JPH11106920A

JPH11106920A - 容器及びその製造方法

Info

Publication number: JPH11106920A
Application number: JP9275706A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Nakahigashi; 孝浩中東
Original assignee: Nissin Electric Co Ltd
Current assignee: Nissin Electric Co Ltd
Priority date: 1997-10-08
Filing date: 1997-10-08
Publication date: 1999-04-20

Abstract

(57)【要約】【課題】耐摩耗性及び他物品との潤滑性に優れ、さら
にガスバリア性に優れる容器及びその製造方法を提供す
る。【解決手段】表面の一部又は全部に耐摩耗性、潤滑性
及びガスバリア性のある炭素膜（ＤＬＣ膜）が形成され
ている容器、及び、表面の一部又は全部に耐摩耗性、潤
滑性及びガスバリア性のある炭素膜を形成する工程を含
む容器の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種の容器、例え
ばガソリン、薬液用タンク等の密閉可能なタンク、飲
料、調味料、化粧品用容器等の密閉可能な容器、一般家
庭において食品等を保存するために用いる開閉可能な密
閉可能容器、牛乳等の飲料のパック、食品長期保存用の
レトルトパック、食品個別包装用パック、点滴用のパッ
ク等の密閉して用いるパック等、さらには、例えば注射
器のシリンダー、バケツ、ペン立て、文房具用トレイ、
台所用容器等の各種容器、並びにそれらの製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えばガソリン、薬液等を収容するため
のタンク、飲料、調味料、化粧品等を収容するための容
器の材料には、ポリエチレン、ポリスチレン等の樹脂が
多用されている。これら樹脂は、軽量で耐衝撃性が優れ
るという利点がある。また、一般家庭において食品等の
保存用に用いられる開閉可能な容器の材料にも、柔軟性
を有し密閉性を高くできることからこのような樹脂が用
いられている。

【０００３】また、牛乳パック等の飲料のパックには、
ポリエチレンフィルムと紙とを貼り合わせたラミネート
フィルムが多用されている。また、食品の長期保存用の
レトルトパックや個別包装用パック、点滴用のパック等
のパックの材料には、ポリエチレン、ポリプロピレン、
セロハン等の樹脂が用いられている。各樹脂材料はそれ
ぞれ、引っ張り強さ、耐熱性、ガスバリア性等の機械
的、熱的諸性質において長所短所を有するため、２種以
上のフィルムを貼り合わせて各材料の欠点を補ったラミ
ネートフィルムも用いられている。

【０００４】また、注射器のシリンダーはガラス製のも
のが用いられていたが、ガラスの破片が薬液に混入し易
い等のことから、ポリエチレン、ポリスチレン等の樹脂
製のものに移り変わってきている。また、バケツや文房
具用容器、台所用容器等の容器の材料にも、軽量で耐衝
撃性に優れるこのような樹脂が用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、樹脂製
のタンク、飲料等用の容器、食品保存用容器等の容器
は、比較的軟質であるため、他物品との接触により摩耗
したり傷が付いたりし易い。また、他物品との滑りが悪
いことから一層摩耗が生じ易い。これらの容器では、他
物品との潤滑性を向上させ、これらとの接触による摩耗
や劣化を防止するために、容器の用途によっては安全上
等の点で支障のない範囲で外表面に潤滑剤を塗布した
り、潤滑剤を浸透させたりすることもあるが、このよう
な方法では使用開始時には比較的良好な所望の特性が得
られても、時間とともに表面の潤滑剤が他部分に分散し
たり、吸収されたり、脱落したりして少なくなり、潤滑
性が低下し、表面の摩耗、劣化が生じ易くなる。また、
長時間使用すると、潤滑剤が変質して容器が変色した
り、強度が劣化したりする場合がある。

