(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が円筒形状をした外部電極１の中にプラスチック容器本体２を配置し、容器本体内部７に内部電極３を挿入し、容器本体内部７にモノマーガスを供給し、前記外部電極１と内部電極３間に高周波を印加し、モノマーガスをプラズマ化することにより、容器本体内面７ａに蒸着薄膜８を成膜する方法において、容器本体外面７ｂと外部電極１によって構成される空隙部を埋めるための無干渉絶縁性補助部材５を取り付け、前記プラスチック容器本体２に付属する把手９の空隙部９ａを埋めるための干渉絶縁性補助部材６を、前記プラスチック容器本体２に取り付けて成膜することを特徴とするプラスチック容器への薄膜成膜方法。
【請求項２】
前記プラスチック容器本体内部７に、ガス流入管を有する円筒中空形状をした内部電極３を配置することを特徴とする請求項１記載のプラスチック容器への薄膜成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空中にてプラスチック容器の内面に真空蒸着法、化学蒸着法（CVD）等の方法により、炭素を含む珪素酸化物を成膜するプラスチック容器への薄膜成膜方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プラスチック容器は、その成形の容易性や軽量性、さらには低コストである点等の種々の特性から、食品分野や医薬品分野等の様々な分野において、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、酸化防止剤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。
【０００３】
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、どれもちがう問題を抱えており、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する方法がある。
【０００４】
一般的には、ガス透過性の小さい材料と少なくとも、もう１種類の材料を組み合わせる方法が取られるのであるが、この方法では容器の成形工程が比較的複雑となり、製造費用も高く、また得られた容器は数種類の材料からなるのでリサイクルすることが困難である。
【０００５】
また、プラスチック容器のガス透過性を低減する方法として、ガスバリア性のある材料をブレンドした材料で成形することも行われているが、これも材料のリサイクルが困難である。他にも、ガスバリア性を上げるため、ガスバリア性の高いフィルムをインサート成形する事などが行われているが、成形工程が複雑となり，製造費用も高くなってしまうという問題を抱えている。
【０００６】
ここ近年、プラスチック容器にプラズマＣＶＤ法を用いて、炭素を含む珪素酸化物を成膜する技術が知られてきている。例えば特開平８−５３１１７に示されているように、容器の外形とほぼ相似形の中空状の外部電極と、容器とほぼ相似形の内部電極の間に容器を設置し、成膜を行う方法、また特開平８−１７５５２８に示されているように、外部電極、内部電極ともに容器の表面からほぼ一定の距離に配置する方法が知られている。
【０００７】
しかしながら、これらの方法でも、形状の複雑な中空成形容器、たとえば把手９も中空の一体成形した容器では、モノマーガスが把手の中空部分に流れずに均一な厚さの薄膜が出来ず、容器全体の酸素バリア性も不十分であった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では、従来の容器への成膜方法の問題点を解決するとともに、把手付き容器のような複雑な形状のプラスチック容器でも薄膜を均等に付けることで酸素や二酸化炭素、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、酸化防止剤の様な溶出成分があるという性質を低減し、かつ、安価に容器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る発明は、内部が円筒形状をした外部電極１の中にプラスチック容器本体２を配置し、容器本体内部７に内部電極３を挿入し、容器本体内部７にモノマーガスを供給し、前記外部電極１と内部電極３間に高周波を印加し、モノマーガスをプラズマ化することにより、容器本体内面７ａに蒸着薄膜８を成膜する方法において、容器本体外面７ｂと外部電極１によって構成される空隙部を埋めるための無干渉絶縁性補助部材５を取り付け、前記プラスチック容器本体２に付属する把手９の空隙部９ａを埋めるための干渉絶縁性補助部材６を、前記プラスチック容器本体２に取り付けて成膜することを特徴とするプラスチック容器への薄膜成膜方法である。
【００１０】
本発明の請求項２に係る発明は、上記請求項１に係るプラスチック容器への薄膜成膜方法において、前記プラスチック容器本体内部７に、ガス流入管を有する円筒中空形状をした内部電極３を配置することを特徴とするプラスチック容器への薄膜成膜方法である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明のプラスチック容器本体２の薄膜成膜方法の実施の形態を以下に詳細に説明する。図１、図２で示すように、ここでいう把手９付き容器本体２とは、把手９が容器本体２と同じ材料で容器本体２と同時に成形されたものであり、把手９断面は中空で、その両端は容器本体２と結合している。容器本体内部７に充填した液体は、容器本体内部７と把手９内部とを自由に行き来できる。把手９以外の用途であっても、容器本体２の側面に凹みがあり外部電極１との空隙部を埋めにくい形状の容器本体２も、ここでは把手９付き容器本体２と同様にプラスチック容器本体２として扱う。
【００１３】
