JP2006089073A - Internally coated plastic container and method for manufacturing the same - Google Patents

Internally coated plastic container and method for manufacturing the same Download PDF

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Masaaki Ikezawa
正彰 池澤
Hiroyuki Nakane
宏幸 仲根
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a internally coated plastic container which is colorless and transparent and can hold an excellent gas barrier properties even by heating, and a method for manufacturing it. <P>SOLUTION: The plastic container is equipped with a gas barrier coating layer 4 composed of a coating layer 2 and a coating layer 3 on its inner face side. The coating layer 2 is a silicon-containing film including a plasma polymer of an organosilicon compound formed on the inner surface of the container 1 by a plasma CVD from a starting raw material containing the organosilicon compound, and has a thickness of 50-700 Å and an atomic ratio of silicon to oxygen of 1/1.5-1/2.3. The coating layer 3 is an amorphous carbon film formed on the coating layer 2 by a plasma CVD from a starting raw material containing a carbon compound, and has a thickness of 10-300 Å and a surface tension of ≤55×10<SP>-3</SP>N/m. Change in colored transparency before and after forming the gas barrier coating layer 4 on the body part of the container 1 is ≤2.5 by a ΔE<SP>*</SP>value calculated by an L<SP>*</SP>a<SP>*</SP>b<SP>*</SP>color system. A barrier properties index value is ≥5.0. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、内面側にガスバリア被覆層を備える内面被覆プラスチック容器と、その製造方法とに関するものである。   The present invention relates to an inner surface-coated plastic container having a gas barrier coating layer on the inner surface side, and a method for manufacturing the same.

従来、飲料、食品、エアゾール、化粧品等の容器として、ポリエステル容器、ポリオレフィン容器等に代表される各種プラスチック容器が用いられている。前記プラスチック容器は、金属容器やガラス容器に比較して、ガスバリア性に劣るという問題がある。そこで、前記ガスバリヤ性を改善するために、近年、前記プラスチック容器の内面側に、プラズマCVD法により、カーボン被膜または珪素含有被膜のいずれか1つからなるガスバリア被覆層を設けることが提案されている。   Conventionally, various plastic containers represented by polyester containers, polyolefin containers and the like have been used as containers for beverages, foods, aerosols, cosmetics and the like. The plastic container has a problem that the gas barrier property is inferior to a metal container or a glass container. Therefore, in order to improve the gas barrier property, in recent years, it has been proposed to provide a gas barrier coating layer made of either a carbon film or a silicon-containing film on the inner surface side of the plastic container by a plasma CVD method. .

前記ガスバリア被覆層として前記カーボン被膜を備えるプラスチック容器は、例えば、被膜が形成されていない未処理のプラスチック容器をプラズマCVD処理装置内に収容し、少なくとも該容器内面側を所定の真空度に減圧した後、該容器内面側にアセチレン等の出発原料をガス状として導入し、マイクロ波または高周波電圧を印加して該容器内にプラズマを発生させることにより製造することができる(例えば特許文献1参照)。前記カーボン被膜を備えるプラスチック容器は、該カーボン被膜を厚くすることにより、優れたガスバリア性を得ることができる。   The plastic container provided with the carbon coating as the gas barrier coating layer includes, for example, an untreated plastic container in which no coating is formed in a plasma CVD processing apparatus, and at least the inner surface of the container is decompressed to a predetermined degree of vacuum. Thereafter, it can be produced by introducing a starting material such as acetylene in the form of gas into the inner surface of the container and applying a microwave or a high-frequency voltage to generate plasma in the container (see, for example, Patent Document 1). . The plastic container provided with the carbon coating can obtain excellent gas barrier properties by thickening the carbon coating.

しかしながら、前記カーボン被膜は膜厚が厚くなると前記プラスチック容器に対する加工密着性が低下すると共に、着色が目立つようになるという不都合がある。前記カーボン被膜による着色は、内容物によっては消費者に好ましくない印象を与えることがあり、また該カーボン被膜が形成されたプラスチック容器を回収して再利用に供する際に障害となることがある。前記カーボン被膜を備えるプラスチック容器では、該カーボン被膜の膜厚を薄くすれば前記着色を避けることができるが、このようにするときには十分なガスバリア性を得ることができない。   However, when the film thickness of the carbon coating is increased, there are disadvantages that the processing adhesion to the plastic container is lowered and the coloring becomes conspicuous. The coloring by the carbon film may give an unpleasant impression to consumers depending on the contents, and may become an obstacle when the plastic container on which the carbon film is formed is collected and reused. In a plastic container provided with the carbon coating, the coloration can be avoided by reducing the thickness of the carbon coating, but when this is done, sufficient gas barrier properties cannot be obtained.

一方、前記ガスバリア被覆層として前記珪素含有被膜を備えるプラスチック容器は、例えば、前記カーボン被膜形成のためのアセチレン等の出発原料に代えて有機珪素化合物等を出発原料とすることにより、前記カーボン被膜を備えるプラスチック容器と同様にして製造することができる(例えば特許文献2参照)。前記珪素含有被膜を備えるプラスチック容器は、着色がなく、常温では優れたガスバリア性を備えている。   On the other hand, a plastic container provided with the silicon-containing film as the gas barrier coating layer is formed by using, for example, an organic silicon compound or the like instead of a starting material such as acetylene for forming the carbon film as a starting material. It can be manufactured in the same manner as the plastic container provided (see, for example, Patent Document 2). The plastic container provided with the silicon-containing coating is not colored and has excellent gas barrier properties at room temperature.

しかしながら、前記珪素含有被膜を備えるプラスチック容器は、内容物を充填後、加熱されるとガスバリア性が著しく低下するという不都合がある。例えば、前記珪素含有被膜を備えるプラスチック容器に飲料内容物を75℃以上、特に85℃以上の温度に加熱して充填する、いわゆるホットパックを行うと、該容器のガスバリア性が低下する。前記ホットパックによるガスバリア性の低下は、茶、コーヒー、スポーツドリンク等、pH5以上の低酸性飲料の場合にその傾向が高い。また、前記珪素含有被膜を備えるプラスチック容器に内容物を常温で無菌充填した後、該容器を加温ベンダー等により50℃以上の加温雰囲気にて長期間保存する場合も、該容器のガスバリア性が経時的に低下する。   However, the plastic container provided with the silicon-containing film has a disadvantage that the gas barrier property is remarkably lowered when heated after filling the contents. For example, when a so-called hot pack in which a beverage container is provided with a beverage containing the silicon-containing coating is heated to a temperature of 75 ° C. or higher, particularly 85 ° C. or higher, the gas barrier property of the container is lowered. The tendency of the gas barrier property to decrease due to the hot pack is high in the case of a low acid beverage having a pH of 5 or higher, such as tea, coffee, and sports drink. The gas barrier property of the container can also be used when the container is aseptically filled into a plastic container having a silicon-containing film at room temperature and then stored for a long time in a warming atmosphere of 50 ° C. or higher by a warming bender or the like. Decreases with time.

前記珪素含有被膜を備えるプラスチック容器では、該珪素含有被膜の膜厚を厚くすれば前記ホットパックや加温保存時の加熱によるガスバリア性の低下をある程度改善できるが十分ではなく、このようにするときには該珪素含有被膜がプラスチック容器の被覆に適した柔軟性を得ることができなくなり、加工密着性が低下する。
特開平8−53116号公報 特開平3−223342号公報
In the plastic container provided with the silicon-containing coating, if the film thickness of the silicon-containing coating is increased, the gas barrier property deterioration due to heating during the hot pack or warm storage can be improved to some extent, but this is not sufficient. The silicon-containing film cannot obtain flexibility suitable for coating a plastic container, and the work adhesion is lowered.
JP-A-8-53116 JP-A-3-223342

本発明は、かかる不都合を解消して、無色透明で、常温ではもとよりホットパックや加温ベンダーでの加温保存状態のような加熱を受けても優れたガスバリア性を保持することができる内面被覆プラスチック容器を提供することを目的とする。   The present invention eliminates such inconveniences and is colorless and transparent, and is capable of maintaining an excellent gas barrier property even when subjected to heating such as warm storage in a hot pack or a warming bender at room temperature. The object is to provide a plastic container.

また、本発明の目的は、前記内面被覆プラスチック容器の製造方法を提供することにもある。   Another object of the present invention is to provide a method for producing the inner surface-coated plastic container.

かかる目的を達成するために、本発明は、内面側にプラズマCVDにより形成されたガスバリア被覆層を備える内面被覆プラスチック容器において、該ガスバリア被覆層は、有機珪素化合物を含む第1の出発原料からプラズマCVDにより該容器の内表面上に形成された有機珪素化合物のプラズマ重合体を含む珪素含有被膜であって50〜700オングストロームの範囲の厚さを備える第1の被覆層と、炭素化合物を含む第2の出発原料からプラズマCVDにより該第1の被覆層上に形成されたアモルファスカーボン被膜であって10〜300オングストロームの範囲の厚さと55×10−3N/m以下の範囲の表面張力とを備える第2の被覆層とからなり、該容器の胴部の比較的平らな部分における該ガスバリア被覆層形成前後の着色透明度の変化が、L表色系により算出されるΔE値で2.5以下であることを特徴とする。 In order to achieve such an object, the present invention provides an inner surface-coated plastic container having a gas barrier coating layer formed on the inner surface side by plasma CVD, wherein the gas barrier coating layer is plasma generated from a first starting material containing an organosilicon compound. A silicon-containing film containing a plasma polymer of an organosilicon compound formed on the inner surface of the container by CVD, the first coating layer having a thickness in the range of 50 to 700 angstroms, and a first coating layer containing a carbon compound An amorphous carbon film formed on the first coating layer by plasma CVD from two starting materials, having a thickness in the range of 10 to 300 Å and a surface tension in the range of 55 × 10 −3 N / m or less. A transparent colored layer before and after the formation of the gas barrier coating layer in a relatively flat portion of the barrel portion of the container. The change in the degree is characterized in that the ΔE * value calculated by the L * a * b * color system is 2.5 or less.

本発明の内面被覆プラスチック容器は、内面側に、珪素含有被膜からなる第1の被覆層と、該第1の被覆層上に積層されたアモルファスカーボン被膜からなる第2の被覆層とからなるガスバリア被覆層を備えることにより、着色が少なく透明性が高い上、ホットパックや加温ベンダーでの加温保存状態のような加熱を受けても優れたガスバリア性を保持することができる。   The inner surface-coated plastic container of the present invention has a gas barrier comprising, on the inner surface side, a first coating layer made of a silicon-containing coating and a second coating layer made of an amorphous carbon coating laminated on the first coating layer. By providing the coating layer, it is less colored and highly transparent, and excellent gas barrier properties can be maintained even when heated in a warm storage state with a hot pack or a warming bender.

前記第1の被覆層としての珪素含有被膜は、有機珪素化合物を含む第1の出発原料からプラズマCVDにより前記容器の内表面上に直接形成される。前記珪素含有被膜は、その上に前記アモルファスカーボン被膜が積層されたときに、少ない着色で透明性が高く、優れたガスバリア性を備える前記ガスバリア被覆層を得るために、50〜700オングストローム、好ましくは100〜500オングストロームの範囲の厚さを備える。前記珪素含有被膜は、厚さが50オングストローム未満では、前記アモルファスカーボン被膜が積層されたとしても前記ガスバリア被覆層のガスバリア性を十分なものとすることができず、厚さが700オングストロームを超えると該アモルファスカーボン被膜が積層されたときに該ガスバリア被覆層の加工密着性や透明性が低くなる。   The silicon-containing film as the first coating layer is directly formed on the inner surface of the container by plasma CVD from a first starting material containing an organosilicon compound. The silicon-containing coating is 50 to 700 angstroms, preferably, in order to obtain the gas barrier coating layer having a low coloration and high transparency and excellent gas barrier properties when the amorphous carbon coating is laminated thereon. It has a thickness in the range of 100-500 Angstroms. When the thickness of the silicon-containing coating is less than 50 angstroms, the gas barrier coating layer cannot have sufficient gas barrier properties even when the amorphous carbon coating is laminated, and when the thickness exceeds 700 angstroms. When the amorphous carbon coating is laminated, the work adhesion and transparency of the gas barrier coating layer are lowered.