【０００６】また、樹脂製のものはガスバリア性が悪
く、すなわち酸素、二酸化炭素、水蒸気、有機溶剤の蒸
気等を通し易いため、内容物の揮発や内容物の酸化、匂
い移り等の内容物の変質が起こり易いという難点があ
る。また、食品のパックでは、紙とのラミネートフィル
ムにする場合、ガスバリア性が悪く、内容物の変質が問
題となる。２種以上の樹脂フィルムどうしのラミネート
フィルムにする場合は、単一の樹脂フィルムからなる場
合よりも所望の特性が得られ易いが、コスト高につく。
またガラス製の容器等に比べると、耐摩耗性、潤滑性、
ガスバリア性は十分なものではない。

【０００７】また、樹脂製の注射器用シリンダーは、ガ
ラス製のものに比べて軟質であり且つピストン先端のシ
ール材との潤滑性が悪いことから、ピストンとの摺動に
より摩耗し易く、またピストンを動かし難いという難点
がある。また、樹脂製のバケツや文房具、台所用容器等
の容器も、比較的軟質であるため、他物品との接触によ
り摩耗したり傷が付いたりし易い。また、他物品との滑
りが悪いことから一層摩耗が生じ易い。これらの容器で
も、他物品との潤滑性を向上させ、これらとの接触によ
る摩耗や劣化を防止するために、外表面に潤滑剤を塗布
したり、潤滑剤を浸透させたりすることがあるが、この
ような方法では使用開始時には比較的良好な所望の特性
が得られても、時間とともに潤滑性が低下し、表面の摩
耗、劣化が生じ易くなる。また、長時間使用すると、潤
滑剤が変質して容器が着色したり、強度が劣化したりす
る場合がある。

【０００８】そこで本発明は、耐摩耗性及び他物品との
潤滑性に優れ、さらにガスバリア性に優れる容器及びそ
の製造方法を提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は、表面の一部又は全部に耐摩耗性、潤滑性及
びガスバリア性のある炭素膜が形成されていることを特
徴とする容器を提供する。また本発明は、表面の一部又
は全部に耐摩耗性、潤滑性及びガスバリア性のある炭素
膜を形成する工程を含むことを特徴とする容器の製造方
法を提供する。

【００１０】前記「表面」には、容器の外表面、内表面
のいずれも含まれる。前記容器には大別して密閉型容器
と開放型容器とが含まれる。密閉型容器は物体を収容、
密閉して保管、運搬し、内容物を使うときは開いて用い
ることができる繰り返し開閉可能の密閉型容器と、物体
を収容して保管し、内容物を用いるときは開けるが、そ
のあとは原則として捨てる使い捨て型の密閉容器とに大
別できる。繰り返し開閉型の密閉型容器としては、ガソ
リン、薬液等を収容するためのタンク、飲料、調味料、
化粧料等を収容しておく容器、一般家庭や食堂、レスト
ラン等において、食品、食材等を収容しておく容器等を
挙げることができる。また、使い捨て型の密閉容器とし
ては、牛乳等の飲料を収容しておく飲料パック、食品の
長期保存用のレトルトパック、食品販売にあたっての食
品個別包装用パック、点滴用パック等を挙げることがで
きる。前記開放型容器としては、注射器のシリンダー、
バケツ、各種台所用、厨房用の容器、筆記具立て、文房
具用トレイ等の文房具容器等を挙げることができる。

【００１１】本発明に係る容器は、容器基体の表面の一
部又は全部に耐摩耗性、潤滑性を有する炭素膜が形成さ
れているため、その部分は他物品との滑りが良く、それ
により他物品との摩擦、接触により摩耗や傷が生じ難
い。さらに、該炭素膜が摩耗し難いことから良好な潤滑
性が長期にわたり維持される。また、該炭素膜はガスバ
リア性を有しているため、本発明に係る、特に密閉型の
容器では、容器の該炭素膜形成部分では外部から内部へ
或いは内部から外部へガスが透過し難く、内容物の揮発
や変質が抑制される。

【００１２】前記容器基体の表面の一部又は全部として
は、炭素膜を形成する目的によっても異なるが、他物品
との接触面や外表面等が考えられる。容器によっては必
要に応じ内表面に膜形成してもよい。本発明における容
器の基体は、少なくとも膜形成面が、樹脂、ゴムから選
ばれた少なくとも１種の有機材料からなるものであるこ
とが考えられる。

