JP5032080B2 - Gas barrier plastic container manufacturing apparatus and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、プラズマCVD(chemical vapor deposition)法によってガスバリア性を有する薄膜をプラスチック容器の内壁面に成膜するガスバリア性プラスチック容器の製造装置に関する。また、その容器の製造方法に関する。 The present invention relates to an apparatus for manufacturing a gas barrier plastic container for forming a thin film having a gas barrier property on the inner wall surface of a plastic container by a plasma CVD (chemical vapor deposition) method. Moreover, it is related with the manufacturing method of the container.
プラスチック容器は、臭いが収着しやすく、またガスバリア性が壜や缶と比較して劣るため、ビールや発泡酒等の酸素に鋭敏な飲料には用いることが難しかった。そこで、プラスチック容器における収着性やガスバリア性の問題点を解決すべく、硬質炭素膜(ダイヤモンドライクカーボン(DLC))等をコーティングする方法と装置が開示されている。例えば、対象とする容器の外形とほぼ相似形の内部空間を有する外部電極と、容器の内側に容器の口部から挿入され、原料ガス導入管を兼ねた内部電極を用いて、容器の内壁面に硬質炭素膜をコーティングする装置が開示されている(例えば特許文献1又は2を参照。)。このような装置では、容器内に原料ガスとして脂肪族炭化水素類,芳香族炭化水素類炭素等の炭素源ガスを供給した状態で、外部電極に高周波電力を印加する。このとき、原料ガスが両電極間においてプラズマ化し、発生したプラズマ中のイオンは外部電極と内部電極との間で発生する高周波由来の電位差(自己バイアス)に誘引され、容器内壁に衝突し、膜が形成される。 Plastic containers easily absorb odors and are inferior to bottles and cans in gas barrier properties, so that they are difficult to use for oxygen-sensitive beverages such as beer and sparkling liquor. Therefore, a method and apparatus for coating a hard carbon film (diamond-like carbon (DLC)) or the like has been disclosed in order to solve the problems of sorption and gas barrier properties in plastic containers. For example, by using an external electrode having an internal space substantially similar to the outer shape of the target container and an internal electrode inserted into the container through the mouth of the container and also serving as a source gas introduction pipe, Discloses an apparatus for coating a hard carbon film (see, for example, Patent Document 1 or 2). In such an apparatus, high-frequency power is applied to the external electrode in a state where a carbon source gas such as aliphatic hydrocarbons or aromatic hydrocarbon carbon is supplied as a source gas in the container. At this time, the source gas is turned into plasma between both electrodes, and the ions in the generated plasma are attracted to a high-frequency potential difference (self-bias) generated between the external electrode and the internal electrode, and collide with the inner wall of the container. Is formed.
しかし、本発明者らは、このような成膜装置において、プラズマの発生は、プラスチック容器が収容されている外部電極内のみならず、それと連通する排気室まで生じ、さらに場合によっては、排気室から真空ポンプに至るまでの排気経路まで生ずることをつきとめた。 However, the present inventors have found that in such a film forming apparatus, the generation of plasma occurs not only in the external electrode in which the plastic container is accommodated, but also in the exhaust chamber communicating with the external electrode. It has been found that the exhaust path from the vacuum pump to the vacuum pump occurs.
このような外部電極以外で発生したプラズマは、排気室の金属部品、排気経路の配管等の金属部品及び配管継ぎ手等で使用される非金属部品を劣化させる原因となり、装置寿命の短縮を招く。 Such plasma generated outside the external electrode causes deterioration of metal parts in the exhaust chamber, metal parts such as pipes in the exhaust path, and non-metal parts used in pipe joints, and shortens the life of the apparatus.
また外部電極以外で発生したプラズマは、排気室及び排気経路の壁面に原料ガス由来の異物、例えば炭素系異物を付着させる原因となる。この炭素系異物は定期的に除去されることが好ましい。 Moreover, the plasma generated outside the external electrode causes a foreign material derived from the source gas, for example, a carbon-based foreign material, to adhere to the walls of the exhaust chamber and the exhaust path. It is preferable that this carbonaceous foreign material is removed regularly.
さらに外部電極以外で発生したプラズマは、外部電極で発生するプラズマの中心部分を排気室側にシフトさせてしまうので、プラスチック容器の肩部及び口部に厚い薄膜が成膜され、容器主軸方向に対して膜厚の不均一の原因となっていた。このような容器主軸方向に対して膜厚の不均一な容器は、美観上好まれない場合がある。 Furthermore, since the plasma generated outside the external electrode shifts the central portion of the plasma generated at the external electrode to the exhaust chamber side, a thick thin film is formed on the shoulder and mouth of the plastic container in the direction of the container main axis. On the other hand, the film thickness was uneven. Such a container having a non-uniform film thickness with respect to the container main axis direction may not be aesthetically pleasing.
また、特許文献1又は2で開示された成膜装置のように、対象とする容器の外形とほぼ相似形の内部空間を有する外部電極を用いる限り、容器の形状が異なればそれに対応する外部電極を成膜装置に装着しなければならず、装置のコストが高くなる。また、外部電極の交換に時間を要するため、成膜装置の稼働率が低下する。 Further, as long as an external electrode having an internal space substantially similar to the outer shape of the target container is used as in the film forming apparatus disclosed in Patent Document 1 or 2, an external electrode corresponding to the shape of the container is different. Must be attached to the film forming apparatus, which increases the cost of the apparatus. In addition, since it takes time to replace the external electrode, the operating rate of the film forming apparatus decreases.
そこで、本発明の目的は、ガスバリア性プラスチック容器の製造装置において、排気室又はそれ以降の排気経路でのプラズマの発生を抑制することで炭素系異物の発生の防止を図ることであり、かつ、形状が異なる容器に成膜する場合において外部電極の交換を不要とすることである。そして、定期的な異物除去作業と容器形状換えに伴う外部電極の交換作業を低減することでガスバリア性プラスチック容器の生産性を高めることを目的とする。併せて、装置寿命の短縮の防止を図ることを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to prevent the generation of carbon-based foreign matter by suppressing the generation of plasma in the exhaust chamber or the exhaust path thereafter, in the gas barrier plastic container manufacturing apparatus, and In the case of forming a film in containers having different shapes, it is not necessary to exchange external electrodes. And it aims at improving productivity of a gas barrier plastic container by reducing the exchange work of an external electrode accompanying periodic foreign substance removal work and container shape change. At the same time, it aims to prevent shortening of the device life.
また、本発明の目的は、ガスバリア性プラスチック容器の製造方法において、生産性を高め、かつ、装置容器主軸方向に対して薄膜の膜厚の均一性が高い容器を製造することである。 Another object of the present invention is to produce a container having high uniformity of thin film thickness with respect to the main axis direction of the apparatus container in the gas barrier plastic container manufacturing method.
本発明に係るガスバリア性プラスチック容器の製造装置は、プラスチック容器を収容する真空チャンバとなる外部電極と、前記プラスチック容器の内部に挿脱自在に配置される原料ガス供給管となる内部電極と、前記外部電極の内部のガスを排気する真空ポンプと、前記外部電極に接続された電源と、前記外部電極の内部空間と前記プラスチック容器の口部の上方にて連通する排気室と、前記外部電極と前記排気室とを電気的に絶縁させる絶縁部材とを有し、前記プラスチック容器の内壁面にプラズマCVD法によってガスバリア性を有する薄膜を形成するガスバリア性プラスチック容器の製造装置において、
前記外部電極の内壁面と前記プラスチック容器の外壁面とに挟まれた隙間空間に誘電体からなるスペーサーが配置されており、かつ、
前記プラスチック容器自体の静電容量とその内部空間の静電容量との合成静電容量をC1とし、前記真空チャンバの内部空間と前記排気室の内部空間とを含む成膜ユニットの内部空間のうち前記プラスチック容器の外側空間の合成静電容量をC2としたとき、C1>C2の関係が成立し、かつ、
前記電源が周波数400kHz〜4MHzの低周波電力を前記外部電極に供給することを特徴とする。
An apparatus for producing a gas barrier plastic container according to the present invention includes an external electrode serving as a vacuum chamber for housing a plastic container, an internal electrode serving as a source gas supply pipe that is detachably disposed inside the plastic container, A vacuum pump for exhausting gas inside the external electrode, a power source connected to the external electrode, an exhaust chamber communicating with the internal space of the external electrode and above the mouth of the plastic container, the external electrode, In an apparatus for manufacturing a gas barrier plastic container, comprising an insulating member that electrically insulates the exhaust chamber, and forming a thin film having gas barrier properties by plasma CVD on the inner wall surface of the plastic container.
A spacer made of a dielectric is disposed in a gap space between the inner wall surface of the external electrode and the outer wall surface of the plastic container; and
The combined capacitance of the capacitance of the plastic container itself and the electrostatic capacity of the internal space and C 1, the inner space of the deposition unit and an internal space and the internal space of the exhaust chamber of the vacuum chamber when the combined capacitance of the outer space of which the plastic container was C 2, C 1> C 2 relation is established, and,
The power supply supplies low frequency power having a frequency of 400 kHz to 4 MHz to the external electrode.
