CN112030134A - 一种基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器。所述基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器的容器壁包括：透明容器壁，设置在所述透明容器壁的内壁上的纳米阻隔层、设置在所述透明容器壁的外壁上的第一介质层、设置在所述第一介质层上表面的第二介质层其中，所述第二介质层的折射率低于所述第一介质层的折射率。本发明将所述纳米阻隔层设置在所述透明容器内壁一侧，而将第一介质层和第二介质层设置在所述透明容器外壁一侧，克服了在纳米阻隔层上镀制多层介质膜致使该侧膜层太厚造成的微缺陷，导致的阻隔性降低的问题；所述纳米阻隔层、透明容器、第一介质层和第二介质层组成光学干涉膜，呈现出一定颜色。

Description

一种基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器
技术领域
本发明涉及容器技术领域，尤其涉及一种基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器。
背景技术
目前，常用多层复合的方法制备高阻隔薄膜。EVOH(乙烯-乙烯醇共聚物)核心原材料价格较贵，且回收困难。铝塑复合膜镀铝薄膜难分离，同样存在回收困难的问题，所以迫切需求新型高阻隔易回收的材料。
而且，高阻隔容器中镀制的膜层厚度为数百纳米，容易存在应力，导致镀层存在微缺陷，进而产生阻隔性不佳的问题。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器，旨在解决现有阻隔容器阻隔性不佳的问题。
本发明提供一种基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器，其中，所述基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器的一端设置有开口；
所述基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器包括：透明容器壁，设置在所述透明容器壁的内壁上采用微波等离子化学气相沉积的纳米阻隔层、设置在所述透明容器壁的外壁上采用物理气相沉积的第一介质层、设置在所述第一介质层上表面采用物理气相沉积的第二介质层，其中，所述第二介质层的折射率低于所述第一介质层的折射率；
透明容器壁
所述纳米阻隔层、透明容器壁、第一介质层和第二介质层组成光学干涉膜，呈现出颜色。
所述的基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器，其中，所述透明容器壁为聚酯(PET)透明容器壁、聚丙烯(PP)透明容器壁、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)透明容器壁中的一种。
所述的基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器，其中，所述纳米阻隔层为氧化锆(ZrO2)纳米阻隔层，氧化钛(TiO2)纳米阻隔层，氧化钽(Ta2O5)纳米阻隔层中的一种。
所述的基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器，其中，所述第一介质层为氧化锆(ZrO2)介质层，氧化钛(TiO2)介质层，氧化钽(Ta2O5)介质层，氧化铪(HfO2)介质层中的一种。
所述的基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器，其中，所述第二介质层为氧化硅(SiO2)介质层，氟化镁(MgF2)介质层中的一种。
所述的基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器，其中，所述纳米阻隔层的厚度为20～120nm。
所述的阻隔容器，其中，所述第一介质层的厚度为20～120nm。
所述的阻隔容器，其中，所述第二介质层的厚度为30～200nm。
所述的基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器，其中，所述微波等离子化学气相沉积中采用的沉积温度为90～120℃。
所述的基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器，其中，所述物理气相沉积为磁控溅射沉积、电子束蒸发沉积中的一种。
有益效果：本发明将所述纳米阻隔层设置在所述透明容器内壁一侧，而将第一介质层和第二介质层设置在所述透明容器外壁一侧，克服了在纳米阻隔层上镀制多层介质膜使该侧膜层太厚造成的微缺陷，导致的阻隔性降低的问题；本发明所述纳米阻隔层具有致密高、缺陷少等优点，使所述阻隔容器具有较强的阻隔性；所述纳米阻隔层、透明容器壁、第一介质层和第二介质层组成光学干涉膜，呈现一定颜色。可见，本发明所述阻隔容器颜色靓丽、阻隔性佳，成本较低、易回收，因而具有良好的推广价值。
