JPH0476378B2 - - Google Patents
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Description
(産業上の利用分野)
この発明は、塗料を熱可塑性支持体に塗布して
支持体の遮断性改良に関する。 (従来の技術) プラスチツク容器は、食品ならびに非食品包装
に広く行きわたつた用途を提供してきた傍ら、酸
素と炭酸ガスのようなガスまたは、ガソリン、ト
ルエン、塩化メチレンのような溶剤、あるいは水
分に対する遮断特性がそれらに欠如していること
がわかつてきた。酸素、炭酸ガスその他に対する
遮断特性の必要性は、食品包装に最も重要である
と考えられている。周囲酸素による食品の酸化
は、褐変、酸敗、異味、および異臭、カビ形成な
どの原因となり、時には重大な保健事故を提起す
ることがある。それ程重大でないが、商業上重要
な問題は、炭酸飲料から炭素ガスを失つてその炭
酸飲料が「気抜け」になつてしまうことである。 有機支持体に対する遮断性は、非食品のみなら
ず食品応用の双方に対し必要であると考えられて
いる。多数の製品、たとえばコーヒーまたは果汁
を、軽量でこわれない、あるいは透明なプラスチ
ツク容器への包装が望ましいことではあるが、こ
のような容器は、しばしば、前記製品から精油と
芳香成分を吸収し、その結果、製品をゆがみと呼
ばれる異味や異臭のものにする。香水、オーデコ
ロンおよび化粧品産業でも、これら製品の包装ニ
ーズに関し同一問題を長年容認してきた。プラス
チツク容器の溶剤遮断も、ガソリン添加剤、溶液
型洗浄剤などのようなものの包装を必要とする
時、極めて重要な特性である。業界では、容器か
ら製品への未反応単量体、低分子量重合体および
その他加工助剤と添加物の移行、すなわ滲出の問
題にも長年直面してきた。 (発明が解決しようとする課題) プラスチツク容器の遮断特性の改良に数多くの
試みがなされてきた。たとえば、米国特許第
3862284号は、吹込熱可塑性樹脂製品の遮断性を
容積%で約0.1乃至20の弗素を含有する吹込ガス
をパリソンの膨脹中に用いて改良する方法を開示
している。 米国特許第4515836号は、ポリエチレンテレフ
タレート容器のような支持体に塩化ビニリデンを
共重合体のガス遮断塗料を供給する方法を開示し
ている。容器の外面に安定化水性重合体分散液を
用い、表面界面において分散の選択不安定化を起
こせるだけの十分な力の、強い衝撃を与え、分散
媒に重合体を含有するゲル層を形成させる。この
ゲル層は、連続均質塗料として水性重合体分散液
のオーバーレイ層の接着剤層として役立つ。 英国特許第2069870B号は、重合体容器の遮断
性を、容器の少くとも1面を三酸化硫黄で処理
し、その後水性媒体で洗浄し、つづいてメラミン
ホルムアルデヒドもしくはユリアホルムアルデヒ
ド縮合物の分散液層を塗布して改良する方法を開
示している。 米国特許第4247577号は、硬化オルガノポリシ
ロキサン組成物の被覆層を、樹脂の不良面の改質
または遮蔽のため塩化ビニル樹脂の造形品の表面
に配置する方法を開示している。この方法は、塩
化ビニル樹脂製品をガスの低温プラズマで処理す
ることと、そのように処理した製品の表面に硬化
性オルガノポリシロキサン組成物の被覆層を配置
することと、さらに前記製品を硬化性オルガノポ
リシロキサン組成物を用いて硬化条件に暴露する
ことから成る。 米国特許第4550043号は、内部遮断層と高度の
熱安定性内部層を備える射出成形熱可塑性材料で
形成された予備成形物を開示している。前記開示
の予備成形物を吹込成形品の形成に利用する。 米国特許第4009304号は、タイヤのようなポリ
エステル強化ゴム製品に用いるポリエステル糸、
タイヤコードあるいは生地の付着性の改良法を教
示している。改良付着性は、前記ポリエステル
糸、タイヤコードまたは生地を、タイヤやゴム製
品に組込む前に弗素化により達成される。 この発明の目的は、熱可塑性支持体の遮断性改
良法を提供することである。 (課題を解決するための手段) この発明によれば、熱可塑性支持体表面の1つ
以上の面を、1大気全圧当りF2の0.0001大気分圧
よりも大きいかまたは当量のF2濃度と、F2対O2
の容積混合比率が約100より小さいか等しくなる
ような濃度の酸素と、残余が付加反応または(お
よび)無反応成分(たとえば窒素、アルゴンな
ど)を有する反応ガス混合物と接触させる。処理
表面をそこで適切な処断塗料で塗被し、その後、
普通の硬化工程にかける。0.1atmと50atmの間の
圧力にかけて処理を実施できるが、しかし好まし
い圧力は、「後処理」または延伸吹込成形に用い
られているような1乃至30atmである。特に高F2
濃度での低圧が最も好ましい。 好ましくは、遮断塗料が熱可塑性塗料を、O2
とCO2のようなガスに対し、また有機液体および
蒸気に対し実質的に不透性にさせることである。
この発明の方法は、フイルムおよびシート製造に
使用される押出工程と同様押出吹込成形、射出吹
込成形、延伸吹込成形射出成形、熱成形などを含
むあらゆる成形工程に適用できる。この発明の方
法は、熱可塑性支持体を、その支持体に確実に付
着させ、また広範囲の極性ならびに無極性液体と
蒸気の支持体通過を妨げる遮断材料での塗被を可
能にする。 (作用) この発明は、熱可塑性支持体のガスおよび有機
液体と蒸気に対する遮断特性強化の方法である。
熱可塑性支持体を、1大気全圧当りF2の0.0001大
気分圧よりも大きいかまたは当量のF2濃度と、
