JP5362941B2 - 改善された耐薬品性を有する複合材料 - Google Patents
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Description
ポリ環状炭化水素、
ポリカーボネート、
ポリエステル、
ポリエチレンテレフタレート、
ポリスチレン、
ポリエチレン、特にHDPE、
ポリプロピレン、
ポリオレフィン、
ポリメチルメタクリレート、
PES
の1つまたは複数を含む。
− 少なくとも1つの基体を、減圧室に持ち込む工程と、
− 該減圧室および/または該基体から排気する工程と、
− 少なくとも1種の金属および炭素を含む第1のプロセスガス、および第1の反応ガスを該減圧室に導入し、電磁エネルギーの導入によりプラズマを発生させ、その結果として炭素含有金属化合物の有機接着層を該基体上に蒸着させる工程と、
− 少なくとも1種の金属を含む第2のプロセスガス、および第2の反応ガスを該減圧室に導入し、電磁エネルギーの導入によりプラズマを発生させ、その結果として金属化合物のバリヤー層を該基体上に蒸着させる工程と、
− 少なくとも炭素を含む第3のプロセスガス、および第3の反応ガスを該減圧室に導入し、電磁エネルギーの導入によりプラズマを発生させ、その結果として少なくとも炭素を10%含有する化合物の保護層を該基体上に蒸着させる工程と、
− 該減圧室を開口する工程、ならびに
− 該複合材料を取り出す工程と
を含む。
a)接着層、バリヤー層および保護層を有するPETボトルの塗装:
ポリエチレンテレフタレート(PET)製の0.28リットルのボトルを、減圧室に持ち込み、外側で50ミリバールの圧力に、内側で当初は0.1ミリバールより低いベースプレッシャーまで排気する。
ポリエチレンテレフタレート(PET)製の0.28リットルのボトルを、減圧室に持ち込み、外側で50ミリバールの圧力に、内側で当初は0.1ミリバールより低いベースプレッシャーまで排気する。
貯蔵試験において、塗装したボトルa)およびb)にpH6.4の水を充填する。60℃の温度で1週間保存後そのボトルを空にしてO2の透過を測定する。
Claims (30)
- 基体と、該基体上にあって炭素含有金属化合物を含む有機接着層と、該接着層上にあって金属化合物を含む無機バリヤー層と、さらに該バリヤー層上にあって少なくとも炭素を10%含有する化合物を含む薬品バリヤー作用のある有機保護層とを含む複合材料であって、前記接着層が、SiOxCy(ただし、1.0≦x≦2.8かつ0.1≦y≦2.8)を含み、
前記バリヤー層が、SiOx(ただし、1.0≦x≦2.8)を含み、
前記保護層が、SiOxCy(ただし、1.0≦x≦2.8かつ0.1<y≦2.8)を含み、前記保護層の炭素含有量が、前記接着層の炭素含有量より高いことを特徴とする複合材料。 - 前記基体が、プラスチックを含むことを特徴とする請求項1に記載の複合材料。
- 前記プラスチックが、以下の材料:
ポリ環状炭化水素、
ポリカーボネート、
ポリエステル、
ポリエチレンテレフタレート、
ポリスチレン、
ポリエチレン、特にHDPE、
ポリプロピレン、
ポリオレフィン、
ポリメチルメタクリレート、
PES
の1つまたは複数を含むことを特徴とする請求項2に記載の複合材料。 - 前記基体が、中空体であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の複合材料。
- 前記中空体が、内面塗装されていることを特徴とする請求項4に記載の複合材料。
- 前記接着層が、SiOxCy(ただし、1.1≦x≦2.0かつ0.5≦y≦2.0)を含み、
前記バリヤー層が、SiOx(ただし、1.5≦x≦2.5)を含み、
前記保護層が、SiOxCy(ただし、1.1≦x≦2.0かつ0.5<y≦2.0)を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の複合材料。 - 前記接着層が、5から50nmまでの厚さであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の複合材料。
- 前記バリヤー層が、5から50nmまでの厚さであることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の複合材料。
- 前記保護層が、2nmから100nmまでの厚さであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の複合材料。
- 前記保護層が、耐加水分解性および/または耐塩基性および/または耐酸性を有することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の複合材料。
