EA 032163B1 20190430

	Патентная документация ЕАПВ
Запрос:	ea000032163b*\id
Результат:	ID\|Номер и дата охранного документа

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

1. Полое формованное изделие, включающее полимерный слой термопластичного полимера, образующий внутреннюю поверхность, в котором капли маслянистой жидкости, выбираемой из группы, включающей фторсодержащую жидкость, фторсодержащее поверхностно-активное вещество, кремнийорганическое масло, триглицериды жирных кислот, сложные эфиры глицерина и жирных кислот и растительные масла, распределены на поверхности полимерного слоя, где поверхность полимерного слоя, образующего внутреннюю поверхность полого формованного изделия, образует гибридизованную поверхность, включающую матричный полимер и вещество, имеющее меньшее критическое поверхностное натяжение по сравнению с матричным полимером.

2. Полое формованное изделие по п.1, в котором капли имеют диаметр эквивалентной окружности в интервале от 25 до 500 мкм.

3. Полое формованное изделие по п.1, в котором капли распределяются при плотности от 100 до 1000 капель на 1 см ² .

4. Полое формованное изделие по п.1, в котором маслянистая жидкость перемешивается в полимерном слое.

5. Полое формованное изделие по п.1, в котором поверхность полимерного слоя образована из матричного полимера и диспергированного полимера, имеющего меньшее критическое поверхностное натяжение по сравнению с матричным полимером.

6. Полое формованное изделие по п.5, в котором матричный полимер представляет собой полимер этилена и диспергированный полимер представляет собой полимер пропилена.

7. Полое формованное изделие по п.1, в котором поверхность полимерного слоя образована из матричного полимера и смешивающейся органической добавки, имеющей меньшее критическое поверхностное натяжение по сравнению с матричным полимером.

8. Полое формованное изделие по п.7, в котором матричный полимер представляет собой полимер этилена и смешивающаяся органическая добавка представляет собой соль металла и жирной кислоты.

9. Полое формованное изделие по п.1, которое представляет собой сформованную непосредственным раздувом бутылку, имеющую закрытый наконечник.

10. Полое формованное изделие по п.1, которое представляет собой длинномерную трубу.

11. Применение полого формованного изделия по п.1, в котором водная жидкость приводится в контакт с поверхностью полимерного слоя, образующей внутреннюю поверхность, в состоянии, где капли распределены на поверхности полимерного слоя, образующего внутреннюю поверхность, для улучшения скользкости по отношению к менее текучей жидкости и проявления скользкости в течение продолжительного периода времени.

Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

3. Полое формованное изделие по п.1, в котором капли распределяются при плотности от 100 до 1000 капель на 1 см ² .

4. Полое формованное изделие по п.1, в котором маслянистая жидкость перемешивается в полимерном слое.

10. Полое формованное изделие по п.1, которое представляет собой длинномерную трубу.

