JP2003104386A - セラミックコーティングされたプラスチック容器 - Google Patents
セラミックコーティングされたプラスチック容器Info
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- JP2003104386A JP2003104386A JP2001299046A JP2001299046A JP2003104386A JP 2003104386 A JP2003104386 A JP 2003104386A JP 2001299046 A JP2001299046 A JP 2001299046A JP 2001299046 A JP2001299046 A JP 2001299046A JP 2003104386 A JP2003104386 A JP 2003104386A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】比較的安価な材料を用いて成形されたプラスチ
ック容器の内表面又は外表面又は内外表面に、セラミッ
ク薄膜をコーティングすることによって、バリア性の向
上度合いが優れ、安定したバリア性能のあるプラスチッ
ク容器を得ることができ、バリア性に優れたプラスチッ
ク容器を安価に得ることができる処方を提供することに
ある。 【解決手段】容器の内表面若しくは外表面又はその内外
両表面に６０度鏡面光沢度（ＪＩＳ−Ｋ７１０５）が１
０％以上の表面光沢度を有する高密度ポリエチレン樹脂
２の樹脂光沢面２ａを備え、該樹脂光沢面２ａにセラミ
ック薄膜３がコーティングされている。
ック容器の内表面又は外表面又は内外表面に、セラミッ
ク薄膜をコーティングすることによって、バリア性の向
上度合いが優れ、安定したバリア性能のあるプラスチッ
ク容器を得ることができ、バリア性に優れたプラスチッ
ク容器を安価に得ることができる処方を提供することに
ある。 【解決手段】容器の内表面若しくは外表面又はその内外
両表面に６０度鏡面光沢度（ＪＩＳ−Ｋ７１０５）が１
０％以上の表面光沢度を有する高密度ポリエチレン樹脂
２の樹脂光沢面２ａを備え、該樹脂光沢面２ａにセラミ
ック薄膜３がコーティングされている。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスバリア性等の
物性を向上させたブロー成形等により製造されたプラス
チック容器であって、セラミックコーティングされたプ
ラスチック容器に関する。 【０００２】 【従来の技術】ここ最近、プラスチック容器は、その成
形の容易性や軽量性、さらには低コストである点等の種
々の特性から、食品分野や医薬品分野等の様々な分野に
おいて包装容器として広く使用されている。 【０００３】しかしながら、高密度ポリエチレン製プラ
スチック容器は、酸素や、二酸化炭素、水蒸気のような
低分子ガスを透過する性質や、低分子有機化合物が内部
に吸着してしまうという性質、あるいは樹脂添加剤のよ
うな溶出成分があるという性質を有しており、容器とし
て補わなければならない面があった。 【０００４】これらの諸問題を解決するために、いろい
ろな方策がとられているが、どれもさまざまな問題を抱
えており、完全に解決することができていない。例え
ば、プラスチック容器のガス透過性を低減する方法の１
つとして複数のプラスチック材料を積層したり、ブレン
ドしたりする方法がある。 【０００５】これらの方法を用いると、ある程度までは
ガス透過性を低減することができるが、より高いバリア
性を求める容器に使用する際などでは、目的とするガス
透過度まで低減することができない。 【０００６】更に性質の異なる樹脂を積層することは、
容器のリサイクル手法に大きな制約が生じる原因でもあ
り、また、使用する樹脂のコストも非常に高いものであ
る。 【０００７】ここ近年、プラスチック容器にセラミック
の薄膜をコーティングする技術が知られてきている。こ
れらのほとんどは単一の材料からなるプラスチック成形
品に成膜を行い、バリア性を向上させているものであ
る。この技術を利用することにより、比較的安価な材料
を用いて容器を成形し、その容器の表面にセラミック薄
膜をコーティングすることで、バリア性に優れた容器を
安価に得ることができるようになってきている。 【０００８】しかし、ここで、どのような材質の容器で
もセラミックコーティングをすることで優れたガスバリ
ア性が得られるわけではなく、容器の材質によってバリ
ア性の向上度合いやその安定性が異なる。たとえば、高
