JPH10121254A - 三次元物品にバリヤーフィルムを付着させる方法 - Google Patents
三次元物品にバリヤーフィルムを付着させる方法Info
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- JPH10121254A JPH10121254A JP9240616A JP24061697A JPH10121254A JP H10121254 A JPH10121254 A JP H10121254A JP 9240616 A JP9240616 A JP 9240616A JP 24061697 A JP24061697 A JP 24061697A JP H10121254 A JPH10121254 A JP H10121254A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 三次元物品に改良されたガスおよび/または
水蒸気遮断性を付与する。 【解決手段】 本発明は、融解温度の低いポリマー物品
を含めた三次元物品上に無機材料の被膜を付着させるプ
ラズマ増強化学蒸着(PECVD)法に関する。この被
膜は卓越したガスおよび/または水蒸気遮断性をもつ。
水蒸気遮断性を付与する。 【解決手段】 本発明は、融解温度の低いポリマー物品
を含めた三次元物品上に無機材料の被膜を付着させるプ
ラズマ増強化学蒸着(PECVD)法に関する。この被
膜は卓越したガスおよび/または水蒸気遮断性をもつ。
Description
【0001】発明の分野 本発明は、融解温度の低いポリマー物品を含めた三次元
物品上に無機材料の被膜を付着させるプラズマ増強化学
蒸着(PECVD)法に関する。この被膜は卓越したガ
スおよび/または水蒸気遮断性をもつ。
物品上に無機材料の被膜を付着させるプラズマ増強化学
蒸着(PECVD)法に関する。この被膜は卓越したガ
スおよび/または水蒸気遮断性をもつ。
【0002】発明の背景 プラスチック製医療用品の使用が増すのに伴って、ポリ
マー製物品の遮断性を改良する特別な必要性が生じた。
マー製物品の遮断性を改良する特別な必要性が生じた。
【0003】遮断性の改良がかなり有益となるであろう
医療用品には採集用試験管、特に採血に用いるものが含
まれるが、これらに限定されない。さらに、ポリマー製
物品のこのような遮断性改良は食品、化粧品などにも利
用できる。
医療用品には採集用試験管、特に採血に用いるものが含
まれるが、これらに限定されない。さらに、ポリマー製
物品のこのような遮断性改良は食品、化粧品などにも利
用できる。
【0004】たとえば採血用試験管などの採集用試験管
に関しては、医療用として用いるために一定の性能基準
を満たす必要がある。このような性能基準には、1年間
以上にわたって元の吸引容量の約90%以上を保持で
き、放射線殺菌可能であり、かつ試験や分析を妨害しな
いことが含まれる。
に関しては、医療用として用いるために一定の性能基準
を満たす必要がある。このような性能基準には、1年間
以上にわたって元の吸引容量の約90%以上を保持で
き、放射線殺菌可能であり、かつ試験や分析を妨害しな
いことが含まれる。
【0005】したがってポリマー製物品、特に排気した
プラスチック製採集用試験管の遮断性を改良し、その際
一定の性能基準が満たされ、それらの物品が医療用とし
て有効かつ使用可能であることが要望される。
プラスチック製採集用試験管の遮断性を改良し、その際
一定の性能基準が満たされ、それらの物品が医療用とし
て有効かつ使用可能であることが要望される。
【0006】化学蒸着法により合成されたガラス様フィ
ルムまたは金属酸化物フィルムがポリプロピレンフィル
ム上の薄いバリヤー被膜として用いられている。しかし
合成された薄いフィルムは実質的に連続的してガラス様
