JP2009190747A - Plastic container coated with thin film - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plastic container having excellent gas barrier properties, low adsorptivity, excellent recyclability, and excellent transparency while being capable of avoiding considerable degradation of the gas barrier properties even when, for example, neutral tap water is filled and preserved at a high temperature of 40°C or more. <P>SOLUTION: In the plastic container coated with thin film having a plurality of layers of thin films being coated on an inner surface thereof, the plurality of layers of thin films include at least one carbon film 2 and at least one silicon oxide film 3. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、プラスチックボトル、プラスチックカップ等のプラスチック容器に関し、その内面に薄膜が形成されることにより、ガスバリア性、内容物吸着性等の改善されたプラスチック容器に関する。   The present invention relates to a plastic container such as a plastic bottle or a plastic cup, and relates to a plastic container having improved gas barrier properties, contents adsorbability and the like by forming a thin film on the inner surface thereof.

プラスチック容器は、軽量で使い勝手がよく、安全で比較的低コストであるため、食品分野や医薬品分野をはじめ様々な分野で使用されている。しかしその反面、金属容器やガラス容器と比較してガスバリア性が悪く、また内容物の成分を吸着しやすい等の欠点を有している。   Plastic containers are lightweight, easy to use, safe and relatively low cost, so they are used in various fields including food and pharmaceutical fields. On the other hand, however, it has disadvantages such as poor gas barrier properties compared to metal containers and glass containers, and easily adsorbs the components of the contents.

そこでプラスチック容器のガスバリア性を向上させる、または低吸着性を付与するという目的で、容器表面に酸化ケイ素薄膜や炭素膜を形成させるような手法が提案されている。例えば特許文献1に記載されているように、プラスチック基材の表面に第1層としてケイ素15%以上、炭素20%以上、残りが酸素を含有する有機ケイ素化合物重合体層を設け、その上に第2層としてケイ素酸化物層を設けたプラスチック容器が提案されている。この特許文献に記載されているような構成のプラスチック容器はガスバリア性および低吸着性に優れると共に、形成されている酸化ケイ素膜は無色透明な膜であるため、外観上も薄膜が形成されていない容器と全く変わらず、容器のリサイクル性にも優れているという特徴を有する。   Therefore, for the purpose of improving the gas barrier property of the plastic container or imparting low adsorptivity, a method of forming a silicon oxide thin film or a carbon film on the container surface has been proposed. For example, as described in Patent Document 1, an organic silicon compound polymer layer containing 15% or more of silicon, 20% or more of carbon, and the rest containing oxygen is provided as a first layer on the surface of a plastic substrate. A plastic container provided with a silicon oxide layer as the second layer has been proposed. The plastic container having the structure as described in this patent document is excellent in gas barrier property and low adsorptivity, and the formed silicon oxide film is a colorless and transparent film, so that no thin film is formed in appearance. It has the characteristics that it is not different from the container at all and is excellent in the recyclability of the container.

しかし、有機ケイ素化合物重合体層は、水素イオン濃度(pH)が高い液体の内容物、例えば中性である水道水を使用したと想定して充填した場合には、密着性を維持することが難しい、または酸化ケイ素薄膜自体が水道水と常時接触するためガスバリア性が劣化する可能性があった。特に常温ではなく40℃以上の高温で保存した場合には顕著にその傾向が見られた。したがって、この容器に収容できる内容物は油、アルコールなどの非水系の内容物または炭酸飲料等低pHの内容物に限定されてしまうという問題点があった。   However, when the organosilicon compound polymer layer is filled assuming that a liquid content having a high hydrogen ion concentration (pH), for example, neutral tap water, is used, adhesion can be maintained. The gas barrier property may be deteriorated because it is difficult or the silicon oxide thin film itself is always in contact with tap water. This tendency was particularly noticeable when stored at a high temperature of 40 ° C. or higher, not at normal temperature. Therefore, the contents that can be accommodated in the container are limited to non-aqueous contents such as oil and alcohol, or low pH contents such as carbonated drinks.