また、前記珪素含有被膜は、優れたガスバリア性を備える前記ガスバリア被覆層を得るためには、有機珪素化合物のプラズマ重合体を含むことが必要であり、該被膜中の珪素と酸素との原子比(Si/O)が1/1.5〜1/2.3の範囲、より好ましくは1/1.7〜1/2.2の範囲にあることが適している。珪素と酸素との原子比が前記範囲に無いときには、前記アモルファスカーボン被膜が積層されたとしても前記ガスバリア被覆層のガスバリア性を十分なものとすることができない。また、前記珪素含有被膜は、珪素と酸素との原子比が前記範囲にあることにより、前記プラスチック容器の内表面との密着性と、前記アモルファスカーボン被膜との密着性とを良好にすることができる。   Further, in order to obtain the gas barrier coating layer having an excellent gas barrier property, the silicon-containing film needs to contain a plasma polymer of an organosilicon compound, and the atomic ratio between silicon and oxygen in the film It is suitable that (Si / O) is in the range of 1 / 1.5-1 to 2.3, more preferably in the range of 1 / 1.7 to 1 / 2.2. When the atomic ratio between silicon and oxygen is not within the above range, even if the amorphous carbon film is laminated, the gas barrier property of the gas barrier coating layer cannot be made sufficient. In addition, the silicon-containing film may have good adhesion with the inner surface of the plastic container and adhesion with the amorphous carbon film when the atomic ratio of silicon and oxygen is in the above range. it can.

尚、前記珪素含有被膜は、珪素と酸素との原子比が前記範囲にあれば、水素、炭素、窒素等の他の元素を含んでいてもよい。また、前記珪素含有被膜は、単層構成であってもよく、2層以上の多層構成であってもよい。   The silicon-containing film may contain other elements such as hydrogen, carbon, and nitrogen as long as the atomic ratio of silicon and oxygen is within the above range. The silicon-containing film may have a single layer configuration or a multilayer configuration of two or more layers.

次に、前記第2の被覆層としてのアモルファスカーボン被膜は、炭素化合物を含む第2の出発原料からプラズマCVDにより第1の被覆層上に形成される。前記アモルファスカーボン被膜は、前記珪素含有被膜上に積層されたときに、少ない着色で透明性が高く、優れたガスバリア性を備える前記ガスバリア被覆層を得るために、10〜300オングストローム、好ましくは30〜150オングストロームの範囲の厚さを備える。前記アモルファスカーボン被膜は、厚さが10オングストローム未満では、前記珪素含有被膜上に積層されたとしても前記ガスバリア被覆層のガスバリア性を十分なものとすることができず、厚さが300オングストロームを超えると該珪素含有被膜上に積層されたときに該ガスバリア被覆層の着色性、透明性が低くなる。   Next, an amorphous carbon film as the second coating layer is formed on the first coating layer by plasma CVD from a second starting material containing a carbon compound. In order to obtain the gas barrier coating layer having a low coloration and high transparency and excellent gas barrier properties when laminated on the silicon-containing coating, the amorphous carbon coating is 10 to 300 angstroms, preferably 30 to 30 angstroms. With a thickness in the range of 150 Angstroms. If the amorphous carbon film has a thickness of less than 10 angstroms, even if it is laminated on the silicon-containing film, the gas barrier coating layer cannot have sufficient gas barrier properties, and the thickness exceeds 300 angstroms. And the gas barrier coating layer has low colorability and transparency when laminated on the silicon-containing film.

また、前記アモルファスカーボン被膜は、55×10−3N/m以下の範囲の表面張力を備える。前記表面張力は、前記ガスバリア被覆層の疎水性の指標であり、表面張力が大きいほど該ガスバリア被覆層の疎水性が小さくなる。そして、本発明者らの検討によれば、疎水性の小さいガスバリア被覆層ほど、加熱によりガスバリア性が低下することが判明した。そこで、前記アモルファスカーボン被膜が前記範囲の表面張力を備えることにより、前記ガスバリア被覆層は、ホットパックや加温ベンダーでの加温保存状態のような加熱を受けても、ガスバリア性の低下を防止して優れたガスバリア性を保持することができる。 The amorphous carbon film has a surface tension in the range of 55 × 10 −3 N / m or less. The surface tension is an index of hydrophobicity of the gas barrier coating layer, and as the surface tension increases, the hydrophobicity of the gas barrier coating layer decreases. According to the study by the present inventors, it has been found that the gas barrier coating layer with lower hydrophobicity has a lower gas barrier property due to heating. Thus, the amorphous carbon coating has a surface tension in the above range, so that the gas barrier coating layer can be prevented from being deteriorated in gas barrier properties even when heated in a warm storage state in a hot pack or a heating bender. And excellent gas barrier properties can be maintained.

尚、前記アモルファスカーボン被膜は、水素と炭素とからなるいわゆるダイヤモンドライク構造を備えるものであるが、水素、炭素以外に酸素、その他の元素を含んでいてもよい。   The amorphous carbon film has a so-called diamond-like structure composed of hydrogen and carbon, but may contain oxygen and other elements in addition to hydrogen and carbon.

本発明のプラスチック容器の着色性と透明性とは、L表色系により算出されるΔE値を指標として、前記ガスバリア被覆層形成前後の着色透明度の変化により評価することができる。そして、本発明のプラスチック容器は、L表色系により算出されるΔE値が2.5以下であることにより、優れた無色透明性を得ることができる。この結果、本発明のプラスチック容器は、内容物に関わらず消費者に好感を与えることができ、回収後にも全く問題なく再利用に供することができる。 The colorability and transparency of the plastic container of the present invention can be evaluated by the change in the color transparency before and after the gas barrier coating layer is formed using the ΔE * value calculated by the L * a * b * color system as an index. it can. And the plastic container of this invention can obtain the outstanding colorless transparency because (DELTA ) E * value calculated by L * a * b * color system is 2.5 or less. As a result, the plastic container of the present invention can give a favorable impression to consumers regardless of the contents, and can be reused without any problem even after collection.

また、本発明のプラスチック容器は、前記ガスバリア被覆層を形成する前の酸素バリア性Aと、該ガスバリア被覆層を形成し、内容物を加熱充填した後の酸素バリア性Bとの比A/Bで示されるバリア性指標値が5.0以上であることを特徴とする。本発明のプラスチック容器の加熱後のガスバリア性は、該容器の該ガスバリア被覆層を形成する前の酸素バリア性Aと、該ガスバリア被覆層を形成し、内容物を加熱充填した後の酸素バリア性Bとの比A/Bで示されるバリア性指標値により評価することができる。そして、本発明のプラスチック容器は、前記バリア性指標値が5.0以上であることにより、加熱後にも優れたガスバリア性を保持することができ、内容物をホットパックしたり、内容物を常温で充填した後、加温ベンダーにて長期間保存する用途に全く問題なく用いることができる。   Further, the plastic container of the present invention has a ratio A / B between the oxygen barrier property A before forming the gas barrier coating layer and the oxygen barrier property B after forming the gas barrier coating layer and heating and filling the contents. The barrier property index value indicated by is characterized by being 5.0 or more. The gas barrier property after heating of the plastic container of the present invention includes the oxygen barrier property A before forming the gas barrier coating layer of the container and the oxygen barrier property after forming the gas barrier coating layer and heating and filling the contents. It can be evaluated by a barrier property index value indicated by a ratio A / B with B. And the plastic container of this invention can hold | maintain the gas barrier property which was excellent after a heating because the said barrier property index value is 5.0 or more, the contents can be hot-packed, or the contents can be kept at room temperature. After filling with, it can be used without any problem for the purpose of long-term storage in a heating bender.

本発明のプラスチック容器によれば、第1の被覆層と第2の被覆層とからなるガスバリア被覆層は、ホットパックや加温ベンダーでの加温保存状態のような加熱を受けたときに、第1の被覆層、第2の被覆層のそれぞれ単独の効果よりも優れ、さらに両者の効果の総和よりも優れたガスバリア性を保持している。   According to the plastic container of the present invention, when the gas barrier coating layer composed of the first coating layer and the second coating layer is subjected to heating such as a warm storage state in a hot pack or a warming bender, It has a gas barrier property that is superior to the effects of each of the first coating layer and the second coating layer, and further superior to the sum of both effects.

本発明のプラスチック容器は、プラスチック容器をプラズマ処理装置内に収容し、少なくとも該容器内面側を所定の真空度に減圧した後、該容器内面側に有機珪素化合物を含む第1の出発原料を導入し、プラズマCVDにより該容器の内表面上に有機珪素化合物のプラズマ重合体を含む珪素含有被膜である第1の被覆層を形成する工程と、該第1の被覆層形成後、引き続き該容器内面側に炭素化合物を含む第2の出発原料を導入し、プラズマCVDにより該第1の被覆層上にアモルファスカーボン被膜である第2の被覆層を形成する工程とを備える製造方法により有利に製造することができる。前記製造方法によれば、同一のプラズマ処理装置により、第1、第2の両被覆層を形成することができるので、前記内面被覆プラスチック容器を効率よく製造することができる。また、前記製造方法によれば、第1の被覆層と第2の被覆層との境界に、第1の被覆層の構造と第2の被覆層の構造とが混じり合った構造の混成層を形成せしめることができ、該混成層により第1の被覆層と第2の被覆層との層間密着性を向上させることができる。   In the plastic container of the present invention, the plastic container is accommodated in the plasma processing apparatus, and at least the inner surface of the container is depressurized to a predetermined degree of vacuum, and then the first starting material containing the organosilicon compound is introduced into the inner surface of the container. Forming a first coating layer, which is a silicon-containing coating containing a plasma polymer of an organosilicon compound, on the inner surface of the container by plasma CVD, and subsequently forming the inner surface of the container after the first coating layer is formed. And a step of introducing a second starting material containing a carbon compound on the side and forming a second coating layer which is an amorphous carbon coating on the first coating layer by plasma CVD. be able to. According to the manufacturing method, since the first and second coating layers can be formed by the same plasma processing apparatus, the inner surface-coated plastic container can be manufactured efficiently. According to the manufacturing method, the hybrid layer having a structure in which the structure of the first coating layer and the structure of the second coating layer are mixed is formed at the boundary between the first coating layer and the second coating layer. It can be formed, and the mixed layer can improve the interlayer adhesion between the first coating layer and the second coating layer.