本発明に係るガスバリア性プラスチック容器の製造装置では、前記プラスチック容器は、胴部に対して口部が縮径した形状を有しており、前記外部電極は、前記プラスチック容器の胴径よりもわずかに大きな内径を持つ筒形状の内部空間を有しており、前記スペーサーは、前記プラスチック容器の胴部から口部にかけて縮径した部分の外壁面と前記外部電極の筒形状の内壁面とに挟まれた隙間空間に配置されていることが好ましい。胴径が略同一で、肩部又は首部の形状が異なるプラスチック容器に対して、外部電極を交換しなくても、いずれも効率的にバイアス電圧を印加することができる。 In the gas barrier plastic container manufacturing apparatus according to the present invention, the plastic container has a shape in which a mouth is reduced in diameter with respect to the body, and the external electrode is slightly smaller than the body diameter of the plastic container. The spacer has a cylindrical inner space having a large inner diameter, and the spacer is sandwiched between the outer wall surface of the plastic container and the cylindrical inner wall surface of the external electrode. It is preferable that the gaps are arranged in the gap space. A bias voltage can be efficiently applied to plastic containers having substantially the same body diameter and different shoulder or neck shapes without exchanging external electrodes.
本発明に係るガスバリア性プラスチック容器の製造装置では、前記外部電極は、前記プラスチック容器の全体を収容する内部空間を有するか、或いは、前記プラスチック容器の口部を除く全体を収容する内部空間を有する場合が包含される。プラスチック容器の口部の内壁にガスバリア性を有する薄膜を成膜することができ、或いは、非成膜とすることができる。 In the gas barrier plastic container manufacturing apparatus according to the present invention, the external electrode has an internal space for accommodating the entire plastic container, or an internal space for accommodating the entire plastic container excluding the mouth. Cases are included. A thin film having a gas barrier property can be formed on the inner wall of the mouth of the plastic container, or can be non-deposited.
本発明に係るガスバリア性プラスチック容器の製造方法は、真空チャンバとなる外部電極にプラスチック容器を収容する工程と、
前記プラスチック容器の内部に原料ガス供給管となる内部電極を配置する工程と、
前記外部電極の内壁面と前記プラスチック容器の外壁面とに挟まれた隙間空間に誘電体からなるスペーサーを配置する工程と、
真空ポンプを作動させて前記外部電極の内部のガスを排気する工程と、
前記プラスチック容器の内部に原料ガスを減圧下で吹き出させる工程と、
前記プラスチック容器自体の静電容量とその内部空間の静電容量との合成静電容量をC1とし、前記真空チャンバの内部空間と排気室の内部空間とを含む成膜ユニットの内部空間のうち前記プラスチック容器の外側空間の合成静電容量をC2としたとき、C1>C2の関係が成立する条件下で、前記外部電極に周波数400kHz〜4MHzの低周波電力を供給し、前記原料ガスをプラズマ化して、前記プラスチック容器の内壁面にガスバリア性を有する薄膜を成膜する工程と、
を有することを特徴とする。
The method for producing a gas barrier plastic container according to the present invention includes a step of accommodating a plastic container in an external electrode serving as a vacuum chamber;
Arranging an internal electrode serving as a source gas supply pipe inside the plastic container;
Disposing a spacer made of a dielectric in a gap space sandwiched between the inner wall surface of the external electrode and the outer wall surface of the plastic container;
Evacuating the gas inside the external electrode by operating a vacuum pump; and
Blowing the raw material gas under reduced pressure inside the plastic container;
The combined capacitance of the capacitance of the plastic container itself and the electrostatic capacity of the internal space and C 1, in the internal space of the film forming unit and an internal space and the internal space of the exhaust chamber of the vacuum chamber When the synthetic capacitance of the outer space of the plastic container is C 2 , low frequency power having a frequency of 400 kHz to 4 MHz is supplied to the external electrode under the condition that C 1 > C 2 is satisfied, and the raw material Converting the gas into plasma and forming a thin film having gas barrier properties on the inner wall surface of the plastic container; and
It is characterized by having.
本発明に係るガスバリア性プラスチック容器の製造方法では、前記ガスバリア性を有する薄膜として、炭素膜、珪素含有炭素膜又はSiOx膜を成膜する場合が包含される。 The method for producing a gas barrier plastic container according to the present invention includes a case where a carbon film, a silicon-containing carbon film, or a SiO x film is formed as the gas barrier thin film.
本発明は、ガスバリア性プラスチック容器の製造装置において、排気室又はそれ以降の排気経路でのプラズマの発生を抑制することで、炭素系異物の発生の防止を図ることができる。また、形状が異なる容器に成膜する場合において外部電極の交換を不要とすることができる。その結果、定期的な異物除去作業と容器形状換えに伴う外部電極の交換作業を低減することができ、ガスバリア性プラスチック容器の生産性を高めることができる。さらに装置寿命の短縮の防止を図ることができる。 In the gas barrier plastic container manufacturing apparatus according to the present invention, it is possible to prevent the generation of carbon-based foreign matter by suppressing the generation of plasma in the exhaust chamber or the exhaust path thereafter. In addition, when forming a film in containers having different shapes, it is not necessary to replace the external electrode. As a result, it is possible to reduce periodic foreign object removal work and external electrode replacement work accompanying container shape change, and it is possible to increase the productivity of the gas barrier plastic container. Furthermore, it is possible to prevent the apparatus life from being shortened.
また、本発明は、ガスバリア性プラスチック容器の製造方法において、生産性を高め、かつ、装置容器主軸方向に対して薄膜の膜厚の均一性が高い容器を製造することができる。 In addition, the present invention can produce a container with high productivity and high uniformity of the thickness of the thin film in the main axis direction of the apparatus container in the gas barrier plastic container manufacturing method.
以下本発明について実施形態を示して詳細に説明するが本発明はこれらの記載に限定して解釈されない。図1〜図3を参照しながら本実施形態を説明する。なお、共通の部位・部品には同一符号を付した。まず、本実施形態に係るガスバリア性プラスチック容器の製造装置について説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments, but the present invention is not construed as being limited to these descriptions. The present embodiment will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol was attached | subjected to the common site | part and components. First, the manufacturing apparatus of the gas barrier plastic container which concerns on this embodiment is demonstrated.
図1は本実施形態に係るガスバリア性プラスチック容器の製造装置の第1形態を示す概略構成図である。図1は縦断面図であり、この製造装置はプラスチック容器8の主軸を中心として、回転対称の形状を有している。ここで容器の主軸は内部電極の主軸とほぼ一致している。図1に示すように、第1形態のガスバリア性プラスチック容器の製造装置100は、プラスチック容器8を収容する真空チャンバとなる外部電極3と、プラスチック容器8の内部に挿脱自在に配置される原料ガス供給管となる内部電極9と、外部電極3の内部のガスを排気する真空ポンプ23と、外部電極3に接続された電源27と、外部電極3の内部空間30とプラスチック容器8の口部の上方にて連通する排気室5と、外部電極3と排気室5とを電気的に絶縁させる絶縁部材4とを有し、プラスチック容器8の内壁面にプラズマCVD法によってガスバリア性を有する薄膜を形成するガスバリア性プラスチック容器の製造装置であり、外部電極3の内壁面とプラスチック容器8の外壁面とに挟まれた隙間空間に誘電体からなるスペーサー36が配置されており、かつ、プラスチック容器8自体の静電容量とその内部空間の静電容量との合成静電容量をC1とし、真空チャンバ3の内部空間30と排気室5の内部空間31とを含む成膜ユニット7の内部空間のうちプラスチック容器8の外側空間の合成静電容量をC2としたとき、C1>C2の関係が成立し、かつ、電源27が周波数400kHz〜4MHzの低周波電力を外部電極3に供給する。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a gas barrier plastic container manufacturing apparatus according to this embodiment. FIG. 1 is a longitudinal sectional view, and this manufacturing apparatus has a rotationally symmetric shape around the main axis of the
