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JP7679588B2 - Container inner surface coating method - Google Patents
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Description

本発明は、プラスチック容器の内面に撥液剤を塗布する容器内面塗布方法に関するものである。 The present invention relates to a method for applying a liquid repellent to the inner surface of a plastic container.

マヨネーズやケチャップ等の粘稠物を内容物とするプラスチック容器において、内容物の円滑な排出を実現するためには、容器内面の滑落性を向上させることが必要であり、例えば内容物と接する基材樹脂に滑剤を添加することが行われている(特許文献1等を参照)。 In plastic containers that contain viscous contents such as mayonnaise or ketchup, it is necessary to improve the slipperiness of the container's inner surface in order to ensure smooth discharge of the contents. For example, a lubricant is added to the base resin that comes into contact with the contents (see Patent Document 1, etc.).

特許文献1記載の発明では、プラスチックボトルの内容物と接する基材樹脂に、HLB値が1未満の界面活性剤と不飽和脂肪酸アミドとを混合してなる滑剤を添加し、内容物に対する滑落性に優れたプラスチックボトルを実現している。 In the invention described in Patent Document 1, a lubricant made by mixing a surfactant with an HLB value of less than 1 and an unsaturated fatty acid amide is added to the base resin that comes into contact with the contents of the plastic bottle, resulting in a plastic bottle with excellent sliding properties for the contents.

特開2013-10541号公報JP 2013-10541 A

ところで、プラスチック容器の基材樹脂に滑剤を添加する方法の場合、成形条件の見直しが必要になる場合等もあり、より簡単な方法として、撥液剤をプラスチック容器の内面にコーティング(塗布)することも検討されている。 However, when adding a lubricant to the base resin of a plastic container, it may be necessary to reconsider the molding conditions, and as a simpler method, coating (applying) a liquid repellent to the inner surface of the plastic container is being considered.

ただし、撥液剤のコーティングにおいては、薄く均一な撥液層の形成が課題となる。プラスチック容器の内部は狭い空間であることから、例えばスプレーコーティングで塗布する際の難易度が高いことが知られている。プラスチック容器の口部から内方に向けてスプレーによる塗布を行った場合、容器内の全面に薄く均一にコーティングすることは難しく、局所的に厚塗りの箇所が発生したり、過剰塗布による液だれが発生することがある。 However, when coating with a liquid repellent agent, the formation of a thin, uniform liquid repellent layer is a challenge. Because the inside of a plastic container is a small space, it is known to be very difficult to apply by spray coating, for example. When applying by spraying from the mouth of a plastic container inwards, it is difficult to apply a thin, uniform coating over the entire surface of the container, and there may be some areas that are too thickly coated or dripping due to excessive application.

本発明は、このような従来の事情に鑑みてなされたものであり、プラスチック容器の内面に撥液剤を薄く均一に塗布することができ、厚塗や液だれ等が発生することのない容器内面塗布方法を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above-mentioned conventional circumstances, and aims to provide a method for coating the inner surface of a container that can apply a liquid repellent agent thinly and uniformly to the inner surface of a plastic container without causing thick coating or dripping.

前述の目的を達成するために、本発明の容器内面塗布方法は、プラスチック容器の内壁面に撥液剤を塗布し表面に凹凸を有する撥液層を形成するに際し、プラスチック容器を水平に寝かせた状態とし、細長いシャフト状のノズルを容器内に挿入し、当該ノズルの先端から撥液剤を噴出するとともに、プラスチック容器を回転させ、プラスチック容器の底面や肩部に塗布する際にはプラスチック容器の傾斜角度を変えることを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the method for coating the inner surface of a container of the present invention is characterized in that, when applying a liquid-repellent agent to the inner wall surface of a plastic container to form a liquid-repellent layer having an uneven surface, the plastic container is laid horizontally, a long, shaft-shaped nozzle is inserted into the container, and the liquid-repellent agent is sprayed from the tip of the nozzle while rotating the plastic container, and the inclination angle of the plastic container is changed when coating the bottom surface and shoulder portion of the plastic container.

細長いシャフト状のノズルを容器内に挿入して発液剤の塗布を行うことで、プラスチック容器内の隅々まで撥液剤が行きわたり、容器内の全面への塗布が実現される。また、この時、プラスチック容器を回転させながら塗布を行うことで、薄く均一な塗布が実現され、厚塗りや液だれも解消される。 By inserting a long, thin shaft-shaped nozzle into the container and applying the liquid-repellent agent, the liquid-repellent agent reaches every corner of the plastic container, achieving application to the entire surface of the container. In addition, by rotating the plastic container while applying the agent, a thin, uniform application is achieved, and thick coating and dripping are also eliminated.

本発明によれば、プラスチック容器の内面に撥液剤を薄く均一に塗布することができ、厚塗や液だれ等が発生することのない容器内面塗布方法を提供することが可能である。 The present invention provides a method for coating the inner surface of a container that can apply a liquid repellent agent thinly and uniformly to the inner surface of a plastic container without causing thick coating or dripping.

