ES2275502T3 - Pelicula de dlc,recipiente de plastico recubierto con dlc y procedimiento y aparato para fabricar el recipiente de plastico recubierto con dlc. - Google Patents
Pelicula de dlc,recipiente de plastico recubierto con dlc y procedimiento y aparato para fabricar el recipiente de plastico recubierto con dlc. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2275502T3 ES2275502T3 ES00919156T ES00919156T ES2275502T3 ES 2275502 T3 ES2275502 T3 ES 2275502T3 ES 00919156 T ES00919156 T ES 00919156T ES 00919156 T ES00919156 T ES 00919156T ES 2275502 T3 ES2275502 T3 ES 2275502T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- plastic
- electrode
- container
- dlc
- external
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
- C23C16/045—Coating cavities or hollow spaces, e.g. interior of tubes; Infiltration of porous substrates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/26—Deposition of carbon only
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Details Of Rigid Or Semi-Rigid Containers (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Aparato para producir recipientes de plástico recubiertos con una película de DLC (DLC = carbono amorfo adamantino), comprendiendo el aparato una unidad de electrodo externo fuera del recipiente de plástico (5), un electrodo interno (11) dentro del recipiente de plástico (5), una unidad de desgasificación para reducir la presión interna del recipiente de plástico (5), una unidad de alimentación de gas (12) para introducir un gas de materia prima de una fuente de carbono en el recipiente de plástico (5) que se ha desgasificado con la unidad de desgasificación y una unidad de fuente de energía (8, 9) para aplicar una tensión entre la unidad de electrodo externo y el electrodo interno (11), introduciéndose un gas de la fuente de carbono en el recipiente (5) para generar plasma a fin de formar una película de DLC sobre la superficie interna del recipiente de plástico; en donde la unidad de electrodo externo comprende un primer electrodo externo (4) dispuesto longitudinalmente en el fondo del recipiente de plástico (5) y al menos otro electrodo externo (3, 2) dispuesto longitudinalmente en la periferia del recipiente de plástico (5), estando al menos uno de los otros electrodos dispuesto longitudinalmente en un cuerpo del recipiente de plástico (5), y estando el borde superior del primer electrodo externo (4) situado por debajo de la parte central entre la parte superior y el fondo del recipiente de plástico (5), y un aislador (7) o elementos resistivos o capacitivos están intercalados entre el primer electrodo externo (4) y el o los otros electrodos externos (3), y un borne de salida de un oscilador de alta frecuencia está conectado únicamente con el primer electrodo externo (4) vía un transformador de adaptación.
Description
Película de DLC, recipiente de plástico
recubierto con DLC y procedimiento y aparato para fabricar el
recipiente de plástico recubierto con DLC.
La presente invención se refiere a recipientes
de plástico recubiertos con una película de DLC adecuados para
cervezas, vinos espumosos, vinos, bebidas de frutas y otras bebidas
sensibles al oxígeno. La invención se refiere también a un aparato
y a un procedimiento para fabricar tales recipientes.
En general, es fácil formar recipientes de
plástico ligeros y baratos, y por tanto se usan de manera
generalizada como envases para comestibles, bebidas, medicinas,
etc.
Sin embargo, como se sabe bien, los plásticos
tienen la propiedad de dejar que los atraviesen gases de bajo peso
molecular tales como oxígeno, dióxido de carbono y otros y la
propiedad de absorber o adsorber compuestos orgánicos de bajo peso
molecular. Por tanto, si se comparan con recipientes de vidrio, los
recipientes de plástico tienen a menudo limitadas sus aplicaciones
y formas.
Por ejemplo, en el caso en el que se usan
recipientes de plástico para envasar bebidas gaseosas tales como
cervezas y otras, o vinos, el oxígeno los atraviesa para, en función
del tiempo, oxidar las bebidas envasadas en los recipientes.
Además, el gas del dióxido de carbono que hay en las bebidas
gaseosas sale de los recipientes de plástico atravesándolos, y las
bebidas se quedan sin burbujas. Por tanto, los recipientes de
plástico no son adecuados ni para bebidas que no deben oxidarse, ni
para bebidas gaseosas.
Por otro lado, en el caso en el que se usan
recipientes de plástico para envasar bebidas con aromatizantes,
tales como zumos de naranja y otros, los aromatizantes de los
compuestos orgánicos de bajo peso molecular que hay en las bebidas
(por ejemplo limoneno y otros en los zumos de naranja) son
absorbidos o adsorbidos por ellas. Como resultado, la composición
de los aromatizantes de las bebidas envasadas se desequilibra, y
pierden calidad. Por estas razones, los recipientes de plástico no
son adecuados para bebidas con aromatizantes.
En el estado de la técnica, la tendencia más
reciente es a reciclar recursos naturales, y el problema consiste
en cómo recoger y recuperar recipientes usados. En el caso en el que
se usan plásticos para recipientes retornables y los recipientes de
plástico se dejan tal cual después de recogerlos, estos absorben o
adsorben varios compuestos orgánicos de bajo peso molecular que
producen olor a moho. Por tanto, el uso de plásticos para
recipientes retornables está limitado, siendo diferente el caso en
el que se usa vidrio para recipientes retornables.
Sin embargo, como ya se ha mencionado, los
recipientes de plástico tienen la ventaja de que se pueden moldear
fácilmente, pesan poco y resultan baratos, con lo cual es
extremadamente conveniente usar recipientes de plástico para
envasar bebidas gaseosas, bebidas con aromatizantes y equivalentes,
o sustancias que requieran una gran pureza, o usarlos como
recipientes retornables.
Para cumplir estos requisitos, se han publicado
algunas técnicas tales como las que se mencionan a continuación. La
patente japonesa Laid-Open 53116/1996 describe
recipientes de plástico con sus superficies internas recubiertas
con una película de DLC (carbono amorfo adamantino). La patente
japonesa Laid-Open 53117/1996 describe un aparato y
un procedimiento para fabricar los recipientes. La patente japonesa
Laid-Open 258825/1998 describe un aparato y un
procedimiento para fabricar a escala industrial recipientes de
plástico recubiertos con una película de DLC. La patente japonesa
Laid-Open 226884/1998 describe un aparato y un
procedimiento para cubrir uniformemente recipientes con una
película de DLC, en donde los recipientes que se van a revestir se
modifican de manera que tienen brazos que sobresalen hacia fuera
desde sus superficies externas.
En la EP-A-1
010 773 se describe un dispositivo y un procedimiento para recubrir
la superficie interna de una botella de bebida de plástico con una
película de DLC. La botella se encierra en una cámara de vacío
parcial que consta de varios electrodos externos separados entre sí
mediante aisladores. A cada uno de los electrodos, se le aplica
energía de alta frecuencia a través de una conexión directa con una
fuente de energía de alta frecuencia.
La US 4 809 876 muestra un recipiente de PET
recubierto por dentro con una película de DLC con un grosor de
entre 5 y 2000 angstroms, un contenido de hidrógeno de entre 20 y
40% atómico y una densidad de entre 1,7 y 1,8 gr/cm^{3}.
La película de DLC se va a denominar película de
carbono-i o película de carbono amorfo hidrogenado
(a-C:H), que incluye películas de carbono duro. La
película de carbono es una película de carbono amorfo con enlaces
SP3.
La formación de tal película de DLC en las
superficies internas de los recipientes de plástico hace que los
recipientes de plástico resultantes sean retornables.
La presente invención es para proporcionar una
película de DLC con unas buenas propiedades de barrera contra el
gas; un recipiente de plástico recubierto con una película de DLC
adecuado para bebidas sensibles al oxígeno y bebidas gaseosas,
especialmente recipientes con su superficie interna recubierta con
una película de DLC de grosor uniforme; y un aparato y
procedimiento para fabricar el recipiente de plástico recubierto con
la película de DLC.
