JP2002154548A - プラスチック容器 - Google Patents
プラスチック容器Info
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- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
化合物薄膜層を形成し、安価で、かつ、優れたガスバリ
ア性を有するプラスチック容器を提供するものである。 【解決手段】プラスチック容器構造体がメタロセン触媒
を用いて重合した熱可塑性樹脂層1と無機化合物薄膜層
2との2層構成であることを特徴とする。
Description
関するもので、さらに詳しくは容器の表面に無機化合物
薄膜層を形成させることにより、ガスバリア性等の物性
を向上させたプラスチック容器に関するものである。
容易性や軽量性、さらに低コストである等の種々の特性
から、食品分野や医薬品分野等の様々な分野において、
包装容器として広く使用されている。しかしながら、プ
ラスチック容器は、酸素や二酸化炭素、水蒸気のような
低分子ガスを透過する性質や、低分子有機化合物が内部
に吸着してしまうという性質、種々の溶出成分があるな
ど容器として改良を加えなければならない面が多々あっ
た。これらの諸問題を解決するためにいろいろな方策が
とられている。例えば、プラスチック容器のガス透過性
を低減する方法の1つとして、ガスバリア性のある塩化
ビニリデン系樹脂やエチレンービニルアルコール共重合
体樹脂を積層したり、ブレンドしたりする方法が用いら
れている。
デン系樹脂を積層した場合は、使用後の焼却処理におい
て塩素ガスを発生することなど、ダイオキシン発生の原
因になるなど好ましくない。また、エチレンービニルア
ルコール共重合体を積層した場合は、乾燥状態では比較
的優れた酸素ガスバリア性を有するが、湿度依存性があ
り、湿度が高いと著しくガスバリア性が低下する等の欠
点を有している。さらに、これらの樹脂を使用した場
合、ある程度までガス透過性を低減することができる
が、より高いガスバリア性が求められる場合など不十分
であった。また、使用するガスバリア性樹脂のコストも
非常に高いものである。近年、熱可塑性樹脂にガスバリ
ア層としてを無機系酸化物などを蒸着する技術が知られ
てきているが、成形容器の表面にセラミック蒸着したも
ので、基材樹脂への密着性が良く、かつ、ガスバリア性
が優れたものはないのが現状である。
成形容器の表面に無機化合物薄膜層を形成することによ
り、安価で、かつ、優れたガスバリア性を有するプラス
チック容器を提供するものである。
発明は、プラスチック容器構造体がメタロセン触媒を用
いて重合した熱可塑性樹脂層と無機化合物薄膜層との2
層構成であることを特徴とするプラスチック容器であ
る。
に係る発明において、前記無機化合物薄膜層が容器の内
面に設けられていることを特徴とするプラスチック容器
である。
に係る発明において、前記無機化合物薄膜層が容器の外
面に設けられていることを特徴とするプラスチック容器
である。
に係る発明において、前記無機化合物薄膜層が容器の両
面に設けられていることを特徴とするプラスチック容器
である。
容器構造体が主体となる樹脂層とメタロセン触媒を用い
て重合した熱可塑性樹脂層と無機化合物薄膜層との3層
構成であることを特徴とするプラスチック容器である。
に係る発明において、前記無機化合物薄膜層が容器の内
面に設けられていることを特徴とするプラスチック容器
である。
に係る発明において、前記無機化合物薄膜層が容器の外
面に設けられていることを特徴とするプラスチック容器
である。
容器構造体が主体となる樹脂層の両面にメタロセン触媒
を用いて重合した熱可塑性樹脂層と無機化合物薄膜層と
を順次積層した5層構成であることを特徴とするプラス
チック容器である。
乃至請求項8のいずれか1項に係る発明において、前記
メタロセン触媒を用いて重合した熱可塑性樹脂層に用い
る樹脂の重量平均分子量と数平均分子量との比(Mw/
Mn)が3.2以下であることを特徴とするプラスチッ
ク容器である。
1乃至請求項9のいずれか1項に係る発明において、前
記無機化合物薄膜層が酸化珪素、ダイアモンドライクカ
ーボン又はアルミナのいずれかを主成分とするものから
なることを特徴とするプラスチック容器である。
1乃至請求項10のいずれか1項に係る発明において、
前記無機化合物薄膜層が化学気相成長法又は物理気相成
長法で形成されていることを特徴とするプラスチック容
器である。
施の形態に沿って以下に詳細に説明する。
タロセン触媒を用いて重合した熱可塑性樹脂層1と無機
化合物薄膜層2とを積層した2層構成で、無機化合物薄
膜層2が容器の内面に積層された本発明のプラスチック
容器Aであり、図1(b)は前記2層構成で、無機化合
物薄膜層2が容器の外面に積層された本発明のプラスチ
ック容器Aであり、図1(c)は前記2層構成で、無機
化合物薄膜層2が容器の両面に積層された本発明のプラ
スチック容器Aである。図2(d)はプラスチック容器
構造体が主体となる樹脂層3とメタロセン触媒を用いて
重合した熱可塑性樹脂層1と無機化合物薄膜層2とを順
次積層した3層構成で、無機化合薄膜層2が容器の内面
に積層された本発明のプラスチック容器Bであり、図2
(e)は前記3層構成で、無機化合物薄膜層2が容器の
外面に積層された本発明のプラスチック容器Bであり、
図2(f)はプラスチック容器構造体が主体となる樹脂
