JPH10121255A - ３次元物品に遮断被膜を蒸着するための装置 - Google Patents
３次元物品に遮断被膜を蒸着するための装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高密度でマトリクス配置された３次元物品に
対し良好なプラズマ蒸着を行う。 【解決手段】 プラズマ蒸着により、無機材料の被膜が
低融解温度ポリマー物品を含む３次元物品上に形成さ
れ、この被膜は優れた気体および／または水に対する遮
断特性を有する。
対し良好なプラズマ蒸着を行う。 【解決手段】 プラズマ蒸着により、無機材料の被膜が
低融解温度ポリマー物品を含む３次元物品上に形成さ
れ、この被膜は優れた気体および／または水に対する遮
断特性を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、３次元物品に無機
材料の被膜を付着させることができるプラズマ化学蒸着
（以下、単にＰＥＣＶＤともいう）処理に用いるための
装置に関し、その３次元物品には融解温度の低いポリマ
ー物品が含まれる。また、上記被膜は気体および／また
は水蒸気に対して優れた遮断特性を有するものである。
材料の被膜を付着させることができるプラズマ化学蒸着
（以下、単にＰＥＣＶＤともいう）処理に用いるための
装置に関し、その３次元物品には融解温度の低いポリマ
ー物品が含まれる。また、上記被膜は気体および／また
は水蒸気に対して優れた遮断特性を有するものである。
【０００２】
【背景技術】プラスチック製の医療用製品を用いること
の重要性が増すにつれてポリマーからなる物品の遮断特
性を改善することが特に必要となっている。
の重要性が増すにつれてポリマーからなる物品の遮断特
性を改善することが特に必要となっている。
【０００３】医療用製品は、その遮断特性を改善するこ
とによって相当の利益を得ることが可能なものであり、
このような製品には、限定はされないけれども、採集チ
ューブ、特に採血用のチューブが含まれる。また、ポリ
マーからなる物品における上述した遮断特性の改善は、
食品、化粧品等についても適用できるものである。
とによって相当の利益を得ることが可能なものであり、
このような製品には、限定はされないけれども、採集チ
ューブ、特に採血用のチューブが含まれる。また、ポリ
マーからなる物品における上述した遮断特性の改善は、
食品、化粧品等についても適用できるものである。
【０００４】例えば採集チューブに関し、採血チューブ
には医療の用途で用いられるために満たすべき一定の性
能基準が求められる。このような性能基準としては、１
年間にわたって初期の吸込み体積(draw volume) の約９
０％以上を維持する能力、放射線滅菌を可能とする能
力、また、検査や分析においてこれらを干渉しない能力
が含まれる。
には医療の用途で用いられるために満たすべき一定の性
能基準が求められる。このような性能基準としては、１
年間にわたって初期の吸込み体積(draw volume) の約９
０％以上を維持する能力、放射線滅菌を可能とする能
力、また、検査や分析においてこれらを干渉しない能力
が含まれる。
【０００５】このことから、ポリマーからなる物品、特
にプラスチック製の排気された採血チューブの遮断特性
を改善し一定の性能基準を満たし、また物品が医療の用
途において有効かつ使用可能なものである必要がある。
にプラスチック製の排気された採血チューブの遮断特性
を改善し一定の性能基準を満たし、また物品が医療の用
途において有効かつ使用可能なものである必要がある。
【０００６】化学蒸着技術によって合成されたガラス状
膜もしくは金属酸化物の膜が、ポリプロピレンフィルム
に対する薄い遮断被膜として用いられている。しかしな
がら、ガラス状薄膜は、それが合成されたものである場
合大体において連続的なガラス状ではなく形態的には実
質的に粒状であり、このため、酸素や水蒸気に対して真
の連続ガラス物品が有しているような遮断特性を有する
ことはない。
膜もしくは金属酸化物の膜が、ポリプロピレンフィルム
に対する薄い遮断被膜として用いられている。しかしな
がら、ガラス状薄膜は、それが合成されたものである場
合大体において連続的なガラス状ではなく形態的には実
質的に粒状であり、このため、酸素や水蒸気に対して真
の連続ガラス物品が有しているような遮断特性を有する
ことはない。
【０００７】ガラス状薄膜の形態におけるこのような欠
点を解消するため、ガラス状膜を堆積し、それらの膜の
間に連続有機ポリマーの膜を挿入することが知られてい
る。このような積層の多層被膜はポリプロピレンフィル
ムにおける対酸素遮断特性を改善するが、そのような層
状化はガラス状の遮断を生じさせるものではなく、単に
金属酸化物被膜とアクリレイト被膜の積層物としての機
能を果すだけである。
点を解消するため、ガラス状膜を堆積し、それらの膜の
間に連続有機ポリマーの膜を挿入することが知られてい
る。このような積層の多層被膜はポリプロピレンフィル
ムにおける対酸素遮断特性を改善するが、そのような層
状化はガラス状の遮断を生じさせるものではなく、単に
金属酸化物被膜とアクリレイト被膜の積層物としての機
能を果すだけである。
【０００８】従って、複合材料を生成し、それを用いて
ガラスと同様の気体および水に対する遮断性能を達成で
きるようにすることが望ましい。
ガラスと同様の気体および水に対する遮断性能を達成で