プラスチック容器の一例を示す概略正面図である。FIG. 1 is a schematic front view showing an example of a plastic container. プラスチック容器の層構成を示す要部概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a main part showing the layer structure of a plastic container. プラスチック容器内にシャフト状のノズルを挿入して塗布を行う様子を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a state in which a shaft-shaped nozzle is inserted into a plastic container to perform application. 撥液剤の噴出方向を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the ejection direction of the liquid repellent agent. 塗布装置の構成を示す概略側面図である。FIG. 2 is a schematic side view showing the configuration of a coating device. プラスチック容器の回転速度を600rpmとした時の撥液層の表面状態を示す写真である。1 is a photograph showing the surface state of a liquid-repellent layer when the rotation speed of a plastic container is set to 600 rpm. プラスチック容器の回転速度を800rpmとした時の撥液層の表面状態を示す写真である。1 is a photograph showing the surface state of a liquid-repellent layer when the rotation speed of a plastic container is set to 800 rpm. プラスチック容器の回転速度を1000rpmとした時の撥液層の表面状態を示す写真である。1 is a photograph showing the surface state of a liquid-repellent layer when the rotation speed of a plastic container is set to 1000 rpm.

以下、本発明を適用した容器内面塗布方法の実施形態について図面を参照して説明する。 Below, an embodiment of a method for coating the inner surface of a container to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の塗布方法が適用されるプラスチック容器1の一例を示す図である。図1に示すように、プラスチック容器1は、内容物を収容する容器である。内容物としては、マヨネーズやケチャップ等の粘稠物が挙げられる。プラスチック容器1は、ねじ山11が形成された注出口12から、胴部14等を絞って内容物を外に出すものであり、通常、注出口12はキャップ13が装着されて封止されている。プラスチック容器1は、例えばブロー成形によって形成されたブロー成形体である。 Figure 1 is a diagram showing an example of a plastic container 1 to which the application method of the present invention is applied. As shown in Figure 1, the plastic container 1 is a container that holds contents. Examples of contents include viscous substances such as mayonnaise and ketchup. The plastic container 1 is configured to squeeze the body 14 or the like to dispense the contents from a spout 12 having a screw thread 11 formed thereon, and the spout 12 is usually sealed with a cap 13 attached. The plastic container 1 is a blow-molded body formed, for example, by blow molding.

プラスチック容器1は、単層構成であっても多層構成であってもよいが、多層構成にすることが好ましい。図2は、プラスチック容器1の層構成の一例であり、容器1の内面側から順に、最内層2、中間層3、接着樹脂層4、バリア層5、接着樹脂層6、最外層7を備える。プラスチック容器1の層構成は、これに限らず、例えばこれらの層のうちの少なくとも1つを省いたものであってもよく、さらに別の層を備えるものであってもよい。 The plastic container 1 may have a single-layer structure or a multi-layer structure, but a multi-layer structure is preferable. Figure 2 shows an example of the layer structure of the plastic container 1, which comprises, in order from the inside surface side of the container 1, an innermost layer 2, an intermediate layer 3, an adhesive resin layer 4, a barrier layer 5, an adhesive resin layer 6, and an outermost layer 7. The layer structure of the plastic container 1 is not limited to this, and may, for example, omit at least one of these layers, or may further comprise another layer.

最外層7は、例えばポリオレフィン等の熱可塑性樹脂を含む樹脂組成物で構成され、この樹脂組成物は、滑剤を含むことが好ましい。これによって、プラスチック容器1表面の滑り不良等による問題の発生を抑制することができる。 The outermost layer 7 is composed of a resin composition containing a thermoplastic resin such as polyolefin, and this resin composition preferably contains a lubricant. This can prevent problems caused by poor slipperiness on the surface of the plastic container 1.

バリア層5は、ガスバリア性が高い樹脂で構成される。このような樹脂としては、エチレンビニルアルコール共重合体(EVOH:エチレン酢酸ビニル共重合体ケン化物等を指す。)や芳香族ポリアミド等が挙げられる。バリア層5を設けることによって、酸素透過による内容物の酸化劣化を有効に抑制することができる。 The barrier layer 5 is made of a resin with high gas barrier properties. Examples of such resins include ethylene vinyl alcohol copolymer (EVOH: saponified ethylene vinyl acetate copolymer, etc.) and aromatic polyamide. By providing the barrier layer 5, it is possible to effectively suppress oxidative deterioration of the contents due to oxygen permeation.

中間層3は、ポリオレフィン等の熱可塑性樹脂を含む樹脂組成物で構成される。中間層3は、省略可能である。中間層3は、容器1のブロー成形時に生じたバリをリサイクルして使用したリプロ層であってもよい。 The intermediate layer 3 is composed of a resin composition containing a thermoplastic resin such as polyolefin. The intermediate layer 3 can be omitted. The intermediate layer 3 may be a repro layer made by recycling flash generated during the blow molding of the container 1.

接着樹脂層4,6は、接着性樹脂で構成される。接着性樹脂としては、酸変性ポリオレフィン樹脂(例:無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリプロピレン)等が挙げられる。接着樹脂層4,6を設けることによってバリア層5と、最外層7又は中間層3との接着性が向上する。接着樹脂層4,6を設ける代わりに、バリア層5に接着性樹脂を配合してもよい。 The adhesive resin layers 4 and 6 are composed of an adhesive resin. Examples of adhesive resins include acid-modified polyolefin resins (e.g., maleic anhydride-modified polyethylene, maleic anhydride-modified polypropylene). The adhesive resin layers 4 and 6 improve the adhesion between the barrier layer 5 and the outermost layer 7 or the intermediate layer 3. Instead of providing the adhesive resin layers 4 and 6, an adhesive resin may be blended into the barrier layer 5.

