(57)【要約】  水を含む飲食物が食品容器の表面に接着されることで発生する染みを防止し、食品容器の表面に残る飲食物の滓を減らし、飲食物と食品容器の接触面積を最小化することで、食品容器からの有害な影響を遮断することができるナノ構造の疎水性表面を有する食品容器及びその製造方法を提供する。プラスチック材質の食品容器１００において、食品容器１００の表面に形成される複数のナノ構造体２０と、ナノ構造体２０が形成された表面上側にコーティングされる第１疎水性薄膜３０と、を含む。
2014532012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック材質の食品容器において、
前記食品容器の表面に形成される複数のナノ構造体と、
前記ナノ構造体が形成された前記表面上側にコーティングされる第１疎水性薄膜と、
を含むことを特徴とするナノ構造の疎水性表面を有する食品容器。
【請求項２】
前記食品容器の表面と前記第１疎水性薄膜との間に形成されるガス遮断膜をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のナノ構造の疎水性表面を有する食品容器。
【請求項３】
前記食品容器の表面と前記ガス遮断膜との間に形成される第２疎水性薄膜をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のナノ構造の疎水性表面を有する食品容器。
【請求項４】
前記ナノ構造体は、ナノピラー、ナノロッド、ナノドットまたはナノワイヤのうちいずれか一つの形状で形成されることを特徴とする請求項１に記載のナノ構造の疎水性表面を有する食品容器。
【請求項５】
前記ナノ構造体は、幅が１ないし１００ｎｍで、高さが１ないし１０００ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載のナノ構造の疎水性表面を有する食品容器。
【請求項６】
前記第１疎水性薄膜の接触角は、９０゜以上であり、その接触角の履歴は３０゜未満であることを特徴とする請求項１に記載のナノ構造の疎水性表面を有する食品容器。
【請求項７】
前記第１疎水性薄膜と前記ガス遮断膜との厚さの和は、前記ナノ構造体高さの半分以下であることを特徴とする請求項２に記載のナノ構造の疎水性表面を有する食品容器。
【請求項８】
前記第１疎水性薄膜、前記ガス遮断膜及び前記第２疎水性薄膜の厚さの和は、前記ナノ構造体高さの半分以下であることを特徴とする請求項３に記載のナノ構造の疎水性表面を有する食品容器。
【請求項９】
前記第１疎水性薄膜は、ヘキサメチルジシロキサンで形成されることを特徴とする請求項１に記載のナノ構造の疎水性表面を有する食品容器。
【請求項１０】
前記ガス遮断膜は、酸化シリコンで形成されることを特徴とする請求項２に記載のナノ構造の疎水性表面を有する食品容器。
【請求項１１】
前記第２疎水性薄膜は、ヘキサメチルジシロキサンで形成されることを特徴とする請求項３に記載のナノ構造の疎水性表面を有する食品容器。
【請求項１２】
前記ガス遮断膜と前記第１及び第２疎水性薄膜が不連続的に結合されていることを特徴とする請求項３に記載のナノ構造の疎水性表面を有する食品容器。
【請求項１３】
前記ガス遮断膜と前記第１及び第２疎水性薄膜が相互間化学的造成が連続的に変化することによって連続的に結合されていることを特徴とする請求項３に記載のナノ構造の疎水性表面を有する食品容器。
【請求項１４】
プラスチック材質の食品容器の表面に複数のナノ構造体を形成するナノ構造体の形成段階と、
前記ナノ構造体が形成された前記表面上側に第１疎水性薄膜をコーティングする第１疎水性薄膜のコーティング段階と、
を含むことを特徴とするナノ構造の疎水性表面を有する食品容器の製造方法。
【請求項１５】
前記ナノ構造体の形成段階と前記第１疎水性薄膜のコーティング段階との間で行われ、前記ナノ構造体が形成された前記表面上側にガス遮断膜をコーティングするガス遮断膜のコーティング段階をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載のナノ構造の疎水性表面を有する食品容器の製造方法。