きるようにすることが望ましい。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】一般に、ＰＥＣＶＤに
よる遮断膜を生成するのに用いられる方法で現在あるも
のは、主に２次元的な表面に適したものである。このよ
うな方法で３次元物体用に開発されてきたものは、高充
填密度のマトリクス配置処理におけるスケールアップに
それ程適したものではない。本発明の処理は、このよう
なスケールアップに良好に適合したものである。
よる遮断膜を生成するのに用いられる方法で現在あるも
のは、主に２次元的な表面に適したものである。このよ
うな方法で３次元物体用に開発されてきたものは、高充
填密度のマトリクス配置処理におけるスケールアップに
それ程適したものではない。本発明の処理は、このよう
なスケールアップに良好に適合したものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、２つまたはそ
れ以上の３次元物品（例えば、中空物品）の外表面にプ
ラズマ化学蒸着による遮断膜を被覆できる装置および方
法に関するものであり、次の構成を有するものである。
れ以上の３次元物品（例えば、中空物品）の外表面にプ
ラズマ化学蒸着による遮断膜を被覆できる装置および方
法に関するものであり、次の構成を有するものである。
【００１１】ａ） ２つまたはそれ以上の３次元物品の
外表面にプラズマ化学蒸着による遮断膜を被覆できる装
置において、空密減圧室と、前記物品にモノマーを送る
手段と、前記物品に酸化剤を送る手段と、前記物品の内
表面の内側に高周波電力の供給された電極を挿入する手
段と、少なくとも２つの電極と、前記物品を収容する前
記室の内部を減圧しこれを維持するための手段と、前記
空密減圧室に上記要素を収容する手段と、を具え、前記
装置はポンプステーションに蒸着され、および前記室は
前記物品の内側にエネルギーを導入する手段に取付けら
れ、該手段は高周波電力発生器であることを特徴とする
装置を用意し、 ｂ）開口端部、閉端部、外部、内部および外表面および
内表面を有する少なくとも２つの３次元物品を位置決め
し、前記開口端部を前記少なくとも１つの前記電極上に
おき、 ｃ）前記物品を収容する前記室を排気して、５ｍＴｏｒ
ｒ未満の圧力とし、 ｄ）前記外表面に対し、モノマーガスを約１〜５ｓｃｃ
ｍで、約８０ｍＴｏｒｒ〜１６０ｍＴｏｒｒの圧力で送
出し、 ｅ）前記外表面に対し、酸化剤ガスを約５０〜１５０ｓ
ｃｃｍで、約８０ｍＴｏｒｒ〜１６０ｍＴｏｒｒの圧力
で送出し、 ｆ）前記電極に対し、約１〜５０ＭＨｚ、０．１〜２ワ
ット／ｃｍ2 の高周波電力を送り、および ｇ）４０〜１００ｎｍ／ｍｉｎの速度で前記物品上に遮
断被膜を得る。
外表面にプラズマ化学蒸着による遮断膜を被覆できる装
置において、空密減圧室と、前記物品にモノマーを送る
手段と、前記物品に酸化剤を送る手段と、前記物品の内
表面の内側に高周波電力の供給された電極を挿入する手
段と、少なくとも２つの電極と、前記物品を収容する前
記室の内部を減圧しこれを維持するための手段と、前記
空密減圧室に上記要素を収容する手段と、を具え、前記
装置はポンプステーションに蒸着され、および前記室は
前記物品の内側にエネルギーを導入する手段に取付けら
れ、該手段は高周波電力発生器であることを特徴とする
装置を用意し、 ｂ）開口端部、閉端部、外部、内部および外表面および
内表面を有する少なくとも２つの３次元物品を位置決め
し、前記開口端部を前記少なくとも１つの前記電極上に
おき、 ｃ）前記物品を収容する前記室を排気して、５ｍＴｏｒ
ｒ未満の圧力とし、 ｄ）前記外表面に対し、モノマーガスを約１〜５ｓｃｃ
ｍで、約８０ｍＴｏｒｒ〜１６０ｍＴｏｒｒの圧力で送
出し、 ｅ）前記外表面に対し、酸化剤ガスを約５０〜１５０ｓ
ｃｃｍで、約８０ｍＴｏｒｒ〜１６０ｍＴｏｒｒの圧力
で送出し、 ｆ）前記電極に対し、約１〜５０ＭＨｚ、０．１〜２ワ
ット／ｃｍ2 の高周波電力を送り、および ｇ）４０〜１００ｎｍ／ｍｉｎの速度で前記物品上に遮
断被膜を得る。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明は、ＰＥＣＶＤ処理に用い
る装置に関し、かかる処理によって密な間隔でマトリク
ス配置された３次元物品に無機材料の被膜を付与するこ
とが可能となるものである。この無機材料はＳｉＯx
（ここで、ｘは約１．４から約２．５）のような金属酸
化物やアルミ酸化物をベースとした組成物とすることが
できる。シリコン酸化物をベースとした組成物は大体に
おいて稠密で蒸気を通さないものであり、望ましくは揮
発性の有機シリコン化合物と、酸素や亜酸化窒素のよう
な酸化剤から誘導されるものである。シリコン酸化物を
ベースした材料の厚さは、好ましくは約５０ｎｍから４
００ｎｍである。
る装置に関し、かかる処理によって密な間隔でマトリク
ス配置された３次元物品に無機材料の被膜を付与するこ
とが可能となるものである。この無機材料はＳｉＯx
（ここで、ｘは約１．４から約２．５）のような金属酸
化物やアルミ酸化物をベースとした組成物とすることが
できる。シリコン酸化物をベースとした組成物は大体に
おいて稠密で蒸気を通さないものであり、望ましくは揮
発性の有機シリコン化合物と、酸素や亜酸化窒素のよう
な酸化剤から誘導されるものである。シリコン酸化物を
ベースした材料の厚さは、好ましくは約５０ｎｍから４
００ｎｍである。
【００１３】図１は、本発明の一実施形態に関する装置