誘電体からなるスペーサー36は、低周波電力の印加時の異常放電を防止するために、外部電極3の内壁面とプラスチック容器8の外壁面とに挟まれた隙間空間に配置される。好ましくは、その隙間空間を略埋める形状のスペーサーを配置する。誘電体からなるスペーサー36は、ガラスやセラミックス等の無機材料、或いは耐熱性樹脂で形成されていることが好ましい。好ましくは、ポリ四フッ化エチレン、四フッ化エチレン・バーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、四フッ化エチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリフェニレンオキサイド、ポリイミド、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイド又はポリエーテルエーテルケトンである。誘電体からなるスペーサー36は、プラスチック容器8を取り囲むように配置させるために、リング形状に形成することが好ましい。なお、このリング形状をいくつかに分割できるようにしても良い。
The
外部電極3は、金属等の導電材で中空に形成されて真空チャンバとなり、コーティング対象のプラスチック容器8、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂製の容器であるPETボトルを収容する内部空間30を有する。外部電極3は、上部外部電極2と下部外部電極1からなり、上部外部電極2の下部に下部外部電極1の上部がO−リング10を介して着脱自在に取り付けられるよう構成されている。上部外部電極2から下部外部電極1を脱着することでプラスチック容器8を装着することができる。外部電極3は、絶縁部材4と外部電極3との間に配置されたO−リング37並びに上部外部電極2と下部外部電極1の間に配置されたO−リング10によって外部から密閉されている。なお、外部電極3は、図1では上部外部電極2と下部外部電極1の2分割の場合を示したが、製作の都合上3個以上に分割して、それぞれの間をO−リングでシールしても良い。
The external electrode 3 is formed in a hollow with a conductive material such as metal to form a vacuum chamber, and has an
プラスチック容器8は、一般的に、胴部に対して口部が縮径した形状を有しているが、その細部は必ずしも統一されず、容器のデザインによって適宜変更される。したがって、内容物によって容器の肩形状、首形状又は口形状が異なる。本実施形態に係るガスバリア性プラスチック容器の製造装置では、外部電極3に形成されている内部空間30は、プラスチック容器8を形状や容量が異なっても収容できるように、筒状の空間、例えば円筒状若しくは角筒状の空間であることが好ましい。内部空間30が筒形状の空間であれば、容器の肩形状、首形状又は口形状が異なる場合でも、外部電極の交換をせずに共通に使用することができる。その結果、外部電極の交換作業時間と外部電極の作製費用が低減できる。図1では、円筒形状の場合を示した。
The
さらに外部電極3は、プラスチック容器8の胴径よりもわずかに大きな内径を持つ筒形状の内部空間30を有していることが好ましい。プラスチック容器8の胴回りには誘電体からなるスペーサー36を配置する必要がなく、自己バイアスがかかりやすい。このとき、誘電体からなるスペーサー36aは、図1に示すようにプラスチック容器8の胴部から口部にかけて縮径した部分の外壁面と外部電極3の筒形状の内壁面とに挟まれた隙間空間に配置されていることが好ましい。胴径が略同一で、肩部又は首部の形状が異なるプラスチック容器に対して、いずれも効率的にバイアス電圧を印加することができる。また、図1に示すように、プラスチック容器8の底部の外壁面と外部電極3の筒形状の内壁面とに挟まれた隙間空間に誘電体からなるスペーサー36bを配置することが好ましい。
Further, the external electrode 3 preferably has a cylindrical
誘電体からなるスペーサー36は、プラスチック容器8の外壁面と略接するような形状を有していることが好ましく、容器形状が異なれば、隙間空間の形状が異なるので、それに対応させて各々取り替えることが好ましい。
The
本実施形態に係るガスバリア性プラスチック容器の製造装置では、図1に示すように、外部電極3の内部空間30とプラスチック容器8の口部の上方にて連通する排気室5を設け、外部電極3と排気室5とを電気的に絶縁させる絶縁部材4を外部電極3と排気室5との間に配置することが好ましい。排気室5を設けることで、外部電極3の内部空間30の排気の際に内部空間30におけるガス圧変化が和らげられる。また、排気室5は、内部電極9から吹き出す原料ガスがプラスチック容器8の内部を流れ、口部から排気される際に、ガスの流れを整える。絶縁部材4は、低周波電力が排気室5に直接印加されることを防ぐ。ここで、電気的に絶縁させるとは、直流を絶縁することであり、低周波電力の場合には、容量結合となり、排気室5には非常に弱い低周波電力が流れることとなる。
In the gas barrier plastic container manufacturing apparatus according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, an
絶縁部材4は、外部電極3と排気室5との間に配置され、プラスチック容器8の口部の上方の位置に相当する箇所に開口部32aが形成されている。開口部32aは、外部電極3と排気室5とを空気的に連通させる。絶縁部材4は、ガラスやセラミックス等の無機材料、或いは耐熱性樹脂で形成されていることが好ましい。絶縁部材4は誘電損失が小さい誘電体材料で形成されていることがより好ましい。好ましくは、ポリ四フッ化エチレン、四フッ化エチレン・バーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、四フッ化エチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリフェニレンオキサイド、ポリイミド、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイド又はポリエーテルエーテルケトンである。
The insulating member 4 is disposed between the external electrode 3 and the
排気室5は、金属等の導電材で中空に形成されており、内部空間31を有する。排気室5は、絶縁部材4の上に配置されている。このとき、排気室5と絶縁部材4との間はO−リング38によってシールされている。そして、内部空間31と内部空間30とを空気的に連通させるために、開口部32aに対応してほぼ同形状の開口部32bが排気室5の下部に設けられている。排気室5は、配管21、圧力ゲージ20、真空バルブ22等からなる排気経路を介して真空ポンプ23に接続されており、その内部空間31が排気される。
The
絶縁部材4の上に排気室5が配置されることによって蓋6を形成して、外部電極3を密封し、密閉可能な成膜ユニット7が組み上がることとなる。このとき、成膜ユニット7には、外部電極3の内部空間30と排気室5の内部空間31の2つの部屋があり、それらは開口部32a,32bを通してつながっている。
By disposing the
本発明に係るプラスチック容器とは、例えば、プラスチック製のボトル、カップ又はトレーである。蓋若しくは栓若しくはシールして使用する容器、またはそれらを使用せず開口状態で使用する容器を含む。開口部の大きさは内容物に応じて決める。プラスチック容器8は、剛性を適度に有する所定の肉厚を有し、剛性を有さないシート材により形成された軟包装材は含まない。本発明に係るプラスチック容器の充填物は、例えば、ビール、発泡酒、炭酸飲料、果汁飲料若しくは清涼飲料等の飲料、医薬品、農薬品、又は吸湿を嫌う乾燥食品である。
The plastic container according to the present invention is, for example, a plastic bottle, cup or tray. It includes a container that is used in the open state without using a lid, a stopper, a seal, or a container. The size of the opening is determined according to the contents. The
プラスチック容器8を成形する際に使用する樹脂は、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、ポリエチレンテレフタレート系コポリエステル樹脂(ポリエステルのアルコール成分にエチレングリコールの代わりに、シクロヘキサンディメタノールを使用したコポリマーをPETGと呼んでいる、イーストマンケミカル製)、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂(PP)、シクロオレフィンコポリマー樹脂(COC、環状オレフィン共重合)、アイオノマ樹脂、ポリ‐4‐メチルペンテン‐1樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリスチレン樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂、アクリロニトリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、4弗化エチレン樹脂、アクリロニトリル‐スチレン樹脂又はアクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン樹脂である。この中で、PETが特に好ましい。
Resin used when molding the
内部電極9は原料ガス供給管を兼ねており、その内部にガス流路が設けられており、この中を原料ガスが通過する。内部電極9の先端にはガス吹き出し口9a、すなわちガス流路の開口部が設けられている。内部電極9の一端は、排気室5の内部空間31の壁で固定され、内部電極9は成膜ユニット7内に配置されている。外部電極3内にプラスチック容器8がセットされたとき、内部電極9は、外部電極3内に配置され且つプラスチック容器8の口部からその内部に配置される。すなわち、排気室5の内壁上部を基端として、内部空間31、開口部32a、32bを通して、外部電極3の内部空間30まで内部電極9が差し込まれる。内部電極9の先端はプラスチック容器8の内部に配置される。内部電極9は、接地されていることが好ましい。
The
原料ガス供給手段16は、プラスチック容器8の内部に原料ガス発生源15から供給される原料ガスを導入する。すなわち、内部電極9の基端には、配管11の一方側が接続されており、この配管11の他方側は真空バルブ12を介してマスフローコントローラー13の一方側に接続されている。マスフローコントローラー13の他方側は配管14を介して原料ガス発生源15に接続されている。この原料ガス発生源15はアセチレンなどの炭化水素ガス系原料ガスを発生させるものである。
The raw material gas supply means 16 introduces the raw material gas supplied from the raw material
本発明におけるガスバリア性を有する薄膜とは、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)膜を含む炭素膜、Si含有炭素膜又はSiOx膜等の酸素透過を抑制する薄膜をいう。原料ガス発生源15から発生させる原料ガスは、上記薄膜の構成元素を含む揮発性ガスが選択される。ガスバリア性を有する薄膜を形成する際の原料ガスは公知公用の揮発性原料ガスが使用される。
The thin film having gas barrier properties in the present invention refers to a thin film that suppresses oxygen permeation, such as a carbon film including a DLC (diamond-like carbon) film, a Si-containing carbon film, or a SiO x film. As the source gas generated from the source
原料ガスとしては、例えば、DLC膜を成膜する場合、常温で気体又は液体の脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類、含酸素炭化水素類、含窒素炭化水素類などが使用される。特に炭素数が6以上のベンゼン、トルエン、o‐キシレン、m‐キシレン、p‐キシレン、シクロヘキサン等が望ましい。食品等の容器に使用する場合には、衛生上の観点から脂肪族炭化水素類、特にエチレン、プロピレン又はブチレン等のエチレン系炭化水素、又は、アセチレン、アリレン又は1‐ブチン等のアセチレン系炭化水素が好ましい。これらの原料は、単独で用いても良いが、2種以上の混合ガスとして使用するようにしても良い。さらにこれらのガスをアルゴンやヘリウムの様な希ガスで希釈して用いる様にしても良い。また、ケイ素含有DLC膜を成膜する場合には、Si含有炭化水素系ガスを使用する。 As the source gas, for example, when a DLC film is formed, aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, oxygen-containing hydrocarbons, nitrogen-containing hydrocarbons, etc. that are gaseous or liquid at room temperature are used. In particular, benzene, toluene, o-xylene, m-xylene, p-xylene, cyclohexane and the like having 6 or more carbon atoms are desirable. When used for food containers, aliphatic hydrocarbons, especially ethylene hydrocarbons such as ethylene, propylene or butylene, or acetylene hydrocarbons such as acetylene, arylene or 1-butyne from the viewpoint of hygiene Is preferred. These raw materials may be used alone, or may be used as a mixed gas of two or more. Further, these gases may be diluted with a rare gas such as argon or helium. In addition, when a silicon-containing DLC film is formed, a Si-containing hydrocarbon gas is used.
