JP2009274745A - Polyester resin container - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyester resin container provided with a coating film excellent in gas barrier characteristics, adhesive characteristics to a resin substrate and processability. <P>SOLUTION: This polyester resin container is provided with a thin layer coating film containing Si on the resin substrate on its inner face side. The thin layer coating film is provided with a bottom coating film layer and a top coating film layer formed by PICVD method on the resin substrate. The bottom coating film layer contains Si, C and O, is provided with a thickness of at least 7 nm. The Si and O content in the bottom coating film layer increases while C content in the layer decreases toward the part brought into contact with the top coating film layer from the surface of the resin substrate in elementary composition by the HR-RBS depth profile analysis and the content of Si in the area of at least 5 nm thickness from the surface of the resin substrate is 14 atom% or less. The top coating film layer contains Si, C and O and is provided with a thickness in a range of 5-15 nm. The atom number ratio between O relative to Si is between 2.1-2.5 and the content of C is 15 atom% of less in elementary composition by the HR-RBS depth profile analysis. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、容器内面側の樹脂基材上に、ガスバリア性を有する被膜層として、ケイ素を含有する薄層被膜を備えるポリエステル樹脂製容器に関する。   The present invention relates to a polyester resin container provided with a thin layer film containing silicon as a film layer having gas barrier properties on a resin base on the inner surface side of the container.

従来、飲料容器として、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂を用いてブロー成形した容器が知られている。前記ポリエステル樹脂製のブロー成形容器(以下、ポリエステル樹脂製容器と略記する)は、軽量であり、透明性に優れ、十分な強度を備えているので、飲料容器に賞用されている。一方、前記ポリエステル樹脂製容器は、一般にガスバリア性が十分とは言えず、内容物である飲料が炭酸ガスを含むときに該炭酸ガスが容器の外部に放出されたり、逆に大気中の酸素が容器中に侵入したりするので、内容物の品質を低下させる等の問題がある。   Conventionally, as a beverage container, a container blow-molded using a polyester resin such as polyethylene terephthalate is known. The blow molded container made of the polyester resin (hereinafter abbreviated as a polyester resin container) is lightweight, excellent in transparency, and has sufficient strength, and is therefore awarded for beverage containers. On the other hand, the polyester resin container generally cannot be said to have sufficient gas barrier properties, and when the beverage as a content contains carbon dioxide gas, the carbon dioxide gas is released to the outside of the container, or conversely, oxygen in the atmosphere is released. Since it penetrates into the container, there is a problem of deteriorating the quality of the contents.

前記問題を解決するために、容器内面側の樹脂基材上に、ガスバリア性を有する被膜として、例えば、アモルファスカーボン被膜を備える前記ポリエステル樹脂製容器が提案されている(例えば特許文献1参照)。また、近年では、ケミカルベーパーデポジション(CVD)法により形成され、透明性も優れたケイ素含有被膜を備える前記ポリエステル樹脂製容器が提案されている(例えば特許文献2参照)。   In order to solve the above problem, for example, a polyester resin container having an amorphous carbon film as a film having a gas barrier property on a resin base on the inner surface side of the container has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In recent years, the polyester resin container having a silicon-containing film formed by a chemical vapor deposition (CVD) method and having excellent transparency has been proposed (see, for example, Patent Document 2).

しかしながら、前記ガスバリア性を有する被膜を備えるポリエステル樹脂製容器においても、ガスバリア性は十分とは言えず、更なる改善が望まれる。また、前記ポリエステル樹脂製容器は、内容物の充填、搬送等の工程における取り扱いの点から、前記ガスバリア性を有する被膜が樹脂基材に対する密着性、加工性に優れたものであることが望まれる。
特開2004−142743号公報 特表2005−531688号公報
However, even in a polyester resin container provided with the coating film having the gas barrier property, the gas barrier property is not sufficient, and further improvement is desired. In addition, in the polyester resin container, it is desired that the film having the gas barrier property is excellent in adhesion to the resin base material and workability from the viewpoint of handling in the process of filling and transporting the contents. .
JP 2004-142743 A JP-T-2005-531688

本発明は、かかる事情に鑑み、容器内面側の樹脂基材上に、ガスバリア性と共に、樹脂基材に対する密着性、加工性にも優れた被膜を備えるポリエステル樹脂製容器を提供することを目的とする。   In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a polyester resin container provided with a coating having excellent gas barrier properties, adhesion to a resin base material, and workability on a resin base material on the inner surface side of the container. To do.

かかる目的を達成するために、本発明のポリエステル樹脂製容器は、容器内面側の樹脂基材上にケイ素を含有する薄層被膜を備えるポリエステル樹脂製容器において、該薄層被膜は、該樹脂基材上に有機ケイ素化合物を用いるPICVD(プラズマ・インパルス・ケミカル・ベーパー・デポジション)法により形成された下部被膜層と、該下部被膜層上にPICVD法により形成された上部被膜層とを備え、該下部被膜層は、ケイ素と炭素と酸素とを含み、少なくとも7nmの厚さを備えると共に、高分解能ラザフォード後方散乱分光法を用いたデプスプロファイル分析による元素組成で、該樹脂基材表面から該上部被膜層に接する部位に向かって、ケイ素及び酸素の含有量が増加する一方、炭素の含有量が減少し、かつ、該樹脂基材表面から少なくとも5nmの厚さの領域でケイ素の含有量が該領域に含まれるケイ素と炭素と酸素との総和に対し14原子%以下の範囲であり、該上部被覆層は、ケイ素と炭素と酸素とを含み、5〜15nmの範囲の厚さを備えると共に、高分解能ラザフォード後方散乱分光法を用いたデプスプロファイル分析による元素組成で、ケイ素原子数に対する酸素原子数の比が2.1〜2.5の範囲にあり、炭素の含有量が該上部被覆層に含まれるケイ素と炭素と酸素との総和に対し15原子%以下の範囲であることを特徴とする。   In order to achieve such an object, the polyester resin container of the present invention is a polyester resin container provided with a thin film containing silicon on a resin base on the inner surface side of the container. A lower coating layer formed by a PICVD (plasma impulse chemical vapor deposition) method using an organosilicon compound on the material, and an upper coating layer formed by a PICVD method on the lower coating layer; The lower coating layer includes silicon, carbon, and oxygen, has a thickness of at least 7 nm, and has an elemental composition by depth profile analysis using high-resolution Rutherford backscattering spectroscopy. While the content of silicon and oxygen increases toward the part in contact with the coating layer, the content of carbon decreases and the surface of the resin substrate In a region having a thickness of at least 5 nm, the silicon content is in the range of 14 atomic% or less with respect to the total of silicon, carbon, and oxygen contained in the region, and the upper coating layer contains silicon, carbon, and oxygen. And having a thickness in the range of 5 to 15 nm and an elemental composition by depth profile analysis using high-resolution Rutherford backscattering spectroscopy, wherein the ratio of the number of oxygen atoms to the number of silicon atoms is 2.1 to 2.5 The carbon content is in the range of 15 atomic% or less with respect to the total of silicon, carbon, and oxygen contained in the upper coating layer.

本発明のポリエステル樹脂製容器において、前記薄層被膜は、該樹脂基材上に形成された下部被膜層と、該下部被膜層上に形成された上部被膜層とを備える。ここで、前記下部被膜層及び上部被膜層は、共にPICVD法により形成され、該下部被膜層は該上部被膜層を該樹脂基材に強固に接着するためのプライマーとして作用し、該上部被膜層がガスバリヤ性被膜として作用する。   In the polyester resin container of the present invention, the thin layer coating includes a lower coating layer formed on the resin substrate and an upper coating layer formed on the lower coating layer. Here, the lower coating layer and the upper coating layer are both formed by the PICVD method, and the lower coating layer acts as a primer for firmly bonding the upper coating layer to the resin substrate, and the upper coating layer Acts as a gas barrier coating.

前記下部被膜層は、ケイ素と炭素と酸素とを含む被膜であり、前記プライマーとして作用するために、少なくとも7nmの厚さを備えることが必要である。前記下部被膜層は、厚さが7nm未満では、前記上部被膜層を前記樹脂基材に良好に接着する作用を得ることができない。   The lower coating layer is a coating containing silicon, carbon, and oxygen, and needs to have a thickness of at least 7 nm in order to function as the primer. When the thickness of the lower coating layer is less than 7 nm, it is not possible to obtain an effect of favorably bonding the upper coating layer to the resin base material.

また、前記下部被膜層は、高分解能ラザフォード後方散乱分光法を用いたデプスプロファイル分析(以下、HR−RBSデプスプロファイル分析と略記する)による元素組成で、前記樹脂基材表面から前記上部被膜層に接する部位に向かって、ケイ素及び酸素の含有量が増加する一方、炭素の含有量が減少し、かつ、該樹脂基材表面から少なくとも5nmの厚さの領域でケイ素の含有量が該領域に含まれるケイ素と炭素と酸素との総和に対し14原子%以下の範囲となっている。これは、換言すれば、前記樹脂基材表面に近づくほど炭素の含有量が増加して有機的組成となり、前記上部被膜層に接する部位に近づくほどケイ素及び酸素の含有量が増加して無機的組成となっていることを意味する。   The lower coating layer has an elemental composition by depth profile analysis (hereinafter abbreviated as HR-RBS depth profile analysis) using high-resolution Rutherford backscattering spectroscopy, and is applied from the resin substrate surface to the upper coating layer. While the content of silicon and oxygen increases toward the contacting portion, the carbon content decreases, and the silicon content is included in the region in a region having a thickness of at least 5 nm from the resin substrate surface. The total amount of silicon, carbon, and oxygen is in the range of 14 atomic% or less. In other words, the closer to the resin substrate surface, the more the carbon content increases to an organic composition, and the closer to the portion in contact with the upper coating layer, the more the silicon and oxygen content increases and the inorganic composition increases. It means having a composition.