密度ポリエチレン容器にセラミック薄膜を成膜した場合
には、優れたバリア性を得ることが難しく、またバリア
性能に大きなばらつきが出てしまうといった問題があっ
た。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】本発明では、上記従来
の問題点を解決するためになされたもので、高密度ポリ
エチレン製であっても、優れたガスバリア性を発揮でき
る容器の処方を提供しようとすることにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明は、容器の内表面
若しくは外表面又はその内外両表面に６０度鏡面光沢度
（ＪＩＳ−Ｋ７１０５）が１０％以上の表面光沢度を有
する高密度ポリエチレン樹脂面を備え、該樹脂面にセラ
ミック薄膜がコーティングされていることを特徴とする
セラミックコーティングされたプラスチック容器であ
る。 【００１１】 【発明の実施の形態】本発明の重要な特徴は、ブロー成
形等にて形成された容器の内表面又は外表面又は内外表
面にある高密度ポリエチレン樹脂面の表面光沢度を１０
％以上とし、その高密度ポリエチレン樹脂面上にセラミ
ック薄膜をコーティングすることである。 【００１２】通常の高密度ポリエチレン製のブロー成形
容器の表面にセラミックコーティングを施しても、優れ
たガスバリア性は得られない。発明者らはこの問題点に
ついて検討を重ねた結果、セラミックコーティングされ
る容器の樹脂表面の光沢度とバリア性との間に強い相関
関係があり、通常の高密度ポリエチレンの表面光沢度
は、せいぜい５％から８％程度であるが、その表面光沢
度を１０％以上にすることにより、ガスバリア性が飛躍
的に向上し、またその安定性も確保できることを見出し
た。 【００１３】ここで、表面光沢度とはＪＩＳ−Ｋ−７１
０５に準拠されて測定される６０度鏡面光沢度（反射
率）であり、本発明においては、容器成形材料として高
密度ポリエチレン樹脂を用いたプラスチック容器の高密
度ポリエチレン樹脂面あるいは容器成形材料としての樹
脂面にコーティングした高密度ポリエチレン樹脂面の表
面光沢度を１０％以上とする方法については特に限定は
ないが、用いる容器成形材料の種類や成形条件あるいは
金型を含めた成形装置を最適化する必要がある。 【００１４】また、本発明においては、容器表面の高密
度ポリエチレン樹脂コーティング面上にコーティングさ
れるセラミック薄膜については特に限定はないが、ガス
バリア性が良いこと及び高密度ポリエチレンとの密着性
が良いことから、酸化珪素、窒化珪素、炭化珪素、ある
いはダイアモンドライクカーボン等のカーボン膜が望ま
しい。 【００１５】また、そのセラミック薄膜の膜厚にも特に
限定はないが、例えば、１０ｎｍ以上、１００ｎｍ以下
とすることが望ましい。１０ｎｍ以下では十分なガスバ
リア性は得られず、１００ｎｍ以上としてもガスバリア
性はそれ以上向上せず、逆に厚すぎると膜内部応力によ
り膜にクラックが入り、ガスバリア性が低下する原因に
もなり得る。 【００１６】セラミック薄膜がコーティングされる面
は、容器内面の高密度ポリエチレン樹脂面上、容器外面
の高密度ポリエチレン樹脂面上、あるいは容器両面の高
密度ポリエチレン樹脂面上のいずれでも良い。 【００１７】セラミック薄膜のコーティング方法にも特
に限定はなく、ＣＶＤ法、真空蒸着法、スパッタリング
法等を用いることができるが、ブロー成形容器のような
三次元曲面を持つものに均一なセラミック薄膜をコーテ
ィングするにはＣＶＤ法が好適である。 【００１８】容器は、セラミック薄膜をコーティングす
る高密度ポリエチレン樹脂面の表面光沢度が１０％以上
であれば良く、それ以外の面は特に規定はなく、容器内
表面面、外表面、あるいは内外表面の全面でもよいし部
分面でもよい。また容器の材料構成については多層積層
構造にしても良い。 【００１９】 【実施例】上記発明の実施の形態を実施例を用いて以下
に具体的に説明する。 【００２０】＜実施例１＞５種類の高密度ポリエチレン
（Ａ〜Ｅ）を使用して、容量５００ｍｌ、重量３６ｇの
各々容器を、それら容器内面（内表面）の光沢度が１０
％以上になるようにブロー成形法で成形し、それらの容
器内面に、ＣＶＤ法により酸化珪素薄膜をそれぞれコー
ティングした。そして、それら容器の酸素透過度をモダ
ンコントロール社Ｍｏｃｏｎ Ｏｘｉｔｒａｎで測定し
た。その結果、優れたガスバリア性を有していることが
確認された。その結果を表１に示す。表中、単位ｆｍｏ
ｌ／ｍ２ ・Ｐａ・ｓのｆは、１０−１５ の数値を表
す。 【００２１】＜比較例１＞上記実施例１で用いた５種類
