MXPA97000685A - Composicion, no ideal, de secuencia de recubrimientos de barrera - Google Patents
Composicion, no ideal, de secuencia de recubrimientos de barreraInfo
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Abstract
La presente invención se refiere auna composición no ideal, de secuencia de recubrimientos de barrera, la cual comprendeóxidos y polímeros orgánicos. Esta composición, no ideal de secuencia de recubrimientos de barrera, esútil para suministrar una barrera eficaz contra la permeabilidad del gas en recipientes y para prolongar la vida en anaquel de los recipientes, especialmente los dispositivos evacuados, hechos de plástico, para la recolección de la sangre.
Description
COMPOSICIÓN. NO IDEAL. DE SECUENCIA DE RECUBRIMIENTOS DE BARRERA
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN l. Campo de la Invención Esta invención se refiere a una composición, no ideal, de secuencia de recubrimientos de barrera, para suministrar una barrera efectiva contra la permeabilidad de gas y agua para recipientes, especialmente tubos de plástico para la recolección de sangre. En particular, la composición de recubrimiento de barrera de la presente invención comprende la combinación de películas delgadas de óxidos inorgánicos y polímeros orgánicos, tal como los materiales termoestables de plástico, altamente entrelazados. La composición de la presente invención tiene una barrera mejorada al transporte del oxígeno y el vapor de agua, en comparación con aquélla pronosticada de las características de barrera de cualquiera del óxido inorgánico y las películas de polímeros orgánicos individuales. 2. Descripción de la Técnica Relacionada Con el énfasis creciente en el uso de productos de plástico en la medicina, existe una necesidad especial para mejorar las propiedades de barrera de los artículos hechos de polímeros.
Estos productos médicos que derivarían un beneficio considerable de la mejora de sus propiedades de barrera incluyen, pero no se limitan a, los tubos de recolección y particularmente aquéllos usados para la recolección de la sangre, Estos tubos de recolección de la sangre requieren que ciertas normas del desempeño sean aceptables para su uso en aplicaciones médicas. Tales normas del desempeño incluyen la habilidad de mantener más de un 90% del volumen original de extracción en un período de un año, ser esterilizables por medio de la radiación y no interferir en las pruebas y el análisis. Por lo tanto, existe la necesidad de mejorar las propiedades de barrera de los artículos hechos de polímeros y, en particular, en tubos evacuados de plástico para la recolección de la sangre, en que ciertas normas del desempeño deben ser cumplidas y que el artículo sea efectivo y se pueda usar en aplicaciones médicas. Las películas de tipo vidrio o de óxido de metal, sintetizadas a partir de las técnicas de depósito de vapor químico, se han usado como recubrimientos de barrera delgada en películas de polipropileno. Sin embargo, las películas delgadas de tipo vidrio que se han sintetizado, son substancialmente de morfología granular en lugar de tipo vidrio substancialmente continuo y, por lo tanto, no tendrán las características de barrera al oxígeno y al vapor químico de un material de vidrio verdaderamente continuo. Se ha mostrado que para superar los inconvenientes de la morfología de las películas delgada de tipo vidrio, se "apilan" las capas de estas películas de tipo vidrio, con una película de un polímero orgánico continuo interpuesta entre cada capa. Estos recubrimientos laminares de múltiples capas mejoran el desempeño de la barrera de oxígeno de las películas de polipropileno, sin embargo, tales capas no producen una barrera de tipo vidrio y la formación de capas meramente se desempeña como un laminado de recubrimientos de óxidos de metal y de polímeros de acrilato. Por lo tanto, sería conveniente producir un compuesto que se pueda usar para lograr el desempeño de barrera de gas y agua, similar a aquél del vidrio. COMPENDIO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un recipiente compuesto de plástico, que comprende una composición, no ideal, de secuencia de recubrimientos de barrera. Esta composición, no ideal, de secuencia de recubrimientos de barrera comprende convenientemente materiales orgánicos e inorgánicos, dispuestos sobre ia superficie externa y/o interna del recipiente compuesto, formado previamente, por lo cual el desempeño de la barrera de la composición de recubrimiento como un total, es mayor que aquélla de la laminación de cada material individual en una composición total. Preferiblemente, la composición, no ideal, de secuencia de recubrimientos de barrera comprende una secuencia de materiales que comprenden los materiales orgánicos e inorgánicos, aplicados a la superficie externa del recipiente compuesto, formado previamente. Más preferiblemente, la secuencia de los materiales puede ser expresada como sigue:
Secuencia = S (material orgánico + material inorgánico) n donde n = 1 - 20
Convenientemente, el material orgánico es preferiblemente un acrilato o polímero acrílico altamente entrelazado. Preferiblemente, el material orgánico es una mezcla de monómeros de monoacrilato (por ejemplo el acrilato de isobornilo) y de diacrilato (por ejemplo un diacrilato de epoxi o un diacrilato de uretano) , como se describe en las patentes de E. U. A., Nos. 4,490,774, 4,696,719, 4,647,818, 4,842,893, 4,954,371 y 5,032,461. cuyas descripciones se incorporan aquí como referencia. El material orgánico se cura por un haz de electrones o por una fuente de radiación ultravioleta.
Más preferiblemente, el material orgánico se forma de un componente substancialmente entrelazado, seleccionado del grupo que consta de poliacrilatos y mezclas de poliacrilatos y monoacrilatos que tienen un peso molecular promedio entre 150 y 1,000 y con una presión de vapor dentro del intervalo de 1 x 10~6 hasta 1 x 10"1 Torr, a temperaturas y presiones estándar. Más preferiblemente, el material es un diacrilato. El material orgánico suministra una plataforma para el depósito del material inorgánico. Preferiblemente, el espesor del material de acrilato es de alrededor de 0.1 hasta
mieras y más preferiblemente de alrededor de 0.5 hasta 3 mieras. Convenientemente, el material inorgánico es una composición a base de óxido de silicio, tal como el SiOx, donde x es aproximadamente de 1.0 a 2.5; o una composición a base de óxido de aluminio. Más preferiblemente, el material orgánico es un polímero de acrilato altamente entrelazado. La composición a base de óxido de silicio es substancialmente densa e impermeable al vapor y se deriva convenientemente de compuestos volátiles de silicio orgánico y de acrilato. Preferiblemente, el espesor del material a base de óxido de silicio es de alrededor de 100 a 2,000 Angstroms (Á) y más preferiblemente de unos 500 a 1,000 Á. Un material arriba de 5,000 Á puede partirse y, por lo tanto, no ser eficaz como una barrera. Un material orgánico opcional puede ser dispuesto sobre la composición, no ideal, de secuencia de recubrimientos de barrera y comprende preferiblemente un polímero de cloruro de vinilideno - metacrilato de metilo -metacrilato - ácido acrílico (PVDC) , materiales termoestablee de epoxi, polímeros o poliésteres de parileno. Preferiblemente, el espesor de la capa de PVDC es de aproximadamente 2 a 15 mieras y más preferiblemente de 3 a 5 mieras. El proceso de aplicar el material orgánico de la secuencia, preferiblemente se lleva a cabo en una cámara de vacío, en que un componente de monómero curable se dosifica a un sistema vaporizador calentado, donde el material se atomiza, vaporiza y condensa sobre la superficie del recipiente. En seguida del depósito del monómero sobre la superficie del recipiente, ee cura por medios adecuados, tal como la curación por haces de electrones. Las etapas de depósito y curación se pueden repetir hasta que se haya logrado el espesor deseado. Un método para depositar una película a base de óxido de silicio es como sigue: (a) tratar previamente el material orgánico sobre el recipiente con un primer recubrimiento de plasma de oxígeno; (b) hacer fluir, en forma controlada, una corriente de gas, que incluye un compuesto de silicio orgánico, en un plasma; y (c) depositar un óxido de silicio sobre el material orgánico, mientras mantiene una presión de menos de unos 500 mm de Hg, durante el depósito. El compuesto de silicio orgánico se combina preferiblemente con el oxígeno y, opcionalmente, con el helio u otro gas inerte, tal como el argón o nitrógeno, y al menos una porción del plasma se confina preferiblemente en forma magnética, adyacente a la superficie del material orgánico, durante el depósito, más preferiblemente por un magnetrón no equilibrado. Aunque la etapa de tratamiento previo es opcional, se cree que esta etapa de tratamiento previo con plasma de oxígeno suministra calidades mejoradas de la adherencia entre el material orgánico y el material orgánico. El material de PVDC se aplica, opcionalmente, sobre la composición, no ideal, de secuencia de recubrimientos de barrera, por inmersión o rociado y en seguida se seca al aire a unos 508C. Más preferiblemente, el método para depositar una composición, no ideal, de secuencia de recubrimientos de barrera, sobre un substrato, tal como un tubo de plástico para la recolección, comprende las siguientes etapas: (a) seleccionar un componente curable, el cual comprende: (i) acrilatos polifuncionales o (ii) mezclas de monoacrilatos y acrilatos polifuncionales; (b) vaporizar rápidamente el componente dentro de la cámara; (c) condensar un material orgánico de un componente vaporizado sobre la superficie externa del recipiente;