【００１３】この場合、ゴムとしては、天然ゴム、ブチ
ルゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、
塩素化ポリエチレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ア
クリルゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、シリコンゴ
ム、フッ素ゴム等を例示できる。また、樹脂としては熱
硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のいずれでも採用でき、熱硬
化性樹脂としては、フェノール・ホルムアルデヒド樹
脂、尿素樹脂、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、エポ
キシ樹脂、フラン樹脂、キシレン樹脂、不飽和ポリエス
テル樹脂、シリコーン樹脂、ジアリルフタレート樹脂等
を例示できる。

【００１４】熱可塑性樹脂では、ビニル系樹脂（ポリ塩
化ビニル、ポリ２塩化ビニル、ポリビニルブチレート、
ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルホ
ルマール等）、ポリ塩化ビニリデン、塩素化ポリエーテ
ル、ポリエステル系樹脂（ポリスチレン、スチレン・ア
クリロニトリル共重合体等）、ＡＢＳ、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリアセタール、アクリル系樹脂（ポ
リメチルメタクリレート、変性アクリル等）、ポリアミ
ド系樹脂（ナイロン６、６６、６１０、１１等）、セル
ロース系樹脂（エチルセルロース、酢酸セルロース、プ
ロピルセルロース、酢酸・酪酸セルロース、硝酸セルロ
ース等）、ポリカーボネート、フェノキシ系樹脂、フッ
素系樹脂（３フッ化塩化エチレン、４フッ化エチレン、
４フッ化エチレン・６フッ化プロピレン、フッ化ビニリ
デン等の樹脂）、ポリウレタン等を例示できる。

【００１５】本発明における炭素膜としては、代表例と
してＤＬＣ(Diamond Like Carbon)（ダイヤモンド状炭
素）膜を挙げることができる。ＤＬＣ膜は、潤滑性良好
であり、また、他物品との摩擦により摩耗し難く、且
つ、その厚さを調整することにより、基体が柔軟性を有
するものである場合にも該基体本来の柔軟性を損なわな
い程度にすることができる、適度な硬度を有する炭素膜
である。また、ガスバリア性が良好である。また、その
厚さを調整することにより光を透過できるため、容器表
面に形成しても内容物が見えるものとすることができ
る。さらに、比較的低温で形成できる等、成膜を容易に
行うことができる。

【００１６】いずれにしても前記炭素膜の膜厚は、基体
上に密着性良好に形成でき、さらに基体の保護膜として
十分機能できるとともに、基体が柔軟性を有するもので
ある場合にも該基体本来の柔軟性を損なわない範囲内で
あればよい。また、本発明に係る容器の製造方法におい
て、前記炭素膜形成に先立ち、前処理として、前記各基
体の膜形成面をそれぞれ前処理用ガス、例えばフッ素
（Ｆ）含有ガス、水素（Ｈ₂）ガス及び酸素（Ｏ₂）ガ
スから選ばれた少なくとも１種の前処理用ガスのプラズ
マに曝すことが考えられる。

【００１７】前記フッ素含有ガスとしては、フッ素（Ｆ
₂）ガス、３フッ化窒素（ＮＦ₃）ガス、６フッ化硫黄
（ＳＦ₆）ガス、４フッ化炭素（ＣＦ₄）ガス、４フッ
化ケイ素（ＳｉＦ₄）ガス、６フッ化２ケイ素（Ｓｉ₂
Ｆ₆）ガス、３フッ化塩素（ＣｌＦ₃）ガス、フッ化水
素（ＨＦ）ガス等を挙げることができる。前記各基体
を、それぞれ前記前処理用ガスのプラズマに曝すことに
より、基体表面が清浄化され、又はさらに基体表面粗度
が向上する。これらは、炭素膜の密着性向上に寄与し、
高密着性炭素膜を得ることができる。

