JP3334054B2 - 主に無機物質のプラズマ補助堆積による不活性又は不浸透性内部表面を有する中空容器 - Google Patents

主に無機物質のプラズマ補助堆積による不活性又は不浸透性内部表面を有する中空容器

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、全体としては、不活性又は不浸透性、即ち
ガラス状内部表面を有する中空容器に関し、そして更に
詳細には、一種又は数種の不活性無機物質、又は物質の
層、例えばシリカ又は耐食性金属酸化物又は金属から主
に成り、そして必要な場合には付加的な弾性を与えるた
めに炭素又は有機成分を含むことができる薄い内部コー
ティングのプラズマ補助の付与によって製造されるこの
ような容器に関する。
プラスチック及び金属容器は、容易な取り扱い、軽い
重量及び非破壊性が必要とされる場合の多くの応用にお
いてガラスに置き換わってきた。金属を使用する場合に
は、詰められた内容物と金属との接触を回避するため
に、容器の内部金属表面を、しばしば、ポリマーによっ
てコートしなければならない。それ故、プラスチックパ
ッケージの場合には、そしてまた多くの金属容器の場合
にも、詰められた内容物との接触表面はポリマーであ
る。今日までのポリマーは、ガラスの不活性さとは異な
る詰められた内容物に対する種々の程度の不活性さを有
してきた。食品パッケージの場合には、表面の不活性さ
は、パッケージング材料成分の食品中への潜在的な脱着
を減らすことを、香り吸収を防止することを、食品構成
成分のパッケージの壁を通っての損失を回避すること
を、そしてパッケージの外側からの空気又はその他の物
質の進入を回避することを助ける。不活性さのこれらの
すべての特徴は、プラスチック容器に当てはまる。しか
しながら、これらの特徴の幾つかはまた、プラスチック
又はラッカーシステムによって内部的にコートされた金
属容器にも当てはまる。
再充填可能なプラスチックパッケージは、これらのパ
ッケージが洗浄及び再充填に耐えなければならないの
で、不活性さの要件に別の要素を加える。このような容
器は、接触物質例えば洗剤又は容器中に貯蔵される異種
物質を吸収してはならない。
リサイクルは、大量に製造されるパッケージに関する
なおもう一つの要素である。同じ目的のためのリサイク
ルされたプラスチックの再使用、即ち新しい容器を製造
すること（“閉ループ”リサイクル）は、多くの注目を
引いた事項であり、そしてPETに関しては、これは、今
日まで、リサイクルされた物質を解重合させて、さもな
ければ移動しそして容器内容物と接触する可能性がある
すべての痕跡の汚染物をそれから無くすことによって達
成されてきた。本発明の目的である不浸透性内部層は、
リサイクルされた物質を新しい容器のために直接に、即
ち特別な処理例えば解重合なしに再使用することを可能
にするであろう。何故ならば、痕跡の異種物質は、もは
や容器の内容物と接触し得ないであろうからである。こ
れは、解重合に対する必要性を取り除くことによって
“閉ループ”リサイクルプロセスをかなり簡略化するで
あろう。
更にまた、確立されたリサイクルシステム、“閉ルー
プ”即ち他の用途のためのリサイクル、又は“閉ルー
プ”即ち同じ目的のための再使用の両方の中のリサイク
ル性が、大量に製造されるパッケージにとっては必要で
ある。“開ループ”システムにおいては、通常の方法
は、プラスチックを分別し、清掃しそして小さなフレー
クにぶち切ることである。次に、フレークを溶融しそし
て他の物体を成形するために、又は繊維製造のために使
用する。この形態のリサイクルのためには、主なプラス
チック、例えばコーティングに対するすべての汚染物が
効果的には無視できる量でしか存在してはならないこと
そして、好ましくは、固体でかつ溶融されたプラスチッ
