用於等離子體處理的設備和方法
2023-05-17 08:36:41
專利名稱：用於等離子體處理的設備和方法
技術領域：
本發明涉及便於等離子體處理用的設備和方法尤其是化學等離子體提高的汽相沉積、等離子體聚合或等離子體處理容器內表面上阻擋層材料，以便提供能阻止氣體和/或水滲透的有效阻擋層。
塑料容器經常不具備用於適當儲存和/或處理其預定內含物的化學和物理特性，所以該塑料表面可用化學方法改性或塗上能消除這些缺陷的薄膜而由此增加原來塑料容器的價值。容器的實例包括具有對氣體和/或水蒸汽滲透作用和表面與內含物反應性的阻擋層。
最有特殊意義的是塑料醫用產品如抽真空的血液收集管、注射器或樣品收集容器。
真空塑料管對於空氣中的氣體和水蒸汽來說是可滲透的，而且隨著時間過去基本上喪失了真空度。失去真空度的後果是降低了抽取體積和血加成(blood to additive)的比。這樣，就有必要改進塑料管的阻擋層性質，其中應滿足一些性能標準。
改進塑料容器阻擋層性質的方法包括來自真空沉積源如等離子體化學汽相沉積、等離子體聚合、等離子體濺射等的金屬和金屬氧化物薄膜的沉積。對塑料容器施加等離子體沉積塗層或改性的一般方法是把一個或多個容器放入一種含有低壓工藝氣體和給等離子體提供能量的電極的真空室中。在大多數情況下，這些方法都是把塗層塗在容器外表面上。
因此，有必要使塗層置於容器表面內部的改進方法與設備。
本發明是通過等離子體處理把阻擋層薄膜塗層或處理施加於塑料容器內壁表面上的設備與方法。這種塗覆與處理可顯著改善容器阻擋層的性能和容器的表面反應性。
理想的是，阻擋層薄膜塗層含氧化矽組分，如SiOx，其中氧原子與矽原子的數量比，x，約15-約2.0。
本發明的優選設備包括在真空條件下輸送反應氣體到塑料容器內部體積的裝置和把能量施加並給予容器內部以便向反應氣體通電或誘導成為等離子體的裝置，以致能在塑料容器的內壁表面提供阻擋層薄膜。
優選方案是，用於等離子體處理容器內壁表面的設備包括與容器內表面連接的和/或暴露的多管體系。所述多管體系優選包括輸送反應氣體到容器的裝置和在處理過程中產生和維持容器中真空度的裝置。本發明設備還包括在容器內部給予能量的裝置以便能產生等離子體。
優選的是，輸送反應氣體到容器的裝置包括單體源，氧化劑源和任選的稀釋氣體源。
優選的是，產生和維持處理過程中容器中的真空度裝置是真空泵。
優選的是，產生等離子體的裝置包括電極和能源。
因此，把阻擋層薄膜塗層於容器內壁表面的方法包括下列步驟(a)把容器的開口端安置到真空多管體系上；(b)把容器的外部表面與對容器內部給予能量的裝置一起放在適當的位置上；(c)使容器抽真空；(d)往容器添加反應氣體；(e)在容器內部給予能量；和(f)在容器內部產生等離子體並因此使阻擋層薄膜塗層施加到容器內壁表面上。
任選地，方法步驟可以重複以便保證阻擋薄膜塗層能均勻地塗遍容器的內部或塗覆第二層阻擋薄膜塗層。
任選地，容器的內壁表面可用化學方法改性或預先塗上非阻擋層塗層。非阻擋層塗層可使容器的內壁表面顯著增強、穩定和平滑，以便可以改進阻擋層塗層與內壁表面的粘合。
本發明另外的選擇方案是在先已塗覆阻擋層薄膜塗層上施加頂層。頂層能基本上保護阻擋層薄膜塗層並賦於提高最終產物性能的表面化學，如抑制或提高與使用中容器預定內含物的表面反應。
優選的是，單體源是有機矽成分如六甲基二矽氧烷(HMDSO)、四乙氧基甲矽烷(TEOS)或四甲基甲矽烷(TMS)。
優選的是，氧化劑源是空氣、氧或氧化亞氮。