【００１８】また、容器基体の膜形成面がそれぞれゴ
ム、樹脂等の有機材料からなる場合、フッ素含有ガスプ
ラズマを採用するときは、これによって基体表面がフッ
素終端され、水素ガスプラズマを採用するときはこれに
よって基体表面が水素終端される。フッ素−炭素結合及
び水素−炭素結合は安定であるため、前記のように終端
処理することで膜中の炭素原子が基体表面部分のフッ素
原子又は水素原子と安定に結合を形成する。そしてこれ
らのことから、その後形成する炭素膜と前記基体との密
着性を向上させることができる。

【００１９】また、酸素ガスプラズマを採用するとき
は、基体表面に付着した有機物等の汚れを特に効率良く
除去でき、これらのことからその後形成する炭素膜と前
記基体との密着性を向上させることができる。本発明方
法において、それぞれ炭素膜形成に先立って行うプラズ
マによる基体の前処理は、同種類のプラズマを用いて或
いは異なる種類のプラズマを用いて複数回行っても構わ
ない。例えば、容器基体の膜形成面がそれぞれゴム、樹
脂等の有機材料からなる場合、該基体を酸素ガスプラズ
マに曝した後、フッ素含有ガスプラズマ又は水素ガスプ
ラズマに曝し、その上に炭素膜を形成するときには、基
体表面がクリーニングされた後、該面がフッ素終端又は
水素終端されて、その後形成する炭素膜と該基体表面と
の密着性は非常に良好なものとなる。

【００２０】また、本発明における炭素膜形成方法とし
ては、少なくともその膜形成面の材質としてゴム、樹脂
等の比較的耐熱性に劣る材料を用いた基体に熱的損傷を
与えない温度範囲で膜形成できる方法として、プラズマ
ＣＶＤ法、スパッタリング法、イオンプレーティング法
等を挙げることができるが、特にプラズマＣＶＤ法を用
いる場合は、被成膜基体のプラズマによる前処理と炭素
膜形成とを同一の装置で行うことができる。

【００２１】プラズマＣＶＤ法により炭素膜を形成する
場合のプラズマ原料ガスとしては、炭素膜形成に一般に
用いられるメタン（ＣＨ₄）、エタン（Ｃ₂Ｈ₆）、プ
ロパン（Ｃ₃Ｈ₈）、ブタン（Ｃ₄Ｈ₁₀）、アセチレン
（Ｃ₂Ｈ₂）、ベンゼン（Ｃ ₆Ｈ₆）、４フッ化炭素
（ＣＦ₄）、６フッ化２炭素（Ｃ₂Ｆ₆）等の炭素化合
物ガス、及び必要に応じて、これらの炭素化合物ガスに
キャリアガスとして水素ガス、不活性ガス等を混合した
ものを用いることができる。

【００２２】プラズマＣＶＤ法により炭素膜を形成する
場合、成膜圧力を１００ｍＴｏｒｒ程度とし、成膜温度
を１００℃以下にするとＤＬＣ膜が形成される。成膜温
度を高くするほど形成される膜の硬度が向上し、５００
℃以上では非常に耐摩耗性に優れる炭素膜が形成され
る。９００℃以上ではダイアモンド膜が形成される。本
発明の容器の製造方法において、該容器が例えば各種パ
ックのようにフィルム等の平面状の材料を組み立てて容
器にするものである場合は、該フィルム等に炭素膜を形
成した後組み立てて容器としてもよく、或いは容器とし
て組み立てた後その外表面等に炭素膜を形成してもよ
い。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明に係る容器の製造に
用いることができる成膜装置の１例の概略構成を示す図
である。また、図２（Ａ）は本発明に係る容器の１例
（注射器のシリンダー）の断面図であり、図２（Ｂ）は
本発明に係る容器の他の例（タンク）の断面図である。