最内層2は、内容物と接する層であり、基材樹脂を含む樹脂組成物で構成される。基材樹脂としては、ポリオレフィン等の熱可塑性樹脂が好ましい。ポリオレフィンとしては、ポリエチレンやポリプロピレンが挙げられる。また、基材樹脂に充填粒子を添加し、最内層2の内面(すなわち、プラスチック容器1の内面)に充填粒子の存在に起因する凹凸形状が設けられていてもよい。 The innermost layer 2 is the layer that comes into contact with the contents and is composed of a resin composition that contains a base resin. The base resin is preferably a thermoplastic resin such as polyolefin. Examples of polyolefin include polyethylene and polypropylene. In addition, filling particles may be added to the base resin, and the inner surface of the innermost layer 2 (i.e., the inner surface of the plastic container 1) may be provided with an uneven shape due to the presence of the filling particles.

最内層2に凹凸形状を設ける場合、十点平均粗さRz を7~500μm程度とするのが好ましく、特に10~300μmとするのがより好ましく、10~100μmとするのが最も好ましい。この範囲内に設定することによって、滑落性を特に向上させることができる。 When providing an uneven shape to the innermost layer 2, it is preferable to set the ten-point average roughness Rz to about 7 to 500 μm, more preferably 10 to 300 μm, and most preferably 10 to 100 μm. By setting it within this range, it is possible to particularly improve the sliding properties.

最内層2に凹凸形状を設けるために使用する充填粒子は、凹凸形状を付与可能な粒子であり、有機成分及び無機成分の少なくとも1種を含む充填粒子を採用することができる。 The filler particles used to provide the innermost layer 2 with an uneven shape are particles capable of imparting an uneven shape, and may be filler particles containing at least one of an organic component and an inorganic component.

無機成分としては、例えば1)アルミニウム、銅、鉄、チタン、銀、カルシウム等の金属又はこれらを含む合金又は金属間化合物、2)酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化鉄等の酸化物、3)リン酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム等の無機酸塩又は有機酸塩、4)ガラス、5)窒化アルミニウム、窒化硼素、炭化珪素、窒化珪素等のセラミック等を好適に用いることができる。 Suitable inorganic components include, for example, 1) metals such as aluminum, copper, iron, titanium, silver, and calcium, or alloys or intermetallic compounds containing these metals; 2) oxides such as silicon oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, titanium oxide, and iron oxide; 3) inorganic or organic acid salts such as calcium phosphate and calcium stearate; 4) glass; and 5) ceramics such as aluminum nitride, boron nitride, silicon carbide, and silicon nitride.

有機成分としては、例えばアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、セルロース系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリビニルアルコール、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-ビニルアルコール共重合体、エチレン-アクリル酸エチル共重合体、ポリアクリロニトリル、ポリアミド等の有機高分子成分(又は樹脂成分)を好適に用いることができる。 As the organic component, for example, organic polymer components (or resin components) such as acrylic resins, urethane resins, melamine resins, amino resins, epoxy resins, polyethylene resins, polystyrene resins, polypropylene resins, polyester resins, cellulose resins, vinyl chloride resins, polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl acetate copolymers, ethylene-vinyl alcohol copolymers, ethylene-ethyl acrylate copolymers, polyacrylonitrile, polyamide, etc. can be suitably used.

以上の構成を有するプラスチック容器1において、内面に撥液剤を塗布し、最内層2の表面に撥液層20を形成することで、滑落性を向上させる。以下、プラスチック容器1内面への撥液剤の塗布方法について説明する。 In the plastic container 1 having the above configuration, the sliding properties are improved by applying a liquid repellent agent to the inner surface and forming a liquid repellent layer 20 on the surface of the innermost layer 2. The method of applying the liquid repellent agent to the inner surface of the plastic container 1 is described below.

本実施形態において、プラスチック容器1内面への撥液剤の塗布は、図3に示すように、プラスチック容器1内に細長いシャフト状のノズル30を挿入することにより行う。プラスチック容器1のサイズは任意であるが、例えば容量100mL~300mL、直径10mm~50mm程度である。 In this embodiment, the liquid repellent agent is applied to the inner surface of the plastic container 1 by inserting a long, thin shaft-shaped nozzle 30 into the plastic container 1, as shown in FIG. 3. The size of the plastic container 1 is arbitrary, but for example, the capacity is about 100 mL to 300 mL, and the diameter is about 10 mm to 50 mm.

ノズル30は、細長い管状部材であるシャフト部31と、その先端に設けられたノズルヘッド32とから構成される。シャフト部31は、中空の管状部材であり、中空部を通って先端のノズルヘッド32に撥液剤が供給される。ノズルヘッド32に供給された撥液剤は、ノズルヘッド32に設けられた噴出孔から所定の方向に噴出される。 The nozzle 30 is composed of a shaft portion 31, which is an elongated tubular member, and a nozzle head 32 provided at the tip of the shaft portion 31. The shaft portion 31 is a hollow tubular member, and the liquid repellent agent is supplied to the nozzle head 32 at the tip through the hollow portion. The liquid repellent agent supplied to the nozzle head 32 is sprayed in a predetermined direction from a spray hole provided in the nozzle head 32.