ではなく、実質的に粒状の形態であり、したがって真に
連続的なガラス材料がもつ酸素および水蒸気遮断性をも
たない。
ルムまたは金属酸化物フィルムがポリプロピレンフィル
ム上の薄いバリヤー被膜として用いられている。しかし
合成された薄いフィルムは実質的に連続的してガラス様
ではなく、実質的に粒状の形態であり、したがって真に
連続的なガラス材料がもつ酸素および水蒸気遮断性をも
たない。
【0007】ガラス様の薄いフィルムの形態がもつ欠点
を克服するために、ガラス様フィルム層を各層間に介在
する連続有機ポリマーフィルムと共に“積層”すること
が示された。このような積層多層被膜はポリプロピレン
フィルムの酸素遮断性能を改良するが、このような成層
物はガラス様バリヤーを形成せず、この成層物は金属酸
化物とアクリレートポリマー被膜の積層物としての性能
を示すにすぎない。
を克服するために、ガラス様フィルム層を各層間に介在
する連続有機ポリマーフィルムと共に“積層”すること
が示された。このような積層多層被膜はポリプロピレン
フィルムの酸素遮断性能を改良するが、このような成層
物はガラス様バリヤーを形成せず、この成層物は金属酸
化物とアクリレートポリマー被膜の積層物としての性能
を示すにすぎない。
【0008】したがって、ガラスと同様にガスおよび水
の遮断性能を達成するために使用できる複合材料を製造
することが望まれる。
の遮断性能を達成するために使用できる複合材料を製造
することが望まれる。
【0009】一般にPECVDバリヤーフィルムの製造
に用いられる従来法は、おもに二次元表面に適してい
る。三次元物品用として開発されたものは、負荷密度の
高いマトリックス処理に拡大するのに十分に適するとは
いえない。本発明方法はこのような拡大に十分に適す
る。
に用いられる従来法は、おもに二次元表面に適してい
る。三次元物品用として開発されたものは、負荷密度の
高いマトリックス処理に拡大するのに十分に適するとは
いえない。本発明方法はこのような拡大に十分に適す
る。
【0010】発明の概要 本発明は、2個以上の三次元物品(たとえば中空物品)
の外壁表面にプラズマ補助化学蒸着によるバリヤーフィ
ルム被膜を付与する方法であって、 a)物品の外壁にバリヤーフィルム被膜を付与しうる装
置を用意し、該装置は空密チェンバ;物品にモノマーを
供給する手段;物品に酸化剤を供給する手段;物品の内
表の内側に無線周波電力電極を挿入する手段;内側にあ
る少なくとも2個の電極;物品を収容した空密チェンバ
の内側に真空を形成し、かつ維持する手段を備え;さら
に該装置はポンピングステーションに取り付けられ;空
密チェンバは物品の内側へエネルギーを送入する手段に
接続し、この手段が無線周波発電機であり; b)開放端、閉鎖端、外側、内側、ならびに外壁表面お
よび内壁表面をそれぞれ有する少なくとも2個の三次元
物品を、開放端が少なくとも1個の電極上方に置かれる
ように配置し; c)物品を収容した空密チェンバを5ミリトルより低く
なるまで排気し; d)約1〜5sccmおよび約80〜160ミリトルの
モノマーガスを物品の外表へ供給し; e)約50〜150sccmおよび約80〜160ミリ
トルの酸化剤ガスを物品の外表へ供給し; f)約1〜50MHzおよび約0.1〜2W/cm2の
無線周波電力を電極に供給し;そして g)40〜100nm/分の速度で物品上にバリヤーフ
ィルム被膜を得ることを含む方法に関する。
の外壁表面にプラズマ補助化学蒸着によるバリヤーフィ
ルム被膜を付与する方法であって、 a)物品の外壁にバリヤーフィルム被膜を付与しうる装
置を用意し、該装置は空密チェンバ;物品にモノマーを
供給する手段;物品に酸化剤を供給する手段;物品の内
表の内側に無線周波電力電極を挿入する手段;内側にあ
る少なくとも2個の電極;物品を収容した空密チェンバ