(d) curar el material orgánico; (e) vaporizar un componente de silicio orgánico y mezclar este componente de silicio orgánico volatilizado con un componente oxidante y, opcionalmente, un componente de gas inerte, para formar una corriente de gas al exterior de la cámara; (f) hacer fluir, en forma controlable, la corriente de gas dentro de la cámara; (g) establecer un plasma de descarga de irradiación dentro de la cámara, desde la corriente de gas; (h) depositar un material de óxido de silicio, adyacente al material orgánico; (i) repetir las etapas (a) hasta (d) anteriores, depositando así un material de acrilato adyacente al material de óxido de silicio; y (j) repetir las etapas (e) hasta (h) anteriores, por lo cual se deposita un material de óxido de silicio sobre el material de acrilato. Opcionalmente, el método además incluye: (k) recubrir por inmersión el PVDC sobre la secuencia no ideal de la composición de recubrimiento de barrera Opcionalmente, las etapas (i) hasta (j) se pueden repetir por aproximadamente 1 a 20 veces, antes del recubrimiento por inmereión del PVDC sobre el material de óxido de silicio. Opcionalmente, el recipiente y/o el material orgánico pueden ser tratados por llama o por oxígeno de plasma o tratados por descarga de corona, antes de aplicar el material inorgánico. Los tubos de plástico recubiertos con la composición, no ideal, de secuencia de recubrimientos de barrera son capaces de mantener substancialmente una mejor retención del vacío, volumen de extracción y retención de la integridad mecánica, en comparación con los tubos previos comprendidos de composiciones de polímeros y sus mezclas, sin un recubrimiento de barrera ideal o de tubos que comprendan solamente un material de óxido. Además, la resistencia del tubo al impacto es mucho mejor que aquélla del vidrio. Más notable es la claridad de la composición, no ideal, de secuencia de recubrimientos de barrera de la presente invención y su durabilidad para soportar substancialmente la resistencia al impacto y a la abrasión. Más preferiblemente, el recipiente de la presente invención es un dispositivo de recolección de sangre. Este dispositivo de recolección de sangre puede ser o un tubo evacuado de recolección de sangre o un tubo no evacuado de recolección de sangre. Este tubo de recolección de sangre se hace convenientemente de tereftalato de polietileno (PET) , polipropileno (PP) , naftalato de polietileno (PEN) , policarbonato (PC) o sue copolímeroe. Además de los dispositivos de recolección de sangre, la composición, no ideal, de secuencia de recubrimientos de barrera de la presente invención, se puede usar con películas de polímero en que ambos costados de la película incluyen esta composición no ideal de la presente invención. Tales películas son de un espesor de 50.8 mieras o menos. Se puede colocar una impresión sobre la composición, no ideal, de secuencia de recubrimientos de barrera de la presente invención. Por ejemplo, una identificación del producto, una clave de barras, un nombre comercial, el logotipo de una compañía, el número del lote, la fecha de expiración y otros datos e información se pueden incluir sobre el recubrimiento de barrera. Asimismo, el acabado mate o una superficie de descarga de corona se pueden desarrollar sobre el recubrimiento de barrera, para así hacer a la superficie apropiada para una información escrita adicional sobre la etiqueta. Igualmente, se puede colocar una etiqueta adhesiva, sensible a la presión, sobre la composición no ideal, para así acomodar variae sobre-etiquetas de hospital, por ejemplo. Preferiblemente, la composición no ideal de la presente invención suministra una apariencia transparente o incolora y puede tener aplicado en él materia impresa. Una ventaja es que la composición no ideal de la presente invención suministra una reducción en la permeabilidad del gas de objetos tridimensionales, que no se ha logrado con las composiciones convencionales o ideales usadas tradicionalmente con películas delgadas. La composición no ideal de la presente invención suministra una reducción en la permeación mayor de la esperada por la teoría estándar de permeación. La termodinámica de la permeación demuestra que la composición no ideal de la presente invención exhibe una propiedad muy cercana al "tipo vidrio" en comparación con una composición ideal de una sola capa de SI0X. Por lo tanto, la composición no ideal de la presente invención suministra un sistema de barrera no pronosticable. Se ha encontrado que la capa altamente entrelazada de acrilato mejora la adhesión entre una superficie de plástico y el SiOx y, en general, mejora la estabilidad termomecánica de la composición no ideal de secuencia de recubrimientos de barrera. Además, el material de acrilato cubre las partículas e imperfecciones sobre la superficie de un polímero y reduce la densidad de defectos en la composición no ideal de secuencia de recubrimientos de barrera. Las buenas propiedades de unión del acrilato también se deben al hecho que el acrilato es polar y la polaridad suministra un medio para la buena formación de liga entre el SiOx y el acrilato. Además, se ha encontrado que se obtiene una buena formación de unión entre tubos de plástico hechos de polipropileno y el SiOx. Así, la presente invención suministra los recursos para mejorar substancialmente las propiedades de barrera de los tubos de polipropileno. Un tubo de plástico para la recolección de sangre, recubierto con la composición no' ideal de la secuencia de recubrimientos de barrera, según la presente invención, no interferirá con la prueba y el análisis que se realizan tradicionalmente en la sangre en un tubo. Estas pruebas incluyen, pero no se limitan a, el análisis químico rutinario, estado inerte biológico, hematología, química sanguínea, tipo de sangre, análisis de toxicología o vigilancia de drogas terapéuticas y otras pruebas clínicas que implican los fluidos corpóreos. Igualmente, un tubo de plástico de recolección de sangre recubierto con la composición no ideal de secuencia de recubrimientos de barrera, es capaz de ser tratado en una maquinaria automática, tal como centrífugas, y se puede exponer a ciertos niveles de radiación en el proceso de eeterilización, substancialmente sin cambio en las propiedades ópticas o mecánicas y funcionales. También se ha encontrado que la composición no ideal de secuencia de recubrimientoe de barrera de la presente invención, no exhibe propiedades verdaderas de un laminado, de acuerdo con la ecuación del laminado. Como se ilustra en la Figura 1, cuando dos o más diferentes películas de barrera se apilan, la permeación de las moléculas pequeñas a través del laminado de múltiples capas se describe generalmente por la ecuación del laminado:
donde f es el régimen de permeación a través de la capa componente 1, Ü2 es el régimen de permeación a través de la capa componente 2 y E-12 es el régimen de permeación a travée de loe componentes 1 y 2. Cuando se conoce la permeación de los componentes individuales, se puede calcular y pronosticar la permeación del laminado de la capa total de esos componentes. Sin embargo, el régimen de transporte de los permeantes a través de la composición no ideal de secuencia de recubrimientos de barrera de la presente invención, es menor que el régimen de permeación pronosticado por la ecuación del laminado. Por lo tanto, la composición no ideal de secuencia de recubrimientos de barrera de la presente invención es un compuesto no ideal con régimen de transporte de los permeantes no pronosticado. El desempeño de la composición no ideal de secuencia de recubrimientos de barrera de la presente invención es diferente de aquél de los laminados pronosticados, debido a que la permeación de los gases a través de la composición no ideal de secuencia de recubrimientos de barrera de la presente invención requiere el consumo de mayor energía térmica de aquélla pronoeticada de la ecuación del laminado. La ecuación del laminado, por lo tanto, ee modificada para la composición no ideal de secuencia de recubrimientos de barrera de la presente invención, como sigue:
( p0¡ ) < ( no-1 + p i-1 ) -1
donde FÍO es el régimen de permeación a través del material orgánico de la secuencia, II i es el régimen de permeación a través del material inorgánico de la secuencia y -oj es el régimen de permeación a través del laminado de los materiales orgánicos e inorgánicos. El régimen de transporte de loe permeantes es, por lo tanto, menor del esperado de la aditividad ideal.
Por lo tanto, se puede concluir que el régimen de transporte de los permeantes de la composición, no ideal, de secuencia de recubrimientos de barrera o la composición compuesta no ideal de la presente invención no tiene un efecto aditivo. Por lo tanto, la composición de compuestos no ideal debe ser hallada para la eficiencia o desempeño de permeación máximo y no pronoeticada. Asimismo, las propiedades de la permeancia de una composición de compuestos no ideal no son inherentes. Cuando el régimen de transmisión de un permeante, tal como el oxígeno o el agua, a través de una estructura de barrera ee obtiene a variae diferentes temperaturas, la energía termodinámica necesaria para transportar el permeante completamente a través de la estructura de barrera se obtiene por la ecuación de Arrhenius:
Ln Q - Ln Q0 - ?G/RT
donde ?G es la energía necesaria para mover un mol de las moléculas del permeante a través de la estructura de barrera, en cal/mol, R es la constante del gas en cal/mol - grados, T es la temperatura en grados Kelvin, Q es el régimen de transmisión del permeante y 0 es una constante única de la estructura. En la práctica, el régimen de transmisión Q para el transporte del oxígeno a través de la estructura de barrera se obtiene para varias temperaturas. Luego el logaritmo natural del régimen de transmisión, obtenido a cada temperatura, versus el valor recíproco de cada temperatura se proyecta. La pendiente de la proyección lineal resultante es la cantidad -?G/R, deede la cual se obtiene ?G. También se ha encontrado que la composición, no ideal, de secuencia de recubrimientos de barrera de la presente invención resulta en el consumo de más energía térmica (?G) , que aquélla de cualquiera de los componentes de la composición o ?Grp > ?G , ?GQ, donde T es la composición no ideal de secuencia de recubrimientos de barrera y A y B son los componentes orgánicos e inorgánicos de esta composición no ideal de secuencia de recubrimientos de barrera. En contraste, un laminado o composición compuesta ideal tendrán un valor ?G»p = ?G^,O ?Gß donde cualquier componente (A o B) tiene la permeancia menor. DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista en perspectiva de un tubo típico de recolección de sangre, con un tapón. La Figura 2 es una vista en sección longitudinal del tubo de la Figura 1, tomada a lo largo de la línea 2-2. La Figura 3 es una vista en sección longitudinal de un recipiente en forma de tubo, similar al tubo de la Figura 1, sin un tapón, que comprende la composición de recubrimiento de barrera.