４０の概要を表わす図である。この装置を使用する場
合、ポリマーのチューブは電極４３の上部におかれ、ま
た、室４４は所定のベース圧力、好ましくは５ｍＴｏｒ
ｒ未満の圧力まで排気される。有機シリコンの蒸気（例
えばＨＭＤＳＯ（ヘキサメチルジシロキサン））と酸化
剤（例えば酸素）は、それぞれ管４１および４２を介し
て装置内に導くことができる。垂直流れについて直径が
約１２インチの系では、ＨＭＤＳＯについて約１〜５ｓ
ｃｃｍの流れが、また、酸素については約５０〜１５０
ｓｃｃｍの流れが用いられる。この系では、一定の速度
で連続的にポンプ作用を行うことにより、約８０〜１６
０ｍＴｏｒｒの圧力が維持される。本装置は、ポンピン
グステーション４６上に装着されている。
４０の概要を表わす図である。この装置を使用する場
合、ポリマーのチューブは電極４３の上部におかれ、ま
た、室４４は所定のベース圧力、好ましくは５ｍＴｏｒ
ｒ未満の圧力まで排気される。有機シリコンの蒸気（例
えばＨＭＤＳＯ（ヘキサメチルジシロキサン））と酸化
剤（例えば酸素）は、それぞれ管４１および４２を介し
て装置内に導くことができる。垂直流れについて直径が
約１２インチの系では、ＨＭＤＳＯについて約１〜５ｓ
ｃｃｍの流れが、また、酸素については約５０〜１５０
ｓｃｃｍの流れが用いられる。この系では、一定の速度
で連続的にポンプ作用を行うことにより、約８０〜１６
０ｍＴｏｒｒの圧力が維持される。本装置は、ポンピン
グステーション４６上に装着されている。
【００１４】高周波（以下、ＲＦともいう）電力発生器
および適合システム４５が用いられ、これにより電極の
数および近さに応じて、約１〜５０ＭＨｚの周波数のプ
ラズマおよび約０．１〜２ワット／ｃｍ2 の単位電極面
積あたりの電力を発生することができる。これによっ
て、ＳｉＯx は蒸着の対象となる物品上に４０〜１００
ｍｍ／ｍｉｎ程度の速さで蒸着する。有効な遮断特性
は、５０〜４００ｎｍの厚さの被膜によって実現するこ
とができる。
および適合システム４５が用いられ、これにより電極の
数および近さに応じて、約１〜５０ＭＨｚの周波数のプ
ラズマおよび約０．１〜２ワット／ｃｍ2 の単位電極面
積あたりの電力を発生することができる。これによっ
て、ＳｉＯx は蒸着の対象となる物品上に４０〜１００
ｍｍ／ｍｉｎ程度の速さで蒸着する。有効な遮断特性
は、５０〜４００ｎｍの厚さの被膜によって実現するこ
とができる。
【００１５】蒸着が行われる間、約５〜１５ＭＨｚのＲ
Ｆ周波数について、電極の電位はピークからピークで約
５００Ｖ〜１０００Ｖの振幅の振動を行う。所定のＲＦ
に関して、電力の振幅は周波数の増加につれて減少し、
また、周波数の減少につれて増加する。適合システムが
ブロッキングコンデンサを有しており、また、電極の回
路の一部がプラズマにさらされる場合は、プラズマによ
る電子電流は電極において約−１００Ｖ〜−４００Ｖの
負の直流バイアスを生じさせる。このバイアスは、プラ
ズマにさらされる電極回路の面積を小さくすること、お
よび／またはＲＦ電流をブロックするインダクタによっ
て電極電位の直流成分を短絡することによって減少させ
ることができ、あるいはほとんど除去することができ
る。
Ｆ周波数について、電極の電位はピークからピークで約
５００Ｖ〜１０００Ｖの振幅の振動を行う。所定のＲＦ
に関して、電力の振幅は周波数の増加につれて減少し、
また、周波数の減少につれて増加する。適合システムが
ブロッキングコンデンサを有しており、また、電極の回
路の一部がプラズマにさらされる場合は、プラズマによ
る電子電流は電極において約−１００Ｖ〜−４００Ｖの
負の直流バイアスを生じさせる。このバイアスは、プラ
ズマにさらされる電極回路の面積を小さくすること、お
よび／またはＲＦ電流をブロックするインダクタによっ
て電極電位の直流成分を短絡することによって減少させ
ることができ、あるいはほとんど除去することができ
る。
【００１６】最適な遮断を生じさせる蒸着の条件は、ま
さに熱崩壊を生じさせないようポリマー物品に対しエネ
ルギーの一部を伝えることである。このようなエネルギ
ーの吸収は、処理時間、イオン流およびこれらのイオン
を加速するプラズマシースの電位の結果として生じるも
のである。これらの作用は真空下において生じるから、
熱伝導や熱対流はほとんど生じず、吸収されたエネルギ
ーのほとんどは保持される。
さに熱崩壊を生じさせないようポリマー物品に対しエネ
ルギーの一部を伝えることである。このようなエネルギ
ーの吸収は、処理時間、イオン流およびこれらのイオン
を加速するプラズマシースの電位の結果として生じるも
のである。これらの作用は真空下において生じるから、
熱伝導や熱対流はほとんど生じず、吸収されたエネルギ
ーのほとんどは保持される。
【００１７】ＳｉＯx の遮断膜のような高品質の遮断膜
を生成するためには、物理的および化学的特性について
狭い範囲で満たすようにする必要がある。いずれの特性
を満たさない場合でも、膜は透過性の高いものとなる。
プラズマ蒸着のパラメータに対する対酸素遮断特性をプ
ロットした応答曲面（図２参照）によれば、最適な遮断
は、酸素およびＨＭＤＳＯの流量と系の圧力とからなる
マトリクス空間において狭い範囲のみで生ずることがわ
かる。この範囲外では、モノマーが過大である場合軟質
ポリマーの膜を、酸素が過大である場合高応力でかつ破
壊し易い膜をそれぞれ生じ、また、圧力が低い場合蒸着
速度が遅く、一方圧力が高い場合粉状の蒸着をもたらす
気体相の核形成を生じることになる。