【００２４】図１の装置は、排気装置１１が付設された
真空チャンバ１を有し、チャンバ１内には電極２及びこ
れに対向する位置に電極３が設置されている。電極３は
接地され、電極２にはマッチングボックス２２を介して
高周波電源２３が接続されている。また、電極２にはそ
の上に支持される被成膜基体を成膜温度に加熱するため
のヒータ２１が付設されている。また、チャンバ１には
ガス供給部４が付設されて、内部にプラズマ原料ガスを
導入できるようになっている。ガス供給部４には、マス
フローコントローラ４１１、４１２・・・及び弁４２
１、４２２・・・を介して接続された１又は２以上のプ
ラズマ原料ガスのガス源４３１、４３２・・・が含まれ
る。

【００２５】この装置を用いて本発明に係る開放型の容
器（ここでは注射器シリンダー）を製造するにあたって
は、シリンダー基体Ｓ１を電極２上に配置し、排気装置
１１の運転にてチャンバ１内部を所定の真空度にする。
次いで、ガス供給部４からチャンバ１内にフッ素含有ガ
ス、水素ガス及び酸素ガスのうち１種以上のガスを前処
理用ガスとして導入するとともに高周波電源２３からマ
ッチングボックス２２を介して電極２に高周波電力を供
給し、これにより前記導入した前処理用ガスをプラズマ
化し、該プラズマの下で基体Ｓ１の他物品との接触面
（ここでは内表面及び外表面の双方の面）Ｓ１´の処理
を行う。なお、この表面処理（前処理）は行うことが望
ましいが、必ずしも要しない。また、シリンダー基体は
ここではその内周面にも膜形成できる程度の大きさの開
口部を有するものである。

【００２６】次いで、必要に応じてチャンバ１内を再び
真空引きした後、ガス供給部４からチャンバ１内に成膜
用原料ガスとして炭素化合物ガスを導入するとともに高
周波電源２３から電極２に高周波電力を供給し、これに
より前記導入した炭素化合物ガスをプラズマ化し、該プ
ラズマの下で基体Ｓ１の他物品との接触面（ここでは内
表面及び外表面の双方の面）Ｓ１´に炭素膜を形成す
る。なお、基体表面処理及び膜形成を行う間、図示しな
い回転手段にて基体Ｓ１をその軸の回りに回転させ、基
体Ｓ１の内表面及び外表面全体に略均一に表面処理及び
膜形成が行われるようにする。

【００２７】このようにして、図２（Ａ）に示すよう
に、シリンダー基体Ｓ１の他物品との接触面（ピストン
と接触する内表面及びそれ以外の他物品と接触する外表
面の双方の面）Ｓ１´に炭素膜Ｆが形成された炭素膜被
覆シリンダーが得られる。また、この装置を用いて本発
明に係る密閉型の容器（ここではタンク図２（Ｂ）参
照）を製造するにあたっても、前記シリンダーの製造と
同様にして、タンク基体Ｓ２の外表面Ｓ２´に前記表面
処理及び膜形成を行う。但し、基体Ｓ２の外表面Ｓ２′
に略均一に表面処理及び膜形成を行うために、基体Ｓ２
を回転させるのに代えて、一つの基体につき２回表面処
理を行った後２回成膜を行い、２回めの表面処理及び膜
形成は１回めにプラズマに曝され難かった面が十分にプ
ラズマに曝されるように基体の向きを変えて行うように
する。またこの場合も、表面処理（前処理）は行うこと
が望ましいが、必ずしも要しない。

【００２８】このようにして、図２（Ｂ）に示すよう
に、タンク基体Ｓ２の外表面Ｓ２´に炭素膜Ｆが形成さ
れた炭素膜被覆タンクが得られる。また、本発明方法を
実施するにあたり、図１の装置に代えて図３に示す成膜
装置を用いることができ、この場合、基体が立体構造物
であるときにも該基体の表面に効率良く膜形成すること
ができる。

【００２９】図３の装置は、誘導結合型のプラズマＣＶ
Ｄ装置であり、真空容器１´を有しており、容器１´の
外周には誘導コイル電極５が巻回して設けられ、該電極
５両端にはマッチングボックス５１及び高周波電源５２
が接続されている。また、真空容器１´の外側には、被
成膜基体を成膜温度に加熱するためのヒータ２１´が設
けられている。