【請求項１６】
前記ナノ構造体の形成段階と前記ガス遮断膜のコーティング段階との間に行われ、前記ナノ構造体が形成された前記表面上側に第２疎水性薄膜をコーティングする第２疎水性薄膜のコーティング段階をさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載のナノ構造の疎水性表面を有する食品容器の製造方法。
【請求項１７】
前記ナノ構造体は、ナノピラー、ナノロッド、ナノドットまたはナノワイヤのうちいずれか一つの形状で形成されることを特徴とする請求項１４に記載のナノ構造の疎水性表面を有する食品容器の製造方法。
【請求項１８】
前記ナノ構造体は、幅が１ないし１００ｎｍで、高さが１ないし１０００ｎｍであることを特徴とする請求項１４に記載のナノ構造の疎水性表面を有する食品容器の製造方法。
【請求項１９】
前記第１疎水性薄膜の接触角は９０゜以上であり、その接触角履歴は３０゜未満であることを特徴とする請求項１４に記載のナノ構造の疎水性表面を有する食品容器の製造方法。
【請求項２０】
前記第１疎水性薄膜と前記ガス遮断膜との厚さの和は、前記ナノ構造体高さの半分以下であることを特徴とする請求項１５に記載のナノ構造の疎水性表面を有する食品容器の製造方法。
【請求項２１】
前記第１疎水性薄膜、前記ガス遮断膜及び前記第２疎水性薄膜の厚さの和は、前記ナノ構造体高さの半分以下であることを特徴とする請求項１６に記載のナノ構造の疎水性表面を有する食品容器の製造方法。
【請求項２２】
前記第１疎水性薄膜は、ヘキサメチルジシロキサンで形成されることを特徴とする請求項１４に記載のナノ構造の疎水性表面を有する食品容器の製造方法。
【請求項２３】
前記ガス遮断膜は、酸化シリコンで形成されることを特徴とする請求項１５に記載のナノ構造の疎水性表面を有する食品容器の製造方法。
【請求項２４】
前記第２疎水性薄膜は、ヘキサメチルジシロキサンで形成されることを特徴とする請求項１６に記載のナノ構造の疎水性表面を有する食品容器の製造方法。
【請求項２５】
前記ガス遮断膜と前記第１及び第２疎水性薄膜が不連続的に結合されていることを特徴とする請求項１６に記載のナノ構造の疎水性表面を有する食品容器の製造方法。
【請求項２６】
前記ガス遮断膜と前記第１及び第２疎水性薄膜が相互間化学的造成が連続的に変化することによって連続的に結合されていることを特徴とする請求項１６に記載のナノ構造の疎水性表面を有する食品容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品容器及びその製造方法に関し、より詳細には、疎水性及びガス遮断性を有するナノ構造の疎水性表面を有する食品容器及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品容器は、食品の保管などのために使用され、最近には製作の容易性及び単価の低廉を理由でポリプロピレン（ＰＰ）、又はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のようなプラスチック材質で主に製造される。また、表面エネルギーが比較的低いプラスチック素材は、純粋に対して５０〜８０゜の接触角（Contact Angle）を有する親水性素材である。
【０００３】
表面が親水性を有するということは、表面が水との接触を空気との接触よりも好むということであるから、このような表面にくっついた水は表面との接触面積が広く、表面からよく落ちない。すなわち、飲食物が表面に安定的にくっついているようになるのである。このように飲食物のくっつく程度が強い場合には、飲食物を除去した以後にも食品容器の表面に染みが発生するようになり、さらに、食品容器の表面と飲食物の安定的な接着によってその表面に飲食物の滓が残るという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明は、上記の問題を解決するために案出され、その目的は、水を含む飲食物が食品容器の表面に接着されることで発生する染みを防止し、食品容器の表面に残る飲食物の滓を減らし、飲食物と食品容器の接触面積を最小化することで、食品容器からの有害な影響を遮断することができるナノ構造の疎水性表面を有する食品容器及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を果たすための本発明の特徴によれば、ナノ構造の疎水性表面を有するプラスチック材質の食品容器において、前記食品容器の表面に形成される複数のナノ構造体及び前記ナノ構造体が形成された前記表面上側にコーティングされる第１疎水性薄膜を含む。