Евразийское
патентное
ведомство
032163
(13) B1
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2019.04.30
(21) Номер заявки 201791034
(22) Дата подачи заявки 2015.11.13
(51) Int. Cl.
B65D 85/72 (2006.01) B65D 1/02 (2006.01) C08J 7/04 (2006.01)
(54)
ПОЛОЕ ФОРМОВАННОЕ ИЗДЕЛИЕ, ИМЕЮЩЕЕ ПРЕВОСХОДНУЮ СКОЛЬЗКОСТЬ ПО ОТНОШЕНИЮ К ВОДНОЙ ЖИДКОСТИ
(31) 2014-230642
(32) 2014.11.13
(33) JP
(43) 2017.09.29
(86) PCT/JP2015/081935
(87) WO 2016/076410 2016.05.19
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
ТОЙО СЕЙКАН ГРУП ХОЛДИНГЗ, ЛТД. (JP)
(72) Изобретатель:
Акуцу Йосуке, Ивамото Синия (JP)
(74) Представитель:
Медведев В.Н. (RU)
(56) WO-A1-2013065735 JP-A-2011255901 WO-A2-2013022467 WO-A1-2014010534 US-A1-20130251769
(57) Предложен полый формованный контейнер, который согласно настоящему изобретению имеет полимерный слой, образующий его внутреннюю поверхность, и капли маслянистой жидкости распределяются на поверхности полимерного слоя. В полом формованном контейнере скользкость по отношению к менее текучей жидкости повышается в значительной степени и скользкость проявляется в течение продолжительного периода времени.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение предлагает полое формованное изделие, имеющее превосходную скользкость по отношению к водной жидкости, в частности по отношению к водной жидкости, имеющей высокую вязкость.
Уровень техники
Пластмассовые контейнеры широко используются в разнообразных применениях, поскольку они могут легко подвергаться формованию и могут производиться при низкой себестоимости. В частности, изготовленный в форме бутылки олефиновый полимерный контейнер, имеющий внутреннюю поверхность стенки, которая изготовлена из олефинового полимера, такого как полиэтилен низкой плотности, и полученный путем непосредственного формования раздувом, используется предпочтительно в качестве контейнера, в котором содержится вязкая, подобная суспензии или пасте низкотекучая жидкость, такая как кетчуп с точки зрения возможного легкого выдавливания данного содержимого.
Как правило, бутылка, содержащая вязкую и низкотекучую жидкость, хранится в перевернутом положении, чтобы быстро выпускать жидкость (содержимое) или полностью использовать жидкость, не оставляя ее в бутылке. Таким образом, оказывается желательным, чтобы вязкая жидкость быстро вытекала, не прилипая и не оставаясь на внутренней поверхности стенки бутылки, когда бутылка переворачивается.
Аналогичным образом данное свойство является желательным для полого формованного изделия, такого как полая труба. Как правило, полая труба используется для транспортировки вязкой и низкотекучей жидкости, и, таким образом, требуется получить поток низкотекучей жидкости при низком давлении, чтобы жидкость не прилипала и не оставалась внутри полой трубы.
В качестве бутылки, которая удовлетворяет вышеупомянутым требованиям, например, патентный документ 1 предлагает бутылку, имеющую многослойную структуру, в которой наиболее внутренний слой изготовлен из олефинового полимера, имеющего скорость течения расплава (MFR), составляющую не менее чем 10 г/10 мин.
Наиболее внутренний слой данной многослойной структуры бутылки имеет превосходную смачиваемость по отношению к маслянистому содержимому. Таким образом, когда бутылка переворачивается или наклоняется, ее маслянистое содержимое, такое как майонез, вытекает, растекаясь при этом по поверхности наиболее внутреннего слоя, и может полностью выпускаться, не прилипая и не оставаясь на внутренней поверхности стенки (поверхности наиболее внутреннего слоя) бутылки.
В качестве бутылки для содержания вязкой жидкости, такой как кетчуп, содержащей растительные волокна, диспергированные в воде, каждый из патентного документа 2 и патентного документа 3 предлагает бутылку, изготовленную из полиолефиновового полимера и имеющую наиболее внутренний слой, в котором содержится перемешанный насыщенный или ненасыщенный алифатический амид в качестве смазочного вещества.
Вышеупомянутые патентные документы 1-3 предлагают пластмассовый контейнер, у которого скользкость по отношению к содержимому улучшается посредством химического состава термопластического полимера, образующего внутреннюю поверхность контейнера. Хотя была достигнута определенная степень улучшения скользкости, это улучшение скользкости является ограниченным вследствие ограничения типа термопластического полимера в отношении применения и вследствие ограничения добавки, и в результате этого так и не было достигнуто какое-либо значительное улучшение.
Кроме того, было предложено образование жидкого слоя на поверхности, которая должна вступать в контакт с жидкостью. Например, контейнер, предлагаемый в патентном документе 4, имеет внутреннюю поверхность, а именно поверхность, которая должна вступать в контакт с содержимым и которая представляет собой проницаемую для жидкости поверхность, и жидкость, которая не смешивается с содержимым, находится на проницаемой для жидкости поверхности. Патентный документ 5 предлагает изготовление внутренней поверхности контейнера из полимерной композиции, включающее формование полимера и жидкости (жидкость не смешивается с содержимым).
В патентных документах 4 и 5 непрерывный жидкий слой образуется на внутренней поверхности контейнера, которая должна вступать в контакт с содержимым, и в результате этого значительно улучшается скользкость по отношению к менее текучей жидкости, такой как кетчуп, соус и майонез.
Значительное улучшение скользкости может быть достигнуто способом образования непрерывного жидкого слоя на внутренней поверхности полого формованного изделия, такого как контейнер, которая должна вступать в контакт с менее текучей жидкостью. Однако жидкий слой может отпадать под действием силы тяжести. Например, когда жидкий слой образуется на внутренней поверхности контейнера, такого как бутылка, и затем бутылка удерживается в вертикальном положении, жидкий слой на внутренней поверхности основной части постепенно падает на дно контейнера с течением времени, и, наконец, практически никакой жидкий слой не присутствует на внутренней поверхности основной части. К тому времени, когда данный контейнер наполняется менее текучей жидкостью, может ухудшаться скользкость внутренней поверхности основной части по отношению к жидкости.
Документы предшествующего уровня техники
Патентные документы.
Патентный документ 1: японская патентная заявка JP-A-2007-284066. Патентный документ 2: японская патентная заявка JP-A-2008-222291. Патентный документ 3: японская патентная заявка JP-A-2009-214914. Патентный документ 4: международная патентная заявка WO 2014/010534. Патентный документ 5: международная патентная заявка WO 2014/123217.
Сущность изобретения Проблемы, решаемые изобретением.
Таким образом, задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить полое формованное изделие, которое имеет в значительной степени улучшенную скользкость по отношению к менее текучей жидкости и которое проявляет скользкость в течение продолжительного периода времени.
Средства решения проблем.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что посредством распределения капель маслянистой жидкости на поверхности, которая должна вступать в контакт с водной жидкостью, обеспечивается поверхность, которая имеет значительную скользкость, сопоставимую со скользкостью поверхности, на которой образуется непрерывный жидкий слой, и эта скользкость устойчиво сохраняется в течение продолжительного периода времени, и в результате этого было выполнено настоящее изобретение.
Согласно настоящему изобретению предлагается полое формованное изделие, имеющее полимерный слой, образующий внутреннюю поверхность, в котором капли маслянистой жидкости распределяются на поверхности полимерного слоя.
Согласно настоящему изобретению, в полом формованном изделии оказывается предпочтительным, что
(1) капли имеют диаметр эквивалентной окружности в интервале от 25 до 500 мкм;
(2) капли распределяются с плотностью, составляющей от 100 до 1000 капель на 1 см2;
(3) маслянистая жидкость является перемешанной в полимерном слое;
(4) поверхность полимерного слоя, образующая внутреннюю поверхность полого формованного изделия, образует гибридизованную поверхность, включающую матричный полимер и вещество, имеющее меньшее критическое поверхностное натяжение по сравнению с матричным полимером;
(5) поверхность полимерного слоя образуется из матричного полимера и диспергированного полимера, имеющего меньшее критическое поверхностное натяжение по сравнению с матричным полимером;
(6) матричный полимер представляет собой полимер этилена, и диспергированный полимер представляет собой полимер пропилена;
(7) поверхность полимерного слоя образуется из матричного полимера и смешивающейся органической добавки, имеющей меньшее критическое поверхностное натяжение по сравнению с матричным полимером;
(8) матричный полимер представляет собой полимер этилена, и смешивающаяся органическая добавка представляет собой соль металла и жирной кислоты;
(9) полое формованное изделие представляет собой сформованную непосредственным раздувом бутылку, имеющую закрытый наконечник;
(10) полое формованное изделие представляет собой длинномерную трубу.
Полое формованное изделие согласно настоящему изобретению используется посредством приведения водной жидкости в контакт с поверхностью полимерного слоя, образующей внутреннюю поверхность, в состоянии, где капли распределяются на поверхности полимерного слоя, образующей внутреннюю поверхность.
Эффекты изобретения.
В процессе использования полого формованного изделия согласно настоящему изобретению внутренняя поверхность приводится в контакт с водной жидкостью. На стадии перед вступлением в контакт водной жидкости с внутренней поверхностью (например, перед наполнением контейнера водной жидкостью в качестве его содержимого) маслянистая жидкость распределяется в форме имеющих малую массу капель на внутренней поверхности. Это служит эффективному предотвращению стекания жидкости под действием силы тяжести, и маслянистая жидкость устойчиво удерживается на внутренней поверхности в течение продолжительного периода времени.