La Figura 4 es una vista en sección longitudinal de un recipiente en forma de tubo, similar al tubo de la Figura 1, con un tapón, gue comprende la compoeición de recubrimiento de barrera. La Figura 5 ee una vista en sección longitudinal de una modalidad más de la invención que iluetra al tubo con un tapón eimilar a la Figura 1 y con una compoeición de recubrimiento de barrera gue abarca tanto el tubo como eu tapón. La Figura 6 iluetra un diagrama amplificado, parcialmente en eección, de un aparato de evaporación inetan-tánea. La Figura 7 ilustra un sietema de depóeito de plasma. La Figura 8 es la proyección del logaritmo natural de los regímenes de transmisión versue el valor recíproco de la temperatura, para lae medicionee de los Ejemplos 1, 3 y 4 y la Tabla 1. La Figura 9 ilustra la pérdida del volumen de extracción para tubos de PET/[Ac/SiOx]n a 402C, 1 atmóefera, de acuerdo con los datos suministrados en la Tabla 4. DESCRIPCIÓN DETALLADA La presente invención puede ser incorporada en otras formas específicae y no ee limita a cualquier modalidad eepecífica deecrita en detalle, la cual es meramente ejem-piar. Varias otras modificaciones llegarán a ser evidentes y eetarán fácilmente disponibles a los expertos en la materia, sin apartarse del ámbito y espíritu de la invención. El alcance de la invención será medido por las reivindicaciones anexas y sus eguivalentes. Haciendo referencia a los dibujos, en que caracteres de referencia similares se refieren a partes similaree en todas lae varias vistae, las Figurae 1 y 2 mueetran un tubo típico 10 de recolección de sangre, gue tiene una pared lateral 11, que se extiende desde un extremo abierto 16 a un extremo cerrado 18, y un tapón 14, el cual incluye una porción anular inferior o faldilla 15, que se extiende dentro y se prensa contra la superficie interna 12 de la pared lateral, para mantener el tapón 14 en su lugar. La Figura 2 ilustra esquemáticamente que hay tres mecanismos para un cambio en el vacío en un tubo de recolección de sangre: (A) la permeación de gas a través del tapón; (B) la permeación de gas a través del tubo y (C) el escape en la interfaz del tubo y el tapóm. Por lo tanto, cuando subetancialmente no hay permeación de gas y tampoco escapes, existe una buena retención del vacío y buena retención del volumen de extracción. La Figura 3 muestra la modalidad preferida de la invención, un tubo de plástico recubierto con una composición no ideal de secuencia de recubrimiento de barrera. La modalidad preferida incluye muchos componentes, que son substancialmente idénticos a loe componentes de lae Figurae 1 y 2. Por lo tanto, componentee similares que desempeñan funciones similares serán numerados idénticamente a aquéllos componentes de las Figuras 1 y 2 , excepto que se usará un sufijo "a" para identificar esos componentee en la Figura 3. Haciendo ahora referencia a la Figura 3, la modalidad preferida de la invención, el conjunto 20 del tubo de recolección comprende un tubo de pláetico 10a, que tiene una pared lateral lia, que ee extiende deede un extremo abierto 16a a un extremo cerrado 18a. Una composición no ideal 25 de recubrimiento de barrera se extiende sobre una porción substancial de la euperficie interna del tubo, con la excepción del extremo abierto 16a. La composición no ideal 25 de la secuencia de recubrimiento de barrera comprende una secuencia de materiales orgánicos e inorgánicos y el PVDC. La composición de secuencia comprende preferiblemente múltiplee materiales, y se expresa como sigue:
Secuencia = S — (material orgánico + material inorgánico) n donde n = 1-20.
La Figura 4 ilustra una modalidad alternativa de la invención, en que el conjunto 40 del tubo de recolección comprende un tapón 48 en lugar del extremo abierto 41 que cierra del tubo 42. Como se puede ver, la pared lateral 43 se extiende desde el extremo abierto 41 al extremo cerrado 44 y el tapón 48 incluye una porción superior anular 50, la cual se extiende sobre el borde superior del tubo 42. El tapón 48 incluye una porción anular inferior o faldilla 49, que se extiende dentro y prensa contra la superficie interior 46 de la pared lateral 43, para mantener el tapón 48 en su lugar. Igualmente, el tapón tiene una porción de septum o tabique 52, para recibir una cánula a través de la misma. Así, el ueuario, una vez que recibe un recipiente, tal como ee mueetra en la Figura 4, con una mueetra contenida en él, puede ineertar una cánula a través del septum 52 para recibir parte o todos los contenidos en el tubo 42, para realizar varias pruebas en una muestra. Cubriendo una porción substancial de la longitud del tubo esta la composición no ideal 25 de la secuencia de recubrimiento de barrera. Esta compoeición no ideal 25 de la secuencia de recubrimiento de barrera cubre substancialmente la mayoría del tubo, con la excepción de su extremo abierto 41. La Figura 4 difiere de la modalidad de la Figura 3, en gue el tubo puede ser evacuado con la colocación simultánea del tapón 48, después de la aplicación de la composición no ideal 25 de la secuencia de recubrimiento de barrera sobre el tubo. Alternativamente, la composición no ideal 25 de la secuencia de recubrimiento de barrera puede ser aplicada al tubo después que ha sido evacuado. La Figura 5 mueetra una modalidad más de la compoeición, no ideal, 25 de la secuencia de recubrimientoe de barrera y un tubo. La modalidad alternativa funciona de una manera similar a la modalidad iluetrada en la Figura 4. Por lo tanto, loe componentes similares que realizan funciones similares serán numerados idénticamente a los componentes en la modalidad de la Figura 4, excepto que será usado el sufijo "a" para identificar esoe componentes en la Figura 5. Haciendo ahora referencia a la Figura 5, una modalidad más 60 de la invención, en que la composición, no ideal, 25a de la eecuencia de recubrimientos de barrera incorpora tanto la porción superior 50a del tapón 48a, al igual que toda la superficie externa del tubo 42a. La composición no ideal 25a de la secuencia de recubrimientos de barrera incluye dientes de sierra 62 en la interfaz del tubo y tapón. Estos dientes son coincidentes, de modo que se puede determinar si el recipiente sellado se ha violado. Tal modalidad puede ser utilizada, por ejemplo, para sellar el recipiente con el tapón en su lugar. Una vez que la muestra se ha colocado dentro del tubo, la mueetra no puede eer violada removiendo el tapón. Adicionalmente, loe dientee pueden eer coincidentes, de modo (jue se puede determinar si el recipiente sellado ee ha violado. Tal arreglo puede ser apropiado, por ejemplo, en pruebas del abuso de drogae, identificación de especímenes y control de calidad. Los prácticos de la materia entenderán que tales tubos pueden contener reactivoe en la forma de aditivos o recubrimientos en la pared interna del tubo. La composición, no ideal, de la secuencia de recubrimientos de barrera forma un material substancialmente claro o translúcido. Por lo tanto, los contenidos de un tubo de plástico con la composición no ideal de la secuencia de recubrimientos de barrera es substancialmente visible al observador en el mismo momento que identifica la información, ya que puede ser exhibida sobre el recubrimiento de barrera de múltiples capas, después que se ha aplicado al tubo de plástico. El material orgánico es un material de acrilato y puede ser formado por un recubrimiento de inmersión, recubrimiento de rodillo o rociado de un monómero de acrilato o la mezcla de monómeros, seguido por el proceso de curación por luz UV. El material de acrilato puede también ser aplicado al tubo por un proceso de evaporación y curación, llevado a cabo como se describe en la patente de E. U. A. , No. 5,032,461, cuya descripción se incorpora aquí como referencia.
La evaporación del acrilato y el proceeo de curación implican primero atomizar el monómero de acrilato en gotitas de unas 50 mieras y luego evaporarlas y separarlae de una euperficie caliente. Esto produce un vapor molecular de acrilato, el cual tiene la miema química como el monómero de partida. Loe acrilatoe eetán disponibles con casi cualquier forma química deseada. Ellos usualmente tienen uno, dos o tres grupos de acrilato por molécula. Varias mezclas de mono-di- y tri-acrilatos son útiles en la preeente invención. Máe preferiblemente, son monoacrilatos y diacrilatos. Los acrilatos forman una de la mayoría de las clases reactivae de productoe químicos. Ellos curan rápidamente cuando se exponen a la luz UV o radiación de haces de electrones para formar una estructura entrelazada. Esto imparte propiedades de resistencia a la abrasión y alta temperatura en el recubrimiento. Loe materiales de monómeros utilizados son de peso molecular relativamente bajo, entre 150 y 1,000, y preferi-blemente en el intervalo de 200 a 300 y tienen presiones de vapor entre aproximadamente lxlO-6 Torr y lxlO-1 Torr, a la temperatura y presión estándar (es decir, son materiales de punto de ebullición relativamente bajo) . Se prefiere una preeión de vapor de aproximadamente lxlO""2. Los acrilatos polifuncionales eon especialmente preferidos. Los monómeroe empleados tienen al menos dos enlaces dobles (es decir, una pluralidad de grupos olefínicos) . Los monómeroe de alta preeión de vapor, usados en la presente invención, se pueden vaporizar a temperaturas bajas y así no ee degradan (deecomponen) por los procesos de calentamiento. La ausencia de productoe de degradación no reactivoe eignifica que lae películas formadas de estos monómeros de peso molecular bajo, alta presión de vapor, tienen niveles de componentes volátiles reducidos. Como reeultado, substancialmente todos loe monómeroe depositados son reactivos y curarán para formar una película integral cuando se expongan a una fuente de radiación. Estas propiedades hacen posible suministrar recubrimientos substancialmente continuos, a pesar del hecho que la película es muy delgada. Las películas curadas exhiben una excelente adhesión y son resistentee al ataque químico por loe solventes orgánicos y las sales inorgánicas. Debido a su reactividad, las propiedades físicas y otras propiedades de las películas curadas, formadas de estos componentes, los acrilatos polifuncionales son materiales monoméricos particularmente útiles. La fórmula general para estoe acrilatos polifuncionales es:
O
II R1 - OC - C = CH2 I R en la cual: R1 es un radical alifático, alicíclico o alifá-tico/alicíclico mixto; R2 es un hidrógeno, metilo, etilo, propilo, butilo o pentilo; y
Tales acrilatos polifuncionales pueden también eer usados en combinación con varios monoacrilatos, tal como aquélloe que tienen la fórmula:
?i I
CH3(CH2)r- C - (CH2)S - X3 I
CH20C - C = CH2 " I O R2
donde: R2 ee como ee definió antes; X1 es H, epoxi, 1,6-hexanodiol, tripropilenglicol o uretano; y r, s son de 1 a 18 y X3 es CN ó COOR3.