この結果、前記下部被膜層は、前記樹脂基材表面の近傍では、前記有機的組成により、それ自体前記樹脂基材に強固に接着し、前記上部被膜層に接する部位の近傍では前記無機的組成により該上部被膜層に強固に接着することができる。従って、前記下部被膜層は、前記上部被膜層と前記樹脂基材との間に介在して、両者に強固に接着するとともに、前記薄層被膜を該樹脂基材に密着させるプライマーとして作用することができ、該薄層被膜を優れた加工性を備えるものとすることができる。前記下部被膜層において、前記樹脂基材表面から少なくとも5nmの厚さの領域でケイ素の含有量が該領域に含まれるケイ素と炭素と酸素との総和に対し14原子%を超えるときには、前記薄層被膜に加工性及び密着性を付与するというプライマーとしての効果が不十分となり、更に前記上部被膜層の被膜が容器内面に一様に形成されにくくなりガスバリア性が低下する。   As a result, the lower coating layer adheres firmly to the resin substrate itself by the organic composition in the vicinity of the resin substrate surface, and the inorganic composition in the vicinity of the portion in contact with the upper coating layer. Can firmly adhere to the upper coating layer. Therefore, the lower coating layer is interposed between the upper coating layer and the resin base material, and acts as a primer that adheres the thin layer coating to the resin base material while firmly adhering to both. The thin film can be provided with excellent workability. In the lower coating layer, when the silicon content in the region having a thickness of at least 5 nm from the surface of the resin substrate exceeds 14 atomic% with respect to the total of silicon, carbon, and oxygen contained in the region, the thin layer The primer effect of imparting processability and adhesion to the coating becomes insufficient, and further, the coating of the upper coating layer is hardly formed on the inner surface of the container, and the gas barrier property is lowered.

一方、前記上部被膜層は、ケイ素と炭素と酸素とを含む被膜であり、前記ガスバリア性被膜として作用するために、5〜15nmの範囲の厚さを備えることが必要である。前記上部被膜層の厚さは、5nm未満では所要のガスバリア性が得られず、15nmを超えると、密着性、加工性が低下し、内容物の充填、搬送、その後の取り扱いの工程等において、容器に変形加工が加えられた場合、前記薄層被膜にクラックを生じガスバリア性が低下する等の問題が起きる。   On the other hand, the upper coating layer is a coating containing silicon, carbon, and oxygen, and needs to have a thickness in the range of 5 to 15 nm in order to function as the gas barrier coating. If the thickness of the upper coating layer is less than 5 nm, the required gas barrier property cannot be obtained, and if it exceeds 15 nm, the adhesion and workability deteriorate, and in the filling, transporting, and subsequent handling steps of the contents, etc. When deformation processing is applied to the container, problems such as a crack in the thin film and a decrease in gas barrier properties occur.

また、前記上部被膜層は、HR−RBSデプスプロファイル分析による元素組成で、ケイ素原子数に対する酸素原子数の比が2.1〜2.5の範囲にあり、炭素の含有量が該上部被覆層に含まれるケイ素と炭素と酸素との総和に対し15原子%以下の範囲となっている。これは、換言すれば、前記上部被膜層がより無機的な組成を備えることを意味し、該上部被膜層はその無機的組成により、優れたガスバリア性を得ることができる。   Further, the upper coating layer has an elemental composition by HR-RBS depth profile analysis, the ratio of the number of oxygen atoms to the number of silicon atoms is in the range of 2.1 to 2.5, and the carbon content is the upper coating layer. Is in the range of 15 atomic% or less with respect to the total of silicon, carbon, and oxygen contained in. In other words, this means that the upper coating layer has a more inorganic composition, and the upper coating layer can obtain excellent gas barrier properties due to its inorganic composition.

前記上部被膜層は、HR−RBSデプスプロファイル分析による元素組成で、ケイ素原子数に対する酸素原子数の比が2.1未満の場合、または炭素の含有量が該上部被覆層に含まれるケイ素と炭素と酸素との総和に対し15原子%を超えるときには、前記無機的組成の無機性が低減し、所要のガスバリア性を得ることができない。また、本発明のポリエステル樹脂製容器において、PICVD法による前記上部被膜を形成するときには、HR−RBSデプスプロファイル分析による元素組成で、炭素の含有量が該上部被覆層に含まれるケイ素と炭素と酸素との総和に対し15原子%以下で、かつ、ケイ素原子数に対する酸素原子数の比が2.5を超える被膜は形成することが困難である。   The upper coating layer has an elemental composition by HR-RBS depth profile analysis, and the ratio of the number of oxygen atoms to the number of silicon atoms is less than 2.1, or the carbon and silicon contained in the upper coating layer When it exceeds 15 atomic% with respect to the total of oxygen and oxygen, the inorganic property of the inorganic composition is reduced, and the required gas barrier property cannot be obtained. In the polyester resin container of the present invention, when the upper film is formed by the PICVD method, the elemental composition is determined by HR-RBS depth profile analysis, and the carbon content is silicon, carbon and oxygen contained in the upper coating layer. It is difficult to form a film having a ratio of the number of oxygen atoms to the number of silicon atoms of more than 2.5 with respect to the total of

本発明によれば、上述の構成により、容器内面側の樹脂基材上に、ガスバリア性と共に、樹脂基材に対する密着性、加工性にも優れた被膜を備えるポリエステル樹脂製容器を得ることができる。   According to the present invention, according to the above-described configuration, it is possible to obtain a polyester resin container provided with a film having excellent gas barrier properties, adhesion to the resin substrate, and workability on the resin substrate on the inner surface side of the container. .

本発明において、前記下部被膜層は、X線光電子分光法を用いたデプスプロファイル分析による元素組成で、前記樹脂基材表面から前記上部被膜層に接する部位に向かって、該下部被膜層中のケイ素に結合する酸素及び炭素の結合構造において、酸素の結合割合が次第に増加し、炭素の結合割合が次第に減少する被膜組成を備えることが好ましい。前記下部被膜層は、前記構成を備えることにより、HR−RBSデプスプロファイル分析による元素組成で、前記樹脂基材表面から前記上部被膜層に接する部位に向かって、ケイ素及び酸素の含有量が増加する一方、炭素の含有量が減少し、かつ、該樹脂基材表面から5nm以上に亘る厚さの領域でケイ素の含有量が該領域に含まれるケイ素と炭素と酸素との総和に対し14原子%以下の範囲となる構成とすることができる。   In the present invention, the lower coating layer has an elemental composition by depth profile analysis using X-ray photoelectron spectroscopy, and the silicon in the lower coating layer is directed from the surface of the resin substrate toward the portion in contact with the upper coating layer. It is preferable to provide a coating composition in which the oxygen bonding ratio is gradually increased and the carbon bonding ratio is gradually decreased. When the lower coating layer has the above-described configuration, the content of silicon and oxygen increases from the surface of the resin substrate toward the portion in contact with the upper coating layer with an elemental composition according to HR-RBS depth profile analysis. On the other hand, the carbon content is reduced, and the silicon content is 14 atomic% with respect to the total of silicon, carbon, and oxygen contained in the region having a thickness of 5 nm or more from the resin substrate surface. It can be set as the structure used as the following ranges.

また、本発明において、前記薄層被膜は、前記下部被膜層の厚さに対する前記上部被覆層の厚さの比が、2.0未満の範囲にあることが好ましく、0.4〜1.8の範囲にあることがさらに好ましい。前記薄層被膜は、前記下部被膜層の厚さに対する前記上部被覆層の厚さの比が、2.0を超えるときには、所要の密着性、加工性が得られないことがあり、前記ポリエステル樹脂製容器に内容物を充填したり、該ポリエステル樹脂製容器を搬送したりする工程において、前記薄層被膜が前記樹脂基材から剥離したり、クラックを生じることがある。   In the present invention, the thin layer coating preferably has a ratio of the thickness of the upper coating layer to the thickness of the lower coating layer in the range of less than 2.0. More preferably, it is in the range. When the ratio of the thickness of the upper coating layer to the thickness of the lower coating layer exceeds 2.0, the required adhesion and workability may not be obtained in the thin film, and the polyester resin In the process of filling the container with the contents or transporting the polyester resin container, the thin film may peel off from the resin base material or cause a crack.

また、前記薄層被膜は、前記下部被膜層の厚さに対する前記上部被覆層の厚さの比が、0.4未満ではガスバリア性が低下することがあり、1.8を超えると所要の密着性、加工性が得られないことがある。   Further, the gas barrier property of the thin film may be lowered when the ratio of the thickness of the upper coating layer to the thickness of the lower film layer is less than 0.4, and when the ratio exceeds 1.8, the required adhesion is obtained. And processability may not be obtained.

また、本発明において、前記薄層被膜は、前記上部被覆層と前記下部被膜層との厚さの合計が、12〜35nmの範囲にあることが好ましい。この場合、前記下部被膜層の厚さは、7〜30nmの範囲に設定される。前記薄層被膜は、前記上部被覆層と前記下部被膜層との厚さの合計が、12nm未満では所要のガスバリア性、密着性、加工性が十分に得られないことがあり、35nmを超えると、密着性、加工性が十分に得られないことがある。   Moreover, in this invention, it is preferable that the sum total of the thickness of the said upper coating layer and the said lower coating layer exists in the range of 12-35 nm. In this case, the thickness of the lower coating layer is set in the range of 7 to 30 nm. When the total thickness of the upper coating layer and the lower coating layer is less than 12 nm, the required thickness of the thin coating layer may not be sufficiently obtained, and when the thickness exceeds 35 nm. Adhesiveness and workability may not be obtained sufficiently.

また、本発明において、前記薄層被膜は、被膜形成材料として有機ケイ素化合物を用いるPICVD法で形成するが、単一の工程で形成してもよく、複数の工程に分けて形成してもよい。前記薄層被膜は、好ましくは、第1工程として有機ケイ素化合物1モルに対して酸素0〜15モルを含む混合物を用いて、前記PICVD法により前記樹脂基材上に第1のケイ素含有被膜を形成し、次いで、第2工程として該第1のケイ素含有被膜上に、有機ケイ素化合物1モルに対して酸素50〜150モルを含む混合物を用いて、前記PICVD法により第2のケイ素含有被膜を形成することにより形成される。   In the present invention, the thin film is formed by a PICVD method using an organosilicon compound as a film forming material. However, the thin film may be formed in a single step or may be formed in a plurality of steps. . The thin film is preferably formed by using the PICVD method to form the first silicon-containing film on the resin substrate using a mixture containing 0 to 15 mol of oxygen with respect to 1 mol of the organosilicon compound as the first step. Then, as a second step, a second silicon-containing film is formed on the first silicon-containing film by the PICVD method using a mixture containing 50 to 150 mol of oxygen with respect to 1 mol of the organosilicon compound. It is formed by forming.

前記第1の工程と第2の工程とは、連続して行ってもよく、断続して行ってもよい。また、前記第1の工程と第2の工程とで、前記PICVD法の条件を変えてもよい。   The first step and the second step may be performed continuously or intermittently. Further, the conditions of the PICVD method may be changed between the first step and the second step.

