树脂容器及树脂容器覆膜装置制造方法及图纸

本发明专利技术在于提供具有致密、薄且气体阻隔性优异的膜的树脂容器及树脂容器覆膜装置。在树脂容器(101)的内面及外面的至少一个上形成金属氧化物膜(102)，所述金属氧化物膜(102)以原子单元多层层积构成该金属氧化物膜的金属，具有5nm～100nm的膜厚。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】树脂容器及树脂容器覆膜装置
本专利技术涉及树脂容器及树脂容器覆膜装置。
技术介绍
近年来，树脂制的包装容器(树脂容器)在各个领域被使用。树脂容器与金属容器或玻璃容器相比较为轻量且耐冲击性优异，但相反也存在气体阻隔性差这样的缺点。因此，以往研究了各种各样的膜，作为能够以较低温成膜且气体阻隔性高的膜，已知有通过等离子体CVD所形成的硅氧化物膜(参考专利文献1～3等)。然而，通过等离子体CVD所形成的硅氧化物膜并不能够充分能应对以尽可能薄的膜具备充分的气体阻隔性这样的要求。有如下问题：存在各种形状、尺寸的树脂容器，且通过等离子体CVD难以在复杂形状的内面形成气体阻隔性充分的膜，即使形成也需要形成相当厚的膜。另一方面，以往以来，作为致密、薄且气体阻隔性也优异的膜，已知有通过原子层堆积法层积的金属氧化物膜。其为如下方法：在反应容器内设置用于堆积金属氧化物的基板，一边将基板在250℃至400℃左右加热，一边反复进行如下工序：使反应容器内充满气体化的有机金属，其后从反应容器排出该气体，接着导入氧化气体例如臭氧或水蒸气进而排气，从而在基板上层积金属氧化物膜。通过在反应容器内导入气体化的有机金属，基板表面曝露于该气体中，从而有机金属以原子水平饱和吸附于基板表面。另外，基板曝露于氧化气体时，附着于基板表面的有机金属被氧化，相当于一分子层的金属氧化物膜形成于基板表面。可将上述工序称作ALD循环，通过将其重复进行，可形成对应于重复次数的金属氧化物膜。使基板温度为250℃至400℃是由于如下理由：成为比其高的温度时，有机金属吸附时的分解反应变得活跃，通过一次充满工序所吸附的分子厚度超过了一分子层而变得不饱和，最终所形成的膜不是金属氧化物膜而成了金属膜。另外，为低于250℃的温度时，存在有机金属的吸附概率降低，从而金属氧化物膜自身无法成膜的问题。由此，无法应用于树脂容器。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2003-236976号公报专利文献2：日本特开2002-331606号公报专利文献3：日本特开2006-342423号公报
技术实现思路
本专利技术鉴于上述情况，所要解决的技术课题在于提供具有致密、薄且气体阻隔性优异的金属氧化物膜的树脂容器及树脂容器覆膜装置。达到所述所要解决的技术课题的本专利技术的第1方式为一种树脂容器，为在内面及外面的至少一个上形成金属氧化物膜的树脂容器，其特征在于，所述金属氧化物膜以原子单元多层层积构成该金属氧化物膜的金属，具有5nm～100nm的膜厚。本专利技术的第2方式为在第1方式的树脂容器中，其特征在于，所述金属氧化物膜在将所述树脂容器保持为0℃～150℃温度的状态下成膜。本专利技术的第3方式为在第1或2方式的树脂容器中，其特征在于，所述金属氧化物膜层积有如下原子层：将介由羟基吸附于表面的有机金属用通过等离子体将包含水蒸气或氧气的气体激发的气体进行氧化而形成。本专利技术的第4方式为在第1～3中的任一种方式的树脂容器中，其特征在于，构成所述金属氧化物膜的金属选自硅、铝、镓、锗、钛、锆及锌。本专利技术的第5方式为在第1～4中的任一种方式的树脂容器中，其特征在于，所述金属氧化物膜形成于所述树脂容器的内面及外面。本专利技术的第6方式为一种树脂容器覆膜装置，其特征在于，具备：保持树脂容器的反应容器；将该反应容器内的温度保持为高于0℃、150℃以下的机构；将有机金属气体供给到所述反应容器内的供给单元；等离子体气体供给单元，具备连通于所述反应容器的由包含玻璃的电介质构成的管及从其周围外加高频磁场使所述管内部产生等离子体的机构，且从所述管导入含有水蒸气或氧气的气体；及控制单元，实施使从所述供给单元供给的气体化的有机金属扩散从而使有机金属吸附于所述树脂容器的工序，且反复进行用将从所述等离子体气体供给单元供给的包含水蒸气或氧气的气体通过等离子体激发的气体将吸附于所述树脂容器的有机金属氧化的工序。附图说明图1为一个实施方式所涉及的树脂容器的剖视图。图2为其他实施方式所涉及的树脂容器的剖视图。