JP2001112600A - 内面にバリヤ層を有する容器 - Google Patents

内面にバリヤ層を有する容器

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JP2001112600A JP32861499A JP32861499A JP2001112600A JP 2001112600 A JP2001112600 A JP 2001112600A JP 32861499 A JP32861499 A JP 32861499A JP 32861499 A JP32861499 A JP 32861499A JP 2001112600 A JP2001112600 A JP 2001112600A
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cup
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Abstract

(57)【要約】 [課題] ガスバリヤ性の優れたトレイ、カップを提
供する事にある。 [解決手段] 開放口を有するトレイ、カップなどの
容器の内部を真空にして、ガスを吹き込み高周波を照射
する事によりガスをプラズマ化し、容器の内面にSiO
x、Al、MgOなどの金属酸化物または、DL
C(ダイアモンドライクカーボン)などの蒸着皮膜を形
成させた、内容物が酸化され難く、添加剤などが内容物
に移行し難いハイバリヤ性トレイ、カップ。

Description

【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
【0001】 本発明はガスバリヤ性に優れ、乱暴な取
り扱いにおいてもガスバリヤ性が低下し難く、添加剤な
どが包装された内容物に移行し難いトレイ、カップなど
の開放口を有する容器に関するものである。さらに詳し
くはプラズマ化した有機金属化合物、炭化水素の単独又
は混合ガスをトレイ、カップなどの開放口を有する容器
の内面に蒸着した、酸素に敏感な食品、無菌食品、レト
ルト滅菌食品、ガス置換包装食品、真空包装食品、飲
料、酒類、医薬品などを長期間保存できるガスバリヤ性
包トレイ、カップなどの開放口を有する容器に関するも
のである。 [従来の技術]
【0002】 ガスバリヤ性が優れた塩化ビニリデン
(PVDC)をポリオレフィン、ポリエステル、ナイロ
ンなどと共押出しして製造した、ガスバリヤ性のトレイ
やカップなどの開放口を有する容器が一般に使用されて
いるが、廃棄物の焼却処理を行うと、ダイオキシンなど
の有毒ガスが発生する事から、PVDCを使用しないガ
スバリヤ性のトレイやカップが開発されている。
【0003】 たとえばエチエエンビニルアルコール共
重合物(EVOH)をポリオレフィン、ポリエステル、
ナイロンなどのプラスチックと共押出しした、ガスバリ
ヤ性のトレイやカップが実用化されているが、高価であ
り、共押出し技術には熟練を要し、高湿度下においては
ガスバリヤ性が低下し、リサイクリングも困難である。
また最内層の内容物と接触するポリオレフィンなどのプ
ラスチックから、添加剤、オリゴマー、分解生成物など
が包装された内容物に移行するという問題がある。
【0004】 フィルム包装の分野では金属酸化物蒸着
やダイアモンド蒸着がプラズマ真空蒸着機により、幅2
m以上の広幅フィルムに連続して行われ、得られたガス
バリヤ性蒸着フィルムは印刷、ラミネート、製袋などの
行程を経て包装体が製造されている。金属酸化物蒸着や
ダイアモンド蒸着を行ったプラスチック包装体は優れた
ガスバリヤ性を有し、高湿度下においてもガスバリヤ性
が低下せず、リサイクリングも容易に行うことが出来
る。 [発明が解決しようとする課題]
【0005】 従来技術のようにPVDCやEVOHを
ガスバリヤ層とする包装体は環境問題、高湿度下におけ
るバリヤ性低下の問題、添加剤などの意向問題を抱えて
いる。
【0006】 本発明技術は、成形したトレイ、カップ
などの開放口を有する容器の内面に金属酸化物蒸着やダ
イアモンド蒸着を行い、トレイやカップにバリヤ性を付
与する技術である。
【0007】 内面に金属酸化物またはダイアモンド蒸
着を行った、開放口を有するトレイやカップは高いガス
バリヤ性を有し、リサイクリングが容易に行える。高湿
度下におけるバリヤ性低下問題も発生せず、乱暴な取り
扱いにより外部が損傷しても内面に蒸着している金属酸
化物またはダイアモンド蒸着皮膜は損傷せずバリヤ性
は」低下しない。
【0008】 また開放口を有するトレイやカップの内
面に金属酸化物蒸着やダイアモンド蒸着を行う事によ
り、最内層のプラスチックに添加されている酸化防止
剤、熱安定剤、帯電防止剤、すべり剤、ブロッキング防
止剤などの添加剤、およびプラスチックの低分子量オリ
ゴマー、低分子量分解性生物などが包装された内容物に
移行する事を防止出来る。 [課題を解決するための手段]
【0009】 上記目的を達成するために、図1に示す
構造を有するトレイ(10)、カップ(11)などの開
放口容器の内部と外部を真空にして、外部の真空度を内
部の真空度よりもやや高めに設定し、トレイ、カップを
少し膨張させて形態を整えてから、トレイ、カップの内
部に有機珪素化合物、有機アルミニュウム化合物、有機
マグネシュウム化合物などの有機金属化合物、ベンゼ
ン、トルエン、キシレンなどのハイドロカーボン、蒸着
目的のガスを希釈する必要がある場合には窒素、ヘリュ
ウム、アルゴンなどの不活性ガス、酸化を目的とする場
合には酸素、水素添加を目的とする場合には水素などの
ガスを同時に内部に注入し、高周波またはマイクロウエ
ーブを照射してプラズマ化してから包装体の内面に蒸着
させる。
【0010】 包装袋の内面を真空にして上記化合物を
吹き込んで高周波を照射し、プラズマ化して蒸着を行う
のであるが、トレイやカップがやや膨張し形態を整えて
から蒸着を行うことが好ましい。トレイやカップの内部
の真空度よりも外部の真空度を高くする事により、トレ
イやカップが膨らんだ形になり、形態が均一化するの