また、本発明のプラスチック容器は、プラスチック容器を第1のプラズマ処理装置内に収容し、少なくとも該容器内面側を所定の真空度に減圧した後、該容器内面側に有機珪素化合物を含む第1の出発原料を導入し、プラズマCVDにより該容器の内表面上に有機珪素化合物のプラズマ重合体を含む珪素含有被膜である第1の被覆層を形成する工程と、該第1の被覆層形成後、該容器を該第1のプラズマ処理装置から取り出して、第2のプラズマ処理装置内に収容し、少なくとも該容器内面側を所定の真空度に減圧した後、該容器内面側に炭素化合物を含む第2の出発原料を導入し、プラズマCVDにより該第1の被覆層上にアモルファスカーボン被膜である第2の被覆層を形成する工程とを備える製造方法により有利に製造することができる。前記製造方法によれば、2台のプラズマ処理装置を用い、それぞれのプラズマ処理装置で第1の被覆層と第2の被覆層とを別々に形成するので、同一のプラズマ処理装置中で形成される被覆層に応じて出発原料を切り替える必要が無く、また、第1の被覆層が形成されたプラスチック容器を中間体として一時保存することができるので、前記内面被覆プラスチック容器を効率よく製造することができる。   In the plastic container of the present invention, the plastic container is accommodated in the first plasma processing apparatus, and at least the inner surface of the container is depressurized to a predetermined degree of vacuum, and then the first container containing the organosilicon compound on the inner surface of the container. And a step of forming a first coating layer, which is a silicon-containing coating containing a plasma polymer of an organosilicon compound, on the inner surface of the container by plasma CVD, and after the formation of the first coating layer The container is taken out from the first plasma processing apparatus and accommodated in the second plasma processing apparatus, and at least the inner surface of the container is depressurized to a predetermined degree of vacuum, and the inner surface of the container contains a carbon compound. And a method of introducing a second starting material and forming a second coating layer, which is an amorphous carbon coating, on the first coating layer by plasma CVD. . According to the manufacturing method, since two plasma processing apparatuses are used and the first coating layer and the second coating layer are separately formed in each plasma processing apparatus, they are formed in the same plasma processing apparatus. Since there is no need to switch the starting material according to the coating layer to be used, and the plastic container on which the first coating layer is formed can be temporarily stored as an intermediate, the inner surface-coated plastic container can be produced efficiently. Can do.

次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図1は本実施形態のプラスチック容器の構成を示す説明的断面図、図2は本実施形態のプラスチック容器の製造に用いる装置を示す説明的断面図である。   Next, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view showing the configuration of the plastic container of the present embodiment, and FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view showing an apparatus used for manufacturing the plastic container of the present embodiment.

本実施形態のプラスチック容器は、加熱充填(ホットパック)または常温無菌充填後に加温ベンダー等で加温保存して販売される茶類、コーヒー類、スポーツ飲料、乳飲料等の低酸性飲料類の容器、炭酸飲料、発泡酒、ビール等の飲料類の容器、ソース、醤油等の食品類の容器、エアゾル内容物類の容器等の各種容器として用いられるものである。前記プラスチック容器を構成するプラスチックとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等の多価アルコールと多価カルボン酸との縮重合により得られるポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリアリル樹脂、ポリエーテル系樹脂、アクリル樹脂等を挙げることができるが、ポリエステル樹脂またはポリオレフィン樹脂が適しており、特にポリエチレンテレフタレートが適している。前記プラスチックは、前記プラスチック容器がホットパックまたは常温無菌充填後に加温ベンダー等で加温保存して販売される低酸性飲料類の容器に用いられる場合には、樹脂の結晶化度を高めて耐熱性を付与することが好ましい。   The plastic container of the present embodiment is a low-acid beverage such as teas, coffees, sports drinks and milk drinks that are sold after being heated and stored in a heating bender after hot filling (hot pack) or normal temperature aseptic filling. It is used as various containers such as containers, containers for beverages such as carbonated drinks, sparkling liquor and beer, containers for foods such as sauces and soy sauce, containers for aerosol contents and the like. Examples of the plastic constituting the plastic container include polyester resins obtained by polycondensation of polyhydric alcohols such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate and polyvalent carboxylic acids, polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, polyallyl resins, and polyether series. Examples thereof include resins and acrylic resins, but polyester resins or polyolefin resins are suitable, and polyethylene terephthalate is particularly suitable. When the plastic container is used in a container for low acid beverages that is sold after being hot-packed or stored at a warming bender etc. after hot filling or aseptic filling at room temperature, it increases the crystallinity of the resin and is heat resistant. It is preferable to impart properties.

図1にその一部分を示すように、本実施形態のプラスチック容器1は、その内表面上に形成された第1の被覆層2と、該第1の被覆層2上に形成された第2の被覆層3とからなるガスバリア被覆層4を備えている。   As shown in a part of FIG. 1, the plastic container 1 of the present embodiment includes a first coating layer 2 formed on the inner surface and a second coating layer formed on the first coating layer 2. A gas barrier coating layer 4 composed of the coating layer 3 is provided.

第1の被覆層2は、有機珪素化合物を含む出発原料からプラズマCVDにより形成された有機珪素化合物のプラズマ重合体を含む珪素含有被膜であり、50〜700オングストローム、好ましくは100〜500オングストロームの範囲の厚さを備えている。この第1の被覆層2は、前記珪素含有被膜中の珪素と酸素との原子比(Si/O)が1/1.5〜1/2.3の範囲にあることが好ましく、さらに1/1.5〜1/2.2の範囲にあることが好ましい。   The first coating layer 2 is a silicon-containing film containing a plasma polymer of an organosilicon compound formed by plasma CVD from a starting material containing an organosilicon compound, and ranges from 50 to 700 angstroms, preferably from 100 to 500 angstroms. With a thickness of. The first coating layer 2 preferably has an atomic ratio (Si / O) between silicon and oxygen in the silicon-containing coating in the range of 1 / 1.5-1 to 2.3. It is preferably in the range of 1.5 to 1 / 2.2.

一方、第2の被覆層3は、炭素原子を含む出発原料からプラズマCVDにより形成され、炭素と水素とがいわゆるダイヤモンドライク構造を形成しているアモルファスカーボン被膜であり、10〜300オングストローム、好ましくは30〜150オングストロームの範囲の厚さを備えている。また、第2の被覆層3は、疎水性の指標としての表面張力が55×10−3N/m以下となっている。 On the other hand, the second coating layer 3 is an amorphous carbon film that is formed by plasma CVD from a starting material containing carbon atoms, and in which carbon and hydrogen form a so-called diamond-like structure, and is 10 to 300 angstroms, preferably It has a thickness in the range of 30 to 150 angstroms. Further, the second coating layer 3 has a surface tension as a hydrophobic index of 55 × 10 −3 N / m or less.

プラスチック容器1の前記無色透明性は、国際照明委員会(CIE)で規格化されたL表色系(JIS Z 8729)により算出されるΔE値を指標として、プラスチック容器1の胴部におけるガスバリア被覆層4の形成前後の着色透明度の変化により評価することができる。 The colorless transparency of the plastic container 1 is determined using the ΔE * value calculated by the L * a * b * color system (JIS Z 8729) standardized by the International Lighting Commission (CIE) as an index. It can be evaluated by a change in coloring transparency before and after the formation of the gas barrier coating layer 4 in the body portion of the film.

ΔE値は、プラスチック容器1の胴部の比較的平らな部分を切り取り、この部分に対し、色差計により垂直に光を通過させたときのL表色系のL値、a値、b値を、それぞれガスバリア被覆層4の形成前後で比較し、ガスバリア被覆層4の形成前の値と形成後の値との差として算出されたΔL値、Δa値、Δb値から次式(1)により算出される。 The ΔE * value is the L * value of the L * a * b * color system when a relatively flat portion of the body of the plastic container 1 is cut out and light is vertically passed through this portion by a color difference meter. , A * value, b * value are compared before and after the formation of the gas barrier coating layer 4, and ΔL * value and Δa * value calculated as the difference between the value before and after the formation of the gas barrier coating layer 4. , Δb * value is calculated by the following equation (1).

ΔE=(ΔL*2+Δa*2+Δb*21/2 ・・・(1)
プラスチック容器1では、被覆層2,3の被膜構成を適切に設定することにより、前記着色透明度の変化が前記ΔE値で2.5以下であり、優れた無色透明性を備えるガスバリア被覆層4を設けることができる。
ΔE * = (ΔL * 2 + Δa * 2 + Δb * 2 ) 1/2 (1)
In the plastic container 1, by appropriately setting the coating composition of the coating layers 2 and 3, the change in the colored transparency is 2.5 or less in the ΔE * value, and the gas barrier coating layer 4 having excellent colorless transparency. Can be provided.

また、プラスチック容器1の加熱後のガスバリア性は、該容器の該ガスバリア被覆層を形成する前の酸素バリア性Aと、該ガスバリア被覆層を形成し、内容物を加熱充填した後の酸素バリア性Bとの比A/Bで示されるバリア性指標値BIF(Barrier Improvement Factor)により評価することができる。前記酸素バリア性A,Bは、プラスチック容器1について1本、1日当たりの酸素透過量(ml/日/本)により表される。前記酸素透過量は、例えば、モコン社製OX−TRAN(商品名)等のガス透過率測定装置を用い、JIS K 7126に基づいて測定することができる。   The gas barrier property after heating of the plastic container 1 includes the oxygen barrier property A before forming the gas barrier coating layer of the container, and the oxygen barrier property after forming the gas barrier coating layer and heating and filling the contents. The barrier property index value BIF (Barrier Improvement Factor) indicated by the ratio A / B with B can be evaluated. The oxygen barrier properties A and B are expressed by the oxygen permeation amount (ml / day / tube) per plastic container 1 per day. The oxygen permeation amount can be measured based on JIS K 7126 using a gas permeability measuring device such as OX-TRAN (trade name) manufactured by Mocon.

プラスチック容器1では、被覆層2,3からなるガスバリア被覆層4を備えることにより、前記加熱後のガスバリア性が前記バリア性指標値BIFで5.0以上であり、加熱されても優れたガスバリア性を保持することができる。   By providing the gas barrier coating layer 4 composed of the coating layers 2 and 3 in the plastic container 1, the gas barrier property after heating is 5.0 or more in terms of the barrier property index value BIF, and excellent gas barrier property even when heated. Can be held.

次に、プラスチック容器1の製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the plastic container 1 will be described.

本実施形態では、図2に示すプラズマCVD装置11によりプラスチック容器1の製造を行う。プラズマCVD装置11は、パイレックス(登録商標)ガラスで形成された側壁12と、昇降自在の底板13とにより画成された処理室14を備え、側壁12に臨む位置にマイクロ波発生装置15を備えている。処理室14の上方には、側壁16と上壁17とにより画成された排気室18が備えられ、処理室14との間には隔壁19が設けられている。   In the present embodiment, the plastic container 1 is manufactured by the plasma CVD apparatus 11 shown in FIG. The plasma CVD apparatus 11 includes a processing chamber 14 defined by a side wall 12 formed of Pyrex (registered trademark) glass and a bottom plate 13 that can be moved up and down, and includes a microwave generator 15 at a position facing the side wall 12. ing. An exhaust chamber 18 defined by a side wall 16 and an upper wall 17 is provided above the processing chamber 14, and a partition wall 19 is provided between the processing chamber 14.

底板13は、未処理のプラスチック容器1を配置して上昇移動することにより、プラスチック容器1を処理室14内に収納する。このようにして収納されたプラスチック容器1は、口部保持具20を介して容器内部が隔壁19に設けられた排気孔21と連通するように配置される。口部保持具20は上部突出部22が排気孔21に密に挿入され、口部保持部23がプラスチック容器1の口部に所定の間隔を存して挿入される。   The bottom plate 13 accommodates the plastic container 1 in the processing chamber 14 by placing the untreated plastic container 1 and moving upward. The plastic container 1 housed in this manner is arranged so that the inside of the container communicates with the exhaust hole 21 provided in the partition wall 19 via the mouth holder 20. In the mouth holder 20, the upper projecting portion 22 is closely inserted into the exhaust hole 21, and the mouth holder 23 is inserted into the mouth of the plastic container 1 with a predetermined interval.