容器本体内部７に薄膜８を形成する場合、モノマーガスを容器本体内部７に噴射した上でプラズマ化を行う。プラズマ発光を行うためには、外部電極１に囲まれた系の内部は真空に近い一定圧力を保つ必要がある。そこで成膜時間中は、系の内部にモノマーガスを流し込みながら、真空ポンプで排気する操作を行っている。この際にプラズマのエネルギーによってガスが分解され、目的とする分子構造を有する薄膜８を形成する。従って、容器本体内面7ａに成膜する場合は、容器本体内面7ａ近傍で高いエネルギーが発生するよう、プラズマ発光の環境を整える必要がある。
【００１４】
プラズマ発光のエネルギーを効率的に容器本体内面7ａで利用するためには、成膜する部分の裏側に空隙部をなくすことで効果があることを、筆者らはすでに確認している。円筒形状の外部電極１と容器本体外面7ｂとで構成される空隙部に、容器本体２を外部電極１に挿入時、ぶつかったりして挿入の障害にならないことをもって無干渉と意味する、無干渉絶縁性補充部材５を予め収納した後に容器本体２を挿入し成膜することで、均一な厚みを持った薄膜８が得られることが分かっている。
【００１５】
しかし、容器本体２の形状が把手９付き形状に代表されるような複雑な形状では、容器本体２を外部電極１に挿入時、ぶつかって挿入の障害になることをもって干渉と意味する、干渉絶縁性補充部材６を予め把手９の空隙部分９aを埋める位置に収納してから、容器本体２を挿入すると干渉絶縁性補充部材６が障害となって挿入が出来ず、成膜８は不可能であった。そこで容器本体２の把手９の空隙部９aに予め、干渉絶縁性補充部材６を取り付けてから、円筒形状の外部電極１に挿入することにより、従来の方法よりも、均一な薄膜８を形成することが可能となった。
【００１６】
干渉絶縁性補充部材６は、外部電極１との容器本体２の空隙部を埋める形状を有することと同時に、容器本体２の把手９に固定する機能を備えていなければならない。把手９の空隙部９aに取り付ける場合は、２つの干渉絶縁性補充部材6（6ａ、6ｂ）で把手９の両側から挟み込む構造が、最も単純で望ましい。
【００１７】
その際の固定方法は、２つの干渉絶縁性補充部材6ａと6ｂを２つの留め具6ｃと6ｄで相互に連結してゆるみのない状態にすることが、最も単純で望ましい。ここでの連結方法は、プラズマに影響を与えないように磁力は避け、ねじやフックなど機械的な方法が望ましい。また部材も絶縁物を用いることが望ましい。
【００１８】
【実施例】
上記発明の実施例を数値データを用いて説明する。
【００１９】
<実施例１>
図１に示すような内部が円筒形状をした高周波電極である外部電極１中に、容器本体２と外部電極１で構成される空隙部を埋める無干渉絶縁性補充部材５を、予め組み込んだ後、容器本体２の把手９の空隙部９aに干渉絶縁性補充部材６（6ａ、6ｂ）を取り付けて、外部電極１に挿入し成膜した。
【００２０】
容器本体２は、容量が500ｍｌのポリエチレン容器本体２で、内部電極３内に設けられたガス流入管13より容器本体内部７にヘキサメチルジシロキサンを7.5×10-6ｍｌ/secおよび酸素ガスを7.5×10-5ｍｌ/sec供給した。ガスを流した状態で真空ポンプにより、真空ポンプ接続口14から吸引して外部電極１内を0.05torrの一定圧力に保ち電極間に高周波を20秒印加した。そうしたところ、容器内面7ａが炭素を含む珪素酸化物により成膜され、全く成膜を行わないにポリエチレンのみの容器本体２対して酸素バリアが20倍優れる容器本体２ができた。
【００２１】
【表１】
0004000876.tif 000002
【００２２】
本発明の方法において、実施例１（無干渉及び干渉絶縁性補充部材を取付けた成膜品）と比較例１（無干渉及び干渉絶縁性補充部材を取付けていない成膜品）及び全く成膜していないポリエチレン容器の酸素透過度（単位：ｆmol/ｍ2・ｓ・Pa）を示す表である。尚、単位のｆ＝フェルトと呼称し、10-15である。ｍol＝物質量、ｍ2＝面積、ｓ＝時間、Pａ＝パスカルと呼称し、圧力である。実施例１（補充部材有り）の酸素透過度は、13ｆmol/ｍ2・ｓ・Paであった。比較例１（補充部材無し）の酸素透過度は、26ｆmol/ｍ2・ｓ・Paであった。全く成膜していないポリエチレン容器本体２の酸素透過度は、260mol/ｍ2・ｓ・Paであった。
【００２３】
<比較例１>
実施例１の方法で、容器本体２と外部電極１の空隙部を埋める無干渉絶縁性補充部材５も、更に容器本体２の把手９の空隙部９aにも干渉絶縁性補充部材6を取り付けずに外部電極１に挿入後、同様の方法・容器で成膜を行った。そうしたところ、容器本体内面7aが炭素を含む珪素酸化物により成膜されたが、全く成膜を行わないポリエチレン容器本体２に対して酸素バリアが10倍しか向上しなかった。
【００２４】
【発明の効果】
本発明により、把手付き容器のような複雑な形状を有するプラスチック容器の成膜上の問題点を解決し、ガスバリア性があり、低分子有機化合物の吸着をおさえ、酸化防止剤の様な成分の溶出を防ぐ薄膜を容器全面に均一に生成することができ、更に容器を安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法の概略側断面図である。
【図２】本発明方法に於ける干渉絶縁性補充部材の組立図である。
【符号の説明】
１・・・外部電極
２・・・プラスチック容器本体
３・・・内部電極
４・・・容器口元部
５・・・無干渉絶縁性補充部材
６・・・干渉絶縁性補充部材  ６a・・・左側把手口補充部材
６b・・・右側把手口補充      ６c・・・左側留め具  ６d・・・右側留め具
７・・・プラスチック容器本体内部  7a・・・プラスチック容器本体内面
７ｂ・・・プラスチック容器本体外面
８・・・蒸着薄膜
９・・・把手  ９a・・・把手補充部材取付部
10・・・成膜装置上蓋
11・・・治具
12・・・成膜装置下蓋
13・・・ガス流入管
14・・・真空ポンプ接続口
【図１】
0004000876.tif 000003
【図２】
0004000876.tif 000004