JP2004174782A

JP2004174782A - Laminate and multi-layer plastic container using laminate

Info

Publication number: JP2004174782A
Application number: JP2002341805A
Authority: JP
Inventors: Hiroto Kashima; 浩人鹿島; Toshiaki Kakemura; 敏明掛村; Takeyuki Matsuoka; 建之松岡; Manabu Tsujino; 学辻野
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2002-11-26
Filing date: 2002-11-26
Publication date: 2004-06-24
Anticipated expiration: 2022-11-26
Also published as: JP4140357B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multi-layer plastic container which is produced by blow-molding a laminate, inexpensive, and especially excellent in oxygen-barrier property. <P>SOLUTION: The laminate comprises a first resin layer and a second resin layer. The first resin layer is made of polyethylene of 1-10 melt flow rate specified by JIS K 7210 (test temperature of 190°C and a nominal load of 2.16 kg). In the multi-layer plastic container produced by blow-molding the laminate, the first resin layer forms an inner layer surface, the second resin layer forms an outer layer surface, and a thin ceramic film layer is formed on the inner surface of the first resin layer. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層体およびその積層体をブロー成形してなる、特に酸素バリア性に優れるバリア性を有する多層プラスチック容器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、プラスチック容器は、その成形の容易性や軽量性、さらには低コストである点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を有しており、容器として補わなければならない面があった。
【０００３】
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が、どれもさまざまな問題を抱えており、完全に解決することができていない。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つとして複数のプラスチック材料を積層したり、ブレンドしたりする方法がある。これらの方法を用いると、ある程度までガス透過性を低減することができるが、より高いバリア性を求める容器に使用する際など目的のガス透過性まで低減することができない。
【０００４】
また、使用する樹脂のコストも非常に高いものである。ここ近年、プラスチック容器にセラミックの薄膜をコーティングする技術が知られてきている。これらのほとんどは単一の材料からなるプラスチック成形品に成膜を行い、バリア性を向上させているものである。この技術を利用することにより、比較的安価な材料を用いて容器を成形し、その容器の表面にセラミック薄膜をコーティングすることで、バリア性に優れた容器を安価に得ることができる。しかし、材料によってはセラミック薄膜がコーティングできなかったり、目的のバリア性に達しないといった問題を抱えていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、積層体をブロー成形してなる、安価で、特に酸素バリア性に優れるバリア性を有する多層プラスチック容器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、すなわち請求項１に係る発明は、少なくとも、第１の樹脂層と第２の樹脂層からなる積層体であって、第１の樹脂層が、ＪＩＳＫ７２１０に規定されたメルトフローレート（試験温度１９０℃、公称荷重２．１６ｋｇにおける）が、１以上１０以下のポリエチレンからなることを特徴とする積層体である。
【０００７】
また、請求項２に係る発明は、前記ポリエチレンからなる層の厚みが５μｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の積層体である。
【０００８】
また、請求項３に係る発明は、前記ポリエチレンが直鎖状ポリエチレンであることを特徴とする請求項１又は２記載の積層体である。
【０００９】
また、請求項４記載に係る発明は、前記第２の樹脂層が、メルトフローレートが０．５以下のポリエチレンからなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の積層体である。
【００１０】
また、請求項５記載に係る発明は、請求項１記載の積層体をブロー成形してなる、第１の樹脂層が内層面、第２の樹脂層が外層面を形成する容器であって、第１の樹脂層の内面側にセラミック薄膜層を形成したことを特徴とする多層プラスチック容器である。
