[RU]

Конструкция, на поверхности которой образуется шероховатая часть поверхности 1, имеющая максимальную высоту выступов шероховатости Rz в интервале от 0,5 до 5,0 мкм, и на шероховатой части поверхности 1 образуется тонкая жидкая пленка 3, имеющая толщину в интервале от не менее чем 0,1 мкм до менее чем 3,4 мкм. Эта конструкция проявляет в высокой степени свойство скольжения несмотря на то, что жидкая пленка, которая образуется на поверхности, имеет очень малую толщину.

(57) Реферат / Формула:

Конструкция, на поверхности которой образуется шероховатая часть поверхности 1, имеющая максимальную высоту выступов шероховатости Rz в интервале от 0,5 до 5,0 мкм, и на шероховатой части поверхности 1 образуется тонкая жидкая пленка 3, имеющая толщину в интервале от не менее чем 0,1 мкм до менее чем 3,4 мкм. Эта конструкция проявляет в высокой степени свойство скольжения несмотря на то, что жидкая пленка, которая образуется на поверхности, имеет очень малую толщину.

---

Евразийское (21) 201692158 (13) A1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ
(43) Дата публикации заявки 2017.02.28
(22) Дата подачи заявки 2015.04.14
(51) Int. Cl.
B32B 33/00 (2006.01) B32B 3/30 (2006.01) B32B 27/14 (2006.01) B65D 23/02 (2006.01)
(54) КОНСТРУКЦИЯ, ИМЕЮЩАЯ ЖИДКУЮ ПЛЕНКУ НА ПОВЕРХНОСТИ
(31) 2014-091894
(32) 2014.04.25
(33) JP
(86) PCT/JP2015/061451
(87) WO 2015/163189 2015.10.29
(71) Заявитель:
ТОЙО СЕЙКАН ГРУП ХОЛДИНГЗ, ЛТД. (JP)
(72) Изобретатель:
Ивамото Синия, Акуцу Йосуке (JP)
(74) Представитель:
Медведев В.Н. (RU) (57) Конструкция, на поверхности которой образуется шероховатая часть поверхности 1, имеющая максимальную высоту выступов шероховатости Rz в интервале от 0,5 до 5,0 мкм, и на шероховатой части поверхности 1 образуется тонкая жидкая пленка 3, имеющая толщину в интервале от не менее чем 0,1 мкм до менее чем 3,4 мкм. Эта конструкция проявляет в высокой степени свойство скольжения несмотря на то, что жидкая пленка, которая образуется на поверхности, имеет очень малую толщину.
2420-538187ЕА/061 КОНСТРУКЦИЯ, ИМЕЮЩАЯ ЖИДКУЮ ПЛЕНКУ НА ПОВЕРХНОСТИ
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ [0001]
Настоящее изобретение относится к конструкции, на поверхности которой образована жидкая пленка. УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ [0002]
Пластические материалы легко подвергаются формованию и могут легко принимать разнообразные формы, и, таким образом, широко используются в разнообразных приложениях. В частности, в результате формования путем непосредственного раздува изготавливаются бутылки, у которых внутренние поверхности стенок изготавливаются с использованием олефинового полимера, такого как полиэтилен низкой плотности, и которые широко используются в качестве контейнеров для содержания вязких текучих веществ, таких как кетчуп, майонез и аналогичные продукты, за счет использования их свойства сжимаемости или возможности выдавливания продукта.
При этом контейнеры, предназначенные для содержания вязких текучих веществ, должны иметь внутреннюю поверхность, которая проявляет в высокой степени свойство скольжения в отношении содержимого, таким образом, чтобы содержимое можно было выдавливать быстро и полностью, и чтобы в контейнере не оставалось ни одной капли содержимого. [0003]
До настоящего времени свойство скольжения обеспечивалось посредством смешивания полимера, из которого изготавливается внутренняя поверхность контейнера, с добавкой, такой как смазочное вещество. Однако в последние годы были предложены технические средства разнообразных типов в целях улучшения поверхностных свойств, таких как свойства скольжения по отношению к вязким веществам посредством образования жидкой пленки на поверхность полимерного основного материала (см., например, патентные документы 1, 2 и 3).
За счет применения вышеупомянутых технических средств, свойство скольжения может быть улучшено в значительной степени по сравнению со случаем введения добавки, такой как смазочное вещество, в полимер, из которого образуется поверхность основного материала, и в настоящее время этому уделяется большое внимание.
[0004]
При этом, согласно способам улучшения поверхностных свойств посредством образования жидкой пленки на поверхности, становится необходимым устойчивое удерживание жидкой пленки на поверхности. Для этой цели во всех вышеупомянутых патентных документах 1-3 предлагается образование тонкой шероховатости на поверхностях. [0005]
При этом, хотя были сделаны попытки создания шероховатости на поверхностях в целях устойчивого сохранения жидкой пленки, до настоящего времени не было внимательно исследовано соотношение между степенью шероховатости и свойством скольжения текучего вещества, которое перемещается на поверхности жидкой пленки.
Документы предшествующего уровня техники
Патентные документы [0006]
Патентный документ 1: международная патентная заявка № WO 2012/100099
Патентный документ 2: международная патентная заявка № WO 2013/022467
Патентный документ 3: международная патентная заявка № WO 2014/010534
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ Проблемы, решаемые изобретением [0007]
Авторы настоящего изобретения выполнили эксперименты в целях всестороннего исследования конструкций, на поверхностях которых содержится жидкая пленка, и ранее предложили конструкцию, имеющую локальные выступы на поверхности, на которую наносится жидкая пленка (японская патентная заявка № JP-А-2014-006083). Кроме того, авторы настоящего изобретения
выполнили исследование таких конструкций и обнаружили интересный факт, заключающийся в том, что если поверхность приобретает тонкую шероховатость в определенной степени, то толщина жидкой пленки может устанавливаться приблизительно на уровне максимальной высоты выступов шероховатости шероховатой поверхности. В этом случае свойство соскальзывания улучшается в такой степени, которая не могла наблюдаться в случае образования жидкой пленки, имеющей такую же толщину, на гладкой поверхности. [0008]
Таким образом, задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить конструкцию, которая проявляет в высокой степени свойство скольжения, несмотря на то, что жидкая пленка, которая образуется на ее поверхности, имеет очень малую толщину.
Средства решения проблем
[0009]
Согласно настоящему изобретению, предлагается конструкция, на поверхности которой образована шероховатая часть поверхности, имеющая максимальную высоту выступов шероховатости Rz в интервале от 0,5 до 5,0 мкм, и на шероховатой части поверхности которой образована тонкая жидкая пленка, имеющая толщину в интервале от не менее чем 0,1 мкм до менее чем 3,4 мкм. [0010]
В конструкции согласно настоящему изобретению оказываются желательными следующие условия:
(1) толщина жидкой пленки находится в интервале от 10% до
17 0% максимальной высоты выступов шероховатости Rz;
(2) шероховатая часть поверхности имеет
среднеквадратическую шероховатость Rq в интервале от 50 до 600
нм;
(3) на шероховатой части поверхности наблюдаются выступы, имеющие высоты, составляющие не менее чем 0,7 мкм, между которыми сохраняются расстояния, составляющие в среднем не более чем 3 0 мкм.