Los diacrilatos de la siguiente fórmula son particularmente preferidos:
CH2 (CH2) rC?l(CH2) sCH2OC-CH=CH2
CH2OC-CH=CH2 II O
en que: X1, r y s, tienen las definicionee anteriores. La curación se logra abriendo los enlaces doblee de lae moléculae reactivae. Esto puede ser logrado por medio de una fuente de energía, tal como un aparato que emita radiáción infrarroja, electrones o ultravioleta. La Figura 6 ilustra el procedimiento de aplicar un material de acrilato. Un monómero 100 de acrilato se dirige a través de un evaporador dieléctrico 102 y luego a travée de un atomizador ultraeónico 104 y dentro de una cámara 106 de vacío. Lae gotitae de monómero se atomizan ultrasónicamente y ellas se vaporizan, donde ellas se condensan sobre un tubo o película rotatoria que se carga sobre un tambor 108. El líquido del monómero condensado subsecuentemente se cura por radiación por medio de una pistola 110 de haces de electrones. El material inorgánico es un material de óxido y se puede formar por descarga de radiofrecuencia, depósito directo o doble de haces de iones, depóeito electrónico o depósito de vapor químico de plasma, como se describe en las patente de E. U. A., Nos. 4,698,256, 4,809,876, 4,992,298 y 5,055,318, cuyas descripciones se incorporan aquí como referencia. Por ejemplo, un método de depositar un recubrimiento de óxido es provisto estableciendo un plasma de descarga de radiación en la cámara evacuada previamente. El plasma se deriva de uno o más componentes de la corriente gaseoea y preferiblemente ee deriva de la propia corriente de gas. El artículo se coloca en el plasma, adyacente preferiblemente al plasma confinado, y lsi corriente de gas fluye en forma controlable dentro del plasma. Una película basada en el óxido de silicio se deposita sobre el subetrato a un eepeeor deeeado. El eepesor del recubrimiento de óxido ee de aproximadamente 100 a 10,000 Angetroms (Á) . Un espesor menor de 5,000 puede no suministrar una barrera suficiente, y un eepeeor mayor de unoe 5,000 Á puede formar fieuras, disminuyendo así la eficacia de la barrera. Más preferiblemente, el espesor del recubrimiento de óxido es de aproximadamente 1,000 hasta 3,000 Á. Otro método para depositar un recubrimiento de óxido es por confinar un plasma con imanes. Preferiblemente, el método magnéticamente mejorado para depositar una película basada en el óxido de silicio en un substrato, se conduce preferiblemente en una cámara previamente evacuada de descarga de irradiación deede una corriente gaeeosa. La corriente gaseoea comprende preferiblemente al menos dos componentes: un componente de silicio orgánico volatilizado, un componente oxidante, tal como el oxígeno, óxido nitroso, dióxido de carbono o aire, y, opcionalmente, un componente de gas inerte. Ejemplos de compuestos adecuados de silicio orgánico, que son líquidos o gaseosos a la temperatura ambiente y tienen un punto de ebullición de aproximadamente 0 hasta 150ßC, incluyen: el dimetilsilano, trimetilsilano, dietilsi-lano, propileilano, fenileilano, hexametildieilano, 1,1,2,2-tetrametildisilano, bie-(triemetilsilano)metano, bis-(dimetileilil) -metano, hexametildieiloxano, vinil-trimetoxi-silano, vinil-trietoxisilano, etilmetoxisilano, etiltri-metoxisilano, diviniltetrametildisiloxano, hexametil-dieilazano, divinil-hexametiltrisiloxano, trivinil-penta-metiltrieiloxano, tetraetoxieilano y tetrametoxieilano. Entre loe silicios orgánicos preferidos, se encuen-tran el 1,1,3,3-tetrametildieiloxano, trimetilsilano, hexame-tildieiloxano, viniltrimetilsilano, metiltrimetoxisilano, viniltrimetoxieilano y hexametildieilazano. Estoe compuestos de silicio orgánicos preferidos tienen puntos de ebullición de aproximadamente 71, 55.5, 102, 123 y 127SC, respectivamen-te.
El gas inerte opcional de la corriente de gas, preferiblemente es el helio, argón o nitrógeno. El componente de silicio orgánico volatilizado se mezcla preferiblemente con el componente de oxígeno y el componente del gas inerte, antes de fluir dentro de la cámara. Las cantidadee de estos gasee, así mezclados, se controla por los controladoree del flujo, para aeí controlar en forma ajustable, la relación del régimen de flujo de los componentes de la corriente de gas. Se pueden usar varios métodos ópticos conocidos en la técnica para determinar el espesor de la película depositada, mientras está en la cámara de depósito o el espesor de la película se puede determinar despuée que el artículo ee remueve de la cámara de depósito. El método de depósito de la presente invención se practica preferiblemente a una potencia relativamente alta y una presión bastante baja. Una preeión menor de unos 500 miliTorr (mTorr) debe eer mantenida durante el depósito, y preferiblemente la cámara está a una presión entre 43 y 490 mTorr, aproximadamente, durante el depósito de la película. La presión baja del sietema reeulta en regímenes menores de depósito, en tanto la presión mayor del eistema proporciona regímenes mayores de depósito. Cuando el artículo de plástico que se va a recubrir es sensible al calor, la presión mayor del sistema puede ser usada para reducir al mínimo la canti-dad de calor a la que el substrato se expone durante el depósito, debido a que las temperaturae altae del substrato se evitan para polímeroe con baja temperatura de traneición a vidrio (Tg) , tal como el polipropileno y el PET (Tg de -102C y 602C, reepectivamente. El eubstrato es aislado eléctricamente del sistema de depósito, (excepto para el contacto eléctrico con el plasma) y está a una temperatura menor de unos 80QC durante el depósito. Es decir, el substrato no se calienta delibéradamente. Haciendo referencia a la Figura 7, el sistema para depositar un material de óxido de eilicio comprende una cámara de reacción encerrada 170, en la cual ee forma un plaema y dentro de la cual ee coloca un eubstrato o tubo 171, para depositar una película delgada de material sobre un soporte 172 de mueetrae. El eubetrato puede eer de cualquier material compatible con el vacío, tal como el plástico. Uno o más gases se proporcionan a la cámara de reacción por el sistema 173 de suminietro de gae. Un campo eléctrico ee crea por un euminietro 174 de energía. La cámara de reacción puede eer de un tipo apropiado para realizar cualquier depósito de vapor químico aumentado por el plasma (PECVD) o un proceso de polimerización del plasma. Asimismo, la cámara de reacción puede ser modificada de modo que uno o más artículos puedan ser recu-biertos con una capa de óxido simultáneamente dentro de la cámara. La presión de la cámara se controla por una bomba mecánica 188, conectada a la cámara 170 por una válvula 190 . El tubo que se va a recubrir se cara primero dentro de la cámara 170 en un soporte 172 de muestra. La presión de la cámara ee reduce a casi 5 mTorr por una bomba mecánica 188. La presión de operación de la cámara es de aproximadamente 90 a 140 mTorr para el PECVD o el proceso de polimeri-zación del plasma y ee logra por el flujo de los gases del proceso, el oxigeno y el trimetil-silano, dentro de la cámara a través de la entrada 176 de monómeros. La película delgada se deposita sobre la superficie externa del tubo y tiene un espesor uniforme deseado o el proceso de depóeito se puede interrumpir periódicamente para reducir al mínimo el calentamiento del substrato y/o los electrodos y/o remover fíeicamente la materia particulada de loe artículoe. Loe imanes 196 y 198 ee colocan detráe del elec-trodo 200, para crear una combinación apropiada de loe campos magnéticos y eléctricoe en la región del plaema alrededor del tubo. El sistema es adecuado para la operación de baja frecuencia. Una frecuencia de ejemplo es de 40 kHz. Sin embargo, puede haber algunas ventajas de operar en una frecuencia mucho máe alta, tal como en el intervalo de radiofrecuencia de varioe megahertz. Loe materiales de óxido o sus mezclas, usados de acuerdo con esta deecripción, pueden contener aditivoe e ingredientes convencionales que no afecten adversamente las propiedades de los artículos obtenidos de ellos. Un material adicional, opcional, puede ser formado sobre la composición no ideal de la secuencia de recubrimiento de barrera por recubrimiento de inmersión, recubrimiento de rodillo o rociando una emulsión acuosa del cloruro de polivinilideno, o sus homo- o co-polímeros, eeguido por el secado al aire. Este material adicional, opcional puede ser preferiblemente de copolímeros de cloruro de vinilideno -acrilonitrilo - metacrilato de metilo - acrilato de metilo -ácido acrílico, recubrimiento termoestablee de epóxido, polímeros o poliésteres de parileno. Preferiblemente, el material adicional, opcional, es un polímero de parileno. El parileno es el nombre genérico para miembros de la serie de polímeros desarrolladoe por Union Carbide Corporation. El miembro básico de la serie, denominado el parileno N, es el poli-p-exlileno, un material cristalino lineal.