【００３０】また、真空容器１´には排気装置１１´を
接続してあるとともに、成膜用原料ガスのガス供給部４
´を接続してある。ガス供給部４´には、マスフローコ
ントローラ４１１´、４１２´・・・・及び弁４２１
´、４２２´・・・・を介して接続された１又は２以上
のプラズマ原料ガスを供給するガス源４３１´、４３２
´・・・・が含まれている。

【００３１】この装置を用いて本発明に係る容器を製造
するにあたっては、図１の装置を用いたシリンダー基体
Ｓ１及びタンク基体Ｓ２の表面処理及び炭素膜形成と同
様にし、但し、原料ガスのプラズマ化を誘導コイル電極
５への高周波電力の供給により行う。この場合も、表面
処理（前処理）は行うことが望ましいが、必ずしも要し
ない。

【００３２】次に、図１の装置を用いて、注射器シリン
ダー及びタンクの表面にＤＬＣ膜を形成した実施例を説
明する。実施例１前述した、図１の装置を用いたシリンダーの製造におい
て、前処理用ガスプラズマによる基体の前処理を行わ
ず、該基体の内表面及び外表面に直接ＤＬＣ膜を形成し
た。

【００３３】シリンダー基体材質ポリカーボネイトサイズ外径３０ｍｍ（内径２６ｍｍ）×１００ｍｍ高周波電極２サイズ直径２８０ｍｍ成膜条件成膜用原料ガスメタン（ＣＨ₄）５０ｓｃｃｍ高周波電力周波数１３．５６ＭＨｚ、１５０Ｗ成膜圧力０．１Ｔｏｒｒ成膜時間６０ｍｉｎ成膜温度２５℃ 実施例２前記実施例１において、成膜に先立ち、基体に次の条件
で水素ガスプラズマによる前処理を施した。成膜条件は
前記実施例１と同様とした。

【００３４】前処理条件前処理用ガス水素（Ｈ₂）１００ｓｃｃｍ高周波電力周波数１３．５６ＭＨｚ、３００Ｗ処理圧力０．１Ｔｏｒｒ処理時間５ｍｉｎ実施例３前記実施例１において、成膜に先立ち、基体に次の条件
でフッ素化合物ガスプラズマによる前処理を施した。成
膜条件は前記実施例１と同様とした。

【００３５】前処理条件前処理用ガス６フッ化硫黄（ＳＦ₆）１００ｓｃｃｍ高周波電力周波数１３．５６ＭＨｚ、３００Ｗ処理圧力０．１Ｔｏｒｒ処理時間５ｍｉｎ実施例４前記実施例１において、成膜に先立ち、基体に次の条件
で酸素ガスプラズマによる第１の前処理を施し、さらに
水素ガスプラズマによる第２の前処理を施した。成膜条
件は前記実施例１と同様とした。

【００３６】第１前処理条件前処理用ガス酸素（Ｏ₂）１００ｓｃｃｍ高周波電力周波数１３．５６ＭＨｚ、３００Ｗ処理圧力０．１Ｔｏｒｒ処理時間５ｍｉｎ第２前処理条件前処理用ガス水素（Ｈ₂）１００ｓｃｃｍ高周波電力周波数１３．５６ＭＨｚ、３００Ｗ処理圧力０．１Ｔｏｒｒ処理時間５ｍｉｎ実施例５前記実施例１において、成膜に先立ち、基体に次の条件
で酸素ガスプラズマによる第１の前処理を施し、さらに
フッ素化合物ガスプラズマによる第２の前処理を施し
た。成膜条件は前記実施例１と同様とした。

