JP2001261075A - プラスチック容器 - Google Patents

プラスチック容器

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JP2001261075A
JP2001261075A JP2000075799A JP2000075799A JP2001261075A JP 2001261075 A JP2001261075 A JP 2001261075A JP 2000075799 A JP2000075799 A JP 2000075799A JP 2000075799 A JP2000075799 A JP 2000075799A JP 2001261075 A JP2001261075 A JP 2001261075A
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thin film
plastic container
container
water vapor
coated
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JP2000075799A
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English (en)
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Toshiaki Kakemura
敏明 掛村
Takeyuki Matsuoka
建之 松岡
Akira Takeda
晃 武田
Kyoichi Yamamoto
恭市 山本
Ko Iijima
航 飯島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】水蒸気・酸素バリア性、耐内容物性に優れ、か
つ製造コストが嵩まないプラスチック容器の提供にあ
る。 【解決手段】内表面または外表面、あるいは両表面に厚
さ0.2nm〜300nmのプラズマ重合されたポリエ
チレンもしくはフッ素樹脂の薄膜10がコーティングさ
れているプラスチック容器1であり、さらに前記薄膜1
0上又は下に酸化珪素の薄膜20を有するプラスチック
容器1とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、食品、トイレタリ
ー用品、医薬品などを収容するプラスチック製の容器に
関するものであり、さらに詳しくは、ガス(酸素、水蒸
気)バリア性、内容物に侵されない性質(以下耐内容物
性という)を有するプラスチック容器に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、軽量で、かつ割れ難いという特徴
を持つプラスチック容器は食品をはじめ化粧品、トイレ
タリー用品、医薬品等さまざまな内容物を収容する容器
として広く使われている。
【0003】しかし、内容物の中には酸素や水蒸気によ
り変質したり、劣化してしまうようなものがあったり、
あるいは、内容物によってはプラスチック材料が膨潤
し、容器の外観が著しく悪化してしまうという問題もあ
った。
【0004】上記のような問題点を解消する一つの手段
としては、容器を多層成形する方法がある。これは、性
質(物性)の異なる材料を組み合わせることにより、互
いの材料の欠点を補い、かつ互いの材料の利点を活かす
方法である。例えば、酸素バリア性に優れるエチレン−
酢酸ビニル共重合体と水蒸気バリア性に優れ安価なポリ
エチレン樹脂の多層容器等がある。しかし、この多層成
形は成形装置が高価であり、また成形自体も複雑とな
り、製造にコストが嵩むという問題点を有している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の問題点を解決するものであり、その課題とすると
ころは、食品、トイレタリー用品等を収容するプラスチ
ック容器において、水蒸気バリア性、酸素バリア性、耐
内容物性に優れ、製造コストが嵩まないプラスチック容
器を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に於いて上記課題
を達成するために、まず請求項1の発明では、容器の内
表面または外表面、あるいは両面に厚さ0.2nm以上
300nm以下の有機物の薄膜がコーティングされてい
ることを特徴とするプラスチック容器としたものであ
る。
【0007】また、請求項2の発明では、前記有機物の
薄膜がプラズマ重合により形成された膜であることを特
徴とする請求項1記載のプラスチック容器としたもので
ある。
【0008】また、請求項3の発明では、上記有機物の
薄膜がプラズマ重合されたポリエチレンもしくはフッ素
樹脂であることを特徴とする請求項2記載のプラスチッ
