JP5679199B2 - トレーサビリティが表示されたｐｇコート製品およびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、本体表面をＰＧ（熱分解グラファイト）膜で被覆したＰＧコート製品に関し、より詳しくは、トレーサビリティが表示されたＰＧコート製品およびその製造方法に関する。
トレーサビリティは対象製品の流通履歴を確認できる追跡性を意味し、食品の安全性を示す指標として食品分野で多用されているほか、近年は工業製品においてもその必要性ないし重要性が認識されている。
ＰＧは、熱伝導性・耐熱性・化学的安定性・耐衝撃性などの物性においてきわめて優れており、たとえばＰＢＮなどの電気絶縁材料から所定の容器形状に形成された本体の表面をＰＧ膜で被覆したＰＧコート製品が各種製造され、使用されている。
たとえば、電子部品等の基板に金属薄膜を蒸着（いわゆるイオンプレーティングを含む）させる際の蒸発源として電子ビームを用いる電子ビーム蒸着では、水冷された銅製のハース（るつぼ）に蒸着材料を充填して電子ビームを照射しているが、近年では、ハース内にハースライナーを収容してこのハースライナーに蒸着材料を充填して電子ビーム照射することが主流となっており、このハースライナーについて、ＰＢＮ（熱分解窒化ボロン）からなる本体の表面をＰＧなどの導電性膜で被覆した構成のものが知られている（特許文献１）。
層構造を有するＰＢＮ単体でハースライナーを構成すると、これに蒸着材料としてのアルミニウムを充填して電子ビームを照射したときに、溶融したアルミニウムが表面張力によってハースライナーの容器壁の頂面まで這い上がり、該容器壁頂面に断面として露出しているＰＢＮ層内に浸透してしまい、これが冷却後に固化することによってＰＢＮ層を拡げてハースライナーに層剥離による割れを生じさせることが懸念されるが、その表面をＰＧコーティングすることによって、上記問題を解決することができる。
このようなＰＧコート製品についてもトレーサビリティは重要であり、製品ごとにシリアル番号などで製造年月日や製造工場、検査成績などをコンピュータ管理することにより、品質管理、クレーム対応、返品管理、耐用期限管理などに役立てることができる。
従来、ＰＧコート製品に対するトレーサビリティ表示は、完成したＰＧコート製品の底面などにシリアル番号を手書きまたは刻印することによって行われていた。
しかしながら、ハースライナーのようなＰＧコート製品が過酷な条件下で繰り返し使用および洗浄されると、手書きや刻印によるシリアル番号が徐々に不明確になり、視認することが困難になる。
ＰＧコート製品が先述の電子ビーム蒸着などの各種工程に使用される場合、製品ロットの異なる製品が混載されることが多く、また、特定のＰＧコート製品がある工程ないしある装置において常に同じ場所で使用されるとは限らない。このため、使用後にＰＧコート製品を取り出したときに、シリアル番号が判読できない状態になっていると、当該ＰＧコート製品のトレーサビリティが完全に失われてしまう。
また、シリアル番号を刻印することはＰＧコート製品にダメージを与えることになるので、その本来の機能や耐久性を損なうおそれがあり、好ましい手法であるとは言いがたい。
したがって、本発明は、従来の刻印という手法に代えてＰＧコート製品に適用可能な新規有用なトレーサビリティ表示手法を提供することを課題とする。
本発明者らは、各種ＰＧコート製品を製造していく過程で、従来は不透明であると認識されていたＰＧ被膜も、その膜厚をコントロールすることによって透明性を与えることができることを知見し、この知見に基づいて研究と実験を重ねた結果、前記課題を解決し得るものとして本発明を完成するに至った。
すなわち、請求項１に係る本発明は、本体表面をＰＧ膜で被覆したＰＧコート製品において、本体表面の任意箇所において黒鉛によるトレーサビリティ表示が設けられ、該トレーサビリティ表示が膜厚１００μｍ以下のＰＧ膜を通して外部から視認可能であることを特徴とする、トレーサビリティが表示されたＰＧコート製品である。
請求項２に係る本発明は、本体を製造した後、該本体表面の任意箇所に黒鉛でトレーサビリティ表示を設け、該トレーサビリティ表示を含めた本体表面を膜厚１００μｍ以下のＰＧ膜で被覆することを特徴とする、トレーサビリティが表示されたＰＧコート製品の製造方法である。
本発明によれば、ＰＧコート製品の製造過程において本体とＰＧコートとの間にトレーサビリティ表示が設けられるので、繰り返し使用されてもトレーサビリティ表示が失われることがない。また、本体やＰＧコートにダメージを与えないので、ＰＧコート製品本来の機能や耐久性が損なわれない。
ＰＧ膜の膜厚を１００μｍ以下とすることにより、本体表面に設けたトレーサビリティ表示を読み取るに十分な透明性を有することができる。
図１は、本発明によりトレーサビリティが表示されたＰＧコート製品を製造する工程を示すフロー図である。