さらに、本発明のポリエステル樹脂製容器は、前記上部被膜層上に、アモルファスカーボン被膜、疎水性有機ケイ素重合体被膜等の耐水性被膜層を備えることにより、前記薄層被膜に優れた耐水性を付与することができ、より広いpH域の内容物を充填することができるので、より多様な内容物用容器として用いることができる。   Furthermore, the polyester resin container of the present invention is provided with a water-resistant coating layer such as an amorphous carbon coating and a hydrophobic organosilicon polymer coating on the upper coating layer, thereby providing excellent water resistance to the thin-layer coating. Since it can be provided and the contents in a wider pH range can be filled, it can be used as a container for more various contents.

次に、本発明のポリエステル樹脂製容器の実施形態について、さらに詳しく説明する。   Next, embodiments of the polyester resin container of the present invention will be described in more detail.

本実施形態のポリエステル樹脂製容器は、例えばポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂製のプリフォームをブロー成形することにより得られた容器の内面側の樹脂基材上にケイ素を含有する薄層被膜を備えている。前記ポリエステル樹脂製容器では、前記薄層被膜は、PICVD(プラズマ・インパルス・ケミカル・ベーパー・デポジション)法により形成される。   The polyester resin container of the present embodiment includes a thin layer film containing silicon on a resin base material on the inner surface side of a container obtained by blow molding a preform made of a polyester resin such as polyethylene terephthalate. Yes. In the polyester resin container, the thin film is formed by a PICVD (plasma impulse chemical vapor deposition) method.

前記PICVD法は、前記ブロー成形により得られた未処理ポリエステル樹脂製容器を真空チャンバー内に配置し、該未処理ポリエステル樹脂製容器の内外面をそれぞれ所定の真空度に維持すると共に、ガス状の被膜形成出発原料を該未処理ポリエステル樹脂製容器内面側に導入し、マイクロ波の出力、波形、オンオフタイムの調整を最適化してプラズマを発生させることにより、前記容器内面側の樹脂基材上に前記薄層被膜を形成するものである。   In the PICVD method, an untreated polyester resin container obtained by the blow molding is placed in a vacuum chamber, and the inner and outer surfaces of the untreated polyester resin container are respectively maintained at a predetermined degree of vacuum. By introducing the film-forming starting material into the inner surface of the untreated polyester resin container and generating a plasma by optimizing the output, waveform, and on / off time of the microwave, on the resin base material on the inner surface of the container The thin film is formed.

前記PICVD法による前記薄層被膜の形成は、具体的には、次のようにして行うことができる。まず、前記未処理ポリエステル樹脂製容器を、真空チャンバーとしてのPICVDプラズマ処理室内に配置する。前記プラズマ処理室は真空ポンプに接続されており、内部に配置された前記未処理ポリエステル樹脂製容器の内面側及び外面側を減圧自在とされている。   Specifically, the formation of the thin film by the PICVD method can be performed as follows. First, the untreated polyester resin container is placed in a PICVD plasma processing chamber as a vacuum chamber. The plasma processing chamber is connected to a vacuum pump, and the inner surface side and the outer surface side of the untreated polyester resin container disposed inside can be decompressed freely.

次に、前記プラズマ処理室内に配置された前記未処理ポリエステル樹脂製容器の内部の空気と該容器の外側の空気とを前記真空ポンプで除去して、該プラズマ処理室内の該未処理ポリエステル樹脂製容器の内面側及び外面側をそれぞれ所定の真空度にする。前記未処理ポリエステル樹脂製容器の内面側の真空度は、例えば、10〜10−2Paとすることが好ましい。前記プラズマ処理室内の気圧が10−2Pa未満であって、真空度が前記範囲より高いと、製膜に時間を要する。また、前記プラズマ処理室内の気圧が10Paを超えていて、真空度が前記範囲より低いと、得られた被膜の、密着性、加工性、ガスバリア性が低下する。また、前記未処理ポリエステル樹脂製容器の外面側の真空度は、該未処理ポリエステル樹脂製容器の内面側との圧力差により該未処理ポリエステル樹脂製容器が変形しない程度で、かつ、プラズマが生起しない程度とすることが好ましい。 Next, the air inside the untreated polyester resin container and the air outside the container disposed in the plasma processing chamber are removed by the vacuum pump, and the untreated polyester resin product in the plasma processing chamber is removed. The inner surface side and outer surface side of the container are each set to a predetermined degree of vacuum. The degree of vacuum on the inner surface side of the untreated polyester resin container is preferably 10 to 10 −2 Pa, for example. If the atmospheric pressure in the plasma processing chamber is less than 10 −2 Pa and the degree of vacuum is higher than the above range, it takes time to form a film. On the other hand, if the atmospheric pressure in the plasma processing chamber exceeds 10 Pa and the degree of vacuum is lower than the above range, the adhesion, workability, and gas barrier properties of the obtained film are deteriorated. Further, the degree of vacuum on the outer surface side of the untreated polyester resin container is such that the untreated polyester resin container is not deformed by a pressure difference with the inner surface side of the untreated polyester resin container, and plasma is generated. It is preferable to make it not.

前記プラズマ処理室内に配置された前記未処理ポリエステル樹脂製容器には、口部から該容器内部に、ガス供給管が挿入されている。そこで、次に、前記ガス供給管を介して、前記未処理ポリエステル樹脂製容器の内部に、前記ガス状の被膜形成出発原料を導入する。   In the untreated polyester resin container disposed in the plasma processing chamber, a gas supply pipe is inserted from the mouth into the container. Therefore, next, the gaseous film forming starting material is introduced into the untreated polyester resin container through the gas supply pipe.

次に、前記ガス供給管から前記被膜形成出発原料を導入する一方、前記真空ポンプにより前記未処理ポリエステル樹脂製容器の内面側及び外面側を前記所定の真空度に維持する。次に、前記状態でプラズマをパルス状に発生させることにより、前記未処理ポリエステル樹脂製容器の内面側の樹脂基材上に前記薄層被膜を形成する。   Next, the film forming starting material is introduced from the gas supply pipe, while the inner surface side and the outer surface side of the untreated polyester resin container are maintained at the predetermined vacuum degree by the vacuum pump. Next, the thin film is formed on the resin base material on the inner surface side of the untreated polyester resin container by generating plasma in the state as described above.

そして、所定の被膜が形成されたならば、前記真空ポンプによる減圧を解除し、前記薄層被膜が形成されたポリエステル樹脂製容器を前記プラズマ処理室から取り出す。   When a predetermined film is formed, the decompression by the vacuum pump is released, and the polyester resin container on which the thin film is formed is taken out from the plasma processing chamber.

前記PICVD法は、従来公知のPECVD法(プラズマ・エンハンスド・ケミカル・ベーパー・デポジション)とはマイクロ波の出力、波形等が異なっている。   The PICVD method differs from the conventionally known PECVD method (plasma enhanced chemical vapor deposition) in terms of microwave output, waveform, and the like.

前記PICVD法によれば、プラズマを発生させるためのマイクロ波の出力、波形等を任意に制御できるので、該プラズマをパルス状に発生させて、該パルス毎に形成される被膜を多重に積層させて形成することができる。また、前記PICVD法によれば、前記パルスの発生間隔も任意に制御することができ、前記薄層被膜の形成を正確に制御することができる。前記PICVD法は、従来のPECVD法に比べ、高出力で、矩形波マイクロ波を使用することが適している。   According to the PICVD method, the output and waveform of the microwave for generating plasma can be controlled arbitrarily. Therefore, the plasma is generated in a pulse shape, and the coating film formed for each pulse is laminated in multiple layers. Can be formed. In addition, according to the PICVD method, the generation interval of the pulse can be arbitrarily controlled, and the formation of the thin film can be accurately controlled. The PICVD method has a higher output than the conventional PECVD method, and it is suitable to use a rectangular microwave.

前記PICVD法では、前記パルスの間のプラズマが発生していないときに、前記ポリエステル樹脂製容器内から副反応物を系外へ除去する時間を任意に制御することができるため、プラズマが発生するときには、該ポリエステル樹脂製容器内は副反応物が少なく、より純粋な被膜形成出発原料ガスを供給することができる。従って、前記PICVD法によれば、副反応物の混入の少ない純粋な前記ガス状の被膜形成出発原料が基材表面の近傍に存在し、該被膜形成出発原料により、均質な被膜を形成することができると共に、被膜の形成時間を短縮することができる。   In the PICVD method, when the plasma during the pulse is not generated, it is possible to arbitrarily control the time for removing the side reaction product from the polyester resin container to the outside of the system, so that the plasma is generated. In some cases, the polyester resin container has few by-products and can supply a purer film-forming starting material gas. Therefore, according to the PICVD method, the pure film-forming starting material with a small amount of by-products is present in the vicinity of the substrate surface, and a uniform film is formed from the film-forming starting material. In addition, the film formation time can be shortened.

さらに、前記PICVD法は、温度の制御が容易であるので前記樹脂基材に対する被膜形成手段として好適である。   Further, the PICVD method is suitable as a film forming means for the resin base material because the temperature can be easily controlled.

本実施形態において、PICVD法に用いる前記被膜形成出発原料としては、有機ケイ素化合物を用いることが適しており、例えば、シラン類、アルコキシシラン類、シロキサン類、アルキルジシロキサン類、シラザン類、アルキルジシラザン類、ビニル基を有するケイ素含有化合物等の有機ケイ素化合物を挙げることができる。前記シラン類としては、例えば、モノアルキルシラン、ジアルキルシラン、トリアルキルシラン、テトラアルキルシラン等を挙げることができる。前記アルコキシシラン類としては、例えば、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、テトラアルキルシラン等を挙げることができる。前記アルキルジシロキサン類としては、例えば、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、ヘキサメチルジシロキサン等を挙げることができる。前記アルキルジシラザン類としては、例えば、テトラアルキルジシラザン、ヘキサアルキルジシラザン、ヘキサメチルジシラザン等を挙げることができる。   In this embodiment, it is suitable to use an organic silicon compound as the film forming starting material used in the PICVD method. For example, silanes, alkoxysilanes, siloxanes, alkyldisiloxanes, silazanes, alkyldisilanes are used. Examples thereof include silazanes and organosilicon compounds such as silicon-containing compounds having a vinyl group. Examples of the silanes include monoalkyl silane, dialkyl silane, trialkyl silane, and tetraalkyl silane. Examples of the alkoxysilanes include monoalkoxysilane, dialkoxysilane, trialkoxysilane, and tetraalkylsilane. Examples of the alkyldisiloxanes include tetraalkyldisiloxane, hexaalkyldisiloxane, and hexamethyldisiloxane. Examples of the alkyldisilazane include tetraalkyldisilazane, hexaalkyldisilazane, hexamethyldisilazane, and the like.