を生成するためには、物理的および化学的特性について
狭い範囲で満たすようにする必要がある。いずれの特性
を満たさない場合でも、膜は透過性の高いものとなる。
プラズマ蒸着のパラメータに対する対酸素遮断特性をプ
ロットした応答曲面（図２参照）によれば、最適な遮断
は、酸素およびＨＭＤＳＯの流量と系の圧力とからなる
マトリクス空間において狭い範囲のみで生ずることがわ
かる。この範囲外では、モノマーが過大である場合軟質
ポリマーの膜を、酸素が過大である場合高応力でかつ破
壊し易い膜をそれぞれ生じ、また、圧力が低い場合蒸着
速度が遅く、一方圧力が高い場合粉状の蒸着をもたらす
気体相の核形成を生じることになる。
【００１８】適切な化学反応が行われたとしても、蒸着
の間に膜において適切なイオンのボンバードが生じるこ
とがなければ遮断は劣ったものとなる。基体表面近くの
電界は、蒸着速度を増す上で重要であり、また、イオン
のボンバードに基づいて膜を確定し、これにより微小気
泡や粒状組織を排除する上で最も重要である。しかしな
がら、過大なイオンエネルギーは膜の熱的な破壊をもた
らし得るものである。これらの要求をバランスするため
には、電極の総数、電極の間隔、ＲＦ周波数、ＲＦ電力
およびプラズマと接地導線との結合を適切に組合せる必
要がある。
の間に膜において適切なイオンのボンバードが生じるこ
とがなければ遮断は劣ったものとなる。基体表面近くの
電界は、蒸着速度を増す上で重要であり、また、イオン
のボンバードに基づいて膜を確定し、これにより微小気
泡や粒状組織を排除する上で最も重要である。しかしな
がら、過大なイオンエネルギーは膜の熱的な破壊をもた
らし得るものである。これらの要求をバランスするため
には、電極の総数、電極の間隔、ＲＦ周波数、ＲＦ電力
およびプラズマと接地導線との結合を適切に組合せる必
要がある。
【００１９】電極に伝えられるＲＦ電力はポリマー物品
の周囲にＲＦプラズマ放電を生じ、同時に電界を形成し
て表面に向うイオンを加速する。この放電によって反応
種を生じ、これにより結合して膜となるものを形成する
ことができる。一方、電界は放電とは別に蒸着材料を不
浸過性の膜に含浸させる。ある系配置ではこれらの両方
の過程が同時かつ適切に生じるとは限らない。事実、処
理が行われる空間全体にわたって遮断が達成されない例
もある。
の周囲にＲＦプラズマ放電を生じ、同時に電界を形成し
て表面に向うイオンを加速する。この放電によって反応
種を生じ、これにより結合して膜となるものを形成する
ことができる。一方、電界は放電とは別に蒸着材料を不
浸過性の膜に含浸させる。ある系配置ではこれらの両方
の過程が同時かつ適切に生じるとは限らない。事実、処
理が行われる空間全体にわたって遮断が達成されない例
もある。
【００２０】電極の周囲に生じる放電は、０．３〜２ｃ
ｍの距離で最も強度が大きく、また、距離が大きくなる
程密度が減少する。ともになった電極が、数ｃｍまたは
それ以下、例えば０．５〜１５ｃｍの間隔を有したマト
リクス配置とされる場合、上述の放電領域は重複し、ま
た、プラズマ密度は隣接領域の効果によって増大する。
このことによって、より低いＲＦ電力で必要な化学反応
を生じさせるのに必要とされ得る所定のプラズマ密度を
得ることが可能となる。前述したように、電極の電位は
シース場を制御するものであり、ＲＦ電力およびＲＦ周
波数に依存する。プラズマのポテンシャルは、上述した
要因の影響を受け、加えて、接地チャンバー壁のような
導電性表面の近傍に向う帯電した反応種の流れの影響を
受ける。このように、好結果を生む系では、注意深く各
処理パラメータを適合させるとともに配置設計が必要と
なる。
ｍの距離で最も強度が大きく、また、距離が大きくなる
程密度が減少する。ともになった電極が、数ｃｍまたは
それ以下、例えば０．５〜１５ｃｍの間隔を有したマト
リクス配置とされる場合、上述の放電領域は重複し、ま
た、プラズマ密度は隣接領域の効果によって増大する。
このことによって、より低いＲＦ電力で必要な化学反応
を生じさせるのに必要とされ得る所定のプラズマ密度を
得ることが可能となる。前述したように、電極の電位は
シース場を制御するものであり、ＲＦ電力およびＲＦ周
波数に依存する。プラズマのポテンシャルは、上述した
要因の影響を受け、加えて、接地チャンバー壁のような
導電性表面の近傍に向う帯電した反応種の流れの影響を
受ける。このように、好結果を生む系では、注意深く各
処理パラメータを適合させるとともに配置設計が必要と
なる。
【００２１】
【実施例】本発明は、被膜される物品のサイズおよび形
に応じて多様な形態で実施可能なものである。
に応じて多様な形態で実施可能なものである。
【００２２】小さな円筒容器のケースについては、以下
の構成が好ましく、図１に示す装置で用いることが可能
なものである。１０個の電極は１３×１００ｍｍのＰＥ
Ｔ（ポリエチレンテレフタレート）チューブの内部に係
合するものであり、図３に示すようにマトリクス配置さ
れる。この図において電極には位置に応じた番号１〜１
０が付されている。本例では、電極の中心間の距離は４
ｃｍであるが、これに限定されるものではない。本例で
は、２．６ｓｃｃｍのＨＭＤＳＯの流れと７０ｓｃｃｍ
の酸素の流れが実施され、また、圧力はポンプの絞り弁
調整によって１２０ｍＴｏｒｒに調整される。そして、
ＳｉＯx の３分間の蒸着が１１．９ＭＨｚ、１２０ワッ
トの高周波励起によって実施される。これによって、電