【００１１】
また、請求項６記載に係る発明は、前記セラミック薄膜層が、酸化珪素薄膜からなることを特徴とする請求項５記載の多層プラスチック容器である。
【００１２】
また、請求項７記載に係る発明は、前記セラミック薄膜層が、ダイアモンドライクカーボンからることを特徴とする５記載の多層プラスチック容器。
【００１３】
また、請求項８記載に係る発明は、前記セラミック薄膜層が、ＣＶＤ蒸着法にてコーティングされていることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の多層プラスチック容器。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例としての実施形態について図を参照して説明する。
図１（ａ）は、本発明の積層体の構成の一例を示す断面図である。
図１（ａ）に示すように、本発明の積層体少なくとも、第１の樹脂層１と第２の樹脂層２からなる積層体であって、第１の樹脂層１が、ＪＩＳＫ７２１０に規定されたメルトフローレート（試験温度１９０℃、公称荷重２．１６ｋｇにおける）が、１以上１０以下のポリエチレンからなることを特徴とするものである。
メルトフローレート１０を超えると、成形時に樹脂がドローダウンしてしまう。また、メルトフローレート１より小さいと、成形時に第１の樹脂層表面に流れの乱れが生じて平滑性が損なわれ、成膜面としては不向きである。
【００１５】
本発明における上記ポリエチレンからなる層の厚みが第２の樹脂層との接着の影響をなくすため５μｍ以上とすることが望ましい。
【００１６】
本発明における上記ポリエチレンが直鎖状ポリエチレンであるのが望ましい。
【００１７】
本発明における上記第２の樹脂層は、使用される材質は特に限定されるものではないが、主としてポリエチレンである。メルトフローレートが０．５以下のポリエチレンが望ましい。
【００１８】
上記で得られた積層体を、通常使われている多層ブロー成形の手法を用いて、図１（ｂ）に示すように、第１の樹脂層１が内層面、第２の樹脂層２が外層面を形成するように多層プラスチック容器に成形した後、第１の樹脂層１の内面側にセラミック薄膜層３を形成した本発明の多層プラスチック容器を製造できる。
セラミック薄膜層が、第２の樹脂層の種類に影響を受けないため、第２の樹脂層の材質は特に限定されない、特に酸素バリア性に優れるバリア性を有する多層プラスチック容器が得られる。
【００１９】
上記第１の樹脂層からなる内層面に、セラミック薄膜層を形成する方法としては、３次元形態の容器表面に均一にセラミック薄膜をコーティングすることができることから、プラズマＣＶＤ法を用いることが望ましい。その他にも、蒸着法、スパッタリング法等を用いることもできる。
【００２０】
セラミック薄膜層としては、その材質及び厚みに制限は無いが、高いバリア性が得られること及びコーティングが比較的容易にできることから、酸化珪素膜あるいはダイヤモンドライクカーボン膜とすることが特に望ましい。また、その厚みは１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下に設定することが好ましい。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
【００２２】
＜実施例１＞
第２の樹脂層としてメルトフローレート０．３のポリエチレンを用い、第１の樹脂層にはメルトフローレート１．６のポリエチレンを用いて、内容量５００ｍｌの多層プラスチック容器をブロー成形により成形した。第１の樹脂層からなる内層の最低厚みは１０μｍであった。この容器の内面に膜厚約４０ｎｍの酸化珪素薄膜をプラズマＣＶＤ法を用いてコーティングした。得られた容器の酸素バリア性のデータを表１に示す。
【００２３】
＜実施例２＞
第２の樹脂層としてメルトフローレート０．３のポリエチレンを用い、第１の樹脂層にはメルトフローレート４．５のポリエチレンを用いて、内容量５００ｍｌの多層プラスチック容器をブロー成形により成形した。第１の樹脂層からなる内層の最低厚みは１０μｍであった。この容器の内面に膜厚約４０ｎｍの酸化珪素薄膜をプラズマＣＶＤ法を用いてコーティングした。得られた容器の酸素バリア性のデータを表１に示す。
【００２４】
＜実施例３＞
第２の樹脂層としてメルトフローレート０．３のポリエチレンを用い、第１の樹脂層にはメルトフローレート７．３のポリエチレンを用いて、内容量５００ｍｌの多層プラスチック容器をブロー成形により成形した。第１の樹脂層からなる内層の最低厚みは１０μｍであった。この容器の内面に膜厚約４０ｎｍの酸化珪素薄膜をプラズマＣＶＤ法を用いてコーティングした。得られた容器の酸素バリア性のデータを表１に示す。
【００２５】
＜実施例４＞
実施例１と同様の多層プラスチック容器の内面に膜厚約５０ｎｍダイヤモンドライクカーボンをプラズマＣＶＤ法を用いてコーティングを行った。得られた容器の酸素バリア性のデータを表１に示す。
【００２６】
＜比較例１＞
実施例１と同様の多層プラスチック容器内面にセラミック薄膜層を設けないボトルの酸素バリア性を測定した。そのデータを表１に示す。
【００２７】
＜比較例２＞
第２の樹脂層としてメルトフローレート０．３のポリエチレンを用い、第１の樹脂層にもメルトフローレート０．３のポリエチレンを用いて、内容量５００ｍｌの多層プラスチック容器をブロー成形により成形した。第１の樹脂層からなる内層の最低厚みは１０μｍであった。この容器の内面に膜厚約４０ｎｍの酸化珪素薄膜をプラズマＣＶＤ法を用いてコーティングした。得られた容器の酸素バリア性のデータを表１に示す。
【００２８】
＜比較例３＞
第２の樹脂層としてメルトフローレート０．３のポリエチレンを用い、第１の樹脂層にはメルトフローレート１５のポリエチレンを用いて、内容量５００ｍｌの多層プラスチック容器をブロー成形により成形した。第１の樹脂層からなる内層の最低厚みは１０μｍであった。この容器の内面に膜厚約４０ｎｍの酸化珪素薄膜をプラズマＣＶＤ法を用いてコーティングした。得られた容器の酸素バリア性のデータを表１に示す。
【００２９】
【表１】