前記被膜形成出発原料は、前記有機ケイ素化合物の1種或いは2種以上を混合して使用することができ、酸素と併用することが好ましい。また、前記被膜形成出発原料は、所望により、アルゴン、ヘリウム等の希ガスで希釈して使用してもよい。   The film-forming starting material can be used by mixing one or more of the organosilicon compounds, and is preferably used in combination with oxygen. The film-forming starting material may be diluted with a rare gas such as argon or helium if desired.

本実施形態では、まず、前記被膜形成出発原料として、前記有機ケイ素化合物1モルに対して酸素0〜15モルを含む混合物を用い、前記PICVD法により、前記未処理ポリエステル樹脂製容器の内面側の樹脂基材上に第1の薄層ケイ素含有被膜を形成する。前記第1の薄層ケイ素含有被膜を形成する有機ケイ素化合物としては、例えば、ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)を用いることができる。   In this embodiment, first, as the film formation starting material, a mixture containing 0 to 15 moles of oxygen with respect to 1 mole of the organosilicon compound is used, and by the PICVD method, the inner surface side of the untreated polyester resin container is used. A first thin silicon-containing film is formed on the resin substrate. For example, hexamethyldisiloxane (HMDSO) can be used as the organosilicon compound for forming the first thin silicon-containing film.

次に、前記被膜形成出発原料として、前記有機ケイ素化合物1モルに対して酸素50〜150モルを含む混合物を用い、前記PICVD法により、前記第1の薄層ケイ素含有被膜上に第2の薄層ケイ素含有被膜を形成する。その際用いる有機ケイ素化合物としては、例えば、ヘキサメチルジシラザン(HMDSN)を用いることができる。   Next, as the film formation starting material, a mixture containing 50 to 150 mol of oxygen with respect to 1 mol of the organosilicon compound is used, and a second thin film is formed on the first thin silicon-containing film by the PICVD method. A layer silicon-containing coating is formed. As the organosilicon compound used at that time, for example, hexamethyldisilazane (HMDSN) can be used.

上述のようにして形成される第1、第2の薄層ケイ素含有被膜からなる薄層被膜層は、下部被膜層として、ケイ素と炭素と酸素とを含み、少なくとも7nm、好ましくは7〜30nmの厚さを備えている。このとき、薄層被膜層の元素組成は、公知の高分解能ラザフォード後方散乱分光法(HR−RBS)デプスプロファイル分析により、分析することができる。   The thin film layer composed of the first and second thin silicon-containing films formed as described above contains silicon, carbon, and oxygen as the lower film layer, and is at least 7 nm, preferably 7 to 30 nm. It has a thickness. At this time, the elemental composition of the thin coating layer can be analyzed by a known high-resolution Rutherford backscattering spectroscopy (HR-RBS) depth profile analysis.

次に、HR−RBSデプスプロファイル分析について説明する。ラザフォード後方散乱分光法(RBS法)は、水素やヘリウムのような軽い元素のイオンを高速に加速して固体に衝突させると、該固体を構成する元素の原子核との弾性衝突により入射した水素やヘリウムのイオンが後方に散乱されることを利用して、周期表上のリチウム以降の元素の同定を行うものである。   Next, HR-RBS depth profile analysis will be described. Rutherford backscattering spectroscopy (RBS method) is a method in which ions of light elements such as hydrogen and helium are accelerated at high speed and collide with a solid. The element after lithium on the periodic table is identified by utilizing the fact that helium ions are scattered backward.

このRBS法によれば、前記固体に含まれる周期表上のリチウム以降の元素について、前記固体の深さ方向の組成、分布を非破壊で知ることができるという特徴がある。   According to this RBS method, the composition and distribution in the depth direction of the solid can be known in a non-destructive manner for the elements after lithium on the periodic table contained in the solid.

HR−RBS法は、このRBS法をより高分解能にしたものであり、前記固体の深さ方向にサブnm、例えば0.2〜1nmレベルの分解能で、周期表上のリチウム以降の元素の組成の定量分析を行うことができる。本明細書等では、HR−RBS法による前記薄層被膜の深さ方向の元素の組成、分布の分析を「HR−RBSデプスプロファイル分析」と記載する。   The HR-RBS method is a higher resolution of the RBS method, and the composition of elements after lithium on the periodic table with a resolution of sub-nm, for example, 0.2 to 1 nm level in the depth direction of the solid. Can be quantitatively analyzed. In this specification and the like, the analysis of the composition and distribution of elements in the depth direction of the thin film by the HR-RBS method is referred to as “HR-RBS depth profile analysis”.

前記HR−RBSデプスプロファイル分析によれば、前記下部被膜層の元素組成は、前記樹脂基材表面から前記上部被膜層に接する部位に向かって、ケイ素及び酸素の含有量が増加する一方、炭素の含有量が減少し、かつ、該樹脂基材表面から少なくとも5nmの厚さの領域でケイ素の含有量が該領域に含まれるケイ素と炭素と酸素との総和に対し14原子%以下の範囲となっている。   According to the HR-RBS depth profile analysis, the elemental composition of the lower coating layer increases the content of silicon and oxygen from the surface of the resin substrate toward the portion in contact with the upper coating layer, The content is reduced and the silicon content is in the range of 14 atomic% or less with respect to the total of silicon, carbon, and oxygen contained in the region in a region having a thickness of at least 5 nm from the resin substrate surface. ing.

また、前記下部被膜層のケイ素と炭素との結合状態または、ケイ素と酸素との結合状態は、X線光電子分光法(XPS法)を用いたデプスプロファイル分析によって知ることができる。本実施形態の被膜においては、ケイ素原子(Si)は、酸素原子(O)または炭素原子(C)との間で、Si(−O0.5)(−C)、Si(−O0.5(−C)、Si(−O0.5(−C)、Si(−O0.5の4種の結合状態を取ることが可能である。そして、ケイ素原子の結合エネルギーは、前記それぞれの結合状態により異なっている。そこで、XPS法を用いたデプスプロファイル分析により、前記薄層被膜の深さ方向のケイ素原子の結合エネルギーの変化を測定することにより、前記4種の結合状態の組成を知ることができる。 Further, the bonding state between silicon and carbon or the bonding state between silicon and oxygen in the lower coating layer can be known by depth profile analysis using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS method). In the film of the present embodiment, the silicon atom (Si) is between Si (—O 0.5 ) (—C) 3 and Si (—O 0 ) between the oxygen atom (O) or the carbon atom (C). .5 ) 2 (—C) 2 , Si (—O 0.5 ) 3 (—C), and Si (—O 0.5 ) 4 can be combined. And the bond energy of a silicon atom changes with said each bond state. Therefore, the composition of the four types of bonding states can be known by measuring the change in the bonding energy of silicon atoms in the depth direction of the thin film by depth profile analysis using the XPS method.

前記XPS法を用いたデプスプロファイル分析によれば、前記下部被膜層における前記4種の結合状態の含有量は、前記樹脂基材側では、Si(−O0.5)(−C)、Si(−O0.5(−C)、Si(−O0.5(−C)、Si(−O0.5の順となっているが、前記上部被膜層に接する部位に近くなると、逆転して、Si(−O0.5、Si(−O0.5(−C)、Si(−O0.5(−C)、Si(−O0.5)(−C)の順となる。即ち、前記下部被膜層は、前記樹脂基材表面から前記上部被膜層に接する部位に向かって、該下部被膜層中のケイ素に結合する酸素及び炭素の結合構造において、酸素の結合割合が次第に増加し、炭素の結合割合が次第に減少する被膜組成となっている。 According to depth profile analysis using the XPS method, the content of the four bonding state in the lower coating layer, wherein in the resin substrate side, Si (-O 0.5) (- C) 3, Si (-O 0.5 ) 2 (-C) 2 , Si (-O 0.5 ) 3 (-C), Si (-O 0.5 ) 4 are in this order. When it comes close to the part in contact with, Si (-O 0.5 ) 4 , Si (-O 0.5 ) 3 (-C), Si (-O 0.5 ) 2 (-C) 2 , Si (-O 0.5) (- C ) a third order. That is, in the lower coating layer, the oxygen bonding ratio gradually increases in the bonding structure of oxygen and carbon bonded to silicon in the lower coating layer from the surface of the resin substrate toward the portion in contact with the upper coating layer. In addition, the coating composition is such that the carbon bonding ratio gradually decreases.

前記構成を備える前記下部被膜層は、前記樹脂基材表面に近づくほど炭素の含有量が増加して有機的組成となり、前記上部被膜層に接する部位に近づくほどケイ素及び酸素の含有量が増加して無機的組成となっている。この結果、前記下部被膜層は、前記樹脂基材表面の近傍では、前記有機的組成により、それ自体前記樹脂基材に強固に接着し、前記上部被膜層に接する部位の近傍では前記無機的組成により該上部被膜層に強固に接着することができる。従って、前記下部被膜層は、前記上部被膜層と前記樹脂基材との間に介在して両者を強固に接着すると共に、前記薄層被膜を該樹脂基材に密着させるプライマーとして作用することができ、該薄層被膜を優れた加工性を備えるものとすることができる。   The lower coating layer having the above structure has an organic composition with an increase in the carbon content as it approaches the resin substrate surface, and the silicon and oxygen content increases as it approaches the portion in contact with the upper coating layer. It has an inorganic composition. As a result, the lower coating layer adheres firmly to the resin substrate itself by the organic composition in the vicinity of the resin substrate surface, and the inorganic composition in the vicinity of the portion in contact with the upper coating layer. Can firmly adhere to the upper coating layer. Therefore, the lower coating layer can be interposed between the upper coating layer and the resin base material to firmly bond both, and can act as a primer that adheres the thin layer coating to the resin base material. The thin layer coating can be provided with excellent processability.

次に、上述のようにして形成される上部被膜層は、ケイ素と炭素と酸素とを含み、5〜15nmの厚さを備えると共に、HR−RBSデプスプロファイル分析による元素組成で、ケイ素原子数に対する酸素原子数の比が2.1〜2.5の範囲にあり、炭素の含有量が該上部被膜層に含まれるケイ素と炭素と酸素との総和に対し15原子%以下の範囲となっている。この結果、前記上部被膜層は、より無機的な組成を備えており、その無機的組成により、優れたガスバリア性を得ることができる。   Next, the upper coating layer formed as described above contains silicon, carbon, and oxygen, has a thickness of 5 to 15 nm, and has an elemental composition according to HR-RBS depth profile analysis with respect to the number of silicon atoms. The ratio of the number of oxygen atoms is in the range of 2.1 to 2.5, and the carbon content is in the range of 15 atomic% or less with respect to the total of silicon, carbon, and oxygen contained in the upper coating layer. . As a result, the upper coating layer has a more inorganic composition, and an excellent gas barrier property can be obtained by the inorganic composition.