【０００６】
また、前記食品容器の表面と前記第１疎水性薄膜との間に形成されるガス遮断膜をさらに含む。
【０００７】
また、前記食品容器の表面と前記ガス遮断膜との間に形成される第２疎水性薄膜をさらに含む。
【０００８】
また、前記ナノ構造体は、ナノピラー、ナノロッド、ナノドットまたはナノワイヤのうちいずれか一つの形状で形成されたことを特徴とする。
【０００９】
また、前記ナノ構造体は、幅が１ないし１００ｎｍで、高さが１ないし１０００ｎｍであることを特徴とする。
【００１０】
また、前記第１疎水性薄膜の接触角は、９０゜以上であり、その接触角の履歴は３０゜未満であることを特徴とする。
【００１１】
また、第１疎水性薄膜と前記ガス遮断膜との厚さの和は、前記ナノ構造体高さの半分以下であることを特徴とする。
【００１２】
また、第１疎水性薄膜、前記ガス遮断膜及び前記第２疎水性薄膜の厚さの和は、前記ナノ構造体高さの半分以下であることを特徴とする。
【００１３】
また、前記第１疎水性薄膜は、ヘキサメチルジシロキサンで形成されたことを特徴とする。
【００１４】
また、前記ガス遮断膜は、酸化シリコンで形成されたことを特徴とする。
【００１５】
また、前記第２疎水性薄膜は、ヘキサメチルジシロキサンで形成されたことを特徴とする。
【００１６】
また、前記ガス遮断膜と前記第１及び第２疎水性薄膜が不連続的に結合されていることを特徴とする。
【００１７】
また、前記ガス遮断膜と前記第１及び第２疎水性薄膜が相互間化学的造成が連続的に変化することによって連続的に結合されていることを特徴とする。
【００１８】
さらに、本発明のナノ構造の疎水性表面を有する食品容器による製造方法は、プラスチック材質の食品容器の表面に複数のナノ構造体を形成するナノ構造体の形成段階及び前記ナノ構造体が形成された前記表面上側に第１疎水性薄膜をコーティングする第１疎水性薄膜のコーティング段階を含む。
【００１９】
また、前記ナノ構造体の形成段階と前記第１疎水性薄膜のコーティング段階との間で行われ、前記ナノ構造体が形成された前記表面上側にガス遮断膜をコーティングするガス遮断膜のコーティング段階をさらに含む。
【００２０】
また、前記ナノ構造体の形成段階と前記ガス遮断膜のコーティング段階との間に行われ、前記ナノ構造体が形成された前記表面上側に第２疎水性薄膜をコーティングする第２疎水性薄膜のコーティング段階をさらに含む。
【００２１】
また、前記ナノ構造体は、ナノピラー、ナノロッド、ナノドットまたはナノワイヤのうちいずれか一つの形状で形成されたことを特徴とする。
【００２２】
また、前記ナノ構造体は、幅が１ないし１００ｎｍで、高さが１ないし１０００ｎｍであることを特徴とする。
【００２３】
また、前記第１疎水性薄膜の接触角は９０゜以上であり、その接触角の履歴は３０゜未満であることを特徴とする。
【００２４】
また、第１疎水性薄膜と前記ガス遮断膜の厚さの和は、前記ナノ構造体高さの半分以下であることを特徴とする。
【００２５】
また、第１疎水性薄膜、前記ガス遮断膜及び前記第２疎水性薄膜の厚さの和は、前記ナノ構造体高さの半分以下であることを特徴とする。
【００２６】
また、前記第１疎水性薄膜は、ヘキサメチルジシロキサンで形成されたことを特徴とする。
【００２７】
また、前記ガス遮断膜は、酸化シリコンで形成されたことを特徴とする。
【００２８】
また、前記第２疎水性薄膜は、ヘキサメチルジシロキサンで形成されたことを特徴とする。
【００２９】
また、前記ガス遮断膜と前記第１及び第２疎水性薄膜が不連続的に結合されていることを特徴とする。
【００３０】