の内側に真空を形成し、かつ維持する手段を備え;さら
に該装置はポンピングステーションに取り付けられ;空
密チェンバは物品の内側へエネルギーを送入する手段に
接続し、この手段が無線周波発電機であり; b)開放端、閉鎖端、外側、内側、ならびに外壁表面お
よび内壁表面をそれぞれ有する少なくとも2個の三次元
物品を、開放端が少なくとも1個の電極上方に置かれる
ように配置し; c)物品を収容した空密チェンバを5ミリトルより低く
なるまで排気し; d)約1〜5sccmおよび約80〜160ミリトルの
モノマーガスを物品の外表へ供給し; e)約50〜150sccmおよび約80〜160ミリ
トルの酸化剤ガスを物品の外表へ供給し; f)約1〜50MHzおよび約0.1〜2W/cm2の
無線周波電力を電極に供給し;そして g)40〜100nm/分の速度で物品上にバリヤーフ
ィルム被膜を得ることを含む方法に関する。
【0011】発明の詳細な記述 本発明は、三次元物品上に無機材料の被膜を密接したマ
トリックス中において付与するPECVD法に関する。
この無機材料は金属酸化物、たとえばSiOx(xは約
1.4〜約2.5である)または酸化アルミニウム系組
成物であってもよい。酸化ケイ素系組成物は実質的に緻
密な、蒸気不透過性のものであり、望ましくは揮発性有
機ケイ素化合物および酸化剤、たとえば酸素または一酸
化二窒素から誘導される。好ましくは酸化ケイ素系材料
の厚さは約50〜400nmである。
トリックス中において付与するPECVD法に関する。
この無機材料は金属酸化物、たとえばSiOx(xは約
1.4〜約2.5である)または酸化アルミニウム系組
成物であってもよい。酸化ケイ素系組成物は実質的に緻
密な、蒸気不透過性のものであり、望ましくは揮発性有
機ケイ素化合物および酸化剤、たとえば酸素または一酸
化二窒素から誘導される。好ましくは酸化ケイ素系材料
の厚さは約50〜400nmである。
【0012】図1は本発明の1態様に用いる装置40の
模式図を示す。使用する際にはポリマー製試験管を電極
43に乗せ、チャンバ44を基礎圧力、好ましくは5ミ
リトル未満にまで排気する。有機ケイ素蒸気(たとえば
HMDSO(ヘキサメチルジシロキサン))および酸化
剤(たとえば酸素)をそれぞれ41および42により装
置に導入する。垂直流を用いる直径約30cm(約12
インチ)のシステムについては、約1〜5sccmのH
MDSO流、および約50〜150sccmの酸素流を
用いる。約80〜160ミリトルの圧力を維持する速度
で、このシステムを連続的にポンピングする。装置はポ
ンピングステーション46上に取り付けられる。
模式図を示す。使用する際にはポリマー製試験管を電極
43に乗せ、チャンバ44を基礎圧力、好ましくは5ミ
リトル未満にまで排気する。有機ケイ素蒸気(たとえば
HMDSO(ヘキサメチルジシロキサン))および酸化
剤(たとえば酸素)をそれぞれ41および42により装
置に導入する。垂直流を用いる直径約30cm(約12
インチ)のシステムについては、約1〜5sccmのH
MDSO流、および約50〜150sccmの酸素流を
用いる。約80〜160ミリトルの圧力を維持する速度
で、このシステムを連続的にポンピングする。装置はポ
ンピングステーション46上に取り付けられる。
【0013】無線周波(RF)発電機および整合システ
ム45を用いて、電極の数および接近度に応じ、周波数
約1〜50MHzおよび電極面積当たりの電力約0.1
〜2W/cm2のプラズマを発生させる。こうして40
〜100nm/分の規模の速度で、暴露物品上にSiO
xの蒸着が起こる。50〜400nmの厚さで有意の遮
断性が実現される。
ム45を用いて、電極の数および接近度に応じ、周波数
約1〜50MHzおよび電極面積当たりの電力約0.1