ク内に不溶性でなければならず、その結果敏感な応用、
例えば繊維製造に先立ってそれを濾別することができる
ことが重要である。PETはまた解重合によって“閉ルー
プ”中でリサイクルされるが、コーティング物質がこの
プロセスによって不変であり、プロセスから生成するモ
ノマー中に不溶性であり、そしてこれらのモノマーから
容易に分離可能であるべきであることが重要である。不
活性の薄い無機コーティングはこれらの基準を満たす。
炭酸飲料のために利用されるパッケージはまた、加圧
されそして取り扱いにおけるかなりの機械的応力に耐え
なければならない。それ故、単一の物質が必要な機械的
安定性及び必要とされる不活性さを供給することは困難
である。炭酸飲料のための現在のプラスチックパッケー
ジは、単一の物質例えばポリエチレンテレフタレート
（PET）から成るか、又は多層構造体から成り、そこで
中央層が通常は障壁特性を与えそして外側層が機械的強
度特性を与えるかのどちらかである。このような容器
は、典型的には、同時射出成形又は同時押出成形のどち
らかによって製造される。
今日までのところ、不浸透性で密な“ガラス状”内部
表面を有するプラスチック容器を、従来の方法によって
製造することはできなかった。先行技術は、典型的に
は、酸化ケイ素又は窒化ケイ素を使用するプラスチック
フィルムのコーティングから成る。しかしながら、ボト
ル若しくはカンの内側を満足にコートするための、又は
上で述べた程度の表面不活性さを与えるための方法は出
現しなかった。
発明の要約 従って、本発明の一つの目的は、プラスチック又は金
属容器のための、しかし特に炭酸飲料のために使用され
る再充填可能なプラスチック容器のための、そして以下
の特性を有する内部コーティング又は層を供給すること
である：極性及び無極性物質に対するガラス状不浸透
性；圧力下で容器の壁が曲がる又は伸びる時そして壁に
ぎざぎざを付ける時の両方の時にコーティング元の姿を
維持するような弾性；例えば充填、注ぎ又は通常の使用
の間に、容器の内部表面がこすられ、すられ又は摩擦さ
れる時の、機能寿命の間の適切な耐久性及び接着性；透
明なプラスチック容器の外観に影響を与えないような良
好な透明性；炭酸飲料のための再充填可能な容器の場合
には高い／低いpHに対する耐性；内容物のための食品例
えば飲料との安全な接触；並びに悪い影響なしの容器物
質のリサイクル性。
本発明の上述のそしてその他の目的は、不溶性で不活
性な無機物質例えばシリカ、若しくは不溶性金属酸化物
を使用する、又は物質の例えば金属、金属酸化物、金属
塩及び炭素及び／若しくは有機基の混合物を使用して柔
軟な構造体若しくは格子を生成させることによる、又は
このような構造体の異なる層を使用することによる、プ
ラスチック又は金属容器中の非常に薄い、典型的には10
〜250nmの内部表面コーティングのプラズマ補助堆積の
ための方法及び装置によって満たされる。非常に高い温
度でだけ蒸発させることができるコーティング物質によ
る温度に敏感なプラスチック容器のコーティングを可能
にするために、本発明は、プラスチック基体表面温度の
受け入れられない上昇なしのコーティングを提供する。
プラズマ補助は、プラスチック基体表面の下へのコーテ
ィングの侵入、又はコーティングと基体の間の良好な接
着のためのフリーラジカルの生成を可能にする。
更にまた、本明細書中で述べる方法は、コーティング
が始まる前の、付加的なフリーラジカル生成及び表面清
掃のための表面前処理を、これが接着を改善するために
必要である場合には、可能にする。更に、以下に述べる
方法は、堆積されかくして格子を形成する物質の混合物
を提供するが、この格子は、その種々の組成のお陰で、
不浸透性、柔軟性、接着性、不活性、透明性及び耐久性
の完全な範囲の高品質要件を与えることができる。