また、前記ガス遮断膜と前記第１及び第２疎水性薄膜が相互間化学的造成が連続的に変化することによって連続的に結合されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
以上のように、本発明によれば、ナノ構造体と疎水性薄膜を通じて疎水性を具現し、水を含む飲食物が食品容器の表面に接着されることで発生する染みを防止し、食品容器の表面に残る飲食物の滓を減らし、飲食物と食品容器の接触面積を最小化することで食品容器からの有害な影響を遮断することができるナノ構造の疎水性表面を有する食品容器及びその製造方法を提供することができる。
【００３２】
また、本発明によれば、ガス遮断膜を追加で形成することで、疎水性のみならず、優秀なガス遮断能力を有するナノ構造の疎水性表面を有する食品容器及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１Ａ】本発明の第１実施例によるナノ構造の疎水性表面を有する食品容器を示した図面である。
【図１Ｂ】図１Ａに示された食品容器の製造方法を示した図面である。
【図２Ａ】本発明の第２実施例によるナノ構造の疎水性表面を有する食品容器を示した図面である。
【図２Ｂ】図２Ａに示された食品容器の製造方法を示した図面である。
【図３Ａ】本発明の第３実施例によるナノ構造の疎水性表面を有する食品容器を示した図面である。
【図３Ｂ】図３Ａに示された食品容器の製造方法を示した図面である。
【図４】食品容器に加えた酸素プラズマの処理時間に応じて測定された水、酢、醤油の静的接触角を示したグラフである。
【図５Ａ】食品容器に加えた酸素プラズマの処理時間に応じて測定された水の動的接触角を示したグラフである。
【図５Ｂ】食品容器に加えた酸素プラズマの処理時間に応じて測定された酢の動的接触角を示したグラフである。
【図５Ｃ】食品容器に加えた酸素プラズマの処理時間に応じて測定された醤油の動的接触角を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１Ａは、本発明の第１実施例によるナノ構造の疎水性表面を有する食品容器を示した図面である。図１Ａを参照すれば、本発明の第１実施例によるナノ構造の疎水性表面を有する食品容器１００（以下食品容器）は、複数のナノ構造体２０及び第１疎水性薄膜３０を含む。
【００３５】
食品容器１００は、ポリプロピレンＰＰ、ポリエチレンテレフタレートＰＥＴ、ポリエチレンＰＥ、ポリスチレンＰＳなどのプラスチック材質で形成される。このような、プラスチック材質で形成された食品容器１００の問題点（親水性を有することで飲食物がくっつく）を解決するために本実施例による食品容器１００は、その表面に複数のナノ構造体２０を形成する。すなわち、それぞれのナノ構造体２０の間の空間には、空気膜が安定的に位置しているので、食品容器１００の表面は水を含む飲食物６０と非常に少ない接触面積を有するようになる。これによって食品容器１００の表面は疎水性を帯びるようになる。また、食品容器１００表面の疎水性を増大させるためにナノ構造体２０が形成された前記食品容器１００の表面上側に第１疎水性薄膜３０をコーティングすることができる。
【００３６】
第１疎水性薄膜３０は、表面エネルギーが低くて疎水性を有する材質で具現されることができ、好ましくは、ヘキサメチルジシロキサンＨＭＤＳＯで具現されることができるが、通常よく知られている疎水性薄膜であるポリテトラフルオロエチレンＰＴＦＥやアルキルケトンダイマーＡＫＤをも利用することができる。
【００３７】
また、本実施例の食品容器１００は、ナノ構造体２０と第１疎水性薄膜３０との形成を通じて第１疎水性薄膜３０に接触された水玉の接触角を９０゜以上になるようにし、その接触角履歴（Contact Angle Hysteresis）も同様に３０゜未満になるようにする。
【００３８】
接触角とは、互いに接している液体と固体において、液体面と固体面が成す角度に正義されて、一般的に液滴（Dropet）と固体が接する点から液滴表面に導く接線と固体表面と成す角度で現わされる。このような接触角は、固体表面の湿潤性（Wettability）を現わす尺度として使用される。すなわち、接触角が小さいほど親水性が大きく、接触角が大きいほど疎水性が大きいものとみることができる。