〜2W/cm2のプラズマを発生させる。こうして40
〜100nm/分の規模の速度で、暴露物品上にSiO
xの蒸着が起こる。50〜400nmの厚さで有意の遮
断性が実現される。
【0014】蒸着中に、RF周波数約5〜15MHzに
ついては電極電位が約500〜1000V p−p(ピ
ークからピークまで)の振幅で振動する。一定のRF電
力については、振幅は周波数の増加に伴って縮小し、周
波数の減少に伴って増大する。整合ネットワークが遮断
コンデンサーを含む場合、また電極回路の一部がプラズ
マに暴露される場合、プラズマからの電子電流は電極上
に約−100Vから−400Vまでの負の直流バイアス
を形成する。このバイアスは、プラズマに暴露される電
極回路面積を減らすことにより、および/またはRF電
流を遮断する誘導子で電極電位の直流成分を短絡するこ
とにより、最小限に抑えるか、または本質的に排除する
ことができる。
ついては電極電位が約500〜1000V p−p(ピ
ークからピークまで)の振幅で振動する。一定のRF電
力については、振幅は周波数の増加に伴って縮小し、周
波数の減少に伴って増大する。整合ネットワークが遮断
コンデンサーを含む場合、また電極回路の一部がプラズ
マに暴露される場合、プラズマからの電子電流は電極上
に約−100Vから−400Vまでの負の直流バイアス
を形成する。このバイアスは、プラズマに暴露される電
極回路面積を減らすことにより、および/またはRF電
流を遮断する誘導子で電極電位の直流成分を短絡するこ
とにより、最小限に抑えるか、または本質的に排除する
ことができる。
【0015】熱分解を起こす寸前のエネルギー素子をポ
リマー物品に付与する蒸着条件で、最適なバリヤーが生
成する。この吸収エネルギーは、処理時間、イオン電
流、およびこれらのイオンを加速するプラズマシース内
の電位の積である。このプロセスは真空下で行われるの
で、熱の伝導または対流はほとんど起こらず、吸収エネ
ルギーはほぼすべてが保持される。
リマー物品に付与する蒸着条件で、最適なバリヤーが生
成する。この吸収エネルギーは、処理時間、イオン電
流、およびこれらのイオンを加速するプラズマシース内
の電位の積である。このプロセスは真空下で行われるの
で、熱の伝導または対流はほとんど起こらず、吸収エネ
ルギーはほぼすべてが保持される。
【0016】高品質のバリヤーフィルム、たとえばSi
Oxバリヤーフィルムを製造するためには、狭い範囲の
物理的および化学的特性を満たさなければならない。ど
ちらの点が損なわれても、透過性の高いフィルムが得ら
れるであろう。プラズマ蒸着プロセスパラメーターに対
して酸素遮断性をプロットした応答面(図2)は、酸素
およびHMDSOの流量ならびにシステム圧力に対し、
マトリックス空間内のごく小さな帯域についてのみ最適
バリヤーが生成することを示す。この範囲外では、モノ
マーが過剰な場合は軟質ポリマー様フィルムが生成し、
酸素が過剰である場合は高い応力および破断を伴うフィ
ルムが生成し、圧力が低い場合は蒸着速度が遅く、シス
テム圧力が高い場合はガス相が成核して粉っぽい蒸着物
が生じる。
Oxバリヤーフィルムを製造するためには、狭い範囲の
物理的および化学的特性を満たさなければならない。ど
ちらの点が損なわれても、透過性の高いフィルムが得ら
れるであろう。プラズマ蒸着プロセスパラメーターに対
して酸素遮断性をプロットした応答面(図2)は、酸素
およびHMDSOの流量ならびにシステム圧力に対し、
マトリックス空間内のごく小さな帯域についてのみ最適
バリヤーが生成することを示す。この範囲外では、モノ
マーが過剰な場合は軟質ポリマー様フィルムが生成し、
酸素が過剰である場合は高い応力および破断を伴うフィ
ルムが生成し、圧力が低い場合は蒸着速度が遅く、シス
テム圧力が高い場合はガス相が成核して粉っぽい蒸着物
