包覆有DLC薄膜的塑料容器及其制造设备和制造方法技术

一种包覆有ＤＬＣ薄膜的塑料容器，具有与常规塑料容器相同的阻氧性能，并且防止了在其颈部处的ＤＬＣ薄膜被着色，以及一种用于制造这种塑料容器的设备和方法。所述设备包括一个源气体供给装置，其具有一个容器侧电极，该容器侧电极形成了一个用于收容带有颈部的塑料容器的减压腔室的一部分，和一个对应于所述容器侧电极的相对电极，该相对电极被设置在所述塑料容器的内部或者开口上方，所述容器侧电极与相对电极经由一个绝缘体相互面对，该绝缘体也形成了所述减压腔室的一部分，一条源气体进入导管，一个排气装置，以及一个高频供给装置，其特征在于，所述容器侧电极被制成使得当所述容器被收容起来时，环绕在容器颈部周围的内壁的平均孔内径小于环绕在容器本体部分周围的内壁的平均孔内径，并且在所述颈部处一个相对于容器竖直方向的水平横剖面中容器外壁与容器侧电极内壁之间的平均距离被制成大于在所述本体部分处一个相对于容器竖直方向的水平横剖面中容器外壁与容器侧电极内壁之间的平均距离。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种其内壁表面上包覆有类金刚石碳(DLC)薄膜的塑料容器，一种相关的制造方法以及一种用于其的制造设备。
技术介绍
日本已公告专利申请JP(平)8-53117公开了一种用于制造包覆有碳薄膜的塑料容器的设备，其中所述塑料容器的内壁表面上包覆有一层碳薄膜。如图11中所示，这种设备装配有一个中空的外部电极112，该外部电极112被制成收容一个容器并且包括一个空间，该空间的形状大致与所收容容器120的外部形状相似，一个绝缘构件111，其对所述外部电极进行绝缘并且当所述容器被收容在所述外部电极中的空间内时与该容器的嘴部发生接触，一个接地的内部电极116，其被从所述容器的嘴部120A插入到收容于所述外部电极中的空间内的容器内部，排气装置115，其与所述外部电极中的空间连通，来排出所述空间内部的空气，供给装置117，其将一种源气体供给至收容于所述外部电极中的空间内的容器内部，以及一个高频电源(RF电源)114，其被连接在所述外部电极上。同一篇已公告专利申请中的制造方法利用一种等离子体CVD方法来形成碳薄膜，所述等离子体CVD方法会在所述外部电极与内部电极之间产生出等离子体。也就是说，在这种制造包覆有碳薄膜的塑料容器的方法中，在所述外部电极中形成有一个空间，该空间的形状大致类似于所收容容器的外部形状，并且所述外部电极由一个绝缘构件进行绝缘，该绝缘构件与收容于所述空间内部的容器的嘴部发生接触，一个内部电极被从收容于所述空间内部的容器的嘴部插入到该容器的内部，并且该内部电极接地，排出所述外部电极中的空间内部的气体，将一种源气体供给至收容于所述外部电极中的空间内的容器内部，并且随后向所述外部电极施加高频。
技术实现思路
根据本专利技术的专利技术人所进行的研究，利用类似于在前述已公告专利申请公开的电极制造出的包覆有DLC薄膜的塑料容器具有令人满意的阻氧性能(透氧性能下降至低于基底材料的1/10)，但是颈部的颜色暗。还有，当所述容器被回收时，会存在由于颈部着色所导致的问题，比如回收物品被着色。在前述已公告专利申请中，在通过对收容塑料容器的空间内部的排气和将源气体供给至所述塑料容器的内部进行平衡而获得规定的薄膜成形压力之后，产生出等离子体。因此，当等离子体产生时以及在此之前和之后，源气体通常流过所述塑料容器的内部，并且形成一个源气体流。在有这样一个容器形状的容器被作为客体的情况下，即颈部相对于本体部分较窄，相对于容器竖直方向的中心轴线在容器颈部处的水平横剖面的横剖面积会相对于本体部分突然变小。由于横剖面积的这种突然减小，本专利技术人发现流过容器内部的源气体的气体压力会在颈部处升高，从而导致等离子体的密度也会升高。以这种方式，由于形成于容器颈部的内壁表面上并且暴露于高密度等离子体中的DLC薄膜会受到更大的等离子体损伤或者更强的等离子体蚀刻作用，所以在颈部处会比在本体部分处出现更为明显的黄褐色。关于这一点，本专利技术的目的在于提供一种用于制造包覆有DLC薄膜的塑料容器的设备，所述塑料容器具有与现有包覆有DLC薄膜的塑料容器相同的阻氧性能，并且能够防止形成于容器颈部上的DLC薄膜出现着色现象。也就是说，一个目的在于通过在获得所需阻氧性能的状态下调节位于容器颈部处的容器外壁与容器侧电极内壁之间的空间(颈部偏置距离)和位于容器本体部分处的容器外壁与容器侧电极内壁之间的空间(本体部分偏置距离)之间的关系，来缓解等离子体在所述颈部处对DLC薄膜的损伤或者蚀刻。还有，一个目的在于通过提供这样一种生产设备，即能够在颈部形成一个大致与本体部分上相同的透明薄膜，来防止容器上出现不规则颜色并且解决由于前述着色现象而导致的回收问题。还有，通过调节所述颈部偏置距离和本体部分偏置距离，能够防止在容器中心轴线的旋转方向上出现不规则颜色。还有，本专利技术的目的在于在根据本专利技术的制造设备中更为详细地对颈部偏置距离进行调整。也就是说，利用等离子体密度分布、容器的阻氧性能(透氧性能)或者着色度作为指标调整出最佳的颈部偏置状态。