の高密度ポリエチレン（Ａ〜Ｅ）を用いて、容量５００
ｍｌ、重量３６ｇの各々容器を、一般的な成形条件にて
ブロー成形法で成形し、実施例１と同様に、それら容器
内面に、ＣＶＤ法により酸化珪素薄膜をそれぞれコーテ
ィングした。容器内面（内表面）が１０％未満の光沢度
では、ガスバリア性は悪い結果となった。その結果を表
２に示す。表中、単位ｆｍｏｌ／ｍ２ ・Ｐａ・ｓのｆ
は、１０−１５ の数値を表す。 【００２２】 【表１】 【００２３】 【表２】【００２４】 【発明の効果】本発明のプラスチック容器は、プラスチ
ック容器の内表面又は外表面又は内外表面の高密度ポリ
エチレン樹脂面に、６０度鏡面光沢度（ＪＩＳ−Ｋ７１
０５）１０％以上の表面光沢度を持つ面を備え、その面
上にセラミック薄膜をコーティングしたものであり、比
較的安価な材料を用いて成形されたプラスチック容器の
内表面又は外表面又は内外表面にセラミック薄膜をコー
ティングすることによって、バリア性の向上度合いが優
れ、安定したバリア性能のあるプラスチック容器を得る
ことができ、バリア性に優れたプラスチック容器を安価
に得ることができる効果がある。
物性を向上させたブロー成形等により製造されたプラス
チック容器であって、セラミックコーティングされたプ
ラスチック容器に関する。 【０００２】 【従来の技術】ここ最近、プラスチック容器は、その成
形の容易性や軽量性、さらには低コストである点等の種
々の特性から、食品分野や医薬品分野等の様々な分野に
おいて包装容器として広く使用されている。 【０００３】しかしながら、高密度ポリエチレン製プラ
スチック容器は、酸素や、二酸化炭素、水蒸気のような
低分子ガスを透過する性質や、低分子有機化合物が内部
に吸着してしまうという性質、あるいは樹脂添加剤のよ
うな溶出成分があるという性質を有しており、容器とし
て補わなければならない面があった。 【０００４】これらの諸問題を解決するために、いろい
ろな方策がとられているが、どれもさまざまな問題を抱
えており、完全に解決することができていない。例え
ば、プラスチック容器のガス透過性を低減する方法の１
つとして複数のプラスチック材料を積層したり、ブレン
ドしたりする方法がある。 【０００５】これらの方法を用いると、ある程度までは
ガス透過性を低減することができるが、より高いバリア
性を求める容器に使用する際などでは、目的とするガス
透過度まで低減することができない。 【０００６】更に性質の異なる樹脂を積層することは、
容器のリサイクル手法に大きな制約が生じる原因でもあ
り、また、使用する樹脂のコストも非常に高いものであ
る。 【０００７】ここ近年、プラスチック容器にセラミック
の薄膜をコーティングする技術が知られてきている。こ
れらのほとんどは単一の材料からなるプラスチック成形
品に成膜を行い、バリア性を向上させているものであ
る。この技術を利用することにより、比較的安価な材料
を用いて容器を成形し、その容器の表面にセラミック薄
膜をコーティングすることで、バリア性に優れた容器を
安価に得ることができるようになってきている。 【０００８】しかし、ここで、どのような材質の容器で
もセラミックコーティングをすることで優れたガスバリ
ア性が得られるわけではなく、容器の材質によってバリ
ア性の向上度合いやその安定性が異なる。たとえば、高
密度ポリエチレン容器にセラミック薄膜を成膜した場合
には、優れたバリア性を得ることが難しく、またバリア
性能に大きなばらつきが出てしまうといった問題があっ
た。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】本発明では、上記従来
の問題点を解決するためになされたもので、高密度ポリ
エチレン製であっても、優れたガスバリア性を発揮でき
る容器の処方を提供しようとすることにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明は、容器の内表面
若しくは外表面又はその内外両表面に６０度鏡面光沢度
（ＪＩＳ−Ｋ７１０５）が１０％以上の表面光沢度を有
する高密度ポリエチレン樹脂面を備え、該樹脂面にセラ
ミック薄膜がコーティングされていることを特徴とする
セラミックコーティングされたプラスチック容器であ
る。 【００１１】 【発明の実施の形態】本発明の重要な特徴は、ブロー成
形等にて形成された容器の内表面又は外表面又は内外表
面にある高密度ポリエチレン樹脂面の表面光沢度を１０
％以上とし、その高密度ポリエチレン樹脂面上にセラミ