が生じる。
【0017】化学的条件が適正であっても、蒸着に際し
てフィルムのイオン衝突が適正でない場合は低品質のバ
リヤーが得られるであろう。支持体表面付近の電界が蒸
着速度を高めるための手段であり、また最も重要である
がイオン衝突によりフィルムを確認して微小ボイドや粒
状構造を排除するための手段である。しかし過剰のイオ
ンエネルギーはフィルムを熱により破壊する可能性があ
る。これらの要件を釣り合わせるためには、電極の総
数、電極の間隔、RF周波数、RF電力、および接地導
体へのプラズマのカップリングを適正に組み合わせる必
要がある。
てフィルムのイオン衝突が適正でない場合は低品質のバ
リヤーが得られるであろう。支持体表面付近の電界が蒸
着速度を高めるための手段であり、また最も重要である
がイオン衝突によりフィルムを確認して微小ボイドや粒
状構造を排除するための手段である。しかし過剰のイオ
ンエネルギーはフィルムを熱により破壊する可能性があ
る。これらの要件を釣り合わせるためには、電極の総
数、電極の間隔、RF周波数、RF電力、および接地導
体へのプラズマのカップリングを適正に組み合わせる必
要がある。
【0018】電極に供給されたRF電力は同時に、ポリ
マー物品を取り巻くRFプラズマ放電を発生し、かつイ
オンを表面へ向けて加速する電界を発生する。放電は、
フィルム内へ結合しうる反応性種の形成に関与する。電
界は独立して、蒸着材料を緻密化して不透過性フィルム
にする。特定のシステム形状につき両プロセスが同時に
適正に行われるという保証はない;実際に、プロセス空
間全体でバリヤーがまったく得られなかったという例が
ある。
マー物品を取り巻くRFプラズマ放電を発生し、かつイ
オンを表面へ向けて加速する電界を発生する。放電は、
フィルム内へ結合しうる反応性種の形成に関与する。電
界は独立して、蒸着材料を緻密化して不透過性フィルム
にする。特定のシステム形状につき両プロセスが同時に
適正に行われるという保証はない;実際に、プロセス空
間全体でバリヤーがまったく得られなかったという例が
ある。
【0019】電極の周りに形成された放電は、約0.3
〜2cmの距離で最強であり、距離が大きくなるほど密
度が低下する。マトリックス中に数センチ以下、たとえ
ば0.5〜15cmの距離をおいて追加電極を配置した
場合、これらの放電帯域は重なり、いずれの電極付近の
プラズマ密度もその隣のものの影響で高まる。これによ
って、要求される反応化学を行わせるのに必要な一定の
プラズマ密度を得るために、より低いRF電力を使用で
きる。前記のように、シース電界を制御する電極電位は
RF電力および周波数に依存する。プラズマ電位は上記
の要因により、さらに付近の導電性表面、たとえば接地
チャンバ壁への帯電種の流れにより、影響される。した
がって、効果的なシステムには慎重に整合させた一組の
プロセスパラメーターおよび設計形状が要求される。
〜2cmの距離で最強であり、距離が大きくなるほど密
度が低下する。マトリックス中に数センチ以下、たとえ
ば0.5〜15cmの距離をおいて追加電極を配置した
場合、これらの放電帯域は重なり、いずれの電極付近の
プラズマ密度もその隣のものの影響で高まる。これによ
って、要求される反応化学を行わせるのに必要な一定の
プラズマ密度を得るために、より低いRF電力を使用で
きる。前記のように、シース電界を制御する電極電位は
RF電力および周波数に依存する。プラズマ電位は上記
の要因により、さらに付近の導電性表面、たとえば接地
チャンバ壁への帯電種の流れにより、影響される。した
がって、効果的なシステムには慎重に整合させた一組の
プロセスパラメーターおよび設計形状が要求される。
【0020】本発明は、被覆すべき物品の大きさや形状
に応じて多様な態様で実施できる。
に応じて多様な態様で実施できる。
