JP4899471B2 - Gas barrier plastic container and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は容器の表面に薄膜をプラズマCVD法によりコーティングすることにより、バリア性等の物性を向上させたガスバリア性プラスチック容器およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a gas barrier plastic container whose physical properties such as barrier properties are improved by coating a thin film on the surface of the container by a plasma CVD method, and a method for producing the same.

ここ最近、プラスチック容器は、食品分野や医薬品分野等の様々な分野において、様々な機能を求められている。たとえばプラスチック容器は、軽量、低コストという理由から包装容器として広く使用されている。しかしながら、プラスチック容器は、酸素や二酸化炭素、水蒸気のような低分子ガスを透過する性質や、低分子有機化合物が内部に吸着してしまうという性質、アセトアルデヒトの様な溶出成分があるという性質を有しており、容器として補わなければならない面があった。   Recently, plastic containers are required to have various functions in various fields such as food and pharmaceutical fields. For example, plastic containers are widely used as packaging containers because of their light weight and low cost. However, plastic containers have the property of penetrating low-molecular gases such as oxygen, carbon dioxide, and water vapor, the property of adsorbing low-molecular organic compounds inside, and the property of having elution components such as acetaldehyde. It had a surface that had to be supplemented as a container.

これらの諸問題を解決するためにいろいろな方策がとられているが、どれもさまざまな問題を抱えており、完全に解決することができていない。例えば、プラスチック容器のガス透過性を低減する方法の1つとして複数のプラスチック材料を積層したり、ブレンドしたりする方法がある。これらの方法を用いると、ある程度までガス透過性を低減することができるが、より高いバリア性を求める容器に使用する際など目的のガス透過性まで低減することができない。また、使用する樹脂のコストも非常に高いものである。   Various measures have been taken to solve these problems, but all have various problems and have not been completely solved. For example, as one method for reducing the gas permeability of a plastic container, there is a method of laminating or blending a plurality of plastic materials. When these methods are used, the gas permeability can be reduced to a certain extent, but it cannot be reduced to the target gas permeability such as when used in a container that requires a higher barrier property. Also, the cost of the resin used is very high.

ここ近年、プラスチック容器の表面にセラミックの薄膜をコーティングする技術が知られてきている。これらのほとんどは単一のプラスチック材料からなる容器表面にセラミック薄膜の成膜を行い、ガスバリア性を向上させているものである。この技術を利用することにより、比較的安価な材料を用いて容器を成形し、その成形された容器の表面にセラミック薄膜をコーティングすることで、バリア性に優れたプラスチック容器を安価に得ることができる。   In recent years, a technique for coating a ceramic thin film on the surface of a plastic container has been known. Most of them improve the gas barrier properties by forming a ceramic thin film on the surface of a container made of a single plastic material. By using this technology, it is possible to obtain a plastic container with excellent barrier properties at low cost by molding a container using a relatively inexpensive material and coating the surface of the molded container with a ceramic thin film. it can.

しかし、容器は使用中に様々なストレスを受ける。温度変化や吸湿による容器の膨張伸縮、容器を輸送するときの変形などである。このストレスは容器内面の薄膜にも掛かり、膜を剥落させる原因ともなる。そこで、セラミック薄膜とプラスチック基材との密着性を高めて膜の剥離を防止するような手法が提案されている。(例えば、特許文献1参照。)。   However, the container is subject to various stresses during use. These include expansion and contraction of the container due to temperature change and moisture absorption, deformation when the container is transported, and the like. This stress is also applied to the thin film on the inner surface of the container and causes the film to peel off. Therefore, a technique has been proposed in which the adhesion between the ceramic thin film and the plastic substrate is improved to prevent the film from peeling. (For example, refer to Patent Document 1).

