поверхности, формируя тем самым масляную пленку на поверхности за счет выпотевания, которое проводится после формования. Однако этот способ не является подходящим для производства структурированного тела 1 по настоящему изобретению, поскольку частицы кремнезема для предотвращения выпотевания примешиваются к олефиновой смоле для формирования поверхности.
[0036]
В настоящем изобретении может использоваться альтернативный способ в зависимости от варианта осуществления подложки 1. В этом способе масляная пленка 3 формируется после придания шероховатости поверхности подложки 1, на которой должна быть сформирована масляная пленка 3, путем подвергания подложки 1 последующему процессу, известному по своей сути, такому как обдув, дополнительно улучшая тем самым удержание масляной пленки 3.
[0037]
Вышеупомянутое структурированное тело по настоящему изобретению может в достаточной степени проявлять свои поверхностные свойства, приданные масляной пленкой 3, и улучшать маслянистость по отношению к вязким водным веществам. Следовательно, структурированное тело по настоящему изобретению подходящим образом используется в качестве контейнера, заполняемого вязкими водными веществами, такими как кетчуп, водная паста, мед, различные виды соусов, майонез, горчица, заправка, варенье, шоколадный сироп, йогурт, а также косметика, такая как молочный лосьон. Это структурированное тело является предпочтительным, в частности, в качестве контейнера, формуемого прямым выдуванием.
В настоящем изобретении мелкие частицы кремнезема примешиваются заранее к олефиновой смоле, формирующей поверхность. После формирования масляной пленки на поверхности эта поверхность может проявлять превосходную маслянистость по отношению к вязкому водосодержащему веществу независимо от примешивания смазочного материала к используемой олефиновой смоле. В результате настоящее изобретение может обеспечить замечательное преимущество, заключающееся в том, что нет никакой необходимости в специальном выборе композиций олефиновой смолы в промышленном производстве.
Примеры
[0038]
Настоящее изобретение будет описано посредством следующих Экспериментальных примеров.
Различные свойства и способы измерения физических свойств в Экспериментальных примерах описаны ниже.
[0039]
1. Измерение краевого угла масла
Краевой угол масла на поверхности структурированного тела (внутренней поверхности бутылки), произведенного упомянутым ниже способом, был измерен с использованием системы для анализа границы раздела твердое - жидкость DropMaster 700 (производства компании Kyowa Interface Science Co., Ltd.). Для измерения использовалось салатное масло. В частности, салатное масло капалось на поверхность структурированного тела в воздухе, и его краевой угол (1 мкл) измерялся через 60 с. Значение 10 градусов или меньше указывает на то, что масло распространяется хорошо, и может быть нанесена однородная масляная пленка.
2. Тест наносимости распылением
Салатное масло наносилось путем распыления на поверхность структурированного тела (внутреннюю поверхность бутылки), подготовленную описанным ниже способом, чтобы оценить наносимость распылением. Оценочные критерии являются следующими.
Хорошо: Салатное масло не отталкивается, и масляная пленка формируется.
Плохо: Салатное масло отталкивается, масляная пленка в некоторых частях не формируется.
[0040]
<Пример 1>
Многослойная заготовка, состоящая из шести слоев четырех типов, была сформирована с использованием четырех экструдеров. Затем эта многослойная заготовка использовалась для получения многослойной бутылки (внутренний объем: 400 мл), содержащей шесть слоев четырех типов, как упомянуто ниже, с помощью известного способа прямого выдувания этой многослойной заготовки. Эта многослойная бутылка имеет толщину 400 мкм в цилиндрической части, и соотношение слоев является следующим (в мас.%).
Наружный поверхностный слой (10,9)/Смешанный газобарьерный слой (2,7)/Главный слой (67,7)/Смешанный газобарьерный слой (2,4)/Второй внутренний слой (12,3)/Внутренний поверхностный слой (4,0)
[0041]
Материалы, использованные для соответствующих слоев, являются следующими.