F2のO2に対する容積混合比率が約100より小さい
か等しくなるような濃度の酸素と、残余が前記熱
可塑性支持体に関して付加反応または(および)
不活性または無反応である反応ガス混合物とまず
接触させる。 前記熱可塑性支持体は、射出成形または吹込成
形のできる、代表的例として、高密度ポリエチレ
ン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、ポ
リプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレー
ト(PET)、ポリエチレンテレフタレートグリコ
ール(PETG)、ポリカーボネート(PC)、ポリ
塩化ビニル(PVC)、ポリスチレン、ポリアミ
ド、ポリブチレンテレフタレート、ポリメチルペ
ンテンおよびその共重合体を含むどのような種類
のプラスチツクでも差し支えない。この発明の代
表的適用は、1つ以上の上記熱可塑性支持体から
成形した容器または壜に関連している。前記熱可
塑性の少くとも1つの主要面を、処理される支持
体の大きさによつて1秒乃至5分間前記反応ガス
流れに接触させる。支持体で形成された容器の内
部を、容器に貯蔵する材料の中に少しでも存在す
る臭気、ガスあるいは風味の中間層への浸透を妨
げるよう処理および塗被することは有利である。
前記容器の内部の処理と塗被のほかに、あるいは
その代りに容器外部の処理と塗被も可能である
が、内部だけの処理が一般に好ましい。 双方とも極めて特有な範囲の弗素と酸素とが、
引続き付加された遮断塗料の付着性を所望通り達
成させるため、処理ガス中に存在していなければ
ならないことがわかつた。存在していなければな
らない前記弗素と酸素の極めて特有の範囲に加え
て、最高40容量パーセントの塩素を任意に添加で
き、また多くの例では、前記遮断塗料の付着性を
強化させる。他の反応ガスは、使用する特定の支
持体と塗料によつては、この発明の性能を高める
かも知れないし、高めないかも知れない。前述付
加反応気体成分には、塩素、臭素、二酸化硫黄、
三酸化硫黄、一酸化炭素、窒素酸化物、BrCl、
BrCl3、ClF、ClF3およびその混合物が含まれる。
前記反応ガスの圧力と温度とは、特定の熱可塑性
支持体に用いられる吹込成形プラクチスの種類に
よる。代表的例として圧力は、0.1atmから最高
50atmの間にわたり、その上方範囲は延伸吹込成
形に使用され、また代表的温度は、ほぼ室温から
最高、重合体が使用される通常吹込成形温度を越
える温度にわたる。 前記熱可塑性支持体の反応ガス混合物との接触
後、遮断塗料をその後、処理表面に塗布する。前
記遮断塗料は、噴霧塗、流れ塗、漬け塗などのよ
うな技術で周知の普通のどのような技術によつて
も塗被できる。前記支持体への付与が所望される
比特性によつては、多種類の遮断塗料が使用でき
る。容器の中への、あるいは中からの有機化合
物、酸素や二酸化炭素のようなガスおよび水分の
進入または漏出防止に極めて有効な代表的遮断塗
料の実例として、ポリ塩化ビニリデン、エチレン
ビニルアルコール、エポキシ、ポリウレタン、ア
クリル酸樹脂、ポリ塩化ビニル、ユリアホルムア
ルデヒド、シリコンおよびフルオロカーボンから
本質的に成る部類から選択された塗料が含まれ
る。塗料厚さは一般に平均して、1ミクロン乃至
50ミクロンで、2ミクロン乃至25ミクロンの厚さ
が好ましい。上記の遮断塗料が、前記の表面を別
の接着剤を必要としない適当な反応ガス混合物で
処理した後、熱可塑性支持体の表面に確実に付着
することがわかつた。類似未処理熱可塑性支持体
を同一遮断塗料で塗被する時、支持体表面は非可
溶性のまま残り、塗料は表面に確実に付着しな
い。 (発明の効果) 理論に束縛されることなしに、この発明は、前
記支持体表面に塗被した塗料の付着を可能にする
反応ガスによる熱可塑性支持体の表面改質の故に
有効であると考えられている。前記熱可塑性支持
体の表面エネルギーが、50%だけ増加し、多くの
場合、反応ガス混合物で処理後、100%以上であ
ることが観察された。弗素、酸素および任意的に
他の反応ガスから成る反応ガス混合物は、結果と
して、ヒドロキシル、カーボキシル、塩化物など
のようなある官能価を支持体の通常低エネルギー
高分子面上に形成するものと考えられている。前
述官能価の付加は、表面エネルギーを上昇させま
た、表面をさらに可溶性にする。表面を塗料で十
分に湿潤にすることが付着性の必要条件の1つで
あるので、前述官能価の存在は、改質表面に塗被
した種々の塗料の付着性を大いに促進する。いつ
たん塗料が高分子支持体表面に付着すると、数機
構(すなわち、高結晶度、高架橋度、透過におけ
る低溶媒和度など)の1つ以上が作用して透過を
抑制する。 処理支持体面を遮断塗料で塗被後つづいて、熱
処理後、紫外線放射処理その他同種類のもののよ
うな技術で周知のどのような方法ででも硬化す
る。 この発明は、所望最終用途によつては、多種類
の熱可塑性支持体を利用できる効率のよい多角的
方法と、遮断塗料とを提供する。この発明が、プ
ラスチツク容器の内部処理に特に有用であるが、
基本方法は、多種の用途すなわち、フイルムや平
板の押出し塗に適用できる。 (実施例) この発明の方法を示すため次の実例を実施する
が、それはこの発明の範囲を制限するものでな
い。 実施例 1 容量で1%のF2(0.07atm.p.p)と、容量で18%
のO2(1.25atm.p.p.)と、残量をN2(5.7atm.p.p.)