El parileno C, un segundo miembro de la serie del parileno, se produce del mismo monómero como el parileno N y modificado por la subetitución de un átomo de cloro para uno de loe hidrógenos aromáticos:
El parileno D, un tercer miembro de la serie del parileno, se produce del mismo monómero como el parileno N y modificado por una subetitución del átomo de cloro por doe de loe hidrógenos aromáticos:
CH2 CH2 Más preferiblemente, la capa es un polimero de cloruro de vinilideno - metacrilato de metilo - metacrilato -ácido acrílico (PVDC) . Este polimero está disponible como DARÁN® 8600-C (marca registrada de . R. Grace and Co.), vendido por GRACE, Organic Chemicals División, Lexington, Mass. , E. U. A. El material adicional, opcional puede eer un polímero de parileno aplicado a la segunda capa por un proceso similar a la metalización al vacío, como se describe en las patentes de E. U. A., Nos. 3,342,754 y 3,300,332, cuyas descripciones se incorporan aquí como referencia. Alternativamente, el material adicional, opcional, puede ser de un polímero de cloruro de vinilideno - acrilonitrilo -metacrilato de metilo - acrilato de metilo - ácido acrílico. El material se aplica por recubrimiento de inmersión, recubrimiento de rodillo o rociado de una emulsión acuosa del polímero, seguido por secado al aire del recubrimiento, como se describe en las patentes de E. U. A., Nos. 5,093,194 y 4,497,859, cuyas descripciones se incorporan aquí como referencia. Una variedad de substratos se pueden recubrir con la composición, no ideal, de secuencia de recubrimientos de barrera, por el proceso de la presente invención. Tales subetratos incluyen, pero no se limitan a paquetes, recipientee, botellae, tarroe, tuboe y diepoeitivoe médicos.
Un tubo de plástico pare, la recolección de eangre, recubierto con la compoeición, no ideal, de secuencia de recubrimientos de barrera no interferirá con las pruebas y análisis, gue se realizan tradicionalmente en la sangre en un tubo. Tales pruebas incluyen, pero no se limitan a, el análisis químico rutinario, eetado inerte biológico, hematología, química sanguínea, tipo de sangre, análisie de toxicología o vigilancia de drogae terapéuticas y otras pruebas clínicas que impliquen fluidos del cuerpo. Asimismo, el tubo de plástico de recolección de sangre, recubierto con la composición, no ideal, de secuencia de recubrimientos de barrera, es capaz de ser tratado en una maquinaria automática, tal como centrífugas, y se puede exponer a ciertos niveles de radiación en el proceso de esterilización, substancialmente sin cambio en las propiedades ópticas o mecánicas y funcionales. Un tubo de plástico de recolección de sangre, recubierto con la composición, no ideal, de secuencia de recubrimientos de barrera es capaz de mantener el 90% del volumen original extraído, en un período de un año. La retención del volumen de extracción depende de la existencia de un vacío parcial, o una presión reducida, dentro del tubo. El volumen extraído cambia en proporción directa con el cambio en el vacío (presión reducida) . Por lo tanto, la retención del volumen de extracción depende de la buena retención del vacío. Un tubo de plástico recubierto con la composición, no ideal, de secuencia de recubrimientos de barrera impide substancialmente la permeación de gas a través del material del tubo, para así mantener y aumentar la retención del vacío y la retención del volumen extraído del tubo. Los tubos de plástico sin el recubrimiento de la composición, no ideal, de secuencia de recubrimientos de barrera de la presente invención pueden mantener alrededor del 90% del volumen extraído por alrededor de 3 a 4 meses. Se comprenderá que no se hace diferencia si el recipiente compuesto de plástico es evacuado o no evacuado, de acuerdo con esta invención. La presencia de la composición, no ideal, de secuencia de recubrimientos de barrera sobre la superficie externa del recipiente tiene el efecto de mantener la integridad general de este recipiente que retiene la muestra, de modo que se pueda disponer apropiadamente sin alguna contaminación al usuario. Notable es la claridad de la composición, no ideal, de secuencia de recubrimientos de barrera y su resistencia a la abrasión y a raspaduras. La composición, no ideal, de secuencia de recubrimientos de barrera usada de acuerdo con esta deecripción, puede contener aditivoe e ingredientes convencionalee, que no afecten adversamente las propiedades de los artículos fabricados de la misma.
Los siguientes ejemplos no se limitan a cualquier modalidad específica de la invención, y son únicamente ejemplaree. EJEMPLO 1 MÉTODO PARA APLICAR ACRILATO A UN SUBSTRATO Se aplicó un recubrimiento de acrilato a tubos y películas (substratos) de varios espesores dentro de una cámara, en que se alimentó el diacrilato de tripropilenglicol (TPGDA) a un evaporador y se vaporizó rápidamente a unos 343se sobre el substrato en la cámara y se condensó. La película del monómero condensado fue luego curada por haces E de una pistola de hacee de electrones.
EJEMPLO 2 MÉTODO PARA APLICAR EL SIQg A ON SUBSTRATO El substrato del Ejemplo 1 anterior, luego se unió a un soporte el cual se unió a un soporte, que se montó a la mitad entre los electrodos en la cámara de vacío de vidrio.
La cámara se cerró y se usó una bomba mecánica para lograr una presión básica de 50 mTorr. La configuración del electrodo es acoplada capacitivamente en forma interna con imanes permanentes en el costado posterior de electrodos de titanio. Esta configuración especial proporciona la capacidad de confinar la irradiación entre loe electrodoe, debido al aumento en la probabilidad de colisión entre electrones y las moléculas del gas reactivo. El resultado neto de aplicar un campo magnético es similar a aumentar la potencia aplicada a los electrodos, pero sin las desventajas de mayores energías de bombardeo y calentamiento aumentado del substrato. El uso de la descarga del magnetrón permite la operación en la región de baja presión y un aumento substancial en el régimen de depósito del polímero. El monómero que consta de una mezcla de trimetilsilano (TMS) y oxigeno, ee introdujo a travée de una tubería de acero inoxidable cerca de loe electrodos. Los gases se mezclaron en la línea de entrada del monómero, antes de la introducción en la cámara. Los regímenes de flujo se controlaron manualmente por válvulae de acero inoxidable para la doeificación. Una operación de suministro de potencia en una frecuencia audible de 40 kHz se usó para suministrar la potencia a los electrodos. Los parámetros del sietema usados para el depósito de la película delgada de plasma polimerizada de TMS/02 sobre el substrato del polímero fueron como sigue:
Tratamiento Previo Flujo de TMS « O sccm Superficial Presión Base = 50 mTorr Flujo del Oxígeno = 10 sccm Presión del Sistema = 140 mTorr Potencia = 50 vatios Tiempo = 2 minutos
Depósito de óxido plujo de ^ = 0.75 - 1.0 sccm Flujo del Oxígeno = 2.5 - 3.0 sccm Presión del Sistema = 90-100 mTorr Potencia = 30 vatios Tiempo de Depósito = 5 minutos sccm - centímetros cúbicos estándar por minuto
Después de depositar la película delgada, el reactor se dejó enfriar. En seguida ee abrió el reactor y ee removió el substrato.
EJEMPLO 3 MÉTODO PARA APLICAR UNA COMPOSICIÓN. NO IDEAL. DE SECUENCIA
DB RECUBRIMIENTOS DE BARRERA. A UN SUBSTRATO Una composición, no ideal, de secuencia de recubrimientos de barrera se aplicó a un subetrato repitiendo los Ejemplos 1 y 2 anteriores de 1 a 20 veces.
EJEMPLO 4 MÉTODO PARA APLICAR ACRI ATO A UN SUBSTRATO Un recubrimiento de acrilato se aplicó a tubos y películas (substratos) dentro de una cámara, en que una mezcla de 60:40 de acrilato de isobornilo : diacrilato de epoxi (IBS:EDA) se alimentó al evaporador y se vaporizó rápidamente a unos 343fiC sobre el subetrato dentro de la cámara y se condensó. La película del monómero condensado fue luego curado por radiación UV por una fuente de luz actínica de 365 nm.
EJEMPLO 5 MÉTODO PARA APLICAR EL BIO^A UN SUBSTRATO El substrato del Ejemplo 4 luego se unió a un eoporte, el cual se montó a la mitad entre los electrodos en una cámara al vacío. La cámara ee cerró y ee ueó una bomba mecánica para lograr una preeión básica de unos 50 mTorr. La configuración del electrodo es acoplada capacitivamente en forma interna con imanes permanentes en el costado posterior de electrodos de titanio. Esta configuración especial proporciona la capacidad de confinar la irradiación entre los electrodos, debido al aumento en la probabilidad de colisión entre electrones y lae moléculas del gae reactivo. El reeultado neto de aplicar un campo magnético ee eimilar a aumentar la potencia aplicada a loe electrodoe, pero ein lae deeventajae de mayoree energíae de bombardeo y calentamiento aumentado del substrato. El ueo de la descarga del magnetrón permite la operación en la región de baja preeión y un aumento substancial en el régimen de depósito del polímero. El monómero que consta de una mezcla de trimetileilano (TMS) y oxigeno, se introdujo a través de una tubería de acero inoxidable cerca de los electrodos. Los gases se mezclaron en la línea de entrada del monómero, antes de la introducción en la cámara. Los regímenee de flujo ee controlaron manualmente por válvulae de acero inoxidable para la doeificación. Una operación de suministro de potencia en una frecuencia audible de 40 kHz se usó para suministrar la potencia a los electrodos. Los parámetros del sistema usados para el depósito de la película delgada de plasma polimerizada de TMS/0 eobre el eubstrato del polímero fueron como sigue:
Tratamiento Previo Flujo de TMS = 0 sccm Superficial Presión Base = 50 mTorr Flujo del Oxígeno = 10 sccm Presión del Sistema = 140 mTorr Potencia = 50 vatios Tiempo = 2 minutos Depósito de Óxido F?ujo de TMS = 0.75 - 1.0 sccm Flujo del Oxígeno =2.5 -3.0 sccm Presión del Sistema = 90-100 mTorr Potencia = 30 vatios Tiempo de Depósito = 5 minutos eccm = centímetroe cúbicos estándar por minuto
Después de depositar la película delgada, el reactor ee dejó enfriar. En seguida se abrió el reactor y se removió el substrato.