プラスチック容器1の内面に塗布する撥液剤としては、撥油性や撥水性を有するものであれば任意の薬剤が使用可能であるが、表面に凹凸を有しロータス効果を発揮する撥液層を形成することが可能な撥液剤であることが好ましく、例えばフッ素系化合物をエタノール等の溶媒に分散した分散液等を用いることができる。 As the liquid repellent to be applied to the inner surface of the plastic container 1, any agent that has oil and water repellency can be used, but it is preferable to use a liquid repellent agent that can form a liquid repellent layer with an uneven surface that exerts a lotus effect, such as a dispersion liquid in which a fluorine-based compound is dispersed in a solvent such as ethanol.

以下、使用する撥液剤について詳述すると、本実施形態で用いる撥液剤は、疎水性粒子及び、疎水・疎油性粒子の少なくとも1種を含むものである。 The liquid repellent used in this embodiment contains at least one type of hydrophobic particles and hydrophobic/oleophobic particles.

疎水粒子は、一次粒子平均径が通常3~100nmであり、好ましくは5~50nmであり、より好ましくは7~30nmである。一次粒子平均径を上記範囲とすることにより、疎水粒子が適度な凝集状態となり、その凝集体中にある空隙に空気等の気体を保持することができる結果、優れた滑落性を得ることができる。すなわち、この凝集状態は、凹凸形状の表面に付着した後も維持されるので、優れた滑落性を発揮することができる。 The hydrophobic particles usually have an average primary particle diameter of 3 to 100 nm, preferably 5 to 50 nm, and more preferably 7 to 30 nm. By setting the average primary particle diameter within the above range, the hydrophobic particles are in a moderately aggregated state, and gas such as air can be retained in the voids in the aggregates, resulting in excellent sliding properties. In other words, this aggregated state is maintained even after adhesion to the uneven surface, so excellent sliding properties can be exhibited.

疎水粒子としては、疎水性を有するものであれば特に限定されず、表面処理により疎水化されたものであっても良い。例えば、親水性酸化物微粒子をシランカップリング剤等で表面処理を施し、表面状態を疎水性とした微粒子を用いることもできる。酸化物の種類も、疎水性を有するものであれば限定されない。例えばシリカ(二酸化ケイ素)、アルミナ、チタニア等の少なくとも1種を用いることができる。この中でも、疎水性酸化物粒子として、疎水性シリカ微粒子を好適に用いることができる。特に、より優れた非付着性が得られるという点において、表面にトリメチルシリル基を有する疎水性シリカ微粒子が好ましい。 The hydrophobic particles are not particularly limited as long as they have hydrophobic properties, and may be those that have been made hydrophobic by surface treatment. For example, hydrophilic oxide fine particles may be surface-treated with a silane coupling agent or the like to make the surface hydrophobic. The type of oxide is also not limited as long as it has hydrophobic properties. For example, at least one of silica (silicon dioxide), alumina, titania, etc. may be used. Among these, hydrophobic silica fine particles are preferably used as the hydrophobic oxide particles. In particular, hydrophobic silica fine particles having trimethylsilyl groups on the surface are preferred in that they provide better non-adhesive properties.

疎油性粒子としては、例えば酸化物微粒子の表面をフッ素系樹脂等でコーティングした複合粒子を用いることができる。酸化物微粒子としては、例えば、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛等の粒子(粉末)の少なくとも1種の酸化物微粒子を用いることができる。特に、酸化ケイ素粒子であることが好ましい。これらの酸化物微粒子も市販品を用いることができる。 As the oleophobic particles, for example, composite particles in which the surface of oxide fine particles is coated with a fluororesin or the like can be used. As the oxide fine particles, for example, at least one type of oxide fine particles such as silicon oxide, titanium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, etc. particles (powders) can be used. In particular, silicon oxide particles are preferable. These oxide fine particles can also be commercially available products.

撥液剤は、前記疎水性粒子及び疎油性粒子の少なくとも1種を溶媒に分散させてなる分散液の形態で用いるのが一般的である。 The liquid repellent is generally used in the form of a dispersion in which at least one of the hydrophobic particles and the oleophobic particles is dispersed in a solvent.

使用する溶媒としては、例えばトルエン、キシレン等の芳香族系炭化水素、メチルシクロヘキサン、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤、メチルエチルケトン、アセトン等のケトン系溶剤、イソプロピルアルコール、変性エタノール等のアルコール系溶剤等の有機溶剤を挙げることができる。これらは1種又は2種以上で用いることができる。 Examples of solvents that can be used include organic solvents such as aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, alicyclic hydrocarbon solvents such as methylcyclohexane and cyclohexane, ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate, ketone solvents such as methyl ethyl ketone and acetone, and alcohol solvents such as isopropyl alcohol and denatured ethanol. These can be used alone or in combination of two or more kinds.