(4) шероховатая часть поверхности образуется посредством прикрепления мелких частиц к поверхности пластического материала;
(3)
(5) мелкие частицы представляют собой частицы диоксид кремния;
(6) жидкая пленка образуется посредством использования жидкости, у которой поверхностное натяжение составляет от 10 до 4 0 мН/м;
(7) жидкость представляет собой жидкий парафин или пищевое растительное масло;
(8) конструкция используется в качестве упаковочной конструкции; и
(9) когда конструкция, на которую помещается б мг чистой воды, наклоняется, образуя угол наклона, составляющий 30°, скорость соскальзывания воды составляет более чем скорость соскальзывания в том случае, когда жидкая пленка, имеющая такую же толщину, образуется на поверхности конструкции, которой не была придана шероховатость.
Эффекты изобретения [ООН]
В конструкции согласно настоящему изобретению жидкая пленка
образуется на поверхности, и становится возможным проявление
разнообразных поверхностных свойств в зависимости от типа
жидкости, из которой образуется жидкая пленка. Например, если
жидкая пленка образуется посредством использования
фторсодержащей жидкости, фторсодержащего поверхностно-активного вещества или жидкого масла, такого как кремнийорганическое масло или растительное масло, то становится возможным значительное улучшение свойства скольжения или свойства отсутствия прилипания в отношении веществ на водной основе, таких как вода и аналогичные вещества. С другой стороны, если жидкая пленка образуется посредством использования маслоотталкивающей жидкости, то становится возможным значительное улучшение свойства скольжения или свойства отсутствия прилипания в отношении маслоподобных веществ. [0012]
Кроме того, согласно настоящему изобретению, жидкая пленка образуется на части имеющей тонкую шероховатость поверхности, на
которой максимальная высота выступов шероховатости Rz составляет от 0,5 до 5,0 мкм, и при этом данная жидкая пленка представляет собой очень тонкую пленку, у которой толщина находится в интервале от не менее чем 0,1 мкм до менее чем 3,4 мкм.
Таким образом, несмотря на то, что жидкая пленка имеет такую очень малую толщину, конструкция проявляет свойство соскальзывания, которое улучшается до такой степени, которая не могла наблюдаться в том случае, когда жидкая пленка, имеющая такую же толщину, образуется на гладкой поверхности, что также продемонстрировано в представленных далее примерах. Помимо этого, поскольку жидкая пленка имеет такую малую толщину, становится возможным эффективное предотвращение изменения поверхности жидкой пленки под действием веса жидкости, из которой образуется жидкая пленка, или изменения толщины под действием падения. Таким образом, конструкция проявляет превосходную устойчивость в отношении сохранения поверхностных свойств.
Кроме того, поскольку жидкая пленка образуется посредством использования жидкости в небольшом количестве, также достигается значительное преимущество в отношении стоимости. [0013]
За счет обеспечения улучшенных поверхностных свойств конструкция согласно настоящему изобретению может использоваться в разнообразных приложениях посредством образования жидкой пленки, для которой используется подходящая жидкость. В частности, конструкция согласно настоящему изобретению может использоваться в качестве упаковочных конструкций, таких как крышки и контейнеры для содержания вязких жидкостей, таких как, например, кетчуп, майонез, приправа и т. д.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ [0014]
Фиг.1 представляет изображение, иллюстрирующее состояние поверхности, которая составляет основную часть конструкции согласно настоящему изобретению.
Фиг. 2 представляет график, иллюстрирующий соотношения между толщинами жидких пленки и скоростями соскальзывания.
Фиг. 3 представляет чертеж, иллюстрирующий метод измерения скорости соскальзывания.
Фиг. 4 представляет изображение, иллюстрирующее принцип течения Куэтта (Couette).
Фиг.5 представляет график, иллюстрирующий диаграмму D, которая демонстрирует соотношение между толщиной h жидкой пленки и скоростью соскальзывания V на гладкой поверхности D на фиг.2.
Фиг. б представляет график, иллюстрирующий диаграмму А, которая демонстрирует соотношение между толщиной h жидкой пленки и скоростью соскальзывания V на шероховатой поверхности А на фиг.2.
Фиг.7 представляет изображение, иллюстрирующее состояния поверхности жидкой пленки.
Фиг.8 представляет изображение, иллюстрирующее состояние жидкой пленки 3 в случае, когда толщина h жидкой пленки составляет не более чем максимальная высота выступов шероховатости Rz.
ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ [0015]
<Состояние поверхности конструкции>
Рассмотрим фиг.1, на котором конструкция согласно настоящему изобретению имеет шероховатую часть поверхности, обозначенную цифрой 1, причем на шероховатой части поверхности 1 образуется жидкая пленка 3, и эта конструкция проявляет в значительной степени улучшенное свойство скольжения в отношении веществ на водной основе или в отношении веществ на масляной основе в зависимости от типа жидкости, из которой образуется жидкая пленка 3.
Таким образом, согласно настоящему изобретению,
максимальная высота выступов шероховатости Rz шероховатой части поверхности 1 устанавливается так, что она находятся в интервале от 0,5 до 5,0 мкм, и толщина жидкой пленки 3 устанавливается так, что она принимает низкое значение в интервале от не менее чем 0,1 мкм до менее чем 3,4 мкм. В результате этого жидкая пленка образует шероховатость, которая располагается на шероховатой поверхности 1, и проявляет превосходное свойство
скольжения в отношении предмета, который протекает по поверхности жидкой пленки 3.
В отличие от волн, которые образуются вследствие движения жидкости, шероховатость на поверхности жидкой пленки 3 остается в заданном положении, и ее можно подтверждать, используя атомный силовой микроскоп или интерференционный микроскоп с источником белого света. [0016]
Например, фиг.2 демонстрирует экспериментальные результаты, полученные в примерах, которые представлены далее, и представляет график, иллюстрирующий соотношения между значениями толщины и скорости соскальзывания в случаях жидких пленок, которые образуются на гладкой поверхности и на шероховатых поверхностях, имеющих различные степени поверхностной шероховатости.
В вышеупомянутых экспериментальных результатах скорость соскальзывания представляет собой скорость, с которой соскальзывает капля воды массой б мг под действием своего собственного веса вдоль поверхности, на которую нанесена жидкая пленка 3, содержащая триглицерид жирной кислоты, имеющей цепь средней длины (МСТ), когда устанавливается угол наклона поверхности 9, составляющий 30 градусов, как проиллюстрировано на фиг. 3 (подробное описание представлено в примерах) . Чем больше эта скорость, тем более значительным является свойство скольжения в отношении воды.
Толщина жидкой пленки может быть вычислена по сравнению массы конструкции в состояниях до и после образования жидкой пленки.
[0017]
На фиг.2 кривая А представляет соотношение между скоростью соскальзывания и толщиной жидкой пленки на шероховатой поверхности А, которая образуется посредством придания шероховатости поверхности пластмассовой пленки, причем данная поверхность образуется посредством использования полипропилена, кривая В представляет соотношение между скоростью соскальзывания
и толщиной жидкой пленки на шероховатой поверхности В, которая образуется посредством придания шероховатости, кривая С представляет соотношение между скоростью соскальзывания и толщиной жидкой пленки на шероховатой поверхности С, которая образуется посредством придания шероховатости, и кривая D представляет соотношение между скоростью соскальзывания и толщиной жидкой пленки на гладкой поверхности D нижележащей полипропиленовой пленки.
