CN1934004A - 具有高气体阻绝性的合成树脂容器 - Google Patents
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Abstract
本发明是有关于一种具有高气体阻绝性的合成树脂容器，在容器本体内表面及/或外表面上具有高气体阻绝性的覆盖膜，前述覆盖膜(2)由至少含有气体阻绝性膜(2a)和位于最表面侧的被覆膜(2b)的积层膜所构成。位于被覆膜(2b)最表面侧的膜层具有与水的接触角为80～100°的防水性。构成前述各膜的各膜层(2a，2b)利用蒸镀而形成，且其折射率在1.3～1.6的范围。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)制瓶，特别是涉及一种以PET瓶为代表的具有高气体阻绝性的合成树脂容器，其防止气体透过该容器，特别是防止氧气透过，以确保内容物的品质的安定。
背景技术
近些年来，从废弃、搬运、回收利用(recycling)等观点出发，为使容纳清凉饮料、酒、油、酱油等的容器容易处理，由合成树脂制的吹制(blow)容器多被使用。这种容器与玻璃制容器相比，因为其不能避免氧气和二氧化碳等气体透过，所以内容物的品质期限，也就是储藏寿命(shelf-life)会较短。
作为应付此类问题的技术，例如在日本专利特开2000-109076号公报中提出，在瓶子内面利用蒸镀或者溅镀(sputtering)涂布(coating)高气体阻绝性的覆盖膜(SiOx)。
按照上述现有习知技术制作的容器，与没有实施涂膜的容器相比较，其能够使氧气阻绝性提高数倍以上，但是特别在超过80℃的情况下向容器内充填内容物时，容器本来所具有的气体阻绝性低下的问题则不可避免(推测由阻绝膜裂纹所导致)，就此点需要加以改善。
另外，对于把高气体阻绝性覆盖膜配置在容器外表面的容器来讲，特别是在容器外表面实施热水淋浴(shower)以进行内容物的杀菌处理时，则会导致气体阻绝性低下。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种充填高温内容物时和接受热水淋浴等热的处理时的情况下，容器内外即便是暴露在高温下，仍然能维持高气体阻绝性状态的新颖的合成树脂制容器。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种具有高气体阻绝性的合成树脂容器，在容器本体内表面及/或外表面上具有高气体阻绝性的覆盖膜，其前述覆盖膜由至少含有气体阻绝性膜和位于最表面侧的被覆膜的积层膜所构成，位于该被覆膜最表面侧的膜层具有与水的接触角为80～100°的防水性，构成前述各膜的各膜层利用蒸镀而形成，且其折射率在1.3～1.6的范围。
在此，所谓位于被覆膜最表面侧意味着：不管容器本体的内表面，或是外表面设置有覆盖膜的情况下，被覆膜都被设置在气体阻绝性膜的表面侧的位置，而覆盖该气体阻绝性膜。
借由上述技术方案，本发明具有高气体阻绝性的合成树脂容器至少具有下列优点：
根据本发明，由于在容器本体内表面及/或外表面上的气体阻绝性膜及被覆膜，是利用在该被覆膜的最表面层配置的积层膜，即便是充填高温内容物，或者是由热水淋浴施加处理，容器的气体阻绝性也不会受到不良影响。特别是由在容器本体内表面和以及外表面两者都设置积层膜使得气体阻绝性能够更加提高。
在由上述结构的容器中，以气体阻绝性膜和被覆膜相互邻接配置较为理想。另外，使气体阻绝性膜成为以氧化硅为主成分的氧化硅化合物层，使被覆膜成为有机系硅化合物层较为理想。
在前述积层膜与容器本体的最表面之间，可以配置由有机硅化合物层组成的基台膜。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1显示为本发明一实施方式的容器的主要部分的剖面图。
图2显示为本发明另一实施方式的容器的主要部分的剖面图。
图3显示为氧气透过量以及BIF值的比较图。
1：容器本体的壁部
2：气体阻绝性覆盖膜
2a：氧化硅化合物层
2b：有机系硅化合物层
2c：有机系硅化合物层
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的具有高气体阻绝性的合成树脂容器其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图1所示，图1显示了在本发明的一实施例中利用两轴延伸吹制成型法而成形的聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)树脂制容器的主要部分示意图。
参照数字1为构成容器本体的壁部、数字2为在壁部1的内表面设置的高气体阻绝性覆盖膜，其防止气体(特别是氧气和二氧化碳气体等)向容器内或者容器外透过。
在图1中，覆盖膜2是以氧化硅化合物(SiOx)为主成分，其由与壁部1邻接配置的氧化硅化合物层(主要防止气体透过的具有阻绝性的层)2a和位于氧化硅化合物层2a的表面的有机硅化合物层2b所组成。
在具有高气体阻绝性的前述氧化硅化合物层2a的表面侧，通过设置前述有机系硅化合物层2b，而使得即便在容器内充填高温内容物仍然能够维持高气体阻绝性状态。
在构成覆盖膜2的膜层中，氧化硅化合物层2a是由氧化硅化合物(SiOx)和至少由硅、碳、氢、氧组成的化合物(以氧化硅为主体的层)所构成，有机系硅化合物层2b至少由硅、碳、氢、氧组成的化合物所构成。
