容器放氣檢測方法

2023-05-02 08:39:51

專利名稱：容器放氣檢測方法
技術領域：
本發明涉及儲存生物活性化合物或血液的塗覆容器的製造的技術領域。特別地，本發明涉及一種用於容器的塗覆的容器處理系統，用於容器的塗覆和檢查的容器處理系統，涉及一種用於容器處理系統的可攜式容器支架，涉及一種用於塗覆容器的內部表面的等離子體增強化學氣相沉積裝置，涉及一種用於塗覆容器的內部表面的方法，涉及一種用於檢查容器塗層的方法，涉及一種處理容器的方法，涉及一種容器處理系統的用途，涉及一種計算機可讀介質並且涉及一種程序元件。在此提供了用於檢查塗覆工藝的產品的一種方法。其中，測量了至少一種揮發性物種從該塗覆表面到與該塗覆表面鄰近的氣體空間中的釋放並且將該結果與對於在相同試驗條件下測量的至少一個參考對象的結果進行比較。從而可以確定該塗層的存在或不存在、和/或該塗層的物理和/或化學特性。該方法對於檢查任何塗覆的物品(例如容器)是有用的。還披露了它的在由有機矽前體製成的PECVD塗層尤其是阻擋塗層的檢查方面的應用。本披露還涉及改進的用於處理容器的方法，這些容器例如是用於靜脈穿刺和其它醫學採樣、藥物製劑儲存和遞送、以及其它目的的多個相同的容器。這樣的容器被大量地應用於這些目的，並且對於製造而言必須是相對經濟的並且在儲存和使用中仍然是高度可靠的。
背景技術：
真空採血管用於從病人抽取用於醫學分析的血液。這些管被抽真空而出售。通過將一個兩端皮下針頭的一端插入到病人的血管中並且在該兩端針頭的另一端刺穿該真空採血管的閉合件,病人的血液被連通到一個管的內部。真空採血管內的真空通過針頭把血液抽取(或準確地說，病人的血壓推動了血液)進入該真空採血管中，增大了該管內的壓力並且因此減小了引起血液流動的壓差。典型地血液流動繼續直到該管從針頭移開或者該壓差太小而不能支持流動。真空採血管應該具有一個實質性的保質期以有助於這些管在使用之前的有效且方便的分配和儲存。例如，一年的保質期是令人希望的，並且在一些情況下漸進更長的保質期，如18個月，24個月，或36個月也是所希望的。該管令人希望地保持基本上完全真空，至 少達到抽取足夠的用於分析的血液所必需的程度(一個共同標準是該管要保持至少原始抽取體積的90%)，對於整個保質期，很少(最佳地是沒有)提供有缺陷的管。一個有缺陷的管有可能造成抽血者不能使用該管來抽取足夠的血液。於是抽血者可能需要獲得並且使用一個或多個另外的管以獲得一個足夠的血樣。預充式注射器通常是被準備好而出售的，因此這種注射器不需要在使用前進行填充。在一些實例中，可以用鹽溶液、一種用於注射的染料、或一種藥物活性製劑預填充注射器。通常地，預充式注射器在遠端是加帽的(正如帶有一個帽)，並且在近端通過它的拉動柱塞是封閉的。在使用之前可以將預充式注射器包裝在一種無菌包裝中。為了使用該預充式注射器，移開包裝和帽，任選地將一個皮下針頭或另一個遞送導管附接到注射器筒的遠端，將該遞送導管或注射器移動到一個使用位置(如通過將皮下針頭插入到病人的血管中或進入有待用該注射器的內容物進行衝洗的裝置中)，並且該柱塞在該筒中前進以注射該筒的內容物。在製造預充式注射器過程中，一個重要的考慮是該注射器的內容物令人希望地將具有一個實質性的保質期，在此期間使填充該注射器的材料與含有該材料的筒壁隔離是重要的，以便避免來自該筒的浸出材料進入這些預填充的內容物中或者反之亦然。關於注射器的一個進一步的考慮是當把柱塞壓進該筒時確保它能移動。為此目的，一個潤滑塗層，例如像以上引用的專利申請中描述的潤滑塗層，是令人希望的。因為許多的這些容器是價廉的並且已被大量使用，對於某些應用將有用的是，在沒有將製造成本增加到一個高不可及的水平的情況下可靠地獲得必要的保質期。幾十年來，大多數腸胃外治療劑是在I型醫用級硼矽酸鹽玻璃容器(如管形瓶或預充式注射器)中被遞送到最終用戶的。