極には直流バイアス−２３０Ｖを有したピークからピー
クで７７０ＶのＲＦ振幅が作用する。本例のチューブは
ほぼ４０ｃｍ2 の表面積を有するから、０．３Ｗ／ｃｍ
2の電力が投入されることになる。以上の処理によって
気体および水蒸気に対する改善された遮断特性を得るこ
とができ、この特性は処理が施されていない１ｍｍ厚の
ＰＥＴチューブの場合のほぼ３倍の遮断特性となる。
の構成が好ましく、図１に示す装置で用いることが可能
なものである。１０個の電極は１３×１００ｍｍのＰＥ
Ｔ（ポリエチレンテレフタレート）チューブの内部に係
合するものであり、図３に示すようにマトリクス配置さ
れる。この図において電極には位置に応じた番号１〜１
０が付されている。本例では、電極の中心間の距離は４
ｃｍであるが、これに限定されるものではない。本例で
は、２．６ｓｃｃｍのＨＭＤＳＯの流れと７０ｓｃｃｍ
の酸素の流れが実施され、また、圧力はポンプの絞り弁
調整によって１２０ｍＴｏｒｒに調整される。そして、
ＳｉＯx の３分間の蒸着が１１．９ＭＨｚ、１２０ワッ
トの高周波励起によって実施される。これによって、電
極には直流バイアス−２３０Ｖを有したピークからピー
クで７７０ＶのＲＦ振幅が作用する。本例のチューブは
ほぼ４０ｃｍ2 の表面積を有するから、０．３Ｗ／ｃｍ
2の電力が投入されることになる。以上の処理によって
気体および水蒸気に対する改善された遮断特性を得るこ
とができ、この特性は処理が施されていない１ｍｍ厚の
ＰＥＴチューブの場合のほぼ３倍の遮断特性となる。
【００２３】上述したパラメータは、いずれも相互に依
存するものである。例えば、電極をより広く散在させる
場合は遮断膜を形成するのにより大きな単位面積当りの
電力を必要とし、また、上例のマトリクス配置において
外側のコーナー、すなわち、図３の＃２，３，８および
９の電極に４つのチューブのみ配置する場合は電力を増
して適切なプラズマ密度を生成するようにすると、相当
の遮断が得られる前に熱崩壊を生じることになる。この
場合には、電極に９１５Ｖのピークからピークの振幅を
用いても上例の１０個の電極を用いた７７０Ｖのピーク
からピークの振幅によって得られるものに匹敵する蒸着
を得ることはできない。また、直流バイアスは、Gibso
n, Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 223 (1991)やGreen,
Mat. Res.Soc. Symp. Proc., 165 (1990) などのＰＥＣ
ＶＤによる膜蒸着に関する出版物において、イオンボバ
ードについて重要な要因として説明されているが、ここ
では関係のないことは明らかである。すなわち、電極回
路を８０００μＨの接地インダクタに接続することによ
り、このようなバイアスは損失や妨げもなく完全にゼロ
まで減少させることができるからである。インダクタを
有する系列に抵抗体を挿入することにより、バイアスを
段階的に減少させることができる。このことが生じる
と、プラズマのポテンシャルはまさに転移し、基体の表
面電荷はシース電位を維持するものとなる。
存するものである。例えば、電極をより広く散在させる
場合は遮断膜を形成するのにより大きな単位面積当りの
電力を必要とし、また、上例のマトリクス配置において
外側のコーナー、すなわち、図３の＃２，３，８および
９の電極に４つのチューブのみ配置する場合は電力を増
して適切なプラズマ密度を生成するようにすると、相当
の遮断が得られる前に熱崩壊を生じることになる。この
場合には、電極に９１５Ｖのピークからピークの振幅を
用いても上例の１０個の電極を用いた７７０Ｖのピーク
からピークの振幅によって得られるものに匹敵する蒸着
を得ることはできない。また、直流バイアスは、Gibso
n, Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 223 (1991)やGreen,
Mat. Res.Soc. Symp. Proc., 165 (1990) などのＰＥＣ
ＶＤによる膜蒸着に関する出版物において、イオンボバ
ードについて重要な要因として説明されているが、ここ
では関係のないことは明らかである。すなわち、電極回
路を８０００μＨの接地インダクタに接続することによ
り、このようなバイアスは損失や妨げもなく完全にゼロ
まで減少させることができるからである。インダクタを
有する系列に抵抗体を挿入することにより、バイアスを
段階的に減少させることができる。このことが生じる
と、プラズマのポテンシャルはまさに転移し、基体の表
面電荷はシース電位を維持するものとなる。
【００２４】（例１）上記実施例の配置構成において、
気体流れ、圧力およびＲＦ周波数、また調整を同様のも
のとし、電力を１４８ワットの２分間とした処理を行っ
た。この処理によれば水に対する遮断は処理がなされて
いないチューブのほぼ２．５倍となった。
気体流れ、圧力およびＲＦ周波数、また調整を同様のも
のとし、電力を１４８ワットの２分間とした処理を行っ
た。この処理によれば水に対する遮断は処理がなされて
いないチューブのほぼ２．５倍となった。
【００２５】（例２）本例は、１分間の１６７ワットの
プラズマを用いる以外上例と同様の処理を行った。これ
によれば、未処理の場合の１．７倍の遮断を得ることが
できた。
プラズマを用いる以外上例と同様の処理を行った。これ
によれば、未処理の場合の１．７倍の遮断を得ることが
できた。
【図１】本発明に係る装置の概要を示す図である。