В примерах, описанных далее, капли маслянистой жидкости распределяются на внутренней поверхности, сформованной непосредственным раздувом бутылки (полого формованного изделия). Даже после выдерживания сформованной таким способом бутылки в вертикальном положении в течение приблизительно 50 суток отсутствует осадок маслянистой жидкости на дне бутылки. С другой стороны, для бутылки в сравнительном примере 1, в котором маслянистая жидкость присутствует в форме непрерывного слоя, после выдерживания бутылки в вертикальном положении в течение приблизительно 10 суток осадок маслянистой жидкости наблюдается на дне бутылки.
Согласно настоящему изобретению маслянистая жидкость не образует непрерывный слой, но распределяется в форме капель. Тем не менее, проявляется значительная скользкость по отношению к менее текучей жидкости (такой как, например, кетчуп), аналогично случаю, в котором маслянистая жидкость присутствует в форме непрерывного слоя. Причина этого пока остается неясной, но предположение за
ключается в следующем: когда менее текучая жидкость присутствует на поверхности, где распределяются капли маслянистой жидкости, эти капли сжимаются и растекаются, и в результате этого образуется слой маслянистой жидкости на всей внутренней поверхности полого формованного изделия.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 представляет изображение, иллюстрирующее состояние внутренней поверхности полого формованного изделия согласно настоящему изобретению.
Фиг. 2 представляет концептуальную диаграмму, иллюстрирующую структуру поперечного сечения полимерного слоя на внутренней поверхности, образующей внутреннюю поверхность полого формованного изделия согласно настоящему изобретению.
Фиг. 3 представляет изображение, иллюстрирующее состояние пустого контейнера (сформованной непосредственным раздувом бутылки), который представляет собой наиболее предпочтительную форму полого формованного изделия согласно настоящему изобретению.
Фиг. 4 представляет (a) микроскопическое изображение внутренней поверхности полого формованного изделия согласно настоящему изобретению и (b) микроскопическое изображение внутренней поверхности полого формованного изделия в сравнительном примере.
Фиг. 5 представляет (a) изображение, иллюстрирующее форму маслянистой жидкости на внутренней поверхности полого формованного изделия согласно настоящему изобретению и (b) изображение, иллюстрирующее форму маслянистой жидкости на внутренней поверхности полого формованного изделия в сравнительном примере.
Вариант осуществления изобретения
Состояние внутренней поверхности полого формованного изделия.
Фиг. 1 иллюстрирует состояние внутренней поверхности полого формованного изделия согласно настоящему изобретению. На фиг. 1 полое формованное изделие имеет пластмассовую внутреннюю поверхность 1 (т.е. внутренняя поверхность 1 образована из полимерного слоя), и капли 3 маслянистой жидкости распределяются на внутренней поверхности 1. Таким образом, распределенные капли 3 позволяют внутренней поверхности 1 проявлять значительную скользкость по отношению к вязкой и менее текучей жидкости, и в результате этого жидкость может быстро протекать без прилипания к внутренней поверхности 1. Другими словами, как упоминается выше, когда менее текучая водная жидкость протекает на внутренней поверхности 1, вероятно, капли 3 сжимаются и растекаются, и, таким образом, водная жидкость протекает на внутренней поверхности 1, оставаясь в контакте со слоем маслянистой жидкости, который образуется посредством растекания капель 3 маслянистой жидкости. В результате этого скользкость по отношению к водной жидкости улучшается в значительной степени.
Согласно настоящему изобретению оказывается предпочтительным, что капли 3, распределенные на внутренней поверхности 1, имеют размер (диаметр), эквивалентный окружности, составляющий от 25 до 500 мкм, в частности от 50 до 400 мкм. Когда капли 3 являются чрезмерно крупными, на капли воздействует сила тяжести вследствие увеличения их массы, и капли 3 легко падают в состоянии, где внутренняя поверхность 1 удерживается в вертикальном положении. В результате этого скользкость по отношению к маслянистой жидкости, которая образует капли 3, может легко уменьшаться с течением времени, и преимущество настоящего изобретения не может проявляться в достаточной степени. Когда капли 3 являются чрезмерно мелкими, может предотвращаться падение капель или аналогичное явление, но скользкость по отношению к водной жидкости проявляет тенденцию к уменьшению, вероятно, потому, что капли 3 не могут легко растекаться в то время, когда водная жидкость протекает на внутренней поверхности 1.
Таким образом, согласно настоящему изобретению оказывается предпочтительным, что размер эквивалентной окружности (диаметр эквивалентной окружности) капель 3 регулируется в пределах вышеупомянутого интервала.
Кроме того, оказывается предпочтительным, что капли 3 распределяются при плотности, составляющей от 100 до 1000 капель на 1 см2, в частности 200 до 600 капель на 1 см2, чтобы проявлялась максимальная скользкость по отношению к маслянистой жидкости в то время, когда водная жидкость протекает на внутренней поверхности 1, и также эффективно предотвращалось отделение и падение капель 3. Когда плотность распределения капель 3 является чрезмерно большой, капли 3 легко объединяются друг с другом и, таким образом, капли 3 могут легко отделяться и падать. Когда плотность распределения капель 3 является чрезмерно малой, очевидно, скользкость по отношению к маслянистой жидкости не может проявляться в достаточной степени.
Как упоминается выше, для достижения цели настоящего изобретения оказывается преимущественным распределение капель 3 маслянистой жидкости соответствующего размера при соответствующей плотности на внутренней поверхности 1. Размер и плотность распределения капель 3 можно регулировать посредством смешивания маслянистой жидкости для образования капель 3 с полимером в целях образования внутренней поверхности 1 и затем посредством образования капель 3 в процессе растекания из полимерного слоя, который образует внутреннюю поверхность 1. Другими словами, вышеупомянутые капли 3 не могут образовываться посредством внешнего нанесения, такого как распыление, потому что плотность распределения капель 3 чрезмерно повышается, и в результате этого капли 3 объединяются
друг с другом и чрезмерно увеличиваются в размерах.
Далее будут описаны способы образования внутренней поверхности 1, содержащей капли 3, которые удовлетворяют требованиям по отношению к размеру и плотности распределения.
Водная жидкость.
Согласно настоящему изобретению водная жидкость, которая протекает на внутренней поверхности 1, представляет собой воду или гидрофильное вещество, содержащее воду. Любая водная жидкость может использоваться в соответствии с применением полого формованного изделия, и, как правило, предпочтительно используется вязкая жидкость, у которой вязкость составляет 100 мПа-с или более при 25°C. Согласно настоящему изобретению максимальная скользкость может проявляться, когда особенно вязкая жидкость, имеющая высокую вязкость, протекает на внутренней поверхности 1. Предполагаемый механизм заключается в следующем. Когда жидкость, имеющая высокую вязкость, протекает на внутренней поверхности 1, капли 3 сжимаются и растекаются в достаточной степени, и в результате этого образуется жидкий слой на внутренней поверхности 1 таким образом, что проявляется достаточная скользкость вследствие маслянистой жидкости. В том случае, где используется жидкость, имеющая низкую вязкость, капли 3 не могут сжиматься и растекаться в достаточной степени, и в результате этого может оказаться затруднительным проявление высокой скользкости.
Конкретные примеры вышеупомянутой водной жидкости, имеющей высокую вязкость, включают, хотя и не ограничиваются этим, кетчуп, водную пасту, мед, разнообразные соусы, майонез, косметические жидкости, такие как молочный лосьон, жидкое моющее средство, шампунь, ополаскиватель, кондиционер для волос и т.д.
Маслянистая жидкость.
Маслянистая жидкость, которая используется для образования капель 3, должна представлять собой нелетучую жидкость, которая производит низкое давление пара при атмосферном давлении, т.е. жидкость, имеющая высокую температуру кипения, составляющую, например, не менее чем 200°C. Если используется летучая жидкость, то эта жидкость может легко испаряться и теряться с течением времени, и в результате этого оказывается затруднительным образование капель 3.
Конкретные примеры маслянистой жидкости могут представлять собой разнообразные типы жидкостей, имеющих высокие температуры кипения, как упоминается выше. Маслянистая жидкость, у которой поверхностное натяжение значительно отличается от поверхностного натяжения водной жидкости, протекающей по ней, обеспечивает более значительный эффект смазывания, и маслянистая жидкость, которая не смешивается с водной жидкостью, оказывается предпочтительной согласно настоящему изобретению. А именно с учетом, что водная жидкость представляет собой воду или гидрофильное вещество, содержащее воду, оказывается предпочтительным применение жидкости, имеющей поверхностное натяжение при 23°C в интервале от 10 до 40 мН/м, в частности в интервале от 16 до 35 мН/м. Соответствующие типичные примеры представляют собой фторсодержащая жидкость, фторсодержащее поверхностно-активное вещество, кремнийорганическое масло, триглицериды жирных кислот, сложные эфиры глицерина и жирных кислот, а также разнообразные растительные масла. Примерные растительные масла, которые могут использоваться, предпочтительно представляют собой 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. Среди них триглицерид, имеющей среднюю цепь жирной кислоты, используется особенно предпочтительно.
Согласно настоящему изобретению подходящая маслянистая жидкость среди вышеупомянутых примеров выбирается в соответствии с применением полого формованного изделия и типом водной жидкости, которая протекает на внутренней поверхности 1, например для использования в качестве маслянистой жидкости в целях образования капель 3.
Полимерный слой на внутренней поверхности, образующий внутреннюю поверхность 1.