優選的是，稀釋氣體源是惰性氣體，如氦、氬或非活性的氣體如氮。
優選的是，電極是呈繞組、尖頂棒或平板或曲線板型形式的電感性或電容性耦合金屬電極。最好的是，電極是用能源如低頻交流電(AC)，射頻(RF)或微波頻率電位，或連續或脈衝式供能。
最好的是，把阻擋層塗層塗於容器內壁表面的方法包括下列步驟(a)把容器的開口端安置到真空多管體系的適當位置上；(b)把容器的外表面和與能源連接的電極一起放在適當位置上；(c)用真空泵使容器抽真空而使容器內部壓力保持在約300毫乇；(d)控制有機矽成分以及氧化劑成分和任選惰性氣體成分流過多管體系並進入容器；(e)給電極供能以便把能量給予容器內部的成分；(f)在容器內部形成輝光放電等離子體；和(g)在容器內壁表面上沉積阻擋層薄膜塗層。
優選地是，方法的步驟可以重複，其中步驟(b)的電極可放回在容器外表面上的位置。
另一種方法，方法的步驟可以重複，其中斷開和接通步驟(b)的電極和/或關閉和接通步驟(d)的成分流以便脈衝地產生等離子體能量或成分流量或兩者同時產生以提高阻擋層的性能。
此外，可替換方法步驟如下(h)使電極斷電；和(i)使電極通電以便給予能量。
另外的替換方法如下(h)停止步驟(d)中成分流動；和(i)再次控制如步驟(d)中的成分的流動。
另一種替換方法如下(h)停止步驟(d)中成分的流動；(i)對步驟(e)中的電極斷電；和(j)重複步驟(d)-(g)。
把塗層布置在容器內壁表面上和把容器作為本發明真空處理室使用的方法，都具有許多明顯特性和優點勝過從前在真空室內把塗層塗在容器外表面上的方法。
本發明值得注意的特徵是容器可起到其單獨真空室的作用，其中發生等離子體誘導的或提高的反應，結果是在容器內壁表面改性、或在容器內壁表面上的沉積。本發明的設備與方法不要求真空室。真空室當用於大多數沉積方法中時，需要相當的處理場地和控制。
本發明能提高生產效率。本發明允許在每個單獨的容器上進行在線操作，這與常見的許多容器間歇操作的方法相反。大的間歇操作室由於室體積和室排氣增加，而需要較長的降壓時間。因此，在本發明的情況下，可消除在間歇操作室中容器的裝和卸。
本發明重要的特徵在於容器內壁表面上的阻擋層薄膜塗層可基本上得到保護而免於物理損傷。當阻擋層薄膜塗層是在容器外面時，如通常情況，由於在生產過程中的操作、裝運、或由於最終使用而遭受磨損。因此，阻擋層薄膜塗層在容器內壁表面上時，由於對阻擋薄膜塗層的損傷顯著地減少，所以可以改進容器適用期的效能。
本發明另外的特徵在於在內壁表面上的阻擋層薄膜塗層比容器外壁上的阻擋層薄膜塗層的質量顯著地高。這是由於容器的內壁表面不像容器外部在生產過程中易於接觸到汙染物，如油、油脂和灰塵。容器壁上的這些汙染物有可能引起塗層不均勻、缺陷、以及粘合性不良。容器的內部不需要清除聚集的塗層或顆粒，因為要塗覆的每個容器都是新處理的「室」。另外，由於對容器內部提供能的裝置是在外部，所以不會經受能改變其電學特性和使方法降解的塗層聚集作用。
本發明另外的特點是對容器內部提供能的裝置可在各種不同位置和場所下，在容器的外部變更、移動和/或旋轉，以基本上能保證阻擋薄膜塗層的均勻性。因此，等離子體工藝過程中不會導致「屏蔽」正如在容器外壁上進行等離子體處理那樣。
間歇式系統的其它缺點，其中在容器外壁上進行處理的，包括容器「固定」在電極之上和容器尺寸的變化，如「弓形」。這些情況在本發明中不是問題。此外，大型間歇式操作單元的不足會導致生產量上很大的損失，而如使用許多管道(因為每根管道的價格較低)在線單元的損失將是次要的。由於在線工藝的簡易性，所以可優於替代的間歇式工藝以改進其粗糙度和可修補性。可以相信根據本發明容器可按線上操作，而沿著管線不停止運行。
