具有Si-DLC层的食品容器及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种具有掺硅类金刚石碳(Si-DLC)层的食品容器及其制造方法。食品容器包括由塑料材料制成的容器、形成在容器的表面上的中间薄层以及形成在中间薄层上的Si-DLC层。因此，能够提供具有Si-DLC层的多孔塑料容器及其制造方法，其中，通过在不破坏Si-DLC层的情况下将Si-DLC层牢固地沉积在表面能较低的食品容器上，能够实现高的氧阻隔性和优异的机械性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供了一种具有掺硅类金刚石碳(Si-DLC)层的食品容器及其制造方法。食品容器包括由塑料材料制成的容器、形成在容器的表面上的中间薄层以及形成在中间薄层上的Si-DLC层。因此，能够提供具有Si-DLC层的多孔塑料容器及其制造方法，其中，通过在不破坏Si-DLC层的情况下将Si-DLC层牢固地沉积在表面能较低的食品容器上，能够实现高的氧阻隔性和优异的机械性能。【专利说明】具有S1-DLC层的食品容器及其制造方法
本专利技术的一方面涉及一种具有掺硅类金刚石碳(S1-DLC)层的食品容器及其制造方法。更具体地说，本专利技术的一方面涉及一种能够在不破坏S1-DLC层的情况下通过将S1-DLC层牢固地沉积在表面能较低的多孔塑料容器上来实现高的氧阻隔性和优异的机械性能的具有掺硅类金刚石碳(S1-DLC)层的食品容器及其制造方法。
技术介绍
为了使易腐食品保存很长时间，对食品容器提供氧阻隔性是非常重要的。 塑料食品容器具有生产成本低和容易大量生产的优点，但是具有下述缺点:氧阻隔性由于作为塑料的独特特征的多孔结构而显著降低。 为了解决这样的缺点，已经研究了使用等离子体方法在塑料食品容器上涂覆薄层的技术。 类金刚石碳(DLC)层不仅具有高的氧阻隔性还具有优异的机械性能(耐摩擦性和抗磨损性)。因此，关于DLC的研究已经进行了很长一段时间。 然而，DLC层的高应力能使得其上涂覆有DLC层的材料仅局限于表面能相对高(0.031N/m至0.047N/m,Accu达因笔测试)的塑料，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。换言之，DLC层无法牢固地粘着到表面能低(0.023N/m至0.038N/m, Accu达因笔测试)的塑料，诸如聚丙烯(PP)，因此无法获得高的氧阻隔性。 从这一点看，知晓的是，比PET更为多孔的PP的性质也对DLC层具有影响。 因此，PET的性质是随着沉积在PET的表面上的薄层的厚度增大，氧阻隔性增大，而PP的性质是尽管沉积在PP的表面上的薄层的厚度增大，但氧阻隔性得不到改善。 这是因为沉积在PP的表面上的薄层由于PP的低表面能和多孔结构而没有良好地粘着到PP的表面，而是脱落或损坏。 由于这个原因，不能生产通过使用等离子体方法在PP上涂覆薄层来增加氧阻隔性的产品。然而，与其它塑料材料相比，PP具有诸如价格竞争力、耐热性和抗内分泌干扰化学物稳定性的优点。因此，当具有氧阻隔性的PP应用于食品容器时，预计PP将具有极大的经济价值。
技术实现思路
技术问题 因此，本专利技术的目的在于提供一种具有掺硅类金刚石碳(S1-DLC)层的食品容器及其制造方法，所述食品容器及其制造方法能够在不破坏S1-DLC层的情况下通过将S1-DLC层牢固地沉积在具有较低表面能的多孔塑料容器上来实现高的氧阻隔性和优异的机械性能。 技术方案 根据本专利技术的一方面，提供了一种具有掺硅类金刚石碳(S1-DLC)层的食品容器，所述食品容器包括由塑料材料制成的容器、形成在容器的表面上的中间薄层和形成在中间薄层上的S1-DLC层。 可以对容器的所述表面执行等离子体处理，以便改善容器的所述表面与中间薄层之间的粘着力。 容器可以由聚丙烯(PP)形成。 中间薄层可以由硅(Si)形成。 根据本专利技术的另一方面，提供了一种具有S1-DLC层的食品容器的制造方法，所述方法包括以下步骤:准备由塑料材料制成的容器；对容器的表面执行等离子体处理；在容器的表面上沉积中间薄层；在中间薄层上沉积S1-DLC层。 在执行等离子体处理的步骤中，可以利用氩(Ar)来执行等离子体处理。 