処理室14と排気室18とは隔壁19に設けられた通気口24のバルブ25を介して連通しており、排気室18の側壁16に形成された開口26は図示しない真空装置に接続されている。排気室18の上壁17にはシール27を介して、ガス状の出発原料(以下、原料ガスと略記する)を供給するガス導入管28が支持されており、ガス導入管28は一方の端部が上壁17と口部保持具20とを貫通してプラスチック容器1内に挿入されていると共に、他端が第1、第2の原料ガス源(図示せず)に接続されている。第1、第2の原料ガス源は、ガス導入管28に対して切替自在とされている。尚、ガス導入管28と口部保持具20の内周面との間には間隙がある。   The processing chamber 14 and the exhaust chamber 18 communicate with each other through a valve 25 of a vent 24 provided in the partition wall 19, and an opening 26 formed in the side wall 16 of the exhaust chamber 18 is connected to a vacuum device (not shown). Yes. A gas introduction pipe 28 for supplying a gaseous starting material (hereinafter abbreviated as source gas) is supported on the upper wall 17 of the exhaust chamber 18 via a seal 27, and the gas introduction pipe 28 has one end. The portion passes through the upper wall 17 and the mouth holder 20 and is inserted into the plastic container 1, and the other end is connected to first and second source gas sources (not shown). The first and second source gas sources can be switched with respect to the gas introduction pipe 28. There is a gap between the gas introduction pipe 28 and the inner peripheral surface of the mouth holder 20.

本実施形態の製造方法では、プラズマCVD装置11を用いて、まず、未処理のプラスチック容器1の内側に第1の被覆層2を形成する。被覆層2の形成は、それ自体公知の方法に従って行えばよく、例えば次のようにして行うことができる。   In the manufacturing method of this embodiment, first, the first coating layer 2 is formed inside the untreated plastic container 1 using the plasma CVD apparatus 11. The coating layer 2 may be formed according to a method known per se, for example, as follows.

被覆層2の形成は、初めにプラスチック容器1を載置した底板13を上昇移動せしめて、処理室14内にプラスチック容器1を収納し、次に図示しない真空装置を作動して、排気室18内を排気し、これにより通気口24を介して処理室14の内部を減圧する。同時に、排気孔21に挿入されたガス導入管28と口部保持具20の内周面との間隙を介して、プラスチック容器1の内部を10−1〜10Paの真空度に減圧する。前記真空度は10−1Pa未満では被覆層2の形成に長時間を要し、10Paを超えると被覆層2のプラスチック容器1への密着性、加工性、ガスバリア性が低下する。 The coating layer 2 is formed by first moving up the bottom plate 13 on which the plastic container 1 is placed, housing the plastic container 1 in the processing chamber 14, and then operating a vacuum device (not shown) to evacuate the chamber 18. The inside of the processing chamber 14 is depressurized through the vent 24 by exhausting the inside. At the same time, the inside of the plastic container 1 is depressurized to a degree of vacuum of 10 −1 to 10 2 Pa through a gap between the gas introduction pipe 28 inserted into the exhaust hole 21 and the inner peripheral surface of the mouth holder 20. When the degree of vacuum is less than 10 −1 Pa, it takes a long time to form the coating layer 2, and when it exceeds 10 2 Pa, the adhesion of the coating layer 2 to the plastic container 1, workability, and gas barrier properties deteriorate.

次に、図示しない第1の原料ガス源からガス導入管28を介してプラスチック容器1内に、第1の原料ガスを供給する。プラズマCVD装置11では、前記第1の原料ガスを連続的に供給すると共に、前記真空装置により連続的に排気し、処理室14とプラスチック容器1との内部を前記真空度に保持する。前記第1の原料ガスの供給量は、対象となるプラスチック容器1の表面積、形成される被膜の厚さに応じて適正な量に設定される。   Next, the first source gas is supplied into the plastic container 1 from the first source gas source (not shown) through the gas introduction pipe 28. In the plasma CVD apparatus 11, the first source gas is continuously supplied and continuously exhausted by the vacuum apparatus, so that the inside of the processing chamber 14 and the plastic container 1 is maintained at the vacuum level. The supply amount of the first source gas is set to an appropriate amount according to the surface area of the target plastic container 1 and the thickness of the coating film to be formed.

前記第1の原料ガスとしては、シラン、アルキルシラン、ジアルキルシラン、トリアルキルシラン等のシラン類、モノアルコキシシラン、ジアルコキシシラン、トリアルコキシシラン等のアルコキシシラン類、テトラアルキルジシロキサン、ヘキサアルキルジシロキサン等のシロキサン類、ヘキサメチルジシラザン等のシラザン類等の他、それ自体公知の有機珪素化合物のガスを用いることができる。前記第1の原料ガスは前記有機珪素化合物のガスを単独で、或いは2種以上混合して用いることができ、さらに酸素ガスを適切な割合で混合して用いることが好ましい。前記第1の原料ガスとして炭素含有量の高い有機珪素化合物を用いるときには、炭素を二酸化炭素として除去するために、酸素ガスの混合割合を高くすることが好ましい。また、前記第1の原料ガスは、アルゴン、ヘリウム等の希ガスで稀釈して用いるようにしてもよい。   Examples of the first source gas include silanes such as silane, alkylsilane, dialkylsilane, and trialkylsilane, alkoxysilanes such as monoalkoxysilane, dialkoxysilane, and trialkoxysilane, tetraalkyldisiloxane, and hexaalkyldisilane. In addition to siloxanes such as siloxane, silazanes such as hexamethyldisilazane, and the like, known organic silicon compound gases can be used. As the first source gas, the organic silicon compound gas can be used alone or in combination of two or more, and oxygen gas is preferably mixed and used in an appropriate ratio. When an organic silicon compound having a high carbon content is used as the first source gas, it is preferable to increase the mixing ratio of oxygen gas in order to remove carbon as carbon dioxide. The first source gas may be diluted with a rare gas such as argon or helium.

前記第1の原料ガスとして、前記有機珪素化合物のガスと共に、酸素ガス、希ガス等の他のガスを用いる場合には、予め前記有機珪素化合物のガスと他のガスとを混合してガス導入管28から導入してもよく、ガス導入管28を2本設け、その1つから前記有機珪素化合物のガスを導入し、他の1つから他のガスを導入するようにしてもよい。また、ガス導入管28を内外2重に設け、内側または外側の一方の側から前記有機珪素化合物のガスを導入し、他方の側から他のガスを導入するようにしてもよい。但し、ガス導入管28を2本設け、またはガス導入管28を内外2重に設ける場合には、前記有機珪素化合物と、他のガスとが、十分に混合されるように注意する必要がある。   When other gas such as oxygen gas or rare gas is used as the first source gas together with the organosilicon compound gas, the gas is introduced by mixing the organosilicon compound gas with another gas in advance. The gas may be introduced from the pipe 28, or two gas introduction pipes 28 may be provided, and the gas of the organosilicon compound may be introduced from one of them, and another gas may be introduced from the other one. Alternatively, the gas introduction pipes 28 may be provided in an inner and outer double so that the organic silicon compound gas is introduced from one of the inner and outer sides and the other gas is introduced from the other side. However, when two gas introduction pipes 28 are provided, or when the gas introduction pipes 28 are provided in an inner and outer double, care must be taken that the organosilicon compound and other gases are sufficiently mixed. .

そして、前記第1の原料ガスが供給されている間、マイクロ波発生装置15を作動して、所定のマイクロ波を所定時間照射することにより、前記原料ガスを電磁励起してプラスチック容器1内にプラズマを発生せしめ、プラスチック容器1の内表面上に第1の被覆層2としての珪素含有被膜を形成する。   Then, while the first source gas is being supplied, the microwave generator 15 is operated to irradiate a predetermined microwave for a predetermined time, thereby electromagnetically exciting the source gas into the plastic container 1. Plasma is generated to form a silicon-containing film as the first coating layer 2 on the inner surface of the plastic container 1.

この結果、50〜700オングストローム、好ましくは100〜500オングストロームの範囲の厚さを備え、有機珪素化合物のプラズマ重合体を含み、好ましくは珪素と酸素との原子比(Si/O)が1/1.5〜1/2.2の範囲にある被覆層2が得られる。また、被覆層2は、それ単独でのΔE値が1.5以下であることが好ましく、さらに1.0以下であることがより好ましい。 As a result, it has a thickness in the range of 50 to 700 angstroms, preferably 100 to 500 angstroms, includes a plasma polymer of an organosilicon compound, and preferably has an atomic ratio (Si / O) of silicon to oxygen of 1/1. A coating layer 2 in the range of .5 to 1 / 2.2 is obtained. In addition, the coating layer 2 alone has a ΔE * value of preferably 1.5 or less, and more preferably 1.0 or less.

本実施形態の製造方法では、前述のようにして第1の被覆層2を形成したならば、プラスチック容器1を取り出すことなく、引き続き同一のプラズマCVD装置11において、被覆層2上に第2の被覆層3を形成する。被覆層3の形成は、それ自体公知の方法に従って行えばよく、例えば次のようにして行うことができる。   In the manufacturing method of the present embodiment, if the first coating layer 2 is formed as described above, the second plasma is continuously formed on the coating layer 2 in the same plasma CVD apparatus 11 without taking out the plastic container 1. The covering layer 3 is formed. The coating layer 3 may be formed according to a method known per se, for example, as follows.

被覆層3の形成は、処理室14内に被覆層2が形成されたプラスチック容器1を収納したまま、前記真空装置により処理室14の内部を減圧すると同時に、プラスチック容器1の内部を1〜50Paの真空度に減圧する。前記真空度は1Pa未満では被覆層3の形成に長時間を要し、50Paを超えると被覆層3の被覆層2への密着性、加工性、ガスバリア性が低下する。   The coating layer 3 is formed by reducing the pressure inside the processing chamber 14 by the vacuum device while the plastic container 1 having the coating layer 2 formed in the processing chamber 14 is housed, and at the same time, the inside of the plastic container 1 is 1-50 Pa. Depressurize to the degree of vacuum. If the degree of vacuum is less than 1 Pa, it takes a long time to form the coating layer 3, and if it exceeds 50 Pa, the adhesion of the coating layer 3 to the coating layer 2, workability, and gas barrier properties deteriorate.

次に、図示しない第2の原料ガス源からガス導入管28を介してプラスチック容器1内に、第2の原料ガスを供給する。プラズマCVD装置11では、前記第2の原料ガスを連続的に供給すると共に、前記真空装置により連続的に排気し、処理室14とプラスチック容器1との内部を前記真空度に保持する。前記第2の原料ガスの供給量は、対象となるプラスチック容器1の表面積、形成される被膜の厚さに応じて適正な量に設定される。   Next, a second source gas is supplied from a second source gas source (not shown) into the plastic container 1 through the gas introduction pipe 28. In the plasma CVD apparatus 11, the second source gas is continuously supplied and continuously exhausted by the vacuum apparatus, so that the inside of the processing chamber 14 and the plastic container 1 is maintained at the degree of vacuum. The supply amount of the second source gas is set to an appropriate amount according to the surface area of the target plastic container 1 and the thickness of the coating film to be formed.