本發明另外的優點在於容器內部的供能裝置是在容器的外面，所以更換這種裝置既容易也便宜。這樣通過易於更換如電極那樣的裝置，連同變更反應氣體向使生產線適於滿足特定的要求條件。因此在生產線中僅作很小的變動就可以使單一生產線處理不同構形的容器。
最優選的是，本發明的容器是血液收集裝置。這種血液收集裝置或是真空血液收集管或是非真空血液收集管。血液收集管要求由聚對苯二甲酸乙酯、聚丙烯、聚萘二甲酸亞乙基酯或共聚物製成的。
在內壁表面上塗有阻擋薄膜塗層的塑料管，與由聚合物組合物及其混合物組成的，在管的外壁表面上具有阻擋薄膜塗層的塑料管相比，可以維持好得多的真空度、抽取體積和熱機械完整性。另外，管的抗衝擊性比玻璃管要好得多。
最值得注意的是阻擋薄膜塗層的透明度及其對基本上耐抗衝擊性和耐抗磨性的耐久性。
此外，塗有阻擋薄膜層的塑料血液收集管能承受自動化機械如離心機並且在消毒過程中可接觸某種水平的輻照。
圖1是代表性的帶塞子血液收集管的透視圖。
圖2是沿線2-2所取圖1管的縱向截面圖。
圖3是類似圖1管但無塞子，含有阻擋塗層的管型容器的縱向截面圖。
圖4是說明本發明等離子體發生用設備的簡略示意圖。
圖5是說明與圖4設備和繞組電極相連接的管的示意圖。
本發明可體現在其它特定形式中而且並不限於作為舉例說明而詳細地描述的任何特定實施方案中。很明顯，對所屬技術領域的技術人員來說在不偏離本發明的範圍和精神下易於作各種修改。本發明的範圍將由所附權利要求書及其等效物予以判斷。
參照附圖，其中在全部附圖中同樣的參考號數指的是同樣的部分，圖1和2說明有代表性的血液收集管10，它具有從開口端16沿伸至封閉端18的側壁11和包括下面的環狀部分或環形側緣15的塞子14，側緣伸進並緊壓在側壁內表面12上以保持塞子14在原位。
圖2示意說明改變血液收集管真空度的三種機制(A)氣體經塞子材料滲透；(B)氣體經管滲透(C)在塞子管接觸面上的滲漏。所以，當基本上沒有氣體滲透和沒有滲漏時，就會保持良好的真空度和保持良好的抽血體積。
圖3說明本發明的優選實施方案，塑料管至少塗有一層阻擋層材料。優選實施方案包括的許多組成部分，基本上與圖1和2中的組成部分相同。因此，完成同樣功能的同樣組成部分的數字編號與圖1和2相同組成部分相同，除了用下標「a」以識別圖3中的那些組成部分。
現參照圖3，本發明優選實施方案，收集管組合件20包括塑料管10a，具有從開口端16a延伸至封閉端18a的側壁11a。阻擋塗層25遍布管的內表面主要部分除了開口端16a以外。
本發明的阻擋塗層是由等離子體沉積的，該等離子體是由一種或多種特定反應氣流的成分在管的內部產生的。理想的是，反應性氣體包括單位氣體成分和氧化劑氣體成分。把管與真空多管體系一起放在合適位置上，使反應性氣體成分能達到可控流入管的內部。管的外部能源給氣流能量以便在管的內壁上沉積阻擋塗層。
本發明的沉積方法是在沉積過程中在多管體系內約70毫乇(mTorr)-約2000毫乇壓力下進行的，並且在阻擋塗層的沉積過程中優選的管內部的壓力在約70毫乇約2000毫乇。
沉積工藝過程中基體大約在約25℃的室溫下。也就是說，在沉積工藝過程中基體不用特地加熱。
參照圖4，本發明的設備包含真空多管體系22。真空多管體系包含至少五個連接管24、26、28、30和32和連接口34，理想的連接口是橡膠墊圈。
