JP2005035597A - プラスチック製容器におけるガスバリア性薄膜の保護方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 容器本体に充填された炭酸飲料から発生する炭酸ガスの内圧により容器本体に膨張作用が生じようとも、容器本体にコーティングされたガスバリア性薄膜がクラック等の損傷を受けることのないようなガスバリア性薄膜の保護方法を提供する。
【解決手段】 本発明は、容器本体の内面及び／又は外面にガスバリア性薄膜をコーティングするようにしたプラスチック製容器において、ガスバリア性薄膜をコーティングしてから、容器本体の対応箇所にラベルを外装着し、しかる後に、容器本体内に炭酸飲料を充填するようにした。
【選択図】 図３

Description

本発明は、内面あるいは外面にガスバリア性薄膜をコーティングするようにしたプラスチック製容器におけるガスバリア性薄膜の保護方法に関する。

ＰＥＴボトルを始めとするプラスチック製容器は、ガラス瓶や金属缶に比べて軽量であり、割れにくく、錆びない等の利点がある。但し、ガラス等に比べてガス透過性が高く、炭酸ガスが抜けやすいため、サイダー等の清涼炭酸飲料、ビールや発泡酒等のアルコール炭酸飲料には適さない。中でもアルコール炭酸飲料は清涼炭酸飲料に比べてガス抜けの影響が大きく顕著である。

そこで、ＤＬＣ(Diamond Like Carbon) からなるガスバリア性薄膜を容器の内面にコーティングしてプラスチック製容器のガス透過性を低下させる（即ち、ガスバリア性を向上させる）方法が提案された（特許文献１）。また、ガスバリア性薄膜を外面コーティングし、且つ容器の外面を筒状の熱収縮ラベルを装着して保護する方法を本願出願人は提案した（特許文献２）。
特開平８−５３１１６号公報 特開２００２−６８３０８号公報

特許文献１に記載された方法は、ガスバリア性薄膜が容器の内面に形成されているため、製造時や流通時に容器同士が擦れるようなことがあっても、ガスバリア性薄膜にスクラッチ傷が付くようなことはない。特許文献２に記載された方法は、熱収縮ラベルを容器に外嵌装着するようにしているため、同様である。しかしながら、何れの方法も、炭酸ガスによって内圧が作用し、容器が膨張変形を起こして、ガスバリア性薄膜にクラック等が発生するという問題は、一切認識されておらず、ゆえに、その対策も当然に講じられていない。

本発明は、上記問題を鑑みてなされたもので、炭酸ガスの内圧により容器に膨張作用が生じようとも、ガスバリア性薄膜がクラック等の損傷を受けることのないようなガスバリア性薄膜の保護方法を提供することを課題とする。

そこで、本発明に係るプラスチック製容器におけるガスバリア性薄膜の保護方法は、容器本体の内面及び／又は外面にガスバリア性薄膜をコーティングするようにしたプラスチック製容器において、ガスバリア性薄膜をコーティングしてから、容器本体の対応箇所にラベルを外装着し、しかる後に、容器本体内に炭酸飲料を充填するようにした。

あるいは、本発明に係るプラスチック製容器におけるガスバリア性薄膜の保護方法は、容器本体の内面にガスバリア性薄膜をコーティングするようにしたプラスチック製容器において、容器本体の対応箇所にラベルを外装着してから、ガスバリア性薄膜をコーティングし、しかる後に、容器本体内に炭酸飲料を充填するようにした。

即ち、本発明に係るプラスチック製容器におけるガスバリア性薄膜の保護方法は、炭酸飲料を充填するに先立ってラベルを外装着しておくことで、炭酸飲料の充填に伴いその炭酸ガスの内圧により容器本体に膨張作用が生じようとも、ラベルが容器本体の膨張変形を抑制するため、ガスバリア性薄膜がクラック等の損傷を受けることが抑制され、ガスバリア性薄膜の好適な保護が可能となる。

以下、本発明の一実施形態について図面を参酌しつつ説明する。

＜第一実施形態＞
図１に示す如く、１は容器本体、２は容器本体１の外面にコーティングされたガスバリア性薄膜、３は容器本体１に外装着された筒状の熱収縮ラベル、４は熱収縮ラベル３の内面の印刷層である。

容器本体１は、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、あるいはこれらの混合樹脂等のポリエステル系樹脂からなるもので、ブロー成形により飲料用容器として製造されたものである。

ガスバリア性薄膜２には、ＤＬＣやシリカ（珪素酸化物）が用いられる。ＤＬＣ薄膜を用いれば、アルカリ洗浄にも耐え得るガスバリア性に優れた容器を得ることができる。また、シリカ薄膜を用いれば、略無色透明な容器を得ることができる。

前記熱収縮ラベル３は、筒状に形成された熱収縮性フィルム３ａの内面側に着色印刷層４が形成されたもので、該熱収縮性フィルム３ａは、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリスチレンやポリプロピレン、ポリエチレン等製の厚さ１５〜８０μｍ程度に形成された公知のフィルムで、且つ、少なくとも一方向に所定の収縮率（例えば９０℃で３０〜８０％）で熱収縮する性質を有する。