【0021】小型の円筒形容器については、図1の装置
に採用できる下記のものが好ましい形態である。13×
100mmのPET試験管の内側にはまる10個の電極
を、図3に示すようにマトリックス内に配列させる。こ
れらの電極に位置番号1〜10をつける。この例の間隔
の中心間距離は4cmであるが、決してこれに限定され
ない。2.6sccmのHMDSOおよび70sccm
の酸素の流れを確立し、ポンプのスロットリングにより
圧力を120ミリトルに調節する。11.9MHz、1
20WのRF励振により3分間のSiOx蒸着を行う。
電極には直流バイアス−230Vを伴う770V p−
pのRF振幅が生じる。これらの試験管は約40cm2
の表面積をもつので、これにより0.3W/cm2の電
力負荷となる。この処理により、未処理の厚さ1mmの
PET試験管より約3倍改良されたガスおよび水蒸気バ
リヤーが得られる。
に採用できる下記のものが好ましい形態である。13×
100mmのPET試験管の内側にはまる10個の電極
を、図3に示すようにマトリックス内に配列させる。こ
れらの電極に位置番号1〜10をつける。この例の間隔
の中心間距離は4cmであるが、決してこれに限定され
ない。2.6sccmのHMDSOおよび70sccm
の酸素の流れを確立し、ポンプのスロットリングにより
圧力を120ミリトルに調節する。11.9MHz、1
20WのRF励振により3分間のSiOx蒸着を行う。
電極には直流バイアス−230Vを伴う770V p−
pのRF振幅が生じる。これらの試験管は約40cm2
の表面積をもつので、これにより0.3W/cm2の電
力負荷となる。この処理により、未処理の厚さ1mmの
PET試験管より約3倍改良されたガスおよび水蒸気バ
リヤーが得られる。
【0022】上記のパラメーターはいずれも互いに無関
係ではない。たとえば電極の数が少なくなるほど、また
は広範囲に分布するほど、面積当たりバリヤーを形成す
るのに要求される電力は高くなる。既存のマトリックス
の外側の角に用いた4本の試験管、すなわち図3の電極
番号2、3、8および9についてのみ、適切なプラズマ
密度を得るために電力を高めるのに伴って、同程度のバ
リヤーが得られる前に熱分解が起こる。この場合、91
5V p−pの電極振幅でも、770V p−pの10
個の電極配列で得られる蒸着と同等なものは得られな
い。さらに、PECVDによるフィルム蒸着に関する文
献、たとえばGibson,Mat.Res.Soc.
Symp.Proc.,223(1991)およびGr
een,Mat.Res.Soc.Symp.Pro
c.,165(1990)中でイオン衝突に重要なもの
として広く論じられている直流バイアスは、本発明にお
いては問題とならない。すなわち電極回路を地面に接地
した8000μHの誘導子に接続することにより、バリ
ヤーを損うことなくこのバイアスを完全にゼロに低下さ
せることができる。誘導子と直列に抵抗体を挿入するこ
とにより、バイアスを段階的に低下させることができ
る。これが行われるのに伴って、プラズマ電位は正に移
行し、支持体の表面電荷はシース電位を維持するように
変化する。
係ではない。たとえば電極の数が少なくなるほど、また
は広範囲に分布するほど、面積当たりバリヤーを形成す
るのに要求される電力は高くなる。既存のマトリックス
の外側の角に用いた4本の試験管、すなわち図3の電極
番号2、3、8および9についてのみ、適切なプラズマ
密度を得るために電力を高めるのに伴って、同程度のバ
リヤーが得られる前に熱分解が起こる。この場合、91
5V p−pの電極振幅でも、770V p−pの10
個の電極配列で得られる蒸着と同等なものは得られな
い。さらに、PECVDによるフィルム蒸着に関する文
献、たとえばGibson,Mat.Res.Soc.