Согласно настоящему изобретению полимерный слой на внутренней поверхности, образующий внутреннюю поверхность 1, изготавливается формованием любым способом в соответствии с формой полого формованного изделия посредством использования любого подходящего для формования полимера, такого как термопластический полимер. Примерные термопластические полимеры представляют собой, хотя и не ограничиваются этим, полиолефиновые полимеры, такие как полиэтилен низкой плотности, полиэтилен высокой плотности, полипропилен, поли-1-бутен, поли-4-метил-1-пентен, или статистические/блочные сополимеры а-олефинов, таких как этилен, пропилен, 1-бутен, и 4-метил-1-пентен, сополимеры этилена и виниловых соединений, таких как сополимер этилена и винилацетата, сополимер этилена и винилового спирта и сополимер этилена и винилхлорида, стирольные полимеры, такие как полистирол, сополимер акрилонитрила и стирола, сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола (ABS) и сополимер а-метилстирола и стирола, виниловые полимеры, такие как поливиниловый спирт, поливи-нилпирролидон, поливинилхлорид, поливинилиденхлорид, сополимер винилхлорида и винилиденхлори-да, полиакриловая кислота, полиметакриловая кислота, метилполиакрилат и полиметилметакрилат, полимеры на основе полиамидов, такие как нейлон 6, нейлон 6-6, нейлон 6-10, нейлон 11 и нейлон 12,
сложнополиэфирные полимеры, такие как полиэтилентерефталат, полибутилентерефталат и полиэтилен-нафталат; поликарбонат; полифениленоксид; производные целлюлозы, такие как каобоксиметилцеллю-лоза и гидроксиэтилцеллюлоза, крахмалы, такие как окисленный крахмал, этерифицированный спиртом крахмал и декстрин, а также соответствующие полимерные смеси.
Как описано выше, требуется, чтобы маслянистая жидкость, которая образует капли 3, смешивалась с этим полимерным слоем. Капли 3 образуются посредством растекания маслянистой жидкости, смешанной с полимерным слоем, на внутренней поверхности.
Смешиваемое количество маслянистой жидкости составляет, как правило, от 2 до 15 мас./ч., и в частности приблизительно от 3 до 10 мас./ч. на 100 мас./ч. вышеупомянутого термопластического полимера, образующего внутреннюю поверхность 1. Данное количество может устанавливаться соответствующим образом в пределах вышеупомянутого интервала в зависимости от используемого типа маслянистой жидкости и типа термопластического полимера при том условии, что не ухудшается пригодность для формования.
Согласно настоящему изобретению среди вышеупомянутых термопластических полимеров выбирается термопластический полимер, подходящий для растекания маслянистой жидкости и обеспечения физических свойств, таких как прочность, требуемая для полого формованного изделия. Согласно настоящему изобретению выбираются, в частности, термопластические полимеры двух типов. А именно смесь матричного полимера и диспергированного полимера, имеющего меньшее критическое поверхностное натяжение, чем матричный полимер, предпочтительно используется в качестве полимера для образования внутренней поверхности 1, с которой смешивается вышеупомянутая маслянистая жидкость, и в результате этого получается полимерная композиция для образования внутренней поверхности 1. Для диспергирования в матричном полимере полимера, имеющего меньшее критическое поверхностное натяжение, чем матричный полимер, требуются полимеры, которые не смешиваются друг с другом. Если бы эти полимеры хорошо смешивались друг с другом, то полимер, имеющий меньшее критическое поверхностное натяжение, равномерно сплавлялся бы с матричным полимером, и в результате этого образовывался бы однородный слой, который мог бы препятствовать неравномерному распределению диспергированного полимера 5, как описано ниже.
Когда внутренняя поверхность 1 образуется посредством использования вышеупомянутой полимерной композиции, как проиллюстрировано на фиг. 2, диспергированный полимер 5, имеющий низкое критическое поверхностное натяжение, распределяется на внутренней поверхности 1, и присутствие диспергированного полимера 5 является неравномерным. Т.е. вследствие неравномерного распределения диспергированного полимера 5 внутренняя поверхность 1 превращается в гибридизованную поверхность, частично имеющую неоднородное поверхностное натяжение. Маслянистая жидкость растекается на гибридизованной поверхности. Однако поскольку поверхностное натяжение изменяется в зависимости от положения на гибридизованной поверхности вследствие неравномерного распределения диспергированного полимера, имеющего низкое критическое поверхностное натяжение, создается энергетически неустойчивое состояние для образования жидкого слоя, имеющего однородную толщину в целом. Считается, что данное состояние энергетически стабилизируется вследствие существования маслянистой жидкости в форме капель. В результате этого маслянистая жидкость растекается, превращаясь в капли, и, таким образом, капли 3 легко образуются на внутренней поверхности 1.
Кроме того, выбирается матричный полимер, имеющий более высокое критическое поверхностное натяжение, чем поверхностное натяжение маслянистой жидкости, и выбирается диспергированный полимер 5, имеющий меньшее критическое поверхностное натяжение, чем критическое поверхностное натяжение матричного полимера. Считается, что в результате применения этих полимеров на образующейся таким путем гибридизованной поверхности маслянистая жидкость образует чрезвычайно тонкую жидкую пленку 4 в той части, где матричный полимер является открытым, в то время как маслянистая жидкость образует капли в той части, где диспергированный полимер 5 является открытым в большей степени.
Используя это, можно регулировать размер и плотность распределения капель 3. Например, оказывается желательным, что полимеры выбираются с точки зрения благоприятного свойства растекания маслянистой жидкости и, кроме того, для увеличения разности значений критического поверхностного натяжения между матричным полимером и диспергированным полимером. С точки зрения регулирования размера и плотности распределения капель 3 оказывается особенно предпочтительным выбор диспергированного полимера, имеющего критическое поверхностное натяжение, приблизительно такое же или меньшее, чем поверхностное натяжение используемой маслянистой жидкости. Кроме того, оказывается предпочтительным, что выбирается матричный полимер, имеющий более высокое критическое поверхностное натяжение, чем поверхностное натяжение маслянистой жидкости. Причина этого заключается в следующем. Считается, что во время контакта с водной жидкостью тонкая жидкая пленка 4 маслянистой жидкости образуется на поверхности матричного полимера. Таким образом, когда матричный полимер имеет более высокое критическое поверхностное натяжение, капли 3, которые образуются на внутренней поверхности 1, сжимаются и растекаются, легко превращаясь в жидкий слой.
С этой точки зрения согласно настоящему изобретению оказывается предпочтительным, чтобы
матричный полимер и диспергированный полимер выбирались из олефиновых полимеров. Оказывается особенно предпочтительным является полимер этилена, такой как полиэтилен или сополимер на основе этилена, который выбирается в качестве матричного полимера, и полимер пропилена, такой как пропилен или сополимер на основе полипропилена, который выбирается в качестве диспергированного полимера.
Для неравномерного распределения диспергированного полимера 5 вблизи внутренней поверхности 1 оказывается наиболее подходящим, что матричный полимер и диспергированный полимер используются в массовом соотношении матричного полимера и диспергированного полимера, составляющем от 100:3 до 100:100, в частности от 100:5 до 100:50 и более конкретно от 100:10 до 100:30.
Согласно альтернативному способу образования вышеупомянутой гибридизованной поверхности внутренняя поверхность 1 может быть образована из полимерной композиции, изготовленной посредством использования матричного полимера и смешивающейся органической добавки, имеющей меньшее критическое поверхностное натяжение, чем поверхностное натяжение матричного полимера, в качестве полимеров для образования внутренней поверхности 1 и смешивания с вышеупомянутой маслянистой жидкостью. Смешивающаяся органическая добавка должна быть нерастворимой или малорастворимой в маслянистой жидкости. Пример смешивающейся органической добавки, имеющей данную природу, представляет собой соль металла и жирной кислоты, которая является твердой при комнатной температуре.
Типичная примерная соль металла и жирной кислоты образуется из жирной кислоты C4-C22 и металла, такого как литий, магний, кальций, калий и цинк. Соль металла и жирной кислоты является нерастворимой или малорастворимой в маслянистой жидкости и может использоваться после соответствующего регулирования таким образом, что ее критическое поверхностное натяжение становится меньше, чем поверхностное натяжение матричного полимера.
Когда внутренняя поверхность 1 образуется посредством использования полимерной композиции, смешивающаяся добавка, имеющая низкое критическое поверхностное натяжение, будет распределяться и присутствовать неравномерно на внутренней поверхности 1, и в результате этого образуется гибриди-зованная поверхность, где частичное поверхностное натяжение не является однородным. Поскольку маслянистая жидкость растекается на гибридизованной поверхности, аналогично случаю вышеупомянутого диспергированного полимера, маслянистая жидкость может образовываться в форме капель, даже когда используются матричный полимер и смешивающаяся органическая добавка, имеющая меньшее критическое поверхностное натяжение, чем поверхностное натяжение матричного полимера.
Для неравномерного распределения смешивающейся добавки вблизи внутренней поверхности 1 оказывается наиболее подходящим, что матричный полимер и смешивающаяся добавка используются в массовом соотношении матричного полимера и диспергированного полимера, составляющем от 100:0,03 до 100:2, в частности от 100:0,05 до 100:1 и более конкретно от 100:0,01 до 100: 0, 5.
Таким образом, капли 3 вышеупомянутого размера могут эффективно распределяться при вышеупомянутой плотности на внутренней поверхности.
Предположительно когда капли 3, которые образуются на внутренней поверхности 1, вступают в контакт с водной жидкостью, капли 3 сжимаются и растекаются, образуя слой маслянистой жидкости, покрывающий частично или полностью полое формованное изделие. Для устойчивого удерживания слоя маслянистой жидкости после контакта с водной жидкостью в качестве поверхностного свойства внутренней поверхности 1 краевой угол смачивания масла в воде предпочтительно устанавливается равным не более чем 40°. Если краевой угол смачивания масла в воде является большим (например, составляет 90° или более), слой маслянистой жидкости в водной жидкости будет дестабилизироваться, и в результате этого жидкий слой будет отслаиваться, теряя свою емкость. По этой причине в качестве полимера, который составляет внутреннюю поверхность 1, предпочтительным является выбор сочетания матричного полимера и диспергированного полимера, что обеспечивает краевой угол смачивания масла в воде, составляющий 40° или менее. Для данного сочетания предпочтительно используются вышеупомянутые полимер этилена и полимер пропилена.