また、熱収縮ラベル３は、少なくとも横（周）方向に延伸処理を施すことによって、周方向に伸張しにくい特性を有する。具体的には、４〜８倍の横一軸延伸処理とするのが好適である。前記印刷層４は、例えばグラビア印刷によって厚さ０．１〜１０μｍ（好ましくは０．５〜５μｍ）をもって熱収縮性フィルム３ａの内面の略全域に塗布されている。

以上の構造からなるプラスチック製容器は、その全体を図２に示す。容器本体１は、上方側に向かって次第に縮径し、その上端に口部５が連接した首部１ａ、該首部１ａから下方に向かって筒状となる胴部１ｂ、そして、該胴部１ｂ下方に続く底部１ｃから構成されており、熱収縮ラベル３は、首部１ａから底部１ｃにかけて容器本体１の外周面に外装着される。

そして、本第一実施形態に係るプラスチック製容器におけるガスバリア性薄膜２の保護方法は、図３に示す工程の手順を踏むことによって実現される。即ち、容器成形工程、コーティング工程、ラベル装着工程、充填工程の手順からなる工程である。

容器成形工程は、上述の如く、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、あるいはこれらの混合樹脂等のポリエステル系樹脂からなる素材をブロー成形して容器本体１を成形する工程である。

また、コーティング工程は、容器本体１の外面にガスバリア性薄膜２をコーティングする工程である。ガスバリア性薄膜２は、基本的には容器本体１の外面全面にコーティングされるが、容器本体１の厚肉部分（例えば、底部１ｃ）は、その他の部分（例えば、首部１ａや胴部１ｂ）よりもガス透過性が低いため、当該部分にガスバリア性薄膜２をコーティングしないこともある。

尚、ＤＬＣ薄膜を形成する方法としては、スパッタ装置を用いてグラファイトのターゲットをＡｒ+ イオンビームでスパッタするＰＶＤ法、加熱した基板上に原料ガスを供給し、化学反応で生じた生成物質を基板上に固体として堆積させて薄膜を形成するＣＶＤ法、ＤＬＣの生成原料としてメタン、エタン、エチレン等の炭化水素ガスを用い、平行板型プラズマ反応器において、接地電極（アノード）に対し所定の間隔を置いて対向配設した電極（アノード）に高周波電圧を印加し、電極（カソード）に自己バイアス電圧を発生させ、このバイアス電圧によってイオンを加速させて薄膜を形成するプラズマＣＶＤ法等、公知の方法が挙げられる。

そして、シリカ薄膜を形成する方法としては、液体である有機珪素化合物を気化させ、酸素もしくは酸化力を有するガス（例えばＮ₂ Ｏ、ＣＯ₂ など）と混合したガス、または該混合ガスに不活性ガスであるヘリウム及び／又はアルゴンを混合したガスを導入して薄膜を形成するプラズマＣＶＤ法等、同じく公知の方法が挙げられる。

ラベル装着工程は、上述の如く、筒状に形成した熱収縮ラベル３を容器本体１の首部１ａから底部１ｃにかけて容器本体１の外周面に被せ、熱風による加熱処理を施して熱収縮させる工程である。その結果、熱収縮ラベル３は、ガスバリア性薄膜を覆うようにして、その熱収縮により容器本体１に密着した状態で外装着される（但し、例えば角型等の容器本体１の形状の場合は、熱収縮ラベル３が容器本体１に全面的に密着しないのは言うまでもない）。

そして、最後の充填工程は、熱収縮ラベル３が外装着された容器本体１内に、消費者に飲料に供される清涼炭酸飲料やアルコール炭酸飲料を充填する工程である。この工程Ｄを以て商品が完成する。

このように、本第一実施形態によれば、上述の手順で各工程を踏むことにより、容器本体１は、充填工程の前段階で熱収縮ラベル３により拘束された（締め付けられた）状態となり、充填工程の後、炭酸ガスの内圧により容器本体１に膨張作用が生じようとも、熱収縮された熱収縮ラベル３が容器本体１の膨張変形を抑制し、ガスバリア性薄膜２がクラック等で損傷するのを好適に防止することができる。しかも、熱収縮ラベル３は、横方向に延伸処理が施されており、周方向に伸張しにくい性状であるため、容器本体１の膨張変形を抑制する効果は非常に大きい。

加えて、熱収縮ラベル３は、首部１ａから胴部１ｂにかけて容器本体１を全体的に覆う格好となっており、ガスバリア薄膜２に外的要因によってスクラッチ傷が付いて損傷を受けるようなことも少ない。

＜第一実施形態の変形例＞
上記第一実施形態では、ガスバリア性薄膜２は、容器本体１の外面にコーティングされている。これに対し、図４に示す変形例では、ガスバリア性薄膜２は、容器本体１の内面にコーティングされる。このような場合であっても、上記第一実施形態と同様の手順で工程を踏む（図３参照）ことで、容器本体１の膨張変形を抑制して、ガスバリア性薄膜２の損傷を好適に防止することが可能となる。