Symp.Proc.,223(1991)およびGr
een,Mat.Res.Soc.Symp.Pro
c.,165(1990)中でイオン衝突に重要なもの
として広く論じられている直流バイアスは、本発明にお
いては問題とならない。すなわち電極回路を地面に接地
した8000μHの誘導子に接続することにより、バリ
ヤーを損うことなくこのバイアスを完全にゼロに低下さ
せることができる。誘導子と直列に抵抗体を挿入するこ
とにより、バイアスを段階的に低下させることができ
る。これが行われるのに伴って、プラズマ電位は正に移
行し、支持体の表面電荷はシース電位を維持するように
変化する。
【0023】
【実施例】実施例1 好ましい態様の配列様式を用いて、等しいガス流、圧
力、ならびにRF周波数および同調で、ただし148W
で2分間の処理を行った。この処理により未処理試験管
の約2.5倍の水バリヤーが得られた。
力、ならびにRF周波数および同調で、ただし148W
で2分間の処理を行った。この処理により未処理試験管
の約2.5倍の水バリヤーが得られた。
【0024】実施例2 他の例は、上記と同様な、ただし167Wで1分間のプ
ラズマを用いて行った処理である。1.7倍の水バリヤ
ー改良が得られた。
ラズマを用いて行った処理である。1.7倍の水バリヤ
ー改良が得られた。
【図1】本発明の装置を示す全般的な模式図である。
【図2】図2A及び図2B共に、被覆されたポリスチレ
ンの透過性を、プラズマ蒸着に際しての圧力(ミリト
ル)−対−酸素流(sccm)の関数としてグラフで表
したものである。
ンの透過性を、プラズマ蒸着に際しての圧力(ミリト
ル)−対−酸素流(sccm)の関数としてグラフで表
したものである。
【図3】10個の電極がある態様および電極位置の三次
元図であり、この電極マトリックスを図1の装置に使用
できる。
元図であり、この電極マトリックスを図1の装置に使用
できる。
40 本発明の1態様に用いる装置 41 有機ケイ素蒸気流 42 酸化剤流 43 電極 44 チャンバ 45 整合システム 46 ポンピングステーション
Claims (10)
- 【請求項1】 三次元物品の外壁表面にプラズマ補助化
学蒸着によるバリヤーフィルム被膜を付与する方法であ
って、 a)近接して保持した物品の外壁にバリヤーフィルム被
膜を付与しうる装置を用意し、該装置は空密チェンバ;
以下の部品を空密チェンバ内に収容する手段;物品にモ
ノマーを供給する手段;物品に酸化剤を供給する手段;
物品の内壁に電極を接続および/または挿入する手段;
少なくとも2個の電極;空密チェンバ内に真空を形成
し、かつ維持する手段を備え;さらに該装置はポンピン
グステーションに取り付けられ;空密チェンバは物品の
内側へエネルギーを送入する手段に接続し、この手段が
無線周波発電機であり; b)開放端、閉鎖端、外側、内側、ならびに外壁表面お
よび内壁表面をそれぞれ有する少なくとも2個の三次元
物品を、開放端が電極上に置かれるように配置し; c)物品を収容した空密チェンバを5ミリトルより低く
なるまで排気し; d)約1〜5sccmおよび約80〜160ミリトルの
モノマーガスを物品の外表面へ供給し; e)約50〜150sccmおよび約80〜160ミリ
トルの酸化剤ガスを物品の外表面へ供給し; f)約1〜50MHzおよび約0.1〜2W/cm2の
無線周波電力を電極に供給して、反応性種を発生するプ
ラズマを形成させ、同時に物品の表面に電界を発生させ
て、イオンを加速して該表面へ衝突させ、その際電極を
収容した物品は、各電極により発生した放電帯域が他の
電極の作用を増強するように互いに近接しており;そし
て g)40〜100nm/分の速度で物品上にバリヤーフ
ィルム被膜を得ることを含む方法。 - 【請求項2】 空密チェンバがプラズマ放電帯域に密接
し、または空密チェンバが接地面に密接した、請求項1
記載の方法。 - 【請求項3】 三次元物品が採血用試験管である、請求
項1記載の方法。 - 【請求項4】 モノマーガスが有機ケイ素蒸気である、
請求項1記載の方法。 - 【請求項5】 酸化剤ガスが空気、酸素または一酸化二
窒素である、請求項1記載の方法。 - 【請求項6】 バリヤーフィルム被膜が無機材料であ
り、さらにこの無機材料が金属酸化物または酸化ケイ素
系組成物である、請求項1記載の方法。 - 【請求項7】 金属酸化物が酸化アルミニウム系組成物
である、請求項6記載の方法。 - 【請求項8】 酸化ケイ素系組成物がSiOx(xは約
1.4〜約2.5である)であり、さらにこの組成物が
約50〜400nmの厚さを有する、請求項6記載の方
法。 - 【請求項9】 装置が少なくとも10個の電極およびそ
れらの電極を保持する手段を有し、さらにそれらの電極
が約0.5〜15cmの距離をおいた、請求項1記載の
方法。 - 【請求項10】 装置が少なくとも20個の電極および
それらの電極を保持する手段を有し、さらにそれらの電
極が約0.5〜15cmの距離をおいた、請求項1記載
の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US724486 | 1996-09-30 | ||
US08/724,486 US5691007A (en) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | Process for depositing barrier film on three-dimensional articles |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10121254A true JPH10121254A (ja) | 1998-05-12 |
JP3070037B2 JP3070037B2 (ja) | 2000-07-24 |
Family
ID=24910614
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EP (1) | EP0834597B1 (ja) |
JP (1) | JP3070037B2 (ja) |
CA (1) | CA2210599C (ja) |
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US6223683B1 (en) | 1997-03-14 | 2001-05-01 | The Coca-Cola Company | Hollow plastic containers with an external very thin coating of low permeability to gases and vapors through plasma-assisted deposition of inorganic substances and method and system for making the coating |