例えば、特許文献1の実施例には、酸化珪素薄膜のバリア層よりも炭素原子数を多くした膜を、バリア層と基材の間に挟む事で、バリア性及び密着性を向上させる提案がなされている。ところが、これらの手法を用いても十分な密着性がありバリア性の良いものを作ることはできていないのが現状である。   For example, in the example of Patent Document 1, there is a proposal to improve the barrier property and adhesion by sandwiching a film having a larger number of carbon atoms than the barrier layer of the silicon oxide thin film between the barrier layer and the substrate. Has been made. However, the present situation is that even if these methods are used, a product having sufficient adhesion and good barrier properties cannot be produced.

以下に先行技術文献を示す。
特開平7−32531号公報
Prior art documents are shown below.
JP 7-32531 A

本発明は、このような従来技術の問題点を解決しようとするものであり、プラスチック基材との密着性が十分あり、且つバリア性にも優れた、表面にセラミック蒸着されたバリア性プラスチック容器およびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention is intended to solve such problems of the prior art, and has a barrier plastic container with a ceramic vapor deposited on the surface, which has sufficient adhesion to a plastic substrate and excellent barrier properties. And it aims at providing the manufacturing method .

本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、本発明の請求項1に係る
発明は、容器表面にプラズマCVD法により薄膜がコーティングされているガスバリア性プラスチック容器において、メタンガスを20sccmチャンバー内に供給して1秒間炭素膜を成膜し、続けて、1秒の間にメタンガス流量を20sccmから0sccmへ、HMDSO流量を0sccmから5sccmへ、酸素流量を0sccmから100sccmへ変化させながらチャンバーへ供給し、1秒間混合層の成膜を行い、さらに続けて、HMDSOを5sccm、酸素を100sccmチャンバー内に供給し4秒間酸化珪素膜を成膜することにより製造された、プラスチック基材上に第1層である炭素膜がコーティングされ、その上に第2層である酸化珪素膜がコーティングされ、前記第1層の炭素膜と第2層の酸化珪素膜の間に、炭素原子含有比率が第1層から第2層に向かって徐々に減少し、珪素原子含有比率及び酸素原子含有比率が第1層から第2層に向かって徐々に増加している該炭素膜と酸化珪素膜の混合層が存在するとともに、前記炭素膜と前記混合層と前記酸化珪素膜の成膜時間の比が1:1:4であることを特徴とするガスバリア性プラスチック容器である。
本発明の請求項2に係る発明は、メタンガスを20sccmチャンバー内に供給して1秒間炭素膜を成膜し、続けて、1秒の間にメタンガス流量を20sccmから0sccmへ、HMDSO流量を0sccmから5sccmへ、酸素流量を0sccmから100sccmへ変化させながらチャンバーへ供給し、1秒間混合層の成膜を行い、さらに続けて、HMDSOを5sccm、酸素を100sccmチャンバー内に供給し4秒間酸化珪素膜を成膜するプラスチック基材からなる容器表面へのプラズマCVD法により、順に第1層である炭素膜、混合層、第2層である酸化珪素膜がコーティングするガスバリア性プラスチック容器の製造方法において、前記混合層が、炭素原子含有比率が第1層から第2層に向かって徐々に減少し、珪素原子含有比率及び酸素原子含有比率が第1層から第2層に向かって徐々に増加する様に形成するとともに、前記炭素膜と前記混合層と前記酸化珪素膜の成膜時間の比が1:1:4であることを特徴とするガスバリア性プラスチック容器の製造方法である。
The present invention has been made to solve the above problems, the invention according to claim 1 of the present invention is a gas barrier plastic container in which a thin film is coated on the container surface by the plasma CVD method, methane Is supplied into the 20 sccm chamber to form a carbon film for 1 second. Subsequently, during 1 second, the methane gas flow rate is changed from 20 sccm to 0 sccm, the HMDSO flow rate is changed from 0 sccm to 5 sccm, and the oxygen flow rate is changed from 0 sccm to 100 sccm. The plastic base material was manufactured by supplying the mixture to the chamber while forming a mixed layer for 1 second, and subsequently supplying 5 sccm of HMDSO and 100 sccm of oxygen into the chamber to form a silicon oxide film for 4 seconds. A carbon film as a first layer is coated on top, and an acid as a second layer is coated thereon. A silicon film is coated, and the carbon atom content ratio gradually decreases from the first layer to the second layer between the first layer carbon film and the second layer silicon oxide film, and the silicon atom content ratio and There is a mixed layer of the carbon film and the silicon oxide film in which the oxygen atom content ratio gradually increases from the first layer toward the second layer, and the carbon film, the mixed layer, and the silicon oxide film are formed. It is a gas barrier plastic container characterized in that the film time ratio is 1: 1: 4.
According to the second aspect of the present invention, methane gas is supplied into a 20 sccm chamber to form a carbon film for 1 second, and then the methane gas flow rate is changed from 20 sccm to 0 sccm and the HMDSO flow rate from 0 sccm in 1 second. Supply the oxygen flow rate to 5 sccm while changing the oxygen flow rate from 0 sccm to 100 sccm, and form a mixed layer for 1 second. Then, supply HMDSO at 5 sccm and oxygen into the 100 sccm chamber for 4 seconds to form a silicon oxide film. In the method for producing a gas barrier plastic container in which a carbon film as a first layer, a mixed layer, and a silicon oxide film as a second layer are sequentially coated by a plasma CVD method on a container surface made of a plastic substrate to be formed, The mixed layer has a carbon atom content ratio that gradually decreases from the first layer toward the second layer, The element content ratio and the oxygen atom content ratio are formed so as to gradually increase from the first layer toward the second layer, and the ratio of film formation times of the carbon film, the mixed layer, and the silicon oxide film is 1: It is a manufacturing method of a gas barrier plastic container characterized by being 1: 4.