EJEMPLO 6 MÉTODO PARA APLICAR UNA COMPOSICIÓN. NO IDEAL. DE SECUENCIA
DE RECUBRIMIENTOS DE BARRERA. A UN SUBSTRATO Una composición, no ideal, de secuencia de recubrimientos de barrera se aplicó a un subetrato repitiendo los Ejemplos 4 y 5 anteriores de 1 a 20 vesee.
EJEMPLO 7 CARACTERÍSTICAS DEL COMPORTAMIENTO DB LAS COMPOSICIONES
COMPUESTAS NO IDEALES Se prepararon varios diferentes substratos de acuerdo con los Ejemplos 1-6 anteriores, y luego se evaluaron las siguientes característicae y propiedades y los resultados se suministran en las Tablas 1, 2 y 3 y en las Figurae 8 y 9.
(i) Análisis de la ecuación del laminado: Cuando dos o más películas de barrera diferentes se apilan, la permeación de las moléculas pequeñas a través del laminado de múltiples capas se describió generalmente por la ecuación del laminado:
donde n es el número de capas de diferentes materiales, depositadas como en el Ejemplo 6 anterior, II^ ee el régimen de permeación a travée de la capa componente 1, p es el régimen de la permeación a través de la capa componente 2, y p12 es el régimen de permeación a travée del laminado de loe componentes 1 y 2. El régimen de transporte de un permeante a través del sistema de barrera de laminado es, por lo tanto, dependiente del régimen de transporte de ese permeante a través de cada uno de los componentes del laminado. Cuando se conoce la permeancia de los componentes individuales, se puede calcular o pronosticar la permeancia de la capa total del laminado de estos componentes. La permeancia del oxígeno o el agua a través de estoe eistemas se puede obtener a una temperatura definida y presión de impulso por el uso de un dispositivo MOCON OX-Tran 2000, MOCON T-1000 o MOCON Permatran.
(ii) Análisis de la relación de Arrhenius: Cuando el régimen de transmisión de un permeante, tal como el oxígeno o el agua, a través de una estructura de barrera, se obtiene a varias diferentes temperaturas, la energía termodinámica necesaria para transportar el permeante completamente a través de la estructura de barrera ee obtiene por la ecuación de Arrhenius:
Ln Q = Ln Q0 - ?G/RT
donde ?G es la energía necesaria para mover un mol o molécula del permeante a través de la estructura de barrera, en cal/mol, R es la constante del gas en cal/mol - grados, T es la temperatura en grados Kelvín, Q es el régimen de transmisión del permeante y Q0 es una constante única de la estructura. En la práctica, el régimen de transmisión Q para el transporte del oxígeno a través de la estructura de barrera se obtiene para varias temperaturas. Luego el logaritmo natural del régimen de transmisión, obtenido a cada temperatura, versus el valor recíproco de cada temperatura se proyecta. La pendiente de la proyección lineal resultante es la cantidad -?G/R, desde la cual se obtiene ?G.
Estos datos ee obtuvieron a variae temperaturae definidas, usando el mismo equipo descrito antes. Loe datoe de la permeancia resultante (II) son luego tratados por la ecuación de Arrhenius y los valores ?G para el laminado se compararon con los valores ?G obtenidos para los componentes del laminado. Un sistema ideal de laminado tiene un valor ?G equivalente a aquél del componente con las mejores características de barrera. Un sistema no ideal tiene un valor ?G mayor de aquél de cualquier componente.
(iii) Permeancia al Oxígeno (OTR): Se probaron muestras de películas o placas para la permeancia al oxígeno (OTR) , usando el aparato MO CON Ox-TRAN 2/20 (vendido por Modern Controls, Inc., de 7500 Boone Avenue N. Minneapolie, MN 55428) . Un sólo costado de la muestra de película se expuso a una atmósfera de oxígeno al 100%. La permeación del oxígeno a través de la película mueetra ee arraetró en una corriente de gas portador de nitrógeno sobre el costado opuesto de la película y se detectó por un sensor COULMETRIC. Una señal eléctrica se produjo en proporción a la cantidad de permeación del oxigeno a través de la muestra. Las muestras se probaron a 30, 35, 40 y 45cc y 0% de humedad relativa (H.R.). Las muestrae ee acondicionaron durante 1 a 20 horas antes de determinar la permeancia del oxígeno. Loe reeultadoe obtenidoe para el policarbonato (PC) y tereftalato de polietileno (PET) se dan en las Tablas 1 y 3. Se probaron muestras de tubos en la permeancia al oxígeno (OTR) usando un aparato MOCON Ox-TRAN 1,000 (vendido por Modern Controls, Inc., de 7500 Boone Avenue N., Minneapolis, MN 55428) . Se usó un adaptador de paquetes para montar los tubos de manera que permitan que el exterior del tubo se sumergiera en una atmósfera al 100% de 0 , mientras el interior del tubo se inunda con gas portador de nitrógeno. Los tubos luego se probaron a 20fiC y 50% de H.R. Estoe tubos se dejaron equilibrar durante 2-14 días, antes de determinar una permeabilidad de estado estable. Loe reeultados para los tubos de recolección de sangre, basados en poliéster, se dan en la Tabla 4, y los resultados para loe tuboe de recolección de sangra, basados en el polipropileno, se dan en la Tabla 5.
(iv) Régimen de Transmieión del Vapor de Agua (WVTR) :
a) Tubos: Los tubos se llenaron con 2 ml de agua destilada, se cerraron con un tapón de hule y se colocaron dentro de un horno a 40&C y 50% de H.R. Los tubos luego se pesaron una vez por semana durante 4 meses. En seguida se calcularon regímenee de transmisión de vapor de agua con baee en la pérdida del agua de equilibrio por día. Loe ejemplos de los tubos de recolección de sangra, con base en el PET, se dan en la Tabla 4.
b) Películas: Lae películas se colocaron en un instrumento Permeatran W-600 a 40fiC. Un sólo costado de la película se expuso a 100% de humedad relativa (HR) . La permeación del vapor de agua a través de la película de muestra se introdujo dentro de un sensor de luz IR por un gas portador de nitrógeno. Una señal eléctrica se produjo en proporción a la cantidad de permeación del vapor de del agua a través de la muestra. Los datos se recogieron a 25, 30 y 352C para su uso en la ecuación de Arrhenius, Ln Q = Ln Q0 -?G/RT.
A. Composiciones. No Ideales, de Secuencia de recubrimientos de Barrera en Películas Las Muestras 1-4 de la Tabla 1 y la Figura 8, ilustran que ambos costados del recubrimiento de una película de PET resulta en una disminución no esperada en el régimen de la transmieión del oxigeno gue la ecuación del laminado no pronoetica: El régimen del traneporte del oxígeno, medido y pronosticado, de las películas recubiertas con el SiOx ee compararon al régimen de transporte del oxígeno, medido separadamente, del PET y el SIOx. los resultados se dan en la
Figura 8 y la Tabla 1. Esto ocurre a pesar del hecho que la muestra de PET/SI0X se comporta como un laminado pronosticable. La Figura 8 es una proyección de la ecuación de
Arrhenius del logaritmo natural de los regímenes de transmisión versus el valor recíproco de la temperatura a la cual cada medición se tomó para las Muestras 1, 3 y 4. De la Figura 8, ?G, o la energía requerida para transportar un mol de oxígeno a través del SiOx/PET/SIOx, la Mueetra 4, ee de 20 ± 1 kcal/mol, en comparación con la ?G de 7 ± 2kcal/mol para el PET, Muestra 1 y el PET/SI0X, Muestra 3. Este reeultado mueetra que la compoeición, no ideal, del recubrimiento de barrera de SiOx/PET/SIOx, resulta en el consumo de máe energía térmica, ?G, que los componentes individuales de la composición. Esto es consistente con la relación de la composición, no ideal, del recubrimiento de secuencia de barrera de la presente invención, ?G«p > ?G¿, ?GQ donde T es la Muestra 4 y A y B eon lae Mueetrae 1 y 2, reepectivamente. Las Muestrae 1, 2 y 3, " iluetran que el PET/SiOx,