表面に対するプラズマ粒子の約90゜の進入角を与えそ
して表面に対してプラズマソースを動かす堆積の形態
は、表面の不完全さ／非平坦さがガス包含又は多孔性を
導く可能性があることを回避するのを助け、そしてまた
平坦で密な堆積を製造するためにプラズマエネルギーを
十分に効果的に使用する。これは、付加的に、速度又は
堆積のそしてプラズマ品質の制御によって、不活性ガス
の包含によって補助される。
本明細書中で述べる方法はまた、一次構造体又は表面
格子を更なる異なる構造体によってコートすることによ
ってガス包含及び多孔性を回避することができることを
可能にする。何故ならば、これらは、元の格子が、その
固有の基礎の上に築く傾向があることによって時々残す
ギャップを充填するようにデザインすることができるか
らである。更にまた、以下に述べる装置は、必要な場合
には、堆積の表面を再配列しそしてガス包含を更に減ら
すための、適切な不活性又は反応性ガスによる後処理を
可能にする。柔軟性及び透明性は、非常に薄い堆積を制
御されたやり方で付与することによって確保される。
本発明による容器の内部表面をコートする方法は、
（ａ）排気された囲い中に容器を位置付けるステップ、
（ｂ）所定のコンスティチュエンシ（constituency）の
一種以上の不活性無機物質を含む一個以上の蒸発器を容
器の内側に置くステップ、（ｃ）前記物質の蒸気を生成
させるステップ、（ｄ）前記蒸気のプラズマを発生させ
るステップ、及び（ｅ）前記容器の内側表面の所定の領
域を覆って前記物質の比較的薄いコーティングを堆積さ
せるステップを含んで成り、これによって、前記コーテ
ィングの粒子の高温がそれらの熱エネルギーのために前
記表面に侵入し、一方低い質量流量のために表面温度の
総合的上昇を引き起こさない。
上で述べた方法のステップを実施するための装置は、
（ｂ）真空室、（ｃ）所定のコンスティチュエンシの不
活性無機物質を含む一個の蒸発器又は複数の蒸発器、
（ｄ）蒸発器を容器内側に挿入しそしてそこから取り出
すための手段、（ｅ）蒸発器を容器内側のまま動かすた
めの手段、（ｆ）蒸発器を刺激するための手段、（ｇ）
ガス又はガスの混合物を容器中に導入するための手段、
及び（ｈ）蒸発器中で生成された蒸気及び／又は前記ガ
ス又はそれらの混合物のプラズマを発生させるための手
段を含んで成る（ａ）温度に敏感な容器の内部表面をコ
ートするための装置を含んで成る。
図面の簡単な説明 本発明は、本明細書中で以下に与えられる詳細な説明
及び添付図面から一層容易に理解されるであろうが、こ
れらは例示のためにだけ与えられ、そしてかくして、本
発明を限定しない。図面において、 図１は、本発明を広く例示する電気機械略図であり、 図2Aは、図１中に示された、そして自由流動性粉末を
取り扱うために使用可能である蒸発器デバイスの一つの
態様の中心縦断面図であり、 図2B及び2Cは、図１中に示された、そしてある種の粉
末及び低いコーティング重量のために使用可能である蒸
発器デバイスのもう一つの態様の側面図及び中心断面図
であり、 図2D及び2Eは、図１中に示された、そしてまたある種
の粉末及び低いコーティング重量のために使用可能であ
る蒸発器デバイスの別の態様の正面図及び側面図であ
り、 図2F及び2Gは、図１中に示された、そして一種よりも
多い物質の別々の蒸発のために使用可能である蒸発器の
正面図及び側面図であり、 図3A及び3Bは、図2A中に示されたそれぞれ坩堝及びそ
のための内部容器の斜視図及び平面図であり、 図4Aは、本発明の好ましい態様の中心縦断面図であ
り、 図4B及び4Cは、図4A中に示された装置の変形の部分中
心縦断面図であり、 図５は、図２〜４中に示された装置によって実施され
る方法を示す図であり、そして 図６は、本発明による変形された方法を示す図であ