- 前記保護層が、5から8までのpH範囲の耐薬品性を有することを特徴とする請求項10に記載の複合材料。
- 前記保護層が、疎水性を有することを特徴とする請求項10または11のいずれか1項に記載の複合材料。
- 炭素含有量が徐々に減少する移行域が、前記接着層から前記バリヤー層にかけて形づくられていることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の複合材料。
- 炭素含有量が徐々に増加する移行域が、前記バリヤー層から前記保護層にかけて形づくられていることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の複合材料。
- 請求項1乃至14のいずれか1項に記載の複合材料を製造する方法であって、以下の:
− 少なくとも1つの基体を、減圧室に持ち込む工程と、
− 該減圧室および/または該基体から排気する工程と、
− 少なくとも1種の金属および炭素を含む第1のプロセスガス、および第1の反応ガスを該減圧室に導入し、電磁エネルギーの導入によりプラズマを発生させ、その結果としてSiOxCy(ただし、1.0≦x≦2.8かつ0.1≦y≦2.8)を含む炭素含有金属化合物の有機接着層を該基体上に蒸着させる工程と、
− 少なくとも1種の金属を含む第2のプロセスガス、および第2の反応ガスを該減圧室に導入し、電磁エネルギーの導入によりプラズマを発生させ、その結果としてSiOx(ただし、1.0≦x≦2.8)を含む金属化合物のバリヤー層を該基体上に蒸着させる工程と、
− 少なくとも炭素を含む第3のプロセスガス、および第3の反応ガスを該減圧室に導入し、電磁エネルギーの導入によりプラズマを発生させ、その結果として少なくとも10%の炭素を含有しかつSiOxCy(ただし、1.0≦x≦2.8かつ0.1<y≦2.8)を含む化合物の保護層、ここで前記保護層の炭素含有量が、前記接着層の炭素含有量より高い、を該基体上に蒸着させる工程と、
− 該減圧室を開口する工程と、
− 該複合材料を取り出す工程と
を含む方法。 - 前記電磁エネルギーの導入が、パルスマイクロ波エネルギーの結合を含むことを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 前記マイクロ波パルスが、300から400MHzまでの周波数レンジにあることを特徴とする請求項16に記載の方法。
- 前記マイクロ波パルスが、TEモードまたはTEMモードをプラズマ中で励起することを特徴とする請求項16または17に記載の方法。
- 少なくとも1種の有機ケイ素化合物を、第1のプロセスガスとして導入することを特徴とする請求項15乃至18のいずれか1項に記載の方法。
- ヘキサメチルジシロキサンまたはヘキサメチルジシラザンの酸素との混合物を、第1のプロセスガスとして導入することを特徴とする請求項19に記載の方法。
- 少なくとも1種の有機ケイ素化合物を、第2のプロセスガスとして導入することを特徴とする請求項15乃至20のいずれか1項に記載の方法。
- ヘキサメチルジシロキサンまたはヘキサメチルジシラザンの酸素との混合物を、第2のプロセスガスとして導入することを特徴とする請求項21に記載の方法。
- 少なくとも1種の有機ケイ素化合物を、第3のプロセスガスとして導入することを特徴とする請求項15乃至22のいずれか1項に記載の方法。
- ヘキサメチルジシロキサンまたはヘキサメチルジシラザンの酸素との混合物を、第3のプロセスガスとして導入することを特徴とする請求項23に記載の方法。
- 炭化水素化合物を、第3のプロセスガスとして導入することを特徴とする請求項15乃至24のいずれか1項に記載の方法。
- アセチレンを含有するガスを、第3のプロセスガスとして導入することを特徴とする請求項25に記載の方法。
- O2、N2またはN2+NH3を、反応ガスとして導入することを特徴とする請求項15乃至26のいずれか1項に記載の方法。
- パルスマイクロ波エネルギーの場合の接着層および保護層のケイ素:酸素:炭素の量的比率ならびにバリヤー層のケイ素:酸素の量的比率を、前記マイクロ波エネルギーの、パルス出力、パルス幅およびパルス間隔時間を設定することにより調節することを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 2から10までのpH範囲の液体に対する耐薬品性を有する包装材料としてそれを利用することを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の複合材料。
- 5から8までのpH範囲の液体に対する耐薬品性を有する包装材料としてそれを利用することを特徴とする請求項29に記載の複合材料。
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