相对于在上述氧化硅化合物层2a与水的接触角为20～40°的范围内，上述有机系硅化合物层2b与水的接触角为80～100°，因此而成为具有高防水性的膜。透过使位于覆盖膜2最表面膜层的水的接触角为80～100°，假设即便是在中间层配置的亲水性层等产生裂纹的情况下，水分向该裂纹侵入，此侵入的水分不会使裂纹扩大等，由此可以抑制气体阻绝性的低下。
构成各膜的各膜层折射率值在1.3～1.6。由于各膜层的折射率值设定在1.3～1.6的范围，所以能够保持容器良好的透明性。
请参阅图2所示，图2显示了在容器本体壁部1和氧化硅化合物层2a之间配置了作为基台膜的有机系硅化合物层2c的本发明的另一实施方式。
有机系硅化合物2c为至少由硅、碳、氢、氧组成的化合物。与没有该有机系硅化合物层2c的二层膜情况相比，使有机系硅化合物层2c介于二层膜中间，将使更高的气体阻绝性成为可能。其理由可以推测为氧化硅化合物层2a和容器本体的聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)之间的密着性，可通过使介于两者之间的有机系硅化合物层2c而提高。而成为表面层的有机系硅化合物层2b成膜时即便有冲击等作用，在氧化硅化合物层2a上裂纹等也变得难于产生。
在上述氧化硅化合物层2a、有机系硅化合物层2b，2c的成膜制程中，能够适当调整气体的种类、气体流量以及高频率(RF)输出，即可以形成各种膜，对于该点并无特别限定。
另外，气体阻绝性膜、被覆膜以及基台膜如前述结构那样，分别为由单一层构成的膜也可，为由复数层堆叠的积层膜也可，对于该点并无特别限定。
不管容器内外，在从壁部1开始按顺序形成基台膜、气体阻绝性膜以及被覆膜这样的覆盖三层的积层膜的情况下，在该基台膜上用于气体阻绝性膜的密着能够适用于有用的有机系硅化合物层，此时，使基台膜的组成比例与被覆膜的组成比例几乎相同的成膜条件下，能够使得在蒸镀法处理时使用气体种类增加的现象消失。
实施例
在谋求耐热化的PET瓶内表面，使用高频率脉冲波(pulse)的等离子化学气相沉积法(Plasma Chemical Vapor Deposition，plasma CVD)形成被覆膜，并就氧气阻绝性(氧气透过量以及水分透湿度)进行了调查。
另外在等离子化学气相沉积法(plasma CVD)上使用的脉冲放电条件为：On：0.1sec，Off：0.1sec。
表1显示具有由PET(内壁部)/有机系硅化合物层/氧化硅化合物层/有机系硅化合物层组成的积层膜的瓶的结果。表2显示只设置氧化硅化合物层的瓶的结果。表3显示具有由PET(内壁部)/有机系硅化合物层/氧化硅化合物层组成的积层膜的瓶的结果。而表4显示具有由PET(内壁部)/氧化硅化合物层/有机系硅化合物层组成的积层膜的瓶的结果。
另外，表中的“DEPO”为放电时间(例如其为8的情况下，表示脉冲波放电8秒之意)，“HMDSO”为六甲基二硅醚(hexamethyldisiloxane)，气体流量的“sccm”为在0℃与一大气压状态下，1分钟流过的气体量(cc)。还有，“原料气体的组成比为”HMDSO、氧气、氮气、氩气(argon)等气体被混合状态的比，“透湿度40℃-75％ RH”为保管环境的温度与相对湿度，“BIF”为与未成膜品比较的阻绝性改良率(Barrier Improvement Factor)。
表1
| 试验项目 | 成膜条件 | 膜厚() | 接触角θ(°) | 氧气透过量 | 透湿度40℃-75％RH | 备考 | |||||||||||||
| 气体流量(sccm) | 原料气体的组成比(％) | ||||||||||||||||||
| 3层成膜 | RF输出(W) | DEPScc | HMDSO | 氧气 | 氩气 | Si | O | C | H | Ar | cc/day·每个容器 | BIF | g/day·每个容器 | BIF | |||||
| 三层的积层膜 | 第一层 | 300 | 8 | 20.0 | 2 | 20 | 7 | 4 | 21 | 64 | 4 | 1197 | 95.6 | 未充填 | 0.0019 | 10.8 | 0.0235 | 1.79 | 适合例 |
| 第二层 | 450 | 12 | 5.0 | 20 | - | 6 | 26 | 17 | 51 | 0 | 91℃充填 | 0.0024 | 8.6 | 0.0320 | 1.31 | ||||
| 第三层 | 300 | 8 | 20.0 | - | 20 | 7 | 4 | 21 | 64 | 4 | |||||||||
表2
| 试验项目 | 成膜条件 | 膜厚() | 接触角θ(°) | 氧气透过量 | 透湿度40℃-75％RH | 备考 | |||||||||||||
| 气体流量(sccm) | 原料气体的组成比(％) | ||||||||||||||||||
| - | RF输出(W) | DEPO(Sec) | HMDSO | 氧气 | 氩气 | Si | O | C | H | Ar | cc/day·每个容器 | BIF | g/day·每个容器 | BIF | |||||
| 单层膜(氧化硅化合物层) | - | 450 | 12 | 5.0 | 20 | - | 6 | 26 | 17 | 51 | 0 | 215 | 30.0 | 未充填 | 0.0016 | 13.3 | 0.0331 | 1.28 | 比较例 |
| 91℃充填后 | 0.0149 | 1.4 | 0.0408 | 1.03 | |||||||||||||||
表3