可以由PP形成容器。 可以由Si形成中间薄层。 可以通过等离子体化学气相沉积来执行沉积中间薄层的步骤以及沉积S1-DLC层的步骤。 本专利技术的有益效果 如上所述，根据本专利技术，能够提供一种具有掺硅类金刚石碳(S1-DLC)层的食品容器及其制造方法，所述食品容器及其制造方法能够在不破坏S1-DLC层的情况下通过将S1-DLC层牢固地沉积在表面能较低的多孔塑料容器上来实现高的氧阻隔性和优异的机械性能。 【专利附图】【附图说明】 图1是示出根据本专利技术实施例的食品容器的示图。 图2是示出根据本专利技术实施例的食品容器的制造方法的剖视图。 【具体实施方式】 在下文中，将参照附图详细地描述本专利技术的优选实施例。然而，本专利技术不限于实施例，而是可以被实施为不同的形式。提供这些实施例仅出于说明性的目的并为了使本领域技术人员充分理解本专利技术的范围。在全部附图中，相似的标号指示相似的元件。 在下文中，将参照附图来描述根据本专利技术的实施例的具有掺硅类金刚石碳(S1-DLC)层的食品容器及其制造方法。 图1是示出根据本专利技术实施例的食品容器的示图。具体地，为便于描述，图1示出了食品容器的剖视图。 参照图1，根据本专利技术的实施例的具有S1-DLC的食品容器I (在下文中称作“食品容器”)包括容器10、中间薄层20和S1-DLC层30。 容器10可以具有在其中容纳食品的预定的容纳空间，并且由塑料材料形成。 容器10优选地由表面能低且多孔的材料(诸如聚丙烯(PP))形成，但可以由表面能比PP的表面能低且比PP更为多孔的另一种塑料材料形成。容器10也可以由表面能高的塑料材料(诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))形成。 中间薄层20形成在容器10的表面上，使得S1-DLC层30牢固地粘着到容器10的表面12。因此，中间薄层20可以介于容器10与S1-DLC层30之间。 为了实现优异的氧阻隔性，S1-DLC层30直接地形成在由诸如PP的材料制成的容器10上是不可取的。这是因为由于PP的低表面能和多孔结构而导致S1-DLC层30无法牢固地粘着到容器10，因此出现损坏掉落现象等。 优选地，中间薄层20由良好地粘着到PP且具有与S1-DLC的优异的化学相容性的娃(Si)形成。 在中间薄层20由诸如等离子体聚合的六甲基二硅醚(HMDSO) (pp-HMDSO)的另一种材料形成的情况下，中间薄层20与S1-DLC层30的化学相容性降低，因此，S1-DLC薄层30会很容易脱落或损坏。因此，会降低氧阻隔性。 优选地，容器10的表面12发生化学改变，使得由Si制成的中间薄层20牢固地形成在由PP制成的容器10上。 S1-DLC薄层30形成在中间薄层20上。S1-DLC薄层30由具有高的氧阻隔性和强的机械性能(诸如摩擦磨损性能)的S1-DLC形成。 在这种情况下，Si的含量很重要，使得S1-DLC薄层30具有高的氧阻隔性能。 当Si的含量适当时,Si起到连接S1-DLC层30中的碳(C)的作用，从而形成致密的薄层。然而，当Si的含量太高时，并不出现这样的效果，因此，无法获得高的氧阻隔性。 当仅利用不含Si的DLC时，薄层会由于DLC的高应力能而容易脱落。 图2是示出根据本专利技术实施例的食品容器的制造方法的剖视图。 参照图2，根据本专利技术的食品容器I的制造方法包括容器准备步骤(S100)、等离子体预处理步骤(S200)、中间薄层沉积步骤(S300)和S1-DLC层沉积步骤(S400)。 在容器准备步骤(S100)中，准备由塑料材料制成的容器10。 在这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有掺硅类金刚石碳(Si‑DLC)层的食品容器，包括：容器，由塑料材料制成；中间薄层，形成在容器的表面上；以及Si‑DLC层，形成在中间薄层上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：李光烈，文明云，金成珍，宋恩景，赵京植，尹泰景，
申请(专利权)人：CJ第一制糖株式会社，韩国科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：韩国;KR