の混合物を射出吹込成形機で使用して上に列記し
た熱可塑性支持体のいくつかを用い吹込んだ。比
較のため、同類容器を余分の遮断塗料溶液で流れ
塗した。140℃の温度で2時間乾燥した。前記容
器を室温で数日間空気乾燥させた後、塗布の付着
性を、スコツチ(Scotch )商標セロハンテー
プを用いASTM D−3359−78(クロス.ハツチ.
テストと呼ばれている)で評価した。 前記ASTM D−3359−78を付着性レベルは次
のように報告されている:目 盛 残余面積の% 5 100 4 95+ 3 85+ 2 65+ 1 35+ 0 0−35 5の付着性レベルが最も望ましいが、しかし、
4と3のレベルでもまた許容範囲と考えられる。 固有支持体と塗料には、前記ASTM尺度と同
様に、下記第1表に詳説する処理および未処理
(空気吹込み)容器の双方の付着力の結果を用い
た:
支持体の遮断性改良に関する。 (従来の技術) プラスチツク容器は、食品ならびに非食品包装
に広く行きわたつた用途を提供してきた傍ら、酸
素と炭酸ガスのようなガスまたは、ガソリン、ト
ルエン、塩化メチレンのような溶剤、あるいは水
分に対する遮断特性がそれらに欠如していること
がわかつてきた。酸素、炭酸ガスその他に対する
遮断特性の必要性は、食品包装に最も重要である
と考えられている。周囲酸素による食品の酸化
は、褐変、酸敗、異味、および異臭、カビ形成な
どの原因となり、時には重大な保健事故を提起す
ることがある。それ程重大でないが、商業上重要
な問題は、炭酸飲料から炭素ガスを失つてその炭
酸飲料が「気抜け」になつてしまうことである。 有機支持体に対する遮断性は、非食品のみなら
ず食品応用の双方に対し必要であると考えられて
いる。多数の製品、たとえばコーヒーまたは果汁
を、軽量でこわれない、あるいは透明なプラスチ
ツク容器への包装が望ましいことではあるが、こ
のような容器は、しばしば、前記製品から精油と
芳香成分を吸収し、その結果、製品をゆがみと呼
ばれる異味や異臭のものにする。香水、オーデコ
ロンおよび化粧品産業でも、これら製品の包装ニ
ーズに関し同一問題を長年容認してきた。プラス
チツク容器の溶剤遮断も、ガソリン添加剤、溶液
型洗浄剤などのようなものの包装を必要とする
時、極めて重要な特性である。業界では、容器か
ら製品への未反応単量体、低分子量重合体および
その他加工助剤と添加物の移行、すなわ滲出の問
題にも長年直面してきた。 (発明が解決しようとする課題) プラスチツク容器の遮断特性の改良に数多くの
試みがなされてきた。たとえば、米国特許第
3862284号は、吹込熱可塑性樹脂製品の遮断性を
容積%で約0.1乃至20の弗素を含有する吹込ガス
をパリソンの膨脹中に用いて改良する方法を開示
している。 米国特許第4515836号は、ポリエチレンテレフ
タレート容器のような支持体に塩化ビニリデンを
共重合体のガス遮断塗料を供給する方法を開示し
ている。容器の外面に安定化水性重合体分散液を
用い、表面界面において分散の選択不安定化を起
こせるだけの十分な力の、強い衝撃を与え、分散
媒に重合体を含有するゲル層を形成させる。この
ゲル層は、連続均質塗料として水性重合体分散液
のオーバーレイ層の接着剤層として役立つ。 英国特許第2069870B号は、重合体容器の遮断
性を、容器の少くとも1面を三酸化硫黄で処理
し、その後水性媒体で洗浄し、つづいてメラミン
ホルムアルデヒドもしくはユリアホルムアルデヒ
ド縮合物の分散液層を塗布して改良する方法を開
示している。 米国特許第4247577号は、硬化オルガノポリシ
ロキサン組成物の被覆層を、樹脂の不良面の改質
または遮蔽のため塩化ビニル樹脂の造形品の表面
に配置する方法を開示している。この方法は、塩
化ビニル樹脂製品をガスの低温プラズマで処理す
ることと、そのように処理した製品の表面に硬化
性オルガノポリシロキサン組成物の被覆層を配置
することと、さらに前記製品を硬化性オルガノポ
リシロキサン組成物を用いて硬化条件に暴露する
ことから成る。 米国特許第4550043号は、内部遮断層と高度の
熱安定性内部層を備える射出成形熱可塑性材料で
形成された予備成形物を開示している。前記開示
の予備成形物を吹込成形品の形成に利用する。 米国特許第4009304号は、タイヤのようなポリ
エステル強化ゴム製品に用いるポリエステル糸、
タイヤコードあるいは生地の付着性の改良法を教
示している。改良付着性は、前記ポリエステル
糸、タイヤコードまたは生地を、タイヤやゴム製
品に組込む前に弗素化により達成される。 この発明の目的は、熱可塑性支持体の遮断性改
良法を提供することである。 (課題を解決するための手段) この発明によれば、熱可塑性支持体表面の1つ
以上の面を、1大気全圧当りF2の0.0001大気分圧
よりも大きいかまたは当量のF2濃度と、F2対O2
の容積混合比率が約100より小さいか等しくなる
ような濃度の酸素と、残余が付加反応または(お
よび)無反応成分(たとえば窒素、アルゴンな
ど)を有する反応ガス混合物と接触させる。処理
表面をそこで適切な処断塗料で塗被し、その後、
普通の硬化工程にかける。0.1atmと50atmの間の
圧力にかけて処理を実施できるが、しかし好まし
い圧力は、「後処理」または延伸吹込成形に用い
られているような1乃至30atmである。特に高F2
濃度での低圧が最も好ましい。 好ましくは、遮断塗料が熱可塑性塗料を、O2
とCO2のようなガスに対し、また有機液体および
蒸気に対し実質的に不透性にさせることである。
この発明の方法は、フイルムおよびシート製造に
使用される押出工程と同様押出吹込成形、射出吹
込成形、延伸吹込成形射出成形、熱成形などを含
むあらゆる成形工程に適用できる。この発明の方
法は、熱可塑性支持体を、その支持体に確実に付
着させ、また広範囲の極性ならびに無極性液体と