El objeto de la invención se logra con el
contenido de las reivindicaciones 1, 8, 14 y 15. Una realización
preferida de la invención se denomina a partir de ahora "aparato
con una unidad de electrodo externo dividida en dos partes". En
este aspecto de la invención, la unidad de electrodo externo se
divide en el primer electrodo externo y el segundo electrodo
externo, con los que se puede aplicar un nivel adecuado de energía
en cada sitio del recipiente que se va a revestir.
En la realización preferida, se aplica más
energía en el primer electrodo externo que en el segundo, de manera
que se puede formar la película de DLC con un grosor adecuado en
toda la superficie interna del recipiente.
El "fondo" del recipiente de plástico
incluye no sólo la "superficie inferior" del recipiente sino
también "la parte inferior de su cuerpo". La "parte inferior
del cuerpo" del recipiente indica en concreto su zona curvada en
la que el fondo del recipiente se comunica con su cuerpo. El
"cuerpo" del recipiente de plástico indica su parte de cuerpo
excepto la "parte inferior de su cuerpo".
En el aparato con una unidad de electrodo
externo dividida en dos partes, se prefiere que la unidad de
electrodo externo esté provista de un tercer electrodo externo
dispuesto longitudinalmente por el resalto del recipiente de
plástico. El aparato con una unidad de electrodo externo dividida en
dos secciones de la invención incluye la realización más preferida,
que a partir de ahora se denomina "aparato con una unidad de
electrodo externo dividida en dos partes y con un tercer electrodo
externo".
Otra realización preferida es un aparato que a
partir de ahora se denomina "aparato con una unidad de electrodo
externo dividida en tres partes". En este aspecto de la
invención, la unidad de electrodo externo está dividida en el
primer electrodo externo, el segundo electrodo externo y el tercer
electrodo externo, y mediante ésta, se puede aplicar un nivel
adecuado de energía en cada sitio del recipiente que se va a
revestir. En el aparato de la invención con una unidad de
electrodo externo dividida en tres partes, la unidad de fuente de
energía aplica más energía al primer electrodo externo que al
segundo electrodo externo.
Otra realización preferida de la invención se
denomina a partir de ahora "aparato con una unidad de electrodo
externo dividida en varias partes".
El objeto de la invención también se consigue
proporcionando un recipiente de plástico con su superficie externa
recubierta con una película de DLC que tiene las características de
la reivindicación 14 ó 15.
La película de DLC tiene un grosor de entre 50 y
400 \ring{A}. Por tanto, se reduce de manera eficaz la tasa de
permeabilidad al oxígeno a través del recipiente de plástico
recubierto con la película de DLC, y se evita eficazmente que se
reduzca la transparencia del recipiente debido a la decoloración de
la película de DLC. Además, como se impide que se rompa la película
de DLC debido al esfuerzo de compresión que se le aplica, se evita
que se deterioren las propiedades de barrera contra el gas del
recipiente recubierto con la película de DLC. Además, como se
acorta el tiempo para la deposición en fase vapor para formar tal
película de DLC, se mejora la productividad del recipiente
recubierto con la película de DLC.
La figura 1 es una vista esquemática que muestra
la fabricación del aparato de la invención.
Las figuras 2(a) y 2(b) son vistas
esquemáticas que muestran una realización de la forma de una botella
de PET. La figura 2(a) muestra una vista de frente de la
botella y la figura 2(b) muestra una vista de abajo arriba
de la misma vista en la dirección de la línea B-B de
la figura 2a.
Con referencia a las figuras 1, 2(a) y
2(b) y las tablas 1 a 7 que se dan después, se describen
realizaciones del aparato para formar y producir una película de
DLC y un recipiente de plástico recubierto con una película de DLC
de la invención.
La figura 1 es una vista esquemática que muestra
el aparato de la invención, y en concreto la estructura del
electrodo que está en su interior. Como se ve en la figura 1, el
aparato comprende un soporte 1; un electrodo de resalto 2 fijo en
el soporte 1, un electrodo de cuerpo 3 y un electrodo de fondo 4
asegurado de manera separable en el electrodo de cuerpo 3. Según se
ilustra, el electrodo de resalto 2, el electrodo de cuerpo 3 y el
electrodo de fondo 4 tienen cada uno una superficie interna que se
corresponde con el perfil externo del recipiente de plástico 5. El
electrodo de resalto 2 está dispuesto longitudinalmente por el
resalto del recipiente de plástico 5; el electrodo de cuerpo 3 está
dispuesto longitudinalmente por el cuerpo del recipiente de
plástico 5 y el electrodo de fondo 4 está dispuesto
longitudinalmente por el fondo del recipiente de plástico 5. El
electrodo de resalto 2, el electrodo de cuerpo 3 y el electrodo de
fondo 4 forman la unidad de electrodo externo para el aparato que
se ilustra.
Cuando el electrodo de fondo 4 se asegura en el
electrodo de cuerpo 3, el soporte 1, el electrodo de resalto 2, el
electrodo de cuerpo 3 y el electrodo de fondo 4 forman un sistema
cerrado herméticamente que funciona como cámara de vacío parcial
con un espacio de alojamiento donde se aloja el recipiente de
plástico 5.
Como se muestra en la figura 1, un aislador 6
está intercalado entre el electrodo de resalto 2 y el electrodo de
cuerpo 3, y el electrodo de resalto 2 está eléctricamente aislado
del electrodo de cuerpo 3 mediante el aislador 6. Una anilla de
estanqueidad 7 está intercalada entre el electrodo de cuerpo 3 y el
electrodo de fondo 4. Cuando el electrodo de fondo 4 se asegura en
el electrodo de cuerpo 3 mediante la anilla de estanqueidad 7, la
anilla de estanqueidad 7 forma un pequeño hueco entre el electrodo
de fondo 4 y el electrodo de cuerpo 3.
De ese modo, el electrodo de fondo 4 se asegura
herméticamente en el electrodo de cuerpo 3, estando eléctricamente
aislado del mismo.
En el espacio de alojamiento 10 hay un electrodo
interno 11. El electrodo interno 11 se introduce en el recipiente
de plástico 5 que está en el espacio de alojamiento 10. El electrodo
interno 11 está eléctricamente conectado al potencial de tierra.
El electrodo interno 11 es hueco con forma
cilíndrica. En el extremo inferior del electrodo interno 11 hay un
agujero pasante (no se muestra) por el que se comunican el interior
y el exterior del electrodo interno 11. En vez de un solo agujero
pasante, en el extremo inferior del electrodo 11 se puede formar una
pluralidad de agujeros pasantes (no se muestran) alrededor del
electrodo interno 11, por el que se pueden comunicar radialmente el
interior y el exterior del electrodo 11. En el interior del
electrodo interno 11 hay un conducto 12. Un gas de materia prima
introducido en el electrodo interno 11 a través del conducto 12 es
conducido al recipiente de plástico 5 a través del agujero o
agujeros pasantes. El conducto 12 es de metal y tiene
electroconductividad. Como se ve en la figura 1, el electrodo
interno 11 se conecta al potencial de tierra a través del conducto
12. El conducto 12 sostiene el electrodo interno 11.
Como puede verse en la figura 1, el electrodo de
fondo 4 se conecta al borne de salida de un oscilador de alta
frecuencia mediante un transformador de adaptación 8 dispuesto entre
medias. El oscilador de alta frecuencia 9 genera una tensión de
alta frecuencia entre él mismo y el potencial de tierra. Según esto,
la tensión de alta frecuencia generada de este modo se transmite
entre el electrodo interno 11 y el electrodo de fondo 4. La fuente
de energía de alta frecuencia es para 13,56 MHz, y así es en lo que
sigue.
A continuación, se describe el proceso para
formar una película de DLC sobre la superficie interna del
recipiente de plástico 5 usando el aparato.
El recipiente de plástico 5 se dispone de manera
que su fondo se mantenga en contacto con la superficie interna del
electrodo de fondo 4. Si el electrodo de fondo 4 asciende, el
recipiente de plástico se introduce en el espacio de alojamiento
10. En esta situación, el electrodo interno 11 que está dispuesto en
el espacio de alojamiento 10 se introduce en el recipiente de
plástico 5 por la boca (abertura en el extremo superior) del
recipiente de plástico.