ク容器としたものである。
【0009】上記請求項1、2または3の発明によれ
ば、容器表面の有機物の薄膜が、プラズマ重合されたポ
リエチレンもしくはフッ素樹脂とすることによって、内
容物に対する耐薬品性等(耐内容物性)と水蒸気バリア
性に優れたプラスチック容器が得られる。
【0010】また、請求項4の発明では、前記容器の表
面に無機酸化物の薄膜を有し、さらにその無機酸化物の
薄膜の上に前記有機物の薄膜がコーティングされている
ことを特徴とする請求項1、2または3に記載のプラス
チック容器としたものである。
【0011】また、請求項5の発明では、前記有機物の
薄膜の上に無機酸化物の薄膜がコーティングされている
ことを特徴とする請求項1、2または3に記載のプラス
チック容器としたものである。
【0012】さらにまた、請求項6の発明では、前記無
機酸化物の薄膜が酸化珪素であることを特徴とする請求
項4または5記載のプラスチック容器としたものであ
る。
【0013】上記請求項4、5または6の発明によれ
ば、上記の容器表面の有機物の薄膜の上、もしくはその
下にガス(酸素、水蒸気)バリア性を有する酸化珪素の
薄膜を形成することによって、耐内容物性と水蒸気バリ
ア性に加え、ガスバリア性に優れたプラスチック容器と
することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を説明す
る。本発明のプラスチック容器は、図1の容器胴部の側
断面図に示すように、例えばプラスチック製の容器
(1)の外表面に有機物の薄膜(10)がコーティング
されているものである。
【0015】上記有機物の薄膜(10)の形成は、図示
しないが、容器(1)の内表面でもよく、あるいは内外
両表面でもよく、耐内容物性、水蒸気バリア性や製造コ
スト等を考慮していずれかに適宜選定すればよい。
【0016】本発明の重要な特徴の1つは,プラスチッ
ク容器(1)の表面(内面、外面、内外両面)に厚さ
0.2nm以上300nm以下の有機物の薄膜(10)
がコーティングされていることにある。このコーティン
グされた薄膜(10)の厚みが0.2nmに満たないと
コーティングされた薄膜の性質を十分に発揮させること
が困難であり、また300nmを越えてコーティングし
ても性能的な向上は少なく、コーティング材料及びコー
ティング時間の無駄となるので好ましくない。
【0017】上記有機物の薄膜(10)のコーティング
方法として、本発明では、プラズマ重合法としたもの
で、それは均一でしかも所望の厚みの薄膜を比較的安価
に形成させることができるためである。
【0018】このプラズマ重合法では、形成される薄膜
の原材料となるモノマーガスを必要であれば反応性ガス
及びキャリアガスと混合後、プラズマ重合装置内に導入
し、高周波またはマイクロ波等を用いてプラズマを発生
させ、容器表面に重合膜を堆積させる方法である。
【0019】上記形成される有機物の薄膜(10)は、
収容する内容物により選定されるべきであるが、本発明
では、ポリエチレンもしくはフッ素樹脂のプラズマ重合
体としたもので、それは、ポリエチレンやフッ素樹脂
は、優れた耐内容物性(耐薬品性等)があり、また水蒸
気透過性にも優れるためである。その他にも、アクリル
酸、スチレン等を用いることも不可能ではない。
【0020】さらに、本発明では、図2の容器胴部の部
分側断面図に示すように、例えば容器(1)の外表面に
無機酸化物の薄膜(20)を有し、さらにその無機酸化
物の薄膜(20)の上に前記有機物の薄膜(10)がコ
ーティングされているものとしたものである。
【0021】上記無機酸化物の薄膜(20)の形成は、
図示しないが、容器(1)の内表面でもよく、あるいは
内外両表面でもよく、ガス(酸素、水蒸気)バリア性や
製造コスト等を考慮していずれかに適宜選定すればよ
い。
【0022】さらにまた、本発明では、図3の容器胴部
の部分側断面図に示すように、例えば、容器(1)の外
表面の有機物の薄膜(10)の上に無機酸化物の薄膜
(20)がコーティングされているものとしたものであ
る。
【0023】上記有機物の薄膜(10)と無機酸化物の
薄膜(20)の形成は、図示しないが、容器(1)の内
表面でもよく、あるいは内外両表面でもよく、ガス(酸
素、水蒸気)バリア性や製造コスト等を考慮していずれ
かに適宜選定すればよい。
【0024】このように、特に優れたガス(酸素、水蒸
気)バリア性が要求される場合には無機酸化物の薄膜
(20)を有機物の薄膜(10)とプラスチック容器
(1)の間、または有機物の薄膜(10)の外側に設け
ることができる。
【0025】この無機酸化物の薄膜(20)として、本
発明では、酸化珪素でなる薄膜としたもので、それはガ
スバリア性に最も優れるためであり、その他酸化亜鉛、
アルミナ等としても不可能ではない。
【0026】本発明のプラスチック容器(1)の材質
