JP6306465B2 - 殺菌された容器の製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Description
(1)プラズマ処理又はラジカル処理について
プラズマ処理を適用する一例として、原料ガスにアセチレン(C2H2)ガスを用い、評価用ボトルの内面にバリア膜としてDLC膜を成膜した。成膜方法には、ボトルの外形と概略相似形に形成された外部電極の空洞内にボトルを収容し、そのボトル内にボトル内面と概略相似形の内部電極を挿入し、外部電極の空洞を密封して電極内を真空引きし、その後、原料ガスを導入しつつ外部電極に高周波電源から電力を供給して原料ガスのプラズマを発生させる公知の低温プラズマ成膜方法を用いた。そのような成膜方法は、例えば特開平8−53117号公報に開示されており、本実施例でも当該公報に記載の方法を用いた。ただし、プラズマを発生させる電源の印加電力(仕事率×時間)を、プラズマ処理を行う容器の容積で除した値をエネルギー密度と定義したときに、そのエネルギー密度を7.0J/mlに設定した成膜例A、及び1.4J/mlに設定した成膜例Bの2種類について検証した。なお、成膜例BはPETボトルに対するDLC膜の成膜で一般に用いられるエネルギー密度の範囲の下限、つまり実用上最小限のバリア膜を成膜するために必要なエネルギー密度に相当する。また、バリア膜の成膜を必要としない場合の例として、空気プラズマ、つまりプラズマを発生させる原料ガスに空気を用いてプラズマを発生させ、これを評価用ボトルの内外面と接触させる例についても検証した。成膜例Aにおける高周波電源の電源出力を2000Wに設定し、成膜時間は2秒とした。成膜例Bでは、高周波電源の電源出力を400Wに設定し、成膜時間は2秒とした。
評価用ボトルが設置された環境を120°Cのガス化温度に加熱し、その加熱雰囲気中に殺菌剤としての35%過酸化水素水を噴霧した。噴霧量は2.35×10−3ml/cm2に設定した。この値は、上記の満注容量570mlの評価用ボトルに対して1mlの噴霧量に相当する。
70°Cに加熱された空気を評価用ボトルに対して10秒間吹き付けた。その後、所定の保持時間が経過するまで評価用ボトルを放置し、保持時間の経過後、60°Cに加熱された水にて評価用ボトルを洗浄した。
実施例1は、成膜例Aに従ってプラズマ処理により評価用ボトルにDLC膜を成膜し、その成膜後、殺菌処理、エアリンス処理及び水リンス処理を順次実施した例である。実施例2は実施例1のDLC成膜に代えて空気プラズマ処理を評価用ボトルの表面に適用した例であり、実施例3は実施例1の成膜に代えて、成膜例Cに従ってラジカル処理により評価用ボトルにSiOC膜を成膜した例である。次に、実施例4は、実施例1に対して、殺菌処理を開始する前に、評価用ボトルを65°Cに昇温する事前加温処理を加えた例である。実施例5は実施例3に対して同様に事前加温処理を加えた例である。事前加温は、プラズマ処理又はラジカル処理の余熱でボトルが常温よりも昇温している状態を再現するために加えているものである。なお、事前加温を加えない場合、殺菌処理はボトルが常温に戻った状態で開始される。さらに、実施例6は実施例1の成膜例Aを成膜例Bに置き換えた例であり、実施例7は、実施例3の成膜例Cを成膜例Dに置き換えた例である。