連接管24、26、28、30和32分別通向隔離閘閥42、44、46、48和50。閥42、44、46、48和50分別通向單體氣源52、氧化劑氣體源54、真空泵56、排氣過濾器58和稀釋氣體源60。本發明設備還包括產生能量的裝置，包括外部電極體系62和能源64。能源優選包括調節器66，放大器68和振蕩器70。
通過任何適當的塑料管成型法，如注模、用封端擠壓、吹塑、注射吹塑等製造出管以後，首先使管的開口端與真空多管體系在連接口處連接並使所有的閥門處於關閉狀態。然後開啟閥門46再發動真空泵以降低管中的壓力直到真空度範圍約0.001毫乇-約100毫乇。
對於在管的內部形成等離子體所必要的反應氣體成分再通過多管體系引入管中。首先打開閥門42以便使單體氣體成分在壓力約125毫乇、流速約1.0sccm、和約74°F的室溫下流入多管體系。再開啟閥門44以便使氧化劑氣體成分在約175毫乇壓力、約22sccm流速和約74°F的室溫下流入多管體系。
單體氣體成分和氧化劑氣體成分在流入管以前優選與惰性氣體成分在多管體系中混合。如此混合的這些氣體的量通過流速控制器進行控制以便可調節地控制反應氣體流成分的流速比。在給電系統通電以前完成管內反應氣體成分的混合。
最優選的是，單體氣體成分優選為HMDSO而氧化劑氣體成分優選為氧氣以便在管的內壁表面上形成和沉積氧化矽(SiOx)的阻擋塗層。
使沉積在管內表面上的阻擋塗層達到預定的厚度。塗層厚度約500A-約5000A。最好，氧化物塗層厚度約1000A-約3000A。
任選地，使包括計算機控制部分的普通控制體系，與體系中的各組成部分的接通，要使其接受來自各成分的狀態信息並向他們輸出控制指令。
反應氣體混合物的合適壓力在約70毫乇和約2000毫乇之間，優選在約150毫乇和600毫乇之間而最好是約300毫乇。
理想的是，將有機矽如HMDSO用作單體氣體成分，在25℃和約80毫乇-約190毫乇下，其流速約0.1-50sccm，優選在約0.5sccm-約15sccm而最好約1.0sccm。
理想的是，將空氣用作氧化劑氣體組分，在25℃下和約110毫乇-約200毫乇下，其流速約0.1-約50sccm、優選在約15-約35sccm而最好在約22sccm。
反應氣體如氧、F2、Cl2、SO2或N2O可用於預處理或後處理以便與阻擋塗層前體反應。
優選的是，氧化劑源是空氣、氧或氧化亞氮。
優選的是，稀釋氣體源是惰性氣體，如氦、氬或非反應性氣體如氮。
合適的有機矽化合物的實例是在約室溫下呈液體或氣體且具有沸點約0℃-約200℃，包括四甲基錫、四乙基錫、四異丙基錫、四烯丙基錫、二甲基甲矽烷、三甲基甲矽烷、二乙基甲矽烷、丙基矽烷、苯基矽烷、六甲基乙矽烷、1，1，2，2-四甲基乙矽烷、雙(三甲基矽烷)甲烷、雙(二甲基甲矽烷基)甲烷，六-甲基二矽氧烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙基甲氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、二乙烯基四甲基二矽氧烷、六甲基二矽氮烷(hexamethyldsilazane)、二乙烯基六甲基三矽氧烷、三乙烯基-五甲基三氧氮矽烷(trivinyl-pentamethyltrisiloxazane)四乙氧基矽烷和四甲氧基矽烷。