Согласно настоящему изобретению мелкие частицы в качестве придающей шероховатость добавки можно смешивать с полимерной композицией для образования внутренней поверхности, включающей вышеупомянутую маслянистую жидкость. Таким образом, посредством заблаговременного смешивания соответствующего количества мелких частиц внутренняя поверхность 1 приобретает подходящую шероховатость, которая является эффективной для предотвращения падения капель 3.
Мелкие частицы, которые используются в качестве придающей шероховатость добавки, представляет собой частицы, имеющие средний диаметр частиц, составляющий не более чем 20 мкм на основании объема, измеренного, например, методом лазерной дифракции/рассеяния. Соответствующие типичные примеры представляют собой частицы оксидов металлов, таких как оксид титана, оксид алюминия и оксид кремния, углеродсодержащие мелкие частицы карбонатов, таких как карбонат кальция, частицы технического углерода, а также и органические мелкие частицы, состоящие из частиц кремнийорганиче-ских соединений или аналогичных соединений, таких как полиметил(мет)акрилат, полиэтилен и полиор-ганосилсесквиоксан. Они могут быть гидрофобизированы силановым повышающим адгезию веществом,
кремнийорганическим маслом и аналогичным веществом. Как правило, количество мелких частиц, используемых в качестве придающей шероховатость добавки, составляет приблизительно от 1 до приблизительно 20 мас./ч. на 100 мас./ч. термопластического полимера (суммарного количества матричного полимера и диспергированного полимера) для образования внутренней поверхности. Слоистая структура полого формованного изделия.
Полое формованное изделие согласно настоящему изобретению может иметь однослойную структуру, которую образует полимерная композиция, перемешанная с маслянистой жидкостью для образования внутренней поверхности, или изделие может иметь многослойную структуру, в которой дополнительный слой ламинируется под полимерным слоем на внутренней поверхности, образующий внутреннюю поверхность 1, при том условии, что образуется внутренняя поверхность 1 с распределенными на ней вышеупомянутыми каплями 3.
В частности, согласно настоящему изобретению маслянистая жидкость для образования капель 3 перемешивается в полимерном слое на внутренней поверхности, образующей внутреннюю поверхность 1. В свете этого оказывается предпочтительным образование многослойной структуры посредством расположения предотвращающего диффузию жидкости слоя под внутренним поверхностным слоем для цели регулирования растекания количества маслянистой жидкости на внутренней поверхности 1, а также для устойчивого образования капель 3 вышеупомянутого размера при вышеупомянутой плотности распределения.
Материал предотвращающего диффузию жидкости слоя не ограничивается определенным образом при том условии, что он является способным предотвращать проникновение и диффузию жидкости и подходящим для формования полого формованного изделия. Это может быть металлическая фольга или металлическая пленка, осажденная парофазным методом, или она может быть изготовлена из неорганического материала, такого как стекло и керамические материалы. Это может быть осажденная пленка алмазоподобного углерода (DLC), или она может быть изготовлена из органического материала, такой как термоотверждающийся полимер и термопластический полимер. Как правило, присутствует и предпочтительно используется органический материал, в частности термопластический полимер, потому что является затруднительным формование полого формованного изделия из предотвращающего диффузию жидкости слоя, изготовленного из неорганического материала.
В качестве термопластического полимера, используемого для образования предотвращающего диффузию жидкости слоя, используется термопластический полимер, имеющий плотность, составляющую не менее чем 1,00 г/см3, и температуру стеклования (Tg), составляющую не менее чем 35°C, или термопластический полимер, имеющий кристалличность, составляющую не менее чем 0,5. А именно термопластический полимер является плотным, и очевидно, что миграция и диффузия жидкости в полимере могут быть ограничены в значительной степени, и, таким образом, могут эффективно ингибиро-ваться проникновение и диффузия маслянистой жидкости. Например, если полимер имеет плотность и температуру стеклования (Tg), которые одновременно составляют менее чем соответствующие нижние пределы вышеупомянутых интервалов, предотвращающий диффузию жидкости слой представляет собой рыхлый слой, имеющий ухудшенную способность ограничения миграции и диффузии жидкости, что делает затруднительным эффективное предотвращение проникновения и диффузии жидкости. Когда кристалличность полимера составляет менее чем 0,5, полимер содержит меньше кристаллических компонентов, чтобы ограничивать миграцию и диффузию жидкости в полимере, и, таким образом, уменьшается способность ограничения, что делает затруднительным эффективное предотвращение проникновения и диффузии жидкости.
Оказывается предпочтительным, что предотвращающий диффузию жидкости слой, изготовленный из органического материала, имеет толщину, составляющую, например, не менее чем 2 мкм и особенно предпочтительно находящуюся в интервале от приблизительно 5 до приблизительно 80 мкм. Если данный слой является чрезмерно тонким, может становиться неудовлетворительной способность предотвращения диффузии жидкости. Если слой имеет чрезмерную толщину, то толщина полого формованного изделия может увеличиваться более, чем это необходимо, что не обеспечивает никакого преимущества в отношении стоимости.
Согласно настоящему изобретению термопластический полимер, имеющий вышеупомянутую плотность и температуру стеклования (Tg), не ограничивается определенным образом. Предпочтительные примеры, как правило, представляют собой газонепроницаемые полимеры, такие как сополимер этилена и винилового спирта (продукт омыления сополимера этилена и винилацетата), алифатический полиамид, ароматический полиамид и циклический полиолефин, сложные полиэфиры, такие как поли-этилентерефталат и жидкокристаллический полимер, и поликарбонат. Например, когда предотвращающий диффузию жидкости слой образуется из такого газонепроницаемого полимера, предотвращающий диффузию жидкости слой может приобретать также и свойство газонепроницаемости для предотвращения проникновения газов, таких как кислород. В частности, в случае изготовления полого формованного изделия, такого как контейнер, это свойство оказывается чрезвычайно преимущественным, потому что может предотвращаться вызываемое окислением ухудшения качества содержимого. Среди этих материалов сополимер этилена и винилового спирта особенно отличается тем, что он проявляет превосходное
свойство непроницаемости по отношению к кислороду, и, таким образом, он оказывается наиболее предпочтительным.
Предпочтительные примеры сополимера этилена и винилового спирта представляют собой продукты омыления сополимеров, получаемые в результате омыления сополимеров этилена и винилацетата, имеющих содержание этилена от 20 до 60 мол.%, и в частности от 25 до 50 мол.%, таким образом, что они имеют степень омыления, составляющую не менее чем 96 мол.%, и в частности не менее чем 99 мол.%. Среди них можно выбирать и использовать сополимер этилена и винилового спирта, имеющий значения плотности и температуры стеклования (Tg), находящиеся в вышеупомянутых интервалах.
Каждый из вышеупомянутых газонепроницаемых полимеров может использоваться индивидуально, или полиолефин, такой как полиэтилен, и газонепроницаемый полимер могут перемешиваться, образуя предотвращающий диффузию жидкости слой, при том условии, что значения плотности и температуры стеклования (Tg) находятся в вышеупомянутых интервалах.
Когда газонепроницаемый полимер, который описан выше, используется в качестве предотвращающего диффузию жидкости слоя, оказывается предпочтительным, что адгезионный полимерный слой располагается так, что он прилегает к предотвращающему диффузию жидкости слою, чтобы усиливалась адгезионная способность по отношению к полимерному слою на внутренней поверхности, представляющей собой вышеупомянутую внутреннюю поверхность 1, и предотвращалось отслаивание. Таким образом, предотвращающий диффузию жидкости слой может прикрепляться и фиксироваться на полимерной внутренней поверхности. Адгезионный полимер, используемый для образования адгезионного полимерного слоя, является хорошо известным, и, например, он представляет собой полимер, содержащий от 1 до 100 мэкв/100 г, в частности от 10 до 100 мэкв/100 г карбонильных групп (> C=O) в основной цепи или в боковой цепи. Конкретные примеры примеров, которые используются в качестве адгезионного полимера, представляют собой олефиновые полимеры, модифицированные путем прививки карбоно-вой кислотой, такой как малеиновая кислота, итаконовая кислота и фумаровая кислота, а также соответствующим ангидридом, амидом, сложным эфиром или другим производным; сополимер этилена и акриловой кислоты; ионно-сшитый олефиновый сополимер; сополимер этилена и винилацетата. Толщина адгезионного полимерного слоя может быть выбрана таким образом, что может быть получена подходящая сила адгезии, и составляет, как правило, от 0,5 до 20 мкм и предпочтительно приблизительно от 1 до приблизительно 8 мкм.
Как правило, адгезионный полимер также имеет значения плотности, температуры стеклования и кристалличности, которые находятся в вышеупомянутых интервалах, и, таким образом, он может служить в качестве предотвращающего диффузию жидкости слоя.
В многослойной структуре, в которой вышеупомянутый предотвращающий диффузию жидкости слой присутствует под полимерным слоем на внутренней поверхности, еще один слой может быть дополнительно образован на предотвращающем диффузию жидкости слое. Например, наружный поверхностный слой, образованный посредством использования термопластического полимера, используемого для образования вышеупомянутой внутренней поверхности 1, может быть ламинирован соответствующим образом посредством вышеупомянутого адгезионного полимерного слоя. Кроме того, воспроизведенный слой, включающий дефекты полимера, такие как шероховатости, образующиеся в процессе изготовления данного полого формованного изделия, может образовываться на стороне наружной поверхности.