しかも、ガスバリア性薄膜２は、容器本体１の内面に形成され、スクラッチ傷が付く心配は無いため、熱収縮ラベル３の外装着範囲の設定の自由度が増す。言い換えれば、デザイン上や商品イメージの観点から、容器本体１の一部（例えば銅部１ｂ）にのみラベルを帯状にして外装着したいとのニーズに対しては、ガスバリア性薄膜２を容器本体１の内面にコーティングする方法が好ましい。

＜第二実施形態＞
第二実施形態に係るプラスチック製容器におけるガスバリア性薄膜２の保護方法は、上記第一実施形態と異なり、図５に示すような工程を踏むことによって実現される。即ち、容器成形工程、ラベル装着工程、コーティング工程、充填工程とからなる工程である。各工程の内容は、上記第一実施形態（図３参照）と同じであるが、ラベル装着工程とコーティング工程の順序が逆である。

本第二実施形態は、ガスバリア性薄膜２を熱収縮ラベル３とは反対側である容器本体１の内面にコーティングする（図４参照）ことによって実現可能である。効果とするところは、上記第一実施形態あるいはその変形例と同じである。

＜その他の実施形態＞
尚、本発明は上記何れ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にて種々の変更が可能である。従って、ガスバリア性薄膜は、ＤＬＣ、シリカにのみ限定されず、現段階で公知となっている材質、及びこれからその特性が発見される材質をも含む。また、そのコーティング方法も上述のものに限定されない。

また、コーティングされたガスバリア性薄膜は、容器本体の膨張変形に伴う損傷が防止されればよいのであって、その目的の範囲においては、熱収縮ラベルが容器本体の全面を完全に覆う必要性はない。特に、容器本体の底部は他の箇所よりも厚肉に形成されているため、膨張変形しにくく、従って、この底部は熱収縮ラベルで覆わないようにしても構わない。あるいは、容器本体の首部も底部に比べると薄肉であるが、胴部よりかは厚肉であって膨張変形しにくいため、胴部にのみ熱収縮ラベルを外装着するようにしてもよい。

また、ガスバリア性薄膜を保護する手段としては、熱収縮ラベルに限定されず、弾性伸縮性を有するストレッチフィルムに印刷し筒状に形成したストレッチラベルを用いるようにしてもよい。例えば、筒状のストレッチラベルを径方向に若干引き伸ばしながら容器本体に嵌挿する方法がある。ストレッチフィルムの材質としては、ポリエチレン（ＰＥ）、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等の厚さ３０〜１００μｍの単層乃至複層の弾性伸縮性フィルムを選択することができ、容器本体への外装着が容易である。

さらに、ガスバリア性薄膜を保護する別の手段として、薄肉の自己粘着性を有するストレッチフィルムを容器本体の対応部位に巻付ける方法がある。例えば、厚さ１０〜３０μｍで片面に自己粘着性を有するエチレン酢酸ビニル重合体（ＥＶＡ）系樹脂フィルム等のストレッチフィルムを容器本体に巻付ることでガスバリア性薄膜の保護が可能である。

また、上記実施形態においては、熱収縮ラベルの内面（外面であってもよい）に着色印刷層を形成し、これにより、着色印刷層が首部及び胴部の略全面を覆う格好となっており、外光（特に紫外線）の遮光機能を発揮して内容物の変質を好適に防止したり、加飾性が備わるが、着色印刷層は、必ずしも必要ではない。

第一実施形態に係るプラスチック製容器の要部拡大断面図を示す。 同実施形態に係るプラスチック製容器の断面正面図を示す。 同実施形態に係るガスバリア性薄膜を保護するための工程手順を示す。 同実施形態の変形例及び第二実施形態に係るプラスチック製容器の要部拡大断面図を示す。 第二実施形態に係るガスバリア性薄膜を保護するための工程手順を示す。

符号の説明

１…容器本体
１ａ…首部
１ｂ…胴部
１ｃ…底部
２…ガスバリア性薄膜
３…熱収縮ラベル（ラベル）
４…印刷層
５…口部

Claims (2)

1. 容器本体の内面及び／又は外面にガスバリア性薄膜をコーティングするようにしたプラスチック製容器において、ガスバリア性薄膜をコーティングしてから、容器本体の対応箇所にラベルを外装着し、しかる後に、容器本体内に炭酸飲料を充填することを特徴とするプラスチック製容器におけるガスバリア性薄膜の保護方法。
2. 容器本体の内面にガスバリア性薄膜をコーティングするようにしたプラスチック製容器において、容器本体の対応箇所にラベルを外装着してから、ガスバリア性薄膜をコーティングし、しかる後に、容器本体内に炭酸飲料を充填することを特徴とするプラスチック製容器におけるガスバリア性薄膜の保護方法。

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