| 试验项目 | 成膜条件 | 膜厚() | 接触角θ(°) | 氧气透过量 | 透湿度40℃-75％RH | 备考 | |||||||||||||
| 气体流量(sccm) | 原料气体的组成比(％) | ||||||||||||||||||
| 二层成膜 | RF输出(W) | DEPO(Sec) | HMDSO | 氧气 | 氩气 | Si | O | C | H | Ar | cc/day·每个容器 | BIF | g/day·每个容器 | BIF | |||||
| 二层的积层膜 | 第一层 | 300 | 8 | 20.0 | - | 30 | 7 | 4 | 21 | 63 | 5 | 806 | 30.0 | 未充填 | 0.0018 | 11.3 | 0.0250 | 1.68 | 比较例 |
| 第二层 | 450 | 16 | 5.0 | 33 | - | 5 | 35 | 16 | 45 | 0 | 91℃充填后 | 0.0155 | 1.3 | 0.0410 | 1.03 | ||||
表4
| 试验项目 | 成膜条件 | 膜厚() | 接触角θ(°) | 氧气透过量 | 透湿度40℃-75％RH | 备考 | |||||||||||||
| 气体流量(sccm) | 原料气体的组成比(％) | ||||||||||||||||||
| 二层成膜 | RF输出 | DEPO(Sec | HMDSO | 氧气 | 氩气 | Si | O | C | H | Ar | cc/day·每个容器 | BIF | g/day·每个容器 | BIF | |||||
| **二层的积层膜 | 第一层 | 450 | 12 | 5.0 | 20 | - | 6 | 26 | 17 | 51 | 0 | 634 | 93.5 | 未充填 | 0.0076 | 2.7 | - | - | 适合例 |
| 第二层 | 300 | 8 | 20.0 | - | 20 | 7 | 4 | 21 | 64 | 4 | 91℃充填后 | 0.0086 | 2.5 | - | - | ||||
**氧化硅层+有机系硅层
请参阅图3所示，图3是显示了将表1～4的氧气透过量和BIF值进行比较的示意图。从图3可以明显知道，在有关本发明的容器(适合例)中即使充填91℃的内容物也几乎不受由热所引起的影响，而可以确认本发明能够维持高气体阻绝性。
由上述可知，本发明能够提供即使由高温充填或热水淋浴等使容器内外暴露在高温的情况下，也能够维持高气体阻绝性的合成树脂制容器。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (5)
1、一种具有高气体阻绝性的合成树脂容器，其特征在于：在容器本体的内表面及/或外表面上具有高气体阻绝性覆盖膜，前述覆盖膜由至少含有气体阻绝性膜和位于最表面侧被覆膜的积层膜所构成，位于该被覆膜最表面侧的膜层具有与水的接触角为80～100°的防水性，构成前述各膜的各膜层利用蒸镀而形成，且其折射率在1.3～1.6的范围。
2、根据权利要求1所述的具有高气体阻绝性的合成树脂容器，其特征在于其中所述的前述气体阻绝性膜和前述被覆膜相互邻接配置。
3、根据权利要求1或2所述的具有高气体阻绝性的合成树脂容器，其特征在于其中所述的前述积层膜与容器本体的最表面之间具有基台膜。
4、根据权利要求1或2所述的具有高气体阻绝性的合成树脂容器，其特征在于其中所述的前述气体阻绝性膜是以氧化硅为主成分的氧化硅化合物层，而前述被覆膜是有机系硅化合物层。
5、根据权利要求4所述的具有高气体阻绝性的合成树脂容器，其特征在于其中所述的前述积层膜与容器本体最表面之间配置基台膜，该基台膜由有机硅化合物层组成。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP093586/2004 | 2004-03-26 | ||
| JP2004093586 | 2004-03-26 | ||
| JP023684/2005 | 2005-01-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1934004A true CN1934004A (zh) | 2007-03-21 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200580009547 Pending CN1934004A (zh) | 2004-03-26 | 2005-03-23 | 具有高气体阻绝性的合成树脂容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1934004A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102026880B (zh) * | 2008-03-31 | 2014-01-01 | 株式会社吉野工业所 | 阻隔性优异的合成树脂制容器 |
-
2005
- 2005-03-23 CN CN 200580009547 patent/CN1934004A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102026880B (zh) * | 2008-03-31 | 2014-01-01 | 株式会社吉野工业所 | 阻隔性优异的合成树脂制容器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |