[發(fā)明專利]阻隔膜形成裝置、阻隔膜形成方法及阻隔膜被覆容器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210065267.X
• 申請(qǐng)日: 2007-11-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102605350A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 淺原裕司;山越英男;團(tuán)野實(shí);后藤征司;白倉(cāng)昌;中谷正樹(shù);廣谷喜與士
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三菱重工食品包裝機(jī)械株式會(huì)社;麒麟麥酒株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C23C16/50
• 分類號(hào): C23C16/50;B65D25/14
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 張宏光

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及例如用于在樹(shù)脂等的容器等中均勻地形成施加氣體阻隔性的阻隔膜的阻隔膜形成裝置、阻隔膜形成方法及阻隔膜被覆容器。

背景技術(shù)

近年來(lái)，作為塑料容器之一的例如塑料(PET)瓶為了防止來(lái)自外部的氧的透過(guò)、來(lái)自內(nèi)部(例如碳酸飲料水)的二氧化碳的透過(guò)，在其內(nèi)表面嘗試涂敷例如DLC(Diamond?L_ie?Carbon)之類的碳膜或硅石膜等阻隔性高的膜，并提出了其成膜裝置(專利文獻(xiàn)1～6)。另外，作為其應(yīng)用，在醫(yī)療用容器或食品容器或燃料罐等中嘗試了氧、氫、燃料等的透過(guò)防止、芳香等的透過(guò)、吸附防止等。

在此，作為使用了高頻等離子體CVD的將向塑料容器的碳膜成膜的裝置，參照?qǐng)D38，說(shuō)明在容器內(nèi)部涂敷的基本的發(fā)明即專利文獻(xiàn)4中所述的裝置。

如圖38所示，阻隔膜形成裝置是在具有口部11的塑料容器12的內(nèi)表面利用放電等離子體實(shí)施成膜的成膜裝置，具備：具有包圍塑料容器12的外周的大小的包括外部上部電極13-1及外部下部電極13-2的外部電極13；在所述塑料容器12插入時(shí)至少間介于所述容器的口部及肩部、和所述外部電極13之間的包括電介質(zhì)的襯墊25；在所述口部11所處的一側(cè)的所述外部電極13的端面經(jīng)由絕緣部件26安裝的排氣管14；在所述外部電極13內(nèi)的所述塑料容器12內(nèi)，從所述排氣管14側(cè)插入所述塑料容器12，與接地側(cè)連接，并且，穿設(shè)有用于噴出介質(zhì)氣體19的氣體流路16的內(nèi)部電極17；安裝于所述排氣管14的未圖示的排氣裝置；用于向所述內(nèi)部電極17供給介質(zhì)氣體19的未圖示的氣體供給裝置；與所述外部電極13連接的高頻電源18。還有，符號(hào)20是設(shè)置于氣體流路16的前端的包括絕緣部件的氣體噴出孔。

在此，所述外部電極13設(shè)置于在上下端具有凸緣21a、21b的圓筒狀的接地罩22內(nèi)，該圓筒狀的接地罩22載置于圓環(huán)狀基臺(tái)23上。另外，圓板狀的絕緣板24配置于所述圓環(huán)狀基臺(tái)23和所述外部下部電極13-2的底部側(cè)之間。在所述內(nèi)部電極17的氣體流路16的前端設(shè)置圓筒的絕緣部件26，由此防止局部的等離子體集中。

另外，所述襯墊25是通過(guò)由在其上載置的環(huán)狀的絕緣部件26螺合的螺釘(未圖示)來(lái)固定。這樣，通過(guò)將襯墊25插入固定所述外部電極13的上部，在從所述外部電極13的底部側(cè)插入塑料容器12的情況下，所述塑料容器12的口部及肩部位于所述圓板狀的襯墊25的空洞部?jī)?nèi)，且除此之外的塑料容器12的外周位于所述外部電極13內(nèi)表面。另外，在上下具有凸緣31a、31b的排氣管14載置于所述接地罩22的凸緣21a及所述環(huán)狀的絕緣部件26的上表面。還有，蓋體32安裝于所述排氣管14的上部凸緣31a。

說(shuō)明使用這樣的結(jié)構(gòu)的裝置，向塑料容器涂敷碳膜的方法。

首先，向外部電極13內(nèi)插入塑料容器12，利用排氣管14將內(nèi)部的氣體排出。在達(dá)到規(guī)定的真空度(代表值：10^-1～10^-5Torr)后，持續(xù)排氣的同時(shí)，將介質(zhì)氣體G例如以10～200mL/分鐘的流量向內(nèi)部電極17供給，進(jìn)而，通過(guò)內(nèi)部電極17的氣體噴出孔20向塑料容器12內(nèi)噴出。還有，作為該介質(zhì)氣體，例如，使用苯、甲苯、二甲苯、環(huán)己烷等脂肪族烴類、芳香族烴類、含氧烴類、含氮烴類。利用氣體供給量和排氣量，將所述塑料容器12內(nèi)的壓力例如設(shè)定為2×10^-1～1×10^-2Torr。然后，由高頻電源18將50～2000W的高頻電力通過(guò)匹配器36及RF輸入端子35向外部電極13施加。

通過(guò)這樣的高頻電力的向外部電極13的施加，在所述外部電極13和內(nèi)部電極17之間生成等離子體。此時(shí)，塑料容器12在外部電極13內(nèi)大致沒(méi)有間隙地收容，等離子體在塑料容器12內(nèi)產(chǎn)生。所述介質(zhì)氣體G通過(guò)所述等離子體離解或進(jìn)而離子化，生成用于形成碳膜的成膜種。在將碳膜形成至規(guī)定的膜厚后，停止高頻電力的施加，停止介質(zhì)氣體供給，排出殘留氣體，將氮、稀有氣體、或空氣等向外部電極13內(nèi)供給，將該空間內(nèi)恢復(fù)為大氣壓。然后，從外部電極13取出所述塑料容器12。還有，在該方法中，將碳膜成膜為20～30nm所需的時(shí)間為2～3秒。

專利文獻(xiàn)1：特開(kāi)平8-53116號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：特許第2788412號(hào)公報(bào)(特開(kāi)平8-53117號(hào)公報(bào))

專利文獻(xiàn)3：WO2003/101847號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)4：特許第3643813號(hào)公報(bào)(特開(kāi)2003-237754號(hào)公報(bào))

專利文獻(xiàn)5：特開(kāi)2005-247431號(hào)公報(bào)