В приведенной ниже таблице представлены значения
максимальной высоты выступов шероховатости Rz и
среднеквадратической шероховатости Rq на поверхностях A-D.
Rq (нм)
Rz (мкм)
Шероховатая поверхность А
134
1,3
Шероховатая поверхность В
475
2,5
Шероховатая поверхность С
717
5, 2
Гладкая поверхность D
0,2
[0018]
Когда жидкие пленки образуются на шероховатых поверхностях А и В, у которых значения Rz находятся в пределах заданного интервала в соответствии с настоящим изобретением, как становится очевидным из фиг.2, на тех частях, где толщина жидкой пленки приближается к значению Rz, проявляются максимальные значения скорости соскальзывания, т. е. наблюдаются улучшения свойства соскальзывания, которые не проявляются, когда жидкая пленка, имеющая такую же толщину, образуется на гладкой поверхности. Кроме того, на шероховатой поверхности А максимальное значение скорости соскальзывания составляет более чем соответствующее значение в том случае, когда жидкая пленка, имеющая такую же толщину, образуется на гладкой поверхности D, т. е. осуществляется улучшение свойства соскальзывания. Кроме того, максимальное значение уменьшается, когда жидкая пленка образуется на шероховатой поверхности С, где значение Rz максимальной высоты выступов шероховатости является более высоким, чем верхний предел интервала, определяемого согласно настоящим изобретением.
Согласно настоящему изобретению, как описывается выше, превосходное свойство соскальзывания может проявляться посредством образования очень тонкой жидкой пленки 3, у которой толщина приближается к значению Rz на шероховатой поверхности, причем данное значение Rz находится в очень малом интервале. [0019]
Авторы настоящего изобретения пока не выяснили причину, по которой высокий уровень свойства соскальзывания достигается посредством установления максимальной высоты выступов шероховатости Rz и толщины жидкой пленки, как описывается выше, но высказали предположение, которое описывается ниже. [0020]
Таким образом, общая идея заключается в том, что соскальзывание жидкого вещества по жидкой пленке, которая образуется на заданной поверхности, осуществляется в состоянии контакта между двумя жидкостями, и скорость соскальзывания жидкого вещества составляет более чем его скорость соскальзывания в том случае, когда оно стекает по твердой поверхности. Таким образом, скорость соскальзывания может быть описана на основании течения Куэтта.
В случае течения Куэтта, как проиллюстрировано на фиг.4, скорость V вещества, которое протекает по жидкой пленке, образованной на поверхности заданного основного материала, определяется жидкой пленкой и силой трения F, которая выражается следующей формулой (1):
F=r(-V-A/h, (1)
в которой г| представляет собой вязкость жидкой пленки, А представляет собой контактную площадь, и h представляет собой толщину жидкой пленки.
С другой стороны, когда жидкая капля (предмет) соскальзывает вдоль наклонной поверхности, имеющей угол наклона 9, как проиллюстрировано на фиг.З, сила трения F выражается следующей формулой (2):
F=m-g-sin9, (2)
в которой m представляет собой массу жидкой капли,
g представляет собой ускорение силы тяжести, и 9 представляет собой угол наклона.
В этом случае, таким образом, скорость соскальзывания V выражается следующей формулой (3): V=m-g-sin9-h/r|-A (3)
То есть, как становится понятным из формулы (3), скорость соскальзывания V изменяется пропорционально толщине жидкой пленки.
[0021]
Таким образом, рассмотрим фиг.5, иллюстрирующий кривую D на фиг. 2 и показывающий, что когда жидкая пленка образуется на гладкой поверхности D, скорость соскальзывания на поверхности жидкой пленки изменяется пропорционально толщине h жидкой пленки и соответствует условиям течения Куэтта.
[0022]
Однако когда жидкие пленки образуются на шероховатых поверхностях А и В, у которых максимальные значения высоты выступов шероховатости Rz находятся в пределах заданного интервала, как предусматривается согласно настоящему изобретению, наблюдается улучшение свойства соскальзывания, которое не может наблюдаться, когда жидкость, имеющая такую же толщину, соскальзывает по гладкой поверхности D. Это предположительно обусловлено тем, что шероховатость шероховатой поверхность отражается на поверхности жидкой пленки.
Например, в той области (см. фиг.б(Ь)), где жидкая пленка имеет большую толщину, поверхность жидкой пленки является гладкой, как проиллюстрировано на фиг.7(Ь), и скорость соскальзывания соответствует условиям течения Куэтта. Однако, когда становится малой толщина жидкой пленки, шероховатость шероховатой поверхности отражается на поверхности жидкой пленки, и предполагается, что шероховатость образуется на поверхности жидкой пленки, как проиллюстрировано на фиг.7(а). Таким образом, в той области, где жидкая пленка имеет малую толщина, проявляется поведение, которое отличается от течения Куэтта. [0023]
В той области (см. фиг.б(а)), где шероховатая форма отражается на поверхности жидкой пленки, существует максимальное значение, с которой согласуется максимальная высота выступов шероховатости Rz. То есть, когда толщина h жидкой пленки составляет менее чем максимальная высота выступов шероховатости Rz, существует, как проиллюстрировано на фиг.8, углубленная часть X, в которой толщина h жидкой пленки составляет менее чем максимальная высота выступов шероховатости Rz шероховатой поверхности. Таким образом, эффект шероховатости на шероховатой поверхности увеличивается в такой степени, что он способствует сопротивлению по отношению к скольжению. Чем меньше толщина h жидкой пленки, тем больше это сопротивление. Таким образом, предполагается, что скорость соскальзывания уменьшается, когда уменьшается толщина h жидкой пленки. [0024]
Таким образом, когда жидкие пленки образуются на шероховатых поверхностях А и В, которые имеют заданные степени поверхностной шероховатости, максимальное значение проявляется в скорости соскальзывания в той части, где толщина h жидкой пленки становится равной максимальной высоте выступов шероховатости Rz. В окрестностях этой части также наблюдается улучшение свойства соскальзывания, которое не наблюдалось, когда жидкая пленка, имеющая такую же толщину, образовывалась на гладкой поверхности D. Кроме того, когда жидкая пленка образуется на шероховатой поверхности А, скорость соскальзывания становится более чем скорость соскальзывания в том случае, когда жидкая пленка образуется на гладкой поверхности D.
[0025]
Здесь на шероховатой поверхности В (кривая В) , где максимальная высота выступов шероховатости Rz составляет более чем соответствующая величина для шероховатой поверхности А, как проиллюстрировано на фиг.2, максимальное значение в жидкой пленке сдвигается в сторону, в которой толщина h увеличивается. То есть на шероховатой поверхности В значение Rz составляет более чем соответствующее значение на шероховатой поверхности А. Таким образом, жидкая пленка должна иметь увеличенную толщину h
для заполнения углубленной части X на фиг.8, и, следовательно, толщина h, которой заполняется углубленная часть X, проявляет максимальное значение в части Rz. Таким образом, на шероховатой поверхности В значение Rz составляет более чем соответствующее значение на шероховатой поверхности А, и положение максимального значения сдвигается в сторону большей толщины п.