【００３９】
接触角履歴は、液体が表面で前に移動し始める前進接触角と液体が表面で後に移動し始める後進接触角の間の差に定義することができ、この値が大きいということは表面から液体がよく落ちないことを意味し、小さいということは表面から液体がよく落ちることを意味する。
【００４０】
したがって、前述したように第１疎水性薄膜３０の接触角を９０゜以上に形成して疎水性を具現するようにし、接触角履歴を３０゜未満に低めて食品容器１００の表面から飲食物６０がよく落ちるようにすることができる。ここで、ナノ構造体２０の形状は、多様に具現することができ、一例としてナノピラー、ナノロッド、ナノドットまたはナノワイヤのうちいずれか一つの形状で形成されることができる。また、ナノ構造体２０の幅は、１ないし１００ｎｍに設定することができ、高さは１ないし１０００ｎｍに設定することができる。
【００４１】
図１Ｂは、図１Ａに示された食品容器の製造方法を示した図面である。すなわち、本発明の第１実施例による食品容器１００を製造する方法は、食品容器の準備段階Ｓ１００、ナノ構造体の形成段階Ｓ１１０及び第１疎水性薄膜のコーティング段階Ｓ１２０を含む。
【００４２】
まず、食品容器の準備段階Ｓ１００では、プラスチック材質の表面が平坦な食品容器１００を準備する。その後、食品容器１００の表面に複数のナノ構造体２０を形成するナノ構造体の形成段階Ｓ１１０が進行される。
【００４３】
ナノ構造体の形成段階Ｓ１１０では、まず、食品容器１００の表面にあるほこり等を窒素ガン（図示せず）を利用して除去する。その後、食品容器１００をＲＦ−ＣＶＤ（Radio Frequency-Chemical Vapor Deposition：図示せず）装備のチャンバ内に位置させ、真空状態を形成する。
【００４４】
ポンプなどを利用してＲＦ−ＣＶＤ装備のチャンバ内の真空圧力を既設定された値で調整し、食品容器１００の表面にプラズマ処理を始める。このために、酸素をチャンバ内に流入させた後、ＲＦ−ｐｏｗｅｒによってプラズマ状態を発生させる。すると、食品容器１００と酸素プラズマとの間の化学反応によって食品容器１００の表面に複数のナノ構造体２０が形成されるようになる。
【００４５】
食品容器１００に対する酸素プラズマの処理時間が長くなるほどナノ構造体２０の高さは高くなり、その幅は細くなる。すなわち、さらに尖って長い形態のナノ構造体２０が形成される。
【００４６】
次に、第１疎水性薄膜のコーティング段階Ｓ１２０が進行される。第１疎水性薄膜のコーティング段階Ｓ１２０では、ナノ構造体の形成段階Ｓ１１０で進行された酸素プラズマ処理が完了した後、ＲＦ−ＣＶＤ装備のチャンバに気体状態の第１疎水性薄膜形成物質を投入する。その後、再度ＲＦ−ｐｏｗｅｒによってプラズマ状態を発生させることで、気体状態の第１疎水性薄膜形成物質がナノ構造体２０が形成された食品容器１００の表面に蒸着されることができる。これによって、結局食品容器１００の表面には第１疎水性薄膜３０がコーティングされる。一例として、第１疎水性薄膜形成物質でヘキサメチルジシロキサン気体を投入する場合には、これをｐｐ−ヘキサメチルジシロキサン材質の第１疎水性薄膜３０で形成することができる。ｐｐ−ヘキサメチルジシロキサン材質の第１疎水性薄膜３０は、表面エネルギーが低くて疎水性を帯びる。
【００４７】
前述した製造方法を通じて疎水性を有する食品容器を製造することができ、これによって液体状態の飲食物が食品容器の表面にくっつく現象を防止することができるため、食品容器の表面に染みが生ずる現象を防止することができ、食品容器の表面に残る飲食物の量を最小化することができる。また、飲食物と食品容器との接触面積を最小化することができ、食品容器からの有害成分が飲食物に伝達されることを遮断することができることになる。
【００４８】
図２Ａは、本発明の第２実施例によるナノ構造の疎水性表面を有する食品容器を示した図面である。図２Ａを参照すれば、本発明の第２実施例によるナノ構造の疎水性表面を有する食品容器２００（以下食品容器）は、複数のナノ構造体２０、第１疎水性薄膜３０及びガス遮断膜４０を含む。すなわち、本実施例の場合、前述した第１実施例に比べてガス遮断膜４０をさらに含むことから差があるので、これを中心に説明し、前述した第１実施例と重複される説明は略する。