附图说明
图1为本发明所述基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器的容器壁结构示意图。
图2为本发明所述基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器的外形结构示意图。
图3为本发明实施例4中微波等离子化学气相沉积工艺制备的TiO2纳米阻隔层表面形貌图。
附图说明：1-透明容器、2-纳米阻隔层、3-第一介质层、4-第二介质层。
具体实施方式
本发明提供一种基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
非晶碳涂层具有淡黄色，非晶硅氧化物凸涂层无色透明，导致外观缺乏震撼力。进一步地，在非晶碳涂层或非晶硅氧化物镀膜上沉积基于高折射率材料和低折射率材料叠层，形成炫彩涂层，外观效果极佳，但是会不可避免地增加高阻隔容器一侧镀制的膜层厚度。而高阻隔容器中镀制的膜层厚度为数百纳米，容易存在应力导致容器存在微缺陷，阻隔性不佳的问题。
如图1及图2所示，本发明提供一种基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器(基于MPCVD的阻隔容器)，其中，所述基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器的一端设置有开口；
所述基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器包括：透明容器壁1，设置在所述透明容器壁1的内壁上采用微波等离子化学气相沉积的纳米阻隔层2、设置在所述透明容器壁1的外壁上采用物理气相沉积的第一介质层3、设置在所述第一介质层3上表面采用物理气相沉积的第二介质层4；其中，所述第二介质层4的折射率低于所述第一介质层3的折射率；
所述纳米阻隔层2、透明容器壁1、第一介质层3和第二介质层4组成光学干涉膜，呈现出颜色。
本发明将所述纳米阻隔层2设置在所述基于MPCVD的阻隔容器的内壁一侧，而将第一介质层3和第二介质层4设置在所述基于MPCVD的阻隔容器的外壁一侧，克服了在纳米阻隔层2上镀制多层介质膜使该侧膜层太厚造成的微缺陷，导致的阻隔性降低的问题；本发明通过采用MPCVD在容器内壁上成功制备纳米阻隔层2，且所述纳米阻隔层2具有致密高、缺陷少等优点，使所述基于MPCVD的阻隔容器具有较强的阻隔性；所述纳米阻隔层2、透明容器壁1、第一介质层3和第二介质层4组成光学干涉膜，呈现一定颜色。可见，本发明所述基于MPCVD的阻隔容器颜色靓丽、阻隔性佳，成本较低、易回收，因而具有良好的推广价值。
在本发明的一个实施方式中，所述基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器的外形为瓶形或坛形。本发明所述透明容器壁1可以是一种高分子透明容器壁，或者说是一种透明塑料透明容器壁，可以实现光线的通过，从而形成由所述纳米阻隔层2、透明容器壁1、第一介质层3和第二介质层4组成的光学干涉膜。在本发明的一个实施方式中，所述透明容器壁为PET透明容器壁、PP透明容器壁、PMMA透明容器壁中的一种。
本发明纳米阻隔层2(纳米涂层)涂覆在高分子表面可实现阻隔性能的显著提升，涂层用量极少，不影响回收。在本发明的一个实施方式中，所述纳米阻隔层2为ZrO2纳米阻隔层，TiO2纳米阻隔层，Ta2O5纳米阻隔层中的一种。
此外，所述纳米阻隔层2主要采用等离子增强化学气相沉积(PECVD)工艺制备。具体，使用PECVD在容器内壁沉积类金刚石薄膜，但采用射频激发等离子体，内部存在电极，容易造成异常放电等问题，导致容器壁质量较差。微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术内部无电极，不与真空器壁接触，从而避免对容器的污染，制备的膜层致密、缺陷少、纯度高，能够使非晶硅氧化物的阻隔性提升明显。在本发明的一个实施方式中，所述纳米阻隔层2采用MPCVD技术制备得到。
本发明所述纳米阻隔层2、透明容器壁1、第一介质层3和第二介质层4组成光学干涉膜，呈现一定颜色。其中，所述第一介质层3和所述第二介质层4的折射率不同，能够形成光学干涉。具体地，所述第一介质层3为高折射率介质层，所述第二介质层4的折射率为低折射率介质层，相对来说，所述纳米阻隔层2也是高折射率纳米阻隔层2。也即是，所述第二介质层4的折射率低于所述第一介质层3的折射率，实现所述纳米阻隔层2、透明容器壁1、第一介质层3和第二介质层4共同组成光学干涉膜，呈现一定颜色，例如所述基于MPCVD的阻隔容器外观呈现灰、黄、紫、蓝等透明反射色。在本发明的一个实施方式中，所述第一介质层的厚度为20～120nm；所述第二介质层的厚度为30～200nm。