前記第2の原料ガスとしては、アセチレン、エチレン、プロピレン等の脂肪族不飽和炭化水素化合物、メタン、エタン、プロパン等の脂肪族飽和炭化水素化合物、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素化合物等の炭素化合物のガスを用いることができるが、脂肪族不飽和炭化水素化合物であるアセチレン、エチレン等が好ましい。前記第2の原料ガスは、単独で用いても、必要に応じて2種以上混合して用いてもよく、被膜改質剤として少量の水素、酸素、有機珪素化合物、その他の被膜形成性有機化合物を併用してもよい。また、前記第2の原料ガスは、アルゴン、ヘリウム等の希ガスで稀釈して用いるようにしてもよい。   Examples of the second source gas include aliphatic unsaturated hydrocarbon compounds such as acetylene, ethylene and propylene, aliphatic saturated hydrocarbon compounds such as methane, ethane and propane, and aromatic hydrocarbon compounds such as benzene, toluene and xylene. A carbon compound gas such as acetylene or ethylene, which is an aliphatic unsaturated hydrocarbon compound, is preferable. The second source gas may be used alone or as a mixture of two or more as required. A small amount of hydrogen, oxygen, an organosilicon compound, or other film-forming organic as a film modifier. You may use a compound together. The second source gas may be diluted with a rare gas such as argon or helium.

前記第2の原料ガスとして、前記炭素化合物のガスと共に、前記被膜改質剤、希ガス等の他のガスを用いる場合には、予め前記炭素化合物のガスと他のガスとを混合してガス導入管28から導入してもよく、ガス導入管28を2本設け、その1つから前記炭素化合物のガスを導入し、他の1つから他のガスを導入するようにしてもよい。また、ガス導入管28を内外2重に設け、内側または外側の一方の側から前記炭素化合物のガスを導入し、他方の側から他のガスを導入するようにしてもよい。但し、ガス導入管28を2本設け、またはガス導入管28を内外2重に設ける場合には、前記炭素化合物のガスと、他のガスとが、十分に混合されるように注意する必要がある。   When other gas such as the film modifier or rare gas is used as the second source gas together with the carbon compound gas, the carbon compound gas is mixed with the other gas in advance. The gas may be introduced from the introduction pipe 28, or two gas introduction pipes 28 may be provided, and the carbon compound gas may be introduced from one of them, and another gas may be introduced from the other one. Alternatively, the gas introduction pipes 28 may be provided in an inner and outer double so that the carbon compound gas is introduced from one of the inner and outer sides and the other gas is introduced from the other side. However, when two gas introduction pipes 28 are provided, or when the gas introduction pipes 28 are provided in an inner and outer double, care must be taken that the carbon compound gas and other gases are sufficiently mixed. is there.

そして、前記第2の原料ガスが供給されている間、マイクロ波発生装置5を作動して、所定のマイクロ波を所定時間照射することにより、前記第2の原料ガスを電磁励起してプラスチック容器1内にプラズマを発生せしめ、被覆層2上に第2の被覆層3としてのアモルファスカーボン被膜を形成する。   Then, while the second source gas is being supplied, the microwave generator 5 is operated to irradiate a predetermined microwave for a predetermined time, thereby electromagnetically exciting the second source gas to a plastic container. Plasma is generated in 1 to form an amorphous carbon film as the second coating layer 3 on the coating layer 2.

この結果、10〜300オングストローム、好ましくは30〜150オングストロームの範囲の厚さを備え、実質的に炭素からなり、疎水性の指標としての表面張力が55×10−3N/m以下である被覆層3が得られる。 As a result, a coating having a thickness in the range of 10 to 300 angstroms, preferably 30 to 150 angstroms, substantially consisting of carbon and having a surface tension as a hydrophobic index of 55 × 10 −3 N / m or less. Layer 3 is obtained.

被覆層3は、前記アモルファスカーボン被膜からなり厚膜では一般に透明薄茶色を呈するが、本実施形態では被覆層3の膜厚を前記範囲の厚さとし、適切な条件で被覆層3を形成することにより、被覆層3単独でのΔE値が2.0以下とすることが好ましく、さらに1.5以下とすることがより好ましい。 The coating layer 3 is made of the amorphous carbon coating and generally exhibits a transparent light brown color in the thick film. In this embodiment, the coating layer 3 is formed within the above range, and the coating layer 3 is formed under appropriate conditions. Therefore, the ΔE * value of the coating layer 3 alone is preferably 2.0 or less, and more preferably 1.5 or less.

被覆層2単独でのΔE値が1.5以下、さらに好ましくは1.0以下であり、被覆層3単独でのΔE値が2.0以下さらに好ましくは1.5以下であることにより、被覆層2,3からなるガスバリア被覆層4のΔE値を2.5以下とすることができる。 The ΔE * value of the coating layer 2 alone is 1.5 or less, more preferably 1.0 or less, and the ΔE * value of the coating layer 3 alone is 2.0 or less, more preferably 1.5 or less. The ΔE * value of the gas barrier coating layer 4 composed of the coating layers 2 and 3 can be 2.5 or less.

次に、被覆層3が形成されたならば、前記真空装置の作動を停止し、処理室14とプラスチック容器1との内部を常圧に戻した後、被覆層2,3からなるガスバリア被覆層4が形成されたプラスチック容器1をプラズマCVD装置11から取り出す。   Next, when the coating layer 3 is formed, the operation of the vacuum apparatus is stopped, the inside of the processing chamber 14 and the plastic container 1 is returned to normal pressure, and then the gas barrier coating layer comprising the coating layers 2 and 3 is formed. The plastic container 1 in which 4 is formed is taken out from the plasma CVD apparatus 11.

尚、本実施形態の装置では、被覆層2の形成と被覆層3の形成とを単一のプラズマCVD装置11で行っているが、2つのプラズマCVD装置11を用い、一方のプラズマCVD装置11で被覆層2の形成を行った後、該プラズマCVD装置11から被覆層2が形成されたプラスチック容器1を取出し、次いで該プラスチック容器1を他方のプラズマCVD装置11に収容して、被覆層3の形成を行うようにしてもよい。2つのプラズマCVD装置11を用いることにより、被覆層2の形成のための原料ガスと、被覆層3の形成のための原料ガスとの切替を行う必要が無くなる。   In the apparatus of this embodiment, the formation of the coating layer 2 and the formation of the coating layer 3 are performed by a single plasma CVD apparatus 11, but two plasma CVD apparatuses 11 are used and one plasma CVD apparatus 11 is used. After the formation of the coating layer 2 in the step, the plastic container 1 on which the coating layer 2 is formed is taken out from the plasma CVD apparatus 11, and then the plastic container 1 is accommodated in the other plasma CVD apparatus 11. May be formed. By using the two plasma CVD apparatuses 11, it is not necessary to switch between the source gas for forming the coating layer 2 and the source gas for forming the coating layer 3.

また、本実施形態では、マイクロ波発生装置15からマイクロ波を照射することにより、第1、第2の原料ガスを電磁励起してプラズマを発生させるようにしているが、プラスチック容器1の内外面に電極を配置し、該電極に高周波電流を印加することによりプラズマを発生させるようにしてもよい。但し、プラスチック容器1の内面側に密着性、加工性、ガスバリア性に優れる被膜2,3を形成するためには、マイクロ波を照射してプラズマを発生させる方法の方が適している。   In the present embodiment, the first and second source gases are electromagnetically excited to generate plasma by irradiating the microwave from the microwave generator 15, but the inner and outer surfaces of the plastic container 1 are used. An electrode may be disposed on the electrode, and plasma may be generated by applying a high-frequency current to the electrode. However, in order to form the coatings 2 and 3 having excellent adhesion, workability, and gas barrier properties on the inner surface side of the plastic container 1, a method of generating plasma by irradiating microwaves is more suitable.

次に、本発明の実施例、参考例、比較例を示す。   Next, Examples, Reference Examples and Comparative Examples of the present invention will be shown.

本実施例では、プラスチック容器1として、ポリエチレンテレフタレート樹脂製プリフォームを二軸延伸ブロー成形して得られた内容積280mlのポリエチレンテレフタレート樹脂製ボトル(以下、ペットボトルと略記する)を用い、図2に示すプラズマCVD装置11により該ペットボトルの内面側に被覆層2,3からなるガスバリア被覆層4を形成した。尚、被覆層2の形成のための第1の原料ガスとしてはヘキサメチルジシロキサンと酸素とを用い、被覆層3の形成のための第2の原料ガスとしてはアセチレンを用いた。   In this embodiment, a polyethylene terephthalate resin bottle (hereinafter abbreviated as a PET bottle) having an internal volume of 280 ml obtained by biaxial stretch blow molding of a polyethylene terephthalate resin preform is used as the plastic container 1. The gas barrier coating layer 4 composed of the coating layers 2 and 3 was formed on the inner surface side of the PET bottle by the plasma CVD apparatus 11 shown in FIG. Note that hexamethyldisiloxane and oxygen were used as the first source gas for forming the coating layer 2, and acetylene was used as the second source gas for forming the coating layer 3.

珪素含有被膜である被覆層2の厚さ、アモルファスカーボン被膜である被覆層3の厚さ、疎水性の指標としての表面張力、被覆層2,3の厚さの合計としてのガスバリア被覆層4の厚さを表1に示す。尚、珪素含有被膜である被覆層2において、有機珪素化合物のプラズマ重合体の珪素と酸素との原子比は1/2.0であった。   The thickness of the coating layer 2 that is a silicon-containing coating, the thickness of the coating layer 3 that is an amorphous carbon coating, the surface tension as an index of hydrophobicity, and the total thickness of the coating layers 2 and 3 of the gas barrier coating layer 4 Table 1 shows the thickness. In addition, in the coating layer 2 which is a silicon-containing film, the atomic ratio of silicon to oxygen in the plasma polymer of the organosilicon compound was 1 / 2.0.

次に、ガスバリア被覆層4の形成前のペットボトルと、ガスバリア被覆層4が形成されたペットボトルとから、それぞれ胴部の平らな部分を切り取り、色差計により垂直に光を通過させて、L表色系のL値、a値、b値を測定し、両者の差としてΔL値、Δa値、Δb値を算出した。そして、ΔL値、Δa値、Δb値から前記式(1)に従ってΔE値を算出した。容器着色度としてのΔb値と、容器透明度としてのΔE値とを表1に示す。 Next, from the PET bottle before the formation of the gas barrier coating layer 4 and the PET bottle on which the gas barrier coating layer 4 is formed, each flat portion of the body is cut out, and light is allowed to pass vertically by a color difference meter. The L * value, a * value, and b * value of the * a * b * color system were measured, and the ΔL * value, Δa * value, and Δb * value were calculated as the difference between them. The ΔE * value was calculated from the ΔL * value, Δa * value, and Δb * value according to the above equation (1). Table 1 shows Δb * values as the degree of container coloring and ΔE * values as the degree of container transparency.

次に、ガスバリア被覆層4の形成前のペットボトルについて、該ペットボトル1本、1日当たりの酸素透過率を測定し、酸素バリア性Aとした。また、ガスバリア被覆層4の形成後のペットボトルについて、該ペットボトル1本、1日当たりの酸素透過率を測定し、酸素バリア性A’とした。さらに、ガスバリア被覆層4の形成後、モデル的なホットパック条件(以下、モデルホットパック条件と略記する)で内容物を充填した。   Next, with respect to the PET bottle before the formation of the gas barrier coating layer 4, the oxygen permeability per day of the PET bottle was measured to obtain an oxygen barrier property A. Further, with respect to the PET bottle after the gas barrier coating layer 4 was formed, the oxygen transmission rate per one PET bottle per day was measured to obtain an oxygen barrier property A ′. Further, after the gas barrier coating layer 4 was formed, the contents were filled under model hot pack conditions (hereinafter abbreviated as model hot pack conditions).

