阻气性薄膜涂层塑料容器的制造方法技术

本发明专利技术的目的在于一种涂布有阻气性、膜的呈色性和膜的密合性良好的薄膜的塑料容器的制造，其中不使用特别形状的外部电极、抑制了碳粉等异物的堆积。本发明专利技术的阻气性薄膜涂层塑料容器的制造方法具有下述工序：将塑料容器收容在作为成膜单元的外部电极中的工序；在上述塑料容器的内部配置作为原料气体供给管的内部电极的工序；使真空泵运转对上述外部电极内部的气体进行排气的工序；在减压下将原料气体吹出到上述塑料容器的内部的工序；以及，将向上述外部电极供给电力的等离子体发生用电源的电源频率设定为5.5～6.5MHz，使上述原料气体等离子体化，在上述塑料容器的内壁面形成具有阻气性的薄膜的工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及利用等离子体CVD(化学气相沉积(chemical vapor d印osition))法将具有阻气性的薄膜成膜在塑料容器的内壁面的。该容器例如填充饮料和食品，但饮料和食品的保存性能得到提高。
技术介绍
塑料容器易于吸附味道，并且与瓶或罐相比阻气性差，因而难以用于啤酒或起泡酒等对氧敏感的饮料。因而，为了解决塑料容器中的吸附性或阻气性的问题，公开了涂布硬质碳膜(类金刚石碳(DLC))等的方法和装置。例如公开了一种装置，其使用与作为对象的容器的外形具有大致相似形的内部空间的外部电极以及由容器口部插入至容器内侧的兼做原料气体导入管的内部电极，在容器的内壁面涂布硬质碳膜(例如参照专利文献1或 2。)。在这样的装置中，在向容器内供给作为原料气体的脂肪族烃类、芳香族烃类碳等碳源气体的状态下对外部电极施加高频电力。此时，原料气体在两电极间等离子体化，所发生的等离子体中的离子被外部电极与内部电极之间产生的由高频导致的电位差(自给偏压)所诱导，与容器内壁碰撞、形成膜。此处，作为等离子体发生用电源，在现有的批量生产装置中使用易于使用和获得的工业用频率13. 56MHz的电源。另一方面，为了通过抑制在装置的排气室或排气室下游(後流)的排气路线中的等离子体的发生来谋求防止碳系异物的产生，公开了在夹于外部电极的内壁面与塑料容器的外壁面之间的缝隙空间配置由电介质构成的间隔物、调整装置的合成静电容量、且将频率为400kHz 4MHz的低频电力供给至外部电极的技术(例如参照专利文献3。)。另外公开了使用将外部电极的上部替换为电介质的真空腔室、调整装置的合成静电容量、且将频率为400kHz 4MHz的低频电力供给至外部电极的技术(例如参照专利文献4。)。另外，为了抑制在容器的口部形成过剩薄膜，公开了使放电等离子体的鞘长与容器口部的半径保持在特定的关系、使用0. 1 5MHz的低频电源的技术(例如参照专利文献5 O ) 。现有技术文献专利文献专利文献1日本专利第2788412号公报专利文献2日本专利第3072^9号公报专利文献3日本特开2008-088471号公报专利文献4日本特开2008-088472号公报专利文献5日本特开2005-281844号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在将具有阻气性的薄膜成膜于容器时，在容器的性能面主要要求阻气性、膜的呈色性和膜的密合性，在制造的效率面主要要求短工艺时间和运转稳定性。对于等离子体发生用电源的频率来说，若为通常使用的13. 56MHz这样的高频率， 则如专利文献3和4所记载，有促进碳粉等异物向排气系统堆积的倾向，为了对其进行抑制，使用低于13. 56MHz的低频电源。但是，根据本专利技术人的研究，在专利文献1或2中记载的标准型的成膜装置中，若将等离子体发生用电源的频率较低地设定为1 3MHz，则可知阻气性降低、且呈色的浓化成为问题。另外，在专利文献5的专利技术中，在容器的口部形状(特别是口部径)方面出现设计限制。因此，本专利技术的目的在于制造一种涂布有阻气性、膜的呈色性(从根据容器部位的不同膜的着色浓度的差异小(即着色不均很少)且着色浓度也小这样的方面考虑所见的性能)和膜的密合性良好的薄膜的塑料容器，其中不使用特别形状的外部电极，抑制了碳粉等异物的堆积。