本発明に係るガスバリア性プラスチック容器は、容器表面にプラズマCVD法により薄膜がコーティングされているガスバリア性プラスチック容器において、プラスチック基材上に第1層である炭素膜がコーティングされ、その上に第2層である酸化珪素膜がコーティングされていることにより、内容物の充填時、輸送時に容器にストレスがかかった場合においてもセラミック薄膜が剥離するようなことがなく、高いバリア性を維持できるため、たとえば酸素に対して敏感な内溶液を収容する容器として有用である。また、第1層の炭素膜の厚さを極力薄くすることでほぼ無色透明な膜とすることができるため、PETボトル等にコーティングした場合でも、PETボトルのリサイクル適正に影響を与えることがないという効果を有する。   The gas barrier plastic container according to the present invention is a gas barrier plastic container in which a thin film is coated on the surface of the container by a plasma CVD method. A carbon film as a first layer is coated on a plastic substrate, and a second film is formed thereon. By coating the silicon oxide film that is a layer, the ceramic thin film does not peel off even when the container is stressed during filling and transportation, so that high barrier properties can be maintained. For example, it is useful as a container for containing an internal solution sensitive to oxygen. In addition, since the carbon film of the first layer can be made as thin as possible by making the thickness of the carbon film as thin as possible, even if it is coated on a PET bottle, it does not affect the recycling appropriateness of the PET bottle. It has the effect.

本発明の実施の形態を図1に基づいて詳細に説明する。   An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

図1は、本発明に係るガスバリア性プラスチック容器形成用の成膜装置の構成図である。   FIG. 1 is a configuration diagram of a film forming apparatus for forming a gas barrier plastic container according to the present invention.

本発明の重要な特徴は、無色透明でガスバリア性の良い酸化珪素薄膜とプラスチック基材の間に炭素膜を介在させることにある。この炭素膜は、プラスチック基材及び酸化珪素薄膜両方との密着性に優れる。   An important feature of the present invention is that a carbon film is interposed between a colorless and transparent silicon oxide thin film having a good gas barrier property and a plastic substrate. This carbon film is excellent in adhesion to both the plastic substrate and the silicon oxide thin film.

