(57)【要約】【課題】  被塗布物に対して吹き付けによって強固で、かつムラなく均一なバリアー膜をローコストに形成可能なバリアー膜形成方法およびバリアー膜形成装置を提供する。【解決手段】  乾燥前の被塗布物２の表面に塗布された塗布液に塗布ムラがあったり、一部が途切れていても、マイクロウェーブを照射することによって、被塗布物２の表面に塗布された塗布液を均一化させるので、被塗布物２の表面に厚みムラや孔などの無い、均一化された強固なバリアー膜３５を形成することが可能になる。被塗布物２の表面にはガスバリアー性に優れた強固なバリアー膜３５が形成される。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被塗布物の一領域に向けられた単一のスプレーガンを有し、前記被塗布物の表面にバリアー膜を形成するためのバリアー性を有する液体、または前記バリアー性と前記バリアー膜を前記被塗布物に定着させるためのバインダー性とを有する液体を前記スプレーガンから前記被塗布物の一領域に向けて噴射し、前記被塗布物に塗布して前記バリアー膜を形成する工程と、前記被塗布物に前記バリアー膜を形成後、マイクロウェーブを照射して前記バリアー膜を均一化させつつ乾燥する工程を備えたことを特徴とするバリアー膜形成方法。
【請求項２】
前記バリアー性を有する液体または前記バリアー性とバインダー性とを有する液体のクラスターの細分化を図る工程を噴射前または噴射途上に更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のバリアー膜形成方法。
【請求項３】
前記バリアー性を有する液体または前記バリアー性とバインダー性とを有する液体のクラスターの細分化を図る工程は、マイクロウェーブの照射、または磁場の印加であることを特徴とする請求項２に記載のバリアー膜形成方法。
【請求項４】
前記被塗布物をマイナスイオン環境下に曝露する工程を更に備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のバリアー膜形成方法。
【請求項５】
前記被塗布物にプラズマ処理を行う工程を更に備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のバリアー膜形成方法。
【請求項６】
請求項１〜５に記載のバリアー膜形成方法により表面にバリアー膜を形成したことを特徴とする樹脂容器。
【請求項７】
被塗布物の一領域に向けられた単一のスプレーガンを有し、前記被塗布物の表面にバリアー膜を形成するためのバリアー性を有する液体、または前記バリアー性と前記バリアー膜を前記被塗布物に定着させるためのバインダー性とを有する液体を前記スプレーガンから前記被塗布物の一領域に向けて噴射し、前記被塗布物に塗布して前記バリアー膜を形成する噴射部と、前記被塗布物に前記バリアー膜を形成後、マイクロウェーブを照射して前記バリアー膜を均一化させつつ乾燥する乾燥部とを備えたことを特徴とするバリアー膜形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂等の被塗布物の表面にバリアー膜を形成するためのバリアー膜形成方法およびバリアー膜形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、洗剤や飲料などを収容する樹脂製の容器は、樹脂層を介した容器の内外でガス（気体）の透過を阻止して、収容物を酸化などの変質から保護するために、容器の外面にバリアー膜（ガスバリア材）が形成されているものが多い。こうした樹脂容器のバリアー膜は、従来、ラミネート、印刷等の方法より樹脂容器に形成する方法が知られている。また、こうしたラミネート、印刷などより更に均一なバリアー膜を効率的に得るために、水溶性のバリアー膜を樹脂容器の外面に形成する方法が知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述したような、ラミネート、印刷などの従来のバリアー膜形成方法では、樹脂容器が高い温度に曝されたりして変形する懸念や、製造コストが高くなるといった課題があった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、被塗布物に対して吹き付けによって強固で、かつムラなく均一なバリアー膜をローコストに形成可能なバリアー膜形成方法およびバリアー膜形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明によれば、被塗布物の一領域に向けられた単一のスプレーガンを有し、前記被塗布物の表面にバリアー膜を形成するためのバリアー性を有する液体、または前記バリアー性と前記バリアー膜を前記被塗布物に定着させるためのバインダー性とを有する液体を前記スプレーガンから前記被塗布物の一領域に向けて噴射し、前記被塗布物に塗布して前記バリアー膜を形成する工程と、前記被塗布物に前記バリアー膜を形成後、マイクロウェーブを照射して前記バリアー膜を均一化させつつ乾燥する工程を備えたことを特徴とするバリアー膜形成方法が提供される。