【図２】（Ａ）および（Ｂ）は被膜の施されたポリスチ
レンの性能をプラズマ蒸着の間の圧力（ｍＴｏｒｒ）と
酸素流れ（ｓｃｃｍ）の関数として表わした図である。
レンの性能をプラズマ蒸着の間の圧力（ｍＴｏｒｒ）と
酸素流れ（ｓｃｃｍ）の関数として表わした図である。
【図３】本発明の実施例を３次元的に表わし、１０個の
電極およびその位置が示され、また、図１の装置で用い
ることができる電極のマトリクスが示される図である。
電極およびその位置が示され、また、図１の装置で用い
ることができる電極のマトリクスが示される図である。
４０ 装置 ４１，４２ 管 ４３ 電極 ４４ 室 ４５ 高周波電力発生器および適合システム ４６ ポンプステーション
フロントページの続き (71)出願人 595117091 １ ＢＥＣＴＯＮ ＤＲＩＶＥ， ＦＲＡ ＮＫＬＩＮ ＬＡＫＥＳ， ＮＥＷ ＪＥ ＲＳＥＹ 07417−1880， ＵＮＩＴＥＤ ＳＴＡＴＥＳ ＯＦ ＡＭＥＲＩＣＡ
Claims (6)
- 【請求項１】 ２つまたはそれ以上の３次元物品の外表
面にプラズマ化学蒸着による遮断膜を被覆できる装置に
おいて、 空密減圧室と、 前記物品にモノマーを送る手段と、 前記物品に酸化剤を送る手段と、 前記物品の内表面の内側に高周波電力の供給された電極
を挿入する手段と、 少なくとも２つの電極と、 前記物品を収容する前記室の内部を減圧しこれを維持す
るための手段と、 前記空密減圧室に上記要素を収容する手段と、 を具え、前記装置はポンプステーションに蒸着され、お
よび前記室は前記物品の内側にエネルギーを導入する手
段に取付けられ、該手段は高周波電力発生器であること
を特徴とする装置。 - 【請求項２】 前記空密減圧室は電極および３次元物品
の周囲に生成されるプラズマ放電に近接するか、または
前記空密減圧室は接地表面に近接することを特徴とする
請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 前記装置は、少なくとも１０個の電極と
該１０個の電極を保持する手段を具えたことを特徴とす
る請求項１に記載の装置。 - 【請求項４】 前記装置は、少なくとも２０個の電極と
該２０個の電極を保持する手段を具えたことを特徴とす
る請求項１に記載の装置。 - 【請求項５】 前記電極は、約０．５〜１５ｃｍの間隔
を有していることを特徴とする請求項３に記載の装置。 - 【請求項６】 前記電極は、約０．５〜１５ｃｍの間隔
を有していることを特徴とする請求項４に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/724,488 | 1996-09-30 | ||
| US08/724,488 US5766362A (en) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | Apparatus for depositing barrier film on three-dimensional articles |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10121255A true JPH10121255A (ja) | 1998-05-12 |
Family
ID=24910621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9259949A Pending JPH10121255A (ja) | 1996-09-30 | 1997-09-25 | ３次元物品に遮断被膜を蒸着するための装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5766362A (ja) |
| EP (1) | EP0833366B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10121255A (ja) |
| CA (1) | CA2214921C (ja) |
| DE (1) | DE69716551T2 (ja) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5691007A (en) * | 1996-09-30 | 1997-11-25 | Becton Dickinson And Company | Process for depositing barrier film on three-dimensional articles |
| US20050202263A1 (en) * | 2004-03-09 | 2005-09-15 | Jonathan Sargent | Barrier layer to prevent the loss of additives in an underlying layer |
| US20070048456A1 (en) * | 2004-09-14 | 2007-03-01 | Keshner Marvin S | Plasma enhanced chemical vapor deposition apparatus and method |
| US20080139003A1 (en) * | 2006-10-26 | 2008-06-12 | Shahid Pirzada | Barrier coating deposition for thin film devices using plasma enhanced chemical vapor deposition process |