蒸気の支持体通過を妨げる遮断材料での塗被を可
能にする。 (作用) この発明は、熱可塑性支持体のガスおよび有機
液体と蒸気に対する遮断特性強化の方法である。
熱可塑性支持体を、1大気全圧当りF2の0.0001大
気分圧よりも大きいかまたは当量のF2濃度と、
F2のO2に対する容積混合比率が約100より小さい
か等しくなるような濃度の酸素と、残余が前記熱
可塑性支持体に関して付加反応または(および)
不活性または無反応である反応ガス混合物とまず
接触させる。 前記熱可塑性支持体は、射出成形または吹込成
形のできる、代表的例として、高密度ポリエチレ
ン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、ポ
リプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレー
ト(PET)、ポリエチレンテレフタレートグリコ
ール(PETG)、ポリカーボネート(PC)、ポリ
塩化ビニル(PVC)、ポリスチレン、ポリアミ
ド、ポリブチレンテレフタレート、ポリメチルペ
ンテンおよびその共重合体を含むどのような種類
のプラスチツクでも差し支えない。この発明の代
表的適用は、1つ以上の上記熱可塑性支持体から
成形した容器または壜に関連している。前記熱可
塑性の少くとも1つの主要面を、処理される支持
体の大きさによつて1秒乃至5分間前記反応ガス
流れに接触させる。支持体で形成された容器の内
部を、容器に貯蔵する材料の中に少しでも存在す
る臭気、ガスあるいは風味の中間層への浸透を妨
げるよう処理および塗被することは有利である。
前記容器の内部の処理と塗被のほかに、あるいは
その代りに容器外部の処理と塗被も可能である
が、内部だけの処理が一般に好ましい。 双方とも極めて特有な範囲の弗素と酸素とが、
引続き付加された遮断塗料の付着性を所望通り達
成させるため、処理ガス中に存在していなければ
ならないことがわかつた。存在していなければな
らない前記弗素と酸素の極めて特有の範囲に加え
て、最高40容量パーセントの塩素を任意に添加で
き、また多くの例では、前記遮断塗料の付着性を
強化させる。他の反応ガスは、使用する特定の支
持体と塗料によつては、この発明の性能を高める
かも知れないし、高めないかも知れない。前述付
加反応気体成分には、塩素、臭素、二酸化硫黄、
三酸化硫黄、一酸化炭素、窒素酸化物、BrCl、
BrCl3、ClF、ClF3およびその混合物が含まれる。
前記反応ガスの圧力と温度とは、特定の熱可塑性
支持体に用いられる吹込成形プラクチスの種類に
よる。代表的例として圧力は、0.1atmから最高
50atmの間にわたり、その上方範囲は延伸吹込成
形に使用され、また代表的温度は、ほぼ室温から
最高、重合体が使用される通常吹込成形温度を越
える温度にわたる。 前記熱可塑性支持体の反応ガス混合物との接触
後、遮断塗料をその後、処理表面に塗布する。前
記遮断塗料は、噴霧塗、流れ塗、漬け塗などのよ
うな技術で周知の普通のどのような技術によつて
も塗被できる。前記支持体への付与が所望される
比特性によつては、多種類の遮断塗料が使用でき
る。容器の中への、あるいは中からの有機化合
物、酸素や二酸化炭素のようなガスおよび水分の
進入または漏出防止に極めて有効な代表的遮断塗
料の実例として、ポリ塩化ビニリデン、エチレン
ビニルアルコール、エポキシ、ポリウレタン、ア
クリル酸樹脂、ポリ塩化ビニル、ユリアホルムア
ルデヒド、シリコンおよびフルオロカーボンから
本質的に成る部類から選択された塗料が含まれ
る。塗料厚さは一般に平均して、1ミクロン乃至
50ミクロンで、2ミクロン乃至25ミクロンの厚さ
が好ましい。上記の遮断塗料が、前記の表面を別
の接着剤を必要としない適当な反応ガス混合物で
処理した後、熱可塑性支持体の表面に確実に付着
することがわかつた。類似未処理熱可塑性支持体
を同一遮断塗料で塗被する時、支持体表面は非可
溶性のまま残り、塗料は表面に確実に付着しな
い。 (発明の効果) 理論に束縛されることなしに、この発明は、前
記支持体表面に塗被した塗料の付着を可能にする
反応ガスによる熱可塑性支持体の表面改質の故に
有効であると考えられている。前記熱可塑性支持
体の表面エネルギーが、50%だけ増加し、多くの
場合、反応ガス混合物で処理後、100%以上であ
ることが観察された。弗素、酸素および任意的に
他の反応ガスから成る反応ガス混合物は、結果と
して、ヒドロキシル、カーボキシル、塩化物など
のようなある官能価を支持体の通常低エネルギー
高分子面上に形成するものと考えられている。前
述官能価の付加は、表面エネルギーを上昇させま
た、表面をさらに可溶性にする。表面を塗料で十
分に湿潤にすることが付着性の必要条件の1つで
あるので、前述官能価の存在は、改質表面に塗被
した種々の塗料の付着性を大いに促進する。いつ
たん塗料が高分子支持体表面に付着すると、数機
構(すなわち、高結晶度、高架橋度、透過におけ
る低溶媒和度など)の1つ以上が作用して透過を
抑制する。 処理支持体面を遮断塗料で塗被後つづいて、熱
処理後、紫外線放射処理その他同種類のもののよ
うな技術で周知のどのような方法ででも硬化す
る。 この発明は、所望最終用途によつては、多種類
の熱可塑性支持体を利用できる効率のよい多角的
方法と、遮断塗料とを提供する。この発明が、プ
ラスチツク容器の内部処理に特に有用であるが、
基本方法は、多種の用途すなわち、フイルムや平
板の押出し塗に適用できる。 (実施例) この発明の方法を示すため次の実例を実施する
が、それはこの発明の範囲を制限するものでな
い。 実施例 1 容量で1%のF2(0.07atm.p.p)と、容量で18%
のO2(1.25atm.p.p.)と、残量をN2(5.7atm.p.p.)