Форма полого формованного изделия.
Полое формованное изделие согласно настоящему изобретению образуется способами формования, которые являются хорошо известными, с использованием вышеупомянутой полимерной композиции для образования внутренней поверхности 1. Форма полого формованного изделия может варьироваться. С точки зрения устойчивого удерживания капель 3 в течение продолжительного периода времени и проявления превосходной скользкости по отношению к вязкой водной жидкости в течение продолжительного периода времени полое формованное изделие весьма благоприятно используется в качестве контейнера для содержания водной жидкости или длинномерной трубы для пропускания водной жидкости, и оно наиболее предпочтительно используется в качестве контейнера. Эти примеры не предназначаются для ограничения формы, но крышка, горлышко, труба и другие детали могут быть изготовлены согласно соответствующим заданным размерам.
Такой контейнер изготавливается таким же способом, как традиционно известные способы, за исключением того, что вышеупомянутая полимерная композиция используется для образования внутренней поверхности.
Например, для получения заготовки контейнера осуществляется экструзия (экструзионное формование) или инжекция (инжекционное формование) расплавленного полимера (расплава, используемого для формования полимера), а затем текучая среда, которая подвергается формованию посредством раздува, направляется в заготовку, выдерживаемую при заданной температуре раздувного формования, и в результате этого осуществляется формование контейнера.
Форма заготовки изменяется в зависимости от заданной формы контейнера. Например, двуоснора-стянутый раздувной контейнер имеет форму пробирки, и образуется нерастянутая часть (где винтовое
или опорное кольцо образуется для прикрепления крышки), которая служит в качестве наконечника контейнера, и такая заготовка, как правило, образуется посредством инжекционного формования.
С другой стороны, заготовка для сформованного непосредственным раздувом контейнера имеет трубчатую форму. Например, в случае изготовленного в форме бутылки контейнера часть, которая должна служить в качестве донной части контейнера, обрезается и закрывается. Такая заготовка образуется посредством экструзионного формования.
Фиг. 3 иллюстрирует пустой контейнер (сформованный непосредственным раздувом контейнер для пищевых продуктов) немедленно после формования, который благоприятно используется для содержания особенно вязкой водной жидкости.
Данный пустой контейнер, обозначенный в целом условным номером 10, имеет наконечник 13, снабженный винтовым или аналогичным устройством в верхней части, и имеет раздувную часть (т.е. растянутую часть, включающую основную часть и донную часть, которая сформована для закрывания основной части), которая непрерывно переходит в наконечник 13. Капли 3 вышеупомянутой маслянистой жидкости образуются на внутренней поверхности раздувной части.
На верхней части наконечника 13 образуется закрывающаяся часть 17, которая закрывает наконечник 13. В закрывающейся части 17 изготавливается небольшое отверстие 17a таким образом, что текучая среда для продувания поступает через это небольшое отверстие 17a в процессе формования раздувом. Небольшое отверстие 17a сообщается с внутренним пространством пустого контейнера 10.
Таким образом, вышеупомянутые капли 3 распределяются на внутренней поверхности пустого контейнера 10. Изготовленный таким способом контейнер 10 поставляется пользователю. После того как закрывающаяся часть 17 отрезается, контейнер наполняется содержимым, а затем крышка прикрепляется к наконечнику и герметично закрывает контейнер, предназначенный для продажи.
Перед наполнением содержимым пустой контейнер 10 подвергается формованию, как упоминается выше, в целях сохранения состояния после стерилизации и предотвращения поступления инородных веществ, потому что, как описано выше, стерилизация внутреннего пространства контейнера 10 оказывается затруднительной. Кроме того, посредством использования стерильного воздуха для формования раздувом оказывается возможным предотвращение поступления в бутылку бактерий, присутствующих в атмосфере, и последующее осуществление термической стерилизации посредством введения жидкости в контакт с нагретой заготовкой.
Как становится понятным из приведенного выше описания, изготовленный таким способом, сформованный непосредственным раздувом контейнер 10 может оставаться пустым в течение весьма продолжительного периода времени, прежде чем его наполнит содержимое (водная жидкость). В традиционном контейнере, имеющем жидкий слой, пленка из жидкости может отпадать в течение продолжительного периода времени. А именно жидкий слой может падать на дно (или на наконечник), и в результате этого превосходная скользкость может исчезать или уменьшаться к тому времени, когда контейнер наполняется содержимым.
С другой стороны, согласно настоящему изобретению поскольку маслянистая жидкость, которая проявляет скользкость по отношению к вязкой жидкости, распределяется в форме капель, падение капель эффективно регулируется даже после того, как проходит продолжительный период времени от формования до наполнения, и, таким образом, может проявляться превосходная скользкость.
Кроме того, согласно настоящему изобретению маслянистая жидкость перемешивается с полимерной композицией, которая образует внутреннюю поверхность, и, таким образом, капли 3 могут возникать на внутренней поверхности пустого контейнера 10, даже если верхняя часть пустого контейнера 10 является закрытой, как описано выше. Такие капли 3 не могут образовываться в пустом контейнере 10, например способом распыления жидкости.
Сформованный непосредственным раздувом контейнер, изготовленный согласно настоящему изобретению, является весьма подходящим в качестве контейнера для содержания вышеупомянутой вязкой водной жидкости. Даже вязкая водная жидкость может быстро выпускаться посредством наклона или переворачивания контейнера, не прилипая и не оставаясь на внутренней поверхности контейнера. Содержимое может быстро извлекаться посредством сжатия контейнера в основной части.
Примеры.
Настоящее изобретение будет описано ниже посредством представления примеров.
Осуществленные в описанных ниже примерах способы измерения разнообразных характеристик, физических свойств и других параметров, а также полимеры и другие вещества, используемые для формования полых формованных изделий (контейнеров), описываются следующим образом.
1. Микроскопическое наблюдение поверхности формованного изделия и оценка состояния распределения капель.
Образец, имеющий размеры 20 ммх40 мм, вырезали из основной части многослойного контейнера, представляющего собой полое формованное изделие, имеющее емкость 500 г и изготовленное способом, описанным ниже, и состояние поверхности на стороне внутренней поверхности образца наблюдали, используя цифровой микроскоп VHX-1000, производимый компанией Keyence Corporation Ltd., и снимали изображения.
Состояние распределения капель анализировали на основании получаемых изображений, используя программное обеспечение для анализа изображений Image-Pro Plus версии 5.0.2.9, производимое компанией Media Cybernetics, Inc. Для анализируемых предметов определяли размеры эквивалентной окружности (диаметры эквивалентной окружности) соответствующих капель, образующихся на поверхности, и оценивали состояние распределения (размер, плотность) в расчете на 1 см2.
2. Наблюдение формы маслянистой жидкости на поверхности формованного изделия посредством интерферометра белого света.
Образец, имеющий размеры 20 ммх 40 мм, вырезали из основной части многослойного контейнера, представляющего собой полое формованное изделие, имеющее емкость 500 г и изготовленное способом, описанным ниже, и форму поверхности формованного изделия измеряли, используя бесконтактный поверхностный профилометр NewView 7300, производимый компанией Zygo Corporation. Для измерения и анализа изображения в качестве приложения использовали программное обеспечение MetroPro 64-битной версии 9.1.4.
Измерение осуществляли для площади, имеющей размеры 1,40 ммх 1,05 мм, таким образом, чтобы наблюдать трехмерное изображение жидкости.
3. Оценка свойства образования донного осадка.
Многослойный контейнер, представляющий собой полое формованное изделие, имеющее емкость 500 г и изготовленное способом, описанным ниже, выдерживали в течение заданного периода времени в вертикальном положении в условиях температуры 22°C и относительной влажности 60%. После выдерживания в течение заданного периода времени дно контейнера подвергали тщательному визуальному наблюдению, чтобы оценить присутствие осадка (жидкого осадка) маслянистой жидкости. Критерии оценки определяются следующим образом:
o - обнаруживается жидкий осадок,
X - не обнаруживается жидкий осадок.
4. Исследование содержания остаточного количества.
Многослойный контейнер, представляющий собой полое формованное изделие, имеющее емкость 500 г и изготовленное способом, описанным ниже, наполняли соусом, используя соус Otafuku-okonomi (соус для окономияки или японской пиццы), производимый компанией Otafuku Sauce Co., Ltd., при комнатной температуре. После наполнения крышку прикрепляли к наконечнику контейнера, и 400 г содержимого выдавливали при комнатной температуре, а затем бутылку переворачивали и выдерживали в вертикальном положении при комнатной температуре в течение 30 мин.
После этого, удерживая контейнер в перевернутом состоянии, операцию выдавливания повторяли через каждые 2 мин и измеряли массу (суммарную массу остаточного содержимого и массу контейнера) после 10 мин. После измерения содержимое, оставшееся внутри контейнера, вымывали водой и измеряли массу контейнера, чтобы вычислить разность масс, и в результате этого определяли остаточное количество. Чем меньше остаточное количество, тем выше скользкость на внутренней поверхности контейнера. Благоприятным считается количество, составляющее 5 г или менее.
Маслянистая жидкость для образования капель.
Триглицерид, имеющей среднюю цепь жирной кислоты (MCT).