【００３７】第１前処理条件前処理用ガス酸素（Ｏ₂）１００ｓｃｃｍ高周波電力周波数１３．５６ＭＨｚ、３００Ｗ処理圧力０．１Ｔｏｒｒ処理時間５ｍｉｎ第２前処理条件前処理用ガス６フッ化硫黄（ＳＦ₆）１００ｓｃｃｍ高周波電力周波数１３．５６ＭＨｚ、３００Ｗ処理圧力０．１Ｔｏｒｒ処理時間５ｍｉｎ実施例６前述した、図１の装置を用いたタンクの製造において、
前処理用ガスプラズマによる基体の前処理を行わず、該
基体の外表面に直接ＤＬＣ膜を形成した。

【００３８】タンク基体材質ポリプロピレンサイズ３００ｍｍ×４００ｍｍ×高さ２００ｍｍ高周波電極２サイズ６００ｍｍ平方成膜条件成膜用原料ガスメタン（ＣＨ₄）５０ｓｃｃｍ高周波電力周波数１３．５６ＭＨｚ、１５０Ｗ成膜圧力０．１Ｔｏｒｒ成膜時間６０ｍｉｎ成膜温度２５℃ 次に、前記実施例１により得られたＤＬＣ膜被覆シリン
ダー、潤滑剤を浸透させたシリンダー基体（比較例
１）、前記実施例６により得られたＤＬＣ膜被覆タンク
及び潤滑剤を浸透させたタンク基体（比較例２）につい
て、アルミニウム材との摩擦係数を評価した。摩擦係数
は、物品表面に先端曲率Ｒ１８ｍｍのアルミニウムから
なるピン状物品の先端部を当接させ、且つ、該ピン状物
品に１０ｇの荷重をかけた状態でこのピンを２０ｍｍ／
ｓｅｃの速度で移動させたときの値を測定した。結果を
次表に示す。

【００３９】摩擦係数１回摩擦後１０００回摩擦後実施例１２．６４２．６６比較例１３．５０１０．４実施例６１．２２１．３５比較例２３．４０６．８このように、基体に潤滑剤を浸透させた比較例１及び２
では摩擦開始直後は摩擦係数が比較的小さかったが、１
０００回摩擦後には摩擦係数が増大した。一方、本発明
実施例１及び６では、１０００回摩擦後にも摩擦係数の
増大は見られず、良好な潤滑性が維持された。

【００４０】また、前記実施例１により得られたＤＬＣ
膜被覆シリンダー、膜形成していない未処理のシリンダ
ー基体（比較例３）、前記実施例６により得られたＤＬ
Ｃ膜被覆タンク及び膜形成していない未処理のタンク基
体（比較例４）について、ヌープ硬度を測定した。ヌー
プ硬度は、実施例１及び６では２ｇヌープ硬度を測定
し、比較例３及び４では０．５ｇヌープ硬度を測定し
た。結果を次表に示す。

【００４１】このように、ＤＬＣ膜を形成した本発明実施例１のシリ
ンダー及び実施例６のタンクでは、それぞれＤＬＣ膜を
被覆していない比較例３のシリンダー基体及び実施例４
のタンク基体より硬度が高いことが分かる。

【００４２】また、前記実施例１〜４によりそれぞれ得
られたＤＬＣ膜被覆シリンダーについて膜の密着性を評
価した。膜密着性は、基体上に形成された膜を１ｍｍ平
方の正方形状に区切り、そのうちの１００についてテー
プを貼った後剥がしてどの程度膜が剥離するかを調べる
ＪＩＳテープ剥離試験法（メッシュ法）により評価し
た。結果を次表に示す。

【００４３】このように、ＤＬＣ膜形成に先立ち基体表面にプラズマ
による前処理を施した実施例２〜４の方が、前処理を施
さない実施例１より膜密着性は高かった。

【００４４】また、前記実施例１において用いたシリン
ダー基体と同じ厚さのポリカーボネイト試験片（板状）
に前記実施例１と同様の条件でＤＬＣ膜を形成したＤＬ
Ｃ膜被覆試験片及び未処理の試験片について、透湿度
（水蒸気透過率）及び酸素透過率をそれぞれ測定した。
透湿度は、Ｍｏｃｏｎ社製ガス透過率測定装置を用い、
２５℃の温度下で、試験片の一方の空間の相対湿度を１
００％とし、試験片の他方の空間の相対湿度をほぼ０％
として、水蒸気の透過速度を測定することで評価した。
また、酸素透過率は、同様にＭｏｃｏｎ社製ガス透過率
測定装置を用い、２５℃の温度下で、試験片の一方の空
間の酸素濃度を１００％とし、試験片の他方の空間の酸
素濃度を０％として、酸素の透過速度を測定することで
評価した。結果を次表に示す。