【０００６】
前記バリアー性を有する液体または前記バリアー性とバインダー性とを有する液体のクラスターの細分化を図る工程を噴射前または噴射途上に更に備えているのが好ましい。また、前記バリアー性を有する液体または前記バリアー性とバインダー性とを有する液体のクラスターの細分化を図る工程は、マイクロウェーブの照射、または磁場の印加であればよい。
【０００７】
前記被塗布物をマイナスイオン環境下に曝露する工程を更に備えていてもよい。前記被塗布物にプラズマ処理を行う工程を更に備えていてもよい。そして、前記バリアー膜形成方法により表面にバリアー膜を形成したことを特徴とする樹脂容器が提供される。
【０００８】
また、本発明によれば、被塗布物の一領域に向けられた単一のスプレーガンを有し、前記被塗布物の表面にバリアー膜を形成するためのバリアー性を有する液体、または前記バリアー性と前記バリアー膜を前記被塗布物に定着させるためのバインダー性とを有する液体を前記スプレーガンから前記被塗布物の一領域に向けて噴射し、前記被塗布物に塗布して前記バリアー膜を形成する噴射部と、前記被塗布物に前記バリアー膜を形成後、マイクロウェーブを照射して前記バリアー膜を均一化させつつ乾燥する乾燥部とを備えたことを特徴とするバリアー膜形成装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本願発明によれば、乾燥前の被塗布物の表面に塗布された塗布液に塗布ムラがあったり、一部が途切れていたりしても、乾燥時に被塗布物に向けてマイクロウェーブを照射することによって、被塗布物の表面に塗布された塗布液を均一化させつつ乾燥するので、被塗布物の表面に厚みムラや孔などの無い、均一化された強固なバリアー膜を形成することが可能になる。これによって、従来のバリアー膜よりもガスバリアー性や耐久性に優れたバリアー膜を噴射塗布によって形成できるようになる。
【００１０】
また、被塗布物の表面にプラズマ処理を施す際に、被塗布物をマイナスイオンの多い環境下におくことによって、従来のプラズマ処理と比較して、被塗布物の表面の濡れ性を大幅に高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を交えて説明する。図１は、本発明のバリアー膜形成方法に使用されるバリアー膜形成装置を示す説明図である。バリアー膜形成装置１は、プラズマ処理部１１と噴射部１２および乾燥部１３とを備えている。プラズマ処理部１１は、例えばコロナ放電装置２１とマイナスイオン発生装置２２とから構成されている。コロナ放電装置２１は、放電によってプラズマ状態をつくり出し、被塗布物（樹脂容器）２の表面にプラズマ処理を施すものである。被塗布物（樹脂容器）２としては、例えば、洗剤向け容器などの樹脂容器が例示される。
【００１２】
マイナスイオン発生装置２２は、プラズマ処理部１１内の空気をマイナスイオン雰囲気にするものであり、コロナ放電装置２１によって被塗布物２の表面にプラズマ処理を施す際に被塗布物２をマイナスイオン環境下におく役割を果たす。
【００１３】
被塗布物２の表面にプラズマ処理を施す際に、被塗布物２をマイナスイオンの多い環境下におくことによって、従来のプラズマ処理と比較して、被塗布物２の表面の濡れ性を大幅に高めることが可能となる。なお、こうした被塗布物２をマイナスイオン環境に曝すマイナスイオン発生装置２２は、コロナ放電装置２１などのプラズマ処理装置で被塗布物２の表面プラズマ処理を行う前に、前処理として予め被塗布物２をマイナスイオン環境に曝したうえで、プラズマ処理を行う構成であっても良い。また、プラズマ処理部１１を特に設けずに、被塗布物２を直接、後述する噴射部１２に投入されるようにしてもよい。
【００１４】
噴射部１２は、スプレー装置２５を備えている。スプレー装置２５は、供給タンク２５ａと、この供給タンク２５ａから延びる単一のスプレーガン２５ｂとを有する。供給タンク２５ａには、バリアー膜を形成するためバリアー性を有する液体や、バリアー性を有する液体とバリアー膜を被塗布物２に定着させるバインダー性を有する液体との混合物などからなる塗布液２５ｃが収容され、単一のスプレーガン２５ｂから被塗布物２に向けて噴射される。
【００１５】
スプレーガン２５ｂと供給タンク２５ａとの流路の途上には、磁場発生器２７が設けられている。磁場発生器２７は、例えば永久磁石から構成されれば良い。こうした磁場発生器２７は、供給タンク２５ａからスプレーガン２５ｂに供給される塗布液２５ｃに対して磁場を印加し、バリアー剤やバリアー剤とバインダー剤との混合液からなる塗布液２５ｃの分子集合体であるクラスターを細分化させる。このようにクラスターを細分化させることにより、塗布液２５ｃが活性化され、被塗布物２に円滑に塗布される。
【００１６】
図２に示すように、スプレーガン２５ｂは、先端の噴射口が被塗布物２の表面の一点に向けて配置され、被塗布物２の表面に塗布される。噴射部１２には、被塗布物２を回転させつつスプレーガン２５ｂの前面を通過させるワーク転動装置２８が備えられているのが好ましい。こうしたワーク転動装置２８によって、被塗布物２は回転しつつスプレーガン２５ｂの前を通過し、塗布液２５ｃが被塗布物２の表面全体にムラなく塗布される。