まず、ＰＧコート製品の本体を製造する（Ｓ１）。たとえば、本発明により、トレーサビリティが表示されたＰＧコートＰＢＮハースライナーを製造しようとするときは、ＰＢＮハースライナー本体をＣＶＤ（化学的気相成長法）による熱分解法で製造する。本体の材料は特に限定されないが、後に純化グラファイトでトレーサビリティ表示が付されること、およびその上にさらにＰＧコーティングされることから、グラファイト（黒鉛）による製品劣化を無視できる材料であることが好ましい。このような好適な材料としては、ＰＢＮのほか、ＳｉＣ（炭化ケイ素）などを挙げることができる。
次に、Ｓ１で製造された本体をマンドレルから取り外し、その表面の目立たない箇所、たとえば底面などに、当該製品のトレーサビリティを示す製品シリアル番号などを表示する（Ｓ２）。この表示には、次のＳ３でコーティングされるＰＧ膜の物性に影響を与えないよう、黒鉛、好ましくは純化黒鉛を用いる。
次に、トレーサビリティが表面に表示された本体の全表面（好ましくは表裏面）をＰＧでコーティングする。このとき、ＰＧ膜の膜厚が１００μｍ以下となるように成膜条件をコントロールすることにより、本体表面に表示したトレーサビリティ表示を読み取るに十分な透明性を与えることができる。
したがって、このようにして製造されたＰＧコート製品（Ｓ４）にあっては、その本体表面とＰＧ膜との間に設けられたトレーサビリティ表示がＰＧ膜を通して外部より読み取ることができるので、長期間の繰り返しの使用によってもトレーサビリティ表示が失われることがない。トレーサビリティ表示は黒鉛を材料とするので、ＰＢＮなどの本体およびＰＧ膜の本来の物性や機能を何ら阻害しない。
以下に実施例を挙げて本発明を詳述する。
所定形状のマンドレルに熱ＣＶＤ法によりＰＢＮを蒸着させてＰＢＮハースライナー本体１を製造した。より詳しくは、ハースライナー用マンドレルを電気炉内に設置し、真空ポンプを接続して炉内を１Ｔｏｒｒ以下に減圧した後、ここに三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）１．０リットル／ｍｉｎおよびアンモニアガス（ＮＨ３）３．０リットル／ｍｉｎをキャリアガスとともに導入し、１９００℃で２０時間反応させた。得られたＰＢＮハースライナー本体１の壁厚は１ｍｍであり、内径が７０ｍｍ、外径が７２ｍｍのカップ形状を有する。
このＰＢＮハースライナー本体１をマンドレルから取り外し、その底面に、純化黒鉛製のペンでトレーサビリティを示す製品シリアル番号２を描いた。製品シリアル番号２は、上段に共通の数字列「１２３４５」を表示すると共に下段にはＰＧ膜３の膜厚（下記参照）を示す数字列として「０１」〜「０５」を表示するものとし、数字抜きされている市販の製図用テンプレートを用いて表示した。
次いで、この製品シリアル番号２が表示されたＰＢＮハースライナー本体１の全表面（表裏面）に、前述と同様の熱ＣＶＤ法によりＰＧを蒸着させて導電性被膜３を形成して、図２に示すＰＧコートＰＢＮハースライナー４（ＰＧコート製品）を得た。このとき、ＰＧ膜３の膜厚が１０μｍ、２０μｍ、３０μｍ、８０μｍおよび１００μｍの５通りとなるように成膜条件をコントロールし、これらを識別するために上述したように製品シリアル番号の下段に数字列「０１」〜「０５」をあらかじめ本体底面に表示した。
このようにして製造された５種類のＰＧコートＰＢＮハースライナー４について、製品シリアル番号が鮮明に読み取れるか否かを外部からの肉眼視によって観察した。その結果を下記表１および図３〜図７に示す。
この結果から、従来は不透明であると認識されてきたＰＧ膜も、膜厚を１００μｍとすれば、本体表面に表示した製品シリアル番号を読み取るに十分な透明性を与えることができ、トレーサビリティ表示手法として好適であることが判明した。ＰＧ膜厚が１００μｍの場合は製品シリアル番号をかろうじて読み取ることができる程度に透明性が低下するので、ＰＧ膜厚の上限値を１００μｍとする。より好適な上限値は８０μｍである。
１ ＰＢＮハースライナー本体（本体）
２ 製品シリアル番号（トレーサビリティ表示）
３ ＰＧ膜
４ ＰＧコートＰＢＮハースライナー（ＰＧコート製品）
２ 製品シリアル番号（トレーサビリティ表示）
３ ＰＧ膜
４ ＰＧコートＰＢＮハースライナー（ＰＧコート製品）
Claims (2)
- 本体表面をＰＧ（熱分解グラファイト）膜で被覆したＰＧ（熱分解グラファイト）コート製品において、本体表面の任意箇所において黒鉛によるトレーサビリティ表示が設けられ、該トレーサビリティ表示が膜厚１００μｍ以下のＰＧ（熱分解グラファイト）膜を通して外部から視認可能であることを特徴とする、トレーサビリティが表示されたＰＧ（熱分解グラファイト）コート製品。
- 本体を製造した後、該本体表面の任意箇所に黒鉛でトレーサビリティ表示を設け、該トレーサビリティ表示を含めた本体表面を膜厚１００μｍ以下のＰＧ（熱分解グラファイト）膜で被覆することを特徴とする、トレーサビリティが表示されたＰＧ（熱分解グラファイト）コート製品の製造方法。
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