Поверхностное натяжение 29 мН/м (23°C).
Вязкость 33,8 мПа-с (23°C).
Температура кипения 210°C или выше.
Температура воспламенения 242°C (справочное значение).
Поверхностное натяжение измеряли при 23°C, используя систему для анализа поверхностей раздела твердых и жидких фаз DropMaster 700, производимую компанией Kyowa Interface Science Co., Ltd. Значение плотности жидкости, требуемой для измерения поверхностного натяжения, измеряли при 23°C, используя измеритель плотности/удельного веса DA-130, производимый компанией Kyoto Electronics Manufacturing Co., Ltd.
Кроме того, значение вязкости измеряли при 23°C, используя камертонный вибрационный вискозиметр SV-10, производимый компанией A &D Company Limited.
Полимер для наиболее внутреннего слоя и смешивающаяся добавка. Полиэтилен низкой плотности (LDPE). Плотность 0,922 г/см3.
Критическое поверхностное натяжение 31 мН/м. Полипропилен (PP). Плотность: 0,900 г/см3.
Критическое поверхностное натяжение 29 мН/м.
Циклический олефиновый сополимер.
Критическое поверхностное натяжение 31 мН/м или более.
Стеарат кальция, производимый компанией Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
Критическое поверхностное натяжение 28 мН/м.
Полимер для образования предотвращающего диффузию жидкости слоя. Сополимер этилена и винилового спирта (EVOH). Плотность 1,20 г/см3.
Tg 60°C.
Полимер для образования адгезионного слоя.
Модифицированный малеиновым ангидридом полиэтилен.
Подложка.
Полипропилен (PP).
Плотность 0,900 г/см3.
Полимер для образования наружного слоя.
Полипропилен (PP).
Плотность 0,900 г/см3.
Линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE). Плотность 0,905 г/см3. Пример 1.
Полимерная композиция, включающая полиэтилен низкой плотности (LDPE), полипропилен (PP) и триглицерид имеющей среднюю цепь жирной кислоты (MCT), была получена в качестве полимера для изготовления наиболее внутреннего слоя. Массовое соотношение компонентов в данной полимерной
композиции составляло LDPE/PP/MCT=100/10,3/4,6.
Модифицированный малеиновым ангидридом полиэтилен был получен в качестве полимера для образования адгезионного слоя, и сополимер этилена и винилового спирта был получен в качестве полимера для образования предотвращающего диффузию жидкости слоя.
Кроме того, полипропилен (PP) был получен в качестве полимера для образования подложечного слоя, и полимерная композиция, включающая полипропилен (PP) и линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE) при массовом соотношении (PP/LLDPE=100/17,6), была получена в качестве полимера для образования наружного слоя.
Многослойный контейнер, представляющий собой полое формованное изделие, имеющее емкость 500 г и массу 24 г, изготавливали, вводя полимер для образования наиболее внутреннего слоя в 40-мм экструдер, полимер для образования адгезионного слоя в 30-мм экструдер A, сополимер этилена и винилового спирта в качестве полимера для образования предотвращающего диффузию жидкости слоя в 30мм экструдер B, полимер для образования адгезионного слоя в 30-мм экструдер C, полимер для образования подложечного слоя в 50-мм экструдер и полимер для образования наружного слоя в 30-мм экстру-дер C, экструдируя расплавленную заготовку из многослойной экструзионной головки, нагретой до температуры 210°C, и осуществляя непосредственное формование раздувом в металлической форме при температуре 24°C.
Состав полимерного слоя в положении на расстоянии 60 мм от дна многослойного контейнера определяется следующим образом:
внутренний слой (130)/адгезионный слой (30)/предотвращающий диффузию жидкости слой (40)/адгезионный слой (20)/подложечный слой (320)/наружный слой (60).
Здесь значения в скобках представляют собой значения толщины каждого из слоев (здесь и далее единицы измерения представляют собой микроны).
Изготовленный таким способом контейнер использовали для проведения микроскопического наблюдения поверхности формованного изделия, оценки состояния распределения капель, оценки свойства образования донного осадка и исследования содержания остаточного количества. Результаты кратко представлены в таблице.
Пример 2.
Полимерная композиция, включающая полиэтилен низкой плотности (LDPE), полипропилен (PP) и триглицерид имеющей среднюю цепь жирной кислоты (MCT), была получена в качестве полимера для изготовления наиболее внутреннего слоя. Массовое соотношение компонентов в данной полимерной
композиции составляло LDPE/PP/MCT=100/14,5/6,0.
Многослойный контейнер как полое формованное изделие изготавливали таким же способом, как в примере 1, за исключением того, что вышеупомянутый полимер использовали для изготовления наиболее внутреннего слоя.
Состав полимерного слоя данного контейнера определяется следующим образом:
внутренний слой (130)/адгезионный слой (30)/предотвращающий диффузию жидкости слой (40)/адгезионный слой (20)/подложечный слой (320)/наружный слой (60).
Изготовленный таким способом контейнер использовали для проведения микроскопического наблюдения поверхности формованного изделия, оценки состояния распределения капель, оценки свойства образования донного осадка и исследования содержания остаточного количества. Результаты кратко представлены в таблице. Изображение поверхности формованного изделия при микроскопическом наблюдении проиллюстрировано на фиг. 4(a).
Пример 3.
Полимерная композиция, включающая полиэтилен низкой плотности (LDPE), полипропилен (PP) и триглицерид имеющей среднюю цепь жирной кислоты (MCT), была получена в качестве полимера для изготовления наиболее внутреннего слоя. Массовое соотношение компонентов в данной полимерной
композиции составляло LDPE/PP/MCT=100/17,5/7,5.
Многослойный контейнер как полое формованное изделие изготавливали таким же способом, как в примере 1, за исключением того, что вышеупомянутый полимер использовали для изготовления наиболее внутреннего слоя.
Состав полимерного слоя данного контейнера определяется следующим образом:
внутренний слой (130)/адгезионный слой (30)/предотвращающий диффузию жидкости слой (40)/адгезионный слой (20)/подложечный слой (320)/наружный слой (60).
Изготовленный таким способом контейнер использовали для проведения микроскопического наблюдения поверхности формованного изделия, оценки состояния распределения капель, наблюдения формы маслянистой жидкости на поверхности формованного изделия посредством интерферометра белого света, оценки свойства образования донного осадка и исследования содержания остаточного количества. Результаты кратко представлены в таблице. Результаты наблюдения формы маслянистой жидкости на поверхности формованного изделия посредством интерферометра белого света проиллюстрированы на фиг. 5(a).
Пример 4.
Полимерная композиция, включающая полиэтилен низкой плотности (LDPE), стеарат кальция (StCa) и триглицерид имеющей среднюю цепь жирной кислоты (MCT), была получена в качестве полимера для изготовления наиболее внутреннего слоя. Массовое соотношение компонентов в данной полимерной композиции составляло LDPE/StCa/MCT=100/0,03/4,1.
Многослойный контейнер как полое формованное изделие изготавливали таким же способом, как в примере 1, за исключением того, что вышеупомянутый полимер использовали для изготовления наиболее внутреннего слоя.
Изготовленный таким способом многослойный контейнер использовали для проведения оценки свойства образования донного осадка. Результаты проиллюстрированы в таблице. Пример 5.
Полимерная композиция, включающая полиэтилен низкой плотности (LDPE), стеарат кальция (StCa) и триглицерид имеющей среднюю цепь жирной кислоты (MCT), была получена в качестве полимера для изготовления наиболее внутреннего слоя. Массовое соотношение компонентов в данной полимерной композиции составляло LDPE/StCa/MCT=100/0,18/4,1.
Многослойный контейнер как полое формованное изделие изготавливали таким же способом, как в примере 1, за исключением того, что вышеупомянутый полимер использовали для изготовления наиболее внутреннего слоя.
Изготовленный таким способом многослойный контейнер использовали для проведения оценки свойства образования донного осадка. Результаты проиллюстрированы в таблице. Пример 6.
Полимерная композиция, включающая полиэтилен низкой плотности (LDPE), стеарат кальция (StCa) и триглицерид имеющей среднюю цепь жирной кислоты (MCT), была получена в качестве полимера для изготовления наиболее внутреннего слоя. Массовое соотношение компонентов в данной полимерной композиции составляло LDPE/StCa/MCT=100/0,20/4,1.
Многослойный контейнер как полое формованное изделие изготавливали таким же способом, как в примере 1, за исключением того, что вышеупомянутый полимер использовали для изготовления наиболее внутреннего слоя.
Изготовленный таким способом многослойный контейнер использовали для проведения оценки свойства образования донного осадка. Результаты проиллюстрированы в таблице. Сравнительный пример 1.
Полимерная композиция, включающая полиэтилен низкой плотности (LDPE) и триглицерид имеющей среднюю цепь жирной кислоты (MCT), была получена в качестве полимера для изготовления наиболее внутреннего слоя. Массовое соотношение компонентов в данной полимерной композиции составляло LDPE/MCT=100/5,3.
Многослойный контейнер как полое формованное изделие изготавливали таким же способом, как в примере 1, за исключением того, что вышеупомянутый полимер использовали для изготовления наиболее внутреннего слоя.
Состав полимерного слоя данного контейнера определяется следующим образом:
внутренний слой (130)/адгезионный слой (30)/предотвращающий диффузию жидкости слой (40)/адгезионный слой (20)/подложечный слой (320)/наружный слой (60).
Изготовленный таким способом контейнер использовали для проведения микроскопического наблюдения поверхности формованного изделия, оценки состояния распределения капель, оценки свойства образования донного осадка и исследования содержания остаточного количества. Результаты кратко представлены в таблице. При микроскопическом наблюдении ни одна капля не наблюдалась на поверх-
ности формованного изделия. Сравнительный пример 2.
Полимерная композиция, включающая полиэтилен низкой плотности (LDPE), циклический олефи-новый сополимер (COC) и триглицерид имеющей среднюю цепь жирной кислоты (MCT), была получена в качестве полимера для изготовления наиболее внутреннего слоя. Массовое соотношение компонентов в данной полимерной композиции составляло LDPE/COC/MCT=100/10,3/4,6.