の混合物を射出吹込成形機で使用して上に列記し
た熱可塑性支持体のいくつかを用い吹込んだ。比
較のため、同類容器を余分の遮断塗料溶液で流れ
塗した。140℃の温度で2時間乾燥した。前記容
器を室温で数日間空気乾燥させた後、塗布の付着
性を、スコツチ(Scotch )商標セロハンテー
プを用いASTM D−3359−78(クロス.ハツチ.
テストと呼ばれている)で評価した。 前記ASTM D−3359−78を付着性レベルは次
のように報告されている:目 盛 残余面積の% 5 100 4 95+ 3 85+ 2 65+ 1 35+ 0 0−35 5の付着性レベルが最も望ましいが、しかし、
4と3のレベルでもまた許容範囲と考えられる。 固有支持体と塗料には、前記ASTM尺度と同
様に、下記第1表に詳説する処理および未処理
(空気吹込み)容器の双方の付着力の結果を用い
た:
【表】
【表】
実施例 2
数個の16オンス(約453.4グラム)のポリエス
テル(PET)容器を射出延伸吹込成形し、それ
を1%F2(0.01atm.p.p.)と、40%Cl2(4atm.p.p.)
と、10%O2(0.1atm.p.p.)および残量窒素
(0.5atm.p.p.)を用いて後処理した。同類容器を
さらに空気で吹込み、標準として使用した: 試験1 10重量%の水溶液をエチレンとビニルア
ルコールで作つた。処理ずみおよび未処理
PET容器を余分の溶液で流れ塗し、フイルム
形成後、残余溶液を廃棄した。容器を65℃の温
度で数時間乾燥の後、数日間室温乾燥した。上
記実例1に説明の付着力テストを容器で行つ
た。予期通り、未処理(空気吹込み)容器上の
塗料は容易に剥離(ASTM目盛=0)したの
に対し、処理ずみ容器上の塗料は反復試験
(ASTM目盛−5)にもかかわらず剥離しなか
つた。 試験2 上記試験1で説明のものと同様、遮断塗
料として50重量%の高結晶性PVDC乳濁液を用
いて実施した。塗料の乾燥後、付着力テストを
実施した。ここでもまた、未処理容器の塗料は
容易に剥離(ASTM目盛=0)したのに対し、
処理ずみ容器の塗料は、塗被容器上で頑強に固
着していた。 実施例 3 実施例1で使用された同一手順と反応ガス組成
を、延伸吹込成形で製造した12オンス(約453.4
グラム)延伸ポリプロピレン広口壜で使用した。
後処理ならびに未処理広口壜の両方を、PVOH
とPVDC塗料で内側に流れ塗りした。処理ずみ容
器は、塗料と容器壁との間に抜群の付着力を示し
たのに対し、未処理容器の塗料は、その上を乾燥
した指で摩擦するだけで容易に剥離した。 実施例 4 数個の16オンス(約453.4グラム)HDPE容器
に空気と、0.5%F2(0.015atm.p.p.)と、20%O2
(1.4atm.p.p.)および残量窒素(5.6atm.p.p.)を
含有するガス混合物とを吹込んだ。エポキシ塗料
を内側に流し塗し、4時間65℃の温度で硬化し
た。塗料組成は、液体エポキシ樹脂(ダウケミカ
ル社のD.E.R.324のBisAタイプ)の100グラムと、
トリエチレンテトラミン(ダウケミカル社−
Dow Chemical Co.−のD.E.H.24のTETA)を
硬化剤として12.9グラムとであつた。前記塗料の
完全乾燥後、容器を反復押しつぶして、塗料の容
器への付着性を評価した。未処理容器の塗料は容
易にひび割れし、薄片に剥げたのに対し、処理ず
み容器の塗料は壁に頑強に固着していた。さらに
塗料の付着性検査のため、処理ずみ容器の1平方
インチ(約6.45cm2)の塗被面積に100本の等間隔
クロスハツチを刻みつけた。処理ずみ容器のテー
プ付着力テストを数回行つたが、塗料の剥離面は
全くなかつた。 実施例 5 吹込ガスの酸素濃度が付着力に与える影響を測
定するため、数個のHDPEとPP壜に、下記の第
2表に列記するガス組成をもつ約7atm全圧を吹
込んだ。対照標準壜、すなわち空気のみを吹込ん
だ壜をまた吹込成形した。PVDCラテツクス
(W.R.グレース社−W.R.Grace Co.−のダラン−
Daran 8600)を容器の内側に流し塗で塗被し、
製造業者の勧告にもとずき硬化させた。試料を
ASTM−D−3359通り付着力処理をして、結果
を下記第2表に報告する:
テル(PET)容器を射出延伸吹込成形し、それ
を1%F2(0.01atm.p.p.)と、40%Cl2(4atm.p.p.)