對於大多數藥物產品而言，硼矽酸鹽玻璃已經充分表現出相對堅固的、不可滲透的以及惰性的表面。然而，除了別的問題以外，最近昂貴、複雜以及敏感的生物製劑連同這樣先進的遞送系統(作為自動注射器)的出現已經暴露了玻璃的物理和化學缺陷(包括可能的來自金屬的汙染以及破損)。而且，玻璃含有一些在儲存期間可以滲出並且造成對儲存的材料的損害的成分。更詳細地，硼矽酸鹽容器呈現出許多缺陷玻璃是由一種砂製造的，這種砂含有多種元素(矽、氧、硼、鋁、鈉、鈣)與痕量級的其它鹼和土金屬的不均勻混合物。I型硼矽酸鹽玻璃由大約76%Si02、10. 5%B203、5%A1203、7%Na20以及I. 5%CaO組成並且通常含有痕量的金屬，如鐵、鎂、鋅、銅以及其它金屬。硼矽酸鹽玻璃的不均勻性質創造了分子水平的不均勻表面化學。用於製造玻璃容器的玻璃形成過程將這些容器的一些部分暴露於高達1200°C的溫度。在這樣高的溫度下鹼金屬離子遷移到局部的表面並且形成氧化物。從硼矽酸鹽玻璃設備排出的離子的存在可能涉及一些生物製劑的降解、聚集、以及變性。許多蛋白質和其它的生物製劑必須被凍幹(冷凍乾燥)，因為它們在玻璃管形瓶或注射器的溶液中是不夠穩定的。在玻璃注射器中，矽油典型地被用作一種允許柱塞能夠在筒中滑動的潤滑劑。在蛋白質溶液(如胰島素以及一些其它的生物製劑)的沉澱中已經包含矽油。此外，矽油塗層通常是不均勻的，這導致了注射器在市場中的失敗。玻璃容器在製造、填充操作、航運以及使用期間很容易破損或降解，這意味著玻璃微粒可以進入藥物中。玻璃微粒的存在已經導致許多FDA警告信以及產品召回。
玻璃形成的過程沒有產生對於一些比較新的自動注射器和遞送系統所需要的緊密的尺寸公差。其結果是，一些公司已經轉向了塑料容器，這些容器提供了更大的尺寸公差以及比玻璃更不易破損但是缺乏玻璃容器的不滲透性。儘管就破損、尺寸公差以及表面均勻性而言塑料要優於玻璃，但是塑料在初級藥物包裝的用途上依然是有限的，這是由於以下缺點表面特性適合於預充式注射器和管形瓶的塑料通常呈現出疏水性表面，這常常降低了包含在設備中的生物藥品的穩定性。氣體(氧氣)滲透性塑料允許一些小分子氣體滲透進入(或離開)該設備。塑料對氣體的滲透性顯著地大於玻璃對氣體的滲透性並且，在許多情況下(正如對氧氣敏感的藥物，如腎上腺素)由於這個原因，塑料是不可接受的。水蒸氣傳輸塑料在更大的程度上比玻璃允許水蒸氣通過設備。這可能對於一種固體(凍幹的)藥品的保質期是有害的。可替代地，一種液體產品在乾燥的環境中可能失去水。可浸出物和可提取物塑料容器含有一些能夠浸出或能被提取到藥物產品中的有機化合物。這些化合物能夠汙染該藥品和/或消極地影響該藥品的穩定性。明顯地，雖然塑料和玻璃容器各自在藥物初級包裝中提供了某些優點，但是對於所有藥品、生物製劑或其它治療劑來說兩者都不是最佳的。因此，對於塑料容器存在一種需求，尤其是與玻璃的特性接近的具有氣體和溶質阻擋特性的塑料注射器。而且，對於具有足夠的潤滑特性並且與注射器內容物相容的潤滑塗層的塑料注射器存在著一種需要。如在以上引用的申請之一中所描述的使用有機矽前體通過PECVD製造的具有一種阻擋塗層或潤滑塗層的塗層塑料容器能夠提供這樣的所期望的容器。但是，為了確保它們的經濟的生產，還需要一種允許對該塗層進行檢查的的檢查方法。一個非窮盡的可能相關的專利清單包括美國專利6，068，884和4，844，986以及美國公開申請 20060046006 和 20040267194。發明概述本發明提供了一種用於檢查一種表面的方法，尤其是一種塗覆表面並且具體地是用有機矽前體製造的PECVD塗層塗覆的一種塑料表面。該檢查是通過檢測來自被檢查物品的放氣來進行的，特別是來自塗覆基底的放氣。本發明在其主要的應用中提供了一種用於通過檢測一個容器壁放氣(例如穿過一個塗覆到該容器壁上的阻擋層)的容器檢查方法。