で、内部に均一に上記のガスを吹き込む事ができ、トレ
イやカップの内面に均一なプラズマ蒸着を行うことが出
来るので、ガスバリヤ性の優れたトレイやカップが得ら
れる。
【0010】 図2は開放口を有するトレイのプラズマ
蒸着装置の概略図、図3は開放口を有するカップのプラ
ズマ蒸着装置の概略図である。図の12は容器内部の真
空吸引口であり真空ポンプに接続する。13はプラズマ
蒸着を行うガスの吹き込み口であり、ヘキサメチルジシ
ロキサン(HMDSO)とヘリュウムと酸素の混合ガス
または、ベンゼンとアルゴンの混合ガスなどを容器内部
に吹き込む。14はスチール製の上フタ、15はスチー
ル製の円筒(シリンダー)、16は高周波やマイクロウ
エーブが透過する石英ガラスの下フタ、17はマイクロ
ウエーブ発生器であり一般には13.5MHzの高周波
を発生する。18は容器外部真空吸引口であり真空ポン
プに接続する。19はマイクロウエーブを閉じこめる金
網であり、20は容器の真空漏れを防ぐためのパッキン
である。21は容器内部の真空度の一例であり10−1
torrである。22は容器外部の真空度の一例である
が8×10−2torrであり、容器内部の真空度より
も高く設定され、容器の形態を整えてからガスを吹き込
み内面に均一蒸着を行う。
【0011】 内面に金属酸化物またはDLCが蒸着さ
れた、ガスバリヤ性のトレイやカップに、酸化され易い
食品、無菌包装食品、ガス置換包装食品、飲料、酒類、
医薬品などを入れて、ガスバリヤ性のフタ材により密封
シールすれば中身の食品、飲料、医薬品の酸化変質を防
ぐことができ、長期間保存することが出来る。また内面
に金属酸化物またはDLCが蒸着された、ガスバリヤ性
のトレイやカップに食品を入れてガスバリヤ性のフタ材
により密封シールを行い、60℃以上の温度で殺菌、1
00℃以上の温度においてレトルト滅菌することも出来
る。
【0012】 従来の容器では最内層プラスチックに含
有している添加剤、オリゴマー、低分子量分解生成物な
どが、包装されている食品や医薬品などに移行し、食品
や医薬品の品質が低下すると言う問題があったが、本発
明のトレイ、カップ食品や医薬品と接触する最内面に金
属酸化物やダイアモンド皮膜が蒸着されているので、添
加剤、オリゴマー、低分子量分解生成物などが食品や医
薬品に移行すると言う問題は起こらない。
【0013】[実施例 1]250μ厚みのポリスチレ
ンシートを熱成形して製造した縦15cm、横7cm、
深さ3cmのポリスチレントレイのフランジ部分にゴム
パッキンを置き、スチール製のフタを取り付けて、内部
を10−2torr、外部を8×10−3torrの真
空度にしてトレイをやや膨張させて形態を整え、スチー
ル製のフタのガス注入口から、トレイの内部にTMDS
O(テトラメチルジシロキサン)、ヘリュウム、酸素の
混合ガスを吹き込み、13.5MHzのマイクロウエー
ブを外面から照射した。トレイの内面には600Å厚み
のSiO皮膜が蒸着した。蒸着を行う前のトレイの酸
素透過度は1500cc/m・24hrs at 2
5℃であったが、SiO蒸着後のトレイの酸素透過度
は50cc/m・24hrs at 25℃に低下
し、ハイバリヤ性トレイが得られた。
【0014】[実施例 2]実施例1のポリスチレント
レイを使用し、内部を10−1torr、外部を8×1
−2torrの真空度にしてトレイをやや膨張させて
形態を整えてから、内部にトルエン、アルゴンの混合ガ
スを吹き込み、13.5MHzのマイクロウエーブを外
面から照射した。トレイの内面には900Å厚みに原子
数で炭素70%、水素30%のDLC皮膜が蒸着した。
蒸着を行う前のトレイの酸素透過度は1500cc/m
・24hrs at 25℃であったが、蒸着後の酸
素透過度は70cc/m・24hrs at 25℃
に低下し、ハイバリヤ性トレイが得られた。
【0015】[実施例 3]300μ厚みのAPET
(非結晶化ポリエステル)シートを熱成形して直径7c
m、深さ12cmのカップを成形した。カップのフラン
ジ部分にゴムパッキンを置き、スチール製のフタを取り
付け、カップ内部を 10−2torr、外部を8×1
−3torrの真空にしてカップの形態を整えて、ス
チールフタの注入口から内部にTMDSO(テトラメチ
ルジシロキサン)、TEAl(トリエチルアルミニュウ
ム)、ヘリュウム、酸素の混合ガスを吹き込み、13.
5MHzのマイクロウエーブを外面から照射した。カッ
プの内面には700Å厚みのSiO/Al合金
皮膜が蒸着した。蒸着を行う前のAPETカップの酸素
透過度は80cc/m・24hrs at 25℃で
あったが、蒸着後の酸素透過度は9cc/m・24h
rs at 25℃に低下し、ハイバリヤ性APETカ
ップが得られた。
【0016】[実施例 4]実施例3のAPET(非結
晶化ポリエステル)カップの内部を10−2torr、
外部を8×10−3torrの真空にしてカップの形態
を整えて、スチールフタの注入口から内部にトルエンと
ヘリュウムの混合ガスを吹き込み、13.5MHzのマ
イクロウエーブを外面から照射した。カップの内面には
900Å厚みのDLC皮膜が蒸着した。蒸着を行う前の
APETカップの酸素透過度は80cc/m・24h
rs at 25℃であったが、蒸着後の酸素透過度は
12cc/m・24hrs at 25℃に低下し、
ハイバリヤ性APETカップが得られた。
【図面の簡単な説明】
【図1】内面にプラズマ蒸着を行う開放口を有する容器
の正面図
【図2】開放口を有するトレイの内面にプラズマ蒸着を
行う装置概略図。
【図3】開放口を有すカップ内面にプラズマ蒸着を行う
装置概略図
【符号の説明】
10 トレイ 11 カップ 12 容器内部真空吸引口 13 プラズマ蒸着ガス注入口 14 スチール製上フタ 15 スチール製円筒 16 石英ガラス製下フタ 17 マイクロウエーブ発生器 18 容器外部真空吸引口 19 マイクロウエーブガイド金網 20 真空漏れ防止パッキン 21 容器内部真空度 10−1 torr 22 容器外部真空度 8×10−2 torr