は、特に限定するものではなく、例えばポリエチレンテ
レフタレート樹脂をはじめ、ポリエチレン樹脂、ポリプ
ロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹
脂、ポリビニルアセテート樹脂、ナイロン樹脂、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体のケン化物樹脂等を挙げること
ができる。また、構成もこれらの樹脂のバージン材料と
リサイクル材料のブレンド、あるいは多層構成とするこ
ともできる。
【0027】また、無機酸化物の薄膜(20)をコーテ
ィングする方法として、例えばCVD法、真空蒸着法、
スパッタリング法、スプレーコーティングなどのウエッ
トコーティング法などが挙げられるが、プラズマ助成式
CVD法を用いて酸化珪素の薄膜を形成させる方法が、
量産性、装置費用が安価、また真空蒸着法等に比べて低
温でコーティングできることから特に好適である。
【0028】例えば、プラズマ助成式CVD法を用いて
酸化珪素薄膜を形成させるためには、モノマーガスとし
て,ヘキサメチルジシロキサン等を用い、酸素や炭酸ガ
ス等の反応ガスと混合し、プラスチック容器が載置され
ているプラズマ助成式CVD装置に導入して、薄膜を形
成させることができる。
【0029】また、無機酸化物の薄膜(20)の中に炭
素原子を含ませることにより、膜の柔軟性を向上させ、
容器を落下させた場合に生じる膜の剥離等を防止できる
ため好ましい。
【0030】
【実施例】次に実施例により、本発明を具体的に説明す
る。 〈実施例1〉容量が500mlで重量が28gの2軸延
伸ポリエチレンテレフタレート樹脂製の容器の内面に、
テトラフルオロエチレンをモノマーとして用いて、厚み
が40nmのフッ素樹脂重合膜をプラズマ重合法により
コーティングした。
【0031】上記で得られたプラスチック容器の酸素透
過度及び水蒸気透過度を表1に示した。
【0032】〈実施例2〉容量が500mlで重量が3
5gのブロー成形されたポリエチレン樹脂製の容器の内
面に、テトラフルオロエチレンをモノマーとして用い
て、厚みが40nmのフッ素樹脂重合膜をプラズマ重合
法によりコーティングした。得られた容器は未コートの
ポリエチレン容器と比較して耐油性に優れていた。
【0033】上記で得られたプラスチック容器の酸素透
過度及び水蒸気透過度を表1に示した。
【0034】〈実施例3〉実施例1で用いた容器の内面
に、テトラフルオロエチレンをモノマーとして用いて、
厚みが300nmのフッ素樹脂重合膜をプラズマ重合法
によりコーティングした。
【0035】上記で得られたプラスチック容器の酸素透
過度及び水蒸気透過度を表1に示した。
【0036】〈実施例4〉実施例1で用いた容器の外面
に、エチレンをモノマーとして用いて厚みが40nmの
ポリエチレン樹脂重合膜をプラズマ重合法によりコーテ
ィングした。
【0037】上記で得られたプラスチック容器の酸素透
過度及び水蒸気透過度を表1に示した。
【0038】〈実施例5〉実施例1で用いた容器の内面
に、テトラフルオロエチレンをモノマーとして用いて厚
みが40nmのフッ素樹脂重合膜をプラズマ重合法によ
りコーティングした後、その上にヘキサメチルジシロキ
サンと酸素ガスを使用してプラズマCVD法を用いて厚
み40nmの酸化珪素膜をコーティングした。
【0039】上記で得られたプラスチック容器の酸素透
過度及び水蒸気透過度を表1に示した。また、得られた
酸化珪素膜をXPSを用いて元素分析を行ったところ、
Si/O/Cのそれぞれの原子の比率は3/6/1であ
った。
【0040】〈実施例6〉射出成形により成形された4
mlのポリエチレンテレフタレート製の真空採血管の内
面に、テトラフルオロエチレンをモノマーとして用い
て、プラズマ重合法により厚み40nmのフッ素樹脂重
合膜をコーティングした後、その上にヘキサメチルジシ
ロキサンと酸素ガスを使用してプラズマCVD法を用い
て厚み40nmの酸化珪素膜をコーティングした。
【0041】上記で得られたプラスチック容器の酸素透
過度及び水蒸気透過度を表1に示した。また、得られた
酸化珪素膜をXPSを用いて元素分析を行ったところ、
Si/O/Cのそれぞれの原子の比率は3/6.5/
0.5であった。
【0042】〈比較例1〉実施例1で用いた容器に有機
物も無機酸化物もコーティングしないプラスチック容器
とした。
【0043】上記で得られたプラスチック容器の酸素透
過度及び水蒸気透過度を表1に示した。
【0044】〈比較例2〉実施例1で用いた容器の内面
に、テトラフルオロエチレンをモノマーとして用いて、
プラズマ重合法により厚み0.1nmのフッ素樹脂重合
膜をコーティングした。
【0045】上記で得られたプラスチック容器の酸素透