前記炭素膜をコーティングするための原料ガスとしては、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン等のアルカン類、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ブタジエン等のアルケン類、アセチレン等のアルキン類、ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタリン等の芳香族炭化水素類、シクロプロパン、シクロヘキサン等のシクロパラフィン類、シクロペンテン、シクロヘキセン等のシクロオレフィン類、一酸化炭素、二酸化炭素、メチルアルコール、エチルアルコール等の含酸素炭素化合物、メチルアミン、エチルアミン、アニリン等の含窒素炭素化合物等を使用することができる。またこれらのガス単独で使用しても良いが、アルゴンやヘリウム等の希ガスと混合して用いても良い。該炭素膜の厚さに特に制限はないが、2nm以上10nm以下が望ましい。2nm以下ではプラスチック基材と酸化珪素膜との十分な密着性がえられず、10nm以上としても密着性はそれ以上向上せず、炭素膜の厚さと比例して透明性が悪くなる。   The raw material gas for coating the carbon film includes alkanes such as methane, ethane, propane, butane, pentane and hexane, alkenes such as ethylene, propylene, butene, pentene and butadiene, alkynes such as acetylene, and benzene. , Aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and naphthalene, cycloparaffins such as cyclopropane and cyclohexane, cycloolefins such as cyclopentene and cyclohexene, oxygen-containing carbon such as carbon monoxide, carbon dioxide, methyl alcohol and ethyl alcohol Compounds, nitrogen-containing carbon compounds such as methylamine, ethylamine, aniline, and the like can be used. These gases may be used alone, or may be used by mixing with a rare gas such as argon or helium. Although there is no restriction | limiting in particular in the thickness of this carbon film, 2 nm or more and 10 nm or less are desirable. If the thickness is 2 nm or less, sufficient adhesion between the plastic substrate and the silicon oxide film cannot be obtained, and even if the thickness is 10 nm or more, the adhesion is not further improved, and the transparency deteriorates in proportion to the thickness of the carbon film.

前記第2層の酸化珪素膜をコーティングするための原料ガスとしては、1,1,3,3
−テトラメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、ビニルトリメチルシラン、メチルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラン、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、ジエチルシラン、プロピルシラン、フェニルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン等の中から選択することができ、特に1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサンが好ましい。ただし、これらに限定されるものではなくアミノシラン、シラザン等も用いることができる。
The source gas for coating the second layer silicon oxide film is 1, 1, 3, 3
-Tetramethyldisiloxane, hexamethyldisiloxane, vinyltrimethylsilane, methyltrimethoxysilane, hexamethyldisilane, methylsilane, dimethylsilane, trimethylsilane, diethylsilane, propylsilane, phenylsilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane , Tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, octamethylcyclotetrasiloxane, etc., especially 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, hexamethyl Disiloxane and octamethylcyclotetrasiloxane are preferred. However, it is not limited to these, Aminosilane, silazane, etc. can also be used.

いずれも液体である上記有機珪素化合物を気化させ、酸素もしくは酸化力を有するガス(例えばN2O、CO2等)と混合したガス、又は、上記混合ガスに不活性ガスであるヘリウム及び/又はアルゴンを混合したガスを用いる。 Any of the above-mentioned organic silicon compounds that are liquid is vaporized and mixed with oxygen or a gas having an oxidizing power (for example, N 2 O, CO 2, etc.), or helium which is an inert gas in the mixed gas and / or A gas mixed with argon is used.