Una vez que ha ascendido el electrodo de fondo 4
hasta un nivel determinado para cerrar el espacio de alojamiento
10, la periferia externa de recipiente de plástico 5 se mantiene en
contacto con la superficie interna del electrodo de resalto 2, el
electrodo de cuerpo 3 y el electrodo de fondo 4. Después, el espacio
de alojamiento cerrado 10 se desgasifica a través de la salida de
escape 1A formada a través del soporte 1, usando una unidad de
desgasificación (no se muestra). De ese modo, el espacio de
alojamiento cerrado 10 se desgasifica hasta que el grado de vacío
dentro alcanza el nivel necesario. A continuación, el gas de materia
prima (por ejemplo un gas de una fuente de carbono de hidrocarburos
alifáticos, hidrocarburo aromático, etc) suministrado a través del
conducto 12 se introduce en el recipiente de plástico 5 a través del
agujero o agujeros pasantes del electrodo interno 11.
Una vez que la concentración del gas de materia
prima que está en el recipiente de plástico 5 ha alcanzado un nivel
determinado, se acciona el oscilador de alta frecuencia 9 para
transmitir una tensión de alta frecuencia entre el electrodo
interno 11 y la unidad de electrodo externo, y se genera plasma en
el recipiente de plástico 5. Durante el proceso, se forma una
película de DLC en la superficie interna del recipiente de plástico
5.
Del mismo modo que antes, la película de DLC se
forma sobre la superficie interna del recipiente de plástico 5
mediante plasma CVD.
Debido al plasma formado entre la unidad de
electrodo externo y el electrodo interno 11, se depositan electrones
en la superficie interna de la unidad de electrodo externo aislado,
produciendo de ese modo un posible descenso hasta un nivel
determinado. Como resultado, los átomos de carbono e hidrógeno que
forman el hidrocarburo del gas de materia prima que sale al plasma
se ionizan para convertirse en cationes. Los cationes chocan
aleatoriamente contra la superficie interna del recipiente de
plástico 5 que se extiende por la superficie interna de la unidad
de electrodo externo. En esa situación, los átomos de carbono, o los
átomos de carbono e hidrógeno cercanos se enlazan entre sí, o los
átomos de carbono que se han enlazado una vez con los átomos de
carbono se separan de ellos mediante pulverización. Como resultado
del proceso, la película de DLC, de DLC sumamente denso, se forma
sobre la superficie interna del recipiente de plástico 5.
Como ya se ha mencionado, el borne de salida del
oscilador de alta frecuencia 9 se conecta únicamente al electrodo
de fondo 4 a través del transformador de adaptación 8. Además, se
forma un hueco entre el electrodo de fondo 4 y el electrodo de
cuerpo 3, y el electrodo de fondo 4 se aisla eléctricamente del
electrodo de cuerpo gracias al hueco. Además, el aislador 6 se
interpone entre el electrodo de cuerpo 3 y el electrodo de resalto
2, y el electrodo de cuerpo 3 se aisla eléctricamente del electrodo
de resalto 2 mediante el aislador 6. Por tanto, la energía de alta
frecuencia que se va a aplicar en el electrodo de cuerpo 3 y el
electrodo de resalto 2 va a ser menor que la que se va a aplicar en
el electrodo de cuerpo 4. Sin embargo, como el electrodo de fondo 4
y el electrodo de cuerpo 3, y también el electrodo de cuerpo 3 y el
electrodo de resalto 2 se han acoplado capacitivamente entre sí
mediante el hueco que hay entre medias, se aplica una parte de
energía de alta frecuencia también en el electrodo de cuerpo 3 y en
el electrodo de resalto 2.
En general, el fondo de recipientes de plástico,
tales como botellas y otros, tiene un perfil complicado, por tanto,
es difícil formar de manera satisfactoria sobre el mismo una
película de DLC. Debido al problema de fabricación, el fondo de los
recipientes de plástico se adapta a menudo de manera
insatisfactoria, y sus propiedades de barrera contra el gas son a
menudo deficientes. Por tanto, incluso después de formar una
película de DLC sobre la superficie interna de los recipientes de
plástico, las propiedades de barrera contra el gas del fondo de los
recipientes son todavía insatisfactorias.
Nuestros experimentos para formar una película
de DLC sobre la superficie interna de una botella de plástico, un
tipo de recipiente de plástico, aplicando la misma energía de alta
frecuencia en toda la unidad de electrodo externo formada por el
electrodo de resalto 2, el electrodo de cuerpo 3 y el electrodo de
fondo 4 revelaron que la película de DLC formada en la zona de la
superficie interna desde la boca al resalto de la botella de
plástico era gruesa mientras que la película de DLC formada
alrededor de su resalto era relativamente delgada y la película de
DLC formada en su fondo era extremadamente delgada. Las propiedades
de barrera contra el gas de la botella recubierta con la película
de DLC son significativamente deficientes en toda la botella ya que
las propiedades de barrera contra el gas del fondo de la misma
botella no recubierta con la película de DLC son deficientes por
naturaleza, como ya se ha mencionado. Para asegurar que la película
de DLC tenga un grosor satisfactorio, el tiempo que dura la
operación de revestimiento se prolonga entre 20 y 30 segundos, lo
que, sin embargo, eleva los costes de producción. Otro problema del
proceso examinado consiste en que, en la zona recubierta con tal
película de DLC gruesa, es fácil despegar la película de DLC. Otro
problema más consiste en que las botellas recubiertas con la
película de DLC, a menudo se deforman durante el tiempo que dura la
operación de revestimiento que se ha prolongado o debido al aumento
de la energía de alta frecuencia, y las botellas deformadas ya no
se pueden usar. Hemos descubierto que la energía de alta frecuencia
adecuada para aplicar oscila más o menos entre 400 y 500 W.
Además, en el proceso examinado, la adhesividad
de la película de DLC sobre la superficie interna de los recipientes
recubiertos era baja, y la densidad de la película de DLC formada
también era baja.
De cualquier modo, si se aplica una energía de
alta frecuencia uniforme en toda la unidad de electrodo externo
como en el proceso examinado, se pueden mejorar las propiedades de
barrera contra el gas de las botellas de plástico revestidas sólo
entre aproximadamente 2 y 6 veces más que las que no están
revestidas.
En oposición a esto, en el aparato de
fabricación de la realización mencionada, en el fondo de los
recipientes de plástico se puede aplicar una energía de alta
frecuencia mayor que en el cuerpo y el resalto y por tanto, se
puede formar una película de DLC uniforme en toda la superficie
interna de la botella. Además, se puede formar una película de DLC
más gruesa en la superficie interna del fondo del recipiente de
plástico cuyas propiedades de barrera contra el gas son deficientes
por naturaleza. Por tanto, el recipiente recubierto con una
película de DLC producido de este modo puede tener unas propiedades
de barrera contra el gas mejoradas en todo el recipiente. En la
realización mencionada, la energía que se va a aplicar puede
aumentarse hasta entre 1200 y 1400 W. Por tanto, se puede acortar
el tiempo de revestimiento y también se pueden reducir los costes
de fabricación.
En la realización mencionada, se puede reducir
la energía de alta frecuencia que se va a aplicar en la zona que
rodea la boca y el resalto del recipiente mientras que la que se va
a aplicar en la zona que rodea el fondo del recipiente se puede
aumentar hasta un grado satisfactorio. Por tanto, en esa situación,
se evita que se deformen los recipientes de plástico que se
revisten. Otras ventajas son que se puede formar una película de
DLC densa en la realización y que la adhesividad de la película de
DLC formada de este modo en la superficie interna del recipiente de
plástico es alta.