图3为一个实施方式所涉及的在树脂容器上形成金属氧化物膜的树脂容器覆膜装置的示意性说明图。图4为一个实施方式所涉及的水蒸气气体发生装置与活化装置的示意图。图5为表示实施例结果的图表。符号说明1：反应容器；2：温度调节台；3：排气泵；4：排气管；5：有机金属气体容器；6：流量控制器；7：臭氧容器；8：流量控制器；9：水蒸气气体发生装置；10：活化装置；11：加湿器；12：玻璃管；13：感应线圈；14：区域；100：树脂容器；100A：树脂容器；101：容器；101A：容器；102：金属氧化物膜；102A：金属氧化物膜。具体实施方式以下，进一步详细地说明本专利技术。图1表示一个实施方式所涉及的树脂容器的剖视图。本实施方式的树脂容器100在树脂容器101的表面形成有金属氧化物膜102。本实施方式的金属氧化物膜102以原子单元多层层积构成该金属氧化物膜的金属，具有5nm～100nm、优选8nm～30nm的膜厚。且，金属氧化物膜102只要在树脂容器101的至少内面上形成即可，本实施方式中在内面及外面的全部表面均形成。相关的金属氧化物膜102进行使气体化的有机金属吸附于树脂制容器表面的第1工序，及进行如下第2工序：在吸附了有机金属的表面上导入由等离子体激发的水蒸气或氧气，从而在使吸附的有机金属氧化、分解而成为金属氧化物的同时在其表面形成羟基，其后通过重复所述第1工序及第2工序来成膜。在上述成膜的过程中，使反应容器内的温度保持为0℃～150℃。金属氧化物膜102的结构自身为通过公知的原子层堆积法所形成的膜，但在如下方面与以往的方法完全不同：可将存放作为成膜对象的树脂容器的反应容器内的温度保持为0℃～150℃、优选100℃以下的状态。金属氧化物膜102可用这样的温度条件成膜为致密的膜，另外，根据这样的温度条件，树脂容器不会热变形而且也不会产生热应力。另外，金属氧化物膜102可通过重复如下工序而成膜：使气体状的有机金属吸附于树脂容器表面的第1工序；及第2工序，在吸附的有机金属上曝露由等离子体激发的水蒸气或氧气，从而在使有机金属氧化、分解而成为金属氧化物的同时在其表面形成羟基，由于在有机金属吸附时，只要使有机金属以气体扩散即可，导入由等离子体激发的水蒸气或氧气从而使吸附的有机金属氧化、分解而成为金属氧化物时，只要使激发的气体扩散即可，故而存在如下优点：即使在复杂形状的树脂容器的内面，另外即使在入口小的树脂容器的内面或形成有凹凸的树脂容器的内缘也可容易地成膜。图2表示其他实施方式的树脂容器的剖视图。该树脂容器100A的表面上形成有金属氧化物膜102A。树脂容器101A在外形及内面形状上具有凹凸，但通过使有机金属以气体状扩散，在具有凹凸的树脂容器101A的内面也可均匀地吸附，从而金属氧化物膜102A在树脂容器101A的内面也可致密且均匀地形成。这样，由于本专利技术所涉及的金属氧化物膜可致密且均匀地形成，故而例如与通过等离子体CVD等所形成的金属氧化物膜相比气体阻隔性优异，而且如上述那样，由于可在150℃以下、优选100℃以下的温度下成膜，故而不会使树脂容器热变形。另外，在以往技术的原子层堆积法中，层积时基板的温度(反应容器内的温度)低于250℃时，有机金属向基板表面的吸附速度降低，金本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种树脂容器，为在内面及外面的至少一个上形成金属氧化物膜的树脂容器，其特征在于，所述金属氧化物膜以原子单元多层层积构成该金属氧化物膜的金属，具有5nm～100nm的膜厚。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.26 JP 2014-2662701.一种树脂容器，为在内面及外面的至少一个上形成金属氧化物膜的树脂容器，其特征在于，所述金属氧化物膜以原子单元多层层积构成该金属氧化物膜的金属，具有5nm～100nm的膜厚。2.根据权利要求1所述的树脂容器，其特征在于，所述金属氧化物膜在将所述树脂容器保持为0℃～150℃温度的状态下成膜。3.根据权利要求1或2所述的树脂容器，其特征在于，所述金属氧化物膜层积有如下原子层：将介由羟基吸附于所述树脂容器表面的有机金属用通过等离子体将包含水蒸气或氧气的气体激发的气体进行氧化而形成。4.根据权利要求1～3中任一项所述的树脂容器，其特征在于，构成所述金属氧化物膜的金属选自硅、铝、镓、锗...

【专利技术属性】
技术研发人员：广濑文彦，竹本爱子，藤森宏，间岛刚史，坂本仁志，石桥健一，
申请(专利权)人：竹本容器株式会社，广濑文彦，
类型：发明
国别省市：日本,JP