需要说明的是，堆积于排气室等中的异物为碳粉或碳粉尘(也简称为粉尘(dust))。用于解决课题的手段本专利技术人为了解决上述课题进行了深入研究，结果发现，通过将等离子体发生用电源的频率设定在5. 5 6. 5MHz这样的范围内，特别是异物的堆积少且能够涂布阻气性、 膜的呈色性和膜的密合性均良好的薄膜，从而完成了本专利技术。即，本专利技术的的特征在于，其具有下述工序将塑料容器收容在作为成膜单元的外部电极中的工序；在上述塑料容器的内部配置作为原料气体供给管的内部电极的工序；使真空泵运转对上述外部电极内部的气体进行排气的工序；在减压下使原料气体吹出到上述塑料容器的内部的工序；以及，将向上述外部电极供给电力的等离子体发生用电源的电源频率设定为5. 5 6. 5MHz，将上述原料气体等离子体化，在上述塑料容器的内壁面形成具有阻气性的薄膜的工序。在本专利技术的中，在将上述塑料容器收容在上述外部电极中的工序中，优选以容器的口部朝向下方的状态进行收容。如此容易除掉在成膜前混入到容器的内部空间内的异物，从而预防膜的成膜缺陷部分的产生。进一步地，在成膜终止时防止来自薄膜原料气体的物质向瓶进行再附着。在本专利技术的中，在上述塑料容器的内部配置作为原料气体供给管的内部电极的工序中，在容器的高度为h、以容器的底为基准点时，优选按照上述原料气体供给管的前端位于1/2 以上且2/3 以下的范围的位置的方式将上述原料气体供给管由容器的口部插入。在本专利技术的中，包括使用内部空间为有底圆筒形的外部电极的方式。在本专利技术的中，包括进行碳膜、含硅的碳膜、 或金属氧化物膜的成膜作为阻气性薄膜的方式。在本专利技术的中，包括上述塑料容器是容量为 500ml以上的容器的方式。在本专利技术的中，包括上述塑料容器为聚对苯二甲酸乙二醇酯制容器的方式。专利技术效果本专利技术可以不使用特别形状的外部电极、抑制了碳粉等异物的堆积来制造涂布有阻气性、膜的呈色性和膜的密合性良好的薄膜的塑料容器。附图说明图1为具有相似型的外部电极的成膜装置的示意图。图2为示出塑料容器的“肩部”和“身部”的位置的示意图。图3为示出电源频率与氧阻隔性的关系的曲线图。图4为示出对500ml的PET瓶进行DLC膜的成膜时的电源频率与呈色性的关系的曲线图。图5为示出对^Oml的PET瓶进行DLC膜的成膜时的电源频率与呈色性的关系的曲线图。图6示出了电源频率与碳粉尘的堆积量的关系。图7示出了电源频率与设于瓶口部附近的部件的质量变化的关系。图8示出了电源频率与排气室中的发光强度的关系。具体实施例方式下面示出实施方式对本专利技术进行详细说明，但本专利技术并非被解释为限定于这些记载。只要发挥出本专利技术的效果，可以对实施方式做出各种变形。首先，对本实施方式的中所使用的成膜装置进行说明。作为所使用的成膜装置，除了等离子体发生用电源以外，可以使用与具有如下的外部电极(即所谓相似型的外部电极)的成膜装置(例如专利文献1或2等所公开的成膜装置)同型的成膜装置设有与容器的外面形状为大致相同形状或者相似形状的内面形状的内部空间(作为容器的收容空间，下文称为内部空间)。另外，作为所使用的成膜装置， 除等离子体发生用电源以外，可以使用与具有所谓圆筒型的外部电极(设置于外部电极中的内部空间的形状为有底圆筒形状)的成膜装置(例如专利文献3或4等所公开的成膜装置)同型的成膜装置。需要说明的是，在具有圆筒型的外部电极的成膜装置的情况下，在容器肩部的外表面与外部电极的内部空间的内表面之间产生缝隙，在该缝隙中可以插入电介质等间隔物，或者也可不插入。同样地，也可以使用内部空间大于瓶的电极，这种情况下，在瓶的周围与外部电极的内部空间的内表面之间的缝隙中可以插入电介质等间隔物，或者也可以不插入。进一步地，作为所使用的成膜装置，除了等离子体发生用电源以外，可以使用与在容器肩部的外表面和外部电极的内部空间的内表面之间的缝隙被设定成具有特定关系的成膜装置(例如专利文献6)同型的成膜装置。专利文献6 日本专利第418831本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：中谷正树，清水真里，
申请(专利权)人：麒麟麦酒株式会社，
类型：发明
国别省市：