さらに特許文献2に記載されているように、プラスチック基材の表面にアモルファス炭素材料の層を設けることでプラスチック基材との密着性を確保し、さらにガスバリア性を有するプラスチック容器が提案されている。しかし、このアモルファス炭素材料膜を実用的なガスバリア性が発現できる膜厚にすると膜の色が褐色になるため、薄膜が形成されていない容器と比べて外観上の問題から、用途が限定されるという問題があった。またリサイクルの面でも好ましくないものであった。
特許2526766号公報 特表2002−509845号公報
Further, as described in Patent Document 2, a plastic container having a gas barrier property has been proposed in which an amorphous carbon material layer is provided on the surface of the plastic substrate to ensure adhesion with the plastic substrate. . However, if this amorphous carbon material film is made to have a film thickness that can exhibit a practical gas barrier property, the color of the film will be brown, so the use is limited due to problems in appearance compared to a container in which a thin film is not formed. There was a problem. Further, it was not preferable in terms of recycling.
Japanese Patent No. 2526766 Special table 2002-509845 gazette

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、ガスバリア性、低吸着性、リサイクル性に優れ、かつ水素イオン濃度(pH)が高い液体の内容物、例えば中性である水道水を充填し、40℃以上の高温で保存した場合においてもガスバリア性の著しい低下を回避できて、さらに透明性にも優れたプラスチック容器を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a liquid content, such as neutral, which has excellent gas barrier properties, low adsorptivity, recyclability, and high hydrogen ion concentration (pH). Even when filled with tap water and stored at a high temperature of 40 ° C. or higher, a significant decrease in gas barrier properties can be avoided and a plastic container excellent in transparency can be provided.

上記の課題を解決するための手段として請求項1記載の発明は、内側表面に複数層の薄膜が形成されたプラスチック容器において、該複数層の薄膜が少なくとも1層以上の炭素
膜および1層以上の酸化ケイ素膜を含むことを特徴とする薄膜被覆されたプラスチック容器である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a plastic container having a plurality of thin films formed on an inner surface, wherein the plurality of thin films are at least one carbon film and one or more layers. A thin film-coated plastic container characterized by comprising a silicon oxide film.

また請求項2に記載の発明は、 内側表面に第1層として炭素膜が存在し、その上に第2層として酸化ケイ素膜が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の薄膜被覆されたプラスチック容器。である。   The invention according to claim 2 is characterized in that a carbon film is present as a first layer on the inner surface, and a silicon oxide film is formed as a second layer thereon. Coated plastic container. It is.

また請求項3に記載の発明は、内側表面に第1層として酸化ケイ素膜が存在し、その上に第2層として炭素膜が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の薄膜被覆されたプラスチック容器である。   The invention described in claim 3 is characterized in that a silicon oxide film is present as a first layer on the inner surface, and a carbon film is formed as a second layer thereon. It is a coated plastic container.

また請求項4に記載の発明は、内側表面に第1層として炭素膜が存在し、その上に第2層として酸化ケイ素膜が存在し、その上に第3層として炭素膜が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の薄膜被覆されたプラスチック容器である。   In the invention according to claim 4, a carbon film is present as the first layer on the inner surface, a silicon oxide film is present as the second layer thereon, and a carbon film is formed as the third layer thereon. 2. The thin film-coated plastic container according to claim 1, wherein the plastic container is coated with a thin film.

本発明によれば、充填する内容物が非水系の内容物または低pHの水系の内容物などに限定されることがなく、水素イオン濃度(pH)が従来より高い内容物、例えば中性である水道水を充填しても今まで述べた課題を解決できる。   According to the present invention, the contents to be filled are not limited to non-aqueous contents or low-pH contents, and the contents having a higher hydrogen ion concentration (pH) than conventional ones, for example, neutral Filling a certain tap water can solve the problems described so far.