【００３０】
【発明の効果】
本発明により、積層体をブロー成形してなる、安価で、特に酸素バリア性に優れるバリア性を有する多層プラスチック容器を提供することをができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の積層体の一例を示す断面図である。
（ｂ）は、本発明の多層プラスチック容器の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
１０・・・積層体
１・・・第１の樹脂層
２・・・第２の樹脂層
３・・・セラミック薄膜層
２０・・・多層プラスチック容器[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a laminate and a multilayer plastic container obtained by blow-molding the laminate, particularly having a barrier property excellent in oxygen barrier properties.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Recently, plastic containers are widely used as packaging containers in various fields such as a food field and a pharmaceutical field because of their various characteristics such as ease of molding, light weight, and low cost. However, plastic containers have the property of permeating low-molecular gases such as oxygen, carbon dioxide and water vapor, and the property that low-molecular organic compounds are adsorbed inside, and must be supplemented as a container. was there.
[0003]
Various measures have been taken to solve these problems, but all have various problems and have not been able to completely solve them. For example, as one of the methods for reducing gas permeability of a plastic container, there is a method of laminating or blending a plurality of plastic materials. When these methods are used, the gas permeability can be reduced to some extent, but the gas permeability cannot be reduced to a target gas permeability when used for a container requiring higher barrier properties.
[0004]
Also, the cost of the resin used is very high. In recent years, a technique of coating a plastic container with a ceramic thin film has been known. Most of these materials are formed on a plastic molded product made of a single material to improve the barrier property. By using this technique, a container is formed using a relatively inexpensive material, and the surface of the container is coated with a ceramic thin film, whereby a container having excellent barrier properties can be obtained at low cost. However, depending on the material, there were problems that the ceramic thin film could not be coated or the desired barrier property was not achieved.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a multilayer plastic container having a barrier property, which is obtained by blow-molding a laminate, is inexpensive, and particularly has excellent oxygen barrier properties. I do.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, that is, an invention according to claim 1 is a laminate including at least a first resin layer and a second resin layer, wherein the first resin layer is stipulated in JIS K7210. The laminated body is characterized in that the melt flow rate (at a test temperature of 190 ° C. and a nominal load of 2.16 kg) is made of polyethylene of 1 or more and 10 or less.
[0007]
The invention according to claim 2 is the laminate according to claim 1, wherein the thickness of the layer made of polyethylene is 5 μm or more.
[0008]
The invention according to claim 3 is the laminate according to claim 1 or 2, wherein the polyethylene is a linear polyethylene.
[0009]
The invention according to claim 4 is characterized in that the second resin layer is made of polyethylene having a melt flow rate of 0.5 or less. Body.
[0010]
The invention according to claim 5 is a container in which the first resin layer forms an inner layer surface and the second resin layer forms an outer layer surface, obtained by blow molding the laminate according to claim 1, A multilayer plastic container wherein a ceramic thin film layer is formed on an inner surface side of a first resin layer.
[0011]
The invention according to claim 6 is the multilayer plastic container according to claim 5, wherein the ceramic thin film layer is made of a silicon oxide thin film.
[0012]
The invention according to claim 7, wherein the ceramic thin film layer is made of diamond-like carbon.
[0013]
The invention according to claim 8 is the multilayer plastic container according to any one of claims 5 to 7, wherein the ceramic thin film layer is coated by a CVD deposition method.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment as an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1A is a cross-sectional view illustrating an example of the configuration of the laminate of the present invention.
As shown in FIG. 1A, the laminate of the present invention is a laminate composed of at least a first resin layer 1 and a second resin layer 2, wherein the first resin layer 1 complies with JIS K7210. A specified melt flow rate (at a test temperature of 190 ° C. and a nominal load of 2.16 kg) is made of polyethylene of 1 or more and 10 or less.
If the melt flow rate exceeds 10, the resin will draw down during molding. On the other hand, if the melt flow rate is lower than 1, the flow of the first resin layer is disturbed at the time of molding, and the smoothness is impaired.
[0015]
In the present invention, the thickness of the layer made of polyethylene is desirably 5 μm or more in order to eliminate the influence of adhesion to the second resin layer.