本実施形態のポリエステル樹脂製容器において、前記薄層被膜は、前記下部被膜層の厚さ(T1)に対する前記上部被膜層の厚さ(T2)の比(T2/T1)が、2.0未満の範囲、例えば0.4〜1.8の範囲にある。ここで、HR−RBSデプスプロファイル分析によれば、前記上部被膜層の厚さ(T2)は、炭素の含有量がケイ素と炭素と酸素との総和に対し15原子%以下となっている領域として良好に把握することができるが、前記下部被膜層の厚さ(T1)については誤差が大きくなる。そこで、本実施形態では、透過型電子顕微鏡により、前記薄層被膜全体の厚さ(Ttotal)を測定しておき、これと前記上部被膜層の厚さ(T2)との差(Ttotal−T2)を下部被膜層の厚さ(T1)とする。前記薄層被膜全体の厚さ(Ttotal)は、前記上部被覆層の厚さ(T2)と前記下部被膜層の厚さ(T1)との合計として、例えば、12〜35nmの範囲にある。   In the polyester resin container according to the present embodiment, the thin layer coating has a ratio (T2 / T1) of the thickness (T2) of the upper coating layer to the thickness (T1) of the lower coating layer of less than 2.0. For example, it is in the range of 0.4 to 1.8. Here, according to the HR-RBS depth profile analysis, the thickness (T2) of the upper coating layer is a region in which the carbon content is 15 atomic% or less with respect to the total of silicon, carbon, and oxygen. Although it can be grasped satisfactorily, the error becomes large with respect to the thickness (T1) of the lower coating layer. Therefore, in this embodiment, the thickness (Ttotal) of the entire thin film is measured with a transmission electron microscope, and the difference (Ttotal−T2) between this and the thickness (T2) of the upper film layer is measured. Is the thickness (T1) of the lower coating layer. The total thickness (Ttotal) of the thin layer coating is, for example, in the range of 12 to 35 nm as the sum of the thickness (T2) of the upper coating layer and the thickness (T1) of the lower coating layer.

また、本実施形態のポリエステル樹脂製容器は、前記薄層被膜の上に耐水性被膜層を備えている。前記耐水性被膜層は、例えば、アモルファスカーボン被膜、ケイ素含有被膜等からなる。前記耐水性被膜層がケイ素含有被膜である場合、例えば、PICVD法により形成された炭素含有量の比較的多いケイ素含有重合体被膜であることが好ましい。前記ケイ素含有重合体被膜は、例えば、炭素含有量20〜55原子%、ケイ素含有量25〜32原子%であり、5〜30nmの範囲の膜厚を備えている。前記耐水性被膜は単層でもよく、複層であってもよい。   Moreover, the polyester resin container of this embodiment includes a water-resistant coating layer on the thin coating layer. The water resistant coating layer is made of, for example, an amorphous carbon coating, a silicon-containing coating, or the like. When the water-resistant coating layer is a silicon-containing coating, for example, it is preferably a silicon-containing polymer coating having a relatively high carbon content formed by the PICVD method. The silicon-containing polymer film has, for example, a carbon content of 20 to 55 atomic%, a silicon content of 25 to 32 atomic%, and a film thickness in the range of 5 to 30 nm. The water-resistant film may be a single layer or a multilayer.

次に、本発明の実施例及び比較例を示す。   Next, examples and comparative examples of the present invention are shown.

本実施例では、まず、ポリエチレンテレフタレート樹脂製プリフォームをブロー成形することにより400mlのペットボトルを得た。次に、前記ペットボトルを未処理容器として、PICVDプラズマ処理室(真空チャンバー)の内に配置し、該未処理容器の内面側及び外面側の空気を真空ポンプで除去して、該未処理容器内面側の真空度を10〜10−2Paの範囲の真空度とした。次に、前記プラズマ処理室内に配置された前記未処理容器の口部からガス供給管を介して、該未処理容器の内部に、ガス状の被膜形成出発原料として、ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)1モルに対して酸素3〜10モルを含む混合物を導入する一方、前記プラズマ処理室内の気圧を前記真空度に維持した状態で、2.45GHzの矩形波マイクロ波によりプラズマをパルス状に発生させ、ケイ素含有薄層被膜を形成した。 In this example, a polyethylene terephthalate resin preform was first blow-molded to obtain a 400 ml PET bottle. Next, the PET bottle as an untreated container is placed in a PICVD plasma processing chamber (vacuum chamber), and air on the inner surface side and outer surface side of the untreated container is removed with a vacuum pump. The degree of vacuum on the inner surface side was a degree of vacuum in the range of 10 to 10 −2 Pa. Next, hexamethyldisiloxane (HMDSO) is used as a starting material for forming a gaseous film from the mouth of the untreated container disposed in the plasma processing chamber through a gas supply pipe to the inside of the untreated container. While introducing a mixture containing 3 to 10 moles of oxygen with respect to 1 mole, the plasma is generated in a pulse form by a 2.45 GHz square wave microwave while maintaining the pressure in the plasma processing chamber at the vacuum level. A silicon-containing thin layer coating was formed.

次に、続けて前記プラズマ処理室内に配置された前記未処理容器の口部からガス供給管を介して、該未処理容器の内部に、ガス状の被膜形成出発原料として、ヘキサメチルジシラザン(HMDSN)1モルに対して酸素80〜120モルを含む混合物を導入する一方、該未処理容器内面側の気圧を前記真空度に維持した状態で、2.45GHzの矩形波マイクロ波によりプラズマをパルス状に所定回数発生させ追加の被膜を形成した。この結果、前記未処理容器の内面側の樹脂基材上に薄層被膜として、ケイ素と炭素と酸素とを含む下部被膜層を備えると共に、該下部被膜層上にケイ素と炭素と酸素とを含む上部被膜層を備えるペットボトルを得た。   Next, hexamethyldisilazane (as a starting material for forming a gaseous film) is introduced into the interior of the untreated container from the mouth of the untreated container disposed in the plasma processing chamber through a gas supply pipe. (HMDSN) While introducing a mixture containing 80 to 120 moles of oxygen with respect to 1 mole, the plasma was pulsed by 2.45 GHz rectangular microwaves while maintaining the pressure on the inner surface of the untreated container at the vacuum level. The film was generated a predetermined number of times to form an additional film. As a result, a lower coating layer containing silicon, carbon, and oxygen is provided as a thin coating on the resin base on the inner surface side of the untreated container, and silicon, carbon, and oxygen are contained on the lower coating layer. A plastic bottle with an upper coating layer was obtained.

次に、本実施例で得られたペットボトルについて、胴部の平坦な面を選び、前記下部被膜層と前記上部被膜層との合計として薄層被膜の厚さを透過型電子顕微鏡により測定したところ、該薄層被膜全体の厚さは18nmであった。   Next, for the PET bottle obtained in this example, the flat surface of the body was selected, and the thickness of the thin film was measured by a transmission electron microscope as the sum of the lower film layer and the upper film layer. However, the thickness of the entire thin layer coating was 18 nm.

次に、本実施例で得られたペットボトルについて、HR−RBSデプスプロファイル分析により、前記下部被膜層及び前記上部被膜層の原子組成を測定した。前記HR−RBSデプスプロファイル分析は、測定機器として株式会社神戸製鋼所製HRBS500(商品名)を使用し、測定パラメータとして、入射イオン種He、入射イオンのエネルギー450keVの測定条件で行った。結果を図1に示す。 Next, about the PET bottle obtained in the present Example, the atomic composition of the said lower coating layer and the said upper coating layer was measured by HR-RBS depth profile analysis. The HR-RBS depth profile analysis was performed using HRBS500 (trade name) manufactured by Kobe Steel Co., Ltd. as a measuring instrument and measurement conditions of incident ion species He + and incident ion energy of 450 keV. The results are shown in FIG.

前記HR−RBSデプスプロファイル分析により得られるチャートでは、横軸は単位面積当たりの原子数の面密度(原子数/cm)で示されるので、図1は該面密度を被膜密度(g/cm)で除することにより被膜表面からの深さ(nm)に換算している。さらに、被膜表面からの深さによる誤差を小さくするために、図1では、深さの精度の高い範囲である炭素含有量15%以下の領域の厚さを上部被膜層の厚さ(T2)とし、前記透過型電子顕微鏡により測定した前記薄層被膜の厚さ(Ttotal)と上部被膜層の厚さ(T2)と差を下部被膜層の厚さ(T1)とした。 In the chart obtained by the HR-RBS depth profile analysis, the horizontal axis indicates the surface density of the number of atoms per unit area (number of atoms / cm 2 ), and FIG. 1 shows the surface density as the coating density (g / cm 2 ). It is converted into the depth (nm) from the coating surface by dividing by 3 ). Furthermore, in order to reduce the error due to the depth from the coating surface, in FIG. 1, the thickness of the region with a carbon content of 15% or less, which is a range with high depth accuracy, is set to the thickness of the upper coating layer (T2). And the difference between the thickness (Ttotal) of the thin film and the thickness of the upper film (T2) measured by the transmission electron microscope was defined as the thickness (T1) of the lower film.

図1から、前記上部被膜層は、厚さ8nmであり、該上部被膜層に含まれるケイ素と炭素と酸素との総和に対し、ケイ素原子(Si)の含有量が26〜29原子%の範囲、炭素原子(C)の含有量が4〜15原子%の範囲であり、ケイ素原子数に対する炭素原子数の比(Si/C)が2.2〜2.4の範囲にあることが明らかである。   From FIG. 1, the upper coating layer has a thickness of 8 nm, and the silicon atom (Si) content is in the range of 26 to 29 atomic% with respect to the total of silicon, carbon and oxygen contained in the upper coating layer. It is clear that the content of carbon atoms (C) is in the range of 4 to 15 atomic% and the ratio of the number of carbon atoms to the number of silicon atoms (Si / C) is in the range of 2.2 to 2.4. is there.

前記下部被膜層は、厚さが10nmであり、ペットボトルの樹脂基材表面から前記上部被膜層に接する部位に向かって、ケイ素及び酸素の含有量が増加する一方、炭素の含有量が減少する組成となっていることが明らかである。さらに、前記下部被膜層は、前記樹脂基材表面から6nmに亘る厚さの領域でケイ素の含有量が該領域に含まれるケイ素と炭素と酸素との総和に対し14原子%以下の範囲となっている。   The lower coating layer has a thickness of 10 nm, and the content of silicon and oxygen decreases while the content of silicon and oxygen increases from the resin base material surface of the PET bottle toward the portion in contact with the upper coating layer. It is clear that it has a composition. Further, in the lower coating layer, the silicon content is in a range of 14 atomic% or less with respect to the total of silicon, carbon, and oxygen contained in the region having a thickness of 6 nm from the surface of the resin substrate. ing.

また、本実施例で得られたペットボトルは、下部被膜層の厚さ(T1)に対する上部被膜層の厚さ(T2)の比(T2/T1)が0.8であった。   In the PET bottle obtained in this example, the ratio (T2 / T1) of the thickness (T2) of the upper coating layer to the thickness (T1) of the lower coating layer was 0.8.

次に、本実施例で得られたペットボトルについて、X線光電子分光法を用いたデプスプロファイル分析により、前記下部被膜層及び前記上部被膜層のケイ素原子の結合エネルギーの変化を測定し、各結合状態のケイ素原子の組成を求めた。前記X線光電子分光法(XPS法)は、測定機器としてKARATOS社製ESCA−3400(商品名)を用い、結合状態の異なるケイ素の解析方法はそれ自体公知の方法により行った。結果を図2に示す。尚、図2では、ケイ素原子の各結合状態を、A:Si(−O0.5)(−C)、B:Si(−O0.5(−C)、C:Si(−O0.5(−C)、D:Si(−O0.5として示す。 Next, with respect to the PET bottle obtained in this example, the change in the binding energy of silicon atoms in the lower coating layer and the upper coating layer was measured by depth profile analysis using X-ray photoelectron spectroscopy, and each bond The composition of the silicon atom in the state was determined. In the X-ray photoelectron spectroscopy (XPS method), ESCA-3400 (trade name) manufactured by KARATOS was used as a measuring instrument, and a silicon analysis method with different bonding states was performed by a publicly known method. The results are shown in FIG. In FIG. 2, each bonding state of silicon atoms is represented by A: Si (—O 0.5 ) (— C) 3 , B: Si (—O 0.5 ) 2 (—C) 2 , C: Si. (-O 0.5) 3 (-C) , D: Si (-O 0.5) shown as 4.

図2から、前記下部被膜層における前記4種の結合状態のそれぞれのケイ素原子の含有量は、前記樹脂基材側では、A>B>C>Dの順となっているが、前記上部被膜層に接する部位に近くなると、逆転して、D>C>B>Aの順となっていることが明らかである。即ち、前記下部被膜層は、前記樹脂基材表面から前記上部被膜層に接する部位に向かって、該下部被膜層中のケイ素に結合する酸素及び炭素の結合構造において、酸素の結合割合が次第に増加し、炭素の結合割合が次第に減少する被膜組成となっていることが明らかである。   From FIG. 2, the content of each of the four bonded states in the lower coating layer is in the order of A> B> C> D on the resin base material side. It is clear that when it is close to the portion in contact with the layer, the order is reversed and D> C> B> A. That is, in the lower coating layer, the oxygen bonding ratio gradually increases in the bonding structure of oxygen and carbon bonded to silicon in the lower coating layer from the surface of the resin substrate toward the portion in contact with the upper coating layer. It is clear that the coating composition is such that the carbon bonding ratio gradually decreases.

本実施例で得られたペットボトルにおいて、前記下部被膜層及び前記上部被膜層からなる薄層被膜は、前記基材表面に強固に接着しており密着性に優れると共に、ボトルの変形に対して優れた加工性を備えていた。   In the PET bottle obtained in the present example, the thin film composed of the lower film layer and the upper film layer is firmly adhered to the surface of the base material and has excellent adhesiveness, and against deformation of the bottle. Excellent workability.

次に、本実施例で得られたペットボトルと、前記未処理容器との酸素透過率を測定した。前記酸素透過率は、測定機器として、MOCON社製OX−TRAN2/21(商品名)を使用し、22℃、60%RHの条件で測定した。   Next, the oxygen permeability of the PET bottle obtained in this example and the untreated container was measured. The oxygen permeability was measured under the conditions of 22 ° C. and 60% RH using OX-TRAN 2/21 (trade name) manufactured by MOCON as a measuring instrument.

この結果、前記未処理容器単独のガスバリア性(酸素透過率)が0.04(ml/pkg/day)であるのに対して、本実施例で得られたペットボトルは0.003(ml/pkg/day)であり、優れたガスバリア性を備えていた。
〔比較例1〕
本比較例では、薄層被膜全体厚さが19nmとなり、上部被膜層の厚さが4nmとなるように、PICVD法による被膜形成条件を調整した以外は、実施例1と全く同一にして、前記未処理容器の内面側の基板上にケイ素と炭素と酸素とを含む下部被膜層を備えると共に、該下部被膜層上にケイ素と炭素と酸素とを含む上部被膜層を備えるペットボトルを得た。
As a result, the gas barrier property (oxygen permeability) of the untreated container alone is 0.04 (ml / pg / day), whereas the PET bottle obtained in this example has 0.003 (ml / kg). pkg / day) and had an excellent gas barrier property.
[Comparative Example 1]
In this comparative example, except that the film formation conditions by the PICVD method were adjusted so that the total thickness of the thin film was 19 nm and the thickness of the upper film layer was 4 nm, the same as in Example 1, A PET bottle having a lower coating layer containing silicon, carbon, and oxygen on the substrate on the inner surface side of the untreated container and an upper coating layer containing silicon, carbon, and oxygen on the lower coating layer was obtained.

本比較例で得られたペットボトルは、実施例1と全く同一にして求めた前記下部被膜層の厚さが15nmであり、このうち前記樹脂基材表面から6nmの厚さの領域でケイ素の含有量が該領域に含まれるケイ素と炭素と酸素との総和に対し14原子%以下の範囲であった。また、下部被膜層の厚さ(T1)に対する上部被膜層の厚さ(T2)の比(T2/T1)が0.27であった。   In the PET bottle obtained in this comparative example, the thickness of the lower coating layer obtained in exactly the same manner as in Example 1 is 15 nm. Among these, silicon in a region having a thickness of 6 nm from the resin substrate surface. The content was in the range of 14 atomic% or less with respect to the total of silicon, carbon, and oxygen contained in the region. The ratio (T2 / T1) of the thickness (T2) of the upper coating layer to the thickness (T1) of the lower coating layer was 0.27.

この結果、本比較例で得られたペットボトルにおいて、前記薄層被膜は、前記基材表面に対する密着性と、ボトルの変形に対する加工性とには優れているものの、ガスバリア性(酸素透過率)が0.02(ml/pkg/day)と不十分であった。
〔比較例2〕
本比較例では、実施例1と同一の装置を用い、PICVD法による被膜形成において、ガス状の被膜形成出発原料としてヘキサメチルジシラザン(HMDSN)1モルに対する酸素の量を80〜110モルとする混合物を用い、未処理容器内面側の真空度を10〜10−2Paの範囲の真空度とし、2.45GHzの矩形マイクロ波によるプラズマをパルス状に発生させ、薄層被膜全体厚さが13nmとなり、上部被膜層の厚さが7nmとなるように、条件を調整して、該未処理容器の内面側の樹脂基材上にケイ素と炭素と酸素とを含む下部被膜層を備えると共に、該下部被膜層上にケイ素と炭素と酸素とを含む上部被膜層を備えるペットボトルを得た。
As a result, in the PET bottle obtained in this comparative example, the thin layer coating is excellent in adhesion to the substrate surface and processability against deformation of the bottle, but has a gas barrier property (oxygen permeability). Of 0.02 (ml / pg / day) was insufficient.
[Comparative Example 2]
In this comparative example, in the film formation by the PICVD method using the same apparatus as in Example 1, the amount of oxygen with respect to 1 mol of hexamethyldisilazane (HMDSN) as a gaseous film formation starting material is 80 to 110 mol. Using the mixture, the degree of vacuum on the inner surface of the untreated container is set to a degree of vacuum in the range of 10 to 10 −2 Pa, plasma is generated in a pulsed manner by 2.45 GHz rectangular microwaves, and the total thickness of the thin film is 13 nm. And adjusting the conditions so that the thickness of the upper coating layer is 7 nm, and having a lower coating layer containing silicon, carbon, and oxygen on the resin substrate on the inner surface side of the untreated container, A PET bottle having an upper coating layer containing silicon, carbon, and oxygen on the lower coating layer was obtained.

本比較例で得られたペットボトルは、実施例1と全く同一にして求めた前記下部被膜層の厚さが6nmであり、このうち前記樹脂基材表面から4nmの厚さの領域でケイ素の含有量が該領域に含まれるケイ素と炭素と酸素との総和に対し14原子%以下の範囲であった。また、下部被膜層の厚さ(T1)に対する上部被膜層の厚さ(T2)の比(T2/T1)が1.1であった。   In the PET bottle obtained in this comparative example, the thickness of the lower coating layer obtained in exactly the same manner as in Example 1 is 6 nm, and among these, silicon in the region of 4 nm thickness from the resin substrate surface. The content was in the range of 14 atomic% or less with respect to the total of silicon, carbon, and oxygen contained in the region. The ratio (T2 / T1) of the thickness (T2) of the upper coating layer to the thickness (T1) of the lower coating layer was 1.1.

