JPH0535660U - 小型プラスチツク容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガスバリアー性を高め、しかも昨今の環境問
題をクリアーできる、リサイクル可能なかつ安価な小型
プラスチック容器を提供する。 【構成】 小型プラスチック容器の表面に酸化ケイ素薄
膜をプラズマＣＶＤにより形成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ガスバリヤー性に優れた小型プラスチック容器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来からポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ） 、アクリロニトリル（ＡＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエ チレンナフタレート（ＰＥＮ）ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ） 等は成形性に優れ、軽量の成形物が得られるため、各種飲食品容器の成形用素材 として汎用されている。

【０００３】 これらのうち、ＰＥＴは樹脂臭がなく、内容物を吸着することもないため、食 品の風味を損なわない特徴を有し、各種飲料容器のブロー成形素材として多用さ れている。

【０００４】 しかしながら、小型のＰＥＴ容器は大型のＰＥＴ容器に比べガスの透過性が比 較的大きいために、特に体積当り表面積の比率が大きい１０００ｃｃ以下の小型 の炭酸飲料用容器としては不適であり、この欠点を補うためにポリ塩化ビニリデ ン、エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物などをコーテングまたは多層ブロ ー成形の素材として使用することが行なわれた。しかし、容器を回収し、溶融し て再利用する際、上記ポリ塩化ビニリデンなどが混入することは好ましくないこ とである。

【０００５】 そのため、この問題に対処するものとして表面に酸化ケイ素薄膜を蒸着もしく はスパッタリングにより形成したＰＥＴ容器が特開昭５９−５１０５１号公報（ 以行先行技術１と称する）に、ガラス薄膜または（並びに）アルミニウムもしく はチタンの酸化物の薄膜を蒸着もしくはスパッタリングにより形成したＰＥＴ容 器が特開昭６０−６１２５３号公報（先行技術２と称する）に、そして特に耐圧 性を要求される容器には容器主部の胴部外周面にガスバリアー性の合成樹脂フィ ルム等の胴部外装材を固着したプラスチック製耐圧容器が実公平３−３９３６８ 号公報（先行技術３と称する）にそれぞれ提案されている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、先行技術１および２における真空蒸着法では通常１０^-6Ｔｏｒ ｒ程度の高真空度が要求されるため高真空状態に到達するまでに時間を要する。 更に高真空に耐える装置を必要とするので設備費が高価になり、ひいては製造コ ストが高くなるという欠点があった。

【０００７】 また、先行技術１および２におけるスパッタリング法では、処理温度が高いた めＰＥＴ等のガラス転移点の低いプラスチックでは変形等が生じやすく満足のい く処理を行うことが困難であるという欠点があった。

【０００８】 一方、先行技術３のガス遮断性フィルム、耐圧性フィルム、接着性樹脂フィル ムからなる合成樹脂シートを積層した容器は、各種素材を複合するため素材費が かかり、コストアップになる。また各種素材の複合材料であるため、溶融して再 利用するリサイクルが困難であるという欠点があった。 更に、素材の厚さを増した場合には、冷却に時間を要し、その結果球晶が成長 し、不透明化するという問題点も派生した。

【０００９】 本考案は、上記の欠点を解消し、ガスバリアー性を高め、しかも昨今の環境問 題をクリアーできる、リサイクル可能なかつ安価な小型プラスチック容器を提供 することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記の目的は、比較的に低温、低真空度で、それほど高価な耐高真空性を必要 としないプラズマＣＶＤにより小型プラスチック容器の表面に酸化ケイ素の薄膜 を形成することにより達成できる。

【００１１】 すなわち、本考案の小型プラスチック容器は、表面に酸化ケイ素薄膜をプラズ マＣＶＤにより形成してなることを特徴とするものである。

【００１２】 本考案に用いられる小型プラスチック容器は、ＰＥＴ、ＰＰ、ＰＳ、ＰＣ、Ａ Ｎ、ＰＢＴ、ＰＥＮ等の樹脂、好ましくはＰＥＴ樹脂を射出成形、シート成形、 ダイレクトブロー成形、二軸延伸ブロー成形等により成形した容器である。 また、本考案に用いられる酸化ケイ素の原料としては、次の一般式（Ｉ）にて 示される１，１，３，３テトラメチルジシロキサン（ＴＭＤＳＯ）または、次の 一般式（ＩＩ）で示されるヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳＯ）が好ましく 使用される。

【００１３】 ＣＨ₃ ＣＨ_{３ Ｈ──Ｓｉ──Ｏ──Ｓｉ──Ｈ （Ｉ） ＣＨ ３} ＣＨ₃ ＣＨ₃ ＣＨ_{3 CH 3} ──Ｓｉ──Ｏ──Ｓｉ──ＣＨ₃ （ＩＩ） ＣＨ₃ ＣＨ₃

【００１４】 本考案において小型プラスチック容器の表面にプラズマＣＶＤにより形成され る酸化ケイ素の薄膜は、一般に５０〜１５００Åの厚さに形成され、約３００Å でガスバリアー性が十分に向上したハイバリアー性が得られ、５００〜１０００ Åで適性なバリアー性が得られる。これらの酸化ケイ素薄膜は透明であり、小型 プラスチック容器の外観を変えず、かつ膜厚が非常に薄いため単層プラスチック 容器と同様に回収してリサイクル再利用する際に何等問題を生じない。