本發明進一步涉及一種包括容器的塗覆和檢查的方法，其中該檢查是通過根據本發明的放氣方法來進行的。在一個具體的方面，本發明涉及一種包括一個PECVD塗覆步驟以及一個檢查步驟的方法，其中後者是通過該放氣方法來進行的。本發明的放氣方法允許快速且準確地確定一種被檢查材料的特性。例如，該方法允許快速且準確地確定在一個塑料基底上是否存在一個塗層，例如一個阻擋塗層。本發明進一步涉及一個為了進行以上和/或以下提到的方法步驟而配置的裝置(例如具有一個容器處理系統的容器處理站)。例如，在圖I和59-61中描述了這種處理站20,30,5501-5504 的實例。本發明進一步涉及一種計算機可讀介質，其中存儲了一個用於表面檢查的計算機 程序，當被一個裝置(例如一個容器處理系統)的一個處理器執行時，該程序被適配為命令該處理器來控制該裝置，這樣使得它進行以上和/或以下提到的方法步驟。 本發明進一步涉及一個用於表面檢查的程序單元或電腦程式，當被一個裝置(例如一個容器處理系統)的一個處理器執行時，該程序單元或電腦程式被適配為命令該處理器來控制該裝置，這樣使得它進行以上和/或以下提到的方法步驟。因此可以配備該處理器以進行本發明的方法的實施例。該電腦程式可以用任何適合的程序語言來編寫，例如C++並且可以被存儲在計算機可讀介質上，如⑶-ROM。並且，該電腦程式是可以從網絡獲得的，例如全球資訊網(WorldWideWeb)，可以把該電腦程式從該網絡下載到一些圖像處理單元或處理器或任何適合的計算機中。本發明的一個方面是用於在一種基底或其它對象上檢查一個塗層或阻擋層的一種方法和系統，上述材料或對象由一種第一材料製成並且具有一個表面，例如將一個環烯烴共聚物(「C0C」)熱塑性模製基底上的一個SiOx塗層作為由該第一材料製成的對象，例如一個注射器或採血管，該檢查是通過測量塗覆物品放出的揮發性物種(可以是源於被檢查物品或源於一種充氣材料的揮發性物種)來進行的，例如，一種充氣材料包括例如二氧化碳、氮氣、氬、氙氣、氪、一種具有I至4個碳原子的低級烴類(例如是乙烯、乙烷、或甲烷)、一種具有I至4個碳原子的低級滷代烴(例如氯甲烷、二氯甲烷、氟甲烷或三氟乙烷)、或一種具有I至4個碳原子的低級烴醚(例如二乙醚或二甲醚或甲乙醚)，在對放出的揮發性物種進行測量之前使該充氣材料與被檢查物品接觸(「放氣方法」)。該方法可以用於檢查一個塗覆工藝的產品，其中一個塗層已經應用到一種基底的表面而形成一個塗覆表面。該方法是在有效確定例如，一個阻擋層的存在或不存在的條件下進行的。例如，該方法可以被用作對於塗覆工藝的在線過程控制以便鑑定和排除不滿足一個預定標準的塗覆產品或損壞的塗覆產品。通常，「揮發性物種」在試驗條件下是一種氣體或蒸氣，並且可以選自下組，該組由以下各項組成惰性氣體、二氧化碳、烴、齒代烴、醚、空氣、氮氣、氧氣、水蒸氣、揮發性塗層組分、揮發性基底成分、塗層的揮發性反應產物、以及它們的組合，任選地是空氣、氮氣、氧氣、二氧化碳、氬、水蒸氣、或它們的組合。該揮發性物種可以在檢查之前充填到被檢查物品上或者它可以在沒有裝填的情況下在材料中存在(例如作為揮發性基底組分或該塗層的殘餘反應產物)。該方法可以用來測量僅僅一種或幾種揮發性物種，但是任選地測量了多種不同的揮發性物種，並且任選地基本上測量了所有的從檢查對象釋放的揮發性物種。本發明的另一個方面是一種用於檢查一個對象(例如對於一個阻擋層的存在)的方法，其中該方法包括用一種充氣材料裝填該檢查對象。在該方法中，提供了一個至少部分由第一材料製成的對象，該對象具有一個表面，該對象任選地具有至少一個在該第一材料與該表面之間的部分阻擋層(一方面，該阻擋層形成了該對象的表面，即該對象是用阻擋層塗覆的)。任選地，提供了一種充氣材料，該材料可以溶解於該第一材料中或被其吸收或吸附，並且該對象與該充氣材料相接觸。從該表面的至少一部分測量了放氣。