En la realización mencionada, el electrodo de
resalto 2, el electrodo de cuerpo 3 y el electrodo de fondo 4 se
construyen en serie de manera que se aislan completamente entre sí
para una corriente que se aplique directamente sobre los mismos,
aunque la estructura que se ilustra de la disposición de la unidad
de electrodo externo no es limitativa. Según el caso, los
electrodos se pueden conectar entre sí mediante elementos resistivos
o capacitivos o equivalentes. En resumen, se aplica el nivel
necesario de energía de alta frecuencia a cada electrodo externo,
dependiendo de las partes del recipiente que se vayan a
revestir.
En la realización mencionada, la unidad de
electrodo externo se divide en tres secciones. Aparte de esto, la
unidad de electrodo externo puede dividirse en tres secciones o
incluso en cuatro o más.
En la realización mencionada, el recipiente que
se va a revestir tiene un perfil de fondo difícil de revestir con
una película de DLC, lo que, sin embargo, no es limitativo. Por
supuesto, la distribución de energía de alta frecuencia que se va a
aplicar a los recipientes se puede controlar adecuadamente,
dependiendo de la forma de los recipientes, con lo cual se puede
formar una buena película de DLC uniformemente por toda la
superficie interna de los recipientes.
En el aparato de fabricación de la invención, se
pueden producir recipientes de plástico adecuados para aplicaciones
reutilizables, lo que, sin embargo, no es limitativo. Ni que decir
tiene que, los recipientes de plástico producidos en el aparato
pueden ser desechables, es decir, de un solo uso (los recipientes
embalados y utilizados una sola vez no son recuperables sino
desechables).
A continuación, se describe la invención en más
detalle con referencia a los siguientes ejemplos, que, sin embargo,
no pretenden limitar el objeto de la invención.
Sirve para demostrar la formación de una
película de DLC sobre la superficie interna de botellas de PET
(tereftalado de polietileno) usando el aparato mencionado en
diferentes condiciones que se mencionan después. Se examinaron las
propiedades de las botellas revestidas y los datos obtenidos se dan
a continuación.
Las tablas 1 muestran la situación del plasma
CVD empleado y las dimensiones y forma de las botellas de PET y
otros recipientes revestidos. La tabla 2 muestra los procedimientos
para probar y evaluar las botellas cuya superficie interna se ha
recubierto con una película de DLC. La tabla 3 muestra las
condiciones de formación de la película para la que se usó tolueno
como gas de materia prima y los resultados de la prueba de las
botellas revestidas. La tabla 4 muestra las condiciones de
formación de la película para la que se usó acetileno como gas de
materia prima y los resultados de la prueba de las botellas
revestidas.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
\cr
\cr}
\newpage
En la tabla 1B que muestra la dimensión de las
botellas de plástico, el "fondo/(resalto + cuerpo + fondo)"
indica la relación entre la altura del fondo, que está orientado
hacia el electrodo de fondo 4, y la altura total de la botella. En
concreto, indica el valor que se obtiene al dividir la "longitud
de la botella hasta el borde superior del electrodo de fondo 4"
entre la "altura total de la botella (es decir, la longitud desde
el fondo hasta el borde superior de la botella)", en
porcentaje.
En la tabla 1B que muestra la dimensión de las
botellas de plástico, se prepararon una "botella de PET de 700
ml" y una "botella de PP (polipropileno) de 500 ml" para
examinarlas. En las columnas de estas botellas, las dimensiones de
las botellas y el emplazamiento del electrodo de fondo aplicado en
las mismas corresponden a los de las columnas de "la botella de
PET de 500 ml". Los datos de la tabla 3 y la tabla 3 son los de
las botellas de PET de 500 ml examinadas en las condiciones de
formación de película que se indican allí.
En el "(7) Procedimiento para Descargar la
Unidad de electrodo externo" el caso "<1> entera" de
la tabla 1a es un caso en el que el electrodo de resalto 2, el
electrodo de cuerpo 3 y el electrodo de fondo 4 se cortocircuitan
eléctricamente entre sí y se aplica la misma energía de alta
frecuencia en todos estos electrodos al mismo tiempo. El caso
"<2> sólo el cuerpo y el fondo" es un caso en el que el
electrodo de cuerpo 3 y el electrodo de fondo se cortocircuitan
eléctricamente entre sí mientras que el electrodo de resalto 2 se
aisla del electrodo de cuerpo 3, y se aplica la misma energía de
alta frecuencia tanto en el electrodo de cuerpo 3 como en el
electrodo de fondo 4 al mismo tiempo. El caso "<3> sólo el
fondo" es el procedimiento de la presente invención en el que el
electrodo de resalto 2, el electrodo de cuerpo 3 y el electrodo de
fondo 4 se aislan eléctricamente entre si, y la energía de alta
frecuencia se aplica únicamente en el electrodo de fondo 4. Estos
procedimientos de descarga están en la columna de "Procedimiento
de Descarga" de las tablas 3 y 4.
En la tabla 2 que indica los detalles "(1)
Evaluación del Aspecto" y "(2) Deformación de las
Botellas", "O" quiere decir el mejor y "x" el peor.
Los resultados de la prueba están en las columnas correspondientes
de las tablas 3 y 4. De los datos dados en las tablas 3 y 4, es
obvio que el procedimiento de descarga "sólo el fondo" es
mejor que los otros procedimientos de descarga.
\vskip1.000000\baselineskip
Sirve para demostrar la formación de una
película de DLC, más delgada que la del ejemplo 1, sobre la
superficie interna de botellas de PET (tereftalado de polietileno),
en diferentes condiciones de formación de película como las que se
muestran en la tabla 5 a continuación, para la que se usa el aparato
mencionado. Se examinaron las botellas revestidas y los resultados
de las pruebas que se obtuvieron se muestran en la citada tabla
5.
En el ejemplo 2, el periodo de exposición al
plasma se acorta relativamente, y por tanto la película de DLC que
se forma es delgada.
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
La situación para la exposición al plasma en las
Pruebas números 1 a 6 es la siguiente: se usó acetileno como gas de
materia prima. Para descargar, se aplicó energía de alta frecuencia
únicamente al electrodo de fondo 4. En concreto, el electrodo de
resalto 2, el electrodo de cuerpo 3 y el electrodo de fondo 4 se
aislaron eléctricamente entre sí, y se aplicó energía de alta
frecuencia sólo al electrodo de fondo 4. La energía de alta
frecuencia fue de 1300 W; el grado de vacío fue de 6,67 Pa (0,05
Torr); y el caudal del gas fue de 31 ml/minuto. La Prueba 1 es una
botella de PET sin revestir de control.
La tabla 5 muestra el periodo de exposición al
plasma, el grosor de la película de DLC formada y la tasa de
permeabilidad al oxígeno a través de la película en las Pruebas 1 a
6. Las figuras 2(a) y 2(b) son vistas esquemáticas
que muestran la forma de la botella de PET usada para las
pruebas.
En las figuras 2(a) y 2(b) la
botella de PET 100 tiene una altura A de 207 mm, que es la longitud
desde la parte superior al fondo de la botella 100. En las figuras
2(a) y 2(b) las dimensiones de las otras partes de la
botella son las siguientes: B = 68,5 mm, C = 34,5 mm, D = 88 mm, E =
2 mm, F = 22,43 mm, G = 24,94, H = 33 mm, J = 67,7,
K = 26,16 mm, L = 66,5 mm, M = 21,4 mm, N = 46 mm. El grosor de la pared de la botella de PET 100 es de 0,4 mm.
K = 26,16 mm, L = 66,5 mm, M = 21,4 mm, N = 46 mm. El grosor de la pared de la botella de PET 100 es de 0,4 mm.
Se midió el grosor de la película de DLC formada
en la superficie interna del resalto, el cuerpo y el fondo de la
botella de PET 100. En la tabla 5, los datos del grosor de la
película de DLC indican la escala entre el valor más bajo y el más
alto medidos.