本発明における2番目の特徴は、第1層の炭素膜と第2層の酸化珪素膜の間にそれらの混合層が存在することである。この混合層の存在により、炭素膜と酸化珪素膜間の密着性を強固なものとすることができる。これは炭素膜を成膜するための原料ガスを用いてまずはプラスチック基材上に炭素膜をコーティングし、続いて炭素膜を成膜するための原料ガス及び酸化珪素膜を成膜するための原料ガスの混合ガスを用いて混合層をコーティングし、最後に酸化珪素膜を成膜するための原料ガスを用いて酸化珪素膜をコーティングすることにより作製することができる。さらに、連続的に炭素膜を成膜するための原料ガスから酸化珪素を成膜する原料ガスへ徐々に変化させることにより、第1層の炭素膜から第2層の酸化珪素膜に向かって膜組成、すなわち珪素原子及び酸素原子が増加し、炭素原子が減少するような混合層を形成させることができる。   The second feature of the present invention is that a mixed layer thereof exists between the first carbon film and the second silicon oxide film. Due to the presence of this mixed layer, the adhesion between the carbon film and the silicon oxide film can be strengthened. This is because a carbon film is first coated on a plastic substrate using a raw material gas for forming a carbon film, and then a raw material gas for forming a carbon film and a raw material for forming a silicon oxide film It can be manufactured by coating a mixed layer using a gas mixture, and finally coating a silicon oxide film using a raw material gas for forming a silicon oxide film. Further, by gradually changing from a source gas for continuously forming a carbon film to a source gas for forming silicon oxide, the film is directed from the first carbon film toward the second silicon oxide film. It is possible to form a mixed layer in which the composition, that is, silicon atoms and oxygen atoms increase and carbon atoms decrease.

このように、成膜中に原料ガスの種類を変更することは、本発明の実施例を示す図1のように、マスフローコントローラー(MFC)により調整される各原料ガスの流量を変化させることにより達成される。この例では、炭素膜を成膜するための原料ガスとしてメタンガスを用い、それがMFC1を通してプラスチック容器表面にプラズマCVD法により薄膜をコーティングするための真空チャンバーに供給される。酸化珪素膜を成膜するためのガスとしてヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)及び酸素ガスもそれぞれMFC2、MFC3を通して真空チャンバー内に供給される。これら3台のMFCの流量を成膜中に変化させることにより、第1層の炭素膜、第二層の酸化珪素膜及びその間に形成させる混合層の成膜が連続して実施することが可能となる。   In this way, changing the type of source gas during film formation can be achieved by changing the flow rate of each source gas adjusted by the mass flow controller (MFC) as shown in FIG. 1 showing the embodiment of the present invention. Achieved. In this example, methane gas is used as a raw material gas for forming a carbon film, and the methane gas is supplied to a vacuum chamber for coating a thin film on the surface of a plastic container through the MFC 1 by a plasma CVD method. Hexamethyldisiloxane (HMDSO) and oxygen gas are also supplied into the vacuum chamber through MFC2 and MFC3, respectively, as gases for forming the silicon oxide film. By changing the flow rate of these three MFCs during film formation, it is possible to continuously form the first carbon film, the second silicon oxide film, and the mixed layer formed between them. It becomes.

以下に、本発明の具体的実施例を挙げて、さらに詳しく説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples.

<実施例1>
ポリエチレンテレフタレート樹脂製の容量500ml、重量28gのプラスチック容器を、図1に示すような装置によりプラズマCVD法を用いてコーティングした。まずはメタンガスを20sccm(1気圧換算で20ml/min)チャンバー内に供給し、400ワットの高周波電力を印可し1秒間炭素膜を成膜した。更に続けて、メタンガスの供給を止め、HMDSOを5sccm、酸素を100sccmチャンバー内に供給し、400ワットの高周波電力を印可し4秒間酸化珪素膜を成膜した。成膜された薄膜をX線光電子分光分析装置を使って元素分析を行った結果、モコン社製OXITRANを使って酸素透過度を測定した結果、容器に蒸留水を充填、キャップし70℃で1ヶ月保存した場合の膜の剥離の有無を検査した結果を表1に示す。
<Example 1>
A plastic container made of polyethylene terephthalate resin having a capacity of 500 ml and a weight of 28 g was coated by plasma CVD using an apparatus as shown in FIG. First, methane gas was supplied into a chamber of 20 sccm (20 ml / min in terms of 1 atmosphere), a high-frequency power of 400 watts was applied, and a carbon film was formed for 1 second. Subsequently, the supply of methane gas was stopped, HMDSO was supplied at 5 sccm and oxygen was supplied into a 100 sccm chamber, a high-frequency power of 400 watts was applied, and a silicon oxide film was formed for 4 seconds. As a result of elemental analysis of the formed thin film using an X-ray photoelectron spectroscopic analyzer, oxygen permeability was measured using OXITRAN manufactured by Mocon. As a result, the container was filled with distilled water, capped and capped at 70 ° C. Table 1 shows the results of examining the presence or absence of film peeling when stored for months.