前記モデルホットパック条件は、次のものである。まず、約90℃の温水(pH7)をペットボトルに充填しキャッピング後、横倒しにして30秒、正立させて3分間保持する。次に、ペットボトルを75℃の温水中に3分間浸漬した後、取り出し、15分間水冷する。前記水冷後、内容物を捨てて、得られたペットボトルを供試試料とする。   The model hot pack conditions are as follows. First, about 90 ° C. warm water (pH 7) is filled into a PET bottle, capped, then laid down for 30 seconds and held for 3 minutes. Next, the plastic bottle is immersed in warm water of 75 ° C. for 3 minutes, then taken out and cooled with water for 15 minutes. After the water cooling, the contents are discarded and the obtained plastic bottle is used as a test sample.

次に、前記モデルホットパック条件で処理して得られたペットボトルについて、該ペットボトル1本、1日当たりの酸素透過率を測定し、酸素バリア性Bとした。   Next, with respect to the PET bottle obtained by processing under the model hot pack conditions, the oxygen permeability per day for each PET bottle was measured to obtain the oxygen barrier property B.

そして、ガスバリア被覆層4の形成前の酸素バリア性Aと、ガスバリア被覆層4を形成し、内容物を加熱充填した後の酸素バリア性Bとの比A/Bとしてガスバリア性指標値BIFを算出した。酸素バリア性A,A’,Bと、ガスバリア性指標値BIFとを表1に示す。   Then, the gas barrier property index value BIF is calculated as a ratio A / B between the oxygen barrier property A before the formation of the gas barrier coating layer 4 and the oxygen barrier property B after the gas barrier coating layer 4 is formed and the contents are heated and filled. did. Table 1 shows the oxygen barrier properties A, A ', B and the gas barrier property index value BIF.

次に、ガスバリア被覆層4を形成したペットボトルに、緑茶飲料(pH6.4)を常温で無菌充填した後、直ちに該緑茶飲料を該ペットボトルから取り出し、Labハンター表色系のL値、a値、b値を測定した。次に、ガスバリア被覆層4を形成した後のペットボトルに、緑茶飲料を常温で無菌充填し、60℃の加熱雰囲気中に4週間保存した後、該緑茶飲料を該ペットボトルから取り出し、Labハンター表色系のL値、a値、b値を測定した。そして、前記常温で無菌充填した直後のL値、a値、b値と、前記保存後のL値、a値、b値との差として、ΔL値、Δa値、Δb値を算出し、ΔL値、Δa値、Δb値から次式(2)に従ってLabハンター表色系のΔE値を算出した。結果を表1に示す。   Next, after aseptically filling a green bottle (pH 6.4) with a green tea beverage (pH 6.4) into the PET bottle on which the gas barrier coating layer 4 is formed, the green tea beverage is immediately taken out from the PET bottle, and the L value of the Lab Hunter color system, a Value and b value were measured. Next, the green tea beverage is aseptically filled at room temperature into the PET bottle after the gas barrier coating layer 4 is formed, and stored in a heated atmosphere at 60 ° C. for 4 weeks. Then, the green tea beverage is taken out from the PET bottle, and Lab Hunter The L value, a value, and b value of the color system were measured. Then, ΔL value, Δa value, and Δb value are calculated as the difference between the L value, a value, and b value immediately after the aseptic filling at room temperature and the L value, a value, and b value after storage, and ΔL The ΔE value of the Lab Hunter color system was calculated from the value, Δa value, and Δb value according to the following equation (2). The results are shown in Table 1.

ΔE=(ΔL+Δa+Δb1/2 ・・・(2)
前記Labハンター表色系のΔE値は、常温で無菌充填した直後の前記緑茶飲料の色彩と、常温で無菌充填後、さらに60℃の加熱雰囲気中に4週間保存した後の該緑茶飲料の色彩との変化の度合い(緑茶飲料変色度)を示すものであり、ΔE値が大きいほど該緑茶飲料が酸化劣化されたこと、換言すれば前記ペットボトルのガスバリア性が低いことを示す。
〔参考例〕
本参考例では、まず、実施例1で用いたものと同一のペットボトルについて、ガスバリア被覆層4を全く形成することなく、該ペットボトル1本、1日当たりの酸素透過率を測定した。前記酸素透過率は、ガスバリア被覆層4の形成前のペットボトルの酸素バリア性Aに相当する。
ΔE = (ΔL 2 + Δa 2 + Δb 2 ) 1/2 (2)
The ΔE value of the Lab Hunter color system includes the color of the green tea beverage immediately after aseptic filling at room temperature, and the color of the green tea beverage after aseptic filling at room temperature and further stored in a heated atmosphere at 60 ° C. for 4 weeks. The greater the ΔE value, the more the green tea beverage is oxidized and deteriorated, in other words, the lower the gas barrier property of the PET bottle.
[Reference example]
In this reference example, for the same PET bottle as used in Example 1, the oxygen permeability per day was measured for each PET bottle without forming the gas barrier coating layer 4 at all. The oxygen permeability corresponds to the oxygen barrier property A of the PET bottle before the gas barrier coating layer 4 is formed.

次に、ガスバリア被覆層4を全く形成していない前記ペットボトルを前記モデルホットパック条件で処理した後、該ペットボトル1本、1日当たりの酸素透過率を測定し、酸素バリア性Bとした。そして、実施例1と全く同一にしてガスバリア性指標値BIFを算出した。酸素バリア性A,Bと、ガスバリア性指標値BIFとを表1に示す。   Next, after processing the said PET bottle in which the gas barrier coating layer 4 was not formed at all by the said model hot pack conditions, the oxygen permeation rate per one said PET bottle was measured, and it was set as oxygen barrier property B. Then, the gas barrier property index value BIF was calculated in exactly the same manner as in Example 1. Table 1 shows the oxygen barrier properties A and B and the gas barrier property index value BIF.

次に、ガスバリア被覆層4を全く形成していない前記ペットボトルについて、実施例1と全く同一にして、緑茶飲料変色度としてのLabハンター表色系のΔE値を算出した。結果を表1に示す。
〔比較例1〕
本比較例では、実施例1で用いたものと同一のペットボトルを用い、図2に示すプラズマCVD装置11により該ペットボトルの内面側に被覆層3のみからなるガスバリア被覆層4を形成した。尚、被覆層3の形成のための第2の原料ガスとしてはアセチレンを用いた。
Next, with respect to the PET bottle in which the gas barrier coating layer 4 was not formed at all, the ΔE value of the Lab Hunter color system as the green tea beverage color change was calculated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
[Comparative Example 1]
In this comparative example, the same PET bottle as used in Example 1 was used, and the gas barrier coating layer 4 consisting only of the coating layer 3 was formed on the inner surface side of the PET bottle by the plasma CVD apparatus 11 shown in FIG. Note that acetylene was used as the second source gas for forming the coating layer 3.

アモルファスカーボン被膜である被覆層3の厚さ、疎水性の指標としての表面張力、ガスバリア被覆層4の厚さを表1に示す。   Table 1 shows the thickness of the coating layer 3 that is an amorphous carbon coating, the surface tension as an index of hydrophobicity, and the thickness of the gas barrier coating layer 4.

次に、実施例1と全く同一にして、L表色系のΔb値、ΔE値を算出した。容器着色度としてのΔb値と、容器透明度としてのΔE値とを表1に示す。 Next, Δb * values and ΔE * values of the L * a * b * color system were calculated in exactly the same manner as in Example 1. Table 1 shows Δb * values as the degree of container coloring and ΔE * values as the degree of container transparency.

次に、実施例1と全く同一にして、酸素バリア性A,A’,Bをもとめ、ガスバリア性指標値BIFを算出した。酸素バリア性A,A’,Bと、ガスバリア性指標値BIFとを表1に示す。   Next, in exactly the same manner as in Example 1, the oxygen barrier properties A, A ′, and B were obtained, and the gas barrier property index value BIF was calculated. Table 1 shows the oxygen barrier properties A, A ', B and the gas barrier property index value BIF.

次に、実施例1と全く同一にして、緑茶飲料変色度としてのLabハンター表色系のΔE値を算出した。結果を表1に示す。
〔比較例2〕
本比較例では、実施例1で用いたものと同一のペットボトルを用い、図2に示すプラズマCVD装置11により該ペットボトルの内面側に被覆層2のみからなるガスバリア被覆層4を形成した。被覆層2は第1の原料ガスとしてヘキサメチルジシロキサンと酸素とをを用いて形成された有機珪素化合物のプラズマ重合体を含む珪素含有被膜であり、該有機珪素化合物のプラズマ重合体の珪素と酸素との原子比は1/2.0であった。被覆層2の厚さ、ガスバリア被覆層4の厚さを表1に示す。
Next, in exactly the same manner as in Example 1, the ΔE value of the Lab Hunter color system as the green tea beverage color change degree was calculated. The results are shown in Table 1.
[Comparative Example 2]
In this comparative example, the same PET bottle as used in Example 1 was used, and the gas barrier coating layer 4 consisting only of the coating layer 2 was formed on the inner surface side of the PET bottle by the plasma CVD apparatus 11 shown in FIG. The covering layer 2 is a silicon-containing film containing a plasma polymer of an organosilicon compound formed using hexamethyldisiloxane and oxygen as the first source gas, and the silicon of the plasma polymer of the organosilicon compound The atomic ratio with oxygen was 1 / 2.0. Table 1 shows the thickness of the coating layer 2 and the thickness of the gas barrier coating layer 4.

次に、実施例1と全く同一にして、L表色系のΔb値、ΔE値を算出した。容器着色度としてのΔb値と、容器透明度としてのΔE値とを表1に示す。 Next, Δb * values and ΔE * values of the L * a * b * color system were calculated in exactly the same manner as in Example 1. Table 1 shows Δb * values as the degree of container coloring and ΔE * values as the degree of container transparency.

次に、実施例1と全く同一にして、酸素バリア性A,A’,Bをもとめ、ガスバリア性指標値BIFを算出した。酸素バリア性A,A’,Bと、ガスバリア性指標値BIFとを表1に示す。   Next, in exactly the same manner as in Example 1, the oxygen barrier properties A, A ′, and B were obtained, and the gas barrier property index value BIF was calculated. Table 1 shows the oxygen barrier properties A, A ', B and the gas barrier property index value BIF.

次に、実施例1と全く同一にして、緑茶飲料変色度としてのLabハンター表色系のΔE値を算出した。結果を表1に示す。
〔比較例3〕
本比較例では、膜厚を変えた以外は比較例1と同様にして、実施例1で用いたものと同一のペットボトルの内面側に被覆層3のみからなるガスバリア被覆層4を形成した。
Next, in exactly the same manner as in Example 1, the ΔE value of the Lab Hunter color system as the green tea beverage color change degree was calculated. The results are shown in Table 1.
[Comparative Example 3]
In this comparative example, the gas barrier coating layer 4 consisting only of the coating layer 3 was formed on the inner surface side of the same PET bottle used in Example 1 in the same manner as in the comparative example 1 except that the film thickness was changed.

アモルファスカーボン被膜である被覆層3の厚さ、疎水性の指標としての表面張力、ガスバリア被覆層4の厚さを表1に示す。   Table 1 shows the thickness of the coating layer 3 that is an amorphous carbon coating, the surface tension as an index of hydrophobicity, and the thickness of the gas barrier coating layer 4.