| FR2929294A1 (fr) * | 2008-03-25 | 2009-10-02 | Becton Dickinson France Soc Pa | Appareil pour le traitement par plasma de corps creux |
| PT2251453E (pt) | 2009-05-13 | 2014-03-13 | Sio2 Medical Products Inc | Retentor de vaso |
| WO2013170052A1 (en) | 2012-05-09 | 2013-11-14 | Sio2 Medical Products, Inc. | Saccharide protective coating for pharmaceutical package |
| US7985188B2 (en) | 2009-05-13 | 2011-07-26 | Cv Holdings Llc | Vessel, coating, inspection and processing apparatus |
| US9458536B2 (en) | 2009-07-02 | 2016-10-04 | Sio2 Medical Products, Inc. | PECVD coating methods for capped syringes, cartridges and other articles |
| US11624115B2 (en) | 2010-05-12 | 2023-04-11 | Sio2 Medical Products, Inc. | Syringe with PECVD lubrication |
| US8802603B2 (en) | 2010-06-17 | 2014-08-12 | Becton, Dickinson And Company | Medical components having coated surfaces exhibiting low friction and low reactivity |
| US9878101B2 (en) | 2010-11-12 | 2018-01-30 | Sio2 Medical Products, Inc. | Cyclic olefin polymer vessels and vessel coating methods |
| US9272095B2 (en) | 2011-04-01 | 2016-03-01 | Sio2 Medical Products, Inc. | Vessels, contact surfaces, and coating and inspection apparatus and methods |
| US11116695B2 (en) | 2011-11-11 | 2021-09-14 | Sio2 Medical Products, Inc. | Blood sample collection tube |
| EP2776603B1 (en) | 2011-11-11 | 2019-03-06 | SiO2 Medical Products, Inc. | PASSIVATION, pH PROTECTIVE OR LUBRICITY COATING FOR PHARMACEUTICAL PACKAGE, COATING PROCESS AND APPARATUS |
| WO2014071061A1 (en) | 2012-11-01 | 2014-05-08 | Sio2 Medical Products, Inc. | Coating inspection method |
| WO2014078666A1 (en) | 2012-11-16 | 2014-05-22 | Sio2 Medical Products, Inc. | Method and apparatus for detecting rapid barrier coating integrity characteristics |
| US9764093B2 (en) | 2012-11-30 | 2017-09-19 | Sio2 Medical Products, Inc. | Controlling the uniformity of PECVD deposition |
| WO2014085346A1 (en) | 2012-11-30 | 2014-06-05 | Sio2 Medical Products, Inc. | Hollow body with inside coating |
| US9662450B2 (en) | 2013-03-01 | 2017-05-30 | Sio2 Medical Products, Inc. | Plasma or CVD pre-treatment for lubricated pharmaceutical package, coating process and apparatus |
| US9937099B2 (en) | 2013-03-11 | 2018-04-10 | Sio2 Medical Products, Inc. | Trilayer coated pharmaceutical packaging with low oxygen transmission rate |