在優選的有機矽中有1，1，3，3-四甲基二矽氧烷、三甲基甲矽烷、六甲基二矽氧烷、乙烯基三甲基甲矽烷、甲基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷和六甲基二矽氮烷。這些優選的有機矽化合物的沸點分別是71℃、55.5℃、102℃、123℃和127℃。
氣流中任選的稀釋氣體是氦、氬或氮。非反應性氣體可用於反應性氣體的稀釋。
特定氣體或混合物可以是阻擋塗層前體，像適於SiOx阻擋層的矽氧烷或矽烷，適於烴聚合或金剛石狀塗層的甲烷、己烷等。
為了使反應氣體進行有利反應，在管的內部供能以產生等離子體，它是經管外部的電極通過電感性或電容性耦合的呈繞組、尖頂棒、平板或曲線板、環狀或圓筒狀形式的金屬電極。平板62示於圖4而繞組74示於圖5。
優選的是，用能源給電極通電，能源可以是低頻交流電(AC)、射頻(RF)、或微波頻率電位、以連續式或脈衝式提供。
最佳的是，用理想的約5瓦-約150瓦的RF電源級電極通電，優選約15瓦-約40瓦而最好為約20瓦。
結果是在管內電擊穿而過程氣體離子化，即在每一單獨的管內產生等離子體。給等離子體通電從1秒鐘到20分鐘，優選5秒到2分鐘。處理氣體的縮合和化學反應可產生所要求的塗層或對所含管壁進行改性。基體可以是任何適合真空的材料。如塑料。
本發明方法的變化在於在容器的內部用液體層塗層，它可通過一些方法中的任一種，如浸塗、自旋塗、噴塗、或溶劑塗而進行，然後再使用由本發明方法產生的合適等離子體使液體交聯或固化，致使液體變成固體、半固體、或凝膠塗層。
現有技術中已知的多種光學方法都可用於確定在沉積室內沉積膜的厚度，或者把製品從沉積室內移出後測定其膜厚度。
用本發明方法可以把各種基體塗上阻擋層組分。這種基體包括，但不限於，包裝材料、容器、瓶子、罐、管以及醫用裝置。
除等離子體沉積外許多方法也都可用於沉積阻擋層組分，這些方法包括，但不限於，射頻放電、直接的或雙離子束沉積、濺射或蒸發。
在不偏離本發明的範圍和精神條件下許多其它的改進對本技術領域的技術人員來說是明顯的並且也易於進行。
下列實施例並非對本發明任何特定實施方案的限制，而僅為示範性的。
實施例1使聚丙烯(PP)管與真空多管體系連接，並在管外部圍繞有外平行板電極。首先將管的內部抽真空至真空度約60毫乇。然後經多管體系把約400毫乇的空氣引入管中並且由38MHz的振蕩器給電極通電30瓦功率約30秒，以提供表面活化處理。在等離子體通電時，經多管把六甲基乙矽烷蒸汽的單體氣體加到管中直到氣體混合物的總壓力約為725毫乇。維持等離子體沉積約1分鐘，接著空氣30秒鐘。
在SiOx沉積在管的內壁表面上後，把管與多管分開。管的滲透效率結果示於表1中。
實施例2使PP管與真空多管體系和圍繞在管外部的外部平行板電極連接。先將管內抽至真空度約60毫乇。然後在約600毫乇壓力下把空氣導入管內。再把六甲基二矽氧烷的蒸汽導入管內直到管內氣體混合物的總壓力約為1.0乇。在38MHz和22瓦下給電極通電約2分鐘，結果在管內產生SiOx的等離子體。
在SiOx沉積在管的內壁上後，把管子與多管斷開。管的滲透效率結果示於表1中。
實施例3使聚對苯二甲酸乙酯(PET)管與真空多管體系連接並與圍繞在管外部的外部平行板電極連接。首先將管內抽至真空度約65毫乇。然後在約600毫乇壓力下把空氣引入管內。再把六甲基二矽氧烷蒸汽導入管內直到管內氣體混合物的總壓力約為1.0乇。在38MHz和22瓦下給電極通電約2分鐘致使SiOx等離子體在管內產生。