比較例1は、プラズマ処理及びラジカル処理のいずれも省略し、殺菌処理、エアリンス処理及び水リンス処理を順次行った例である。ただし、比較例1においては、水リンスまでの保持時間が実施例1〜7の15秒に対して60秒に延長されている。比較例2は、比較例1に対して水リンスまでの保持時間をさらに300秒に延長した例である。比較例3は、実施例1と同様に成膜例Aに従ってDLC膜を成膜し、その後の殺菌剤による殺菌処理、エアリンス及び水リンスをすべて省略した例である。比較例4は、殺菌処理、エアリンス処理及び水リンスを実施例1〜3と同様に実施する一方で、殺菌処理に先行するプラズマ処理及びラジカル処理のいずれも省略した例である。比較例5は実施例2と同様に空気プラズマ処理を評価用ボトルの表面に適用し、その後の殺菌剤による殺菌処理、エアリンス及び水リンスをすべて省略した例である。比較例6は実施例3と同様にラジカル処理の成膜例Cに従ってSiOC膜を成膜し、その後の殺菌剤による殺菌処理、エアリンス及び水リンスをすべて省略した例である。比較例7は、比較例4に対して事前加温のみを追加した例である。比較例8は、比較例1に対して殺菌剤の噴霧量を2倍に設定した例、比較例9は比較例2に対して殺菌剤のガス化温度を150°Cに上昇させた例である。
4 成膜部
5 殺菌部
6 水リンス部
BT ボトル
Claims (8)
- PET樹脂製の容器の表面にプラズマ処理又はラジカル処理を適用して当該容器の表面にバリア膜を成膜する工程と、
前記プラズマ処理又は前記ラジカル処理が適用された前記容器の前記バリア膜が成膜された表面を殺菌剤と接触させる工程と、
前記殺菌剤と接触させる工程にて殺菌された容器を水にて洗浄する工程と、を含み、
前記接触させる工程では、前記容器が置かれた環境に殺菌剤を導入する処理と、前記殺菌剤の導入後、前記容器に加熱された気体を吹き付ける処理とを実施する、殺菌された容器の製造方法。 - 前記プラズマ処理又はラジカル処理の余熱により前記容器が常温よりも高温に維持された状態で前記容器の表面を殺菌剤と接触させる工程が開始される請求項1に記載の容器の製造方法。
- 前記バリア膜を成膜する工程と、前記容器の前記バリア膜が成膜された表面を殺菌剤と接触させる工程と、が前記容器の搬送経路に沿って連続的に実施される請求項1又は2に記載の容器の製造方法。
- 前記容器の成形から内容物の充填及び該容器の密封までの工程群を前記容器の搬送経路に沿って順次実施する無菌充填システムにて、前記バリア膜を成膜する工程と、前記容器の前記バリア膜が成膜された表面を殺菌剤と接触させる工程とが前記工程群の一部として、かつ前記容器の少なくとも内面を対象として、それぞれ実施される請求項1〜3のいずれか一項に記載の容器の製造方法。
- 前記殺菌剤と接触させる工程では、前記バリア膜を成膜する工程を省略したと仮定した場合における殺菌開始前の初期菌数と殺菌後の生存菌数とを下式に代入して得られる殺菌強度が3D以上となる条件で実施される請求項1〜4のいずれか一項に記載の容器の製造方法。
殺菌強度D=−log(生存菌数/初期菌数) - PET樹脂製の容器の表面にプラズマ処理又はラジカル処理が適用されて当該容器の表面にバリア膜が成膜される表面処理部と、
前記プラズマ処理又は前記ラジカル処理が適用された前記容器の前記バリア膜が成膜された表面を殺菌剤と接触させる殺菌部と、
前記殺菌部にて殺菌された容器を水にて洗浄する洗浄部とが、所定の搬送経路に沿って前後に並んで設けられ、
前記殺菌部では、前記容器が置かれた環境に殺菌剤を導入する処理と、前記殺菌剤の導入後、前記容器に加熱された気体を吹き付ける処理とが実施される、殺菌された容器の製造装置。 - 前記プラズマ処理又はラジカル処理の余熱により前記容器が常温よりも高温に維持された状態で前記容器の表面が殺菌剤と接触するように前記表面処理部と前記殺菌部とが配置されている請求項6に記載の容器の製造装置。
- 前記容器の成形から内容物の充填及び該容器の密封までの工程群を所定の搬送経路に沿って順次実施する無菌充填システムの一部として設けられ、かつ前記表面処理部における前記バリア膜の成膜、及び前記殺菌部による殺菌剤の接触が前記容器の内面を対象として実施される請求項6又は7に記載の容器の製造装置。
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