層3の両面にメタロセン触媒を用いて重合した熱可塑性
樹脂層1と無機化合物薄膜層2とを順次積層した5層構
成の本発明のプラスチック容器Bである。
層1は、メタロセン触媒で重合された熱可塑性樹脂であ
ることが求められる。メタロセン触媒を用いて重合した
熱可塑性樹脂は分子量分布が小さくなり、結晶の大きさ
も均一であるという特徴を有しており、これにより、蒸
着などによる薄膜層の形成が安定、かつ、均一に行える
といった効果が認められた。又、本発明のプラスチック
容器は、その使用する樹脂層を前記熱可塑性樹脂層1と
主体となる樹脂層3を積層した多層にすることができ
る。これらの主体となる樹脂層3は強度を補強したり、
安価な樹脂を使用して容器全体のコストを下げたりする
等の目的で積層することができる。使用する樹脂は前記
熱可塑性樹脂層1に接着性の良い樹脂であれば良く、特
に限定するものではない。
量平均分子量と数平均分子量との比(Mw/Mn)は
3.2以下であることが望ましい。分子量分布が一定で
あると融点等の温度が安定しており、蒸着の際に受ける
熱の影響が均一で、安定した成膜を実現することができ
る。また、結晶の大きさが一定であること、分子量分布
が狭いという特徴から均一な膜が生成される。メタロセ
ン触媒を用いて重合した熱可塑性樹脂としては、ポリエ
チレンやポリプロピレンが好ましいが、これに限定する
ものではない。
のブロー成形法、射出成形法、シート成形法などを用い
て成形することができる。
法(CVD法:ChemicalVapor Depo
sition)又は物理気相成長法(PVD法:Phy
sical Vapor Deposition)のい
ずれの方法を用いて形成しても良い。
イアモンドライクカーボン又はアルミナのいずれかを主
成分としたものからなっていることが好ましい。その薄
膜層の厚みは、10nm以上100nm以下に設定する
ことが好ましい。10nm以下であると十分なガスバリ
ア性が得られない等の弊害が生じ、100nmを超える
と密着性が悪くなり、薄膜層に亀裂などが生じ良くな
い。
酸化珪素であり、かつ、CVD法で薄膜層を形成させる
方法について説明すると、使用する有機モノマーとして
は、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、ヘキ
サメチルジシロキサン、ビニルトリメチルシラン、メチ
ルトリメチキシシラン、ヘキサメチルジシラン、メチル
シラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、ジエチル
シラン、プロピルシラン、フェニルシラン、ビニルトリ
エトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、テトラメ
トキシシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリメ
トキシシラン、メチルトリエトキシシラン、オクタメチ
ルシクロテトラシロキサン等で、その中でも、1,1,
3,3−テトラメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシ
ロキサンを原料として使用することが好ましい。
くは酸化力を有するガス(例えばCO2等 )と混合した
ガス、または、上記ガスに不活性ガスであるヘリウム又
はアルゴンを混合したガス、若しくはこれに窒素、弗化
炭素などを適宜加え、プラスチック容器が設置されてい
るプラズマ助成式CVD装置に導入して、酸化珪素を主
成分とする薄膜層を形成させる。
がダイヤモンドライクカーボンであり、かつ、CVD法
で薄膜層を形成させる方法について説明すると、使用す
るモノマーガスとしては、例えばメタン、エタン、プロ
パン、ブタン、ペンタン、ヘキサンなどのアルカン類、
エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ブタジエン
などのアルケン類、アセチレンなどのアルキン類、ベン
ゼン、トルエン、キシレン、ナフタリンなどの芳香族炭
化水素類、シクロプロパン、シクロヘキサンなどのシク
ロパラフィン類、シクロペンテン、シクロヘキセンなど
のシクロオレフィン類、一酸化炭素、二酸化炭素、メチ
ルアルコール、エチルアルコールなどの含酸素炭素化合
物、メチルアミン、エチルアミン、アニリンなどの含窒
素炭素化合物などを使用することができる。また、これ
らのガス単独で使用しても良いが、アルゴンやヘリウム
などの希ガスと混合して用いても良い。これらのガスを
プラスチック容器が設置されているプラズマ助成式CV
D装置に導入して、ダイヤモンドライクカーボンを主成
分とする薄膜層を形成させる。
実施例を挙げて更に説明する。本発明は、これらの実施
例に限定されるものではない。
ロセン触媒を用いて重合した低密度ポリエチレン樹脂
(Mw/Mn=2.8)を用い、内容量500mlのプ
ラスチック容器をブロー成形法により成形した。この容
器の内面に無機化合物薄膜層2として、膜厚40nmの
酸化珪素薄膜層をプラズマCVD法を用いて形成し、本
発明のプラスチック容器Aを作成した。
ク容器の内面に無機化合物薄膜層2として、膜厚50n
mのダイヤモンドライクカーボン薄膜層をプラズマCV
D法を用いて形成した以外は、同様にして本発明のプラ
スチック容器Aを作成した。
ク容器の外面に無機化合物薄膜層2として、膜厚50n
mのアルミナ薄膜層をPVD法を用いて形成した以外