撥液剤の塗布に際しては、予めプラスチック容器1を加熱しておいてもよい。加熱条件としては、例えば、120℃の恒温槽に1分程度入れ、取り出して直ちに塗布を行う。あるいは、ヒートガンで内部を10秒程度加熱し、直ちに塗布を行う。予めプラスチック容器1を加熱しておくことで、塗布の際に溶媒が揮発しやすくなり、乾燥時間が短縮されることで、表面の凹凸性に優れた撥液層が形成される。 The plastic container 1 may be heated before applying the liquid repellent agent. For example, the heating conditions include placing the container in a thermostatic bath at 120°C for about 1 minute, removing it and immediately applying the agent. Alternatively, the inside may be heated with a heat gun for about 10 seconds and then immediately applied. By heating the plastic container 1 beforehand, the solvent is more easily evaporated during application, and the drying time is shortened, resulting in the formation of a liquid repellent layer with excellent surface irregularities.

前記ノズル30を用いた撥液剤の塗布においては、先ず、ノズル30をプラスチック容器1の口部から内部に挿入する。この時、ノズル30の中心軸とプラスチック容器1の中心軸が概ね一致するようにノズル30をプラスチック容器1内に挿入する。プラスチック容器1は、本例では水平に寝かせた状態であるが、これに限らず、プラスチック容器1を任意の角度で傾斜させてもよい。 When applying the liquid repellent using the nozzle 30, first, the nozzle 30 is inserted into the plastic container 1 from its opening. At this time, the nozzle 30 is inserted into the plastic container 1 so that the central axis of the nozzle 30 and the central axis of the plastic container 1 are roughly aligned. In this example, the plastic container 1 is laid horizontally, but this is not limited to this and the plastic container 1 may be tilted at any angle.

次いで、プラスチック容器1を回転させながらノズル30のノズルヘッド32から撥液剤を噴出させ、プラスチック容器1の内面に撥液剤を塗布する。塗布に際して、プラスチック容器1を回転させるか、ノズル30を回転させることが考えられるが、プラスチック容器1を回転させることにより、内面に付着した撥液剤に遠心力が加わり、撥液剤を薄く均一に塗布する上で有利である。 Next, while rotating the plastic container 1, the liquid repellent agent is sprayed from the nozzle head 32 of the nozzle 30, and the liquid repellent agent is applied to the inner surface of the plastic container 1. When applying the liquid repellent agent, it is possible to rotate either the plastic container 1 or the nozzle 30, but by rotating the plastic container 1, centrifugal force is applied to the liquid repellent agent adhering to the inner surface, which is advantageous in applying the liquid repellent agent thinly and uniformly.

塗布の際には、ノズル30を軸方向(シャフト部31の中心軸方向)に移動させながら塗布を行う。例えば、ノズル30の先端がプラスチック容器1の底部の近傍に位置するように挿入した後、ノズル30を引き出す方向に移動させながら前記塗布を行う。ノズル30の移動は、前記方向に一度だけでもよいし、プラスチック容器1内で往復動させてもよい。ノズル30の移動速度は、基本的には一定であるが、例えばプラスチック容器1の形状が大きくなっている部分でノズル30の移動速度を遅くして撥液剤の塗布量を増やす等、プラスチック容器1の形状に応じて変更することも可能である。 When applying, the nozzle 30 is moved axially (in the direction of the central axis of the shaft portion 31) while applying. For example, the nozzle 30 is inserted so that the tip of the nozzle 30 is positioned near the bottom of the plastic container 1, and then the application is performed while moving the nozzle 30 in the direction of pulling it out. The nozzle 30 may move in the direction just once, or may move back and forth within the plastic container 1. The movement speed of the nozzle 30 is basically constant, but it can be changed according to the shape of the plastic container 1, for example by slowing down the movement speed of the nozzle 30 in areas where the shape of the plastic container 1 is large to increase the amount of repellent applied.

また、ノズルヘッド32からの撥液剤の噴出方向は任意であるが、例えば噴出方向が軸方向であると、プラスチック容器1の底部付近の角部や口部付近の肩部等に十分な塗膜を形成することができない可能性がある。このような不都合を回避するために、図4に示すように、ノズルヘッド32における撥液剤の噴出方向θを斜め方向とすることが好ましい。ノズルヘッド32における撥液剤の噴出方向θを20°から60°、例えば30°や45°とすることで、プラスチック容器1の内面全面に撥液剤を均一に塗布することが可能である。 The direction in which the liquid repellent agent is sprayed from the nozzle head 32 is arbitrary, but if the spray direction is axial, for example, it may not be possible to form a sufficient coating on the corners near the bottom of the plastic container 1 or the shoulders near the mouth. To avoid such inconvenience, it is preferable to set the spray direction θ of the liquid repellent agent from the nozzle head 32 to an oblique direction, as shown in FIG. 4. By setting the spray direction θ of the liquid repellent agent from the nozzle head 32 to 20° to 60°, for example 30° or 45°, it is possible to apply the liquid repellent agent evenly to the entire inner surface of the plastic container 1.

図5は、前述の塗布方法を行うための装置の一例を示すものである。図5に示す塗布装置は、プラスチック容器1を保持し回転するための容器保持機構41と、ノズル30のプラスチック容器1内への挿入及び移動を行うノズル駆動機構51とから構成される。 Figure 5 shows an example of an apparatus for carrying out the above-mentioned coating method. The coating apparatus shown in Figure 5 is composed of a container holding mechanism 41 for holding and rotating the plastic container 1, and a nozzle driving mechanism 51 for inserting and moving the nozzle 30 into the plastic container 1.