En la tabla 5, la tasa de permeabilidad al gas a
través del la botella de PET sin revestir de control en la Prueba 1
es de 0,033 ml/día/botella, mientras que a través de la botella de
PET en la Prueba 2, que tiene una película de DLC con un grosor de
entre 50 y 75 \ring{A} en su superficie interna, es de 0,08
ml/día/botella. De ello se entiende que la tasa de permeabilidad al
oxígeno a través de la botella con tal película de DLC delgada de
entre 50 y 75 \ring{A} o similar en grosor formada en su
superficie interna se reduce aproximadamente a ¼ o similar con
respecto a la velocidad a través de la botella sin revestir. De la
tabla 5, se entiende que la tasa de permeabilidad al oxígeno a
través de las botellas de PET en las Pruebas 3 a 6 con una película
DLC más gruesa formada en su superficie interna se reduce más. Los
datos obtenidos aquí confirman la reducción efectiva de la tasa de
permeabilidad al oxígeno a través de las botellas de PET recubiertas
con una película de DLC en las que el grosor de la película de DLC
es relativamente pequeño, encontrándose entre 50 y 400 \ring{A} o
similar.
Cada botella de PET de las Pruebas 2 a 6 con una
película de DLC formada en su superficie interna, tiene las
siguientes ventajas: la primera consiste en que las botellas pueden
ser transparentes. En general, las películas de DLC tienen un color
más o menos amarillo claro, aunque parecen negras cuando son
demasiado gruesas. Por tanto, las botellas con su superficie
interna recubierta con tal película de DLC gruesa pierden
transparencia. La segunda ventaja consiste en que es difícil que se
rompa la película de DLC delgada formada en la superficie interna
de las botellas. En oposición a esto, las películas de DLC gruesas
reciben un gran esfuerzo de compresión y se rompen fácilmente, y
las propiedades de barrera contra el oxígeno de las botellas cuya
superficie interna está recubierta con tal película de DLC rota no
son buenas. La tercera ventaja consiste en que el tiempo para la
deposición en fase vapor para formar tal película de DLC delgada es
corto, y la productividad de fabricación de botellas recubiertas
con una película de DLC es alta.
La tasa de permeabilidad al oxígeno a través de
las botellas recubiertas con una película de DLC que se muestran en
la tabla 5 se midió usando un rigosímetro,
Alpha-step 500 de Tenchol.
Se formó una película de DLC sobre la superficie
de botellas de PET de 500 ml usando el aparato mencionado. Los
detalles de la situación de formación de película empleada se
muestran en la tabla 6. Las botellas recubiertas con una película
de DLC se examinaron y los datos obtenidos están en la tabla 6. Con
referencia a los datos de la tabla 6, las botellas revestidas se
analizan en lo que se refiere a la densidad de la película de
DLC.
\vskip1.000000\baselineskip
La situación para la exposición al plasma en las
Pruebas 7 a 10 es la siguiente: se usó acetileno como gas de materia
prima. Para descargar, se aplicó la energía de alta frecuencia como
en la tabla 6 únicamente en el electrodo de fondo 4. En concreto, el
electrodo de resalto 3 y el electrodo de fondo 4 se aislaron
eléctricamente entre sí, y la energía de alta frecuencia se aplicó
únicamente en el electrodo de fondo 4. El grado de vacío fue de 6,67
Pa (0,05 Torr); la velocidad de circulación del gas fue de 31
ml/minuto y el tiempo para la exposición al plasma fue de 8
segundos.
Los datos de la densidad de la película de DLC
formada aparecen en la tabla 6. En la columna de "Procedimiento
de Descarga" de la tabla 6, la palabra "Entera" son casos en
los que el electrodo de resalto 2, el electrodo de cuerpo 3 y el
electrodo de fondo 4 se cortocircuitan eléctricamente entre si y se
aplica la misma energía de alta frecuencia en todos estos
electrodos al mismo tiempo (Pruebas 7 y 8), "Fondo" son dos
casos en los que el electrodo de cuerpo 3 y el electrodo de fondo 4
se aislan eléctricamente entre si y se aplica la misma energía de
alta frecuencia únicamente en el electrodo de fondo 4 (Pruebas 9 y
10).
La columna de "Energía de Alta Frecuencia
Aplicada" indica la energía de alta frecuencia aplicada en cada
prueba. En la tabla 6, se indica el grosor, el volumen, el peso y la
densidad de la película de DLC formada en la superficie interna de
cada parte de resalto, cuerpo y fondo de la botella de PET en cada
prueba. Las partes de la botella de PET corresponden a la expresión
de "resalto", "cuerpo" y "fondo" en la columna de
"Parte de la Botella" en la tabla 6.
Se midió la tasa de permeabilidad al oxígeno a
través de las botellas recubiertas con la película de DLC que se
muestran en la tabla 6 usando un Oxtran de Control Moderno a 22ºC y
60% RH. El grosor de la película de DLC se midió usando un
rigosímetro, Alpha-step 500 deTenchol. El área de la
superficie de la botella de PET se calculó mediante CAD, tomando
como base el dibujo de la botella de PET.
Para calcular el peso de la película de DLC, la
botella de PET recubierta con la película se dividió en tres
partes, resalto, cuerpo y fondo. A continuación, se sumergió cada
parte en una solución acuosa de NaOH al 4% en un vaso de
precipitación, y reaccionó a temperatura ambiente durante
aproximadamente entre 10 y 12 horas, con lo cual se despegó la
película de DLC. Después, se filtró la solución por un filtro
miliporo de politetrafluoroetileno (tamaño de poro: 0,5 \mum), y
el depósito que quedó en el filtro se secó a 105ºC. Se pesó el
filtro con el depósito seco encima. Se restó el peso del filtro
del peso total para obtener solamente el peso de la película de DLC
despegada. Como la solución de NaOH utilizada aquí contenía un
residuo de impurezas, se obtuvo solamente el valor absoluto o de
control de la solución de NaOH. Tomando como base al valor absoluto,
se corrigió el peso de la película de
DLC.
DLC.
La densidad de la película de DLC se obtuvo
según la siguiente fórmula (1):
(1)Densidad =
peso / (área de la superficie x
grosor)
Como se muestra en la tabla 6, se encontró que
no había una diferencia significativa de densidad en las películas
de DLC formadas en diferentes partes, dependiendo de la energía de
alta frecuencia aplicada y de las partes de las botellas de PET. La
densidad de las películas de DLC se encuentra entre 1,2 y 2,3
gr/cm^{3}.
Se formó una película de DLC en la superficie
interna de botellas de PET de 500 ml usando el aparato mencionado.
Se examinaron las botellas recubiertas con la película de DLC y los
resultados de las pruebas se muestran en la tabla 7. Con referencia
a los datos de la tabla 7, las botellas revestidas se analizan en lo
que se refiere al contenido de hidrógeno de la película de DLC.
En las Pruebas 11 y 12, se colocó un sustrato de
vidrio (longitud 23 mm, anchura: 19 mm, grosor 0,5 mm) en una zona
determinada del resalto, el cuerpo y el fondo de las botellas de
PET. Como el PET contiene hidrógeno, el contenido de hidrógeno del
mismo PET produce un error en los datos del contenido de hidrógeno
de la película de DLC que se va a medir. Para evitar el error, se
usó el sustrato de vidrio para medir el contenido de hidrógeno de
la película de DLC formada en las botellas de PET. El sustrato de
vidrio se fijó en cada parte de la botella mediante el taco de
metal asegurado en la unidad de electrodo externo.
En la figura 2(a), "P" indica la
zona superior del resalto, "Q" indica la zona central del
cuerpo; y "R" indica la zona inferior del fondo. El borde
inferior de la zona del resalto P está por encima del fondo de la
botella de PET separado 125 mm; y el borde superior de la zona del
resalto P está por encima del fondo de la botella de PET separado
144 mm. El borde inferior de la zona del cuerpo Q está por encima
del fondo de la botella de PET separado 65 mm; y el borde superior
de la zona del cuerpo Q está por encima del fondo de la botella de
PET separado 84 mm. El borde inferior de la zona del fondo R está
por encima del fondo de la botella de PET separado 11 mm; y el
borde superior de la zona del fondo R está por encima del fondo de
la botella de PET separado 30 mm.