Mueetra 3, actúa eolamente como un laminado del PET y el SiOx, que ee puede pronoeticar, en que el SiOx/PET/SiOx, Muestra 4, exhibe resultados de la permeancia no ideales. Por lo tanto, esto ilustra que el desempeño de la barrera de la Muestra 4, como un total, es independiente de las propiedades de sus constituyentes, con respecto a la permeación del oxígeno. Además, la Tabla 2 ilustra el aumento no esperado en el desempeño de la barrera de vapor de agua de la Muestra 9 (SiOx/PET/SiOx) . El régimen de la transmisión de vapor de agua observada a través de la estructura es de 30 a 50 veces menor gue el valor pronoeticado de la teoría del laminado, basada en los regímenes de transmisión a través de la Muestra 5 (película de PET) , Muestra 6 (SI0X) y Muestra 7 (PET/SiOx) . Las Muestras 10-18 de la tabla 3 ilustran que la permeancia del oxígeno del PC/SiOx/acrilato/SiOx (Muestra 16) ee de 1.1 x 10~10 moles/m2 • seg-atm, en comparación con los 16.4 x 10~10 moles/m •seg-atm, que se pronosticó (Muestra 18) con la ecuación de laminado. Además, las Muestras 10-16 también ilustran que la permeancia del agua del PC/SiOx/acrilato/SiOjj (Muestra 16) es de 0.9 x ÍO-1^ moles/m2 •seg•atm, en comparación con las 4.9 x 10""10 moles/m2 • seg•atm pronosticadas. El resultado de la muestra 16 demuestra que el desempeño de barrera de la composición, no ideal, de la secuencia de recubrimiento de barrera del PC/SiOx/acrilato/SiOx como un total, es mayor que la suma de cada material individual en la composición total, con respecto tanto al oxígeno como al agua. También se nota que la Muestra 15 PC/acrilato/SiOx (medida) se cree se comporta como un laminado sencillo, que indica que la Muestra 16 (PC/SiOx/acrilato/SiOx) debe también exhibir carácterísticae de un laminado sencillo. Sin embargo, como ee muestra en la tabla 3, la Muestra 16 (PC/SiOx/acrilato/SiOx) no exhibe características de un laminado sencillo. Por lo tanto, se puede concluir que la Mueetra 16 sigue la ecuación del laminado modificada de una composición, no ideal, de la secuencia de recubrimiento de barrera de
(ppC/SiOx/acri.ato/S¡Ox)-1 < (pPC)-1 + (pacr¡|at0r1 + 2(pS¡0x)"1
donde (IIpc)'^ ee la Mueetra 10, (pacr¡|at0)"^ ee la Muestra 12 y (pSiOx)"^ es a Muestra 11. Consistente con las características de laminado de la Muestra 16 (ppc/SiOx/acrilato/SiOx) eon loe valoree de la ?G (energía necesaria para transportar el oxígeno o el agua a través de la muestra) observados para esta mueetra. El valor de ?G para el traneporte del oxígeno a travée de la Muestra 16, (Ilp /SiO?/acrilato/SiO?), es de 9 kcal/mol mayor que la energía necesaria para transportar un mol de oxígeno a través de los siete as de PC, PC/SiOx o PC/acrilato/SiOx, (Mueetrae 10, 14 y 15) . Este resultado muestra que la composición, no ideal, de la eecuencia de recubrimiento de barrera reeulta en el coneumo de más energía térmica ?G, que cualquiera de los componentes de la composición. Esto es consistente con la relación ?G^ > ?Gß , ?Gc , donde T es la Muestra 16, y A, B y C, son las Muestrae 10, 14 ó 15, reepectivamente. El valor de ?G para el traneporte del agua a través de la Muestra 16 sigue las mismas características no ideales como se reportan para el traneporte del oxígeno. Los valores de ?G para el traneporte a travée de PC/Si?x y PC/acrilato/SiOx, son de 3-4 kcal/mol mayor que la ?G de transporte a través del PC solo. Sin embargo, el régimen de transmieión de agua aunque la estructura de PC/SiOx/acrilato/SiOx no es pronosticada por la ecuación del laminado, en comparación con la Muestra 18. Estoe resultados no ideales muestran mejoras inesperadas de la barrera de vapor de agua y que ?GT > ?G^ , Gß , ?Gc , donde T es la Muestra 16 y A, B y C son las Muestras 10, 14 y 15, respectivamente.
B. Composiciones. No Ideales, de secuencia de Recubrimientos de Barrera en Tubos Además, se observó una mejora inesperada en las propiedades de barrera para tuboe recubiertoe con el PET y el PP. Lae Tablae 4 y 5 resumen las características de barrera de los tubos de PET y PP recubiertos con (Acrilato/SiOx)n. Las Muestras 19-27 (Tabla 5) ilustran que los tubos de PET recubiertos con más de l secuencia de acrilato/SiOx exhiben un comportamiento no ideal con respecto a la permeancia del oxígeno y el vapor de agua, en que los regímenes de transmisión experimentales del vapor de agua y el oxígeno son significantemente menoree que loe pronosticados teóricos basados en la ecuación del laminado.
Las Muestrae 25-27 siguen la ecuación del laminado modificado para una compoeición, no ideal, de la eecuencia de recubrimiento de barrera como sigue:
pPET(acrilato)/SiOx)n < ((pPET)-1 + n(pacri|at0)-1 + n(pSi0x)-1r1
donde ppEj(acrilato)/SiOx)n son las Muestrae 22-25, PET ee la Mueetra 19 y acrilato ee la Mueetra 23 y SiOx es la Muestra 22. Se observa que el depósito de una sola secuencia de acrilato/SiOx no mejora las propiedades de barrera de agua del tubo de PET, sin embargo, doe secuencias de acrilato/SiOx (Muestra 25) resultan en la disminución de los regímenes de transmisión de vapor de agua por un factor de 17.5, en comparación con el control del ,PET (Muestra 19) . Como resultado del comportamiento de barrea no ideal, loe tuboe recubiertoe con 4 y 6 secuencias de acrilato/SiOx tienen marcadamente una permeancia baja al oxígeno y el vapor de agua, superior a cualquier recubrimiento de barrera sobre un substrato de plástico reportado en la literatura, como se muestra en la tabla 6. Además, las Muestrae 28-33 (Tabla 5) ilustran el comportamiento no ideal de los tubos de PP recubiertos con 2 secuencias de acrilato/SiOx. La permeancia medida del oxígeno de la secuencia de PP/ (acrilato/SiOx)2 (Muestra 33) es de 11.5 x 10~10 moles/m2 -eeg-atm, comparado con 496 x 10~10 moles/m2 -eeg- atm, con la ecuación de laminado. Por lo tanto, se puede concluir que la Muestra 31 sigue la ecuación modificada del laminado para una composición, no ideal, de secuencia de recubrimiento de barrera de
pPP/(acrilato) /SiOx)2 < ((pPp)-1 +2(pacr¡|ato)"1 + 2(pSi0x)-1
donde PP/ (acrilato/SiOx) es la Mueetra 33, PP es la Muestra 28, acrilato es la Muestra 32 y SiOx es la Muestra 30.
TABLA 1 CARACTERÍSTICAS DE BARRERA DE PELÍCULAS
0) Monolítico = barrera de un solo componente (2) Laminado = barrera de dos componentes con características ideales (3) Compuesto = barrera de dos componentes con características no ideales (4) rr1 = ?r1pET + ?r1s¡ox (5) ir1 < ir1 PET + 2ir1sj?x (compuesto)
oo
TABLA 2 CARACTERÍSTICAS DE BARRERA DE PELÍCULAS
(1) Pronosticado de la ecuación del laminado: (T-sjOx/PET/SiOx)*1 = (^PET)"'' + 2(ps¡??)"^
oo
TABLA 3 CARACTERÍSTICAS DE BARRERA DE PELÍCULAS
0) Pronosticado por p*1 = rr1pC + GG1J acrilato * r ur1 SiOx (Muestra 17) (2) Pronosticado por IT1 = ir1 pc + rr1acri|at0 + 2p-1Si0x (Muestra 18)
TABLA 4 CARACTERÍSTICAS DE BARRERA DE TUBOS (1) 1 secuencia de acrilato/SiOx (2) 2 secuencias de acrilato/SiOx (3) 4 secuencias de acrílato/SiOx (4) 6 secuencias de acrílato/SiOx
TABLA 5 CARACTERÍSTICAS DE BARRERA DE TUBOS
(1) 1 secuencia de acrílato/SiOx (2) 2 secuencias de acrílato/SiOx)
TABLA 6
Referencias Proc. Int . Conf. Vac. Web. Coat, 5th, 123-127, Italy
Patente JP 4904169 Proc. Int . Conf. Vac. Web . Coat . 5th, 86-103 Patente JP No. 91.277164 Patente JP No. 04103757 A2 Patente EP No. 469926 Al Patente US No. 3,442,686 Patente US No. 4,702,963 Patente US No. 4,557,946
Claims (59)
- REIVINDICACIONES 1. Una composición, no ideal, de secuencia de recubrimientos de barrera, la cual comprende materiales orgánicos e inorgánicos, en que el desempeño de barrera de la composición, como un total, es mayor que aquél de la laminación de los materiales orgánico e inorgánico en la composición.
- 2. La composición, según la reivindicación 1, en que el régimen de permeación de la laminación de los materiales orgánicos e inorgánicos (poi) es menor que la inversa de la suma del valor inverso del régimen de permeación a través del material inorgánico (s I ) de la secuencia y el valor inverso del régimen de permeación a través del material orgánico (II0) de la secuencia.
- 3. La composición, según la reivindicación 2, en que el régimen de permeación de la laminación de los materiales orgánico e inorgánico, no tiene un efecto aditivo.
- 4. La composición, según la reivindicación 1, en que la energía térmica (?G«p) de la composición, no ideal, de secuencia de recubrimientos de barrera es mayor que la energía térmica del componente orgánico (?G^) y el componente inorgánico (?Gß) •
- 5. La composición, según la reivindicación 1, en que el material orgánico es un acrilato o un polímero acrílico altamente entrelazados.
- 6. La composición, según la reivindicación 1, en que el material inorgánico es un óxido de metal.
- 7. La composición, según la reivindicación 6, en que el óxido de metal es una composición basada en el óxido de silicio o una composición basada en el óxido de aluminio.
- 8. La composición, según la reivindicación 7, en que la composición basada en el óxido de silicio es el propio óxido de silicio, SiOx, donde x es aproximadamente de 1.0 hasta 2.5.
- 9. La composición, según la reivindicación 5, en que el espesor del material orgánico es de aproximadamente 0. l hasta 10 mieras.
- 10. La composición, según la reivindicación 9, en que el espesor del material orgánico es de aproximadamente 0.5 hasta 3 mieras.
- 11. La composición, según la reivindicación 6, en que el espesor del óxido de metal es de aproximadamente 100 hasta 2,000 Angstroms.