【００４５】透湿度酸素透過率（cc/m²/day) （cc/m²/day) ＤＬＣ膜被覆試験片０．９１．２未処理の試験片１２．５１４．０このように、ＤＬＣ膜を被覆した試験片ではＤＬＣ膜を
被覆していない試験片より、水蒸気及び酸素のいずれの
透過も抑制されていることが分かる。なお、ここでは、
ポリカーボネイトからなるシリンダーのガス透過性（ガ
スバリア性）を評価したが、タンク等の密閉型の容器に
ついても同様に、ＤＬＣ膜を形成することによりガスバ
リア性が向上する。

【００４６】以上のことから、表面の一部又は全部に炭
素膜（特にＤＬＣ膜）を形成した本発明の容器は、その
部分の潤滑性、耐摩耗性及びガスバリア性に優れること
が分かる。なお、潤滑性については、該容器の他物品と
の潤滑性が悪いと他物品との接触、摩擦により摩耗、劣
化し易いことが問題となるところ、アルミニウムのよう
な比較的硬質の物品との潤滑性に優れる本発明の炭素膜
被覆容器は実用上十分な潤滑性を備えていると言える。

【００４７】また、前処理を施した後形成した炭素膜は
密着性が優れることが分かる。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明によると、耐摩耗性
及び他物品との潤滑性に優れ、さらにガスバリア性に優
れる容器及びその製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る容器の製造に用いることができる
成膜装置の１例の概略構成を示す図である。

【図２】図（Ａ）は本発明に係る容器の１例の断面図で
あり、図（Ｂ）は本発明に係る容器の他の例の断面図で
ある。

【図３】本発明に係る容器の製造に用いることができる
成膜装置の他の例の概略構成を示す図である。

【符号の説明】

１、１´ 真空チャンバ１１、１１´ 排気装置２高周波電極２１、２１´ ヒータ２２、５１マッチングボックス２３、５２高周波電源３接地電極４、４´ プラズマ原料ガス供給部５誘導コイル電極Ｓ１容器（シリンダー）基体Ｓ１′ 基体Ｓ１の他物品との接触面Ｓ２容器（タンク）基体Ｓ２′ 基体Ｓ２の外表面Ｆ炭素膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面の一部又は全部に耐摩耗性、潤滑性
及びガスバリア性のある炭素膜が形成されていることを
特徴とする容器。
【請求項２】前記炭素膜がＤＬＣ膜である請求項１記
載の容器。
【請求項３】前記容器の基体の膜形成面が有機材料か
らなるものである請求項１又は２記載の容器。
【請求項４】表面の一部又は全部に耐摩耗性、潤滑性
及びガスバリア性のある炭素膜を形成する工程を含むこ
とを特徴とする容器の製造方法。
【請求項５】前記炭素膜形成に先立ち、前処理とし
て、前記容器の基体の膜形成面をフッ素（Ｆ）含有ガ
ス、水素（Ｈ₂）ガス及び酸素（Ｏ₂）ガスから選ばれ
た少なくとも１種のガスのプラズマに曝す請求項４記載
の容器の製造方法。
【請求項６】前記炭素膜をプラズマＣＶＤ法により形
成する請求項４又は５記載の容器の製造方法。
【請求項７】前記炭素膜をＤＬＣ膜とする請求項４、
５又は６記載の容器の製造方法。
【請求項８】前記容器の基体の膜形成面が有機材料か
らなるものである請求項４から７のいずれかに記載の容
器の製造方法。