該方法是在有效確定例如，一個阻擋層的存在或不存在的條件下進行的。該充氣材料能夠增強該放氣方法的靈敏度。特別地，該充氣材料能夠簡化兩個被檢查種類之間的區分，例如一種曾經塗覆的和未曾塗覆的基底。如果該充氣材料是結合的並且是由不同量的不同材料放氣的，則它還可以允許在兩種材料之間進行區分。未塗覆的塑料物品相對於SiOx塗覆的塑料物品的區分依賴於一個塑料物品吸取 氣體(例如一種充氣材料)的能力，隨後這些氣體可以被放出並且測定。這些氣體在塑料中的溶解度是能夠駐留在塑料中的氣體的量的一個關鍵性決定因素，並且因此是對於一種特定氣體的潛力的一個良好估計以提供適合的未塗覆物品相對於塗覆物品的區分。在本發明的一個方面有利的的是，通過用一種充氣材料裝填該塑料來增加被吸收或吸附在該塑料中的氣體的量。這可能導致在放氣測量期間放出的更高的排出性揮發性物種的量並且因此提高了示值讀數。在本發明的一個特定的方面，通過使用二氧化碳衝洗(flush)和/或通過用二氧化碳(例如二氧化碳氣體)、N2、Ar、氙氣、氪、一種具有I至4個碳原子的低級烴類(例如乙烯、乙烷、或甲烷)、一種具有I至4個碳原子的低級滷代烴(例如氯甲烷、二氯甲烷、氟甲烷或三氟乙烷)、或一種具有I至4個碳原子的低級醚烴(例如二乙醚或二甲醚或甲乙醚)摻加基底該基底可以實現該放氣測量的靈敏度的增加。當測試COC基底時使用CO2是特別有用的，在其中氮氣、水以及氧氣的溶解度是低的。通常，根據本發明的放氣方法包括以下步驟(a)提供一種產品作為檢查對象；(c)測量至少一種揮發性物種從該檢查對象到與該對象的一個表面鄰近的氣體空間內的釋放；以及(d)將步驟(C)的結果與對於在相同試驗條件下測量的至少一個參考對象的步驟(C)的結果進行比較，從而確定一種特定材料或一個檢查對象的特定組分(例如在一種基底上的塗層)的存在或不存在。典型地，一種根據本發明的用於檢查塗覆基底的放氣方法包括以下步驟(a)提供包括一個塗層的一種產品作為檢查對象；(c)測量至少一種揮發性物種從該檢查對象到與該塗覆表面鄰近的氣體空間中的釋放；以及(d)將步驟(C)的結果與對於在相同試驗條件下測量的至少一個參考對象的步驟(C)的結果進行比較，從而確定塗層的存在或不存在、和/或塗層的或塗覆基底的物理和/或化學特性。
在該放氣方法中，有待確定的塗層的物理和/或化學特性可以選自下組，該組由以下各項組成它的阻擋作用、它的溼潤張力、以及它的構成、以及任選地是它的阻擋作用。有利 的是，步驟(C)是通過測量與塗覆表面鄰近的氣體空間中的至少一種揮發性物種的質量流速或體積流速來進行的。任選地，參考對象是一種(i)未塗覆的基底；或者(ii)是一種用參考塗層塗覆的基底。這取決於，例如，該放氣方法是否被用來確定一個塗層的存在或不存在(那麼該參考對象可以是一種未塗覆的基底)或被用來確定該塗層的特性(例如與一種具有已知特性的塗層進行比較)、或者例如通常與一種已知材料相比的被檢查材料的特性。為了確定該塗層與一種特定塗層的一致性，一種參考塗層也將是典型的選擇。該放氣方法還可以包括步驟(b)作為在步驟(a)與(C)之間的一個另外的步驟，該步驟(b)改變與塗覆表面鄰近的氣體空間內的氣壓，這樣提供了一個穿過塗覆表面的壓差並且可以實現該揮發性物種的相比於在沒有壓差的情況下的更高的質量流速或體積流速。在這種情況下，該揮發性物種將在較低壓差側的方向上遷移。如果該塗覆對象是一個容器，則確定在該容器內腔與其外部之間的壓差以便測量來自該塗覆容器壁的該揮發性物種的放氣。該壓差可以例如通過至少部分抽空在容器中的氣體空間而提供。在這種情況下，可以測量被放出到該容器內腔中的揮發性物種。如果施用真空來產生一個壓差，可以通過使用一個插入在基底的塗覆表面與一個真空源之間的測量池來進行該測量。