具体的には、プラスチック基材と接する第1層が炭素膜であり、この上に第2層として酸化ケイ素膜を設けた場合には、炭素膜がプラスチック基材と酸化ケイ素膜のいずれに対しても密着性に優れるため、内容物が直接酸化ケイ素膜に接しても密着性の低下が生じず、ガスバリア性が持続する。また炭素膜の厚さは、薄くても良いので、膜が褐色に着色することもなく、透明性が確保できる。   Specifically, when the first layer in contact with the plastic substrate is a carbon film, and a silicon oxide film is provided as a second layer on the carbon film, the carbon film is not applied to either the plastic substrate or the silicon oxide film. However, since the adhesiveness is excellent, even if the contents are in direct contact with the silicon oxide film, the adhesiveness is not lowered and the gas barrier property is maintained. Further, since the carbon film may be thin, the film is not colored brown, and transparency can be ensured.

また、第1層が酸化ケイ素膜であり、この上に第2層として炭素膜を設けた場合には、炭素層の撥水性が高いため、水道水のような水素イオン濃度(pH)が高い液体の内容物が接触してもガスバリア性の著しい低下を回避することができる。   In addition, when the first layer is a silicon oxide film and a carbon film is provided thereon as the second layer, the water repellency of the carbon layer is high, so that the hydrogen ion concentration (pH) such as tap water is high. Even if the liquid content comes into contact, it is possible to avoid a significant decrease in gas barrier properties.

また、第1層を炭素膜とし、その上に第2層として酸化ケイ素膜を設け、さらにその上に第3層として炭素膜を設けた場合には、これらの3層が強固に一体化し、プラスチック基材に密着することに加え、内容物が酸化ケイ素膜に直接接触しないので、水道水のような水素イオン濃度の高い内容物であってもきわめて良好な密着性とガスバリア性とを安定的に発揮することができる。   Also, when the first layer is a carbon film, a silicon oxide film is provided as a second layer thereon, and a carbon film is provided as a third layer thereon, these three layers are firmly integrated, In addition to being in close contact with the plastic substrate, the contents do not come into direct contact with the silicon oxide film, so stable adhesion and gas barrier properties are ensured even with high hydrogen ion content such as tap water. Can be demonstrated.

これらの炭素膜は透明性を損なわない約15nm以下の膜厚にすることができるため、炭素膜自体ではガスバリア性は十分ではないが、炭素膜と接する酸化ケイ素膜がガスバリア性を発現するので、全体として十分なガスバリア性と透明性を両立することができる。こうして単一の炭素膜では本来得られにくい高透明性を確保しながらガスバリア性、低吸着性、リサイクル性にも優れ、かつ水素イオン濃度(pH)が高い液体の内容物、例えば中性である水道水を充填し、40℃以上の高温で保存した場合においても薄膜とプラスチック基材との密着性が十分であり、ガスバリア性の著しい低下を回避できるプラスチック容器を提供することが可能になる。   Since these carbon films can be made to a film thickness of about 15 nm or less without impairing transparency, the carbon barrier itself is not sufficient in gas barrier properties, but the silicon oxide film in contact with the carbon film exhibits gas barrier properties. As a whole, sufficient gas barrier properties and transparency can be achieved. In this way, the liquid content, for example, neutrality, which is excellent in gas barrier property, low adsorptivity, recyclability and high hydrogen ion concentration (pH) while ensuring high transparency that is difficult to be obtained by a single carbon film. Even when filled with tap water and stored at a high temperature of 40 ° C. or higher, the adhesion between the thin film and the plastic substrate is sufficient, and it is possible to provide a plastic container capable of avoiding a significant decrease in gas barrier properties.