Para producir plasma, se usó acetileno como gas
de materia prima en las pruebas 11 y 12, en las que la descarga de
plasma se aplicó en el fondo de las botellas. En concreto, en éstas,
el electrodo de resalto 2, el electrodo de cuerpo 3 y el electrodo
de fondo 4 se aislaron eléctricamente entre sí y la energía de alta
frecuencia predeterminada se aplicó únicamente al electrodo de
fondo 4. El grado de vacío fue de 6,67 Pa (0,05 Torr); y el caudal
del gas fue de 31 ml/minuto. En la Prueba 11, la energía de alta
frecuencia fue de 800 W; y en la Prueba 12, de 1200 W.
La tabla 7 muestra los datos del contenido de
hidrógeno de la película de DLC formada en el sustrato de vidrio
colocado en la zona del resalto P, la zona del cuerpo Q y la zona
del fondo R de la botella de PET. En la tabla 7, "resalto",
"cuerpo" y "fondo" en la columna "Parte del
Recipiente" indican la zona del resalto P, la zona del cuerpo Q
y la zona del fondo R, respectivamente, de la botella de PET.
Como se muestra en la tabla 6, la densidad de
las películas de DLC varía dentro de la escala que va de 1,22 a
2,30 gr/cm^{3}. Por tanto, el contenido de hidrógeno de la
película de DLC formada se midió en diferentes partes de la
película que tenía una densidad de 1,2; 1,8 y 2,3 gr/cm^{3}.
Para determinar el contenido de hidrógeno de las
películas de DLC, se midió la concentración de hidrógeno % (la
proporción del número de átomos de hidrógeno) en cada película de
DLC mediante análisis de detección de retroceso elástico, para el
que se usó un analizador IBA-9900 EREA de
Shimadzu.
Como se muestra en la tabla 7, el contenido de
hidrógeno de las películas de DLC aumenta con el aumento de la
energía de alta frecuencia aplicada. Además, se puede ver que el
contenido de hidrógeno de las películas de DLC disminuye hasta
cierto punto con el aumento de la densidad de las películas.
En la realización mencionada, la energía de alta
frecuencia aplicada en la unidad de electrodo externo genera el
plasma para formar así películas de DLC. Sin embargo, el
procedimiento para formar películas de DLC de la invención no se
limita al caso que se ilustra. Por ejemplo, el plasma para formar
películas de DLC puede generarse mediante descarga de
microondas.
Las películas de DLC de la invención, que no se
limitan a recipientes de PET o PP como en la realización que se
ilustra, se pueden aplicar en diversos recipientes de plástico sin
limitación. Ni que decir tiene que las películas de DLC se pueden
aplicar en cualquier otra parte que no sea un recipiente.
Los "recipientes de plástico recubiertos con
una película de DLC" que se mencionan aquí se refieren a
recipientes de plástico recubiertos con una película de DLC.
Aunque la invención se describe en detalle y con
referencia a sus realizaciones específicas, cualquiera versado en
la materia entiende que se pueden hacer diversos cambios y
modificaciones siempre que no se alejen del objeto de la misma.
Claims (17)
1. Aparato para producir recipientes de
plástico recubiertos con una película de DLC (DLC = carbono amorfo
adamantino), comprendiendo el aparato una unidad de electrodo
externo fuera del recipiente de plástico (5), un electrodo interno
(11) dentro del recipiente de plástico (5), una unidad de
desgasificación para reducir la presión interna del recipiente de
plástico (5), una unidad de alimentación de gas (12) para introducir
un gas de materia prima de una fuente de carbono en el recipiente
de plástico (5) que se ha desgasificado con la unidad de
desgasificación y una unidad de fuente de energía (8, 9) para
aplicar una tensión entre la unidad de electrodo externo y el
electrodo interno (11), introduciéndose un gas de la fuente de
carbono en el recipiente (5) para generar plasma a fin de formar
una película de DLC sobre la superficie interna del recipiente de
plástico; en donde
la unidad de electrodo externo comprende un
primer electrodo externo (4) dispuesto longitudinalmente en el
fondo del recipiente de plástico (5) y al menos otro electrodo
externo (3, 2) dispuesto longitudinalmente en la periferia del
recipiente de plástico (5), estando al menos uno de los otros
electrodos dispuesto longitudinalmente en un cuerpo del recipiente
de plástico (5), y estando el borde superior del primer electrodo
externo (4) situado por debajo de la parte central entre la parte
superior y el fondo del recipiente de plástico (5),
y un aislador (7) o elementos resistivos o
capacitivos están intercalados entre el primer electrodo externo
(4) y el o los otros electrodos externos (3),
y un borne de salida de un oscilador de alta
frecuencia está conectado únicamente con el primer electrodo
externo (4) vía un transformador de adaptación.
2. Aparato para producir recipientes de
plástico recubiertos con una película de DLC según la reivindicación
1, en donde la unidad de electrodo externo está provista de un
tercer electrodo externo (2).
3. Aparato para producir recipientes de
plástico recubiertos con una película de DLC según la reivindicación
2, en donde el tercer electrodo externo (2) está dispuesto
longitudinalmente en un resalto del recipiente de plástico
(5).
(5).
4. Aparato para producir recipientes de
plástico recubiertos con una película de DLC según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en donde al menos otros dos
electrodos externos están dispuestos por encima de al menos uno de
los otros electrodos (3).
5. Aparato para producir recipientes de
plástico recubiertos con una película de DLC según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en donde se transmite energía
eléctrica de alta frecuencia mediante acoplamiento capacitivo en al
menos uno de los otros electrodos (3, 2).
6. Aparato para producir recipientes de
plástico recubiertos con una película de DLC según la reivindicación
4, en donde la energía eléctrica de alta frecuencia se transmite
mediante acoplamiento capacitivo en los electrodos externos a
excepción del primer electrodo externo (4).
7. Aparato para producir recipientes de
plástico recubiertos con una película de DLC según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en donde el aislador (6) o
elementos resistivos o capacitivos se forman con un grosor a través
del cual se puede transmitir la energía eléctrica de alta frecuencia
mediante acoplamiento capacitivo en los electrodos externos a
excepción del primer electrodo externo (4).
8. Procedimiento para fabricar
recipientes de plástico recubiertos con una película de DLC, que
comprende:
colocar un primer electrodo externo fuera del
recipiente de plástico longitudinalmente por el fondo del recipiente
de plástico (5) y de manera que el borde superior del primer
electrodo externo (4) quede colocado por debajo de la parte central
entre la parte superior y el fondo del recipiente de plástico
(5),
colocar al menos otro electrodo externo (3, 2)
fuera del recipiente de plástico (5) a lo largo de una periferia
del recipiente de plástico (5), y disponer al menos uno de los
otros electrodos (3) a lo largo del cuerpo del recipiente de
plástico (5),
intercalar un aislador (7) o elementos
resistivos o capacitivos entre el primer electrodo externo (4) y el
o los otros electrodos externos (3, 2),
colocar un electrodo interno (11) dentro del
recipiente de plástico (5),
desgasificar el recipiente de plástico (5),
después, introducir un gas de materia prima de
una fuente de carbono en el recipiente de plástico (5),
\newpage
y aplicar una tensión entre los electrodos
externos (4, 3, 2) y el electrodo interno (11) para generar así
plasma a fin de formar una película de DLC sobre la superficie
interna del recipiente de plástico (5) transmitiendo la energía
eléctrica de alta frecuencia solamente al primer electrodo externo
(4).
9. Procedimiento para fabricar
recipientes de plástico recubiertos con una película de DLC según la
reivindicación 8, en donde al menos otros dos electrodos externos
están dispuestos por encima de al menos otro de los electrodos
externos (3).
10. Procedimiento para fabricar recipientes
de plástico recubiertos con una película de DLC según la
reivindicación 8 ó 9, en donde al otro o a los otros electrodos
externos (3, 2) se les aplica una energía más débil que al primer
electrodo externo (4) mediante acoplamiento capacitivo.