另一方面，任選地為了允許該揮發性物種吸附或吸收到該檢查對象的材料上或吸收進入該檢查對象的材料，在步驟(a)中可以使該檢查對象與一種揮發性物種接觸，任選地該揮發性物種是選自下組，該組由以下各項組成空氣、氮氣、氧氣、水蒸氣、二氧化碳、惰性氣體、或者它們的組合。然後，在步驟(C)中測量了揮發性物種從該檢查對象的後續釋放。因為不同的材料(像，例如，該塗層和該基底)具有不同的吸附和吸附特性，這可以簡化一個塗層的存在和特性的確定。該基底可以是一種聚合化合物，任選地是一種聚酯、一種聚烯烴、一種環烯烴共聚物、一種聚碳酸酯、或這些化合物的一種組合。在本發明的放氣方法中，對於C0C、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephtalate)以及聚丙烯的檢查是特別感興趣的。在本發明的背景下，以該放氣方法為特徵的塗層可以是任何塗層，但是典型地是一種例如從如在此以及在本說明書的第I至3段中所引用的申請中所描述的有機矽前體通過PECVD製備的塗層，為了指明關於本發明可以應用的塗層，特此對這些申請作出了明確的引用。例如，該塗層可以是一個阻擋層，任選地是一個SiOx層，其中X是從大約I. 5至大約2. 9。對於另一個實例，該塗層可以是一個潤滑層(其特徵如在定義部分或者在被引用的申請中所定義)和/或一個疏水層(其特徵如在定義部分或者在被引用的申請中所定義)。當通過該放氣方法檢查其產品的塗覆工藝是一種在真空條件下進行的PECVD塗覆時，其隨後的放氣測量甚至可以在沒有破壞用於PECVD的真空的情況下進行。測量的揮發性物種可以是一種從該塗層釋放的揮發性物種、一種從該基底釋放的揮發性物種、或者兩者的組合。在一個方面，該揮發性物種是一種從該塗層釋放的揮發性物種，任選地是一種揮發性塗層組分，並且進行該檢查來確定該塗層的存在、特性和/或構成。另一方面，該揮發性物種是從該基底釋放的一種揮發性物種並且進行該檢查以確定該塗層的存在和/或該塗層的阻擋作用。本發明的放氣方法適合於確定在容器壁上的一個塗層的存在和特性。因此，該塗覆基底可以是一種容器，該容器具有一個在塗覆工藝期間在其內表面或外表面上至少部分塗覆的壁。例如，該塗層被置於該容器壁的內表面上。有效區分該塗層的存在或不存在、和/或確定該塗層的物理和/或化學特性的條件包括小於一小時、或小於一分鐘、或小於50秒、或小於40秒、或小於30秒、或小於20秒、或小於15秒、或小於10秒、或小於8秒、或小於6秒、或小於4秒、或小於3秒、或小於2秒、或小於I秒的測試持續時間(test duration)ο為了增加例如在一個參考對象與該檢查對象之間的關於釋放速率和/或所測量的揮發性物種的種類的差異，可以通過改變環境壓力和/或溫度、和/或溼度來改變該揮發性物種的釋放速率。根據本發明的一種充氣材料的使用具有同樣的目的。
例如，該測量可以使用一種微流量技術來進行。一方面，使用一種微懸臂測量技術測量了放氣。例如，該測量可以通過以下步驟來進行(i) (a)提供至少一個微懸臂，當一种放氣的材料存在時該微懸臂具有移動或改變到不同形狀的特性；(b)在有效引起該微懸臂移動或改變到不同形狀的條件下將該微懸臂暴露於該放氣的材料中；並且(C)檢測該移動或不同的形狀，任選地通過反射一種來自在將該微懸臂暴露於放氣之前和之後改變形狀的該微懸臂的一部分的高能入射束例如一種雷射束，並且測量在與該懸臂梁間隔的一個點處產生的反射束的偏轉；或者通過(ii) (a)提供至少一個微懸臂，當一种放氣的材料存在時該微懸臂以一個不同的頻率共振；(b)在有效引起該微懸臂以一個不同的頻率共振的條件下將該微懸臂暴露於該放氣的材料中；並且(C)檢測該不同的共振頻率，例如使用一個諧振傳感器。還考慮了用於進行該放氣方法的一種裝置，例如一種包括如上述的微懸臂的裝置。使用本發明的放氣方法，例如可以檢查在一种放出蒸氣的材料上的一個阻擋層，其中該檢查方法具有幾個步驟。