本発明でいうDLC膜とは、iカーボン膜又は水素化アモルファスカーボン膜(a‐C:H)と呼ばれる膜のことであり、硬質炭素膜も含まれる。またDLC膜はアモルファス状の炭素膜であり、SP3結合も有する。このDLC膜を成膜する原料ガスとしては炭化水素系ガス、例えばアセチレンガスを用い、Si含有DLC膜を成膜する原料ガスとしてはSi含有炭化水素系ガスを用いる。このようなDLC膜をプラスチック容器の内壁面に形成することにより、ビール、発泡酒、炭酸飲料や発泡飲料等の容器としてワンウェイ、リターナブルに使用可能な容器を得る。 The DLC film referred to in the present invention is a film called i-carbon film or hydrogenated amorphous carbon film (aC: H), and includes a hard carbon film. The DLC film is an amorphous carbon film and also has SP 3 bonds. A hydrocarbon gas such as acetylene gas is used as a source gas for forming the DLC film, and a Si-containing hydrocarbon gas is used as a source gas for forming the Si-containing DLC film. By forming such a DLC film on the inner wall surface of a plastic container, a container that can be used in a one-way and returnable manner as a container for beer, sparkling wine, carbonated beverage, sparkling beverage or the like is obtained.
また、ケイ素含有DLC膜を成膜する場合には、Si含有炭化水素系ガスを使用する。珪化炭化水素ガス又は珪化水素ガスとしては、四塩化ケイ素、シラン(SiH4 )、ヘキサメチルジシラン、ビニルトリメチルシラン、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、メチルトリエトキシシラン、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、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン等の有機シラン化合物、オクタメチルシクロテトラシロキサン、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(HMDSO)等の有機シロキサン化合物等が使用される。また、これらの材料以外にも、アミノシラン、シラザンなども用いられる。 In addition, when a silicon-containing DLC film is formed, a Si-containing hydrocarbon gas is used. Silicified hydrocarbon gas or silicic acid gas includes silicon tetrachloride, silane (SiH 4 ), hexamethyldisilane, vinyltrimethylsilane, methylsilane, dimethylsilane, trimethylsilane, diethylsilane, propylsilane, phenylsilane, methyltriethoxysilane , Vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane and other organic silane compounds, octamethylcyclotetrasiloxane, 1,1,3 , 3-tetramethyldisiloxane, organic siloxane compounds such as hexamethyldisiloxane (HMDSO) are used. In addition to these materials, aminosilane, silazane and the like are also used.
SiOx膜(珪素酸化物膜)を成膜する場合には、例えば、シランと酸素の混合ガス、又は、HMDSOと酸素の混合ガスを原料ガスとする。 In the case of forming a SiO x film (silicon oxide film), for example, a mixed gas of silane and oxygen or a mixed gas of HMDSO and oxygen is used as a source gas.
真空ポンプ23は、成膜ユニット7の内部のガスを排気する。すなわち、排気室5に配管21の一端が接続され、配管21の他端は真空バルブ22に接続され、真空バルブ22は配管を介して真空ポンプ23に接続されている。この真空ポンプ23はさらに排気ダクト24に接続されている。なお、配管21には圧力ゲージ20が接続され、排気経路での圧力を検出する。真空ポンプ23を作動させることによって、プラスチック容器8の内部ガス並びに外部電極3の内部空間30のガスが開口部32a,32bを介して排気室5の内部空間31に移動し、内部空間31のガスは配管21を含む排気経路を通して真空ポンプ23に送られる。
The
成膜ユニット7は、リーク用の配管17が接続されていて、配管17は真空バルブ18を介して、リーク源19(大気開放)と連通されている。
The
低周波電力供給手段35は、低周波電力を外部電極3に供給することで、プラスチック容器8の内部の原料ガスをプラズマ化させる。低周波電力供給手段35は、電源27と、電源27に接続された自動整合器26とを備え、電源27は自動整合器26を介して外部電極3に接続される。電源27で発生させた低周波電力を外部電極3に印加し、内部電極9と外部電極3との間に電位差が生ずることによってプラスチック容器8の内部に供給された原料ガスがプラズマ化する。電源27の周波数は、400kHz〜4MHzとすることが好ましい。前述の通り、排気室5には容量結合によって低周波電力がかかることとなるが、電源27の周波数が4MHzを超えると、排気室5にかかる低周波電力が大きくなるため排気室5の内部空間31においてもプラズマ発生が生じやすくなり、外部電極3の内部空間30のみにおいてプラズマ発生を生じさせることが困難となる。したがって、内部空間31に炭素系異物などの原料ガスに由来する異物が析出しやすくなり、清掃の必要が生じる。一方、電源27の周波数が400kHz未満であると、着火不良を引き起こしやすい。
The low frequency power supply means 35 supplies the low frequency power to the external electrode 3 to turn the raw material gas inside the
本実施形態に係るガスバリア性プラスチック容器の製造装置では、プラスチック容器8自体の静電容量とその内部空間の静電容量との合成静電容量をC1とし、真空チャンバ3の内部空間30と排気室5の内部空間31とを含む成膜ユニット7の内部空間のうちプラスチック容器8の外側空間の合成静電容量をC2としたとき、C1>C2の関係が成立することが好ましい。周波数400kHz〜4MHzの低周波電力を印加した場合において、排気室5又はそれ以降の排気経路でのプラズマの発生をより抑制することができる。
In the manufacturing apparatus of the gas barrier plastic container according to the present embodiment, the combined capacitance of the capacitance of the
次に、周波数400kHz〜4MHzの低周波電力を外部電極3に供給した際に、排気室5の内部空間31におけるプラズマの発生が抑制される原理について説明する。図2に、第1形態のガスバリア性プラスチック容器の製造装置に対応する2極放電型の回路を示す。図2で示した回路の交流電源は電源27に対応する。C1は、プラスチック容器8自体の静電容量とその内部空間の静電容量との合成静電容量を表している。C1は、プラスチック容器8と内部電極9とにLCRメーターを接続して測定することができる。なお、LCRメーターとは、インダクタンス(L)、キャパシタンス(C)及びレジスタンス(R)などを測定できる機器である。C2は、真空チャンバ3の内部空間30と排気室5の内部空間31とを含む成膜ユニット7の内部空間のうちプラスチック容器8の外側空間の合成静電容量を表している。例えば、真空チャンバ3の内壁面とプラスチック容器8の外壁面とに挟まれた隙間空間の静電容量と排気室5の内部空間31の静電容量との合成静電容量である。絶縁部材4が配置される場合には、開口部32aに相当する内部空間の静電容量がC2に加わる。また隙間空間内にスペーサー36がほぼ占めるように配置される場合には、スペーサーの静電容量が隙間空間の静電容量となる。C2は、外部電極3の内壁面と排気室5の内壁面とにLCRメーターを接続して測定することができる。Zp1は、プラスチック容器8内で発生するプラズマのインピーダンスを表し、Zp2は、プラスチック容器8の外側、例えば排気室5内で発生するプラズマのインピーダンスを表している。図2の回路において、Zp1とZp2のそれぞれの両側は、シースを表している。回路全体に流れる電流をI、C1側に流れる電流をI1、C2側に流れる電流をI2とすれば、I=I1+I2の関係が成立している。ここで、C1のインピーダンスAは、数1によって示される。C2のインピーダンスBは、数2によって示される。ここで、fは低周波の周波数である。
(数1)インピーダンスA=1/(2πfC1)
(数2)インピーダンスB=1/(2πfC2)
Next, the principle by which the generation of plasma in the
(Equation 1 ) Impedance A = 1 / (2πfC 1 )
(Equation 2 ) Impedance B = 1 / (2πfC 2 )
図1のガスバリア性プラスチック容器の製造装置100では、C1>C2の関係が成り立つように、設計されていることが好ましい。外部電極3の内部空間30は、プラスチック容器8を完全に又はほぼ収容しうる大きさを有することが好ましいが、それ以上の大きさであれば自由に容量を変更して設計して良い。また、排気室5の内部空間31の容量又は絶縁部材4の材質や厚さを自由に変更して設計して良い。内部空間31又は内部空間30の容量可変手段を設けて良い。絶縁部材4の材質の変更手段又は厚さの変更手段或いはその両方を設けて良い。例えば、外部電極3の内部空間30の容量を大きくとるように装置を製作する場合、あらかじめC1>C2の関係が成り立つように絶縁部材4の厚さを大きくする、或いは、絶縁部材4の材質を比誘電率が小さいもので作製する、或いは、排気室5の内部空間31の容量を大きくとるように装置を製作しておく。そして、電源27から400kHzの低周波電力を出力した場合を考える。図1の製造装置100において、C1>C2の関係、好ましくはC1>>C2の関係が成り立つように設計することで、数3で示すようにインピーダンスBを、インピーダンスAを基準として相対的に高めることが可能となる。このとき、プラスチック容器8の内部空間30でのプラズマの発生はそのままとして、排気室5の内部空間31でのプラズマの発生のみを抑制することができる。そして図2で示すI1を大きくすることができる。
(数3)インピーダンスB(f=400kHz)/インピーダンスA(f=400kHz)=C1/C2
The gas barrier plastic
( Equation 3) Impedance B (f = 400 kHz) / Impedance A (f = 400 kHz) = C 1 / C 2
一方、数1と数2より、数4の結果を得る。数4によれば、差分(インピーダンスB−インピーダンスA)は、fが小さくなると、C1−C2が正の場合、すなわちC1>C2の関係が成り立つときのみ大きくなることがわかる。C1>>C2の関係が成り立てば、前記差分がより大きくなる。
(数4)インピーダンスB−インピーダンスA=1/2πf・{(C1−C2)/C1C2}
On the other hand, Equation 4 is obtained from Equation 1 and Equation 2. According to Equation 4, it can be seen that the difference (impedance B-impedance A) increases as f decreases, only when C 1 -C 2 is positive, that is, when the relationship of C 1 > C 2 holds. If the relationship of C 1 >> C 2 is established, the difference becomes larger.