と、10%O2(0.1atm.p.p.)および残量窒素
(0.5atm.p.p.)を用いて後処理した。同類容器を
さらに空気で吹込み、標準として使用した: 試験1 10重量%の水溶液をエチレンとビニルア
ルコールで作つた。処理ずみおよび未処理
PET容器を余分の溶液で流れ塗し、フイルム
形成後、残余溶液を廃棄した。容器を65℃の温
度で数時間乾燥の後、数日間室温乾燥した。上
記実例1に説明の付着力テストを容器で行つ
た。予期通り、未処理(空気吹込み)容器上の
塗料は容易に剥離(ASTM目盛=0)したの
に対し、処理ずみ容器上の塗料は反復試験
(ASTM目盛−5)にもかかわらず剥離しなか
つた。 試験2 上記試験1で説明のものと同様、遮断塗
料として50重量%の高結晶性PVDC乳濁液を用
いて実施した。塗料の乾燥後、付着力テストを
実施した。ここでもまた、未処理容器の塗料は
容易に剥離(ASTM目盛=0)したのに対し、
処理ずみ容器の塗料は、塗被容器上で頑強に固
着していた。 実施例 3 実施例1で使用された同一手順と反応ガス組成
を、延伸吹込成形で製造した12オンス(約453.4
グラム)延伸ポリプロピレン広口壜で使用した。
後処理ならびに未処理広口壜の両方を、PVOH
とPVDC塗料で内側に流れ塗りした。処理ずみ容
器は、塗料と容器壁との間に抜群の付着力を示し
たのに対し、未処理容器の塗料は、その上を乾燥
した指で摩擦するだけで容易に剥離した。 実施例 4 数個の16オンス(約453.4グラム)HDPE容器
に空気と、0.5%F2(0.015atm.p.p.)と、20%O2
(1.4atm.p.p.)および残量窒素(5.6atm.p.p.)を
含有するガス混合物とを吹込んだ。エポキシ塗料
を内側に流し塗し、4時間65℃の温度で硬化し
た。塗料組成は、液体エポキシ樹脂(ダウケミカ
ル社のD.E.R.324のBisAタイプ)の100グラムと、
トリエチレンテトラミン(ダウケミカル社−
Dow Chemical Co.−のD.E.H.24のTETA)を
硬化剤として12.9グラムとであつた。前記塗料の
完全乾燥後、容器を反復押しつぶして、塗料の容
器への付着性を評価した。未処理容器の塗料は容
易にひび割れし、薄片に剥げたのに対し、処理ず
み容器の塗料は壁に頑強に固着していた。さらに
塗料の付着性検査のため、処理ずみ容器の1平方
インチ(約6.45cm2)の塗被面積に100本の等間隔
クロスハツチを刻みつけた。処理ずみ容器のテー
プ付着力テストを数回行つたが、塗料の剥離面は
全くなかつた。 実施例 5 吹込ガスの酸素濃度が付着力に与える影響を測
定するため、数個のHDPEとPP壜に、下記の第
2表に列記するガス組成をもつ約7atm全圧を吹
込んだ。対照標準壜、すなわち空気のみを吹込ん
だ壜をまた吹込成形した。PVDCラテツクス
(W.R.グレース社−W.R.Grace Co.−のダラン−
Daran 8600)を容器の内側に流し塗で塗被し、
製造業者の勧告にもとずき硬化させた。試料を
ASTM−D−3359通り付着力処理をして、結果
を下記第2表に報告する:
【表】
上掲第2表に詳説された上の試験結果は、F2
のO2に対する比率を約100以下に維持するに十分
な酸素濃度が、許容付着性(少くとも3の
ASTM目盛)を与えるだけの弗素量を必要条件
としていることを示す。上述のように現場処理に
は、前記F2のO2に対する比率が約10以下である
ことが好ましいのに対し、後処理では高比率、す
なわち最高約100が許容できる。 実施例 6 上記実施例5(7atmの圧力での吹込み成形)の
実験と同様の実験を極微量の弗素、すなわち0.01
容量%以下、換言すれば1atm全圧当り
0.0001atm.p.p.当量の0.0007atm.p.p.を用いて種々
の酸素レベルで実施した。大多数の場合、PVDC
フイルムは、容器表面には形成しなかつた。フイ
ルムが形成された場合でも、付着力レベルは
ASTM D−3359で0または1であることがわか
つた。これらの結果は、少くとも0.01容積%の弗
素(F2)濃度すなわち1atm.全圧当り0.0001atm.