在本发明的一个实施方式中，所述第一介质层3为ZrO2介质层，TiO2介质层，Ta2O5介质层，HfO2介质层中的一种。在本发明的一个实施方式中，所述第二介质层4为SiO2介质层，MgF2介质层中的一种。上述第一介质层3和第二介质层4的氧化物可以通过物理气相沉积工艺制备得到，所述物理气相沉积工艺具体可以是电子束蒸发工艺或磁控溅射工艺。
本发明所述纳米阻隔层2不宜过厚，避免所述纳米阻隔层2存在应力导致镀层存在微缺陷的问题。在本发明的一个实施方式中，所述纳米阻隔层2的厚度为20～120nm，例如60nm。
本发明还提供一种如上所述的阻隔容器的制备方法，其中，包括：
提供一端开口的透明容器；
在所述容器的内壁上采用微波等离子化学气相沉积(MPCVD)工艺沉积纳米阻隔层2，得到沉积有纳米阻隔层2的容器；
在所述沉积有纳米阻隔层2的容器的外壁上采用物理气相沉积工艺(PVD)依次沉积第一介质层3和第二介质层4，得到阻隔容器。
通过试验发现，仅仅采用物理气相沉积工艺在外壁制备涂层，对氧气透过率降低有限，本发明采用MPCVD在内壁制备纳米阻隔层2可以显著降低氧气透过率。
具体地，以有机金属、氧气，在设定的沉积温度下，在容器内壁上制备对应金属氧化物纳米阻隔层2，所述金属为Ti、Zr、Ta中的一种。与所述TiO2纳米阻隔层2对应的有机金属原料为有机钛，所述有机钛可以为四(二甲氨基)钛。与所述ZrO2纳米阻隔层2对应的有机金属原料为有机锆，所述有机锆可以为四(二甲氨基)锆。与所述Ta2O5纳米阻隔层2对应的有机金属原料为有机锆，所述有机锆可以为五(二甲氨基)钽。
在本发明的一个实施方式中，所述微波等离子化学气相沉积中采用的沉积温度为90～120℃。也就是，所述沉积纳米阻隔层2时容器的表面温度为90～120℃。所述沉积纳米阻隔层2时的沉积温度为90～120℃，有利于提高所制备的沉积纳米阻隔层2的阻隔性。
通常，MPCVD需要单个容器分别制备，包括抽真空、镀膜、破真空、换样品等循环，每一个样品需要10分钟，即使每天24小时生产，产能也只有144个/天，产能低导致成本较高。本发明在MPCVD装置中设置多个抽真空组件，可批量产品同时进行抽真空及MPCVD镀膜，可显著降低沉积时间。
在本发明的一个实施方式中，物理气相沉积工艺为磁控溅射工艺、电子束蒸发工艺中的一种。本发明采用可批量同时抽真空及PVD，可显著降低沉积时间。
本发明还提供一种如上所述阻隔容器在物料保存上的应用，所述物料包括：食物、化学试剂。本发明所述阻隔容器对氧气具有良好的阻隔效果，能够防止所保存的食品变质或化学试剂氧化。
本发明所述阻隔容器内壁采用MPCVD镀制的高折射率纳米阻隔层2具有致密高、缺陷少等优点，具有较强的阻隔性；所述阻隔容器内壁的纳米阻隔层2、容器、容器外壁高折射介质层和低折射介质层组成光学干涉膜，呈现一定颜色。本发明克服了采用MPCVD在内壁镀制多层介质膜，导致膜层太厚造成的微缺陷，使阻隔性降低的问题；本发明可批量产品同时抽真空及镀膜的PVD技术，可显著降低沉积时间。本发明所述阻隔容器颜色靓丽、阻隔性佳，成本较低、易回收，因而具有良好的推广价值。
下面通过具体的实施例对本发明的技术方案进行说明。
实施例1
提供材质为PET的容器；
以有机钛、氧气为原料，沉积温度为90℃，在容器内壁上采用MPCVD制备TiO2纳米阻隔层2，所述TiO2纳米阻隔层2的厚度20nm，其中，所述有机钛为四(二甲氨基)钛；
采用电子束蒸发沉积工艺在容器外壁沉积ZrO2介质层(第一介质层)3，厚度为25nm；
采用电子束蒸发沉积工艺在ZrO2介质层3上沉积MgF2介质层(第二介质层)4，厚度为36nm，制备得到基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器。
所述基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器的颜色为透明灰，氧气透过率2cm3/(m2·24h·0.1MPa)。
实施例2
提供材质为PP的容器；
以有机锆、氧气为原料，沉积温度90℃，在容器内壁上采用MPCVD制备ZrO2纳米阻隔层2，制备的ZrO2纳米阻隔层2的厚度100nm，其中，所述有机锆为四(二甲氨基)锆；
采用磁控溅射沉积工艺在容器外壁沉积TiO2介质层(第一介质层)3，厚度为85nm；
采用磁控溅射沉积工艺在TiO2介质层3上沉积SiO2介质层(第二介质层)4，厚度为135nm，制备得到基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器；
所述基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器的颜色为黄色，氧气透过率1.5cm3/(m2·24h·0.1MPa)。
实施例3
提供材质为PMMA的容器；
以有机钽、氧气为原料，沉积温度为120℃，采用MPCVD在所述容器内壁上制备Ta2O5纳米阻隔层2，所述Ta2O5纳米阻隔层2厚度为116nm，其中，所述有机钽为五(二甲氨基)钽；