(Equation 4) impedance B- impedance A = 1 / 2πf · {( C 1 -C 2) / C 1 C 2}
図1のガスバリア性プラスチック容器の製造装置100を、C1>C2の関係、好ましくはC1>>C2の関係が成り立つように設計し、且つ、原料ガスのプラズマエネルギー源として周波数400kHz〜4MHzの低周波電力を供給することで、インピーダンスBが、インピーダンスAを基準として相対的に高まるため、排気室5、さらにはその後の真空ポンプ23に至る排気経路でのプラズマの発生を抑制することができる。これにより、排気室や排気経路のプラズマのアタックによる損傷を少なくし、また、原料ガス系の異物、例えば炭素系異物の発生量を低減することができる。
The gas barrier plastic
上述のように、製造装置内のインピーダンスを適切に設計及び設定することによりプラズマの発生領域を調整することができる。さらに、微細な発生領域或いはプラズマの密度分布の調整には、磁場を用いることができる。磁場を用いて、プラズマ密度分布を調整する技術は公知であるが、図1に示す装置においては、永久磁石または電磁磁石の設置によって、スペーサー36及び/又は外部電極3からプラスチック容器8の内部空間に対する方向に磁場をかけることができる。或いは、図1に示す装置においては、磁石はN極とS極がプラスチック容器の主軸方向と平行な方向に並ぶように配置されても良い。複数の磁石を配置する場合には、プラスチック容器8の主軸を中心とする円周上に配置し、好ましくは等間隔で配置する。永久磁石は、例えばNe−Fe−B磁石である。
As described above, the plasma generation region can be adjusted by appropriately designing and setting the impedance in the manufacturing apparatus. Furthermore, a magnetic field can be used to adjust a fine generation region or plasma density distribution. A technique for adjusting the plasma density distribution using a magnetic field is known. However, in the apparatus shown in FIG. 1, the internal space of the
ここで、原料ガスのプラズマの着火の安定性を改善するために、内部電極9に尖頭部(不図示)を設けることが好ましい。より好ましくは、内部電極9のガス吹き出し口9aに尖頭部を設けることが好ましい。また、強制着火手段(不図示)を設けても良い。また、2次電子放出を補助するために、内部電極9の表面の一部に2次電子放出材料をコーティングして2次電子放出層を形成しても良い。2次電子放出材料として、BeO、MgO、CaO、SrO、BaO等の2A族アルカリ土類金属系酸化物、TiO2、ZrO2等の4A族金属系酸化物、ZnO等の2B族金属系酸化物、Y2O3等の3A族金属系酸化物、Al2O3、Ga2O3等の3B族金属系酸化物、SiO2、PbO2、PbO等の4B族金属系酸化物、AlN等の3B族系窒化物、GaN、SiN等の3B族系窒化物、バリウム酸窒化物、LiF、MgF、CaF等のフッ化物、SiC等の炭化物、並びに、ダイヤモンド、カーボンナノチューブ、DLC等の炭素系材料を単独又は混合して用いる。これらの化合物としても良い。MgO系では、例えばMgO-Al2O3、MgO-TiO2、MgO-ZrO2、MgO‐V2O5、MgO-ZnO、MgO‐SiO2、MgO‐SiO2‐TiO2、MgO-RuO、MgO-MnOx、MgO-Cr2O3などがある。BaO系では、例えばBaTiO3がある。さらに2次電子放出層の材料にNbO、LaO2又はSeO2等の希土類酸化物を少量添加して使用しても良い。上記の2次電子放出層は、MOCVD法、スパッタリング法、溶射、ゾルゲル法等の成膜法により形成する。
Here, in order to improve the stability of the plasma ignition of the source gas, it is preferable to provide a pointed head (not shown) in the
図3は本実施形態に係るガスバリア性プラスチック容器の製造装置の第2形態を示す概略構成図である。図1に示したガスバリア性プラスチック容器の製造装置100では、外部電極3は、プラスチック容器8の全体を収容する内部空間30を有するが、図3に示したガスバリア性プラスチック容器の製造装置200のように、プラスチック容器8の口部を除く全体を収容する内部空間30を有していても良い。ガスバリア性プラスチック容器の製造装置100はプラスチック容器8の口部の内壁にガスバリア性を有する薄膜を均一に成膜できる。ガスバリア性プラスチック容器の製造装置200は、プラスチック容器8の口部の内壁のみあえてガスバリア性を有する薄膜を成膜せず、プラスチック容器8の口部の内壁を除く残りの内壁面には均一に成膜することができる。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the gas barrier plastic container manufacturing apparatus according to the present embodiment. In the gas barrier plastic
次に、本実施形態に係るガスバリア性プラスチック容器の製造方法を説明する。以下ことわりがない限り、図1のガスバリア性プラスチック容器の製造装置100を用いて、DLC膜を、ガスバリア性を有する薄膜として成膜する場合を説明する。
Next, a method for manufacturing a gas barrier plastic container according to this embodiment will be described. Unless otherwise specified, the case where the DLC film is formed as a thin film having gas barrier properties using the gas barrier plastic
本発明に係るガスバリア性プラスチック容器の製造方法は、真空チャンバとなる外部電極にプラスチック容器を収容する工程と、前記プラスチック容器の内部に原料ガス供給管となる内部電極を配置する工程と、前記外部電極の内壁面と前記プラスチック容器の外壁面とに挟まれた隙間空間に誘電体からなるスペーサーを配置する工程と、真空ポンプを作動させて前記外部電極の内部のガスを排気する工程と、前記プラスチック容器の内部に原料ガスを減圧下で吹き出させる工程と、前記プラスチック容器自体の静電容量とその内部空間の静電容量との合成静電容量をC1とし、前記真空チャンバの内部空間と排気室の内部空間とを含む成膜ユニットの内部空間のうち前記プラスチック容器の外側空間の合成静電容量をC2としたとき、C1>C2の関係が成立する条件下で、前記外部電極に周波数400kHz〜4MHzの低周波電力を供給し、前記原料ガスをプラズマ化して、前記プラスチック容器の内壁面にガスバリア性を有する薄膜を成膜する工程と、を有する。 The method for producing a gas barrier plastic container according to the present invention includes a step of housing a plastic container in an external electrode serving as a vacuum chamber, a step of disposing an internal electrode serving as a source gas supply pipe inside the plastic container, and the external A step of disposing a spacer made of a dielectric material in a gap space sandwiched between an inner wall surface of the electrode and an outer wall surface of the plastic container; a step of evacuating a gas inside the external electrode by operating a vacuum pump; a step of blown inside the raw material gas of the plastic container under reduced pressure, the capacitance of the plastic container itself and the combined capacitance of the capacitance of the internal space and C 1, and the internal space of the vacuum chamber when the combined capacitance of the outer space of the plastic container in the internal space of the film forming unit and an internal space of the exhaust chamber and a C 2, C > Under conditions that the relationship C 2 is established, the supplied low-frequency power having a frequency 400kHz~4MHz the external electrodes, and plasma of the source gas, forming a thin film having a gas barrier property on the inner wall surface of said plastic container Forming a film.