提供了一個樣品材料，該材料放出一種氣體並且具有至少部分阻擋層。在本發明的一個方面，提供了一個跨越該阻擋層的壓差，這樣至少一些放氣的材料是在該阻擋層的高壓側。測量了穿過該阻擋層的放出的氣體。如果存在一個壓差，則該測量典型地是在該阻擋層的低壓側上進行的。根據本披露以及附圖，本發明的其它方面將變得清楚。附圖簡要說明圖I是一個顯示根據本披露的一個實施方案的容器處理系統的示意圖。圖2是一個在根據本披露的一個實施方案的塗覆站中的容器支架的示意性截面視圖。圖20是一個注射器和適配用作一個預充式注射器的帽的一個分解縱向截面視圖。圖26是本發明的另一個實施方案用於處理注射器筒以及其他容器的類似於22的一個視圖。圖27是圖26中處理容器的一個放大的詳細視圖。圖29是一個顯示穿過塗層的一種材料的放氣的示意圖。圖30是用於引起一個容器壁放氣到該容器的內部的一個測試裝置以及使用一個插入在該容器與一個真空源之間的測量池的放氣測量的一個示意性截面視圖。圖31是一個對於多個容器的在圖30的測試裝置上測量的一個放氣質量流速的曲線圖。圖32是一個顯示在圖31中所示出的端點數據的統計分析的條形圖。圖36是一個雙壁採血管組件的透視圖。圖45是一個對於容器支架的可替代結構，例如可以與

圖1、2以及26的實施方案一起使用的結構。圖53是一個用於處理容器的組件的示意圖。該組件可以與任何前面的圖中的裝
置一起使用。圖57是一個在EP2251671A2的實例19中測量的放氣質量流速的曲線圖。圖58示出了一個線性齒條。圖59顯示了一個根據本發明的一個示例性實施方案的容器處理系統的示意性圖
/Jn ο圖60顯示了一個根據本發明的另一個示例性實施方案的容器處理系統的示意性圖示。圖61顯示了一個根據本發明的一個示例性實施方案的容器處理系統的處理站。圖62顯示了一個根據本發明的示例性實施方案的可攜式容器支架。圖63是一個在圖30的測試裝置上測量的放氣質量流速的曲線圖，代表了EP2251671A2的實例10的數據。在這些繪製的圖形中使用了以下參考號20 容器處理系統_ I 94 真空管_
22 注塑模製機__96 真空埠_
24目雛查站98 真空源_
26檢查站(預塗覆)__100— O形壞(92的)_
28 塗覆站__102 O形環(96的)_
30 檢查站(後塗覆)__104 進氣埠_
32 光源傳輸站(厚度)__106 O影環(100的)_
34 光源傳輸站(缺陷)__108 探頭(對電極)_
36 輸出__HO氣體遞送埠(108的)
38 容器支架__112 容器支架(圖3)_
40 容器支架__114 外殼(50或112的)_
42 容器支架__116 軸環_
44 容器支架__118 外表面(■的)_
46 容器支架__120 容器支架(陣列)_
48 容器支架__122 容器埠(_ Sg)_
50 容器支架__130 框架(圖S)_
52容器支架__132 光源_
54 容器支架_134側通道
56 容器支架_136截止聞
58容器支架_138探針埠
60 容器支架__140 真空埠_
62 容器支架__142 PECVD氣體輸入埠_
64 容器支架_144 PECVD氣體源_
66 容器支架__146 真空管線(通向98)_
m 容器支架__148 截止閥_
70 輸送機___150柔性管線(134的)
72 傳遞機構(開啟>__152 壓力表_
74傳遞機構(關閉)154 容器80的內部_
80容器160 電極_
82 開口__162 電源__
84閉合端164 '韻壁(160的)
86 壁__166.壁(160 的)
88 內表面__168閉合端(160的)
90眞擋層170光濕(團10)

權利要求