Кроме того, на шероховатой поверхности В, максимальная высота выступов шероховатости Rz является настолько большой, что поверхность жидкой пленки не может легко соответствовать шероховатой поверхности В. Таким образом, если толщина жидкой пленки составляет более чем заданное значение, выступающие части жидкой пленки становятся плоскими под действием своего собственного веса и в результате этого, следовательно, происходит уменьшение скорости соскальзывания. То есть на шероховатой поверхности В максимальное значение скорость соскальзывания составляет менее чем соответствующее значение на шероховатой поверхности А.
[0026]
На шероховатой поверхности С (кривая С) , у которой максимальная высота выступов шероховатости Rz составляет более чем соответствующая величина не только шероховатой поверхности А, но также шероховатой поверхности В, с другой стороны, поверхность жидкой пленки в меньшей степени соответствует шероховатой поверхности С, и выступающие части жидкой пленки становятся более уплощенными. Таким образом, на шероховатой поверхности С скорость соскальзывания уменьшается в большей степени вследствие уплощенной поверхности жидкой пленки. То есть на шероховатой поверхности С максимальное значение скорости соскальзывания уменьшается, и, таким образом, свойство соскальзывания не улучшается. Это означает, что в целях улучшения свойства соскальзывания по сравнению со случаем, в котором жидкая пленка, имеющая такую же толщину, образуется на гладкой поверхности D, максимальная высота выступов шероховатости Rz шероховатой поверхности, на которой образуется жидкая пленка, должна принимать такие значения, которые составляют менее чем нижний предел заданного интервала.
Таким образом, согласно настоящему изобретению, как проиллюстрировано на фиг.1, максимальная высота выступов шероховатости Rz поверхности (шероховатой поверхности), которая служит в качестве нижележащего слоя жидкой пленки 3, устанавливается так, что она находится в заданном интервале (от 0,5 до 5,0 мкм), и толщина h жидкой пленки 3 устанавливается так, что находятся в интервале от не менее чем 0,1 мкм до менее чем 3,4 мкм. Таким образом, несмотря на то, что жидкая пленка 3 имеет очень малую толщину, становится возможным осуществление свойства соскальзывания на более высоком уровне, чем в том случае, когда жидкая пленка, имеющая такую же толщину, образуется на гладкой поверхности D.
[0028]
Кроме того, согласно настоящему изобретению, желательно, что шероховатая поверхность, на которую наносится жидкая пленка 3, имеет среднеквадратическую шероховатость Rq в интервале от 50 до 600 нм с точки зрения устойчивого сохранения скорости соскальзывания посредством жидкой пленки 3. Это объясняется тем, что скорость соскальзывания в значительной степени уменьшается, если максимальная высота выступов шероховатости Rz находится в заданном интервале только в отдельных местах. [0029]
Кроме того, желательно, что шероховатая поверхность, на которую наносится жидкая пленка 3, имеет выступы, у которых высота составляет не менее чем 0,7 мкм (т. е., поверхность имеет максимальную высоту выступов шероховатости Rz, которая составляет не менее чем 0,7 мкм), и, в частности, что присутствуют выступы такой высоты, что расстояния между ними составляют в среднем не более чем 3 0 мкм, с точки зрения дополнительного улучшения свойства соскальзывания. В таком случае шероховатость, которой обладает шероховатая поверхность, очевидно, отражается на поверхности жидкой пленки 3. [0030]
Образование поверхностной структуры>
Согласно настоящему изобретению, вышеупомянутая
поверхностная структура может образовываться на поверхности любого материала при том условии, что он приспособлен для образования шероховатой поверхности, имеющей заданную максимальную высоту выступов шероховатости Rz, как описывается выше. Таким образом, поверхностная структура может образовываться, например, на полимерной поверхности, металлической поверхности или стеклянной поверхность. Однако, с точки зрения легкости образования шероховатой поверхности, желательно, что поверхностная структура образуется на полимерной поверхности.
Таким образом, чтобы получилась вышеупомянутая максимальная высота выступов шероховатости Rz посредством придания шероховатости металлической поверхности или стеклянной поверхности, метод ограничивается травлением или пескоструйной обработкой, для которой используется распыление среды мелких частиц, такой как алунд или белый алунд, и оказывается затруднительным получение максимальной шероховатости, которая является желательной. В случае полимерной поверхности, однако, шероховатая поверхность, имеющая заданную максимальную высоту выступов шероховатости Rz, может быть надежно получена посредством пескоструйной обработки поверхности литейной формы или посредством травления поверхности литейной формы и ее переноса на полимерную поверхность, или посредством нанесения раствора для обработки, получаемого в результате распыления заданного материала в форме мелких частиц, которые придают поверхностную шероховатости, в подходящем растворителе на полимерную поверхность методом распылительного покрытия или погружения, или могут использоваться устройство для нанесения покрытия центрифугированием, стержневое устройство для нанесения покрытия, устройство для нанесения покрытия валиком или устройство для нанесения покрытий рифленым валиком и аналогичные устройства, и после этого осуществляется высушивание, или используется добавка, которая имеет свойство растекания и вводится в полимер, который образует поверхность. Таким образом, в случае полимерной поверхности могут осуществляться
разнообразные способы придания поверхностной шероховатости в зависимости от применения. [0031]
В качестве придающего поверхностную шероховатость вещества,
которое наносится снаружи на полимерную поверхность, которой
должна быть придана шероховатость, могут использоваться мелкие
частицы, имеющие средний размер вторичных частиц (среднеобъемный
размер первичных частиц, измеренный методом лазерного
дифракционного светорассеяния), составляющий не более чем 4 мкм,
таких как частицы, представляющие собой оксид металла, такой как
диоксид титана, оксид алюминия и диоксид кремния; карбонат,
такой как карбонат кальция; мелкие частицы углерода, такого как
сажа; и органические частицы, содержащие
поли(метил(мет)акрилат), полиэтилен и частицы
кремнийорганического соединения, пример которого представляет собой полиорганосилсесквиоксан, которые могут быть обработаны силановым связующим веществом или кремнийорганическим маслом, таким образом, что они становятся гидрофобными. Таким образом, если используются крупные частицы, у которых средний размер частицы превышает верхний предел вышеупомянутого интервала, то шероховатая поверхность приобретает максимальную высоту выступов шероховатости Rz, которая превышает верхний предел желательного интервала, и становится затруднительным образование жидкой пленки 3, которая проявляет вышеупомянутое сингулярное поведение.