容器保持機構41は、プラスチック容器1を把持するホルダー部42,43を有しており、これらホルダー部42,43でプラスチック容器1を挟み込んで保持する。また、ホルダー部42,43は回転機構により回転可能であり、これを回転させることで保持されたプラスチック容器1が回転される。回転速度は適宜調整可能である。さらに、容器保持機構41は、ホルダー部42,43により保持されたプラスチック容器1の傾斜角度を変更することができる傾斜機構を有しており、保持されるプラスチック容器1の傾斜角度を変えることで、プラスチック容器1の底面や肩部等にピンポイントで塗布することが可能とされている。 The container holding mechanism 41 has holder parts 42, 43 that grip the plastic container 1, and these holder parts 42, 43 clamp and hold the plastic container 1. The holder parts 42, 43 can also be rotated by a rotation mechanism, and by rotating these, the held plastic container 1 is rotated. The rotation speed can be adjusted as appropriate. Furthermore, the container holding mechanism 41 has a tilting mechanism that can change the tilt angle of the plastic container 1 held by the holder parts 42, 43, and by changing the tilt angle of the held plastic container 1, it is possible to apply the agent to the bottom surface, shoulders, etc. of the plastic container 1 with pinpoint accuracy.

ノズル駆動機構51は、支持台52、直動機構53、ノズル支持ブロック54を備えており、ノズル30が取り付けられたノズル支持ブロック54が直動機構53により矢印方向に移動される。また、ノズル支持ブロック54を介してノズル30に撥液剤が供給される。 The nozzle drive mechanism 51 includes a support base 52, a linear motion mechanism 53, and a nozzle support block 54. The nozzle support block 54 to which the nozzle 30 is attached is moved in the direction of the arrow by the linear motion mechanism 53. In addition, a liquid repellent agent is supplied to the nozzle 30 via the nozzle support block 54.

塗布に際しては、容器保持機構41のホルダー部42,43にプラスチック容器1を装着し、ノズル駆動機構51を作動させて、ノズル支持ブロック54を容器保持機構41に向かって移動させ、ノズル30をプラスチック容器1内へ進入させる。次に、容器保持機構41のホルダー部42,43(プラスチック容器1)を回転させるとともにノズル30を移動させ、ノズル30から撥液剤を噴出させることで、プラスチック容器1の内面に撥液剤を塗布する。 When applying the repellent agent, the plastic container 1 is attached to the holder parts 42, 43 of the container holding mechanism 41, and the nozzle drive mechanism 51 is operated to move the nozzle support block 54 toward the container holding mechanism 41 and insert the nozzle 30 into the plastic container 1. Next, the holder parts 42, 43 (plastic container 1) of the container holding mechanism 41 are rotated and the nozzle 30 is moved, so that the repellent agent is sprayed from the nozzle 30 to apply the repellent agent to the inner surface of the plastic container 1.

前記塗布完了後には、プラスチック容器1の内面に形成された撥液層を乾燥させる必要があるが、乾燥時にもプラスチック容器1の回転を継続することが好ましい。撥液層がウェット状態のうちにプラスチック容器1の回転を止めてしまうと、液が垂れてムラになってしまうおそれがある。 After the coating is complete, the liquid-repellent layer formed on the inner surface of the plastic container 1 must be dried, but it is preferable to continue rotating the plastic container 1 even during drying. If the rotation of the plastic container 1 is stopped while the liquid-repellent layer is still wet, the liquid may drip and cause unevenness.

前述の撥液剤の塗布においては、プラスチック容器1の回転速度を適正にすることが重要である。具体的には、プラスチック容器1の回転速度を400rpm~1000rpmとすることが好ましい。プラスチック容器1の回転速度が400rpm未満であると、液だれが発生するおそれがある。撥液剤の塗布においては、液だれが生ずると、その部分の撥液層がプラスチック容器1の内面から剥離されてしまい、十分な滑落性能が得られなくなるおそれがある。逆に、プラスチック容器1の回転速度が1000rpmを越えると、形成される撥液層の表面が平坦になりすぎ、やはり十分な滑落性能が得られなくなるおそれがある。 When applying the liquid repellent agent, it is important to adjust the rotation speed of the plastic container 1 appropriately. Specifically, it is preferable to set the rotation speed of the plastic container 1 to 400 rpm to 1000 rpm. If the rotation speed of the plastic container 1 is less than 400 rpm, there is a risk of liquid dripping. If liquid dripping occurs during application of the liquid repellent agent, the liquid repellent layer in that area may peel off from the inner surface of the plastic container 1, and sufficient sliding performance may not be obtained. Conversely, if the rotation speed of the plastic container 1 exceeds 1000 rpm, the surface of the liquid repellent layer formed may become too flat, and sufficient sliding performance may not be obtained.