11. Procedimiento para fabricar recipientes
de plástico recubiertos con una película de DLC según cualquiera de
las reivindicaciones 8 a 10, en donde el tercer electrodo externo
(2) está dispuesto longitudinalmente por un resalto del recipiente
de plástico (5).
12. Procedimiento para fabricar recipientes
de plástico recubiertos con una película de DLC según cualquiera de
las reivindicaciones 8 a 11, en donde a los otros electrodos
externos (3, 2) se les aplica una energía más débil que al primer
electrodo externo (4).
13. Procedimiento para fabricar recipientes
de plástico recubiertos con una película de DLC según cualquiera de
las reivindicaciones 8 a 12, en donde la energía eléctrica de alta
frecuencia se transmite mediante acoplamiento capacitivo a cada
parte correspondiente del recipiente (5).
14. Recipiente con toda su superficie
interna recubierta con una película de DLC, en donde la película de
DLC tiene un grosor de entre 50 y 400 \ring{A} y la película
formada en la superficie interna del fondo del recipiente de
plástico (5) tiene una densidad de 1,48 g/cm^{3}.
15. Recipiente con toda su superficie
interna recubierta con una película de DLC, en donde la película de
DLC tiene un grosor de entre 50 y 400 \ring{A} y la película
formada en la superficie interna del fondo del recipiente de
plástico (5) tiene una densidad de 1,59 g/cm^{3}.
16. Recipiente recubierto con una película
de DLC según la reivindicación 14 ó 15, en donde el recipiente es
una botella de PET.
17. Recipiente recubierto con una película
de DLC según la reivindicación 16, en donde la tasa de permeabilidad
al oxígeno de la botella es de 0,003 ml/día/botella.
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-139211 | 1999-05-19 | ||
| JP13921199 | 1999-05-19 | ||
| JP11-299806 | 1999-10-21 | ||
| JP29980699A JP3901888B2 (ja) | 1999-05-19 | 1999-10-21 | ダイヤモンドライクカーボン膜コーティングプラスチック容器の製造装置及びその製造方法 |
| JP2000-48386 | 2000-02-24 | ||
| JP2000048386A JP4159223B2 (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | Ｄｌｃ膜および炭素膜コーティングプラスチック容器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2275502T3 true ES2275502T3 (es) | 2007-06-16 |
Family
ID=27317815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES00919156T Expired - Lifetime ES2275502T3 (es) | 1999-05-19 | 2000-04-21 | Pelicula de dlc,recipiente de plastico recubierto con dlc y procedimiento y aparato para fabricar el recipiente de plastico recubierto con dlc. |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7166336B1 (es) |
| EP (1) | EP1197581B1 (es) |
| KR (2) | KR100610130B1 (es) |
| CN (1) | CN1174115C (es) |
| AT (1) | ATE343661T1 (es) |
| AU (1) | AU768043B2 (es) |
| DE (1) | DE60031544T2 (es) |
| ES (1) | ES2275502T3 (es) |
| HK (1) | HK1045542B (es) |
| WO (1) | WO2000071780A1 (es) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030087030A1 (en) * | 1999-12-27 | 2003-05-08 | Kenichi Hama | Pet container for foods and drinks containing recycled resin and having dlc coating film formed on surface thereof |
| DE60234142D1 (de) * | 2001-03-27 | 2009-12-10 | Nipro Corp | Albuminlösung enthaltender Kunststoffbehälter |
| CN1228213C (zh) * | 2001-04-19 | 2005-11-23 | 日精Asb机械株式会社 | 气障性合成树脂制容器及其制造装置以及装入物品的气障性合成树脂制容器 |
| JP4132982B2 (ja) * | 2002-05-28 | 2008-08-13 | 麒麟麦酒株式会社 | Ｄｌｃ膜コーティングプラスチック容器の製造装置 |
| CN100337881C (zh) * | 2002-05-28 | 2007-09-19 | 麒麟麦酒株式会社 | 包覆有dlc薄膜的塑料容器及其制造设备和制造方法 |
| DE102004020185B4 (de) * | 2004-04-22 | 2013-01-17 | Schott Ag | Verfahren und Vorrichtung für die Innenbeschichtung von Hohlkörpern sowie Verwendung der Vorrichtung |
| FR2872148B1 (fr) * | 2004-06-24 | 2006-09-22 | Sidel Sas | Machine de traitement de bouteilles equipee d'une cartouche de raccordement interchangeable |
| CN101223299B (zh) * | 2005-07-12 | 2010-12-01 | 三菱重工食品包装机械株式会社 | 在容器内表面形成覆膜的覆膜形成装置及内表面覆膜容器的制造方法 |
| US20100211180A1 (en) * | 2006-03-21 | 2010-08-19 | Jet Engineering, Inc. | Tetrahedral Amorphous Carbon Coated Medical Devices |
| US8950614B2 (en) * | 2007-08-14 | 2015-02-10 | Toyo Seikan Kaisha, Ltd. | Biodegradable resin container with a vacuum-evaporated film and method of forming a vacuum-evaporated film |
| JP5073545B2 (ja) * | 2008-03-26 | 2012-11-14 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置、プラズマ処理方法 |
| US8062470B2 (en) * | 2008-05-12 | 2011-11-22 | Yuri Glukhoy | Method and apparatus for application of thin coatings from plasma onto inner surfaces of hollow containers |
| US20090284421A1 (en) * | 2008-05-16 | 2009-11-19 | Yuri Glukhoy | RF antenna assembly having an antenna with transversal magnetic field for generation of inductively coupled plasma |
| EP2398933B1 (en) | 2009-02-18 | 2013-08-07 | Council of Scientific & Industrial Research | Process to deposit diamond like carbon as protective coating on inner surface of a shaped object |
| US20110001103A1 (en) * | 2009-07-01 | 2011-01-06 | Chi-Kuang Chen | Elevating mechanism for measuring concentrations of medicines |
| JP6031441B2 (ja) * | 2011-07-28 | 2016-11-24 | テルモ株式会社 | 赤血球保存容器 |
| KR101644425B1 (ko) | 2015-09-22 | 2016-08-01 | 정순태 | 내열 음료용기 제조방법 |
| KR102604084B1 (ko) * | 2017-06-08 | 2023-11-17 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 하드마스크 및 다른 패터닝 응용들을 위한 고밀도 저온 탄소 막들 |
| KR102229237B1 (ko) * | 2017-08-31 | 2021-03-18 | 새한프라텍 주식회사 | 우수한 가스 배리어성을 갖는 플라스틱 용기 및 그 제조방법 |
| CN111954921A (zh) | 2018-04-09 | 2020-11-17 | 应用材料公司 | 用于图案化应用的碳硬掩模及相关的方法 |
| KR20220037456A (ko) | 2019-07-01 | 2022-03-24 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 플라즈마 결합 재료들을 최적화하는 것에 의한 막 특성들의 조절 |
| US11664226B2 (en) | 2020-06-29 | 2023-05-30 | Applied Materials, Inc. | Methods for producing high-density carbon films for hardmasks and other patterning applications |
| US11664214B2 (en) | 2020-06-29 | 2023-05-30 | Applied Materials, Inc. | Methods for producing high-density, nitrogen-doped carbon films for hardmasks and other patterning applications |