この結果、本比較例で得られたペットボトルにおいて、前記薄層被膜は、前記下部被膜層の厚さ(T1)が薄いために、前記基材表面に対する密着性が不十分となって、均一な被膜を得ることができず、実施例1と全く同一にして測定したガスバリア性(酸素透過率)も0.02(ml/pkg/day)と不十分であった。
〔比較例3〕
本比較例において、PICVD法による被膜形成において、ガス状の被膜形成出発原料としてヘキサメチルジシラザン(HMDSN)1モルに対する酸素の量を80〜110モルとする混合物を用い、薄層被膜全体厚さが25nmとなり、上部被膜層の厚さが18nmとなるように、条件を調整した以外は、比較例2と全く同一にして、前記未処理容器の内面側の基板上にケイ素と炭素と酸素とを含む下部被膜層を備えると共に、該下部被膜層上にケイ素と炭素と酸素とを含む上部被膜層を備えるペットボトルを得た。
As a result, in the PET bottle obtained in the present comparative example, the thin film is uniform because the thickness (T1) of the lower film layer is thin and the adhesion to the substrate surface is insufficient. A gas barrier property (oxygen permeability) measured in exactly the same manner as in Example 1 was 0.02 (ml / pg / day), which was insufficient.
[Comparative Example 3]
In this comparative example, in the film formation by the PICVD method, as a gaseous film formation starting material, a mixture in which the amount of oxygen with respect to 1 mol of hexamethyldisilazane (HMDSN) is 80 to 110 mol is used, and the total thickness of the thin layer film Is exactly the same as Comparative Example 2 except that the conditions are adjusted so that the thickness of the upper coating layer becomes 18 nm, and silicon, carbon, and oxygen are formed on the substrate on the inner surface side of the untreated container. A PET bottle having a lower coating layer containing, and an upper coating layer containing silicon, carbon, and oxygen was obtained on the lower coating layer.

本比較例で得られたペットボトルは、実施例1と全く同一にして求めた前記下部被膜層の厚さが7nmであり、このうち前記樹脂基材表面から3nmの厚さの領域でケイ素の含有量が該領域に含まれるケイ素と炭素と酸素との総和に対し14原子%以下の範囲であった。また、下部被膜層の厚さ(T1)に対する上部被膜層の厚さ(T2)の比(T2/T1)が2.6であった。   In the PET bottle obtained in this comparative example, the thickness of the lower coating layer obtained in exactly the same manner as in Example 1 is 7 nm, and among these, silicon in a region of 3 nm thickness from the resin substrate surface. The content was in the range of 14 atomic% or less with respect to the total of silicon, carbon, and oxygen contained in the region. The ratio (T2 / T1) of the thickness (T2) of the upper coating layer to the thickness (T1) of the lower coating layer was 2.6.

次に、本比較例で得られたペットボトルに、内容物として炭酸飲料を充填し、キャッピング後、60℃の温度に15分間維持する熱処理を行った後、内容物を除去して、ガスバリア性(酸素透過率)を測定した。前記ガスバリア性は、実施例1と全く同一にして測定した。この結果、本比較例で得られたペットボトルにおいて、前記薄層被膜のガスバリア性は0.01(ml/pkg/day)と不十分であった。
〔比較例4〕
本比較例では、PICVD法による被膜形成において、ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)1モルに対する酸素の量を30〜50モルとすると共に、薄層被膜全体厚さが18nmとなり、上部被膜層の厚さが8nmとなるように、条件を調整した以外は、実施例1と全く同一にして、前記未処理容器の内面側の基板上にケイ素と炭素と酸素とを含む下部被膜層を備えると共に、該下部被膜層上にケイ素と炭素と酸素とを含む上部被膜層を備えるペットボトルを得た。
Next, the plastic bottle obtained in this comparative example is filled with a carbonated beverage as a content, and after capping, a heat treatment is performed at a temperature of 60 ° C. for 15 minutes, and then the content is removed to provide a gas barrier property. (Oxygen permeability) was measured. The gas barrier properties were measured in exactly the same way as in Example 1. As a result, in the PET bottle obtained in this comparative example, the gas barrier property of the thin layer coating was insufficient (0.01 (ml / pg / day)).
[Comparative Example 4]
In this comparative example, in the film formation by the PICVD method, the amount of oxygen with respect to 1 mol of hexamethyldisiloxane (HMDSO) is set to 30 to 50 mol, and the total thickness of the thin film becomes 18 nm, and the thickness of the upper film layer Except that the conditions were adjusted so as to be 8 nm, exactly the same as in Example 1, provided with a lower coating layer containing silicon, carbon and oxygen on the substrate on the inner surface side of the untreated container, A PET bottle having an upper coating layer containing silicon, carbon, and oxygen on the lower coating layer was obtained.

本比較例で得られたペットボトルは、前記上部被膜層に含まれるケイ素と炭素と酸素との総和に対し、ケイ素原子(Si)の含有量が26〜29原子%の範囲、炭素原子(C)の含有量が16〜25原子%の範囲であり、ケイ素原子数に対する炭素原子数の比(Si/C)が2.2〜2.4の範囲であった。   The PET bottle obtained in this comparative example has a silicon atom (Si) content in the range of 26 to 29 atomic% relative to the sum of silicon, carbon and oxygen contained in the upper coating layer, and carbon atoms (C ) In the range of 16 to 25 atomic%, and the ratio of the number of carbon atoms to the number of silicon atoms (Si / C) was in the range of 2.2 to 2.4.

また、本比較例で得られたペットボトルは、実施例1と全く同一にして求めた前記下部被膜層の厚さが10nmであり、このうち前記樹脂基材表面から6nmの厚さの領域でケイ素の含有量が該領域に含まれるケイ素と炭素と酸素との総和に対し14原子%以下の範囲であった。また、下部被膜層の厚さ(T1)に対する上部被膜層の厚さ(T2)の比(T2/T1)が0.8であった。   Further, in the PET bottle obtained in this comparative example, the thickness of the lower coating layer obtained in exactly the same manner as in Example 1 is 10 nm, and among these, in the region having a thickness of 6 nm from the surface of the resin substrate. The silicon content was in the range of 14 atomic% or less with respect to the total of silicon, carbon, and oxygen contained in the region. Further, the ratio (T2 / T1) of the thickness (T2) of the upper coating layer to the thickness (T1) of the lower coating layer was 0.8.

この結果、本比較例で得られたペットボトルにおいて、前記薄層被膜は、前記基材表面に対する密着性と、ボトルの変形に対する加工性とには優れているものの、実施例1と全く同一にして測定したガスバリア性(酸素透過率)が0.02(ml/pkg/day)と不十分であった。   As a result, in the PET bottle obtained in this comparative example, the thin film is excellent in adhesion to the surface of the base material and workability against deformation of the bottle, but is exactly the same as in Example 1. The gas barrier property (oxygen permeability) measured in this manner was 0.02 (ml / pg / day) and was insufficient.

本実施例では、ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)に代えて、ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)とヘキサメチルジシラザン(HMDSN)との混合物(HMDSO:HMDSN=1:1(モル比))を用い、該混合物1モルに対する酸素の量を2〜10モルとした以外は、実施例1と全く同一にして、前記未処理容器の内面側の基板上にケイ素と炭素と酸素とを含む下部被膜層を備えると共に、該下部被膜層上にケイ素と炭素と酸素とを含む上部被膜層を備えるペットボトルを得た。   In this example, instead of hexamethyldisiloxane (HMDSO), a mixture of hexamethyldisiloxane (HMDSO) and hexamethyldisilazane (HMDSN) (HMDSO: HMDSN = 1: 1 (molar ratio)) was used. Except that the amount of oxygen relative to 1 mol of the mixture was changed to 2 to 10 mol, a lower coating layer containing silicon, carbon and oxygen was formed on the substrate on the inner surface side of the untreated container exactly as in Example 1. In addition, a PET bottle having an upper coating layer containing silicon, carbon, and oxygen on the lower coating layer was obtained.

本実施例で得られたペットボトルにおいて、前記下部被膜層及び前記上部被膜層からなる薄層被膜は、前記基材表面に強固に接着しており密着性に優れると共に、ボトルの変形に対して優れた加工性を備えていた。また、本実施例で得られたペットボトルのガスバリア性(酸素透過率)は0.003(ml/pkg/day)であり、優れたガスバリア性を備えていた。   In the PET bottle obtained in the present example, the thin film composed of the lower film layer and the upper film layer is firmly adhered to the surface of the base material and has excellent adhesiveness, and against deformation of the bottle. Excellent workability. Moreover, the gas barrier property (oxygen permeability) of the PET bottle obtained in this example was 0.003 (ml / pg / day), and had an excellent gas barrier property.

本実施例では、ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)に代えて、ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)とテトラメチルジシロキサン(TMDSO)との混合物(HMDSO:TMDSO=3:1(モル比))を用い、該混合物1モルに対する酸素の量を2〜10モルとした以外は、実施例1と全く同一にして、前記未処理容器の内面側の基板上にケイ素と炭素と酸素とを含む下部被膜層を備えると共に、該下部被膜層上にケイ素と炭素と酸素とを含む上部被膜層を備えるペットボトルを得た。   In this example, instead of hexamethyldisiloxane (HMDSO), a mixture of hexamethyldisiloxane (HMDSO) and tetramethyldisiloxane (TMDSO) (HMDSO: TMDSO = 3: 1 (molar ratio)) was used. Except that the amount of oxygen relative to 1 mol of the mixture was changed to 2 to 10 mol, a lower coating layer containing silicon, carbon and oxygen was formed on the substrate on the inner surface side of the untreated container exactly as in Example 1. In addition, a PET bottle having an upper coating layer containing silicon, carbon, and oxygen on the lower coating layer was obtained.

本実施例で得られたペットボトルにおいて、前記下部被膜層及び前記上部被膜層からなる薄層被膜は、前記基材表面に強固に接着しており密着性に優れると共に、ボトルの変形に対して優れた加工性を備えていた。また、本実施例で得られたペットボトルのガスバリア性(酸素透過率)は0.003(ml/pkg/day)であり、優れたガスバリア性を備えていた。   In the PET bottle obtained in the present example, the thin film composed of the lower film layer and the upper film layer is firmly adhered to the surface of the base material and has excellent adhesiveness, and against deformation of the bottle. Excellent workability. Moreover, the gas barrier property (oxygen permeability) of the PET bottle obtained in this example was 0.003 (ml / pg / day), and had an excellent gas barrier property.

本実施例では、実施例1で得られたペットボトルの前記上部被膜層上に、ガス状の被膜形成出発原料としてヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)1モルと酸素2〜10モルとの混合物を用い、PICVD法により炭素含有量20〜55原子%、ケイ素含有量25〜32原子%であり、厚さ10nmの耐水性被膜層を形成し、前記未処理容器の内面側の樹脂基材上にケイ素と炭素と酸素とを含む下部被膜層を備えると共に、該下部被膜層上にケイ素と炭素と酸素とを含む上部被膜層を備え、該上部被膜層上にさらに前記耐水性被膜層を備えるペットボトルを得た。   In this example, a mixture of 1 mol of hexamethyldisiloxane (HMDSO) and 2 to 10 mol of oxygen was used as a starting material for forming a gaseous film on the upper coating layer of the PET bottle obtained in Example 1. A water content coating layer having a carbon content of 20 to 55 atomic% and a silicon content of 25 to 32 atomic% by a PICVD method and having a thickness of 10 nm is formed on the resin substrate on the inner surface side of the untreated container. A PET bottle comprising a lower coating layer containing carbon, oxygen and carbon, an upper coating layer containing silicon, carbon and oxygen on the lower coating layer, and further comprising the water-resistant coating layer on the upper coating layer Got.