| CN105392916B (zh) | 2013-03-11 | 2019-03-08 | Sio2医药产品公司 | 涂布包装材料 |
| EP2971227B1 (en) | 2013-03-15 | 2017-11-15 | Si02 Medical Products, Inc. | Coating method. |
| EP3693493A1 (en) | 2014-03-28 | 2020-08-12 | SiO2 Medical Products, Inc. | Antistatic coatings for plastic vessels |
| EP3337915B1 (en) | 2015-08-18 | 2021-11-03 | SiO2 Medical Products, Inc. | Pharmaceutical and other packaging with low oxygen transmission rate |
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|---|---|---|---|---|
| CH349284A (de) * | 1955-11-22 | 1960-10-15 | Berghaus Elektrophysik Anst | Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung der Oberfläche von Körpern |
| NL245939A (ja) * | 1957-12-21 | |||
| US4974543A (en) * | 1986-02-28 | 1990-12-04 | Xerox Corporation | Apparatus for amorphous silicon film |
| US4971667A (en) * | 1988-02-05 | 1990-11-20 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Plasma processing method and apparatus |
| JP2731537B2 (ja) * | 1988-07-14 | 1998-03-25 | 清蔵 宮田 | 高導電性有機重合体膜の製造方法 |
| US5318806A (en) * | 1992-10-02 | 1994-06-07 | Becton, Dickinson And Company | Tube having regions of different surface chemistry and method therefor |
| GB9405029D0 (en) * | 1994-03-15 | 1994-04-27 | Franks Joseph Dr | Improved catheters and other tubular inserts |
| KR0131987B1 (ko) * | 1994-08-17 | 1998-04-18 | 김은영 | 고주파 플라즈마 화학 증착법을 이용한 원형 기판용 코팅층의 대량합성장치 및 합성방법 |
| US5691007A (en) * | 1996-09-30 | 1997-11-25 | Becton Dickinson And Company | Process for depositing barrier film on three-dimensional articles |
-
1996
- 1996-09-30 US US08/724,488 patent/US5766362A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-08-30 DE DE69716551T patent/DE69716551T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-08-30 EP EP97115072A patent/EP0833366B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-09-08 CA CA002214921A patent/CA2214921C/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-09-25 JP JP9259949A patent/JPH10121255A/ja active Pending
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2214921C (en) | 2000-10-31 |
| DE69716551T2 (de) | 2003-07-03 |
| EP0833366A2 (en) | 1998-04-01 |
| US5766362A (en) | 1998-06-16 |
| MX9706656A (es) | 1998-08-30 |
| EP0833366A3 (en) | 1998-06-24 |
| EP0833366B1 (en) | 2002-10-23 |
| DE69716551D1 (de) | 2002-11-28 |
| CA2214921A1 (en) | 1998-03-30 |
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