次に、実施例1と全く同一にして、L表色系のΔb値、ΔE値を算出した。容器着色度としてのΔb値と、容器透明度としてのΔE値とを表1に示す。 Next, Δb * values and ΔE * values of the L * a * b * color system were calculated in exactly the same manner as in Example 1. Table 1 shows Δb * values as the degree of container coloring and ΔE * values as the degree of container transparency.

次に、実施例1と全く同一にして、酸素バリア性A,A’,Bをもとめ、ガスバリア性指標値BIFを算出した。酸素バリア性A,A’,Bと、ガスバリア性指標値BIFとを表1に示す。   Next, in exactly the same manner as in Example 1, the oxygen barrier properties A, A ′, and B were obtained, and the gas barrier property index value BIF was calculated. Table 1 shows the oxygen barrier properties A, A ', B and the gas barrier property index value BIF.

次に、実施例1と全く同一にして、緑茶飲料変色度としてのLabハンター表色系のΔE値を算出した。結果を表1に示す。   Next, in exactly the same manner as in Example 1, the ΔE value of the Lab Hunter color system as the green tea beverage color change degree was calculated. The results are shown in Table 1.

Figure 2006089073
Figure 2006089073

表1から、次のことが明らかである。   From Table 1, the following is clear.

まず、参考例のガスバリア被覆層4を全く形成していないペットボトルでは、酸素バリア性A,Bからも明らかなように該ペットボトルのガスバリア性が低く、高温長時間の保存では緑茶飲料変色度が大きい。   First, in the PET bottle in which the gas barrier coating layer 4 of the reference example is not formed at all, the gas barrier property of the PET bottle is low as apparent from the oxygen barrier properties A and B. Is big.

次に、比較例1のガスバリア被覆層4としてアモルファスカーボン被膜からなる被覆層3のみを備えるペットボトルでは、被覆層3の厚さを146オングストロームとすることにより、容器着色度Δb値、容器透明度ΔE値は小さくなる。しかし、ガスバリア被覆層4形成後の酸素バリア性A’、加熱充填後の酸素バリア性Bも低く、十分なガスバリア性が得られないことが明らかである。 Next, in the PET bottle including only the coating layer 3 made of an amorphous carbon coating as the gas barrier coating layer 4 of Comparative Example 1, the thickness of the coating layer 3 is set to 146 angstroms, whereby the container coloring degree Δb * value and the container transparency are obtained. The ΔE * value becomes smaller. However, it is clear that the oxygen barrier property A ′ after the formation of the gas barrier coating layer 4 and the oxygen barrier property B after heating and filling are low, and a sufficient gas barrier property cannot be obtained.

前記ガスバリア被覆層4としてアモルファスカーボン被膜からなる被覆層3のみを備えるペットボトルは、比較例3のように、被覆層3の厚さを453オングストロームとすることにより、ガスバリア被覆層4形成後の酸素バリア性A’、加熱充填後の酸素バリア性Bを向上させ、優れたガスバリア性を得ることができる。しかし、前記アモルファスカーボン被膜を前記厚さとすると、容器着色度Δb値、容器透明度ΔE値が大きくなり、十分な無色透明性が得られないことが明らかである。 In the PET bottle having only the coating layer 3 made of an amorphous carbon coating as the gas barrier coating layer 4, the oxygen after formation of the gas barrier coating layer 4 can be obtained by setting the thickness of the coating layer 3 to 453 Å as in Comparative Example 3. The barrier property A ′ and the oxygen barrier property B after heat filling can be improved, and an excellent gas barrier property can be obtained. However, when the amorphous carbon film has the thickness, it is clear that the container coloring degree Δb * value and the container transparency ΔE * value become large, and sufficient colorless transparency cannot be obtained.

次に、比較例2のガスバリア被覆層4として珪素含有被膜からなる被覆層2のみを備えるペットボトルでは、容器着色度Δb値、容器透明度ΔE値が小さい上、ガスバリア被覆層4形成後の酸素バリア性A’が高く、優れたガスバリア性を備えている。しかし、前記ペットボトルでは、ガスバリア被覆層4を形成し、加熱充填した後の酸素バリア性Bは、ガスバリア被覆層4形成前の酸素バリア性Aと同一であり、ホットパック後には被覆層2のガスバリア性が大きく低下していることが明らかである。 Next, in the PET bottle provided with only the coating layer 2 made of a silicon-containing coating as the gas barrier coating layer 4 of Comparative Example 2, the container coloring degree Δb * value and the container transparency ΔE * value are small, and after the gas barrier coating layer 4 is formed. The oxygen barrier property A ′ is high, and it has excellent gas barrier properties. However, in the PET bottle, the oxygen barrier property B after the gas barrier coating layer 4 is formed and heated and filled is the same as the oxygen barrier property A before the gas barrier coating layer 4 is formed. It is clear that the gas barrier properties are greatly reduced.

前記参考例、各比較例に対し、前記ガスバリア被覆層4として珪素含有被膜からなる被覆層2と、被覆層2上に積層されたアモルファスカーボン被膜からなる被覆層3とを備える実施例1のペットボトルは、容器着色度Δb値、容器透明度ΔE値が小さく優れた無色透明性を備えていることが明らかである。また、実施例1のペットボトルは、ガスバリア被覆層4形成後の酸素バリア性A’が高く、常温で優れたガスバリア性を備えている上、加熱充填後の酸素バリア性Bも高く、ホットパック後にも優れたガスバリア性を保持していることが明らかである。 The pet of Example 1 provided with the coating layer 2 made of a silicon-containing coating as the gas barrier coating layer 4 and the coating layer 3 made of an amorphous carbon coating laminated on the coating layer 2 for the reference example and each comparative example. It is apparent that the bottle has excellent colorless transparency with a small container coloring degree Δb * value and container transparency degree ΔE * value. Further, the PET bottle of Example 1 has a high oxygen barrier property A ′ after the formation of the gas barrier coating layer 4, an excellent gas barrier property at room temperature, and a high oxygen barrier property B after heating and filling. It is clear that excellent gas barrier properties are maintained later.

さらに、実施例1のペットボトルによれば、加熱後にも優れたガスバリア性を保持していることにより、緑茶飲料変色度が前記参考例、比較例1,2の各ペットボトルよりも格段に低く、優れた内容物保存性を備えていることが明らかである。   Furthermore, according to the PET bottle of Example 1, the green tea beverage discoloration is much lower than the PET bottles of the reference example and comparative examples 1 and 2 by maintaining excellent gas barrier properties even after heating. It is clear that it has excellent content preservation.

従って、実施例1のペットボトルは、被覆層2の厚さが比較例2のペットボトルと同一であり、被覆層3の厚さが比較例1のペットボトルと同一であるにも関わらず、比較例1,2のペットボトルにより得られる効果の総和以上の効果を奏することができることが明らかである。   Therefore, the PET bottle of Example 1 has the same thickness of the coating layer 2 as the PET bottle of Comparative Example 2, and the thickness of the coating layer 3 is the same as the PET bottle of Comparative Example 1, It is clear that an effect more than the sum of the effects obtained by the PET bottles of Comparative Examples 1 and 2 can be achieved.

実施例2〜4では、アモルファスカーボン被膜である被覆層3の厚さを変えた以外は、実施例1と全く同一にして、ペットボトルの内面側に被覆層2,3からなるガスバリア被覆層4を形成した。実施例2〜4のペットボトルでは、被覆層2を形成する珪素含有被膜中の珪素と酸素との原子比は1/1.8〜1/2.2の範囲にあった。   In Examples 2 to 4, except that the thickness of the coating layer 3 that is an amorphous carbon coating was changed, the gas barrier coating layer 4 composed of the coating layers 2 and 3 on the inner surface side of the PET bottle was exactly the same as in Example 1. Formed. In the PET bottles of Examples 2 to 4, the atomic ratio between silicon and oxygen in the silicon-containing coating forming the coating layer 2 was in the range of 1 / 1.8 to 1 / 2.2.

次に、実施例2〜4の各ペットボトルの珪素含有被膜である被覆層2の厚さ、アモルファスカーボン被膜である被覆層3の厚さ、疎水性の指標としての表面張力、被覆層2,3の厚さの合計としてのガスバリア被覆層4の厚さを表2に示す。   Next, the thickness of the coating layer 2 that is a silicon-containing coating of each PET bottle of Examples 2 to 4, the thickness of the coating layer 3 that is an amorphous carbon coating, the surface tension as a hydrophobic index, Table 2 shows the thickness of the gas barrier coating layer 4 as the total of the three thicknesses.

次に、実施例2〜4の各ペットボトルについて、実施例1と全く同一にして、L表色系のΔb値、ΔE値を算出した。各ペットボトルの容器着色度としてのΔb値と、容器透明度としてのΔE値とを表2に示す。 Next, Δb * values and ΔE * values of the L * a * b * color system were calculated for each of the PET bottles of Examples 2 to 4 exactly as in Example 1. Table 2 shows the Δb * value as the container coloring degree of each PET bottle and the ΔE * value as the container transparency.

次に、実施例2〜4の各ペットボトルについて、実施例1と全く同一にして、酸素バリア性A,A’,Bをもとめ、ガスバリア性指標値BIFを算出した。各ペットボトルの酸素バリア性A,A’,Bと、ガスバリア性指標値BIFとを表2に示す。   Next, for each of the PET bottles of Examples 2 to 4, the oxygen barrier properties A, A ′, and B were determined in exactly the same manner as in Example 1, and the gas barrier property index value BIF was calculated. Table 2 shows the oxygen barrier properties A, A ′, and B and the gas barrier property index value BIF of each PET bottle.

次に、実施例2〜4の各ペットボトルについて、実施例1と全く同一にして、緑茶飲料変色度としてのLabハンター表色系のΔE値を算出した。結果を表2に示す。   Next, for each of the PET bottles of Examples 2 to 4, the ΔE value of the Lab Hunter color system as the green tea beverage color change degree was calculated exactly as in Example 1. The results are shown in Table 2.

尚、表2には、実施例1のデータを併記する。   Table 2 also shows the data of Example 1.

Figure 2006089073
Figure 2006089073

表2から、アモルファスカーボン被膜からなる被覆層2の厚さが31〜205オングストロームの範囲にある実施例2〜4の各ペットボトルは、実施例1のペットボトルと同様に、容器着色度Δb値、容器透明度ΔE値が小さく優れた無色透明性を備えていることが明らかである。また、実施例2〜4の各ペットボトルは、実施例1のペットボトルと同様に、ガスバリア被覆層4形成後の酸素バリア性A’が高く、常温で優れたガスバリア性を備えている上、加熱充填後の酸素バリア性Bが高く、加熱後にも優れたガスバリア性を保持していることが明らかである。 From Table 2, the PET bottles of Examples 2 to 4 in which the thickness of the coating layer 2 made of an amorphous carbon coating is in the range of 31 to 205 angstroms are similar to the plastic bottles of Example 1 in the degree of container coloration Δb *. It is clear that the value, container transparency ΔE * value is small and has excellent colorless transparency. Further, each of the PET bottles of Examples 2 to 4 has a high oxygen barrier property A ′ after the formation of the gas barrier coating layer 4 as in the PET bottle of Example 1, and has an excellent gas barrier property at room temperature. It is clear that the oxygen barrier property B after heating and filling is high, and the excellent gas barrier property is maintained even after heating.