図面に従って、本発明の実施形態について詳細に説明する。第1図〜第3図は、本発明のプラスチック容器の実施形態の一例を示した断面模式図である。第1図および第3図においては、プラスチック基材1の表面(容器内面)に炭素膜2が形成され、この上に酸化ケイ素膜3が形成されている。第3図においては、前記ケイ素膜3の上にさらに炭素膜4
が形成されている。また第2図においては、プラスチック基材1の表面に酸化ケイ素膜3が形成され、この上に炭素膜2が形成されている。
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 3 are schematic cross-sectional views showing an example of an embodiment of a plastic container of the present invention. In FIGS. 1 and 3, a carbon film 2 is formed on the surface (inner surface of the container) of the plastic substrate 1, and a silicon oxide film 3 is formed thereon. In FIG. 3, a carbon film 4 is further formed on the silicon film 3.
Is formed. In FIG. 2, a silicon oxide film 3 is formed on the surface of a plastic substrate 1, and a carbon film 2 is formed thereon.

プラスチック基材1としては、通常プラスチック容器として用いられる一般的なプラスチック樹脂材料が使用可能である。例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル系樹脂、ポリメチルメタアクリレート(PMMA)樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリスチレン系樹脂(PS)、ポリ塩化ビニル系樹脂(PVC)、ポリカーボネート樹脂(PC)等の合成樹脂である。これらの中で、透明性、機械的性質、加工性、ガスバリア性等の各種特性を考慮すると本発明の目的として最も好適に使用されるのは、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂である。   As the plastic substrate 1, a general plastic resin material usually used as a plastic container can be used. For example, polyolefin resins such as low density polyethylene (LDPE), high density polyethylene (HDPE), linear low density polyethylene (LLDPE), polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), etc. Synthetic resins such as polyester resins, polymethyl methacrylate (PMMA) resins, polyamide resins, polystyrene resins (PS), polyvinyl chloride resins (PVC), polycarbonate resins (PC), and the like. Among these, polyethylene terephthalate (PET) resin is most preferably used for the purpose of the present invention in consideration of various characteristics such as transparency, mechanical properties, processability, and gas barrier properties.

炭素膜2および炭素膜4としては、炭素を主骨格とするアモルファスカーボン膜またはダイヤモンドライクカーボン膜が、プラスチック基材1に対する密着性や、柔軟性に優れているので好ましい。またCH3基を有するアモルファスな炭素膜も、プラスチック基材1及び酸化ケイ素膜3との密着性に優れ、さらに図2および図3のように容器の最内層に位置した場合、水道水と常時接触する場合であっても撥水性に優れる特徴を持つ。炭素膜2および炭素膜4ならびに酸化ケイ素膜3は、いずれもプラズマCVD法によってプラスチック容器内面に直接形成することができる。 As the carbon film 2 and the carbon film 4, an amorphous carbon film or a diamond-like carbon film having carbon as a main skeleton is preferable because it has excellent adhesion to the plastic substrate 1 and flexibility. An amorphous carbon film having a CH 3 group is also excellent in adhesion to the plastic substrate 1 and the silicon oxide film 3 and when located in the innermost layer of the container as shown in FIGS. Even when it comes into contact, it has a feature of excellent water repellency. The carbon film 2, the carbon film 4, and the silicon oxide film 3 can all be directly formed on the inner surface of the plastic container by plasma CVD.

図6はプラスチック容器の内面にプラズマCVD法により薄膜を成膜する装置を示す模式図である。この成膜装置は、金属製の共振器a、成膜するためのプラスチック容器bを覆うように設置され、内部を真空にするための真空チャンバc、プラスチック容器bの内部にプロセスガスを導入するためのガス供給管d、共振器aにマイクロ波エネルギーを供給するマイクロ波電源e、インピーダンスマッチングを行うインピーダンス整合器f、及びマイクロ波エネルギーを伝送させるための方形導波管gから成る。   FIG. 6 is a schematic view showing an apparatus for forming a thin film on the inner surface of a plastic container by plasma CVD. This film forming apparatus is installed so as to cover a metal resonator a and a plastic container b for film formation, and introduces a process gas into the vacuum chamber c and the plastic container b for evacuating the inside. A gas supply pipe d for the purpose, a microwave power source e for supplying microwave energy to the resonator a, an impedance matching unit f for impedance matching, and a rectangular waveguide g for transmitting the microwave energy.