【００４９】
ガス遮断膜４０は、食品容器２００の表面と第１疎水性薄膜３０との間に形成される。そして、第１疎水性薄膜３０は、ガス遮断膜４０が形成された食品容器２００の表面上にコーティングされる。ガス遮断膜４０を食品容器２００と第１疎水性薄膜３０に挿入形成させることで、本実施例による食品容器２００は優秀なガス遮断能力を有することができる。これによって、食品容器２００内部に保管された飲食物の長期保存が可能になる。この時、ガス遮断膜４０は、高い薄膜密度を有することで優秀なガス遮断能力を有した酸化シリコンであることが望ましい。
【００５０】
また、第１疎水性薄膜３０の厚さｈ３とガス遮断膜４０の厚さｈ４との和が、あまりに大きく設定される場合、ナノ構造体２０の間の空間が減るようになって疎水性が阻害されるような問題があるため、第１疎水性薄膜３０の厚さｈ３とガス遮断膜４０の厚さｈ４の和は、ナノ構造体２０の高さｈ２の半分以下に設定されることが望ましい。
【００５１】
図２Ｂは、図２Ａに示された食品容器の製造方法を示した図面である。すなわち、本発明の第２実施例による食品容器２００を製造する方法は、食品容器の準備段階Ｓ２００、ナノ構造体の形成段階Ｓ２１０、ガス遮断膜のコーティング段階Ｓ２２０及び第１疎水性薄膜のコーティング段階Ｓ２３０を含む。
【００５２】
食品容器の準備段階Ｓ２００及びナノ構造体の形成段階Ｓ２１０は、前述した第１実施例と同様に進行される。その次に、第１実施例とは違って本実施例では第１疎水性薄膜のコーティング段階Ｓ２３０以前にガス遮断膜のコーティング段階Ｓ２２０を進行する。ガス遮断膜のコーティング段階Ｓ２２０では、ナノ構造体２０が形成された食品容器２００の表面にガス遮断膜４０をコーティングする。このような過程は、プラズマを利用したＲＦ−ＣＶＤ装備のチャンバ内で行うことができる。一例として、前記ガス遮断膜４０は、高い薄膜密度を有することで優秀なガス遮断能力を有した酸化シリコンであることが望ましい。
【００５３】
その後、ガス遮断膜４０上に第１疎水性薄膜３０をコーティングする第１疎水性薄膜のコーティング段階Ｓ２３０が進行される。第１疎水性薄膜のコーティング段階Ｓ２３０は、前述した第１実施例と同様に行うことができる。ここで、ガス遮断膜のコーティング段階Ｓ２２０と第１疎水性薄膜のコーティング段階Ｓ２３０は、不連続的に進行されるか、又は連続的に進行されることができる。
【００５４】
不連続的な工程は、ガス遮断膜４０を形成した後、プラズマ状態を解除し、第１疎水性薄膜３０をコーティングするガスがチャンバ内に安定的に流入されることを確認した以後に再度プラズマ状態を発生させて第１疎水性薄膜３０をコーティングすることである。したがって、ガス遮断膜４０と第１疎水性薄膜３０とは、相互間造成が連続的に変化しないように不連続的に結合される。
【００５５】
反面、連続的な工程は、ガス遮断膜４０が形成された後にもプラズマ状態を引き続いて維持し、チャンバ内に流入されるガスを連続的にガス遮断膜４０を形成するガスから第１疎水性薄膜３０を形成するガスに変えることである。このような連続的な過程によってガス遮断膜４０から第１疎水性薄膜３０に漸進的に造成が変化する薄膜構造を形成させることができる。言い換えれば、連続的に薄膜がつないだ薄膜構造を形成させることができる。この連続的な過程は、大量生産を行っている工場でガスを変化させるのに所要される時間を節約するために使用することができ、不連続蒸着時、薄膜間に作用する応力差を緩和させるような效果がある。前述した工程によって、結局食品容器２００の表面にはナノ構造体２０、ガス遮断膜４０、第１疎水性薄膜３０が順に位置するようになる。
【００５６】
図３Ａは、本発明の第３実施例によるナノ構造の疎水性表面を有する食品容器を示した図面である。図３Ａを参照すれば、本発明の第３実施例によるナノ構造の疎水性表面を有する食品容器３００（以下、食品容器）は、複数のナノ構造体２０、第１疎水性薄膜３０、ガス遮断膜４０及び第２疎水性薄膜５０を含む。また、本実施例の場合、前述した第２実施例に比べて第２疎水性薄膜５０をさらに含むことから差があるので、これを中心に説明しながら前述した第２実施例と重複される説明は略する。