ック薄膜をコーティングすることである。 【００１２】通常の高密度ポリエチレン製のブロー成形
容器の表面にセラミックコーティングを施しても、優れ
たガスバリア性は得られない。発明者らはこの問題点に
ついて検討を重ねた結果、セラミックコーティングされ
る容器の樹脂表面の光沢度とバリア性との間に強い相関
関係があり、通常の高密度ポリエチレンの表面光沢度
は、せいぜい５％から８％程度であるが、その表面光沢
度を１０％以上にすることにより、ガスバリア性が飛躍
的に向上し、またその安定性も確保できることを見出し
た。 【００１３】ここで、表面光沢度とはＪＩＳ−Ｋ−７１
０５に準拠されて測定される６０度鏡面光沢度（反射
率）であり、本発明においては、容器成形材料として高
密度ポリエチレン樹脂を用いたプラスチック容器の高密
度ポリエチレン樹脂面あるいは容器成形材料としての樹
脂面にコーティングした高密度ポリエチレン樹脂面の表
面光沢度を１０％以上とする方法については特に限定は
ないが、用いる容器成形材料の種類や成形条件あるいは
金型を含めた成形装置を最適化する必要がある。 【００１４】また、本発明においては、容器表面の高密
度ポリエチレン樹脂コーティング面上にコーティングさ
れるセラミック薄膜については特に限定はないが、ガス
バリア性が良いこと及び高密度ポリエチレンとの密着性
が良いことから、酸化珪素、窒化珪素、炭化珪素、ある
いはダイアモンドライクカーボン等のカーボン膜が望ま
しい。 【００１５】また、そのセラミック薄膜の膜厚にも特に
限定はないが、例えば、１０ｎｍ以上、１００ｎｍ以下
とすることが望ましい。１０ｎｍ以下では十分なガスバ
リア性は得られず、１００ｎｍ以上としてもガスバリア
性はそれ以上向上せず、逆に厚すぎると膜内部応力によ
り膜にクラックが入り、ガスバリア性が低下する原因に
もなり得る。 【００１６】セラミック薄膜がコーティングされる面
は、容器内面の高密度ポリエチレン樹脂面上、容器外面
の高密度ポリエチレン樹脂面上、あるいは容器両面の高
密度ポリエチレン樹脂面上のいずれでも良い。 【００１７】セラミック薄膜のコーティング方法にも特
に限定はなく、ＣＶＤ法、真空蒸着法、スパッタリング
法等を用いることができるが、ブロー成形容器のような
三次元曲面を持つものに均一なセラミック薄膜をコーテ
ィングするにはＣＶＤ法が好適である。 【００１８】容器は、セラミック薄膜をコーティングす
る高密度ポリエチレン樹脂面の表面光沢度が１０％以上
であれば良く、それ以外の面は特に規定はなく、容器内
表面面、外表面、あるいは内外表面の全面でもよいし部
分面でもよい。また容器の材料構成については多層積層
構造にしても良い。 【００１９】 【実施例】上記発明の実施の形態を実施例を用いて以下
に具体的に説明する。 【００２０】＜実施例１＞５種類の高密度ポリエチレン
（Ａ〜Ｅ）を使用して、容量５００ｍｌ、重量３６ｇの
各々容器を、それら容器内面（内表面）の光沢度が１０
％以上になるようにブロー成形法で成形し、それらの容
器内面に、ＣＶＤ法により酸化珪素薄膜をそれぞれコー
ティングした。そして、それら容器の酸素透過度をモダ
ンコントロール社Ｍｏｃｏｎ Ｏｘｉｔｒａｎで測定し
た。その結果、優れたガスバリア性を有していることが
確認された。その結果を表１に示す。表中、単位ｆｍｏ
ｌ／ｍ２ ・Ｐａ・ｓのｆは、１０−１５ の数値を表
す。 【００２１】＜比較例１＞上記実施例１で用いた５種類
の高密度ポリエチレン（Ａ〜Ｅ）を用いて、容量５００
ｍｌ、重量３６ｇの各々容器を、一般的な成形条件にて
ブロー成形法で成形し、実施例１と同様に、それら容器
内面に、ＣＶＤ法により酸化珪素薄膜をそれぞれコーテ
ィングした。容器内面（内表面）が１０％未満の光沢度
では、ガスバリア性は悪い結果となった。その結果を表
２に示す。表中、単位ｆｍｏｌ／ｍ２ ・Ｐａ・ｓのｆ
は、１０−１５ の数値を表す。 【００２２】 【表１】 【００２３】 【表２】【００２４】 【発明の効果】本発明のプラスチック容器は、プラスチ
ック容器の内表面又は外表面又は内外表面の高密度ポリ
エチレン樹脂面に、６０度鏡面光沢度（ＪＩＳ−Ｋ７１
０５）１０％以上の表面光沢度を持つ面を備え、その面
上にセラミック薄膜をコーティングしたものであり、比
較的安価な材料を用いて成形されたプラスチック容器の
内表面又は外表面又は内外表面にセラミック薄膜をコー
ティングすることによって、バリア性の向上度合いが優
れ、安定したバリア性能のあるプラスチック容器を得る
ことができ、バリア性に優れたプラスチック容器を安価