1.一種用於檢查塗覆工藝的產品的方法，其中一種塗層已經施加到基底的表面以形成一種塗覆的表面，該方法包括以下步驟(a)提供該產品作為檢查對象； (C)測量至少一種揮發性物種從該檢查對象到與該塗覆表面鄰近的氣體空間中的釋放；以及 (d)將步驟(C)的結果與對於在相同試驗條件下測量的至少一個參考對象的步驟(C)的結果進行比較，從而確定該塗層的存在或不存在、和/或該塗層的物理和/或化學特性。
2.如權利要求I所述的方法，其中所確定的塗層的物理和/或化學特性可以選自下組，該組由以下各項組成它的阻擋作用、它的溼潤張力、以及它的組成、並且優選地是它的阻擋作用。
3.如權利要求I或權利要求2所述的方法，其中步驟(c)是通過測量與該塗覆的表面鄰近的氣體空間中的至少一種揮發性物種的質量流速或體積流速來進行的。
4.根據以上權利要求的任一項所述的方法，其中 (i)該參考對象是一種未塗覆的基底；或 ( )該參考對象是一種用參考塗層塗覆的基底。
5.根據以上權利要求的任一項所述的方法，包括在步驟(a)與(C)之間的一個另外的步驟，該步驟如下 (b)改變與該塗覆的表面鄰近的氣體空間內的氣壓，這樣提供了一個穿過該塗覆的表面的壓差並且可以實現該揮發性物種的相比於在沒有壓差的情況下的更高的質量流速或體積流速。
6.如權利要求5所述的方法，其中該測量是使用一個插入在該基底的塗覆的表面與一個真空源之間的測量池來進行的。
7.根據以上權利要求的任一項所述的方法，其中該揮發性物種在試驗條件下是一種氣體或蒸氣，並且優選地選自下組，該組由以下各項組成空氣、氮氣、氧氣、二氧化碳、稀有氣體、水蒸氣、揮發性塗層組分、揮發性基底組分、以及它們的組合，更優選地是空氣、氮氣、氧氣、二氧化碳、氬氣、水蒸氣、或它們的組合。
8.根據以上權利要求的任一項所述的方法，其中優選地為了允許所述揮發性物種吸附到該檢查對象的材料上或吸收進入該檢查對象的材料中，在步驟(a)中使該檢查對象與一種揮發性物種接觸，優選地該揮發性物種是選自下組，該組由以下各項組成空氣、氮氣、氧氣、水蒸氣、二氧化碳、氬氣、以及它們的組合；並且其中在步驟(C)中測量了所述揮發性物種從該檢查對象的後續釋放，作為所測量的揮發性物種總釋放的一部分。
9.根據以上權利要求的任一項所述的方法，其中在步驟(c)中測量了多種不同的揮發性物種，並且優選地在步驟(C)中測量了基本上所有的從檢查對象釋放的揮發性物種。
10.根據以上權利要求的任一項所述的方法，其中該基底可以是一種聚合化合物，任選地是聚酯、聚烯烴、環烯烴共聚物、聚碳酸酯、或這些化合物的組合。
11.根據權利要求10所述的方法，其中該基底是COC。
12.根據權利要求11所述的方法，其中該揮發性物種是二氧化碳。
13.根據權利要求11所述的方法，其中該揮發性物種是氬氣。
14.根據權利要求10所述的方法，其中該基底是PET。
15.根據權利要求14所述的方法，其中該揮發性物種是水。.15.根據以上權利要求的任一項所述的方法，其中該塗層是從一種有機矽前體通過PECVD製備的一種塗層。
16.根據以上權利要求的任一項所述的方法，其中 (i)該塗層是一個阻擋塗層，優選地是一種SiOx層，其中X是從大約I. 5至大約2. 9 ；和/或 ( )該塗層是改變該塗覆基底的潤滑性和/或表面張力的一種塗層，優選地是一種SiwOxCyHz層，其中w是1，X是從大約O. 5至2. 4，y是從大約O. 6至大約3，並且z是從2至大約9。
17.根據以上權利要求的任一項所述的方法，其中該揮發性物種是一種從該塗層釋放的揮發性物種、優選地是一種揮發性塗層組分，並且其中進行該檢查以確定該塗層的存在、特性和/或組成。
18.根據以上權利要求的任一項所述的測量，其中該揮發性物種是從該基底釋放的一種揮發性物種並且其中進行該檢查以確定該塗層的存在和/或該塗層的阻擋作用。
19.根據以上權利要求的任一項所述的方法，其中該基底是一種容器，該容器具有一個在塗覆工藝期間在其內表面或外表面上的至少部分被塗覆的壁，並且，其中優選地該塗層被置於該容器壁的內表面上。