在SiOx沉積在管的內壁表面上後，將管與多管分開，管的滲透性能結果示於表1中。
實施例4使PET管與真空多管體系連接並與圍繞管封閉端具有端部彎曲的外部平板電極連接。先把管內抽至真空度約65毫乇。然後再把氧以約300毫乇的壓力引入管內。把六乙基二矽氧烷蒸汽引入直到管內總壓力約為400毫乇。在38.5MHz和22瓦下給電極通電約5分鐘使等離子體在管內產生。
SiOx在管內壁表面上沉積後，將管與多管分開。管的滲透性能結果示於表1中。
實施例5使由PP制的管與真空多管體系連接並與圍繞在管封閉端上具有端部彎曲的外部平板電極連接。先將管內抽至真空度約65毫乇。然後在約400毫乇的壓力直把氧導入管中。再把六甲基二矽氧烷導入管中直到管內氣體混合物的總壓力約為750毫乇。於38.5MHz和22瓦下給電極通電而使等離子體在管內產生持續約5分鐘後等離子體在管內形成。
SiOx在管內壁表面上沉積以後，將管與多管分開。管的滲透性能結果示於表1中。
實施例6使由PP制的管與真空多管體系連接並與圍繞在管封閉端上具有端部彎曲的外部平板電極連接。先把管內抽至真空度約65毫乇。然後使氧在約400毫乇的壓力下進入管內。再往管內引入六甲基二矽氧烷直到管內總壓力為700毫乇。再於38.5MHz和22瓦下給電極通電約2.5分鐘而使等離子體在管內形成。
仍在真空條件下時使管圍繞其軸旋轉約90度並再次於38.5MHz和22瓦下給電極再通電2.5分鐘。
SiOx在管內壁表面上沉積以後，將管與多管分開。管的滲透性能結果示於表1中。
實施例7使由PP制的管與真空多管體系連接並與圍繞在管封閉端的繞組電極和圍繞在管開口端的帶電極連接。先將管內抽至真空。現使空氣在約200毫乇壓力下引入管內。然在11.7MHz和62瓦下給電極通電約30秒，在管內空氣等離子體被氧化致使提高了增加液體擴散的表面能。
然後把管與真空多管斷開並在管的內部塗上1％的二丙烯酸三亞丙基二酯的三氯三氟乙烷溶液。再使溶劑蒸發使管內留下二丙烯酸酯塗層。然後把管與真空多管和電極再次連接。在與上述相同的能源、頻率、和電極情況下，在管內約150毫乇，通過2分鐘的空氣等離子體的處理，使二丙烯酸酯在適當位置上交聯。
然後使空氣在約150毫乇有壓力下導入管中。
再引入六乙基二矽氧蒸汽直到管內總壓力約為250毫乇。再於11.7MHz和62瓦下給電極通電約3分鐘而使等離子體在管內形成。
六甲基二矽氧烷/空氣混合物的等離子體在管內再次形成高出三倍致使SiOx阻擋層以四個相繼層形式沉積。
接著保護性頂端層沉積在靠近用等離子聚合的HMDSO的SiOx阻擋層。然後在約300毫乇下把六甲基二矽氧烷引入管內再於11.7MHz和62瓦下給電極通電約60秒。
實施例8把聚苯乙烯(PS)管與真空多管體系連接並與環繞管封閉端的外部繞組型電極連接。首先把管內抽至真空度約30毫乇。然後在約250毫乇壓力下經多管體系把22sccm的空氣引入管內。再於50毫乇壓下力經多管體系把1.0sccm的HMDS的蒸汽引入管中，致使管內氣體混合物的總壓力達到300毫乇。在11MHz和20瓦下給電極通電約5分鐘以致等離子體在管內產生。
SiOx在管的內壁表面上沉積後，把管與多管斷開。管的滲透性能結果示於表1中。