は、同様にして本発明のプラスチック容器Aを作成し
た。
脂層1として、メタロセン触媒を用いて重合したポリプ
ロピレン樹脂(Mw/Mn=2.9)を使用した以外
は、同様にして本発明のプラスチック容器Aを作成し
た。
化合物薄膜層2を設けないプラスチック容器を作成し、
比較用とした。
脂層1として、低密度ポリエチレン樹脂(Mw/Mn=
3.4)を用いた以外は、同様にして比較用のプラスチ
ック容器を作成した。
度測定機(OXITRAN 10/50A)を用いて、
作成した各プラスチック容器の酸素透過度を23℃、1
00%の温湿度条件で測定した。
成したプラスチック容器を用いて、その容器の酸素透過
度を測定した。その結果を表1に示す。
物薄膜層2を設けない比較例1に比べ約1/45〜1/
60の酸素透過度であり、更に、従来の低密度ポリエチ
レン樹脂( Mw/Mn=3.4)製容器の内面に酸化
珪素を蒸着した比較例2と比べても、約半分の酸素透過
度であり、優れたガスバリア性を有している。
状、トレー状、ケース状などのプラスチック容器であ
り、その構造体がメタロセン触媒を用いて重合した熱可
塑性樹脂層に無機化合物薄膜層が積層されているので、
無機化合物薄膜層の密着性も良く、安価で、かつ、ガス
バリア性に優れたプラスチック容器として活用できる。
薄膜層2を積層した本発明のプラスチック容器Aの断面
図であり、(b)は2層構成で、容器の外面に無機化合
物薄膜層2を積層した本発明のプラスチック容器Aの断
面図であり、(c)は2層構成で、容器の両面に無機化
合物薄膜層2を積層した本発明のプラスチック容器Aの
断面図である。
薄膜層2を積層した本発明のプラスチック容器Bの断面
図であり、(e)は3層構成で、容器の外面に無機化合
物薄膜層2を積層した本発明のプラスチック容器Bの断
面図であり、(f)は5層構成で、容器の両面に無機化
合物薄膜層2を積層した本発明のプラスチック容器Bの
断面図である。
主体となる樹脂層 A…プラスチック容器 B…プラスチック容器
Claims (11)
- 【請求項1】プラスチック容器構造体がメタロセン触媒
を用いて重合した熱可塑性樹脂層と無機化合物薄膜層と
の2層構成であることを特徴とするプラスチック容器。 - 【請求項2】前記無機化合物薄膜層が容器の内面に設け
られていることを特徴とする請求項1記載のプラスチッ
ク容器。 - 【請求項3】前記無機化合物薄膜層が容器の外面に設け
られていることを特徴とする請求項1記載のプラスチッ
ク容器。 - 【請求項4】前記無機化合物薄膜層が容器の両面に設け
られていることを特徴とする請求項1記載のプラスチッ
ク容器。 - 【請求項5】プラスチック容器構造体が主体となる樹脂
層とメタロセン触媒を用いて重合した熱可塑性樹脂層と
無機化合物薄膜層との3層構成であることを特徴とする
プラスチック容器。 - 【請求項6】前記無機化合物薄膜層が容器の内面に設け
られていることを特徴とする請求項5記載のプラスチッ
ク容器。 - 【請求項7】前記無機化合物薄膜層が容器の外面に設け
られていることを特徴とする請求項5記載のプラスチッ
ク容器。 - 【請求項8】プラスチック容器構造体が主体となる樹脂
層の両面にメタロセン触媒を用いて重合した熱可塑性樹
脂層と無機化合物薄膜層とを順次積層した5層構成であ
ることを特徴とするプラスチック容器。 - 【請求項9】前記メタロセン触媒を用いて重合した熱可
塑性樹脂層に用いる樹脂の重量平均分子量と数平均分子
量との比(Mw/Mn)が3.2以下であることを特徴
とする請求項1乃至請求項8のいずれか1項記載のプラ
スチック容器。 - 【請求項10】前記無機化合物薄膜層が酸化珪素、ダイ
アモンドライクカーボン又はアルミナのいずれかを主成
分とするものからなることを特徴とする請求項1乃至請
求項9のいずれか1項記載のプラスチック容器。 - 【請求項11】前記無機化合物薄膜層が化学気相成長法
又は物理気相成長法で形成されていることを特徴とする
請求項1乃至請求項10のいずれか1項記載のプラスチ
ック容器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000349228A JP2002154548A (ja) | 2000-11-16 | 2000-11-16 | プラスチック容器 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2000349228A JP2002154548A (ja) | 2000-11-16 | 2000-11-16 | プラスチック容器 |
Publications (1)
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---|---|
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000349228A Pending JP2002154548A (ja) | 2000-11-16 | 2000-11-16 | プラスチック容器 |
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- 2000-11-16 JP JP2000349228A patent/JP2002154548A/ja active Pending
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