Наружный поверхностный слой
Полиэтилен низкой плотности (LDPE)
MFR: 0,3 г/10 мин (190°C, 2,16 кг)
Плотность: 0,922 г/см3
Смазочный материал (0,03 м.ч. амида олеиновой кислоты на 100 м.ч. LDPE)
Смешанный газобарьерный слой:
Смесь сополимера EVOH и олефиновой смолы
Главный слой
Полиэтилен низкой плотности (LDPE)
MFR: 0,3 г/10 мин (190°C, 2,16 кг)
Плотность: 0,922 г/см3
Смазочный материал (0,03 м.ч. амида олеиновой кислоты на 100 м.ч. LDPE)
Второй внутренний слой
Полиэтилен низкой плотности (LDPE)
MFR: 0,3 г/10 мин (190°C, 2,16 кг)
Плотность: 0,922 г/см3
Смазочный материал (0,03 м.ч. амида олеиновой кислоты на 100 м.ч. LDPE)
Внутренний поверхностный слой:
Смесь полиэтилена низкой плотности (LDPE) и кремнезема
LDPE:кремнезем=99:1 (массовое соотношение)
Значение MFR LDPE: 0,3 г/10 мин (190°C, 2,16 кг)
Плотность LDPE: 0,922 г/см3
Смазочный материал (0,03 м.ч. амида олеиновой кислоты на 100 м.ч. LDPE)
[0042]
Произведенное структурированное тело (многослойная бутылка) использовалось для проведения вышеупомянутого измерения краевого угла масла и теста на наносимость распылением. Результаты показаны в Таблице 1.
[0043]
<Примеры 2-4>
Многослойная бутылка была сформована аналогично Примеру 1, за исключением того, что полимерная композиция, используемая для внутреннего поверхностного слоя, была заменена на описанную ниже полимерную композицию, а соотношение слоев было изменено на описанное ниже, и затем эта бутылка была подвергнута измерению краевого угла масла и тесту на наносимость распылением. Результаты показаны в Таблице 1.
Внутренний поверхностный слой
Смесь полиэтилена низкой плотности (LDPE)
LDPE:кремнезем=97:3 (массовое соотношение)
Значение MFR LDPE: 0,3 г/10 мин (190°C, 2,16 кг)
Плотность LDPE: 0,922 г/см3
Смазочный материал (0,03 м.ч. амида олеиновой кислоты на 100 м.ч. LDPE)
Соотношение слоев в Примере 2
Наружный поверхностный слой (10,8)/Смешанный газобарьерный слой (2,9)/Промежуточный слой (68,7)/Смешанный газобарьерный слой (2,6)/Второй внутренний слой (11,9)/Внутренний поверхностный слой (3,1)
Соотношение слоев в Примере 3
Наружный поверхностный слой (11,2)/Смешанный газобарьерный слой (2,6)/Промежуточный слой (67,2)/Смешанный газобарьерный слой (2,2)/Второй внутренний слой (12,3)/Внутренний поверхностный слой (4,5)
Соотношение слоев в Примере 4
Наружный поверхностный слой (10,8)/Смешанный газобарьерный слой (3,0)/Промежуточный слой (65,6)/Смешанный газобарьерный слой (2,5)/Второй внутренний слой (12,6)/Внутренний поверхностный слой (5,5)
[0044]
<Примеры 5-8>
Многослойная бутылка была сформована аналогично Примеру 1, за исключением того, что полимерная композиция, используемая для внутреннего поверхностного слоя, была заменена на описанную ниже полимерную композицию, а соотношение слоев было изменено на описанное ниже, и затем эта бутылка была подвергнута измерению краевого угла масла и тесту на наносимость распылением. Результаты показаны в Таблице 1.
Внутренний поверхностный слой
Смесь полиэтилена низкой плотности (LDPE) и кремнезема
LDPE:кремнезем=95:5 (массовое соотношение)
Значение MFR LDPE: 0,3 г/10 мин (190°C, 2,16 кг)
Плотность LDPE: 0,922 г/см3
Смазочный материал (0,03 м.ч. амида олеиновой кислоты на 100 м.ч. LDPE)
Соотношение слоев в Примере 5
Наружный поверхностный слой (11,0)/Смешанный газобарьерный слой (2,8)/Промежуточный слой (68,6)/Смешанный газобарьерный слой (2,5)/Второй внутренний слой (11,8)/Внутренний поверхностный слой (3,3)
Соотношение слоев в Примере 6
Наружный поверхностный слой (11,0)/Смешанный газобарьерный слой (2,8)/Промежуточный слой (67,2)/Смешанный газобарьерный слой (2,6)/Второй внутренний слой (12,2)/Внутренний поверхностный слой (4,2)
Соотношение слоев в Примере 7
Наружный поверхностный слой (9,0)/Смешанный газобарьерный слой (1,7)/Промежуточный слой (59,0)/Смешанный газобарьерный слой (2,1)/Второй внутренний слой (23,4)/Внутренний поверхностный слой (4,8)
Соотношение слоев в Примере 8
Наружный поверхностный слой (15,9)/Смешанный газобарьерный слой (4,4)/Промежуточный слой (53,4)/Смешанный газобарьерный слой (3,7)/Второй внутренний слой (17,9)/Внутренний поверхностный слой (4,7)
[0045]
<Пример 9>
Многослойная бутылка была сформована аналогично Примеру 1, за исключением того, что полимерная композиция, используемая для внутреннего поверхностного слоя, была заменена на описанную ниже полимерную композицию, а затем эта бутылка была подвергнута измерению краевого угла масла и тесту на наносимость распылением. Результаты показаны в Таблице 1.