【００５７】
第２疎水性薄膜５０は、食品容器３００の表面とガス遮断膜４０との間に形成される。すなわち、食品容器３００の表面上に第２疎水性薄膜５０が先にコーティングされた後、その上にガス遮断膜４０が形成される。そして、ガス遮断膜４０のコーティングの後、再度第１疎水性薄膜３０がその上にコーティングされる。したがって、食品容器３００のナノ構造体２０上に第２疎水性薄膜５０、ガス遮断膜４０、第１疎水性薄膜３０が順次位置する。
【００５８】
柔軟性のないガス遮断膜４０が食品容器３００に直接コーティングされる場合には、強い残留応力が残るという問題があるが、最も下に位置する第２疎水性薄膜５０は、このような問題を緩和するための緩衝薄膜としての役目をする。第２疎水性薄膜５０は、第１疎水性薄膜３０と同一の物質で形成されることが望ましい。したがって、第２疎水性薄膜５０も同様にヘキサメチルジシロキサンで具現されることが望ましいが、通常的によく知られている疎水性薄膜であるポリテトラフルオロエチレンＰＴＦＥやアルキルケトンダイマーＡＫＤも利用することができる。
【００５９】
また、第１疎水性薄膜３０の厚さｈ３、ガス遮断膜４０の厚さｈ４、第２疎水性薄膜５０の厚さｈ５の和があまりに大きく設定される場合、ナノ構造体２０の間の空間が減るようになって疎水性が阻害される問題があるので、第１疎水性薄膜３０の厚さｈ３、ガス遮断膜４０の厚さｈ４、第２疎水性薄膜５０の厚さｈ５の和は、ナノ構造体２０の高さｈ２の半分以下に設定されることが望ましい。
【００６０】
図３Ｂは、図３Ａに示された食品容器の製造方法を示した図面である。すなわち、本発明の第３実施例による食品容器３００を製造する方法は、食品容器の準備段階Ｓ３００、ナノ構造体の形成段階Ｓ３１０、第２疎水性薄膜のコーティング段階Ｓ３２０、ガス遮断膜のコーティング段階Ｓ３３０及び第１疎水性薄膜のコーティング段階Ｓ３４０を含む。
【００６１】
食品容器の準備段階Ｓ３００及びナノ構造体の形成段階Ｓ３１０は、前述した第１及び第２実施例と同様に進行される。次に、第２実施例とは違って本実施例では、ガス遮断膜のコーティング段階Ｓ３３０以前に第２疎水性薄膜のコーティング段階Ｓ３２０を進行する。
【００６２】
第２疎水性薄膜のコーティング段階Ｓ３２０では、ナノ構造体２０が形成された食品容器３００の表面に第２疎水性薄膜５０をコーティングし、これは前述した第１実施例における第１疎水性薄膜のコーティング段階Ｓ１２０と同じ方式で進行されることができる。その後、第２実施例と同様にガス遮断膜のコーティング段階Ｓ３３０と第１疎水性薄膜のコーティング段階Ｓ３４０が順次進行される。ガス遮断膜のコーティング段階Ｓ３３０では、第２疎水性薄膜５０上にガス遮断膜４０をコーティングし、第１疎水性薄膜のコーティング段階Ｓ３４０ではガス遮断膜４０上に第１疎水性薄膜３０をコーティングするようになる。ここで、第２疎水性薄膜のコーティング段階Ｓ３２０、ガス遮断膜のコーティング段階Ｓ３３０及び第１疎水性薄膜のコーティング段階Ｓ３４０は、前述した第２実施例と類似に不連続的に進行されるか、または連続的に進行されることができる。
【００６３】
不連続的な工程は、第２疎水性薄膜５０を形成した後プラズマ状態を解除し、ガス遮断膜４０をコーティングするガスがチャンバ内に安定的に流入されることを確認した以後に再度プラズマ状態を発生させてガス遮断膜４０を形成し、ガス遮断膜４０を形成した後プラズマ状態を解除し、第１疎水性薄膜３０をコーティングするガスがチャンバ内に安定的に流入されることを確認した以後に再度プラズマ状態を発生させて第１疎水性薄膜３０をコーティングすることである。したがって、第２疎水性薄膜５０、ガス遮断膜４０及び第１疎水性薄膜３０は、相互間造成が連続的に変化しないように不連続的に結合される。
【００６４】