過度及び水蒸気透過度を表1に示した。
【0046】〈比較例3〉実施例1で用いた容器の内面
に、テトラフルオロエチレンをモノマーとして用いて、
プラズマ重合法により厚み400nmのフッ素樹脂重合
膜をコーティングした。
【0047】上記で得られたプラスチック容器の酸素透
過度及び水蒸気透過度を表1に示した。
【0048】
【表1】
【0049】表1より、フッ素樹脂またはポリエチレン
のプラズマ重合膜を、厚さ0.2〜300nmにする
と、水蒸気のバリア性が向上し、厚さ0.2nm未満で
は、水蒸気バリア性の効果が薄く、300nmを越えて
も殆どその効果は変わらず、材料等のコスト高となるも
のであった。また、前記のプラズマ重合膜上に酸化珪素
の蒸着膜を施すと、水蒸気のバリア性の他に、酸素のバ
リア性が増し、全体としてガスバリア性に優れるプラス
チック容器とすることができた。
【0050】
【発明の効果】本発明は以上の構成であるから、下記に
示す如き効果がある。即ち、プラスチック容器の内表面
または外表面、あるいは両面に、プラズマ重合法により
厚さ0.2nm以上300nm以下のプラズマ重合され
たポリエチレンまたはフッ素樹脂の薄膜がコーティング
されているので、製造コストが嵩まずに、収容する内容
物に対する耐薬品性等(耐内容物性)と水蒸気バリア性
に優れたプラスチック容器を提供することができる。
【0051】また、酸化珪素をはじめとする無機酸化物
の薄膜を上記有機物の薄膜とプラスチック容器の間、ま
たはその有機物の薄膜の外側に設けることによって、上
述の耐内容物性と水蒸気バリア性に加え、ガス(酸素、
水蒸気)バリア性に優れたプラスチック容器とすること
ができる。
【0052】従って本発明は、食品、トイレタリー用
品、医薬品などを収容し、ガス(酸素、水蒸気)バリア
性、内容物に侵されない性質(耐内容物性)を有するプ
ラスチック容器として、優れた実用上の効果を発揮す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のプラスチック容器の一実施の形態を部
分側断面で表した説明図である。
【図2】本発明のプラスチック容器の他の一実施の形態
を部分側断面で表した説明図である。
【図3】本発明のプラスチック容器のさらに他の一実施
の形態を部分側断面で表した説明図である。
【符号の説明】
1‥‥プラスチック容器 10‥‥有機物の薄膜 20‥‥無機酸化物の薄膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 恭市 東京都台東区台東1丁目5番1号 凸版印 刷株式会社内 (72)発明者 飯島 航 東京都台東区台東1丁目5番1号 凸版印 刷株式会社内 Fターム(参考) 3E067 AA11 AB01 AB81 AB83 BA12A BB14A BB26A BB30A CA05 CA06 CA30 FA01 FC01 4F100 AA01B AA20B AH00B AK01A AK04B AK17B AK18 AK42 BA02 DA01 EH46B GB16 JD02 JL02 JM02B 4K029 AA11 AA26 BA46 BA62 BB02 BC00 CA12 EA01 4K030 AA11 AA14 BA44 CA07 CA11 LA01

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】容器の内表面または外表面、あるいは両表
    面に厚さ0.2nm以上300nm以下の有機物の薄膜
    がコーティングされていることを特徴とするプラスチッ
    ク容器。
  2. 【請求項2】前記有機物の薄膜がプラズマ重合により形
    成された膜であることを特徴とする請求項1記載のプラ
    スチック容器。
  3. 【請求項3】前記有機物の薄膜がプラズマ重合されたポ
    リエチレンもしくはフッ素樹脂であることを特徴とする
    請求項2記載のプラスチック容器。
  4. 【請求項4】前記容器の表面に無機酸化物の薄膜を有
    し、さらにその無機酸化物の薄膜の上に前記有機物の薄
    膜がコーティングされていることを特徴とする請求項
    1、2または3記載のプラスチック容器。
  5. 【請求項5】前記有機物の薄膜の上に無機酸化物の薄膜
    がコーティングされていることを特徴とする請求項1、
    2または3記載のプラスチック容器。
  6. 【請求項6】前記無機酸化物の薄膜が酸化珪素であるこ
    とを特徴とする請求項4または5記載のプラスチック容
    器。
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Cited By (3)

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