<実施例2>
ポリエチレンテレフタレート樹脂製の容量500ml、重量28gのプラスチック容器
を、図1に示すような装置によりプラズマCVD法を用いてコーティングした。まずはメタンガスを20sccm(1気圧換算で20ml/min)チャンバー内に供給し、400ワットの高周波電力を印可し1秒間炭素膜を成膜した。続けて、メタンガス20sccm、HMDSO5sccm、酸素100sccmをチャンバー内に供給し、400ワットの高周波電力を印可し1秒間混合層の成膜を行った。さらに続けて、メタンガスの供給を止め、HMDSOを5sccm、酸素を100sccmチャンバー内に供給し、400ワットの高周波電力を印可し4秒間酸化珪素膜を成膜した。成膜された薄膜をX線光電子分光分析装置を使って元素分析を行った結果、モコン社製OXITRANを使って酸素透過度を測定した結果、容器に蒸留水を充填、キャップし70℃で1ヶ月保存した場合の膜の剥離の有無を検査した結果を表1に示す。
<Example 2>
A plastic container made of polyethylene terephthalate resin having a capacity of 500 ml and a weight of 28 g was coated by plasma CVD using an apparatus as shown in FIG. First, methane gas was supplied into a chamber of 20 sccm (20 ml / min in terms of 1 atmosphere), a high-frequency power of 400 watts was applied, and a carbon film was formed for 1 second. Subsequently, 20 sccm of methane gas, 5 sccm of HMDSO, and 100 sccm of oxygen were supplied into the chamber, and a high-frequency power of 400 watts was applied to form a mixed layer for 1 second. Subsequently, the supply of methane gas was stopped, HMDSO was supplied at 5 sccm and oxygen was supplied into the 100 sccm chamber, a high-frequency power of 400 watts was applied, and a silicon oxide film was formed for 4 seconds. As a result of elemental analysis of the formed thin film using an X-ray photoelectron spectroscopic analyzer, oxygen permeability was measured using OXITRAN manufactured by Mocon. As a result, the container was filled with distilled water, capped and capped at 70 ° C. Table 1 shows the results of examining the presence or absence of film peeling when stored for months.

<実施例3>
ポリエチレンテレフタレート樹脂製の容量500ml、重量28gのプラスチック容器を、図1に示すような装置によりプラズマCVD法を用いてコーティングした。まずはメタンガスを20sccm(1気圧換算で20ml/min)チャンバー内に供給し、400ワットの高周波電力を印可し1秒間炭素膜を成膜した。続けて、1秒の間にメタンガス流量を20sccmから0sccmへ、HMDSO流量を0sccmから5sccmへ、酸素流量を0sccmから100sccmへ変化させながらチャンバーへ供給し、400ワットの高周波電力を印可し1秒間混合層の成膜を行った。さらに続けて、HMDSOを5sccm、酸素を100sccmチャンバー内に供給し、400ワットの高周波電力を印可し4秒間酸化珪素膜を成膜した。成膜された薄膜をX線光電子分光分析装置を使って元素分析を行った結果、モコン社製OXITRANを使って酸素透過度を測定した結果、容器に蒸留水を充填、キャップし70℃で1ヶ月保存した場合の膜の剥離の有無を検査した結果を表1に示す。
<Example 3>
A plastic container made of polyethylene terephthalate resin having a capacity of 500 ml and a weight of 28 g was coated by plasma CVD using an apparatus as shown in FIG. First, methane gas was supplied into a chamber of 20 sccm (20 ml / min in terms of 1 atmosphere), a high-frequency power of 400 watts was applied, and a carbon film was formed for 1 second. Subsequently, the methane gas flow rate is changed from 20 sccm to 0 sccm, the HMDSO flow rate is changed from 0 sccm to 5 sccm, and the oxygen flow rate is changed from 0 sccm to 100 sccm in 1 second, and then the high-frequency power of 400 watts is applied and mixed for 1 second. A layer was deposited. Subsequently, 5 sccm of HMDSO and oxygen were supplied into the 100 sccm chamber, a high frequency power of 400 watts was applied, and a silicon oxide film was formed for 4 seconds. As a result of elemental analysis of the formed thin film using an X-ray photoelectron spectroscopic analyzer, oxygen permeability was measured using OXITRAN manufactured by Mocon. As a result, the container was filled with distilled water, capped and capped at 70 ° C. Table 1 shows the results of examining the presence or absence of film peeling when stored for months.