- 12. La composición, según la reivindicación 11, en que el espesor del óxido de metal es de aproximadamente 500 hasta 1,000 Angstroms.
- 13. La composición, según la reivindicación 1, que además comprende el poli (cloruro de vinilideno), materiales termoestables, polímeros o poliésteres de parileno.
- 14. La composición, según la reivindicación 13, en que el espesor del poli(cloruro de vinilideno) es de aproximadamente 2 hasta 15 mieras.
- 15. La composición, según la reivindicación 14, en que el espesor del poli(cloruro de vinilideno) es de aproximadamente 3 a 5 mieras.
- 16. Una composición, no ideal, de secuencia de recubrimientos de barrera, la cual comprende la siguiente secuencia: S (material orgánico + méiterial inorgánico) n donde n = 1 - 20.
- 17. La composición, según la reivindicación 16, en que el régimen de permeación de la laminación de los materiales orgánico e inorgánico (p0i) es menor que la inversa de la suma del valor inverso del régimen de permeación a través del material inorgánico (p¿) de la secuencia y el valor inverso del régimen de permeación a través del material orgánico (I?0) de la secuencia.
- 18. La composición, según la reivindicación 17, en que el régimen de permeación de la laminación de los materiales orgánico e inorgánico, no tiene un efecto aditivo.
- 19. La composición, según la reivindicación 16, en que la energía térmica (?Gtp) de la composición, no ideal, de secuencia de recubrimientos de barrera, es mayor que la energía térmica del componente orgánico (?GA) y el componente inorgánico (?Gg) .
- 20. La composición, según la reivindicación 16, en que el material orgánico es un acrilato o un polímero acrílico altamente entrelazados.
- 21. La composición, según la reivindicación 16, en que el material inorgánico es un óxido de metal.
- 22. La composición, según la reivindicación 21, en que el óxido de metal es una composición basada en el óxido de silicio o una composición basada en el óxido de aluminio.
- 23. La composición, según la reivindicación 22, en que la composición basada en el óxido de silicio es el propio óxido de silicio, SiOx, donde x es aproximadamente de 1.0 hasta 2.5.
- 24. La composición, según la reivindicación 20, en que el espesor del material orgánico es de aproximadamente 0.1 hasta 10 mieras.
- 25. La composición, según la reivindicación 24, en que el espesor del material orgánico es de aproximadamente 0.5 hasta 3 mieras.
- 26. La composición, según la reivindicación 21, en que el espesor del óxido de metal es de aproximadamente 100 hasta 2,000 Angstroms.
- 27. La composición, según la reivindicación 26, en que el espesor del óxido de metal es de aproximadamente 500 hasta 1,000 Angstroms.
- 28. La composición, según la reivindicación 16, que además comprende el poli(cloruro de vinilideno), materiales termoestables, polímeros o poliésteres de parileno.
- 29. La composición, según la reivindicación 28, en que el espesor del poli(cloruro de vinilideno) es de aproximadamente 2 hasta 15 mieras.
- 30. La composición, según la reivindicación 29, en que el espesor del poli(cloruro de vinilideno) es de aproximadamente 3 a 5 mieras.
- 31. Un conjunto de muestra, el cual comprende: un recipiente de plástico, que tiene un extremo abierto, un extremo cerrado, una superficie interna y una superficie externa; y una secuencia no ideal de recubrimientos de barrera, asociada sobre la superficie externa de la composición del recipiente, la cual comprende: S (material orgánico + material inorgánico) n donde n = l - 20.
- 32. El conjunto, según lei reivindicación 31, en que el régimen de permeación de la laminación de los materiales orgánicos e inorgánicos (I?0£) de la secuencia, es menor que la inversa de la suma del valor inverso del régimen de permeación a través del material inorgánico (11^) de la secuencia y el valor inverso del régimen de permeación del material orgánico (I10) de la secuencia.
- 33. El conjunto, según la reivindicación 32, en que el régimen de permeación de la laminación de los materiales orgánico e inorgánico, no tiene un efecto aditivo.
- 34. El conjunto, según la reivindicación 31, en que el material orgánico es una mezcla polimerizada de mono- y di-acrilatos.
- 35. El conjunto, según la reivindicación 31, en que el material inorgánico es una composición basada en el óxido de aluminio o una composición basada en el óxido de silicio.
- 36. El conjunto, según la reivindicación 31, en que el material orgánico comprende el acrilato polimerizado y el material inorgánico comprende el óxido de silicio.
- 37. El conjunto, según la reivindicación 31, en que el acrilato del material orgánico se deposita sobre la superficie externa del recipiente, dentro de una cámara previamente evacuada, por medio de las siguientes etapas: (a) dosificar un componente e monómero curable en un sistema vaporizador calentado; (b) vaporizar rápidamente el componente dentro de la cámara; (c) condensar, vaporizar o atomizar una película del componente sobre la superficie externa del recipiente; y (d) curar la película.
- 38. El conjunto, según la reivindicación 37, en que el material inorgánico se deposita dentro de la cámara, previamente evacuada, sobre el meiterial orgánico, por medio de las siguientes etapas: (a) vaporizar un componente de silicio orgánico y mezclar este componente de silicio orgánico volatilizado con un componente oxidante y, opcionalmente, un componente de gas inerte, para formar una corriente de gas al exterior de la cámara; (b) establecer un plasma de descarga de irradiación dentro de la cámara, desde uno o más de los componentes de la corriente gaseosa; (c) hacer fluir, en forma controlable, la corriente de gas dentro del plasma, mientras se confina ahí al menos una porción del plasma; (d) depositar una capa de óxido de silicio, adyacente a la primera capa.
- 39. El conjunto, según la reivindicación 38, en que el componente oxidante es el oxígeno, óxido nitroso, dióxido de carbono, aire o un compuesto inerte.
- 40. El conjunto, según la reivindicación 39, en que el substrato de plástico está aislado eléctricamente de la cámara, excepto por el contacto con el plasma confinado.
- 41. El conjunto, según la reivindicación 40, en que la secuencia además comprende un material de un polímero de parileno.
- 42. El conjunto, según la reivindicación 41, en que el polímero de parileno es el parileno N, parileno C o parileno D.
- 43. El conjunto, según la reivindicación 31, en que la energía térmica (?GT) de la composición, no ideal, de secuencia de recubrimientos de barrera, es mayor que la energía térmica del componente orgánico (?G^) y el componente inorgánico (?GJJ) .
- 44. El conjunto, según la reivindicación 31, en que el material orgánico es un acrilato o polímero acrílico altamente entrelazados.
- 45. La composición, según la reivindicación 31, en que el material inorgánico es un óxido de metal.
- 46. La composición, según la reivindicación 45, en que el óxido de metal es una composición basada en el óxido de silicio o una composición basada en el óxido de aluminio.
- 47. La composición, según la reivindicación 46, en que la composición basada en el óxido de silicio es el propio óxido de silicio, SiOx, donde x es aproximadamente de 1.0 hasta 2.5.
- 48. La composición, según la reivindicación 45, en que el espesor del material orgánico es de aproximadamente 0.1 hasta 10 mieras.
- 49. La composición, según la reivindicación 48, en que el espesor del material orgánico es de aproximadamente 0.5 hasta 3 mieras.
- 50. La composición, según la reivindicación 45, en que el espesor del óxido de metal es de aproximadamente 100 hasta 2,000 Angstroms.
- 51. La composición, segrún la reivindicación 50, en que el espesor del óxido de metal es de aproximadamente 500 hasta 1,000 Angstroms.
- 52. La composición, según la reivindicación 31, que además comprende el poli (cloruro de vinilideno), materiales termoestables, polímeros o poliésteres de parileno.
- 53. La composición, según la reivindicación 52, en que el espesor del poli(cloruro de vinilideno) es de aproximadamente 2 hasta 15 mieras.
- 54. La composición, según la reivindicación 53, en que el espesor del poli(cloruro de vinilideno) es de aproximadamente 3 a 5 mieras.
- 55. Un método para depositar una composición, no ideal, de secuencia de recubrimientos de barrera sobre un substrato, este método comprende: (a) seleccionar un componente curable, el cual comprende: (i) acrilatos polifuncionales o (ii) mezclas de monoacrilatos y acrilatos polifuncionales; (b) vaporizar rápidamente el componente dentro de la cámara; (c) condensar un material orgánico de un componente vaporizado sobre la superficie externa del recipiente; (d) curar el material orgánico; (e) vaporizar un componente de silicio orgánico y mezclar este componente de silicio orgánico volatilizado con un componente oxidante y, opcionalmente, un componente de gas inerte, para formar una corriente de gas al exterior de la cámara; (f) establecer un plasma de descarga de irradiación dentro de la cámara, desde uno o más de los componentes de la corriente gaseosa; (g) hacer fluir, en forma controlable, la corriente de gas dentro del plasma, mientras se confina ahí al menos una porción del plasma; (h) depositar un material de óxido de silicio, adyacente al material de acrilato; (i) repetir las etapas (a) hasta (d) anteriores, depositando así un material de acrilato sobre el material de óxido de silicio; y (j) repetir las etapas (e) hasta (h) anteriores, por lo cual se deposita un material de óxido de silicio sobre el material de acrilato.
- 56. El método, según la reivindicación 55, que además comprende: (k) recubrir por inmersión el PVDC sobre la secuencia, no ideal, de la composición de recubrimientos de barrera.
- 57. El método, según la reivindicación 55, que además comprende: (k) repetir las etapas (i) hasta (j), por aproximadamente 2 a 20 veces.
- 58. El método, según la reivindicación 57, que además comprende: (1) recubrir por inmersión el PVDC sobre las secuencias, no ideales de la composición de recubrimientos de barrera.
- 59. El método, según la reivindicación 55, en que el material de acrilato se trata previamente por el plasma del oxígeno.
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