Кроме того, как описывается выше, если используются мелкие частицы, которые обрабатываются для придания им гидрофобности, может устойчиво образовываться масляная жидкая пленка 3. С другой стороны, если используются мелкие частицы, которые не обрабатываются для придания им гидрофобности, может благоприятно образовываться водная жидкая пленка 3. [0032]
Кроме того, когда придающее поверхностную шероховатость вещество должно внутренним способом водиться в полимер, который образует поверхность, в качестве добавки могут использоваться такие же мелкие частицы, как частицы, описанные выше. Как
правило, в случае покровного материала, в зависимости от типа полимера, который образует поверхность, добавка используется в количестве, составляющем от 0,1 до 100 мас.ч. и, в частности, от 0,1 до 8 0 мас.ч. на 100 мас.ч. полимера. В случае полимерной композиции добавка используется в количестве, составляющем от 0,1 до 50 мас.ч. и, в частности, от 0,1 до 30 мас.ч. на 100 мас.ч. полимера с точки зрения надежного образования шероховатой поверхности, имеющей вышеупомянутую максимальную высоту выступов шероховатости Rz, без ухудшения пригодности полимера к формованию. [0033]
Способы внешнего введения мелкозернистого придающего поверхностную шероховатость вещества в полимер и способы внутреннего введения мелкозернистого придающего поверхностную шероховатость вещества на полимерную поверхность имеют свои преимущества и недостатки и могут селективно использоваться в зависимости от требуемых свойств поверхности. Например, если используются способы внешнего введения придающего поверхностную шероховатость вещества, может надежно предотвращаться инфильтрация в полимер жидкости, из которой образуется жидкая пленка 3, и, таким образом, толщина жидкой пленки 3 может устойчиво сохраняться в течение продолжительных периодов времени, часто вызывая, однако, проблему, заключающуюся в том, что шероховатая часть поверхности (слой мелких частиц), на которой образуется жидкая пленка 3, может легко удаляться под действием внешней физической силы. С другой стороны, если используются способы внутреннего введения придающего поверхностную шероховатость вещества, становится возможным эффективное предотвращение такого неудобства, как отделение шероховатой части поверхности, к которой прикрепляется жидкая пленка 3, однако в таком случае легко происходит инфильтрация жидкости, из которой образуется жидкая пленка 3, в нижележащий полимер, и толщина жидкой пленки 3 уменьшается с течением времени. Таким образом, каждый способ, представляющий собой внешнее введение или внутреннее введение, имеет свои преимущества и недостатки. Следовательно, можно рекомендовать
осуществление конкретного способа с учетом соответствующих требований в зависимости от применения. [0034]
Кроме того, для образования жидкой пленки 3 на шероховатой поверхности 1 может использоваться любая жидкость в зависимости поверхностных свойств, которые должны быть приданы поверхности полимерной конструкции (полимерного формованного изделия 1). Разумеется, эта жидкость должна представлять собой нелетучую жидкость, имеющую низкое давление пара при атмосферном давлении, такую как жидкость, имеющая высокую температуру кипения, составляющую не менее чем 200°С. Это объясняется тем, что если используется летучая жидкость, эта жидкость будет легко испаряться и удаляться с течением времени, что сделает затруднительным образование жидкой пленки 3. [0035]
В качестве конкретных примеров можно привести жидкости разнообразных типов, при том условии, что они представляют собой жидкости, имеющие высокие температуры кипения, как отмечено выше. В частности, жидкость проявляет высокий смазывающий эффект, если она имеет поверхностное натяжение, которое значительно отличается от поверхностного натяжения вещества, которое должно соскальзывать, и тогда эта жидкость является подходящей для настоящего изобретения.
Желательно использование жидкости, у которой поверхностное натяжение находится в интервале, например, от 10 до 40 мН/м и, в частности, от 16 до 35 мН/м. Иллюстративные примеры представляют собой жидкий парафин, фторсодержащая жидкость, фторсодержащее поверхностно-активное вещество, кремнийорганическое масло, триглицерид жирной кислоты и разнообразные растительные масла. В качестве растительных масел могут предпочтительно использоваться соевое масло, рапсовое масло, оливковое масло, рисовое масло, кукурузное масло, сафлоровое масло, кунжутное масло, пальмовое масло, касторовое масло, масло авокадо, кокосовое масло, миндальное масло, масло грецкого ореха, масло лесного ореха и салатное масло.
Кроме того, для образования полимерной поверхности может
использоваться без ограничения любой полимер, при том условии,
что ему может быть придана форма, которая удовлетворяет условиям
применения данной конструкции. Однако с точки зрения пригодности
для использования в качестве упаковочной конструкции, такой как
контейнер или крышка, желательно использование термопластических
полимеров, например, олефиновых полимеров, таких как полиэтилен
низкой плотности, линейный полиэтилен низкой плотности,
полиэтилен средней или высокой плотности, полипропилен, поли(1-
бутен) и поли(4-метил-1-пентен) ; продукты сополимеризации этих
олефинов; а также сложнополиэфирные полимеры, такие как
поли(этилентерефталат) , поли(этиленнафталат) и
поли(этилентерефталат/изофталат). В частности, когда конструкция используется в качестве сжимающегося контейнера, содержимое которого должно выдавливаться, желательно использование олефинового полимера, такого как полиэтилен низкой плотности или линейный полиэтилен низкой плотности. [0037]
<Форма конструкции>
Конструкция согласно настоящему изобретению, имеющая вышеупомянутую поверхностную структуру, может использоваться сама по себе. Как правило, однако, она используется как многослойная конструкция, в которой на нее ламинируются слои других материалов, но при этом сохраняется описанная выше поверхностная структура. Например, на нижней стороне поверхностного слоя полимера, имеющего шероховатую нижележащую поверхность для нанесения жидкой пленки 3, может ламинироваться металлическая фольга, стекло, бумага или любой другой полимерный слой в зависимости от его формы. При изготовлении такой ламинированной многослойной конструкции может использоваться подходящее связующее вещество в целях увеличения силы адгезии по отношению к металлической фольге или к другому полимерному слою. [0038]
В качестве металлической фольги, обычно используется, например, алюминиевая фольга. Вариант осуществления, в котором
используется алюминий, является подходящим для изготовления, в частности, пакетов.
Кроме того, когда ламинируется стеклянный слой, вариант осуществления является подходящим для использования, в частности, в целях предотвращения адгезии водной пленки, например, в целях предотвращения запотевания стекла. [0039]
Кроме того, когда ламинируется другой полимерный слой, вариант осуществления является подходящим для использования в изготовлении контейнеров, таких как бутылки, чашки и т. д. Иллюстративный пример другого полимерного слоя представляет собой слой газонепроницаемого полимера, такого как сополимер этилена и винилового спирта, абсорбирующий кислород слой, содержащий полимер, подлежащий окислению, и катализатор на основе переходного металла, или слой повторно измельченного полимера, содержащий отходы, такие как обрезки, образующиеся во время формования, причем данный слой используется, в частности, в качестве промежуточного слоя.
В многослойной конструкции внутренний поверхностный слой (полимерный поверхностный слой) и наружный поверхностный слой могут изготавливаться с использованием различных полимеров. Например, внутренняя поверхность может образовываться с использованием олефинового полимера, такого как полиэтилен низкой плотности, а наружная поверхность может образовываться с использованием сложнополиэфирного полимера, такого как PET. [0040]
Конструкция, которая является однослойной или многослойной, в зависимости от своей формы, может быть изготовлена с применением известного метода формования, таким как метод формования пленок, такой как метод литья, метод с использованием плоскощелевой головки, метод с использованием каландра или метод раздува, или с использованием известного процесса, такого как многослойное ламинирование, формование путем совместной экструзии, формование путем совместной инжекции, компрессионное формование или вакуумное формование. Например, контейнер изготавливается посредством изготовления заготовки в форме
листа, трубы или трубки, и после этого данная заготовка подвергается вторичному формованию, такому как формование раздувом или сочетание пневмовакуумного формования с формованием пуансоном.