実際の成膜プロセスでは、真空チャンバc内を一定の圧力(1〜10Pa)まで真空状態にし、ガス供給管dよりプロセスガスをプラスチック容器b内に導入し、マイクロ波電源eよりマイクロ波を発振させることで、プラスチック容器b内のプロセスガスがプラズマ化し、プラスチック容器b内面に薄膜が形成される。   In the actual film forming process, the vacuum chamber c is evacuated to a constant pressure (1 to 10 Pa), the process gas is introduced into the plastic container b from the gas supply pipe d, and the microwave is oscillated from the microwave power source e. By doing so, the process gas in the plastic container b is turned into plasma, and a thin film is formed on the inner surface of the plastic container b.

炭素膜2および4を成膜するために使用されるプロセスガスとしては、例えばメタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン等のアルカン類、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ブタジエン等のアルケン類、アセチレン等のアルキン類、ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタリン等の芳香族炭化水素類、シクロプロパン、シクロヘキサン等のシクロパラフィン類、シクロペンテン、シクロヘキセン等のシクロオレフィン類、メチルアルコール、エチルアルコール等の含酸素炭素化合物、メチルアミン、エチルアミン、アニリン等の含窒素炭素化合物等を使用することができる。またこれらのガス単独で使用しても良いが、アルゴンやヘリウム等の希ガスと混合して用いても良い。   Examples of the process gas used to form the carbon films 2 and 4 include alkanes such as methane, ethane, propane, butane, pentane and hexane, alkenes such as ethylene, propylene, butene, pentene and butadiene, Alkynes such as acetylene, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and naphthalene, cycloparaffins such as cyclopropane and cyclohexane, cycloolefins such as cyclopentene and cyclohexene, oxygen-containing carbon such as methyl alcohol and ethyl alcohol Compounds, nitrogen-containing carbon compounds such as methylamine, ethylamine, aniline, and the like can be used. These gases may be used alone, or may be used by mixing with a rare gas such as argon or helium.

また、酸化ケイ素膜3を成膜するために使用されるプロセスガスとしては、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、ビニルトリメチルシラン、メチルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラン、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、ジエチルシラン、プロピルシラン、フェニルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン等の中から選択することができ、特に1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサンが好ましい。ただし,これらに限
定されるものではなくアミノシラン、シラザン等も用いることができる。いずれも液体である上記有機ケイ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N2O、CO2等)と混合したガス、または、上記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適宜加えることも可能である。
Process gases used to form the silicon oxide film 3 include 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, hexamethyldisiloxane, vinyltrimethylsilane, methyltrimethoxysilane, and hexamethyldisilane. , Methylsilane, dimethylsilane, trimethylsilane, diethylsilane, propylsilane, phenylsilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, octamethylcyclotetra It can be selected from siloxane and the like, and 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, hexamethyldisiloxane, and octamethylcyclotetrasiloxane are particularly preferable. However, it is not limited to these, and aminosilane, silazane, etc. can also be used. A gas obtained by vaporizing the organosilicon compound, which is liquid, and mixed with oxygen or a gas having an oxidizing power (for example, N 2 O, CO 2, etc.), or helium which is an inert gas in the mixed gas and / or It is also possible to add a gas mixed with argon as appropriate.

炭素膜2の膜厚としては、前述したように15nm以下が透明性の点で好ましいが、用途によっては、これに限定されるものではない。炭素膜2の膜厚としては、10nm〜15nmが好ましい範囲である。炭素膜4の膜厚についても同様である。
また酸化ケイ素膜3の膜厚としては、10nm〜50nm、より好ましくは、20nm〜40nmの範囲であることが好ましい。
As described above, the film thickness of the carbon film 2 is preferably 15 nm or less in terms of transparency, but is not limited thereto depending on the application. The film thickness of the carbon film 2 is preferably in the range of 10 nm to 15 nm. The same applies to the film thickness of the carbon film 4.
The film thickness of the silicon oxide film 3 is preferably 10 nm to 50 nm, more preferably 20 nm to 40 nm.