(プラスチック容器の収容工程、内部電極の配置工程及び誘電体からなるスペーサーの配置工程)
成膜ユニット7内は、真空バルブ18を開いて大気開放されており、外部電極3の下部外部電極1が上部外部電極2から取り外された状態となっている。上部外部電極2の下側から予め誘電体からなるスペーサー36aを入れて固定しておく。次に上部外部電極2の下側から上部外部電極2内の空間にプラスチック容器8を差し込み、外部電極3の内部空間30内に設置する。この際、内部電極9はプラスチック容器8内に挿入された状態になる。下部外部電極1に誘電体からなるスペーサー36bを固定しておく。次に、下部外部電極1を上部外部電極2の下部に装着し、外部電極3はO−リング10によって密閉される。以上の操作により、外部電極3の内部空間30にプラスチック容器8が収容され、かつ、プラスチック容器8の内部に内部電極9が配置され、かつ、外部電極3の内壁面とプラスチック容器8の外壁面とに挟まれた隙間空間に誘電体からなるスペーサー36が配置されることとなる。
(Plastic container accommodation process, internal electrode placement process and dielectric spacer placement process)
The inside of the
(外部電極の内部のガスの排気工程)
次に、プラスチック容器8の内部を原料ガスに置換するとともに所定の成膜圧力に調整する。すなわち、図1に示すように、真空バルブ18を閉じた後、真空バルブ22を開き、真空ポンプ23を作動させ、外部電極3の内部のガスを、絶縁部材4によって外部電極3と電気的に絶縁されている排気室5を経由して排気する。これにより、プラスチック容器8内を含む成膜ユニット7内が配管21を通して排気され、成膜ユニット7内が真空となる。このときの成膜ユニット7内の圧力は、例えば2.6〜66Paである。
(Exhaust process of gas inside the external electrode)
Next, the inside of the
(原料ガスを吹き出させる工程)
次に、真空バルブ12を開き、原料ガス発生源15においてアセチレンガス等の炭化水素ガスを発生させ、この炭化水素ガスを配管14内に導入し、マスフローコントローラー13によって流量制御された炭化水素ガスを配管11及びアース電位の内部電極(原料ガス供給管)9を通してガス吹き出し口9aから吹き出させる。これにより、炭化水素ガスがプラスチック容器8内に導入される。そして、成膜ユニット7内とプラスチック容器8内は、制御されたガス流量と排気能力のバランスによって、DLC膜の成膜に適した圧力(例えば6.6〜665Pa程度)に保たれ、安定化させる。
(Process to blow out raw material gas)
Next, the
(ガスバリア性を有する薄膜の成膜工程)
次に、プラスチック容器8の内部に原料ガスを減圧された所定圧力下で吹き出させているときに、外部電極3に周波数400kHz〜4MHzの低周波電力(例えば、1MHz)を供給する。低周波電力をエネルギー源として、プラスチック容器8内の原料ガスがプラズマ化される。これによって、プラスチック容器8の内壁面にDLC膜が成膜される。すなわち外部電極3に低周波電力が供給されることによって、外部電極3と内部電極9との間でバイアス電圧が生ずると共にプラスチック容器8内の原料ガスがプラズマ化されて炭化水素系プラズマが発生し、DLC膜がプラスチック容器8の内壁面に成膜される。このとき、自動整合器26は、出力供給している電極全体からの反射波が最小になるように、インダクタンスL、キャパシタンスCによってインピーダンスを合わせている。外部電極3の内壁面とプラスチック容器8の外壁面とに挟まれた隙間空間は、誘電体からなるスペーサー36が配置されているため、異常放電が生じない。
(Deposition process of thin film with gas barrier properties)
Next, low frequency power (for example, 1 MHz) with a frequency of 400 kHz to 4 MHz is supplied to the external electrode 3 when the source gas is blown out into the
図1のガスバリア性プラスチック容器の製造装置100において、C1>C2の関係、好ましくはC1>>C2の関係が成立させた状態で、周波数400kHz〜4MHzの低周波電力を供給することで、図2及び数1〜数4で説明したように、排気室5、さらにはその後の真空ポンプ23に至る排気経路でのプラズマの発生を抑制することができる。これにより、排気室5や排気経路のプラズマのアタックによる損傷を少なくし、また、原料ガス系の異物の発生量を低減することができる。ここで、排気室5の内部空間31でのプラズマの発生が抑制されるに伴って、その分、外部電極3の内部空間30でのプラズマの発生にエネルギーの消費がまわされるとともに、プラズマの発生する中心箇所がプラスチック容器8の肩部から口部に至る部分であったところ、プラスチック容器8の中心である胴部に移る。したがって、容器の主軸方向に沿った膜厚分布が均一化される。
In the gas barrier plastic
膜厚分布が均一化されることによって、プラスチック容器8の口部の内壁面でのDLC膜の膜厚が従来と比較して薄くなるため、口部の内壁面にDLC膜に由来する着色が低減され、意匠性の向上がもたらされる。
By uniforming the film thickness distribution, the film thickness of the DLC film on the inner wall surface of the mouth portion of the
誘電体からなるスペーサー36の形状を変更することで、形状の異なる他のプラスチック容器への成膜が、外部電極3を変更することなく、可能となる。
By changing the shape of the
次に、電源27の低周波電力の出力を停止し、プラズマを消滅させてDLC膜の成膜を終了させる。ほぼ同時に真空バルブ12を閉じて原料ガスの供給を停止する。
Next, the output of the low frequency power from the
次に、成膜ユニット7内及びプラスチック容器8内に残存した炭化水素ガスを除くために真空ポンプ23によって排気する。その後、真空バルブ22を閉じ、排気を終了させる。このときの成膜ユニット7内の圧力は6.6〜665Paである。この後、真空バルブ18を開く。これにより、成膜ユニット7が大気開放される。
Next, the
いずれも成膜時間は数秒程度と短いものとなる。DLC膜の膜厚は0.003〜5μmとなるように形成する。 In either case, the film formation time is as short as several seconds. The DLC film is formed to have a thickness of 0.003 to 5 μm.
以下、実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。実施例で使用したプラスチック容器は、容量500ml、容器の高さ207mm、容器胴部径68mm、口部開口部内径21.74mm、口部開口部外径24.94mm、口部の高さ21.0mm、容器胴部肉厚0.3mm、樹脂量30g/本の丸型PET(ポリエチレンテレフタレート)ボトルである。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The plastic container used in the examples has a capacity of 500 ml, a container height of 207 mm, a container body diameter of 68 mm, a mouth opening inner diameter of 21.74 mm, a mouth opening outer diameter of 24.94 mm, and a mouth height of 21.74 mm. It is a round PET (polyethylene terephthalate) bottle having a thickness of 0 mm, a container barrel thickness of 0.3 mm, and a resin amount of 30 g / piece.
評価は次の通りで行なった。
(成膜均一性)
成膜均一性は次のように求めた。容器底面から2cm上(底部)、同8cm上(胴部)、同16cm上(肩部)について、それぞれ周方向に3箇所を選んで膜厚を測定する。膜厚は、Tenchol社alpha−step500の触針式段差計で測定した。それらを平均して、底部、胴部及び肩部の各平均膜厚を求める。底部、胴部及び肩部の各平均膜厚の中から最も平均膜厚が厚い結果(平均膜厚A)と、最も平均膜厚が薄い結果(平均膜厚B)を選びだし、数5により成膜均一性(%)を求める。成膜均一性(%)が低いほど、均一性が高い。
(数5)成膜均一性(%)=(平均膜厚A−平均膜厚B)/(平均膜厚A+平均膜厚B)×100
成膜の均一性15%以下:(○)容器高さ方向に均一に成膜されていて良好である。
成膜の均一性15%超30%以下:(△)容器高さ方向に均一に成膜されていて品質上問題ない。
成膜の均一性30%超:(×)容器高さ方向にムラがあることが目視にてわかる。
Evaluation was performed as follows.
(Film uniformity)
The film formation uniformity was determined as follows. About 2 cm above (bottom), 8 cm above (body), and 16 cm above (shoulder) from the bottom of the container, the film thickness is measured by selecting three locations in the circumferential direction. The film thickness was measured with a tentacle alpha-step 500 stylus profilometer. They are averaged to determine the average film thickness of the bottom, body and shoulders. From the average film thicknesses of the bottom, the trunk and the shoulder, select the result with the largest average film thickness (average film thickness A) and the result with the smallest average film thickness (average film thickness B). Obtain film formation uniformity (%). The lower the film formation uniformity (%), the higher the uniformity.
(Formula 5) Film formation uniformity (%) = (average film thickness A−average film thickness B) / (average film thickness A + average film thickness B) × 100
Uniformity of
Uniformity of film formation Over 15% and 30% or less: (Δ) The film is formed uniformly in the container height direction, and there is no problem in quality.
Uniformity of film formation exceeds 30%: (x) It can be seen visually that there is unevenness in the container height direction.
(成膜速度)
容器の平均膜厚Aを成膜時間で割ることで、単位時間(秒)当たりの成膜厚さを求めた。
成膜速度10nm/秒以上:(○)製造効率が高く、良好である。
成膜速度10nm/秒未満:(×)製造効率が低下し、問題あり。
(Deposition rate)
The film thickness per unit time (second) was determined by dividing the average film thickness A of the container by the film formation time.
Deposition rate of 10 nm / second or more: (◯) Production efficiency is high and good.
Deposition rate of less than 10 nm / second: (x) There is a problem because the production efficiency is lowered.
(排気室の発光量)
排気室の内部空間におけるプラズマ発生の有無及びその程度を調べるため、当該内部空間に光ファイバーの一端(入光部)を設置し、その光ファイバーの他端を放電センサー(フォトーダイオード、株式会社山武製光電センサー、HPX−MA−063)に接続し、光ファイバーに入射する光をモニタリングした。光ファイバーの入光部の位置は、例えば図1の成膜装置において、「D」で示す箇所とした。放電センサーの出力値(V)の大小で、排気室内でのプラズマの発生の有無及びその程度を評価した。出力値が大きいほど排気室内でのプラズマの発生量が多いことを示している。
発光量0.3V以下:(○)排気室内でのプラズマの発生がほぼ無で長時間連続運転上良好である。
発光量0.3V超0.5V以下:(△)排気室内でのプラズマの発生がやや発生するが長時間連続運転上問題ない。
発光量0.5V超:(×)排気室内でのプラズマの発生が発生し、長時間連続運転上問題あり。
(Light emission amount in exhaust chamber)
In order to investigate the presence and extent of plasma generation in the internal space of the exhaust chamber, one end of the optical fiber (light incident part) is installed in the internal space, and the other end of the optical fiber is connected to a discharge sensor (photo diode, manufactured by Yamatake Corporation). It was connected to a photoelectric sensor, HPX-MA-063), and the light incident on the optical fiber was monitored. The position of the light incident portion of the optical fiber is, for example, a location indicated by “D” in the film forming apparatus of FIG. The presence / absence and extent of plasma generation in the exhaust chamber were evaluated based on the output value (V) of the discharge sensor. The larger the output value, the greater the amount of plasma generated in the exhaust chamber.