[0041]
Вышеупомянутая конструкция согласно настоящему изобретению способна обеспечивать поверхностные свойства жидкой пленки 3 в достаточной степени и наиболее предпочтительно используется в качестве контейнера, в котором хранится, в частности, вязкое содержимое, такое как кетчуп, водная паста, мед, соусы разнообразных типов, майонез, горчица, приправа, джем, шоколадный сироп, йогурт, косметическое средство, такое как молочный лосьон, жидкое моющее средство, шампунь и средство для ополаскивания. Таким образом, жидкая пленка 3 образуется посредством использования подходящей жидкости в зависимости от типа содержимого. Когда контейнер наклоняется или переворачивается, его содержимое может быстро вытекать, не прилипая к внутренней стенке контейнера.
Например, кетчуп, разнообразные соусы, мед, майонез, горчица, джем, шоколадный сироп, йогурт, молочный лосьон и аналогичные продукты представляют собой гидрофильные вещества, в которых содержится вода. Таким образом, в качестве жидкости, из которой образуется жидкая пленка 3, могут предпочтительно использоваться жидкие масла, которые были разрешены в качестве пищевых добавок, такие как кремнийорганическое масло, глицериды жирных кислот и пищевое растительное масло.
Примеры [0042]
Далее настоящее изобретение будет описано посредством следующих примеров.
Ниже описываются разнообразные свойства, методы измерения этих свойств и полимеры, которые используются для изготовления конструкций в примерах, представленных далее. [0043]
1. Измерение формы шероховатых поверхностей
Шероховатые поверхности, которые были использованы для образования пленок описанным ниже методом, измеряли перед нанесением смазочной жидкости, используя атомный силовой микроскоп NanoScope III, изготовленный компанией Digital Instruments. Измерение осуществляли в условиях, описанных ниже.
Иглодержатель: резонансная частота fo от 363 до 392 кГц, коэффициент жесткости пружины к от 2 0 до 8 0 Н/м
Режим измерения: полуконтактный режим
Скорость сканирования: 0,250 Гц
Интервал сканирования: 10 мкм х 10 мкм
Число линий сканирования: 256
Посредством использования программного обеспечения Nanoscope (версия 5.30 г2), установленного на атомном силовом микроскопе, из полученных данных трехмерной формы были вычислены среднеквадратическая шероховатость Rq и максимальная высота выступов шероховатости Rz. Среднеквадратическая шероховатость Rq определяется следующей формулой:
в которой п представляет собой число точек данных, Z(i) представляет собой значение Z в точке данных квадрата, и Zave представляет собой среднее значение всех значений Z.
Максимальная высота выступов шероховатости Rz представляет собой разность между максимальным значением всех точек данных Z(i) и соответствующим минимальным значением. Кроме того, были проведены измерения в интервале сканирования, имеющем размеры 50 мкм х 50 мкм, в вышеупомянутых условиях измерения. Из полученных данных трехмерной формы были определены число выступов, у которых высота составляла не менее чем 0,7 мкм, в интервале 10 мкм х 10 мкм, а также среднее расстояние между выступами. [0044]
2. Измерение скорости соскальзывания
Исследуемый образец, имеющий размеры 30 мм х 150 мм, вырезали из пленки, полученной методом, описанным далее, и
прикрепляли к фиксирующему зажиму таким образом, что измеряемая поверхность (поверхность, на которой образуется жидкая пленка) была направлена вверх. При комнатной температуре, составляющей от 20 до 25°С, зажим наклоняли под углом наклона 30°, устанавливали на весы, б мг чистой воды помещали на измеряемую поверхность, и фотографические изображения получали каждые 5 секунд. По полученным изображениям измеряли расстояние перемещения капли, и ее вычисленную скорость, которая становилась постоянной, рассматривали в качестве скорости соскальзывания. Чем больше значение скорости соскальзывания, тем лучше осуществляется соскальзывание содержимого. [0045]
Ниже описывается гидрофобный диоксид кремния, используемый для образования шероховатых поверхностей А, В и С. Образование шероховатой поверхности А.
Гидрофобный диоксид кремния А (сухой гидрофобный диоксид кремния, средний размер вторичных частиц < 1 мкм) Образование шероховатой поверхности В.
Гидрофобный диоксид кремния В (влажный гидрофобный диоксид кремния, средний размер вторичных частиц 2,8 мкм) Образование шероховатой поверхности С.
Гидрофобный диоксид кремния С (влажный гидрофобный диоксид кремния, средний размер вторичных частиц 8,3 мкм)
Жидкая пленка образовывалась посредством использования следующей смазочной жидкости.
Триглицерид жирной кислоты, имеющей цепь средней длины
(МСТ)
Поверхностное натяжение: 2 8,8 мН/м Вязкость (25°С) : 33,8 мПа-с [0046] <Пример 1>
Навеску 0,5 г гидрофобного диоксида кремния А и 9,5 г этанола помещали в сосуд и перемешивали в нем в течение 3 0 минут с использованием мешалки. Получаемый покровный материал наносили, используя стержневое устройство для нанесения покрытия
(№ б) на полипропиленовую поверхность содержащей полипропилен многослойной пленки и высушивали при комнатной температуре, и получалась шероховатая поверхность А для образования пленки (далее полипропилен часто упоминается сокращенно как РР).
Из вышеупомянутой пленки вырезали образец, имеющий размеры 150 мм х 150 мм, который прикрепляли на вращающийся столик прибора для нанесения покрытий центрифугированием таким образом, что шероховатая поверхность А была обращена вверх. После этого МСТ наносили в качестве смазочной жидкости посредством использования прибора для нанесения покрытий центрифугированием при скорости вращения 5000 об/мин в течение 60 секунд.