以下、本発明のプラスチック容器について、実施例に基づき具体的に説明する。
図6に示した成膜装置を用い、プラスチック容器基材として容量500ml、重量32gのポリエチレンテレフタレート樹脂ボトルを使用し、この内面にプラズマCVD法により、下記に示すような条件により成膜を行った。その後、得られたプラスチック容器の水道水、40℃促進保存後の酸素バリア性、密着性、透明性を評価した。評価結果を表1に示す。酸素バリア性は、モコン社製OXITRAN2/20により測定した。水道水、40℃促進保存後の酸素バリア性、密着性の評価としては、プラスチック容器に水道水を500ml充填し、40℃で3ヶ月保存した後の酸素バリア性を測定し、バリア性の劣化の程度を調べた。透明性は目視にて評価し、未成膜品と比較して色の変化が認められないか、または変化が小さいものを○とし、色の変化が認められたものを×とした。
Hereinafter, the plastic container of the present invention will be specifically described based on examples.
Using the film forming apparatus shown in FIG. 6, a polyethylene terephthalate resin bottle having a capacity of 500 ml and a weight of 32 g was used as a plastic container substrate, and this inner surface was formed by plasma CVD under the conditions shown below. . Then, the tap water of the obtained plastic container, oxygen barrier property after 40 degreeC accelerated | stimulated preservation | save, adhesiveness, and transparency were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1. The oxygen barrier property was measured with Oxitran 2/20 manufactured by Mocon. Tap water, oxygen barrier property after accelerated storage at 40 ° C., and adhesion are evaluated by measuring the oxygen barrier property after filling a plastic container with 500 ml of tap water and storing it at 40 ° C. for 3 months. The degree of was investigated. Transparency was evaluated by visual observation, and when the color change was not recognized or small compared with the non-film-formed product, the case where the color change was recognized was rated as ◯, and the color change was recognized as x.

<実施例1>
図1に示した実施形態の層構成を作るために、まずプロセスガスとしてアセチレンガス100SCCM(Standard CC/min)を導入し、300ワットのマイクロ波電力を1秒間印加することで第1層の炭素膜2を成膜した。それに連続してヘキサメチルジシロキサンと酸素ガスをそれぞれ3SCCM、100SCCM導入し、300ワットのマイクロ波電力を3秒間印加することで第2層の酸化ケイ素膜3を成膜した。但し、この第2層膜である酸化ケイ素膜はヘキサメチルジシロキサンのガス流量のみを3秒間の間に変化させることで、単体の膜としても内容物として水道水を充填しなければガスバリア性が劣化しないようにポリエチレンテレフタレート容器との密着性やガスバリア性が良好になるよう各々両立させる膜質を形成している。
<Example 1>
In order to make the layer structure of the embodiment shown in FIG. 1, acetylene gas 100SCCM (Standard CC / min) is first introduced as a process gas, and the first layer carbon is applied by applying 300 watts of microwave power for 1 second. A film 2 was formed. Subsequently, 3 SCCM and 100 SCCM of hexamethyldisiloxane and oxygen gas were respectively introduced, and a 300 watt microwave power was applied for 3 seconds to form a second silicon oxide film 3. However, this silicon oxide film, which is the second layer film, changes the gas flow rate of hexamethyldisiloxane during 3 seconds, so that even if it is a single film, the gas barrier property is not filled with tap water as the contents. In order not to deteriorate, the film quality to be compatible with each other is formed so that the adhesion to the polyethylene terephthalate container and the gas barrier property are improved.