[0016]
Preferably, the polyethylene in the present invention is a linear polyethylene.
[0017]
The material used for the second resin layer in the present invention is not particularly limited, but is mainly polyethylene. Polyethylene having a melt flow rate of 0.5 or less is desirable.
[0018]
The laminated body obtained above was subjected to a commonly used multi-layer blow molding method, as shown in FIG. 1 (b), where the first resin layer 1 was an inner layer surface and the second resin layer 2 was a After molding into a multilayer plastic container so as to form an outer layer surface, the multilayer plastic container of the present invention in which the ceramic thin film layer 3 is formed on the inner surface side of the first resin layer 1 can be manufactured.
Since the ceramic thin film layer is not affected by the type of the second resin layer, the material of the second resin layer is not particularly limited, and a multilayer plastic container having a barrier property with particularly excellent oxygen barrier properties can be obtained.
[0019]
As a method of forming a ceramic thin film layer on the inner layer surface of the first resin layer, it is preferable to use a plasma CVD method since a ceramic thin film can be uniformly coated on a three-dimensional container surface. In addition, an evaporation method, a sputtering method, or the like can be used.
[0020]
The material and thickness of the ceramic thin film layer are not limited, but it is particularly preferable to use a silicon oxide film or a diamond-like carbon film because a high barrier property can be obtained and coating can be relatively easily performed. Further, the thickness is preferably set to be 10 nm or more and 100 nm or less.
[0021]
【Example】
Hereinafter, examples of the present invention will be specifically described.
[0022]
<Example 1>
Using a polyethylene having a melt flow rate of 0.3 for the second resin layer and a polyethylene having a melt flow rate of 1.6 for the first resin layer, a multilayer plastic container having an inner volume of 500 ml was formed by blow molding. The minimum thickness of the inner layer made of the first resin layer was 10 μm. An inner surface of the container was coated with a silicon oxide thin film having a thickness of about 40 nm by a plasma CVD method. Table 1 shows data on the oxygen barrier properties of the obtained containers.
[0023]
<Example 2>
Using a polyethylene having a melt flow rate of 0.3 for the second resin layer and a polyethylene having a melt flow rate of 4.5 for the first resin layer, a multilayer plastic container having a capacity of 500 ml was formed by blow molding. The minimum thickness of the inner layer made of the first resin layer was 10 μm. An inner surface of the container was coated with a silicon oxide thin film having a thickness of about 40 nm by a plasma CVD method. Table 1 shows data on the oxygen barrier properties of the obtained containers.
[0024]
<Example 3>
Using a polyethylene having a melt flow rate of 0.3 as the second resin layer and a polyethylene having a melt flow rate of 7.3 as the first resin layer, a multilayer plastic container having a capacity of 500 ml was formed by blow molding. The minimum thickness of the inner layer made of the first resin layer was 10 μm. An inner surface of the container was coated with a silicon oxide thin film having a thickness of about 40 nm by a plasma CVD method. Table 1 shows data on the oxygen barrier properties of the obtained containers.
[0025]
<Example 4>
The inner surface of the same multilayer plastic container as in Example 1 was coated with diamond-like carbon having a thickness of about 50 nm using a plasma CVD method. Table 1 shows data on the oxygen barrier properties of the obtained containers.
[0026]
<Comparative Example 1>
The oxygen barrier properties of a bottle having no ceramic thin film layer on the inner surface of the same multilayer plastic container as in Example 1 were measured. The data is shown in Table 1.
[0027]
<Comparative Example 2>
Using a polyethylene having a melt flow rate of 0.3 as the second resin layer and a polyethylene having a melt flow rate of 0.3 as the first resin layer, a multilayer plastic container having a content of 500 ml was formed by blow molding. The minimum thickness of the inner layer made of the first resin layer was 10 μm. An inner surface of the container was coated with a silicon oxide thin film having a thickness of about 40 nm by a plasma CVD method. Table 1 shows data on the oxygen barrier properties of the obtained containers.
[0028]
<Comparative Example 3>
Using a polyethylene having a melt flow rate of 0.3 for the second resin layer and a polyethylene having a melt flow rate of 15 for the first resin layer, a multilayer plastic container having a content of 500 ml was formed by blow molding. The minimum thickness of the inner layer made of the first resin layer was 10 μm. An inner surface of the container was coated with a silicon oxide thin film having a thickness of about 40 nm by a plasma CVD method. Table 1 shows data on the oxygen barrier properties of the obtained containers.
[0029]
[Table 1]