| CN115613004A (zh) * | 2021-07-12 | 2023-01-17 | 北京印刷学院 | 内壁镀膜的塑料管及制备方法 |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS634068A (ja) * | 1986-06-23 | 1988-01-09 | Nec Corp | ダイヤモンド状カ−ボン膜 |
| US4809876A (en) * | 1987-08-27 | 1989-03-07 | Aluminum Company Of America | Container body having improved gas barrier properties |
| US5637353A (en) * | 1990-09-27 | 1997-06-10 | Monsanto Company | Abrasion wear resistant coated substrate product |
| JPH06280012A (ja) * | 1993-03-29 | 1994-10-04 | Canon Inc | 炭素被膜の製造方法 |
| JP2788412B2 (ja) * | 1994-08-11 | 1998-08-20 | 麒麟麦酒株式会社 | 炭素膜コーティングプラスチック容器の製造装置および製造方法 |
| JPH0853116A (ja) | 1994-08-11 | 1996-02-27 | Kirin Brewery Co Ltd | 炭素膜コーティングプラスチック容器 |
| JP3072269B2 (ja) | 1997-02-19 | 2000-07-31 | 麒麟麦酒株式会社 | 炭素膜コーティングプラスチック容器の製造装置および製造方法 |
| KR100500656B1 (ko) * | 1997-02-19 | 2005-07-11 | 기린 비루 가부시키가이샤 | 탄소막 코팅 플라스틱 용기의 제조 장치 및 제조 방법 |
| JP3669138B2 (ja) * | 1998-03-05 | 2005-07-06 | 日新電機株式会社 | プラズマｃｖｄ法、プラズマｃｖｄ装置及び電極 |
| JP3698887B2 (ja) | 1998-03-16 | 2005-09-21 | 株式会社アルバック | ダイヤモンド状炭素膜の製造装置 |
| FR2776540B1 (fr) * | 1998-03-27 | 2000-06-02 | Sidel Sa | Recipient en matiere a effet barriere et procede et appareil pour sa fabrication |
| US20030087030A1 (en) * | 1999-12-27 | 2003-05-08 | Kenichi Hama | Pet container for foods and drinks containing recycled resin and having dlc coating film formed on surface thereof |
| JP2001240115A (ja) * | 2000-02-24 | 2001-09-04 | Mitsubishi Shoji Plast Kk | 乾燥固体食品用プラスチック容器 |
| JP4492985B2 (ja) * | 2000-02-24 | 2010-06-30 | 三菱商事プラスチック株式会社 | 液体医薬品用プラスチック容器及び液体医薬品の保存回収方法 |
| FR2812665B1 (fr) * | 2000-08-01 | 2003-08-08 | Sidel Sa | Procede de depot de revetement par plasma, dispositif de mise en oeuvre du procede et revetement obtenu par un tel procede |
| FR2812666B1 (fr) * | 2000-08-01 | 2003-08-08 | Sidel Sa | Revetement barriere comportant une couche protectrice, procede d'obtention d'un tel revetement et recipient muni d'un tel revetement |
| TW497098B (en) * | 2000-11-04 | 2002-08-01 | Li-Shin Jou | Optical recording medium and recording method |
| CN1235771C (zh) * | 2000-12-25 | 2006-01-11 | 三菱商事塑料株式会社 | 用于制造类金刚石薄膜涂敷的塑料容器的设备及其制造方法 |
| CN1228213C (zh) * | 2001-04-19 | 2005-11-23 | 日精Asb机械株式会社 | 气障性合成树脂制容器及其制造装置以及装入物品的气障性合成树脂制容器 |
| CN100337881C (zh) * | 2002-05-28 | 2007-09-19 | 麒麟麦酒株式会社 | 包覆有dlc薄膜的塑料容器及其制造设备和制造方法 |
| JP4149748B2 (ja) * | 2002-06-24 | 2008-09-17 | 三菱商事プラスチック株式会社 | ロータリー型量産用ｃｖｄ成膜装置及びプラスチック容器内表面へのｃｖｄ膜成膜方法 |
-
2000
- 2000-04-21 WO PCT/JP2000/002648 patent/WO2000071780A1/ja active IP Right Grant
- 2000-04-21 AT AT00919156T patent/ATE343661T1/de not_active IP Right Cessation
- 2000-04-21 CN CNB008077401A patent/CN1174115C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2000-04-21 KR KR1020057017881A patent/KR100610130B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2000-04-21 KR KR1020017014594A patent/KR100549033B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2000-04-21 DE DE60031544T patent/DE60031544T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-21 US US10/019,852 patent/US7166336B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-04-21 EP EP00919156A patent/EP1197581B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-21 ES ES00919156T patent/ES2275502T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-21 AU AU39879/00A patent/AU768043B2/en not_active Ceased
-
2002
- 2002-09-26 HK HK02107047.6A patent/HK1045542B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HK1045542A1 (en) | 2002-11-29 |
| EP1197581B1 (en) | 2006-10-25 |
| KR100549033B1 (ko) | 2006-02-02 |
| KR20050105285A (ko) | 2005-11-03 |
| AU768043B2 (en) | 2003-11-27 |
| EP1197581A4 (en) | 2002-10-30 |
| KR20020019440A (ko) | 2002-03-12 |
| DE60031544D1 (de) | 2006-12-07 |
| CN1174115C (zh) | 2004-11-03 |
| HK1045542B (zh) | 2005-06-03 |
| KR100610130B1 (ko) | 2006-08-09 |
| WO2000071780A1 (fr) | 2000-11-30 |
| US7166336B1 (en) | 2007-01-23 |
| EP1197581A1 (en) | 2002-04-17 |
| CN1351676A (zh) | 2002-05-29 |
| AU3987900A (en) | 2000-12-12 |
| DE60031544T2 (de) | 2007-08-02 |
| ATE343661T1 (de) | 2006-11-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2275502T3 (es) | Pelicula de dlc,recipiente de plastico recubierto con dlc y procedimiento y aparato para fabricar el recipiente de plastico recubierto con dlc. | |
| KR100483471B1 (ko) | 차단막 효과를 가진 코팅재료를 구비한 용기와 그 용기의 제조방법 및 장치 | |
| JP4515280B2 (ja) | ガスバリア薄膜が成膜されたプラスチック容器の製造装置及びその製造方法 | |
| JP2000350770A (ja) | 医療用ガラス容器 | |
| CN101636523A (zh) | 阻隔膜形成装置、阻隔膜形成方法及阻隔膜被覆容器 | |
| US20050266191A1 (en) | PET container for foods and drinks containing recycled resin and having DLC coating film formed on surface thereof | |
| KR100545908B1 (ko) | 장벽코팅 | |
| WO2003085165A1 (fr) | Appareil de formation d'un film cvd plasma et procede de fabrication d'un conteneur plastique de revetement de film cvc | |
| JP2006160268A (ja) | 炭素膜コーティングプラスチック容器の製造方法、プラズマｃｖｄ成膜装置及びそのプラスチック容器 | |
| JP4372833B1 (ja) | ガスバリア性薄膜コーティングプラスチック容器の製造方法 | |
| JP4617901B2 (ja) | ２口クロージャー付きパウチの殺菌充填方法 | |
| EP1508630A1 (en) | Device for manufacturing dlc film-coated plastic container | |
| JP4593357B2 (ja) | 口部着色が低減されたガスバリア性プラスチック容器の製造方法及びその容器 | |
| JP2007070734A (ja) | ダイヤモンドライクカーボン膜コーティングプラスチック容器 | |
| JP2005105294A (ja) | Ｃｖｄ成膜装置及びｃｖｄ膜コーティングプラスチック容器の製造方法 | |
| US20030124229A1 (en) | Plastic container for dry solid food | |
| JP4159223B2 (ja) | Ｄｌｃ膜および炭素膜コーティングプラスチック容器 | |
| JP3901888B2 (ja) | ダイヤモンドライクカーボン膜コーティングプラスチック容器の製造装置及びその製造方法 | |
| JP6888455B2 (ja) | ガスバリア性プラスチック容器の製造方法 | |
| JP4945398B2 (ja) | 口部極薄炭素膜コーティングプラスチック容器の製造方法 | |
| JP2005271959A (ja) | プラスチック製容器 | |
| JP4279127B2 (ja) | ガスバリア性薄膜コーティングプラスチック容器の製造装置及びその製造方法 | |
| JP2001220679A (ja) | 成膜装置及び成膜方法 | |
| JP2005330542A (ja) | プラズマｃｖｄ成膜装置、プラズマ着火確認方法、ｃｖｄ膜性状確認方法及び装置汚れ確認方法 |