<実施例2>
図2に示した実施形態の層構成を作るために、プロセスガスとしてヘキサメチルジシロキサンと酸素ガスをそれぞれ3SCCM、100SCCM導入し、300ワットのマイクロ波電力を3秒間印加することで第1層の酸化ケイ素膜3を成膜した。それに連続してアセチレンガス100SCCMを導入し、300ワットのマイクロ波電力を1秒間印加することで第2層の炭素膜2を成膜した。酸化ケイ素膜3の成膜条件は実施例1に準ずる。
<Example 2>
In order to make the layer structure of the embodiment shown in FIG. 2, hexamethyldisiloxane and oxygen gas are introduced as process gases at 3 SCCM and 100 SCCM, respectively, and microwave power of 300 watts is applied for 3 seconds to thereby form the first layer. A silicon oxide film 3 was formed. Subsequently, acetylene gas 100 SCCM was introduced, and a 300 watt microwave power was applied for 1 second to form a second carbon film 2. The conditions for forming the silicon oxide film 3 are the same as those in Example 1.

<実施例3>
図3に示した実施形態の層構成を作るために、プロセスガスとしてアセチレンガス100SCCMを導入し、300ワットのマイクロ波電力を1秒間印加することで第1層の炭素膜2を成膜した。次にヘキサメチルジシロキサンと酸素ガスをそれぞれ3SCCM、100SCCM導入し、300ワットのマイクロ波電力を3秒間印加することで第2層の酸化ケイ素膜3を成膜した。それに連続してアセチレンガス100SCCMを導入し、300ワットのマイクロ波電力を1秒間印加することで第3層の炭素膜4を成膜した。酸化ケイ素膜の成膜条件は実施例1に準ずる。
<Example 3>
In order to make the layer configuration of the embodiment shown in FIG. 3, acetylene gas 100SCCM was introduced as a process gas, and 300 watts of microwave power was applied for 1 second to form the first carbon film 2. Next, hexamethyldisiloxane and oxygen gas were introduced at 3 SCCM and 100 SCCM, respectively, and a 300 watt microwave power was applied for 3 seconds to form a second silicon oxide film 3. Subsequently, acetylene gas 100 SCCM was introduced, and 300 watts of microwave power was applied for 1 second to form a third-layer carbon film 4. The conditions for forming the silicon oxide film are the same as in Example 1.

以下に本発明の比較例を示す。   The comparative example of the present invention is shown below.

<比較例1>
図4に示した層構成を作るために、プロセスガスとしてヘキサメチルジシロキサンと酸素ガスをそれぞれ3SCCM、100SCCM導入し、300ワットのマイクロ波電力を3秒間印加することで第1層の酸化ケイ素膜3を成膜した。酸化ケイ素膜の成膜条件は実施例1に準ずる。
<Comparative Example 1>
In order to make the layer structure shown in FIG. 4, hexamethyldisiloxane and oxygen gas are introduced as process gases at 3 SCCM and 100 SCCM, respectively, and 300 watts of microwave power is applied for 3 seconds to form the first silicon oxide film. 3 was deposited. The conditions for forming the silicon oxide film are the same as in Example 1.

<比較例2>
図5に示した層構成を作るために、プロセスガスとしてアセチレンガス100SCCMを導入し、300ワットのマイクロ波電力を5秒間印加することで第1層の炭素膜2を成膜した。これについてはガスバリア性を発現させるために電力の印加時間を前記の1秒間から5秒間に長くすることで酸素バリア性の初期値が同等となるようにした。
<Comparative Example 2>
In order to make the layer structure shown in FIG. 5, acetylene gas 100SCCM was introduced as a process gas, and 300 watts of microwave power was applied for 5 seconds to form the first carbon film 2. In order to develop gas barrier properties, the initial value of oxygen barrier properties is made equal by increasing the power application time from 1 second to 5 seconds.

以上の結果を表1に示す。総合評価において、○は、透明性ならびに酸素バリア性がともに良好なものであり、◎は、特に優れているもの、×はいずれかが劣るものである。   The results are shown in Table 1. In the comprehensive evaluation, ◯ indicates that both transparency and oxygen barrier properties are good, ◎ indicates particularly excellent, and X indicates that either is inferior.