実施例1〜4では、pH7.0の温水を用いた場合のバリア性指標値を評価しているが、実施例1〜4のペットボトルによれば、pH6.4の緑茶飲料、pH6.7のミネラルウォーター、pH5.5のブラックコーヒーについても、バリア性指標値が5.0以上であり、優れたガスバリア性を得ることができる。   In Examples 1 to 4, the barrier index value when using warm water having a pH of 7.0 is evaluated. According to the PET bottles of Examples 1 to 4, a green tea beverage having a pH of 6.4, pH 6.7. As for the mineral water and black coffee having a pH of 5.5, the barrier index value is 5.0 or more, and an excellent gas barrier property can be obtained.

本発明のプラスチック容器の構成を示す説明的断面図。Explanatory sectional drawing which shows the structure of the plastic container of this invention. 本発明のプラスチック容器の製造に用いる装置の一構成例を示す説明的断面図。Explanatory sectional drawing which shows the example of 1 structure of the apparatus used for manufacture of the plastic container of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…プラスチック容器、 2…第1の被覆層、 3…第2の被覆層、 4…ガスバリア被覆層。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Plastic container, 2 ... 1st coating layer, 3 ... 2nd coating layer, 4 ... Gas barrier coating layer.

Claims (4)

内面側にプラズマCVDにより形成されたガスバリア被覆層を備える内面被覆プラスチック容器において、
該ガスバリア被覆層は、有機珪素化合物を含む第1の出発原料からプラズマCVDにより該容器の内表面上に形成された有機珪素化合物のプラズマ重合体を含む珪素含有被膜であって50〜700オングストロームの範囲の厚さを備える第1の被覆層と、炭素化合物を含む第2の出発原料からプラズマCVDにより該第1の被覆層上に形成されたアモルファスカーボン被膜であって10〜300オングストロームの範囲の厚さと55×10−3N/m以下の範囲の表面張力とを備える第2の被覆層とからなり、
該容器の胴部における該ガスバリア被覆層形成前後の着色透明度の変化が、L表色系により算出されるΔE値で2.5以下であることを特徴とする内面被覆プラスチック容器。
In the inner surface-coated plastic container having a gas barrier coating layer formed by plasma CVD on the inner surface side,
The gas barrier coating layer is a silicon-containing coating containing a plasma polymer of an organosilicon compound formed on the inner surface of the container by plasma CVD from a first starting material containing an organosilicon compound, and having a thickness of 50 to 700 angstroms. A first coating layer having a thickness in the range, and an amorphous carbon coating formed on the first coating layer by plasma CVD from a second starting material comprising a carbon compound, in the range of 10-300 angstroms. A second coating layer having a thickness and a surface tension in the range of 55 × 10 −3 N / m or less,
Inner surface-coated plastic characterized in that a change in coloring transparency before and after formation of the gas barrier coating layer in the body portion of the container is 2.5 or less in a ΔE * value calculated by the L * a * b * color system container.
前記内面被覆プラスチック容器の前記ガスバリア被覆層を形成する前の酸素バリア性Aと、該ガスバリア被覆層を形成し、内容物を加熱充填した後の酸素バリア性Bとの比A/Bで示されるバリア性指標値が5.0以上であることを特徴とする請求項1記載の内面被覆プラスチック容器。   The ratio A / B of the oxygen barrier property A before forming the gas barrier coating layer of the inner surface coated plastic container and the oxygen barrier property B after forming the gas barrier coating layer and heating and filling the contents is indicated by A / B. 2. The inner surface-coated plastic container according to claim 1, wherein the barrier property index value is 5.0 or more. プラスチック容器をプラズマ処理装置内に収容し、少なくとも該容器内面側を所定の真空度に減圧した後、該容器内面側に有機珪素化合物を含む第1の出発原料を導入し、プラズマCVDにより該容器の内表面上に有機珪素化合物のプラズマ重合体を含む珪素含有被膜である第1の被覆層を形成する工程と、
該第1の被覆層形成後、引き続き該容器内面側に炭素化合物を含む第2の出発原料を導入し、プラズマCVDにより該第1の被覆層上にアモルファスカーボン被膜である第2の被覆層を形成する工程とを備えることを特徴とする内面被覆プラスチック容器の製造方法。
A plastic container is accommodated in a plasma processing apparatus, and at least the inner surface of the container is depressurized to a predetermined degree of vacuum, and then a first starting material containing an organosilicon compound is introduced into the inner surface of the container, and the container is subjected to plasma CVD. Forming a first coating layer which is a silicon-containing coating containing a plasma polymer of an organosilicon compound on the inner surface of
After the formation of the first coating layer, a second starting material containing a carbon compound is subsequently introduced into the inner surface of the container, and a second coating layer that is an amorphous carbon coating is formed on the first coating layer by plasma CVD. Forming the inner surface-coated plastic container.
プラスチック容器を第1のプラズマ処理装置内に収容し、少なくとも該容器内面側を所定の真空度に減圧した後、該容器内面側に有機珪素化合物を含む第1の出発原料を導入し、プラズマCVDにより該容器の内表面上に有機珪素化合物のプラズマ重合体を含む珪素含有被膜である第1の被覆層を形成する工程と、
該第1の被覆層形成後、該容器を該第1のプラズマ処理装置から取り出して、第2のプラズマ処理装置内に収容し、少なくとも該容器内面側を所定の真空度に減圧した後、該容器内面側に炭素化合物を含む第2の出発原料を導入し、プラズマCVDにより該第1の被覆層上にアモルファスカーボン被膜である第2の被覆層を形成する工程とを備えることを特徴とする内面被覆プラスチック容器の製造方法。
A plastic container is accommodated in the first plasma processing apparatus, and at least the inner surface of the container is depressurized to a predetermined degree of vacuum, and then a first starting material containing an organosilicon compound is introduced into the inner surface of the container, and plasma CVD is performed. Forming a first coating layer, which is a silicon-containing coating containing a plasma polymer of an organosilicon compound, on the inner surface of the container,
After the formation of the first coating layer, the container is taken out of the first plasma processing apparatus and accommodated in the second plasma processing apparatus, and at least the inner surface of the container is depressurized to a predetermined vacuum level, And a step of introducing a second starting material containing a carbon compound on the inner surface of the container and forming a second coating layer, which is an amorphous carbon film, on the first coating layer by plasma CVD. Manufacturing method of inner surface-coated plastic container.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008129688A1 (en) 2007-04-06 2008-10-30 Toyo Seikan Kaisha, Ltd. Molded plastic with vapor-deposited film and process for producing the same
EP2009170A1 (en) * 2007-06-25 2008-12-31 Electrolux Home Products Corporation N.V. Coated detergent drawer
CN101544050A (en) * 2008-03-28 2009-09-30 大日本印刷株式会社 Manufacturing method of heating bottle, manufacturing method of bottle product and the heating bottle thereof
JP2010049050A (en) * 2008-08-22 2010-03-04 Hitachi Chem Co Ltd Transparent resin laminate and method of manufacturing the same
EP2208603A1 (en) * 2009-01-19 2010-07-21 3A Technology & Management AG Packaging pouch with food flow properties
JP2011111217A (en) * 2009-11-30 2011-06-09 Yoshino Kogyosho Co Ltd Container
WO2013137602A1 (en) * 2012-03-13 2013-09-19 Cj Cheiljedang Corporation Food container having si-dlc layer and manufacturing method thereof
US20160155986A1 (en) * 2013-07-26 2016-06-02 Konica Minolta, Inc. Electronic device and method for manufacturing same
JP2017222047A (en) * 2016-06-13 2017-12-21 大日本印刷株式会社 Barrier film
JP2018130965A (en) * 2018-05-01 2018-08-23 大日本印刷株式会社 High moistureproof film and manufacturing method thereof

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05345383A (en) * 1992-06-15 1993-12-27 Toyo Seikan Kaisha Ltd Gas barrier laminated plastic material
JPH0853116A (en) * 1994-08-11 1996-02-27 Kirin Brewery Co Ltd Plastic container coated with carbon film
JPH08318590A (en) * 1994-10-27 1996-12-03 Carl Zeiss:Fa Plastic container having barrier coat and manufacture thereof
JP2004068159A (en) * 2002-08-07 2004-03-04 Carl-Zeiss-Stiftung High-speed processing method for manufacturing multi-barrier layer
JP2004149151A (en) * 2002-10-30 2004-05-27 Mitsubishi Shoji Plast Kk Dlc film-coated plastic container and method for manufacturing the same
JP2004168359A (en) * 2002-11-20 2004-06-17 Mitsubishi Shoji Plast Kk Method for manufacturing of dlc film coating plastic container

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05345383A (en) * 1992-06-15 1993-12-27 Toyo Seikan Kaisha Ltd Gas barrier laminated plastic material
JPH0853116A (en) * 1994-08-11 1996-02-27 Kirin Brewery Co Ltd Plastic container coated with carbon film
JP2000309324A (en) * 1994-08-11 2000-11-07 Kirin Brewery Co Ltd Carbon film-coated plastic container
JPH08318590A (en) * 1994-10-27 1996-12-03 Carl Zeiss:Fa Plastic container having barrier coat and manufacture thereof
JP2004068159A (en) * 2002-08-07 2004-03-04 Carl-Zeiss-Stiftung High-speed processing method for manufacturing multi-barrier layer
JP2004149151A (en) * 2002-10-30 2004-05-27 Mitsubishi Shoji Plast Kk Dlc film-coated plastic container and method for manufacturing the same
JP2004168359A (en) * 2002-11-20 2004-06-17 Mitsubishi Shoji Plast Kk Method for manufacturing of dlc film coating plastic container

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008129688A1 (en) 2007-04-06 2008-10-30 Toyo Seikan Kaisha, Ltd. Molded plastic with vapor-deposited film and process for producing the same
US8133562B2 (en) 2007-04-06 2012-03-13 Toyo Seikan Kaisha, Ltd. Plastic formed articles having a vapor deposited film and method of producing the same
EP2009170A1 (en) * 2007-06-25 2008-12-31 Electrolux Home Products Corporation N.V. Coated detergent drawer
CN101544050A (en) * 2008-03-28 2009-09-30 大日本印刷株式会社 Manufacturing method of heating bottle, manufacturing method of bottle product and the heating bottle thereof
JP2009234228A (en) * 2008-03-28 2009-10-15 Dainippon Printing Co Ltd Method of manufacturing warming bottle, method of manufacturing bottle product and warming bottle
JP2010049050A (en) * 2008-08-22 2010-03-04 Hitachi Chem Co Ltd Transparent resin laminate and method of manufacturing the same
EP2208604A1 (en) * 2009-01-19 2010-07-21 3A Technology & Management AG Packaging pouch with food flow properties
EP2208603A1 (en) * 2009-01-19 2010-07-21 3A Technology & Management AG Packaging pouch with food flow properties
JP2011111217A (en) * 2009-11-30 2011-06-09 Yoshino Kogyosho Co Ltd Container
WO2013137602A1 (en) * 2012-03-13 2013-09-19 Cj Cheiljedang Corporation Food container having si-dlc layer and manufacturing method thereof
US10099837B2 (en) 2012-03-13 2018-10-16 Cj Cheiljedang Corporation Food container having Si-DLC layer and manufacturing method thereof
US20160155986A1 (en) * 2013-07-26 2016-06-02 Konica Minolta, Inc. Electronic device and method for manufacturing same
US9564610B2 (en) * 2013-07-26 2017-02-07 Konica Minolta, Inc. Electronic device and method for manufacturing same
JP2017222047A (en) * 2016-06-13 2017-12-21 大日本印刷株式会社 Barrier film
JP2018130965A (en) * 2018-05-01 2018-08-23 大日本印刷株式会社 High moistureproof film and manufacturing method thereof

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