[发明专利]具有Si-DLC层的食品容器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明的一方面涉及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。更具体地说，本发明的一方面涉及一种能够在不破坏Si-DLC层的情况下通过将Si-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(Si-DLC)层的食品容器及其制造方法。

背景技术

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[参考文献：N.Inagaki等，Journal of Applied Polymer Science 78(2000)2389-2397]。

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[参考文献：D.S.Finch等，Packaging Technology and Science 9(1996)73-85]。

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。

发明内容

技术问题

因此，本发明的目的在于提供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，所述食品容器及其制造方法能够在不破坏Si-DLC层的情况下通过将Si-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

根据本发明的一方面，提供了一种具有掺硅类金刚石碳(Si-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Si-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。

根据本发明的另一方面，提供了一种具有Si-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Si-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Si-DLC层的步骤。

本发明的有益效果

如上所述，根据本发明，能够提供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，所述食品容器及其制造方法能够在不破坏Si-DLC层的情况下通过将Si-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。

附图说明

图1是示出根据本发明实施例的食品容器的示图。

图2是示出根据本发明实施例的食品容器的制造方法的剖视图。

具体实施方式