Внутренний поверхностный слой
Смесь полиэтилена низкой плотности (LDPE) и кремнезема
LDPE:кремнезем=99,7:0,5 (массовое соотношение)
Значение MFR LDPE: 0,3 г/10 мин (190°C, 2,16 кг)
Плотность LDPE: 0,922 г/см3
Смазочный материал (0,03 м.ч. амида олеиновой кислоты на 100 м.ч. LDPE)
[0046]
<Сравнительный пример 1>
Многослойная бутылка была сформована аналогично Примеру 1, за исключением того, что полимерная композиция, используемая для внутреннего поверхностного слоя, была заменена на описанную ниже полимерную композицию, а соотношение слоев было изменено на описанное ниже, и затем эта бутылка была подвергнута измерению краевого угла масла и тесту на наносимость распылением. Результаты показаны в Таблице 1.
Внутренний поверхностный слой
Полиэтилен низкой плотности (LDPE)
Значение MFR LDPE: 0,3 г/10 мин (190°C, 2,16 кг)
Плотность LDPE: 0,922 г/см3
Смазочный материал (0,03 м.ч. амида олеиновой кислоты на 100 м.ч. LDPE)
Соотношение слоев в Сравнительном примере 1
Наружный поверхностный слой (16,1)/Смешанный газобарьерный слой (4,0)/Промежуточный слой (54,4)/Смешанный газобарьерный слой (3,3)/Второй внутренний слой (17,2)/Внутренний поверхностный слой (5,0)
[0047]
[Таблица 1]
*1: примешиваемое количество на 100 м.ч. олефиновой смолы, численное значение в круглых скобках означает количество на 100 м.ч. смазочного материала
*2: примешиваемое количество на 100 м.ч. олефиновой смолы
[0048]
В Примерах 1-9 внутренний поверхностный слой формируется из LDPE, содержащего частицы кремнезема и смазочный материал, содержащий алифатический амид, в то время как в Сравнительном примере 1 внутренний поверхностный слой не содержит частиц кремнезема. Таблица 1 показывает, что в Примерах 1-9 краевой угол масла составляет не более 5 градусов, а наносимость распылением является превосходной, что указывает на то, что выпотевание смазочного материала на поверхности подложки предотвращается эффективно. В отличие от этого, краевой угол масла в Сравнительном примере 1 составляет 20 градусов, и наносимость распылением является плохой.
Дополнительно подтверждается, что в структурированном теле по настоящему изобретению выпотевание смазочного материала алифатического амида из второго внутреннего слоя может быть предотвращено, даже когда отношение толщины второго внутреннего слоя к толщине внутреннего поверхностного слоя находится в диапазоне 2-6.
Пояснение ссылочных позиций
[0049]
1: подложка
3: масляная пленка.
Реферат
Изобретение относится к контейнерам для упаковки вязких текучих веществ и касается структурированного тела, имеющего масляную пленку на своей поверхности. Структурированное тело включает в себя подложку, имеющую поверхность, сформированную из олефиновой смолы, содержащей смазочный материал и кремнезем; и масляную пленку, сформированную на этой поверхности, в котором олефиновая смола, содержащая смазочный материал и кремнезем, содержит частицы кремнезема, диспергированные в качестве добавки для предотвращения выпотевания смазочного материала. Изобретение обеспечивает создание контейнера, имеющего внутреннюю поверхность, обладающую высокой маслянистостью по отношению к содержимому, и из которого возможно выпустить содержимое быстро и полностью, не оставляя остатка внутри контейнера. 9 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.