また、前述の撥液剤の塗布においては、塗布の際のプラスチック容器1の回転速度等の塗布条件により、形成される塗膜(撥液剤層)の表面状態をコントロールすることができることがわかってきた。例えば、塗布条件を変えることで、形成される撥液層20の表面状態が平坦であったり微細な凹凸が形成される等、形成される撥液層20の表面が変化する。また、乾燥や溶媒蒸発の工程に時間をかけるほど形成される撥液層20の表面は平坦になり、時間を短くすると凹凸が形成される。 In addition, it has been found that in the application of the aforementioned liquid repellent agent, the surface state of the coating film (liquid repellent layer) formed can be controlled by the application conditions, such as the rotation speed of the plastic container 1 during application. For example, by changing the application conditions, the surface of the liquid repellent layer 20 formed changes, such as the surface state of the liquid repellent layer 20 being flat or having fine irregularities. In addition, the longer the drying and solvent evaporation process is taken, the flatter the surface of the liquid repellent layer 20 formed will be, and shortening the time will result in irregularities.

撥液層20の表面に微細な凹凸が形成されると、撥液剤の化学的な効果に加えて、ロータス効果による物理的な効果が加わり、滑落性が向上する。すなわち、予めプラスチック容器1の内面に凹凸を設けていなくても高い滑落性が実現できることになる。その反面、撥液層20の表面に凹凸が形成されると、撥液層20が剥がれやすくなる傾向にある。 When fine irregularities are formed on the surface of the liquid-repellent layer 20, the physical effect of the lotus effect is added to the chemical effect of the liquid-repellent agent, improving the sliding properties. In other words, high sliding properties can be achieved even if the inner surface of the plastic container 1 is not provided with irregularities in advance. On the other hand, when irregularities are formed on the surface of the liquid-repellent layer 20, the liquid-repellent layer 20 tends to peel off easily.

これら状況に鑑みると、撥液層20の表面に適度な凹凸が形成された状態が好ましいと言え、これを実現するために、塗布時のプラスチック容器1の回転速度を600rpm~800rpmとすることが好ましい。回転速度を前記範囲とすることで、形成される撥液層20の表面状態を適正なものとすることができ、滑落性能に優れ、剥がれにくい撥液層20を形成することができる。 In view of these circumstances, it is preferable for the surface of the liquid-repellent layer 20 to have appropriate irregularities, and in order to achieve this, it is preferable to set the rotation speed of the plastic container 1 during application to 600 rpm to 800 rpm. By setting the rotation speed within this range, the surface condition of the liquid-repellent layer 20 formed can be made appropriate, and a liquid-repellent layer 20 with excellent sliding properties and resistance to peeling can be formed.

以上の通り、本実施形態の容器内面塗布方法によれば、プラスチック容器1の内面に撥液剤を薄く均一に塗布することができ、厚塗や液だれ等が発生することのない容器内面塗布方法を実現することが可能である。 As described above, according to the container inner surface coating method of this embodiment, it is possible to apply a liquid repellent agent thinly and uniformly to the inner surface of the plastic container 1, and it is possible to realize a container inner surface coating method that does not cause thick coating or dripping, etc.

以上、本発明を適用した実施形態について説明してきたが、本発明がこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能であることは言うまでもない。 Although an embodiment of the present invention has been described above, it goes without saying that the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.

1 .プラスチック容器の作製
パリソンのダイレクトブロー成形によって図1に示す形状のプラスチック容器を作製した。作製した容器の容量は150mL、直径は40mmである。パリソンの最内層の基材樹脂には、ポリエチレン( 融点112℃ ) を用いた。
1. Preparation of plastic containers A plastic container having the shape shown in Figure 1 was prepared by direct blow molding of the parison. The volume of the prepared container was 150 mL and the diameter was 40 mm. Polyethylene (melting point 112°C) was used as the base resin for the innermost layer of the parison.

2.撥液剤の塗布
図5に示す装置を用い、プラスチック容器の内面に撥液剤を塗布した。撥液剤は、フッ素系化合物をエタノールに分散させた分散液である。ノズルにおける撥液剤の噴出方向は45°である。係る条件で、プラスチック容器の回転数を300rpm~1100rpmの範囲で変更して撥液層を形成し、サンプル1~6を作成した。
2. Coating of liquid repellent agent Using the device shown in Figure 5, a liquid repellent agent was applied to the inner surface of a plastic container. The liquid repellent agent was a dispersion liquid in which a fluorine-based compound was dispersed in ethanol. The direction of the liquid repellent agent ejected from the nozzle was 45°. Under these conditions, the rotation speed of the plastic container was changed in the range of 300 rpm to 1100 rpm to form a liquid repellent layer, and samples 1 to 6 were created.

3.評価
作成したサンプル1~6について、滑落性能を評価した。評価方法は下記の通りである。
・内容物:オリーブオイルエキストラバージン
・試験方法:斜面(傾斜角度3°)に置いたサンプル小片(プラスチック容器から切り出した小片)に注射器を用いてオリーブオイルを少量ずつ滴下していき、滑落し始めた液量を注射器の重量差から測定した。1サンプル当たり3回測定し、平均値を算出した。滑落性能が高いほど少量(低荷重)で滑落することから、測定された液量より滑落性能を3段階評価した。
結果を表1に示す。
3. Evaluation The slip-down performance was evaluated for the prepared samples 1 to 6. The evaluation method was as follows.
Contents: Extra virgin olive oil Test method: Using a syringe, a small amount of olive oil was dripped onto a small sample piece (a small piece cut from a plastic container) placed on a slope (incline angle 3°), and the amount of liquid that started to slide down was measured from the weight difference of the syringe. Three measurements were taken per sample, and the average value was calculated. The higher the sliding performance, the more easily the sample slides down with a small amount (low load), so the sliding performance was evaluated in three stages based on the measured amount of liquid.
The results are shown in Table 1.