20.如權利要求19所述的方法，其中建立了在該容器內腔與外部之間的一個壓差以便測量來自塗覆的容器壁的揮發性物種的放氣。
21.如權利要求19或20所述的方法，其中該壓差是通過至少部分抽空在該容器中的氣體空間而提供的。
22.根據以上權利要求的任一項所述的方法，其中用於有效區分該塗層的存在或不存在、和/或確定該塗層的物理和/或化學特性的條件包括小於一小時、或小於一分鐘、或小於50秒、或小於40秒、或小於30秒、或小於20秒、或小於15秒、或小於10秒、或小於8秒、或小於6秒、或小於4秒、或小於3秒、或小於2秒、或小於I秒的測試持續時間。
23.根據以上權利要求的任一項所述的方法，其中通過改變環境壓力和/或溫度、和/或溼度來改變該揮發性物種的釋放速率，因此增加在該參考對象與該檢查對象之間的、關於所測量的揮發性物種的釋放速率和/或種類的差異。
24.根據以上權利要求的任一項所述的方法，被用作對於一個塗覆工藝的在線過程控制以便鑑定和排除不滿足一個預定標準的塗覆產品或損壞的塗覆產品。
25.根據以上權利要求的任一項所述的方法，其中該塗覆是一種在真空條件下進行的PECVD塗覆並且其中隨後的放氣測量是在沒有破壞用於PECVD的真空的條件下進行的。
26.根據以上權利要求的任一項所述的方法，其中該塗覆是一種在真空條件下進行的PECVD塗覆並且其中隨後的放氣測量是通過在塗覆之後用一種揮發性物種充入該塗覆產品並且隨後進行該放氣測量而進行的。
27.根據以上權利要求的任一項所述的方法，其中測量是使用一種微懸臂測量技術進行的。
28.如權利要求27所述的方法，其中測量是通過以下步驟進行的 (i)(a)提供至少一個微懸臂，當一种放出的材料存在時該微懸臂具有移動或改變到一個不同形狀的特性；(b)在有效引起該微懸臂移動或改變到一個不同形狀的條件下將該微懸臂暴露於該放出的材料中；並且 (C)檢測該移動或不同的形狀，優選地通過從在將該微懸臂暴露於放氣之前和之後改變形狀的、該微懸臂的一部分反射一種高能入射束例如一種雷射束，並且測量在與該懸臂梁間隔的一個點處產生的反射束的偏轉；或者通過 (ii)提供至少一個微懸臂，當一种放出的材料存在時該微懸臂以一個不同的頻率共振； (b)在有效引起該微懸臂以一個不同的頻率共振的條件下將該微懸臂暴露於該放出的材料中；並且 (C)檢測該不同的共振頻率，例如使用一個諧振傳感器。
29.一種用於進行根據權利要求I至28的任一項所述的方法的裝置。
30.一種計算機可讀介質，其中存儲了一個用於檢查塗覆工藝的產品的電腦程式，當被一個容器處理系統(20)的處理器執行時，該程序被適配為命令該處理器來控制該容器處理系統這樣使得它進行如權利要求I至28之一所述的方法。
31.一種用於檢查塗覆工藝的產品的程序元件，當被一個容器處理系統(20)的處理器執行時，該程序元件被適配為命令該處理器來控制該容器處理系統，這樣使得它進行如權利要求I至28之一所述的方法。
全文摘要
在此提供了用於檢查塗覆工藝的產品的一種方法。其中，測量了至少一種揮發性物種從該塗覆表面到與該塗覆表面鄰近的氣體空間中的釋放並且將該結果與對於在相同試驗條件下測量的至少一個參考對象的結果進行比較。從而可以確定該塗層的存在或不存在、和/或該塗層的物理和/或化學特性。該方法對於檢查任何塗覆的物品(例如容器)是有用的。還披露了它的在由有機矽前體製成的PECVD塗層尤其是阻擋塗層的檢查方面的應用。
文檔編號G01M3/32GK102884412SQ201180023461
公開日2013年1月16日 申請日期2011年5月12日 優先權日2010年5月12日
發明者J·T·費爾特斯, T·E·菲斯克, R·S·阿伯拉姆斯, J·弗格森, J·R·弗裡德曼, R·J·潘伯恩, P·J·薩格納 申請人:Cv控股有限責任公司