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項 1】 トレイ、カップなどの開放口を有する
    容器の内部を真空にして、有機金属化合物または炭化水
    素ガスとキャリアガスの不活性ガスを吹き込み、必要に
    応じて酸化するためガスとして酸素、水素添加するため
    のガスとして水素を吹き込み、高周波を照射する事によ
    り、内面にガス透過度の低い金属酸化物またはダイアモ
    ンドライク(DLC)バリヤ性皮膜を形成させた、トレ
    イ、カップなどの開放口を有する容器。
  2. 【請求項 2】 上記、トレイ、カップなどの開放口容
    器は1種類のプラスチックまたは1種類以上のプラスチ
    ックを共押出しして射出成形、熱成形、ブロー成形した
    トレイ、カップなどの開放口を有する容器。
  3. 【請求項 3】 上記、ガス吹き込みを行うトレイ、カ
    ップなどの開放口容器外部の真空度は、容器内部の真空
    度よりも高くし、トレイ、カップを膨張させ形態を整え
    た状態でガス吹込みを行い、高周波によりプラズマ化し
    たガスの均一蒸着を行う。
  4. 【請求項 4】 上記、有機金属化合物がテトラメチル
    ジシロキサン(TMDSO)、テトラエチルジシロキサ
    ン(TEDSO)などの有機珪素化合物、アルキルアル
    ミニュウムなどの有機アルミニュウム化合物、アルキル
    マグネシュウムなどの有機マグネシュウム化合物、アル
    キルジルコニュウム化合物などの有機金属化合物。
  5. 【請求項 5】 上記、炭化水素がアセチレン、エチレ
    ン、ヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロ
    ヘキサンなどの炭化水素(ハイドロカーボン)。
  6. 【請求項 6】 上記、不活性ガスがヘリュウム、アル
    ゴン、キセノン、窒素、炭酸ガスなどの、反応性に乏し
    い不活性ガス。
  7. 【請求項 7】 上記、包装体内部に吹き込むガスが、
    有機金属化合物、不活性ガス、酸素を組み合わせた混合
    ガスまたは異種連続吹き込みガス。
  8. 【請求項 8】 上記、包装体内部に吹き込むガスが、
    炭化水素と不活性ガスを組み合わせた混合ガスまたは異
    種連続吹き込みガス。
  9. 【請求項 9】 上記、包装体内部に吹き込むガスが有
    機金属化合物、炭化水素、不活性ガス、酸素の組み合わ
    せ混合ガスまたは異種連続吹き込みガス。
  10. 【請求項10】 上記、プラズマ化を目的として照射す
    る高周波は、高周波またはマイクロウエーブ。
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