【００１５】

【作用】

本考案では、プラズマ化学蒸着（ＣＶＤ）により低い温度でも酸化ケイ素薄膜 をプラスチック容器表面に形成できるため、プラスチック容器が熱による変形を 生じることなく均一に酸化ケイ素を蒸着できる。また、１０^-2Ｔｏｒｒ程度の低 真空度でプラズマ蒸着が実施可能であるために真空状態にするために時間がかか らず、かつ装置も特に高耐真空性にする必要がないので製造コストの低減を行え る。更に、立体的な形状にも酸化ケイ素を均一に蒸着でき、またプラズマＣＶＤ 処理は容器の内面または外面のいずれにも施すことができるから、ＰＥＴ容器の ような凹凸のある立体的な形状のものにも均一に直接蒸着できる。そしてプラズ マ処理でＴＭＤＳＯやＨＭＤＳＯはＳｉＯ₂ ＋ＣＯ₂ ＋Ｈ₂ Ｏとなり、ＳｉＯ_x のｘが約１．７以上で純度の比較的高い酸化ケイ素膜が形成される。

【００１６】

【実施例】

以下に具体的実施例によって本考案を更に詳細に説明する。 実施例１ ＰＥＴをブロー成形して得られた図１に示すような飲料ボトル容器（容量３５ ０ｍｌ、容器厚３５０μｍ）に温度６０℃、反応室圧力１０^-2Ｔｏｒｒで担体ガ スにヘリウムを使用してＴＭＤＳＯをプラズマＣＶＤにより酸化ケイ素層として 蒸着形成し、酸素ガス透過量（ｍｌ／ｍ² ・２４時間・１気圧・２３℃）と処理 時間の関係を調査した結果を表１に示す。

【００１７】

【表１】

【００１８】 なお、具体的な酸素ガス透過量は、コーティングを施していない場合は０．６ ９ｍｌ／ｍ² ・２４ｈ・ａｔｍ・２３℃であり、４分間プラズマＣＶＤ処理を行 ったものは０．１７ｍｌ／ｍ² ・２４ｈ・ａｔｍ・２３℃であり、上記表１に示 したように酸素バリアー性が約４倍に向上した。また水蒸気バリアー性は２〜３ 倍向上した。なお、１５００Å以上の膜厚にしてもバリアー性の向上はみられな かった。

【００１９】 実施例２ ＰＥＴ容器を直径８３ｍｍ、容器９００ｍｌの広口ジャーにしたほかは実施例 １と同様の条件で実験を繰返し、処理時間４分および８分の試料容器と無処理容 器の酸素透過量を比較した。 非酸化ケイ素蒸着容器の酸素透過量が３０μｌ／ｍ² ・２４ｈ・ａｔｍ・２３ ℃であったのに対して、４分間処理容器は１０．２μｌ／ｍ² ・２４ｈ・ａｔｍ ・２３℃で約３倍、８分間処理容器は５．９μｌ／ｍ² ・２４ｈ・ａｔｍ・２３ ℃で約５倍に酸素ガスバリアー性が向上した。

【００２０】 比較例 既述の先行技術１，２の真空蒸着やスパッタリング法で酸化ケイ素膜を形成し たが、均一に膜が形成されるのは容器胴部のみで、底部や曲部では膜厚にバラツ キが生じたり、凹部では膜のない箇所も生じた。

【００２１】

【考案の効果】

以上説明したように本考案の小型プラスチック容器は、プラズマＣＶＤによっ て酸化ケイ素薄膜が容器全体に均一に形成され、優れたガスバリアー性を示し、 小型プラスチック容器の体積に対する表面積率が大きいことによる内容物に対す る酸素水蒸気等の透過物質の影響を大巾に低下させることができる。また酸化ケ イ素膜は透明性に優れ、かつ薄いためクラックが発生し難く、フレキシビリティ ーに優れているので、容器の外観、性能を何等に損なうこともない。更に、酸化 ケイ素層が非常に薄いため、ＰＥＴ容器については無処理ＰＥＴ容器と同様にリ サイクルが可能であり、酸化ケイ素膜が形成されたＰＥＴを２５％迄添加したＰ ＥＴ成形品は１００％バージンＰＥＴを使用した成形品と物性的に全く変りがな く、５０％迄添加したＰＥＴ成形品は外観上全く変化がなく、環境上の問題をク リアーできるリサイクル可能なプラスチック容器であり得る。しかも酸化ケイ素 前駆体のＨＭＤＳＯまたはＴＭＤＳＯは比較的安価であり、プラズマＣＶＤが比 較的低真空度で実施できるので装置、運転経費が低廉であることと相俊って、酸 化ケイ素皮膜の形成コストの低減も可能である等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の小型プラスチック容器の一例を示す一
部断面を伴った説明図である。

【符号の説明】

１ ＰＥＴ ２ ＳｉＯ_X

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に酸化ケイ素薄膜をプラズマＣＶＤ
   により形成してなることを特徴とする小型プラスチック
   容器