に得ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプラスチック容器壁面における積層構
造の一例を説明する断面図。 【符号の説明】 １…プラスチック容器壁面 ２…高密度ポリエチレン樹
脂層 ２ａ…光沢度１０％以上の表面 ３…セラミック薄膜層
造の一例を説明する断面図。 【符号の説明】 １…プラスチック容器壁面 ２…高密度ポリエチレン樹
脂層 ２ａ…光沢度１０％以上の表面 ３…セラミック薄膜層
フロントページの続き
(72)発明者 辻野 学
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） 3E033 BA06 BA15 BB10 CA16 FA03
3E062 AA09 AC02 JA01 JA07 JA08
JB22 JC01 JD01
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】容器の内表面若しくは外表面又はその内外
両表面に６０度鏡面光沢度（ＪＩＳ−Ｋ７１０５）が１
０％以上の表面光沢度を有する高密度ポリエチレン樹脂
面を備え、該樹脂面にセラミック薄膜がコーティングさ
れていることを特徴とするセラミックコーティングされ
たプラスチック容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001299046A JP2003104386A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | セラミックコーティングされたプラスチック容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001299046A JP2003104386A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | セラミックコーティングされたプラスチック容器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003104386A true JP2003104386A (ja) | 2003-04-09 |
Family
ID=19119856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001299046A Pending JP2003104386A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | セラミックコーティングされたプラスチック容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003104386A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0853116A (ja) * | 1994-08-11 | 1996-02-27 | Kirin Brewery Co Ltd | 炭素膜コーティングプラスチック容器 |
| JPH11105190A (ja) * | 1997-10-07 | 1999-04-20 | Dainippon Printing Co Ltd | 透明バリア性フィルム、それを使用した積層体および包装用容器 |
-
2001
- 2001-09-28 JP JP2001299046A patent/JP2003104386A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0853116A (ja) * | 1994-08-11 | 1996-02-27 | Kirin Brewery Co Ltd | 炭素膜コーティングプラスチック容器 |
| JPH11105190A (ja) * | 1997-10-07 | 1999-04-20 | Dainippon Printing Co Ltd | 透明バリア性フィルム、それを使用した積層体および包装用容器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080822 |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110221 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110420 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20111108 |