[0030]
【The invention's effect】
Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide a multilayer plastic container which is inexpensive and has a barrier property particularly excellent in oxygen barrier properties, which is obtained by blow molding a laminate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a cross-sectional view illustrating an example of a laminate of the present invention.
(B) is a schematic diagram showing an example of the multilayer plastic container of the present invention.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 10 laminated body 1 first resin layer 2 second resin layer 3 ceramic thin film layer 20 multilayer plastic container

Claims

At least a laminate comprising a first resin layer and a second resin layer, wherein the first resin layer has a melt flow rate (a test temperature of 190 ° C. and a nominal load of 2.16 kg) specified in JIS K7210. ) Comprises 1 or more and 10 or less polyethylene.

The laminate according to claim 1, wherein the thickness of the polyethylene layer is 5 µm or more.

The laminate according to claim 1, wherein the polyethylene is a linear polyethylene.

4. The laminate according to claim 1, wherein the second resin layer is made of polyethylene having a melt flow rate of 0.5 or less. 5.

A container formed by blow molding the laminate according to claim 1, wherein the first resin layer forms an inner layer surface and the second resin layer forms an outer layer surface, and a ceramic thin film is formed on the inner surface side of the first resin layer. A multilayer plastic container having a layer formed.

The multilayer plastic container according to claim 5, wherein the ceramic thin film layer is made of a silicon oxide thin film.

The multilayer plastic container according to claim 5, wherein the ceramic thin film layer is made of diamond-like carbon.

The multilayer plastic container according to any one of claims 5 to 7, wherein the ceramic thin film layer is coated by a CVD deposition method.