Light emission amount of 0.3 V or less: (O) No generation of plasma in the exhaust chamber, and good in continuous operation for a long time.
Light emission amount of more than 0.3 V and 0.5 V or less: (Δ) Plasma is slightly generated in the exhaust chamber, but there is no problem in continuous operation for a long time.
Emission amount exceeding 0.5 V: (x) Plasma is generated in the exhaust chamber, causing problems in continuous operation for a long time.
(排気室内での異物の発生量)
開口部32bの壁面(例えば図1ではEと表記した箇所)にシリコンチップAを取り付け、排気室5の排気口付近(例えば図1ではFと表記した箇所)の壁面にシリコンチップBを取り付け、同一条件で20回、容器に成膜した後、取り出して電子天秤(新光電子製、高精度電子天秤AF-R220)で重量を測定した。成膜前後の重量差から付着異物量とした。
付着異物量0.2mg以下:(○)異物の付着がほとんどなく、長時間連続運転上良好である。
付着異物量0.2mg超0.4mg以下:(△)異物の付着がややあるが長時間連続運転上問題なし。
付着異物量0.4mg超:(×)異物の付着があり、長時間連続運転上問題あり。
(Amount of foreign matter generated in the exhaust chamber)
A silicon chip A is attached to the wall surface of the opening 32b (for example, a location indicated as E in FIG. 1), and a silicon chip B is attached to the wall surface near the exhaust port of the exhaust chamber 5 (eg, a location indicated as F in FIG. 1). The film was formed in a
Adhering foreign matter amount 0.2 mg or less: (◯) There is almost no foreign matter adhering, and it is good for a long time continuous operation.
Adhering foreign matter amount> 0.2 mg to 0.4 mg or less: (Δ) Foreign matter is attached slightly, but there is no problem in continuous operation for a long time.
Adhering foreign matter amount> 0.4 mg: (x) There is a foreign matter adhering, causing a problem in continuous operation for a long time.
(PETボトルの酸素透過度)
酸素透過度は、Modern Control社製Oxtranにて22℃×60%RHの条件にて測定開始後一週間経過後に測定を行なった。本発明では、酸素透過度(酸素バリア性)は、容器1本あたりについて計算している。これを面積(m2)あたりに換算する場合は、容器の内表面積を勘案して換算すればよい。なお、口部蓋からのガス透過はほとんどないため、その面積は考慮に入れない。
酸素透過度0.005ml/日/容器以下:(◎)酸素バリア性が充分に良好で酸素に鋭敏な飲料に使用できる。
酸素透過度0.005ml/日/容器超0.010ml/日/容器以下:(○)酸素バリア性が良好で、酸素に鋭敏な飲料に使用しても問題ない。
酸素透過度0.010ml/日/容器超0.015ml/日/容器以下:(△)簡易な酸素バリア性容器として問題なく使用できる。
酸素透過度0.015ml/日/容器超:(×)酸素バリア性容器としては問題あり。
(Oxygen permeability of PET bottle)
The oxygen permeability was measured after one week had elapsed after the start of measurement under the conditions of 22 ° C. × 60% RH using an Oxtran manufactured by Modern Control. In the present invention, the oxygen permeability (oxygen barrier property) is calculated per container. When this is converted per area (m 2 ), it may be converted in consideration of the inner surface area of the container. In addition, since there is almost no gas permeation | transmission from a mouth part cover, the area is not taken into consideration.
Oxygen permeability: 0.005 ml / day / container or less: (A) Oxygen barrier property is sufficiently good and oxygen-sensitive beverages can be used.
Oxygen permeability 0.005 ml / day / over 0.010 ml / day / container or less: (◯) No problem even if used in beverages with good oxygen barrier properties and oxygen sensitivity.
Oxygen permeability 0.010 ml / day / over container 0.015 ml / day / container or less: (Δ) Can be used as a simple oxygen barrier container without any problem.
Oxygen permeability 0.015 ml / day / over container: (x) There is a problem as an oxygen barrier container.
(試験1)
図1に示したガスバリア性プラスチック容器の製造装置100を用いて、PETボトルの内壁面にDLC膜を成膜した。成膜条件は、原料ガスはアセチレンを使用し、原料ガス流量を120sccm、排気室5の内部空間31の容積を1.2リットル、絶縁部材4(ポリエーテルエーテルケトン製)の厚さを10mm、電源27(3.0MHz)の出力を600W、成膜時間を2秒間とした。また、内部空間30が円筒型形状の外部電極3を使用し、PETボトルを入れたときの隙間空間にポリエーテルエーテルケトン製のスペーサー36を設置した。内部空間30の円筒型形状の内径はPETボトルの胴部の外壁面と内部空間30の内壁面とが略接する大きさとしている。図1に示すようにPETボトル8と外部電極3の内部空間30との合成静電容量をC1とし、絶縁部材4と排気室5の内部空間31との合成静電容量をC2としたとき、C1>C2の関係が成立していた。異物の発生量の評価は、この条件で20回成膜後に行なった。排気室5の発光量は0.4Vでわずかに発光した。異物の発生量(A)は0.3mg、(B)は0.3mgであり、排気室5の内部空間31でのプラズマの発生はわずかであることがわかった。外部電極3の内壁面とPETボトル8の外壁面とに挟まれた隙間空間での異常放電は起こらなかった。成膜均一性は18%、成膜速度は14nm/秒であった。成膜条件と結果を表1に示す。
(Test 1)
A DLC film was formed on the inner wall surface of the PET bottle using the gas barrier plastic
(試験2)
低周波の周波数を1.0MHzとした以外は試験1と同様にPETボトルの内壁面にDLC膜を成膜した。結果を表1に示した。
(Test 2)
A DLC film was formed on the inner wall surface of the PET bottle in the same manner as in Test 1 except that the frequency of the low frequency was 1.0 MHz. The results are shown in Table 1.
(試験3)
原料ガス流量を80sccmとした以外は試験2と同様にPETボトルの内壁面にDLC膜を成膜した。結果を表1に示した。
(Test 3)
A DLC film was formed on the inner wall surface of the PET bottle in the same manner as in Test 2 except that the raw material gas flow rate was 80 sccm. The results are shown in Table 1.
(試験4)
低周波の周波数を0.4MHzとした以外は試験1と同様にPETボトルの内壁面にDLC膜を成膜した。結果を表1に示した。
(Test 4)
A DLC film was formed on the inner wall surface of the PET bottle in the same manner as in Test 1 except that the frequency of the low frequency was 0.4 MHz. The results are shown in Table 1.
(試験5)
低周波電源の代わりに高周波電源(周波数13.56MHz)を用いた以外は試験1と同様にPETボトルの内壁面にDLC膜を成膜した。結果を表1に示した。
(Test 5)
A DLC film was formed on the inner wall surface of the PET bottle in the same manner as in Test 1 except that a high-frequency power source (frequency 13.56 MHz) was used instead of the low-frequency power source. The results are shown in Table 1.
(試験6)
低周波の周波数を0.1MHzとした以外は試験1と同様にPETボトルの内壁面にDLC膜を成膜した。結果を表1に示した。
(Test 6)
A DLC film was formed on the inner wall surface of the PET bottle in the same manner as in Test 1 except that the frequency of the low frequency was 0.1 MHz. The results are shown in Table 1.
(試験7)
ポリエーテルエーテルケトン製のスペーサー36を設置しなかった以外は試験2と同様にPETボトルの内壁面にDLC膜を成膜した。結果を表1に示した。
(Test 7)
A DLC film was formed on the inner wall surface of the PET bottle in the same manner as in Test 2 except that the
(試験8)
容量480ml、容器の高さ207mm、容器胴部径68mm、口部開口部内径21.74mm、口部開口部外径24.94mm、口部の高さ21.0mm、容器胴部肉厚0.3mm、樹脂量30g/本、細首の丸型のPETボトルとし、その形状に併せたポリエーテルエーテルケトン製のスペーサー36を用いた以外は試験2と同様にPETボトルの内壁面にDLC膜を成膜した。結果を表1に示した。
(Test 8)
Capacity 480 ml, container height 207 mm, container body diameter 68 mm, mouth opening inner diameter 21.74 mm, mouth opening outer diameter 24.94 mm, mouth height 21.0 mm, container body thickness 0. A DLC film is applied to the inner wall surface of the PET bottle in the same manner as in Test 2 except that a PET bottle having a round shape of 3 mm, a resin amount of 30 g / piece, and a narrow neck is used, and a polyether
(試験9)
未コーティングのPETボトルの酸素透過度を測定した。結果を表1に示した。
(Test 9)
The oxygen permeability of uncoated PET bottles was measured. The results are shown in Table 1.