表1實施例 氧滲透性cc/m2/atm/天PP管，未塗覆對照物(實施例1) 55.9PP管，(實施例1)26.1PP管，對照物(實施例2) 50.0PP管(實施例2) 33.7PET管，(實施例3) 1.75PET管，對照物(實施例3) 2.33PET管(實施例4) 1.47PET管，對照物(實施例4) 2.33PP管，W/不旋轉(實施例5)32.4PP管，對照物W/不旋轉(實施例5) 57.1PP管，W/旋轉(實施例6) 25.8PP管，對照物W/旋轉(實施例6)57.1PP管，對照物(實施例7) 77.1＜PP管，(實施例7) 4.42PS管，未塗覆對照物145(實施例8)PS管，(實施例8) 77.權利要求
1.一種將阻擋薄膜塗層加到塑料基體內壁表面上的方法，該法包括(a)把具有開口端、封閉端、外部、內部和外壁與內壁表面的塑料製品放在合適位置上致使所述的開口端與具有單體供應源、氧化劑供應源和真空供應源的真空多管體系連接；(b)把所述塑料製品的外壁表面與電極組件一起放在合適位置上；(c)使所述製品的所述內部抽真空；(d)輸送單體氣體和氧化劑氣體到所述製品的所述內部中；(e)輸送交流電流到所述電極；和(f)使所述氣體離子化以便能形成等離子體從而把阻擋薄膜塗層塗到所述容器的內壁表面上。
2.權利要求1的方法，其中所述基體是三維物體。
3.權利要求2的方法，其中所述基體是血液收集管。
4.權利要求1的方法，其中所述單體氣體是空氣、氧或氧化亞氮。
5.權利要求1的方法，其中所述氧化劑氣體是空氣、氧或氧化亞氮(nitrous oxygen)。
6.權利要求1的方法，其中約0.5sccm-約15sccm的單體氣體被輸送至所述製品。
7.權利要求1的方法，其中約15sccm-約35sccm的氧化劑氣體被輸送至所述製品。
8.權利要求1的方法，其中所述製品是抽真空至約0.001毫乇-約100毫乇。
9.權利要求1的方法，其中所述單體氣體在約80毫乇-約190毫乇下被輸送至所述製品。
10.權利要求1的方法，其中所述氧化劑氣體在約110毫乇-約200毫乇下被輸送至所述製品。
11.權利要求1的方法，其中步驟(d)還包括稀釋氣體。
12.權利要求11的方法，其中所述稀釋氣體是惰性氣體。
13.權利要求12的方法，其中所述惰性氣體是氦、氬或非反應性氣體。
14.權利要求12的方法，其中所述非反應性氣體是氮。
15.權利要求1的方法，其中所述交流電流是低頻交流電流，射頻或微波頻率。
16.一種用於向塑料製品的內壁施加等離子體用的多管體系，包括(a)用於連接和/或暴露所述塑料製品的所述內壁於所述多管體系的裝置；(b)用於輸送單體到所述容器中的裝置；(c)用於輸送氧化劑到所述容器中的裝置；(d)用於在所述製品中產生並保持真空度的裝置；和(e)用於在所述容器內部輸入能量的裝置。
17.權利要求16的設備，其中用於輸送單體至所述容器的所述裝置是閥門。
18.權利要求16的設備，其中用於輸送氧化劑到所述容器的裝置是閥門。
19.權利要求16的設備，其中用於向所述容器內部供能的裝置是電極。
20.權利要求16的設備，其中，用於連接和/或暴露所述塑料製品的所述內壁於所述多管體系的所述裝置是橡膠墊圈。
21.權利要求16的設備，還包含用於測量所述製品中壓力的裝置。
22.權利要求16的設備，還包含用於維持所述製品和所述多管之間壓差的裝置。
23.權利要求22的設備，其中用於維持壓差的所述裝置是閥門。
24.權利要求16的設備，其中所述電極是電感性繞組。
