[发明专利]阻气性塑料成型体的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及阻气性塑料成型体的制造方法。

背景技术

以往，在塑料成型体的表面上形成薄膜来赋予阻气性。已公开了使用等离子体化学蒸镀法(等离子体CVD法)在塑料制容器的内表面层积以无机氧化物为主体的具有阻气性的薄膜(以下有时也称阻气薄膜。)的方法(例如参照专利文献1)。然而，对于通过等离子体CVD法形成薄膜的方法来说，在形成薄膜时等离子体对膜表面造成损伤，膜的致密性容易受损，难以得到高阻气性。另外，等离子体CVD法利用等离子体来分解原料气从而使其离子化，并且使通过电场加速的离子碰撞塑料容器的表面来形成薄膜，因此需要高频电源及高频电力匹配装置，存在装置成本必然变得昂贵的问题。

使原料气接触发热的发热体而将其分解，将所生成的化学物质直接地或者在气相中经过反应过程后堆积在基材上而形成薄膜的方法，即，被称为发热体CVD法、Cat-CVD法或者热丝CVD法的CVD法(以下在本说明书中称为发热体CVD法。)解决了上述等离子体CVD法的问题点，并且能够利用比等离子体CVD法的成膜装置更加简单且低成本的成膜装置形成致密且具有高阻气性的薄膜，因此作为下一代成膜方法而受到关注。然而，若将甲硅烷、乙硅烷或者丙硅烷等氢化硅用作原料气，它们具有自燃性，因此在安全装置上耗费成本，相对于等离子体CVD法的成膜装置，成本优势变得不明显。因此，本申请人提出了一种技术，其使用非自燃性原料之类的安全性高的原料作为原料气，利用发热体CVD法在塑料容器的壁面上成膜出SiOx薄膜或者AlOx薄膜(例如参照专利文献2。)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-200043号公报

专利文献2：日本特开2008-127053号公报

发明内容

发明要解决的问题

SiO_x薄膜无色透明且具有高阻气性，因此被广泛用作阻气薄膜。然而，已知SiO_x薄膜在耐水性方面存在问题。对于SiO_x薄膜来说，若使薄膜中含有碳，则与塑料基板之间的密合性变好，但是若碳的含量增多，则存在着色的问题，用途受限。迄今，尚未仅使用安全性高的原料气，对利用发热体CVD法来形成实质上无色且具有阻气性的阻气薄膜进行深入研究。

本发明的目的为提供一种形成阻气薄膜的方法，相比于使用硅烷或三甲基铝等的情况，该方法仅使用高安全性的原料气，利用发热体CVD法在塑料成型体的表面上形成实质上无色且具有阻气性的阻气薄膜。

用于解决问题的手段

本发明涉及的阻气性塑料成型体的制造方法是在塑料成型体的表面上形成阻气薄膜的阻气性塑料成型体的制造方法，其特征在于，该制造方法具有成膜工序，所述成膜工序使用通式(化学式1)所表示的有机硅烷系化合物作为主要的原料气、并且使用氧化气体作为添加气以及使用包含钽(Ta)作为主要组成元素的发热体，利用发热体CVD法在上述塑料成型体的表面上形成所述阻气薄膜。

(化学式1)H₃Si-Cn-X

在化学式1中，n为2或3；X为SiH₃、H或NH₂。

本发明涉及的阻气性塑料成型体的制造方法中，所述有机硅烷系化合物优选为乙烯基硅烷。由此相比于使用硅烷或三甲基铝等的情况，可以安全且高效地形成阻气性优异的薄膜。

本发明涉及的阻气性塑料成型体的制造方法中，所述氧化气体优选包含二氧化碳。由此能够控制膜的氧化程度，并且即使着色较少也可以发挥高阻气性。特别是，若使用二氧化碳，则容易控制膜的氧化程度，并且可以得到较宽的所谓的工艺窗口(process window)。

本发明涉及的阻气性塑料成型体的制造方法中，包含如下方式：所述二氧化碳和所述有机硅烷系化合物的混合比为6∶100～260∶100。

本发明涉及的阻气性塑料成型体的制造方法中，包含如下方式：所述氧化气体含有氧，并且所述氧和所述有机硅烷系化合物的混合比为4∶100～130∶100。

本发明涉及的阻气性塑料成型体的制造方法中，包含如下方式：所述塑料成型体为膜、片材或者容器。

本发明涉及的阻气性塑料成型体的制造方法中，包含如下方式：所述发热体为金属钽(Ta)、钽基合金或碳化钽(TaC_x)。