本実施例で得られたペットボトルは、実施例1で得られたペットボトルの性能に加えて、内容物の液性が中性に近くても、優れた耐水性を備え、ガスバリア性も良好であった。   In addition to the performance of the PET bottle obtained in Example 1, the PET bottle obtained in this example has excellent water resistance and good gas barrier properties even when the liquidity of the content is close to neutral. Met.

本発明のポリエステル樹脂製容器に対するHR−RBSデプスプロファイル分析の結果を示すグラフ。The graph which shows the result of the HR-RBS depth profile analysis with respect to the polyester resin container of this invention. 本発明のポリエステル樹脂製容器に対するX線光電子分光法によるデプスプロファイル分析の結果を示すグラフ。The graph which shows the result of the depth profile analysis by the X-ray photoelectron spectroscopy with respect to the polyester resin container of this invention.

Claims (7)

容器内面側の樹脂基材上にケイ素を含有する薄層被膜を備えるポリエステル樹脂製容器において、
該薄層被膜は、該樹脂基材上に有機ケイ素化合物を用いるPICVD法により形成された下部被膜層と、該下部被膜層上にPICVD法により形成された上部被膜層とを備え、
該下部被膜層は、ケイ素と炭素と酸素とを含み、少なくとも7nmの厚さを備えると共に、高分解能ラザフォード後方散乱分光法を用いたデプスプロファイル分析による元素組成で、該樹脂基材表面から該上部被膜層に接する部位に向かって、ケイ素及び酸素の含有量が増加する一方、炭素の含有量が減少し、かつ、該樹脂基材表面から少なくとも5nmの厚さの領域でケイ素の含有量が該領域に含まれるケイ素と炭素と酸素との総和に対し14原子%以下の範囲であり、
該上部被覆層は、ケイ素と炭素と酸素とを含み、5〜15nmの範囲の厚さを備えると共に、高分解能ラザフォード後方散乱分光法を用いたデプスプロファイル分析による元素組成で、ケイ素原子数に対する酸素原子数の比が2.1〜2.5の範囲にあり、炭素の含有量が該上部被覆層に含まれるケイ素と炭素と酸素との総和に対し15原子%以下の範囲であることを特徴とするポリエステル樹脂製容器。
In a polyester resin container provided with a thin film containing silicon on the resin base on the inner surface side of the container,
The thin layer coating includes a lower coating layer formed by a PICVD method using an organosilicon compound on the resin substrate, and an upper coating layer formed by a PICVD method on the lower coating layer,
The lower coating layer includes silicon, carbon, and oxygen, has a thickness of at least 7 nm, and has an elemental composition by depth profile analysis using high-resolution Rutherford backscattering spectroscopy. While the silicon and oxygen contents increase toward the portion in contact with the coating layer, the carbon content decreases, and the silicon content is at least 5 nm thick from the resin substrate surface. 14 atomic percent or less of the total of silicon, carbon, and oxygen contained in the region,
The top coating layer includes silicon, carbon, and oxygen, has a thickness in the range of 5 to 15 nm, and has an elemental composition by depth profile analysis using high-resolution Rutherford backscattering spectroscopy. The ratio of the number of atoms is in the range of 2.1 to 2.5, and the carbon content is in the range of 15 atomic% or less with respect to the total of silicon, carbon, and oxygen contained in the upper coating layer. A polyester resin container.
前記下部被膜層は、X線光電子分光法を用いたデプスプロファイル分析による元素組成で、前記樹脂基材表面から前記上部被膜層に接する部位に向かって、該下部被膜層中のケイ素に結合する酸素及び炭素の結合構造において、酸素の結合割合が次第に増加し、炭素の結合割合が次第に減少する被膜組成を備えることを特徴とする請求項1記載のポリエステル樹脂製容器。   The lower coating layer has an elemental composition obtained by depth profile analysis using X-ray photoelectron spectroscopy, and oxygen bonded to silicon in the lower coating layer from the surface of the resin substrate toward a portion in contact with the upper coating layer. 2. The polyester resin container according to claim 1, further comprising: a coating composition in which the oxygen bond ratio gradually increases and the carbon bond ratio gradually decreases in the carbon bond structure. 前記薄層被膜は、前記下部被膜層の厚さに対する前記上部被覆層の厚さの比が、2.0未満の範囲にあることを特徴とする請求項1または請求項2記載のポリエステル樹脂製容器。   The ratio of the thickness of the said upper coating layer with respect to the thickness of the said lower coating layer exists in the range in which the said thin layer coating film is less than 2.0, The polyester resin product of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. container. 前記薄層被膜は、前記下部被膜層の厚さに対する前記上部被覆層の厚さの比が、0.4〜1.8の範囲にあることを特徴とする請求項1または請求項2記載のポリエステル樹脂製容器。   The ratio of the thickness of the said upper coating layer with respect to the thickness of the said lower coating layer exists in the range of 0.4-1.8, The said thin layer coating film of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. Polyester resin container. 前記薄層被膜は、前記上部被覆層と前記下部被膜層との厚さの合計が、12〜35nmの範囲にあることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載のポリエステル樹脂製容器。   5. The polyester according to claim 1, wherein the thin-layer coating has a total thickness of the upper coating layer and the lower coating layer in the range of 12 to 35 nm. Resin container. 前記薄層被膜は、第1工程として有機ケイ素化合物1モルに対して酸素0〜15モルを含む混合物を用いて、前記PICVD法により前記樹脂基材上に第1のケイ素含有被膜を形成し、
次いで、第2工程として該第1のケイ素含有被膜上に、有機ケイ素化合物1モルに対して酸素50〜150モルを含む混合物を用いて、前記PICVD法により第2のケイ素含有被膜を形成することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項記載のポリエステル樹脂製容器。
The thin-layer coating is a first step in which a first silicon-containing coating is formed on the resin substrate by the PICVD method using a mixture containing 0 to 15 moles of oxygen with respect to 1 mole of an organosilicon compound as a first step.
Next, as a second step, a second silicon-containing film is formed on the first silicon-containing film by the PICVD method using a mixture containing 50 to 150 mol of oxygen with respect to 1 mol of the organosilicon compound. The polyester resin container according to any one of claims 1 to 5, wherein the container is made of polyester resin.
前記上部被膜層上に、耐水性被膜層を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項記載のポリエステル樹脂製容器。   The polyester resin container according to any one of claims 1 to 6, further comprising a water-resistant coating layer on the upper coating layer.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013005726A1 (en) * 2011-07-01 2013-01-10 太陽化学工業株式会社 Primer composition, structure comprising primer layer that is formed of primer composition, and method for producing structure
JP2013022923A (en) * 2011-07-25 2013-02-04 Kirin Brewery Co Ltd Gas barrier plastic molding
JP2014005071A (en) * 2012-06-27 2014-01-16 Kirin Brewery Co Ltd Bottle for carbonated beverage and carbonated beverage filled therein
US20160281216A1 (en) * 2013-03-19 2016-09-29 Taiyo Yuden Chemical Technology Co., Ltd. Structure having stain-proofing amorphous carbon film and method of forming stain-proofing amorphous carbon film

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003328131A (en) * 2002-05-07 2003-11-19 Toyo Seikan Kaisha Ltd Silicon oxide film with excellent gas barrier property, and packaging body
JP2004068159A (en) * 2002-08-07 2004-03-04 Carl-Zeiss-Stiftung High-speed processing method for manufacturing multi-barrier layer
JP2005089859A (en) * 2003-08-08 2005-04-07 Toyo Seikan Kaisha Ltd Chemical vapor deposition film formed by plasma cvd process
JP2006342423A (en) * 2005-05-11 2006-12-21 Toyo Seikan Kaisha Ltd Vapor deposited film by plasma cvd method
JP2007321200A (en) * 2006-05-31 2007-12-13 Yoshino Kogyosho Co Ltd Vessel made of resin having high barrier property
WO2008043325A1 (en) * 2006-10-14 2008-04-17 Khs Corpoplast Gmbh & Co. Kg Picvd coating for plastic containers

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003328131A (en) * 2002-05-07 2003-11-19 Toyo Seikan Kaisha Ltd Silicon oxide film with excellent gas barrier property, and packaging body
JP2004068159A (en) * 2002-08-07 2004-03-04 Carl-Zeiss-Stiftung High-speed processing method for manufacturing multi-barrier layer
JP2005089859A (en) * 2003-08-08 2005-04-07 Toyo Seikan Kaisha Ltd Chemical vapor deposition film formed by plasma cvd process
JP2006342423A (en) * 2005-05-11 2006-12-21 Toyo Seikan Kaisha Ltd Vapor deposited film by plasma cvd method
JP2007321200A (en) * 2006-05-31 2007-12-13 Yoshino Kogyosho Co Ltd Vessel made of resin having high barrier property
WO2008043325A1 (en) * 2006-10-14 2008-04-17 Khs Corpoplast Gmbh & Co. Kg Picvd coating for plastic containers

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013005726A1 (en) * 2011-07-01 2013-01-10 太陽化学工業株式会社 Primer composition, structure comprising primer layer that is formed of primer composition, and method for producing structure
CN103648789A (en) * 2011-07-01 2014-03-19 太阳化学工业株式会社 Primer composition, structure comprising primer layer that is formed of primer composition, and method for producing structure
KR101553934B1 (en) 2011-07-01 2015-09-17 타이요 유덴 케미컬 테크놀로지 가부시키가이샤 Primer composition, structure comprising primer layer that is formed of primer composition, and method for producing structure
CN103648789B (en) * 2011-07-01 2015-11-25 太阳诱电化学科技株式会社 Paint base composition, comprise the structure of the prime coat be made up of said composition and prepare the method for this structure
JP2013022923A (en) * 2011-07-25 2013-02-04 Kirin Brewery Co Ltd Gas barrier plastic molding
JP2014005071A (en) * 2012-06-27 2014-01-16 Kirin Brewery Co Ltd Bottle for carbonated beverage and carbonated beverage filled therein
US20160281216A1 (en) * 2013-03-19 2016-09-29 Taiyo Yuden Chemical Technology Co., Ltd. Structure having stain-proofing amorphous carbon film and method of forming stain-proofing amorphous carbon film

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