US6251233B1 (en) | 1998-08-03 | 2001-06-26 | The Coca-Cola Company | Plasma-enhanced vacuum vapor deposition system including systems for evaporation of a solid, producing an electric arc discharge and measuring ionization and evaporation |
EP0992609A1 (en) * | 1998-09-30 | 2000-04-12 | Becton, Dickinson and Company | Process for depositing a barrier coating on plastic objects |
US6054188A (en) * | 1999-08-02 | 2000-04-25 | Becton Dickinson And Company | Non-ideal barrier coating architecture and process for applying the same to plastic substrates |
EP1074588A3 (en) * | 1999-08-02 | 2001-07-25 | Becton Dickinson and Company | Barrier coating and process for applying the same to plastic substrates |
WO2001030900A1 (en) | 1999-10-27 | 2001-05-03 | The Coca-Cola Company | Process for reduction of acetaldehyde and oxygen in beverages contained in polyester-based packaging |
US6274212B1 (en) | 2000-02-22 | 2001-08-14 | The Coca-Cola Company | Method to decrease the acetaldehyde content of melt-processed polyesters |
US6740378B1 (en) * | 2000-08-24 | 2004-05-25 | The Coca-Cola Company | Multilayer polymeric/zero valent material structure for enhanced gas or vapor barrier and uv barrier and method for making same |
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US6599584B2 (en) | 2001-04-27 | 2003-07-29 | The Coca-Cola Company | Barrier coated plastic containers and coating methods therefor |
US6632874B2 (en) | 2001-05-01 | 2003-10-14 | The Coca-Cola Company | Method to decrease aldehyde content in polyolefin products |
AU2003226307A1 (en) * | 2002-04-15 | 2003-11-03 | Colormatrix Corporation | Coating composition containing an epoxide additive and structures coated therewith |
US7041350B1 (en) | 2002-08-30 | 2006-05-09 | The Coca-Cola Company | Polyester composition and articles with reduced acetaldehyde content and method using hydrogenation catalyst |
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WO2005021227A1 (ja) * | 2003-08-28 | 2005-03-10 | Zeon Corporation | 重合体製造装置 |
US20050049391A1 (en) * | 2003-08-28 | 2005-03-03 | Mark Rule | Polyester composition and articles with reduced acetaldehyde content and method using vinyl esterification catalyst |
US20050202263A1 (en) * | 2004-03-09 | 2005-09-15 | Jonathan Sargent | Barrier layer to prevent the loss of additives in an underlying layer |
WO2006133730A1 (en) | 2005-06-16 | 2006-12-21 | Innovative Systems & Technologies | Method for producing coated polymer |
FR2929294A1 (fr) * | 2008-03-25 | 2009-10-02 | Becton Dickinson France Soc Pa | Appareil pour le traitement par plasma de corps creux |
US7985188B2 (en) | 2009-05-13 | 2011-07-26 | Cv Holdings Llc | Vessel, coating, inspection and processing apparatus |
WO2013170052A1 (en) | 2012-05-09 | 2013-11-14 | Sio2 Medical Products, Inc. | Saccharide protective coating for pharmaceutical package |
EP2674513B1 (en) | 2009-05-13 | 2018-11-14 | SiO2 Medical Products, Inc. | Vessel coating and inspection |
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CN103930595A (zh) | 2011-11-11 | 2014-07-16 | Sio2医药产品公司 | 用于药物包装的钝化、pH保护性或润滑性涂层、涂布方法以及设备 |
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