Нанесенное количество МСТ вычисляли как разность массы пленки в состояниях до и после нанесения МСТ. Из полученного результата вычитали количество масла, абсорбированное гидрофобным диоксидом кремния А, чтобы вычислить толщину жидкой пленки. Кроме того, для данной пленки были измерены форма поверхности и скорость соскальзывания. Затем было вычислено соотношение измеренной толщины жидкой пленки и максимальной высоты выступов шероховатости Rz. Были получены результаты, которые проиллюстрированы в таблице 1. [0047]
<Пример 2>
Пленка, на которой образовывалась пленка МСТ, была изготовлена таким же способом, как в примере 1, но изменялись условия нанесения покрытия с помощью прибора для нанесения покрытий центрифугированием, которые представляли собой вращение со скоростью 3500 об/мин в течение 60 секунд, и для данной пленки были измерены форма поверхности и скорость соскальзывания. Затем было вычислено соотношение измеренной толщины жидкой пленки и максимальной высоты выступов шероховатости Rz. Были получены результаты, которые проиллюстрированы в таблице 1. [0048]
<Пример 3>
Пленка, на которой образовывалась пленка МСТ, была изготовлена таким же способом, как в примере 1, но изменялись условия нанесения покрытия с помощью прибора для нанесения покрытий центрифугированием, которые представляли собой вращение со скоростью 3000 об/мин в течение 60 секунд, и для данной пленки были измерены форма поверхности и скорость соскальзывания. Затем было вычислено соотношение измеренной толщины жидкой пленки и максимальной высоты выступов шероховатости Rz. Были получены результаты, которые проиллюстрированы в таблице 1. [0049]
<Пример 4>
Пленка, на которой образовывалась пленка МСТ, была изготовлена таким же способом, как в примере 1, но изменялись условия нанесения покрытия с помощью прибора для нанесения покрытий центрифугированием, которые представляли собой вращение со скоростью 2500 об/мин в течение 60 секунд, и для данной пленки были измерены форма поверхности и скорость соскальзывания. Затем было вычислено соотношение измеренной толщины жидкой пленки и максимальной высоты выступов шероховатости Rz. Были получены результаты, которые проиллюстрированы в таблице 1. [0050]
<Пример 5>
Пленка была изготовлена таким же способом, как в примере 1, но использовался гидрофобный диоксид кремния В вместо гидрофобного диоксида кремния А, и для данной пленки были измерены форма поверхности и скорость соскальзывания. Затем было вычислено соотношение измеренной толщины жидкой пленки и максимальной высоты выступов шероховатости Rz. Были получены результаты, которые проиллюстрированы в таблице 1. [0051]
<Пример б>
Пленка была изготовлена таким же способом, как в примере 2, но использовался гидрофобный диоксид кремния В вместо гидрофобного диоксида кремния А, и для данной пленки были
измерены форма поверхности и скорость соскальзывания. Затем было вычислено соотношение измеренной толщины жидкой пленки и максимальной высоты выступов шероховатости Rz. Были получены результаты, которые проиллюстрированы в таблице 1. [0052] <Пример 7>
Пленка была изготовлена таким же способом, как в примере 3, но использовался гидрофобный диоксид кремния В вместо гидрофобного диоксида кремния А, и для данной пленки были измерены форма поверхности и скорость соскальзывания. Затем было вычислено соотношение измеренной толщины жидкой пленки и максимальной высоты выступов шероховатости Rz. Были получены результаты, которые проиллюстрированы в таблице 1. [0053]
Сравнительный пример 1>
Пленка, на которой образовывалась пленка МСТ, была изготовлена таким же способом, как в примере 1, но изменялись условия нанесения покрытия с помощью прибора для нанесения покрытий центрифугированием, которые представляли собой вращение со скоростью 1000 об/мин в течение 60 секунд, и для данной пленки были измерены форма поверхности и скорость соскальзывания. Затем было вычислено соотношение измеренной толщины жидкой пленки и максимальной высоты выступов шероховатости Rz. Были получены результаты, которые проиллюстрированы в таблице 1. [0054]
Сравнительный пример 2>
Пленка, на которой образовывалась пленка МСТ, была изготовлена таким же способом, как в примере 1, но изменялись условия нанесения покрытия с помощью прибора для нанесения покрытий центрифугированием, которые представляли собой вращение со скоростью 500 об/мин в течение 60 секунд, и для данной пленки были измерены форма поверхности и скорость соскальзывания. Затем было вычислено соотношение измеренной толщины жидкой пленки и максимальной высоты выступов шероховатости Rz. Были получены результаты, которые проиллюстрированы в таблице 1.
Сравнительный пример 3>
Пленка была изготовлена таким же способом, как в примере 4, но использовался гидрофобный диоксид кремния В вместо гидрофобного диоксида кремния А, и для данной пленки были измерены форма поверхности и скорость соскальзывания. Затем было вычислено соотношение измеренной толщины жидкой пленки и максимальной высоты выступов шероховатости Rz. Были получены результаты, которые проиллюстрированы в таблице 1. [0056]
Сравнительный пример 4>
Пленка была изготовлена таким же способом, как в сравнительном примере 1, но использовался гидрофобный диоксид кремния В вместо гидрофобного диоксида кремния А, и для данной пленки были измерены форма поверхности и скорость соскальзывания. Затем было вычислено соотношение измеренной толщины жидкой пленки и максимальной высоты выступов шероховатости Rz. Были получены результаты, которые проиллюстрированы в таблице 1. [0057]
Сравнительный пример 5>
Пленка была изготовлена таким же способом, как в сравнительном примере 2, но использовался гидрофобный диоксид кремния В вместо гидрофобного диоксида кремния А, и для данной пленки были измерены форма поверхности и скорость соскальзывания. Затем было вычислено соотношение измеренной толщины жидкой пленки и максимальной высоты выступов шероховатости Rz. Были получены результаты, которые проиллюстрированы в таблице 1. [0058]
Сравнительный пример б>
Пленка была изготовлена таким же способом, как в примере 1, но использовался гидрофобный диоксид кремния С вместо гидрофобного диоксида кремния А, и для данной пленки были измерены форма поверхности и скорость соскальзывания. Затем было вычислено соотношение измеренной толщины жидкой пленки и
максимальной высоты выступов шероховатости Rz. Были получены результаты, которые проиллюстрированы в таблице 1. [0059]
Сравнительный пример 7>
Пленка была изготовлена таким же способом, как в примере 2, но использовался гидрофобный диоксид кремния С вместо гидрофобного диоксида кремния А, и для данной пленки были измерены форма поверхности и скорость соскальзывания. Затем было вычислено соотношение измеренной толщины жидкой пленки и максимальной высоты выступов шероховатости Rz. Были получены результаты, которые проиллюстрированы в таблице 1. [0060]
Сравнительный пример 8>
Пленка была изготовлена таким же способом, как в примере 3, но использовался гидрофобный диоксид кремния С вместо гидрофобного диоксида кремния А, и для данной пленки были измерены форма поверхности и скорость соскальзывания. Затем было вычислено соотношение измеренной толщины жидкой пленки и максимальной высоты выступов шероховатости Rz. Были получены результаты, которые проиллюстрированы в таблице 1. [0061]
Сравнительный пример 9>
Пленка была изготовлена таким же способом, как в примере 4, но использовался гидрофобный диоксид кремния С вместо гидрофобного диоксида кремния А, и для данной пленки были измерены форма поверхности и скорость соскальзывания. Затем было вычислено соотношение измеренной толщины жидкой пленки и максимальной высоты выступов шероховатости Rz. Были получены результаты, которые проиллюстрированы в таблице 1. [0062]