还有，本专利技术的目的在于提供一种制造设备，其具有一个容器侧电极，该容器侧电极的内壁结构适用于这样一种容器，即其相对于该容器的竖直方向中心轴线具有轴向对称形状。与此同时，提出了所述容器侧电极的组合式具体的简单的形状。还有，本专利技术的目的在于提出一种用于所述容器的最佳容器侧电极的内壁结构的组合式具体的简单的形状，其中所述容器具有一个角管状本体部分(an angular tube-shaped body portion)。还有，本专利技术的目的在于在根据本专利技术的制造设备中对所述本体部分偏置距离进行具体调整，以便获得一个低于规定值的容器着色度(其会根据等离子体密度分布的偏移或者类似因素而发生变化)，并且获得一个预期的阻氧性能。还有，作为一种用于确保预期的阻氧性能并且防止出现着色现象的目的，本专利技术的目的在于提供多种制造方法，它们通过控制所述容器内部的源气体压力在颈部处增大，以便形成一种均匀的等离子体密度分布，防止出现容器着色现象。还有，本专利技术的目的还在于提供一种在实施这些制造方法时的最佳制造设备。还有，本专利技术的目的在于提供一种制造设备，其解决了前述问题，并且与此同时能够防止灰尘粘附到源气体进入导管上。还有，本专利技术的目的在于提供一种最佳的制造方法和一种最佳的制造设备，用于制造饮料用容器。以这种方式，本专利技术的目的在于提供一种可回收的塑料容器，其具有阻氧性能并且能够防止颈部发生着色现象。一种根据本专利技术用于制造包覆有DLC薄膜的塑料容器的设备包括一个容器侧电极，其形成了一个用于收容一容器的减压腔室的一部分，其中所述容器由塑料制成，并且其开口的横剖面积被制成小于在其本体部分处的水平横剖面的横剖面积，在所述开口与本体部分之间设置有一个颈部，和一个相对电极，其面对着所述容器侧电极，并且被设置在所述塑料容器内部或者所述开口的上方，其中所述容器侧电极和相对电极被制成经由一个绝缘体相互面对，所述绝缘体也形成了所述减压腔室的一部分，还设置有源气体供给装置，用于供给一种能够被转化成等离子体的源气体，以使得所述塑料容器的内壁表面包覆一层类金刚石碳(DLC)薄膜，该源气体供给装置包括一个设置于所述减压腔室中的源气体进入导管，用于将供送至所述减压腔室的源气体导入所述塑料容器的内部；排气装置，用于将所述减压腔室内部的气体从所述塑料容器的开口上方排出；并且供给高频的高频供给装置被连接在所述容器侧电极上，其中所述容器侧电极被制成使得当该容器被收容起来时，环绕在所述颈部周围的内壁的平均孔内径(R2)小于环绕在所述本体部分周围的内壁的平均孔内径(R1)，并且在所述颈部处一个相对于所述容器竖直方向的水平横剖面中容器外壁与容器侧电极内壁之间的平均距离(d2)大于在所述本体部分处一个相对于所述容器竖直方向的水平横剖面中容器外壁与容器侧电极内壁之间的平均距离(d1)。在如权利要求1中所述的用于制造包覆有DLC薄膜的塑料容器的设备中，优选的是所述平均距离d2被制成这样一个距离，即能够抑制等离子体的密度伴随着所述容器内部转化成等离子体的源气体压力在所述颈部处升高而升高，以便在所述容器内部形成一个大致均匀的等离子体密度。在如权利要求1中所述的用于制造包覆有DLC薄膜的塑料容器的设备中，优选的是所述平均距离d2被制成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造包覆有ＤＬＣ薄膜的塑料容器的设备，包括：一个容器侧电极，其形成了一个用于收容一容器的减压腔室的一部分，其中所述容器由塑料制成，并且所述容器开口的横剖面积被制成小于在容器本体部分处的水平横剖面的横剖面积，在所述开口与本体部 分之间设置有一个颈部；和一个相面对的电极，其面对着所述容器侧电极，并且被设置在所述容器内部或者所述开口的上方，其中所述容器侧电极和相面对电极被制成经由一个绝缘体相互面对，所述绝缘体形成了所述减压腔室的一部分；还设置有源气体供给装置，用于供给一种能够被转化成等离子体的源气体，以使得所述容器的内壁表面包覆一层类金刚石碳（ＤＬＣ）薄膜，该源气体供给装置包括一个设置于所述减压腔室中的源气体进入导管，用于将供给至所述减压腔室的源气体导入所述容器的内部；排气装置，用于将所述减压腔室内部的气体从所述容器的开口上方排出；以及高频供给装置，供给高频的所述高频供给装置被连接在所述容器侧电极上，其中，所述容器侧电极被制成使得当所述容器被收容起来时，环绕在所述颈部周围的内壁的平均内孔直径（Ｒ２）小于环绕在所述本体部分周围的内壁 的平均内孔直径（Ｒ１），并且在所述颈部处一个相对于所述容器竖直方向的水平横剖面中容器外壁与容器侧电极内壁之间的平均距离（ｄ２）大于在所述本体部分处一个相对于所述容器竖直方向的水平横剖面中容器外壁与容器侧电极内壁之间的平均距离（ｄ１）。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山崎照之，白仓昌，安藤秀泰，
申请(专利权)人：麒麟麦酒株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]