反面、連続的な工程は、第２疎水性薄膜５０が形成された後にもプラズマ状態を引き続いて維持し、チャンバ内に流入されるガスを連続的に第２疎水性薄膜５０を形成するガスでガス遮断膜４０を形成するガスに変える。また、ガス遮断膜４０が形成された後にも再度プラズマ状態を引き続いて維持し、チャンバ内に流入されるガスを連続的にガス遮断膜４０を形成するガスで第１疎水性薄膜３０を形成するガスに変える。このような連続的な過程によって第２疎水性薄膜５０からガス遮断膜４０を経って第１疎水性薄膜３０に漸進的に造成が変化する薄膜構造を形成させることができる。言い換えれば、連続的に薄膜がつないだ薄膜構造を形成させることができる。この連続的な過程は、大量生産を行っている工場でガスを変化させるのに所要される時間を節約するために使用することができ、不連続蒸着時に薄膜間に作用する応力差を緩和させるような效果がある。
【００６５】
図４は、食品容器に加えた酸素プラズマの処理時間に応じて測定された水、酢、醤油の静的接触角を示したグラフである。この時、ｘ軸は疎水性薄膜とガス遮断膜とをコーティングする前に進行される酸素プラズマの処理時間を表し、ｙ軸は当該液滴が停止した状態で測定した静的接触角を表す。さらに、食品容器として広く使われるプラスチック材質であるＰＰ板（Poly Propylene Sheet）を使用して試験を進行した。
【００６６】
ＰＰ板の表面にナノ構造体を形成するために、まずＰＰ板の表面にあるほこりを窒素ガンを利用して１分間きれいに吹き出した後、ＲＦ-ＣＶＤ（図示せず）装備のチャンバ内に位置させて真空状態を形成する。
【００６７】
ロータリーポンプとターボポンプとを利用してチャンバ内の真空圧力を１０−６ｍｔｏｒｒの高振空に低めた後、ＰＰ板の表面にプラズマ処理を開始する。このために、酸素をチャンバナ内に流入させた後、ＲＦ−ｐｏｗｅｒによってプラズマ状態を形成させる。すると、ＰＰ板と酸素プラズマとの間の化学反応によってＰＰ板の表面に複数のナノ構造体２０が形成される。その後、第２疎水性薄膜５０、ガス遮断膜４０、第１疎水性薄膜３０を順次コーティングする。この時、第１疎水性薄膜３０と第２疎水性薄膜５０は、ｐｐ−ヘキサメチルジシロキサンで形成され、ガス遮断膜４０は酸化シリコンで形成した。また、第１疎水性薄膜３０及び第２疎水性薄膜５０は、３０ｎｍの厚さでコーティングし、ガス遮断膜４０は６０ｎｍでコーティングした。
【００６８】
図４に示されたグラフから分かるように、酸素プラズマの処理時間が長くなるにつれて接触角が増加されることが分かる。すなわち、ＰＰ板の表面の疎水性が向上することが分かる。
【００６９】
図５Ａは、食品容器に加えた酸素プラズマの処理時間に応じて測定された水の動的接触角を示したグラフで、図５Ｂは、食品容器に加えた酸素プラズマの処理時間に応じて測定された酢の動的接触角を示したグラフで、図５Ｃは、食品容器に加えた酸素プラズマの処理時間に応じて測定された醤油の動的接触角を示したグラフである。この時、ｘ軸は疎水性薄膜とガス遮断膜とをコーティングする前に進行される酸素プラズマの処理時間を表し、ｙ軸は動的接触角を表す。
【００７０】
特に、接触角履歴を把握するために当該液滴の前進接触角と後進接触角を別途で示した。この接触角履歴が小さいということは、表面を少しだけ傾けても液体が簡単に表面から流れ落ちるということを意味する。すなわち、接触角履歴が小さいほど表面に液体が接着されないということを意味する。また、図５Ａないし図５Ｃから分かるように、酸素プラズマの処理を長くすることで、水、酢、醤油の接触角履歴が小さくなることが分かる。
【００７１】
以上説明したように、本発明の最も好ましい実施例について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能なのはもちろんであり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７２】
２０  ナノ構造体
３０  第１疎水性薄膜
４０  ガス遮断膜
５０  第２疎水性薄膜
６０  飲食物
１００、２００、３００  食品容器
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【国際調査報告】
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