以下に、本発明の比較例について説明する。     Below, the comparative example of this invention is demonstrated.

<比較例1>
ポリエチレンテレフタレート樹脂製の容量500ml、重量28gのプラスチック容器を、図1に示すような装置によりプラズマCVD法を用いてコーティングした。HMDSOを5sccm、酸素を100sccmチャンバー内に供給し、400ワットの高周波電力を印可し4秒間酸化珪素膜を成膜した。成膜された薄膜をX線光電子分光分析装置を使って元素分析を行った結果、モコン社製OXITRANを使って酸素透過度を測定した結果、容器に蒸留水を充填、キャップし70℃で1ヶ月保存した場合の膜の剥離の有無を検査した結果を表1に示す。
<Comparative Example 1>
A plastic container made of polyethylene terephthalate resin having a capacity of 500 ml and a weight of 28 g was coated by plasma CVD using an apparatus as shown in FIG. A silicon oxide film was formed for 4 seconds by supplying high frequency power of 400 watts by supplying 5 sccm of HMDSO and oxygen in a 100 sccm chamber. As a result of elemental analysis of the formed thin film using an X-ray photoelectron spectroscopic analyzer, oxygen permeability was measured using OXITRAN manufactured by Mocon. As a result, the container was filled with distilled water, capped and capped at 70 ° C. Table 1 shows the results of examining the presence or absence of film peeling when stored for months.

Figure 0004899471
表1は、組成、酸素透過度、密着試験の測定結果を記す。
Figure 0004899471
Table 1 describes the composition, oxygen permeability, and measurement results of the adhesion test.

<比較結果>
以下に、実施例と比較例との比較的結果について説明する。実施例1、2、3で得られたガスバリア性プラスチック容器は、酸素透過度については、ほぼ同一の値を示し、ガスバリア性がいずれも良好であった。また、密着性も良く膜剥離はいずれも無かった。比較例1で得られたガスバリア性プラスチック容器は、酸素透過度については、実施例1、2、3とほぼ同一の値であったが、密着性が悪く、膜剥離が有った。
<Comparison result>
Below, the comparative result of an Example and a comparative example is demonstrated. The gas barrier plastic containers obtained in Examples 1, 2, and 3 showed almost the same value for oxygen permeability, and the gas barrier properties were all good. Further, the adhesion was good and there was no film peeling. The gas-barrier plastic container obtained in Comparative Example 1 had almost the same oxygen permeability as Examples 1, 2, and 3, but had poor adhesion and film peeling.

本発明に係るガスバリア性プラスチック容器形成用の成膜装置の構成図である。It is a block diagram of the film-forming apparatus for gas-barrier plastic container formation which concerns on this invention.