Многослойный контейнер как полое формованное изделие изготавливали таким же способом, как в примере 1, за исключением того, что вышеупомянутый полимер использовали для изготовления наиболее внутреннего слоя.
Состав полимерного слоя данного контейнера определяется следующим образом:
внутренний слой (100)/адгезионный слой (20)/предотвращающий диффузию жидкости слой (30)/адгезионный слой (20)/подложечный слой (410)/наружный слой (60).
Изготовленный таким способом контейнер использовали для проведения микроскопического наблюдения поверхности формованного изделия, оценки состояния распределения капель, оценки свойства образования донного осадка и исследования содержания остаточного количества. Результаты кратко представлены в таблице. При микроскопическом наблюдении ни одна капля не наблюдалась на поверхности формованного изделия.
Сравнительный пример 3.
Полимерная композиция, включающая полиэтилен низкой плотности (LDPE), циклический олефи-новый сополимер (COC) и триглицерид имеющей среднюю цепь жирной кислоты (MCT), была получена в качестве полимера для изготовления наиболее внутреннего слоя. Массовое соотношение компонентов в данной полимерной композиции составляло LDPE/COC/MCT=100/14,5/6,0.
Многослойный контейнер как полое формованное изделие изготавливали таким же способом, как в примере 1, за исключением того, что вышеупомянутый полимер использовали для изготовления наиболее внутреннего слоя.
Состав полимерного слоя данного контейнера определяется следующим образом:
внутренний слой (100)/адгезионный слой (20)/предотвращающий диффузию жидкости слой (30)/адгезионный слой (20)/подложечный слой (410)/наружный слой (60).
Изготовленный таким способом контейнер использовали для проведения микроскопического наблюдения поверхности формованного изделия, оценки состояния распределения капель, наблюдения формы маслянистой жидкости на поверхности формованного изделия посредством интерферометра белого света, оценки свойства образования донного осадка и исследования содержания остаточного количества. Результаты кратко представлены в таблице. Микроскопическое наблюдение изображения поверхности формованного изделия проиллюстрировано на фиг. 4(b), где на поверхности не наблюдалась ни одна капля жидкости. Результат наблюдения формы маслянистой жидкости на формованном изделии посредством интерферометра белого света проиллюстрирован на фиг. 5(b).
Сравнительный пример 4.
Полимерная композиция, включающая полиэтилен низкой плотности (LDPE) и полипропилен (PP), была получена в качестве полимера для изготовления наиболее внутреннего слоя. Массовое соотношение компонентов в данной полимерной композиции составляло LDPE/PP=100/11,1.
Многослойный контейнер как полое формованное изделие изготавливали таким же способом, как в примере 1, за исключением того, что вышеупомянутый полимер использовали для изготовления наиболее внутреннего слоя.
В данном многослойном контейнере маслянистая жидкость не использовалась в качестве материала внутреннего слоя, и, таким образом, никакая жидкость не присутствовала на внутренней поверхности.
Состав полимерного слоя данного контейнера определяется следующим образом:
внутренний слой (100)/адгезионный слой (20)/предотвращающий диффузию жидкости слой (20)/адгезионный слой (20)/подложечный слой (370)/наружный слой (80).
Изготовленный таким способом контейнер был использован для проведения исследования содержания остаточного количества. Результаты кратко представлены в таблице.
В таблице представлено, что форма маслянистой жидкости на внутренней поверхности полого формованного изделия (многослойного контейнера) была подобна капле в примерах 1-3, где материалы внутренней поверхности включали LDPE в качестве матричного полимера, PP в качестве диспергированного полимера и MCT в качестве маслянистой жидкости, и в примерах 4-6, где материалы внутренней поверхности включали LDPE в качестве матричного полимера, StCa в качестве смешивающейся органической добавки и MCT в качестве маслянистой жидкости.
С другой стороны, форма маслянистой жидкости на внутренней поверхности полого формованного изделия напоминала слой (жидкий слой) в сравнительном примере 1, где материал внутренней поверхности включал LDPE в качестве матричного полимера и MCT в качестве маслянистой жидкости, и в сравнительных примерах 2 и 3, где материалы внутренней поверхности включали LDPE в качестве матричного полимера, COC в качестве диспергированного полимера и MCT в качестве маслянистой жидкости. Таким образом, становится понятным, что сравнительные примеры отличаются от настоящего изобретения в отношении формы маслянистой жидкости.
Когда в качестве диспергированного полимера был использован циклический олефиновый сополимер (COC), имеющий большее поверхностное натяжение, чем поверхностное натяжение матричного полимера (LDPE), никакие капли не образовывались.
С другой стороны, капли образовывались, когда диспергированный полимер представлял собой полипропилен (PP), имеющий меньшее поверхностное натяжение, чем поверхностное натяжение матричного полимера (LDPE), и смешивающаяся органическая добавка представляла собой стеарат кальция (StCa). Это показывает, что для образования капель становится необходимым, чтобы в матричном полимере было диспергировано вещество, имеющее меньшее поверхностное натяжение, чем поверхностное натяжение матричного полимера.
Результаты оценки свойства образования донного осадка в таблице показывают, что никакой донный осадок не образовался даже через 49 суток в примерах 1-6, где маслянистая жидкость присутствовала в форме капель, в то время как донный осадок образовывался через 20 суток в сравнительных примерах 1-3, где маслянистая жидкость присутствовала в форме жидкого слоя. Таким образом, становится понятным, что образование донного осадка может эффективно предотвращаться посредством использования маслянистой жидкости в форме капель.
На основании результатов исследований содержания остаточного количества в примерах 1-3 и сравнительных примеров 1-4 делается следующий вывод.
В сравнительном примере 4, в котором никакая маслянистая жидкость не присутствовала на внутренней поверхности, остаточное количество составляло 12,8 г, в то время как в примерах 1-3 и сравнительных примерах 1-3, в которых маслянистая жидкость присутствовала на внутренней поверхности, остаточное количество составляло 5 г или менее. Таким образом, скользкость соуса в качестве водной жидкости значительно улучшилась, и становится понятным, что даже в примерах 1-3, где присутствует маслянистая жидкость в форме капель, остаточное количество может уменьшаться.
Кроме того, результаты оценки состояния распределения капель в примерах 1-3 показывают, что, как правило, чем выше плотность распределения капель, тем в большей степени уменьшается ее остаточное количество, и в результате этого предполагается, что регулирование плотности распределения капель является эффективным для уменьшения остаточного количества.
На основании результатов микроскопического наблюдения и наблюдения формы маслянистой жидкости посредством интерферометра белого света согласно настоящему изобретению, как проиллюстрировано на фиг. 4(a) и фиг. 5(a), становится очевидным, что маслянистая жидкость, которая присутствует в форме капель на внутренней поверхности формованного изделия, очевидно, отличается от маслянистой
жидкости, которая присутствует в форме жидкого слоя, как проиллюстрировано на фиг. 4(b) и фиг. 5(b) в сравнительном примере.
Список условных обозначений.
1 - внутренняя поверхность полого формованного изделия. 3 - капля.
5 - диспергированный полимер. 10 - пустой контейнер. 13 - наконечник.
15 - сформованная раздувом часть. 17 - закрывающаяся часть.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Полое формованное изделие, включающее полимерный слой термопластичного полимера, образующий внутреннюю поверхность, в котором капли маслянистой жидкости, выбираемой из группы, включающей фторсодержащую жидкость, фторсодержащее поверхностно-активное вещество, кремний-органическое масло, триглицериды жирных кислот, сложные эфиры глицерина и жирных кислот и растительные масла, распределены на поверхности полимерного слоя, где поверхность полимерного слоя, образующего внутреннюю поверхность полого формованного изделия, образует гибридизованную поверхность, включающую матричный полимер и вещество, имеющее меньшее критическое поверхностное натяжение по сравнению с матричным полимером.
2. Полое формованное изделие по п.1, в котором капли имеют диаметр эквивалентной окружности в интервале от 25 до 500 мкм.
3. Полое формованное изделие по п.1, в котором капли распределяются при плотности от 100 до 1000 капель на 1 см2.
4. Полое формованное изделие по п.1, в котором маслянистая жидкость перемешивается в полимерном слое.
5. Полое формованное изделие по п.1, в котором поверхность полимерного слоя образована из матричного полимера и диспергированного полимера, имеющего меньшее критическое поверхностное натяжение по сравнению с матричным полимером.
6. Полое формованное изделие по п.5, в котором матричный полимер представляет собой полимер этилена и диспергированный полимер представляет собой полимер пропилена.
7. Полое формованное изделие по п.1, в котором поверхность полимерного слоя образована из матричного полимера и смешивающейся органической добавки, имеющей меньшее критическое поверхностное натяжение по сравнению с матричным полимером.
8. Полое формованное изделие по п.7, в котором матричный полимер представляет собой полимер этилена и смешивающаяся органическая добавка представляет собой соль металла и жирной кислоты.
9. Полое формованное изделие по п.1, которое представляет собой сформованную непосредственным раздувом бутылку, имеющую закрытый наконечник.
10. Полое формованное изделие по п.1, которое представляет собой длинномерную трубу.
11. Применение полого формованного изделия по п.1, в котором водная жидкость приводится в контакт с поверхностью полимерного слоя, образующей внутреннюю поверхность, в состоянии, где капли распределены на поверхности полимерного слоя, образующего внутреннюю поверхность, для улучшения скользкости по отношению к менее текучей жидкости и проявления скользкости в течение продолжительного периода времени.
Водная жидкость
1 < 3
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
032163
- 1 -
032163
- 1 -
032163
- 1 -
032163
- 1 -
032163
- 1 -
032163
- 4 -
032163
- 16 -
032163
- 17 -