p.p.はこの発明の方法に対しては批般的である。 実施例 7 極めて少量のHDPEとPPとを用いて処理ガス
の有効上限を測定する数度の実験を実施した。70
℃という低温でまた、7気圧の圧力(すなわち、
1atm.全圧当り0.1atm.p.p.F2)で反応ガス混合物
中わずか10%弗素で褐色の表面ができ、その表面
にはひび割れと、どちらかと言えば大量の発熱量
があつた。明らかに、重合体の表面の品位が落ち
ていた。これは、吹込成形作業を30atm.の圧力
で実施する時、3atm.p.p.(0.1×30)以下のF2濃
度を使用する方がよい。これ以上の実験は安全で
ないと考えられたので、高ガス濃度での実際の吹
込成形を実施しなかつた。 実施例 8 この発明の方法を用いて、内部塗被した容器の
ガス遮断性を具体的に説明するため数度の実験を
実施した。比較のため、処理ずみであるが未塗被
容器と同様未処理容器を試験した。様々な支持体
(容器)、ガス組成物および塗料が、ガス透過度と
同様下記第3表に詳説されている。
のO2に対する比率を約100以下に維持するに十分
な酸素濃度が、許容付着性(少くとも3の
ASTM目盛)を与えるだけの弗素量を必要条件
としていることを示す。上述のように現場処理に
は、前記F2のO2に対する比率が約10以下である
ことが好ましいのに対し、後処理では高比率、す
なわち最高約100が許容できる。 実施例 6 上記実施例5(7atmの圧力での吹込み成形)の
実験と同様の実験を極微量の弗素、すなわち0.01
容量%以下、換言すれば1atm全圧当り
0.0001atm.p.p.当量の0.0007atm.p.p.を用いて種々
の酸素レベルで実施した。大多数の場合、PVDC
フイルムは、容器表面には形成しなかつた。フイ
ルムが形成された場合でも、付着力レベルは
ASTM D−3359で0または1であることがわか
つた。これらの結果は、少くとも0.01容積%の弗
素(F2)濃度すなわち1atm.全圧当り0.0001atm.
p.p.はこの発明の方法に対しては批般的である。 実施例 7 極めて少量のHDPEとPPとを用いて処理ガス
の有効上限を測定する数度の実験を実施した。70
℃という低温でまた、7気圧の圧力(すなわち、
1atm.全圧当り0.1atm.p.p.F2)で反応ガス混合物
中わずか10%弗素で褐色の表面ができ、その表面
にはひび割れと、どちらかと言えば大量の発熱量
があつた。明らかに、重合体の表面の品位が落ち
ていた。これは、吹込成形作業を30atm.の圧力
で実施する時、3atm.p.p.(0.1×30)以下のF2濃
度を使用する方がよい。これ以上の実験は安全で
ないと考えられたので、高ガス濃度での実際の吹
込成形を実施しなかつた。 実施例 8 この発明の方法を用いて、内部塗被した容器の
ガス遮断性を具体的に説明するため数度の実験を
実施した。比較のため、処理ずみであるが未塗被
容器と同様未処理容器を試験した。様々な支持体
(容器)、ガス組成物および塗料が、ガス透過度と
同様下記第3表に詳説されている。
【表】
【表】
上記の結果から、遮断性が、この発明によつて
処理塗被された容器に対して有意に向上した(低
ガス透過度)。そのうえ、上記の反応ガス混合物
での表面処理は、二次塗被なしには、ガス遮断を
与えるには効果的でない。 実施例 9 この発明の方法を用いて内部塗被した容器の溶
剤遮断容器を具体的に示すため数度の実験を実施
した。比較のため、処理ずみではあるが未塗被容
器ばかりでなく未処理容器を試験した。種々の材
料が、方法と処理条件と同様用いられ、遮断結果
は下記の第4表に報告されている。
処理塗被された容器に対して有意に向上した(低
ガス透過度)。そのうえ、上記の反応ガス混合物
での表面処理は、二次塗被なしには、ガス遮断を
与えるには効果的でない。 実施例 9 この発明の方法を用いて内部塗被した容器の溶
剤遮断容器を具体的に示すため数度の実験を実施
した。比較のため、処理ずみではあるが未塗被容
器ばかりでなく未処理容器を試験した。種々の材
料が、方法と処理条件と同様用いられ、遮断結果
は下記の第4表に報告されている。
【表】
上掲第4表に報告された結果でわかるように、
この発明によつて処理塗被された容器は、未処理
または処理ずみで未塗被容器に比肩される大いに
改良された溶剤遮断性を見せた。この溶剤遮断性
の強化は、試験された塗料および溶剤どれにも観
察された。 実施例 10 広口、5リツトルポリプロピレン容器を射出成
形し、5%F2と、10%O2および85%から成るガ
ス混合物を用い1atmの全圧で後処理した。同類
容器も、型に空気を用いて射出成形した。ポリウ
レタン塗料を前記2個の容器のおのおのの内側に
塗被して硬化させた。引続きそれらの付着性試験
をした。塗料は容易に未処理容器から剥離したの
に対し、処理ずみ容器には頑強に固着していた。
溶剤を基材とした塗料を用いて同類容器の溶剤遮
断性を評価した。塗料中のビヒクルは主として、
タルアルキドと乾燥剤(45%)と、ミネラルスピ
リツト(51%)であつた。容器を蓋で固く密閉
後、透過炉に入れて50℃の温度で貯蔵した。数日
内に、未処理容器の塗料が壁から分離させられ
た。容器がパネルし始めていて、過大な重量損失
(2%以上)を示していた。処理ずみ容器はこの
ような分離の形跡も示さなかつたし、重量損失も
0.1%以下であつた。
この発明によつて処理塗被された容器は、未処理
または処理ずみで未塗被容器に比肩される大いに
改良された溶剤遮断性を見せた。この溶剤遮断性
の強化は、試験された塗料および溶剤どれにも観
察された。 実施例 10 広口、5リツトルポリプロピレン容器を射出成