25.一種把阻擋薄膜塗層塗於塑料基體的內壁表面上的方法，該法包括(a)把具有開口端、封閉端和外壁與內壁表面的塑料製品放在合適位置上致使所述開口端與具有單體供應源、氧化劑供應源和真空供應源的真空多管體系連接；(b)把所述塑料製品的所述外壁表面與電極組合件一起放在合適位置上；(c)使所述製品的所述內部抽真空至約0.001毫乇-約100毫乇；(d)在約0.1sccm-約50sccm和約80毫乇-約190毫乇下把HMDSO單體氣體輸送至所述製品的所述內部；(e)在約15sccm-約35sccm和約110毫乇-約200毫乇下把空氣氧化劑氣體輸送到所述製品的所述內部；和(f)把射頻電源輸送給約5MHz-約50MHz和約15瓦-約40瓦的所述電極。
26.一種把阻擋薄膜塗層塗於塑料基體的內壁表面上的方法，該法包括(a)把具有開口端、封閉端、外部、內部和外壁與內壁表面的塑料製品放在合適位置上致使所述開口端與具有單體供應源、氧化劑供應源和真空供應源的真空多管體系連接；(b)把所述塑料製品的外壁表面與電極組件一起放在合適位置上；(c)把所述製品的所述內部抽真空；(d)把單體氣體和氧化劑氣體輸送至所述製品的所述內部；(e)把射頻電源輸送至所述電極；(f)使所述氣體離子化以便形成等離子體從而把阻擋薄膜塗層塗到所述容器的內壁表面上；(g)停止步驟(e)中的射頻電源；和(h)重複步驟(e)-(f)。
27.權利要求26的方法，其中步驟(d)還包括稀釋氣體。
28.一種把阻擋薄膜塗層於塑料基體的內壁表面上的方法，該法包括(a)把具有開口端、封閉端、外部、內部和外壁與內壁表面的塑料製品放在合適位置上致使所述開口端與具有單體供應源、氧化劑供應源和真空供應源的真空多管體系連接；(b)把所述塑料製品的外壁表面與電極組件一起放在合適位置上；(c)使所述製品的所述內部抽真空；(d)把單體氣體和氧化劑氣體輸送至所述製品的所述內部；(e)把射頻電源輸送至所述電極；(f)使所述氣體離子化以便形成等離子體從而把阻擋薄膜塗層塗到所述容器的內壁表面上；(g)停止步驟(d)中的氣體輸送；和(h)重複步驟(d)。
29.權利要求28的方法，其中步驟(d)還包括稀釋氣體。
30.一種把阻擋薄膜塗層塗到塑料基體的內壁表面上的方法，該法包括(a)把具有開口端、封閉端和外壁與內壁表面的塑料製品放在合適位置上致使所述開口端與具有單體供應源、氧化劑供應源和真空供應源的真空多管體系連接；(b)把所述塑料製品的所述外壁表面與電極組件一起放在合適位置上；(c)把所述製品的所述內部抽真空至約0.001毫乇-約100毫乇；(d)在約0.1sccm-約50sccm和約80毫乇-約190毫乇下把HMDSO單體氣體輸送至所述製品的所述內部；(e)在約15sccm-約35sccm和約110毫乇-約200毫乇下把空氣氧化劑氣體輸送到所述製品的所述內部；(f)把射頻電源輸送給約5MHz-約50MHz和約5瓦-約40瓦的所述電極；(g)停止步驟(d)中的氣體輸送；(h)停止步驟(e)中的射頻電源；和(i)重複步驟(d)-(h)。
31.權利要求30的方法，其中步驟(d)還包括稀釋氣體。
全文摘要
一種設備和方法，用於便於等離子體處理尤其是化學等離子體提高汽相沉積、等離子體聚合或等離子體處理容器內表面上的阻擋層材料用，阻擋層材料用於提供能防止容器中氣體和/或水滲透的有效阻擋層並用於延長容器的適用期，特別是對塑料真空血液收集裝置是有用的。
文檔編號C23C16/50GK1161386SQ97101060
公開日1997年10月8日 申請日期1997年1月27日 優先權日1997年1月27日
發明者戴維·A·馬丁 申請人:貝克頓迪金森公司