Сравнительный пример 10>
Пленка была изготовлена таким же способом, как в сравнительном примере 1, но использовался гидрофобный диоксид кремния С вместо гидрофобного диоксида кремния А, и для данной пленки были измерены форма поверхности и скорость соскальзывания. Затем было вычислено соотношение измеренной
толщины жидкой пленки и максимальной высоты выступов шероховатости Rz. Были получены результаты, которые проиллюстрированы в таблице 1. [0063]
Сравнительный пример 11>
Пленка была изготовлена таким же способом, как в сравнительном примере 2, но использовался гидрофобный диоксид кремния С вместо гидрофобного диоксида кремния А, и для данной пленки были измерены форма поверхности и скорость соскальзывания. Затем было вычислено соотношение измеренной толщины жидкой пленки и максимальной высоты выступов шероховатости Rz. Были получены результаты, которые проиллюстрированы в таблице 1. [0064]
Сравнительный пример 12>
Гидрофобный диоксид кремния не использовался. С помощью прибора для нанесения покрытий центрифугированием (5000 об/мин, 60 секунд) МСТ непосредственно наносили на многослойную пленку типа полипропилена (РР) на сторону поверхности PP. Толщина жидкой пленки МСТ была вычислена по разности массы пленки в состояниях до и после нанесения МСТ. Кроме того, для изготовленной пленки были измерены форма поверхности и скорость соскальзывания. Затем было вычислено соотношение измеренной толщины жидкой пленки и максимальной высоты выступов шероховатости Rz. Были получены результаты, которые проиллюстрированы в таблице 1. [0065]
Сравнительный пример 13>
Пленка, на которой образовывалась пленка МСТ, была изготовлена таким же способом, как в примере 12, но изменялись условия нанесения покрытия с помощью прибора для нанесения покрытий центрифугированием, которые представляли собой вращение со скоростью 3000 об/мин в течение 60 секунд, и для данной пленки были измерены форма поверхности и скорость соскальзывания. Затем было вычислено соотношение измеренной толщины жидкой пленки и максимальной высоты выступов
шероховатости Rz. Были получены результаты, которые проиллюстрированы в таблице 1. [0066]
Сравнительный пример 14>
Пленка, на которой образовывалась пленка МСТ, была изготовлена таким же способом, как в примере 12, но изменялись условия нанесения покрытия с помощью прибора для нанесения покрытий центрифугированием, которые представляли собой вращение со скоростью 2000 об/мин в течение 60 секунд, и для данной пленки были измерены форма поверхности и скорость соскальзывания. Затем было вычислено соотношение измеренной толщины жидкой пленки и максимальной высоты выступов шероховатости Rz. Были получены результаты, которые проиллюстрированы в таблице 1. [0067]
Сравнительный пример 15>
Пленка, на которой образовывалась пленка МСТ, была изготовлена таким же способом, как в примере 12, но изменялись условия нанесения покрытия с помощью прибора для нанесения покрытий центрифугированием, которые представляли собой вращение со скоростью 1000 об/мин в течение 60 секунд, и для данной пленки были измерены форма поверхности и скорость соскальзывания. Затем было вычислено соотношение измеренной толщины жидкой пленки и максимальной высоты выступов шероховатости Rz. Были получены результаты, которые проиллюстрированы в таблице 1. [0068]
Сравнительный пример 1б>
Пленка, на которой образовывалась пленка МСТ, была изготовлена таким же способом, как в примере 1, но изменялись условия нанесения покрытия с помощью прибора для нанесения покрытий центрифугированием, которые представляли собой вращение со скоростью 500 об/мин в течение 60 секунд, и для данной пленки были измерены форма поверхности и скорость соскальзывания. Затем было вычислено соотношение измеренной толщины жидкой пленки и
максимальной высоты выступов шероховатости Rz. Были получены результаты, которые проиллюстрированы в таблице 1.
В приведенной ниже таблице 1 используются следующие сокращения.
Пр.: пример
Ср. пр.: сравнительный пример Число Р: число выступов
Промежуток Р: среднее расстояние между выступами [0069] [Таблица 1]
Ср.
пр.
2,2
1100
246
Ср.
пр.
3,3
1650
246
Ср.
пр.
6, 3
3150
282
Ср.
пр.
12, 3
6150
324
Фиг.2 представляет график, иллюстрирующий соотношения между измеренными значениями толщины жидкой пленки и скорости соскальзывания. Когда жидкие пленки образуются на шероховатых поверхностях А и В, у которых максимальная высота выступов шероховатости Rz находится в интервале от 0,5 до 5,0 мкм, максимальные значения скорости соскальзывания проявляются в том случае, если значения толщины жидкой пленки находятся в интервале от не менее чем 0,1 мкм до менее чем 3,4 мкм, причем их этого становится очевидным, что свойство соскальзывания улучшается по сравнению со случаем, в котором жидкая пленка, имеющая такую же толщину, образуется на гладкой поверхности.
Кроме того, на шероховатых поверхностях А и В наблюдаются максимальные значения скорости соскальзывания. В том случае, где жидкая пленка образуется на шероховатой поверхности С, у которой значение Rz составляет более чем 5,0 мкм, однако, становится очевидным, что уменьшается максимальное значение скорости соскальзывания.
Таким образом, из представленных выше результатов становится очевидным, что посредством придания поверхности определенной степени шероховатости получается высокий уровень свойства скольжения, несмотря на то, что жидкая пленка имеет очень малую толщину.
Список условных обозначений на чертежах
[0071]
1: поверхность конструкции (шероховатая часть поверхности)
3: жидкая пленка
h: толщина жидкой пленки
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Конструкция, на поверхности которой образована
шероховатая часть поверхности, имеющая максимальную высоту
выступов шероховатости Rz в интервале от 0,5 до 5,0 мкм, и на
шероховатой части поверхности которой образована жидкая пленка,
имеющая толщину в интервале от не менее чем 0,1 мкм до менее чем
3,4 мкм.
2. Конструкция по п.1, в которой толщина жидкой пленки находится в интервале от 10% до 170% максимальной высоты выступов шероховатости Rz.
3. Конструкция по п.1, в которой шероховатая часть поверхности имеет среднеквадратическую шероховатость Rq в интервале от 50 до 600 нм.
4. Конструкция по п.1, в которой на шероховатой части поверхности наблюдаются выступы, имеющие высоты, составляющие не менее чем 0,7 мкм, между которыми сохраняются расстояния, составляющие в среднем не более чем 30 мкм.
5. Конструкция по п.1, в которой шероховатая часть поверхности образована посредством прикрепления мелких частиц к поверхности пластического материала.
6. Конструкция по п. 5, в которой мелкие частицы представляют собой частицы диоксида кремния.
7. Конструкция по п.1, в которой жидкая пленка образована посредством использования жидкости, имеющей поверхностное натяжение, составляющее от 10 до 40 мН/м.
8. Конструкция по п. 7, в которой жидкость представляет собой жидкий парафин или пищевое растительное масло.
9. Конструкция по п.1, причем данная конструкция используется в качестве упаковочной конструкции.
10. Конструкция по п.1, причем, когда данная конструкция, на которую помещается б мг чистой воды, наклоняется, образуя угол наклона, составляющий 30°, скорость соскальзывания воды является бельшей, чем скорость соскальзывания в том случае, когда жидкая пленка, имеющая такую же толщину, образуется на поверхности конструкции, которой не была придана шероховатость.
По доверенности
ФИГ.2
2 4 6 8 10 12 14 ТОЛЩИНА ЖИДКОЙ ПЛЕНКИ (мкм)
ФИГЗ
ЧИСТАЯ ВОДА, 6 мг
ФИГ.4
ТЕЧЕНИЕ КУЭТТА
ФИГ.6
(a) (W
f . _^
i 350 I ; -;
(b)
ФИГ.8
КОГДА ТОЛЩИНА h ЖИДКОЙ ПЛЕНКИ СОСТАВЛЯЕТ НЕ БОЛЕЕ ЧЕМ Rz
(1)
(19)
(19)
(19)
(19)
[0027]
[0036]
[0055]
[0070]
1/4
1/4
1/4
1/4
1/4
1/4
1/4
1/4
3/4
3/4
3/4
3/4
4/4
4/4