Claims (2)

容器表面にプラズマCVD法により薄膜がコーティングされているガスバリア性プラスチック容器において、メタンガスを20sccmチャンバー内に供給して1秒間炭素膜を成膜し、続けて、1秒の間にメタンガス流量を20sccmから0sccmへ、HMDSO流量を0sccmから5sccmへ、酸素流量を0sccmから100sccmへ変化させながらチャンバーへ供給し、1秒間混合層の成膜を行い、さらに続けて、HMDSOを5sccm、酸素を100sccmチャンバー内に供給し4秒間酸化珪素膜を成膜することにより製造された、プラスチック基材上に第1層である炭素膜がコーティングされ、その上に第2層である酸化珪素膜がコーティングされ、前記第1層の炭素膜と第2層の酸化珪素膜の間に、炭素原子含有比率が第1層から第2層に向かって徐々に減少し、珪素原子含有比率及び酸素原子含有比率が第1層から第2層に向かって徐々に増加している該炭素膜と酸化珪素膜の混合層が存在するとともに、前記炭素膜と前記混合層と前記酸化珪素膜の成膜時間の比が1:1:4であることを特徴とするガスバリア性プラスチック容器。 In a gas barrier plastic container in which a thin film is coated on the surface of the container by plasma CVD, methane gas is supplied into a 20 sccm chamber to form a carbon film for 1 second, and then the methane gas flow rate is increased from 20 sccm in 1 second. Supplying to the chamber while changing the HMDSO flow rate from 0 sccm to 0 sccm and changing the oxygen flow rate from 0 sccm to 100 sccm to 0 sccm, forming a mixed layer for 1 second, and then continuing the HMDSO 5 sccm and oxygen into the 100 sccm chamber The carbon film, which is the first layer, is coated on the plastic substrate, and the silicon oxide film, which is the second layer, is coated on the plastic substrate. Contains carbon atoms between one layer of carbon film and second layer of silicon oxide film The carbon film and the silicon oxide film in which the rate gradually decreases from the first layer toward the second layer, and the silicon atom content ratio and the oxygen atom content ratio gradually increase from the first layer toward the second layer A gas barrier plastic container, wherein a ratio of film formation times of the carbon film, the mixed layer, and the silicon oxide film is 1: 1: 4. メタンガスを20sccmチャンバー内に供給して1秒間炭素膜を成膜し、続けて、1秒の間にメタンガス流量を20sccmから0sccmへ、HMDSO流量を0sccmから5sccmへ、酸素流量を0sccmから100sccmへ変化させながらチャンバーへ供給し、1秒間混合層の成膜を行い、さらに続けて、HMDSOを5sccm、酸素を100sccmチャンバー内に供給し4秒間酸化珪素膜を成膜するプラスチック基材からなる容器表面へのプラズマCVD法により、順に第1層である炭素膜、混合層、第2層である酸化珪素膜がコーティングするガスバリア性プラスチック容器の製造方法において、前記混合層が、炭素原子含有比率が第1層から第2層に向かって徐々に減少し、珪素原子含有比率及び酸素原子含有比率が第1層から第2層に向かって徐々に増加する様に形成するとともに、前記炭素膜と前記混合層と前記酸化珪素膜の成膜時間の比が1:1:4であることを特徴とするガスバリア性プラスチック容器の製造方法。 Methane gas is supplied into the 20 sccm chamber to form a carbon film for 1 second. Subsequently, during 1 second, the methane gas flow rate is changed from 20 sccm to 0 sccm, the HMDSO flow rate is changed from 0 sccm to 5 sccm, and the oxygen flow rate is changed from 0 sccm to 100 sccm. Then, the mixed layer is formed for 1 second, and then the HMDSO is supplied at 5 sccm and oxygen is supplied into the 100 sccm chamber to form a silicon oxide film for 4 seconds to the surface of the container made of a plastic substrate . In the method for manufacturing a gas barrier plastic container in which the carbon film as the first layer, the mixed layer, and the silicon oxide film as the second layer are sequentially coated by the plasma CVD method, the mixed layer has a carbon atom content ratio of 1st. Decreasing gradually from layer to second layer, silicon atom content ratio and oxygen atom content ratio Is formed so as to gradually increase from the first layer toward the second layer, and the ratio of the film formation times of the carbon film, the mixed layer, and the silicon oxide film is 1: 1: 4. A method for producing a gas barrier plastic container.
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