采用电子束蒸发沉积工艺在所述容器外壁上沉积HfO2介质层(第一介质层)3，厚度为120nm；
采用电子束蒸发沉积工艺在HfO2介质层3上沉积SiO2介质层(第二介质层)4，厚度为168nm，制备得到基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器。
所述基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器的颜色为紫色，氧气透过率1.4cm3/(m2·24h·0.1MPa)。
实施例4
提供材质为PET的容器；
以有机钛、氧气为原料，沉积温度120℃，采用MPCVD在容器内壁上制备TiO2纳米阻隔层2，所述TiO2纳米阻隔层2的厚度为120nm，其中，所述有机钛为四(二甲氨基)钛；
采用电子束蒸发沉积工艺在所述容器外壁上沉积的Ta2O5介质层(第一介质层)3，厚度为130nm；
采用电子束蒸发沉积工艺在Ta2O5介质层3上沉积SiO2介质层(第二介质层)4，厚度为190nm，制备得到基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器。
所述基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器颜色为蓝色，氧气透过率1.4cm3/(m2·24h·0.1MPa)。
本实施例中微波等离子化学气相沉积工艺制备的TiO2纳米阻隔层表面形貌如图3所示，本实施例通过采用MPCVD在容器内壁上成功制备TiO2纳米阻隔层，且所述TiO2纳米阻隔层具有致密高、缺陷少等优点。
在容器上制备了不同内壁镀膜和外壁镀膜，进行氧气透过率对比，如表1所示。
可见，采用电子束蒸发或磁控溅射工艺在容器外壁制备涂层，对氧气透过率降低有限；采用PECVD在内壁制备可以显著降低氧气透过率；采用MPCVD与PECVD制备相同厚度涂层相比，MPCVD制备的涂层阻隔性更佳；而当采用MPCVD制备较厚膜层时，其阻隔性有所下降。
表1，不同内壁镀膜和外壁镀膜的氧气透过率对比
Figure BDA0002596381900000091
Figure BDA0002596381900000101
综上所述，本发明的所述基于MPCVD阻隔容器，在透明容器壁1一侧采用MPCVD镀制的高折射率纳米阻隔层2及在透明容器壁1另一侧采用PVD依次镀制的高折射率介质层、低折射率介质层；MPCVD镀制的高折射率纳米阻隔层2具有致密高、缺陷少等优点，具有较强的阻隔性；所述纳米阻隔层2、透明容器壁1、高折射介质层和低折射介质层组成光学干涉膜，呈现一定颜色。本发明克服了采用MPCVD在纳米阻隔层2上镀制多层介质膜，致使膜层太厚造成的微缺陷，导致的阻隔性降低问题；本发明可批量产品同时抽真空及镀膜的PVD技术，可显著降低沉积时间。本发明所述阻隔容器颜色靓丽、阻隔性佳，成本较低、易回收，因而具有良好的推广价值。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器，其特征在于，所述基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器的一端设置有开口；
所述基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器包括：透明容器壁，设置在所述透明容器壁内壁上采用微波等离子化学气相沉积的纳米阻隔层、设置在所述透明容器壁外壁上采用物理气相沉积的第一介质层、设置在所述第一介质层上表面采用物理气相沉积的第二介质层，其中，所述第二介质层的折射率低于所述第一介质层的折射率；
所述纳米阻隔层、透明容器壁、第一介质层和第二介质层组成光学干涉膜，呈现出颜色。
2.根据权利要求1所述的基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器，其特征在于，所述透明容器壁为聚酯透明容器壁、聚丙烯透明容器壁、聚甲基丙烯酸甲酯透明容器壁中的一种。
3.根据权利要求1所述的基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器，其特征在于，所述纳米阻隔层为氧化锆纳米阻隔层，氧化钛纳米阻隔层，氧化钽纳米阻隔层中的一种。
4.根据权利要求1所述的基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器，其特征在于，所述第一介质层为氧化锆介质层，氧化钛介质层，氧化钽介质层，氧化铪介质层中的一种。
5.根据权利要求1所述的基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器，其特征在于，所述第二介质层为氧化硅介质层，氟化镁介质层中的一种。
6.根据权利要求1所述的基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器，其特征在于，所述纳米阻隔层的厚度为20～120nm。