形し、5%F2と、10%O2および85%から成るガ
ス混合物を用い1atmの全圧で後処理した。同類
容器も、型に空気を用いて射出成形した。ポリウ
レタン塗料を前記2個の容器のおのおのの内側に
塗被して硬化させた。引続きそれらの付着性試験
をした。塗料は容易に未処理容器から剥離したの
に対し、処理ずみ容器には頑強に固着していた。
溶剤を基材とした塗料を用いて同類容器の溶剤遮
断性を評価した。塗料中のビヒクルは主として、
タルアルキドと乾燥剤(45%)と、ミネラルスピ
リツト(51%)であつた。容器を蓋で固く密閉
後、透過炉に入れて50℃の温度で貯蔵した。数日
内に、未処理容器の塗料が壁から分離させられ
た。容器がパネルし始めていて、過大な重量損失
(2%以上)を示していた。処理ずみ容器はこの
ような分離の形跡も示さなかつたし、重量損失も
0.1%以下であつた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート
グリコール、ポリカーボネート、ポリスチレン、
ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリ
メチレンペンテン、ポリ塩化ビニルおよびその共
重合体で本質的に成る部類から選択された熱可塑
性支持体の遮断性を強化する方法において、 (a) 前記熱可塑性支持体の主要面の少くとも1面
を、1大気全圧当りF2の0.0001大気分圧より大
きいかまたは当量のF2濃度と、F2のO2に対す
る容量比が100以下になるような十分な濃度の
酸素と、残量が付加反応または(および)無反
応成分を有するガス反応体流れと接触させるこ
とと、 (b) 前記熱可塑性支持体の主要面に、ポリ塩化ビ
ニリデン、エチレンビニルアルコール、エポキ
シ、ポリウレタン、アクリル酸樹脂、ポリ塩化
ビニル、ユリアホルムアルデヒド、シリコンお
よびフルオロカーボンから本質的に成る部類か
ら選択された遮断塗料を塗布すること、 (c) 前記遮断塗料を硬化させること、から成る熱
可塑支持体の遮断性強化法。 2 前記熱可塑性支持体は、容器の形式をとつて
いることを特徴とする請求項1による熱可塑性支
持体の遮断性強化法。 3 前記ガス反応体流れで接触させ、その後、遮
断塗料で塗布する熱可塑性支持体の主要面が前記
容器の内面であることを特徴とする請求項2によ
る熱可塑性支持体の遮断性強化法。 4 前記容器を、射出成形、吹込成形または熱成
形により形成することを特徴とする請求項3によ
る熱可塑性支持体の遮断性強化法。 5 前記熱可塑性支持体から形成された容器の内
部を、反応ガス混合物で前記容器の成形中に単一
工程で処理することを特徴とする請求項4による
熱可塑性支持体の遮断性強化法。 6 前記遮断塗料を、噴霧塗、流れ塗および漬け
塗から成る部類から選択された技術により処理面
に塗布することを特徴とする請求項1による熱可
塑性支持体の遮断性強化法。 7 前記反応ガスの温度は、ほぼ室温から最高、
処理される支持体を吹込成形する普通の温度を越
える温度範囲であることを特徴とする請求項1に
よる熱可塑性支持体の遮断性強化法。 8 前記ガス反応体流れは、塩素、臭素、二酸化
硫黄、三酸化硫黄、一酸化炭素、酸化窒素、
BrCl、BrCl3およびClF3から成る部類から選択し
た1つ以上の付加反応成分を含有することを特徴
とする請求項1による熱可塑性支持体の遮断性強
化法。 9 前記熱可塑性支持体の主要面の少くとも1つ
を、反応ガス流れに1秒乃至5分間接触させるこ
とを特徴とする請求項1による熱可塑性支持体の
遮断性強化法。 10 前記遮断塗料は、1乃至50ミクロンの平均
厚さを有することを特徴とする請求項1による熱
可塑性支持体の遮断性強化法。 11 前記熱可塑性支持体の遮断性を、O2、
CO2、有機液体および有機蒸気に関し強化するこ
とを特徴とする請求項1による熱可塑性支持体の
遮断性強化法。 12 前記ガス反応体流れが、F2のO2に対する
比率が約10以下になるような十分な量の酸素を含
有することを特徴とする請求項1による熱可塑性
支持体の遮断性強化法。 13 前記ガス反応体流れは、0.1乃至50atm、
の圧力がかかつていることを特徴とする請求項1
による熱可塑性支持体の遮断性強化法。 14 改良遮断性を有し、(a)ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
エチレンテレフタレートグリコール、ポリカーボ
ネートおよび塩化ポリビニルから成る部類から選
択された熱可塑性支持体の主要面の少くとも1面
を、1大気全圧当りF2の0.0001大気分圧より大き
いかまたは当量のF2濃度と、F2のO2に対する容
積比が100以下になるような十分な濃度の酸素と
を有する反応ガス流れと、1秒乃至5分間接触さ
せたことと、(b)ポリ塩化ビニリデン、エチレンビ
ニルアルコール、エポキシ、ポリウレタンおよび
フルオロカーボンから成る部類から選択した遮断
塗料が、接着剤の不在において、前記反応ガス流
れと接触した前記熱可塑性支持体の表面に接着し
たことから成る高分子容器。 15 前記反応ガス流れと接触した熱可塑性支持
体の表面が前記容器の内面であることを特徴とす
る請求項14による高分子容器。 16 前記遮断塗料は、1乃至50ミクロンの平均
厚さを有することを特徴とする請求項14による
高分子容器。 17 前記容器が、O2、CO2、有機液体および有
機蒸気に関して改良遮断性をもつことを特徴とす
る請求項14による高分子容器。
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