(試験10)
図1に示したガスバリア性プラスチック容器の製造装置100の代わりに、C1<C2の関係が成立している装置を用いて、それ以外は試験2と同じ条件で成膜を行なった。成膜条件と結果を表1に示す。
(Test 10)
Instead of the gas barrier plastic
表1において、総合評価を記載した。異常放電の有無、発光量、付着した異物の発生量、成膜速度、成膜均一性及び酸素バリア性を判断材料とした。これらのうち、一つでも×の評価を含む試験或いは異常放電が起きた試験は総合評価×と判断した。さらに、総合判断×以外の試験において、一つでも△の評価を含む試験は総合評価△と判断した。○又は◎の評価を得た試験は総合評価○と判断した。総合評価△又は○と判断された試験は、上記評価項目の特性をバランス良く有している。 In Table 1, the overall evaluation is described. The presence / absence of abnormal discharge, the amount of luminescence, the amount of adhered foreign matter, the film forming speed, the film forming uniformity, and the oxygen barrier property were used as judgment materials. Among these, a test including evaluation of at least one or a test in which abnormal discharge occurred was judged as comprehensive evaluation x. Furthermore, in the tests other than the comprehensive judgment ×, any test including an evaluation of Δ was judged as an overall evaluation Δ. A test that obtained an evaluation of ○ or ◎ was judged as an overall evaluation ○. The test judged as comprehensive evaluation Δ or ○ has the characteristics of the evaluation items in a well-balanced manner.
試験1〜試験4で得られたガスバリア性を有する薄膜をコーティングしたPETボトルは、酸素バリア性を有しつつ、排気室でのプラズマの発生が抑制されていた。ポリエーテルエーテルケトン製のスペーサーによって異常放電が抑制されていた。また、容器の高さ方向について、成膜のムラが少なかった。さらに、試験8では、形状が異なるPETボトルに対しても異常放電を起こさずに同様に成膜できることがわかった。したがって、異物除去のための清掃作業時間と外部電極の取替え作業時間を低減できるので、結果として成膜装置の生産効率を高く維持できることがわかった。
The PET bottle coated with the thin film having gas barrier properties obtained in Test 1 to Test 4 had oxygen barrier properties and suppressed generation of plasma in the exhaust chamber. Abnormal discharge was suppressed by a polyether ether ketone spacer. Moreover, there was little nonuniformity of film formation in the height direction of the container. Furthermore, in
一方、試験5では、高周波電源を用いたので、酸素バリア性が良好なボトルが得られたものの、排気室でのプラズマの発生が顕著であり、異物除去のための清掃作業時間を要し、成膜装置の生産効率を落とす原因となる。また、容器の高さ方向について、成膜のムラがあった。
On the other hand, in
また、試験6では、周波数が0.1MHzと低いため、排気室でのプラズマの発生が抑制されていたが、成膜速度が遅く、また酸素バリア性が低かった。
In
また、試験7では、スペーサーを使用しなかったので、隙間空間でプラズマが異常放電として発生し、その部分で余計なパワーを消費することで成膜均一性の低下を招いた。その結果、酸素バリア性はスペーサー無し(試験2)と比較して0.006ml/日/容器(試験2)から0.008ml/日/容器(試験7)へと低下した。また、外部電極の内壁面に炭素系異物が付着し、連続運転するにつれてダストの発生が見られた。ダストの発生によって定期的な清掃作業が必要となる。
In
試験10では、C1<C2の関係が成立しているため、排気室の内壁面に炭素系異物が付着し、連続運転するにつれてダストの発生が見られた。ダストの発生によって定期的な清掃作業が必要となる。また、排気室においてプラズマが生じたため、成膜速度が小さかった。
In
1 下部外部電極
2 上部外部電極
3 外部電極(真空チャンバ)
4 絶縁部材
5 排気室
6 蓋
7 成膜ユニット
8 プラスチック容器(PETボトル)
9 内部電極(原料ガス供給管)
9a ガス吹き出し口
10,37,38 O−リング
11,14,17,21 配管
12,18,22,真空バルブ
13 マスフローコントローラー
15 原料ガス発生源
16 原料ガス供給手段
19 リーク源
20 圧力ゲージ
23 真空ポンプ
24 排気ダクト
26 自動整合器(マッチングボックス,M.BOX)
27 電源
30 外部電極(真空チャンバ)の内部空間
31 排気室の内部空間
32,32a,32b 開口部
35 低周波電力供給手段
36,36a,36b スペーサー
100 第1形態のガスバリア性プラスチック容器の製造装置
200 第2形態のガスバリア性プラスチック容器の製造装置
1 Lower external electrode 2 Upper external electrode 3 External electrode (vacuum chamber)
4 Insulating
9 Internal electrode (Raw gas supply pipe)
12, 18, 22,
27
Claims (5)
前記外部電極の内壁面と前記プラスチック容器の外壁面とに挟まれた隙間空間に誘電体からなるスペーサーが配置されており、かつ、
前記プラスチック容器自体の静電容量とその内部空間の静電容量との合成静電容量をC1とし、前記真空チャンバの内部空間と前記排気室の内部空間とを含む成膜ユニットの内部空間のうち前記プラスチック容器の外側空間の合成静電容量をC2としたとき、C1>C2の関係が成立し、かつ、
前記電源が周波数400kHz〜4MHzの低周波電力を前記外部電極に供給す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装置。 An external electrode serving as a vacuum chamber that accommodates the plastic container, an internal electrode serving as a source gas supply pipe that is detachably disposed inside the plastic container, a vacuum pump that exhausts gas inside the external electrode, A power source connected to the external electrode; an exhaust chamber communicating with the internal space of the external electrode and above the opening of the plastic container; and an insulating member for electrically insulating the external electrode and the exhaust chamber. A gas barrier plastic container manufacturing apparatus for forming a thin film having gas barrier properties by plasma CVD on the inner wall surface of the plastic container,
A spacer made of a dielectric is disposed in a gap space between the inner wall surface of the external electrode and the outer wall surface of the plastic container; and
The combined capacitance of the capacitance of the plastic container itself and the electrostatic capacity of the internal space and C 1, the inner space of the deposition unit and an internal space and the internal space of the exhaust chamber of the vacuum chamber when the combined capacitance of the outer space of which the plastic container was C 2, C 1> C 2 relation is established, and,
The apparatus for producing a gas barrier plastic container, wherein the power supply supplies low frequency power having a frequency of 400 kHz to 4 MHz to the external electrode.
前記外部電極は、前記プラスチック容器の胴径よりもわずかに大きな内径を持つ筒形状の内部空間を有しており、
前記スペーサーは、前記プラスチック容器の胴部から口部にかけて縮径した部分の外壁面と前記外部電極の筒形状の内壁面とに挟まれた隙間空間に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のガスバリア性プラスチック容器の製造装置。 The plastic container has a shape in which the mouth portion has a reduced diameter with respect to the body portion,
The external electrode has a cylindrical internal space having an inner diameter slightly larger than the body diameter of the plastic container,
The spacer is disposed in a gap space sandwiched between an outer wall surface of a portion having a reduced diameter from a body portion to a mouth portion of the plastic container and a cylindrical inner wall surface of the external electrode. 2. The apparatus for producing a gas barrier plastic container according to 1.
前記プラスチック容器の内部に原料ガス供給管となる内部電極を配置する工程と、
前記外部電極の内壁面と前記プラスチック容器の外壁面とに挟まれた隙間空間に誘電体からなるスペーサーを配置する工程と、
真空ポンプを作動させて前記外部電極の内部のガスを排気する工程と、
前記プラスチック容器の内部に原料ガスを減圧下で吹き出させる工程と、
前記プラスチック容器自体の静電容量とその内部空間の静電容量との合成静電容量をC1とし、前記真空チャンバの内部空間と排気室の内部空間とを含む成膜ユニットの内部空間のうち前記プラスチック容器の外側空間の合成静電容量をC2としたとき、C1>C2の関係が成立する条件下で、前記外部電極に周波数400kHz〜4MHzの低周波電力を供給し、前記原料ガスをプラズマ化して、前記プラスチック容器の内壁面にガスバリア性を有する薄膜を成膜する工程と、
を有す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。 Storing a plastic container in an external electrode serving as a vacuum chamber;
Arranging an internal electrode serving as a source gas supply pipe inside the plastic container;
Disposing a spacer made of a dielectric in a gap space sandwiched between the inner wall surface of the external electrode and the outer wall surface of the plastic container;
Evacuating the gas inside the external electrode by operating a vacuum pump; and
Blowing the raw material gas under reduced pressure inside the plastic container;
The combined capacitance of the capacitance of the plastic container itself and the electrostatic capacity of the internal space and C 1, in the internal space of the film forming unit and an internal space and the internal space of the exhaust chamber of the vacuum chamber wherein when the combined capacitance of the space outside the plastic container was C 2, under conditions in which the relationship of C 1> C 2 is satisfied, and supplies the low frequency power having a frequency 400kHz~4MHz to the external electrodes, the material Converting the gas into plasma and forming a thin film having gas barrier properties on the inner wall surface of the plastic container; and
A method for producing a gas-barrier plastic container, comprising:
The method for producing a gas barrier plastic container according to claim 4, wherein a carbon film, a silicon-containing carbon film, or a SiO x film is formed as the thin film having gas barrier properties.
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