7.根据权利要求1所述的基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器，其特征在于，所述第一介质层的厚度为20～120nm。
8.根据权利要求1所述的基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器，其特征在于，所述第二介质层的厚度为30～200nm。
9.根据权利要求1所述的基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器，其特征在于，所述微波等离子化学气相沉积中采用的沉积温度为90～120℃。
10.根据权利要求1所述的基于微波等离子体化学气相沉积的阻隔容器，其特征在于，所述物理气相沉积为磁控溅射沉积、电子束蒸发沉积中的一种。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115613004A (zh) * 2021-07-12 2023-01-17 北京印刷学院 内壁镀膜的塑料管及制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996033098A2 (en) * 1995-04-13 1996-10-24 Xmx Corporation Gas-impermeable, chemically inert container structure and method of producingthe same
US5736207A (en) * 1994-10-27 1998-04-07 Schott Glaswerke Vessel of plastic having a barrier coating and a method of producing the vessel
CN104762609A (zh) * 2015-03-16 2015-07-08 惠州欧博莱光电技术有限公司 在玻璃容器内壁形成多层阻隔性薄膜的工艺和设备
CN105220130A (zh) * 2015-09-29 2016-01-06 佛山市思博睿科技有限公司 基于低压等离子化学气相沉积制备纳米多层膜的方法
WO2017207940A1 (fr) * 2016-06-02 2017-12-07 Sgd S.A. Procédé de formation d'un revêtement barrière a la surface d'un récipient et installation afférente

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5736207A (en) * 1994-10-27 1998-04-07 Schott Glaswerke Vessel of plastic having a barrier coating and a method of producing the vessel
WO1996033098A2 (en) * 1995-04-13 1996-10-24 Xmx Corporation Gas-impermeable, chemically inert container structure and method of producingthe same
CN104762609A (zh) * 2015-03-16 2015-07-08 惠州欧博莱光电技术有限公司 在玻璃容器内壁形成多层阻隔性薄膜的工艺和设备
CN105220130A (zh) * 2015-09-29 2016-01-06 佛山市思博睿科技有限公司 基于低压等离子化学气相沉积制备纳米多层膜的方法
WO2017207940A1 (fr) * 2016-06-02 2017-12-07 Sgd S.A. Procédé de formation d'un revêtement barrière a la surface d'un récipient et installation afférente

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
机械工业部仪器仪表工业局: "《物理光学》", 31 March 1985, 机械工业出版社 *
梁铨廷: "《物理光学理论与习题》", 31 August 1985, 机械工业出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115613004A (zh) * 2021-07-12 2023-01-17 北京印刷学院 内壁镀膜的塑料管及制备方法

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