【００１７】
図３に示すように、乾燥部１３は、送風装置３１と、マイクロウェーブ装置３２とを備えている。送風装置３１は、表面に塗布液２５ｃの膜が塗布形成された被塗布物２に向けて、例えば３０℃の風を当てる。また、マイクロウェーブ装置３２は、送風装置３１による送風と並行して被塗布物２に向けてマイクロウェーブを照射する。
【００１８】
図４ａに示すように、例えば、乾燥前の被塗布物２の表面に塗布された塗布液２５ｃに塗布ムラがあったり、一部が途切れていたりすると、このまま乾燥すれば形成されたバリア膜に孔ができてガスバリア性に欠陥が生じるが、図４ｂに示すように、本発明の如く乾燥時に被塗布物２に向けてマイクロウェーブを照射することによって、被塗布物２の表面に塗布された塗布液２５ｃが均一化させつつ乾燥するので、被塗布物２の表面に厚みムラや孔などの無い、均一化された強固なバリアー膜３５を形成することが可能になる。
【００１９】
また、乾燥部１３を送風装置３１とマイクロウェーブ装置３２との組み合わせで形成することによって、従来のような高温の熱風によって被塗布物２を乾燥させる場合と比べて、被塗布物２の温度を極端に上昇させることなく、バリアー膜の水分を効率よく短時間で乾燥する。こうした被塗布物２の一例である樹脂容器は熱可塑性樹脂が殆どであり、容器の材質、肉厚等の組み合わせによっては、バリアー膜を乾燥させる場合の熱管理が大変重要で、樹脂容器の熱変形を防ぐために個々の樹脂容器別に乾燥条件(設備を含む)を実験的に確立する必要があった。しかし、本発明のように、マイクロウェーブ装置３２を使用することで、バリアー膜内部の水分も効率よく蒸発させ、短時間で被塗布物２を変形させること無く乾燥し、かつ、均一でムラの無いガスバリアー性に優れた強固なバリアー膜３５を連続して形成する事が可能になる。
【００２０】
次に、上述したような構成のバリアー膜形成装置を用いた、本発明のバリアー膜形成方法について説明する。本発明のバリアー膜形成方法は、例えば、熱可塑性の樹脂容器などにガスバリアー性を付与するためのバリアー膜を噴射塗布によって形成するために好適に用いることができる。
【００２１】
（１）濡れ性向上工程
本発明のバリアー膜形成方法によってバリアー膜を形成する被塗布物２は、マイナスイオン発生装置２２でマイナスイオン雰囲気に曝された上で、コロナ放電装置２１によって被塗布物２の表面にプラズマ処理が施される。被塗布物２をマイナスイオンの多い環境下においたうえでプラズマ処理を施された被塗布物２の表面は、濡れ性が大幅に高められる。
【００２２】
（２）塗布工程
前工程で表面の濡れ性が大幅に高められた被塗布物２は、ワーク転動装置２８によっては回転しつつスプレーガン２５ｂの前を通過する。ここでスプレーガン２５ｂから微細な霧となって噴射されたバリアー性やバリアー性とバインダー性を有する塗布液２５ｃが被塗布物２の表面に塗布される。
【００２３】
こうしたバリアー性やバリアー性とバインダー性を有する塗布液２５ｃは、予めマイクロウェーブ装置３２でマイクロウェーブを照射されてクラスターが細分化され、さらに噴射直前に磁場発生器２７によってさらにクラスターが細分化され、これによって活性化された塗布液２５ｃが被塗布物２に塗布される。
【００２４】
（３）乾燥工程
表面に塗布液２５ｃが形成された被塗布物２は、図３に示すように、送風装置３１によって、例えば３０℃の風に曝されつつマイクロウェーブ装置３２によってマイクロウェーブが照射される。これにより、図４ａに示すように、乾燥前の被塗布物２の表面に塗布された塗布液２５ｃに塗布ムラがあったり、一部が途切れていても、マイクロウェーブを照射することによって、被塗布物２の表面に塗布された塗布液２５ｃを均一化させるので、図４ｂに示すように、被塗布物２の表面に厚みムラや孔などの無い、均一化された強固なバリアー膜３５を形成することが可能になる。被塗布物２の表面にはガスバリアー性に優れた強固なバリアー膜が形成される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明のバリアー膜形成装置を示す説明図である。
【図２】図２は、スプレーガンを示す断面図である。
【図３】図３は、乾燥部を示す断面図である。
【図４】図４は、乾燥部におけるマイクロウェーブの効果を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  バリアー膜形成装置
２  被塗布物（樹脂容器）
１１  プラズマ処理部
１２  噴射部
１３  乾燥部
２２  マイナスイオン発生装置
２５ｂ  スプレーガン
２５ｃ  塗布液
２７  磁場発生器
３２  マイクロウェーブ装置
３５  バリアー膜
【図１】
2006068619.tif 000003
【図２】
2006068619.tif 000004
【図３】
2006068619.tif 000005
【図４】
2006068619.tif 000006