Figure 0007679588000001
Figure 0007679588000001

表1より、プラスチック容器の回転速度を適正にすることにより、良好な滑落性能が得られることがわかる。 From Table 1, we can see that good sliding performance can be achieved by optimizing the rotation speed of the plastic container.

図6及び図7に形成される撥液層の表面状態を示す。図6は、プラスチック容器の回転速度を600rpmとした時の撥液層の表面状態を示す写真であり、図7は、プラスチック容器の回転速度を800rpmとした時の撥液層の表面状態を示す写真であり、図8はプラスチック容器の回転速度を1000rpmとした時の撥液層の表面状態を示す写真である。プラスチック容器の回転が速いほど平坦になる傾向が見られる。 The surface state of the liquid-repellent layer formed is shown in Figures 6 and 7. Figure 6 is a photograph showing the surface state of the liquid-repellent layer when the plastic container is rotated at 600 rpm, Figure 7 is a photograph showing the surface state of the liquid-repellent layer when the plastic container is rotated at 800 rpm, and Figure 8 is a photograph showing the surface state of the liquid-repellent layer when the plastic container is rotated at 1000 rpm. There is a tendency for the surface to become flatter the faster the plastic container is rotated.

サンプル1では、撥液層にかなりの剥離が見られ、性能が不十分である。サンプル2でも、若干の撥液層の剥離が見られ、性能は十分とは言えない。塗布時のプラスチック容器の回転数を600~800rpmとすると、撥液層が良好な表面状態となり、良好な滑落性能が発揮されている。回転数が800rpmを越えると、撥液層の表面が平坦になりすぎて、滑落性能の低下が見られた。 Sample 1 showed considerable peeling of the liquid-repellent layer, and its performance was insufficient. Sample 2 also showed some peeling of the liquid-repellent layer, and its performance could not be said to be sufficient. When the rotation speed of the plastic container during application was set to 600-800 rpm, the liquid-repellent layer had a good surface condition and exhibited good sliding performance. When the rotation speed exceeded 800 rpm, the surface of the liquid-repellent layer became too flat, and a decrease in sliding performance was observed.

1 プラスチック容器
20 撥液層
30 ノズル
31 シャフト部
32 ノズルヘッド
1 Plastic container 20 Liquid repellent layer 30 Nozzle 31 Shaft portion 32 Nozzle head

Claims (8)

プラスチック容器の内壁面に撥液剤を塗布し表面に凹凸を有する撥液層を形成するに際し、
プラスチック容器を水平に寝かせた状態とし、
細長いシャフト状のノズルを容器内に挿入し、当該ノズルの先端から撥液剤を噴出するとともに、プラスチック容器を回転させ、
プラスチック容器の底面や肩部に塗布する際にはプラスチック容器の傾斜角度を変えることを特徴とする容器内面塗布方法。
When applying a liquid repellent agent to the inner wall surface of a plastic container to form a liquid repellent layer having an uneven surface,
Place the plastic container horizontally,
A long, thin shaft-shaped nozzle is inserted into the container, and the liquid repellent agent is sprayed from the tip of the nozzle while the plastic container is rotated.
A method for coating the inside surface of a container, characterized in that the inclination angle of the plastic container is changed when coating the bottom surface or shoulder portion of the plastic container .
前記撥液剤は、疎水性粒子及び疎水・疎油性粒子から選択される少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項1記載の容器内面塗布方法。 The method for coating the inner surface of a container according to claim 1, characterized in that the liquid repellent agent contains at least one type selected from hydrophobic particles and hydrophobic/oleophobic particles. 前記プラスチック容器の回転速度を400rpm~1000rpmとすることを特徴とする請求項1または2記載の容器内面塗布方法。 The container inner surface coating method according to claim 1 or 2, characterized in that the rotation speed of the plastic container is 400 rpm to 1000 rpm. 前記プラスチック容器の回転速度を600rpm~800rpmとすることを特徴とする請求項1または2記載の容器内面塗布方法。 The container inner surface coating method according to claim 1 or 2, characterized in that the rotation speed of the plastic container is 600 rpm to 800 rpm. 前記ノズルを軸方向に移動させることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載の容器内面塗布方法。 The method for coating the inner surface of a container according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the nozzle is moved in the axial direction. 撥液剤の噴出方向をノズルの軸方向に対して30°~45°とすることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項記載の容器内面塗布方法。 6. The method for coating the inner surface of a container according to claim 1, wherein the direction in which the liquid repellent agent is ejected is set to 30° to 45° with respect to the axial direction of the nozzle. 予めプラスチック容器を加熱しておくことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項記載の容器内面塗布方法。 The method for coating the inner surface of a container according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the plastic container is preheated. 前記撥液剤の塗布後、乾燥させる際にもプラスチック容器を回転させることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項記載の容器内面塗布方法。 The method for coating the inner surface of a container according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the plastic container is rotated even when drying after the liquid repellent agent is applied.
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