Figure 2009190747
以上によると、比較例2で作成した酸素ガスバリア性の発現する炭素膜単体(推定膜厚み60nm)の褐色と比べて実施例1、2、3の透明性は比較例1の酸化ケイ素膜単体と比べても透明性は同等といえる。
Figure 2009190747
According to the above, the transparency of Examples 1, 2 and 3 is the same as that of the silicon oxide film alone of Comparative Example 1 as compared with the brown color of the carbon film alone (estimated film thickness 60 nm) which is produced in Comparative Example 2 and exhibits oxygen gas barrier properties. In comparison, the transparency is equivalent.

水道水40℃×3ヶ月の促進保存後の酸素バリア性、密着性の評価としては、比較例1で作成した酸化ケイ素膜単体の劣化が著しく、実施例1、2、3と比較例2の炭素膜単体の劣化が良好であった。その中では実施例3と比較例2がさらに良好であった。
総合的には実施例3の層構成が透明性と水道水40℃×3ヶ月の促進保存後の酸素バリア性、密着性の両方を備えたバランスの良い結果となった。
For evaluation of oxygen barrier property and adhesion after accelerated storage at 40 ° C. for 3 months, the silicon oxide film produced in Comparative Example 1 was significantly deteriorated, and Examples 1, 2, 3 and Comparative Example 2 The deterioration of the carbon film alone was good. Among them, Example 3 and Comparative Example 2 were even better.
Overall, the layer structure of Example 3 had a well-balanced result including both transparency, oxygen barrier property after accelerated storage at 40 ° C. × 3 months, and adhesion.

本発明のプラスチック容器の実施形態の一例を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows an example of embodiment of the plastic container of this invention. 本発明のプラスチック容器の実施形態の一例を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows an example of embodiment of the plastic container of this invention. 本発明のプラスチック容器の実施形態の一例を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows an example of embodiment of the plastic container of this invention. 比較例1のプラスチック容器の断面構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cross-sectional structure of the plastic container of the comparative example 1. 比較例2のプラスチック容器の断面構成を示す模式図である。10 is a schematic diagram showing a cross-sectional configuration of a plastic container of Comparative Example 2. FIG. 本発明のプラスチック容器を製造するための装置の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of the apparatus for manufacturing the plastic container of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・プラスチック基材
2・・・炭素膜
3・・・酸化ケイ素膜
4・・・炭素膜
a・・・共振器
b・・・プラスチック容器
c・・・真空チャンバ
d・・・ガス供給管
e・・・マイクロ波電源
f・・・インピーダンス整合器
g・・・方形導波管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Plastic base material 2 ... Carbon film 3 ... Silicon oxide film 4 ... Carbon film a ... Resonator b ... Plastic container c ... Vacuum chamber d ... Gas supply Tube e ... Microwave power supply f ... Impedance matching device g ... Rectangular waveguide

Claims (4)

内側表面に複数層の薄膜が形成されたプラスチック容器において、該複数層の薄膜が少なくとも1層以上の炭素膜および1層以上の酸化ケイ素膜を含むことを特徴とする薄膜被覆されたプラスチック容器。   A plastic container having a plurality of thin films formed on an inner surface thereof, wherein the plurality of thin films include at least one carbon film and one or more silicon oxide films. 内側表面に第1層として炭素膜が存在し、その上に第2層として酸化ケイ素膜が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の薄膜被覆されたプラスチック容器。   2. The thin film-coated plastic container according to claim 1, wherein a carbon film is present as a first layer on the inner surface, and a silicon oxide film is formed thereon as a second layer. 内側表面に第1層として酸化ケイ素膜が存在し、その上に第2層として炭素膜が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の薄膜被覆されたプラスチック容器。   2. The thin film-coated plastic container according to claim 1, wherein a silicon oxide film is present as a first layer on the inner surface, and a carbon film is formed thereon as a second layer. 内側表面に第1層として炭素膜が存在し、その上に第2層として酸化ケイ素膜が存在し、その上に第3層として炭素膜が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の薄膜被覆されたプラスチック容器。   2. A carbon film as a first layer on the inner surface, a silicon oxide film as a second layer thereon, and a carbon film as a third layer formed thereon. A thin film coated plastic container as described.
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