る。
発明の詳細な説明 図１は、本発明の基本的な態様を示し、そして温度に
敏感である中空容器、特にPET容器をコートするための
システムを描写する。
示したように、高真空囲い１は、コートされるべき容
器２を囲う。コーティング物質、例えば酸化ケイ素、窒
化ケイ素又は金属は、容器２内の蒸発器３中に置かれ
る。ガス混合物、例えば酸素及び不活性ガス例えばアル
ゴンを供給するためのガス供給カップリング16は、蒸発
器３に接続される。ガスは、フレキシブルチューブ５及
びフレキシブルではないチューブ４によって蒸発器３に
導かれる。蒸発器３は、配線６によって蒸発器に連結さ
れているDC電源７によって作動される。電源７は、必要
とされる蒸発速度を与えるように更に制御される。
良好なコーティング分布を供給するためにそして容器
２の形及び／又はサイズに依存して、蒸発器３は容器２
内で上に又は下に動かすことができ、そして典型的には
30゜〜90゜の間を回転させることができる。この動き
は、単純なソレノイド８、及び固定螺旋10とかみ合う回
転螺旋11が取り付けられている押棒９を含む押し道具機
構によって与えられる。
蒸発器３によって製造された蒸気は、容器２及び真空
囲い１の外側の高周波数13に接続された電極12に高周波
数電位を付加することによって刺激されてプラズマを発
生させる。より良いエネルギー利用及びより大きな程度
のプラズマ発生を可能にする別の態様は、高周波発生機
13の一つの末端を押棒９を経由してフレキシブルではな
い（金属）チューブ４に接続し、かくして電極12の一つ
とプラズマとの直接の接触を可能にすることである。非
常に低い圧力でのプラズマ発生を可能にする別の態様
は、チューブ４を高いDC電位に接続しそして囲い２を接
地することによって負の末端を供給し、その結果二つの
末端の間の放電がプラズマを生成させることである。こ
のようにして発生されたプラズマは、次に、容器２の内
部表面の上に堆積する。ガス供給が必要とされる場合に
は、このガスもまたプラズマ中に生成されることがで
き、そして蒸発器３からの蒸気と反応して、蒸発されて
いる物質のものとは異なるコーティング組成を与えるで
あろう。更にまた、ガスを発生させて、蒸発器３が刺激
されそしてコーティング堆積が始まる前にコートされる
べき表面を清掃及び／又は調整するために使用されるプ
ラズマを生成させることができる。
また真空囲い１の外側に位置付けられたマイクロ波発
生機14は、所望の時には、高周波発生機13の代わりに使
用することができる。真空囲い１はまた、図示しない真
空供給のためのカップリング15を含む。典型的には、10
-1mbar−10-5mbarの真空ソースが利用される。容器開口
を密封しそして第二真空ソース18に接続されているアダ
プター17によって容器２の内側に別の真空を発生させる
ことができる。これは、システムが容器２の内側と外側
の両方で理想的な真空条件を維持することを可能にす
る。特に、それは、囲い１に外部から付与されるプラズ
マ発生エネルギーが、それが必要とされるところの容器
２の内部だけで利用されそして容器２の外側に散らされ
ないことを可能にする。これは、容器２内のプラズマ発
生の程度にそしてかくして堆積の品質に影響を与える要
因である。また、容器２の外側のプラズマ発生を回避す
ることは、容器２の外部表面の上のあり得る望ましくな
い表面変化を排除する。
蒸発器３は、高い温度で、典型的には蒸発される物質
の昇華又は蒸発温度で運転する。このエネルギーは、最
小に減らされそして容器２の表面を加熱することを回避
するために閉じ込められなければならない。エネルギー
は、物質の選択によって、放射反射遮蔽によって、そし
て蒸発の速度を減らすことによって減らされる。ある種
の物質は低い温度で昇華し、一方ある種の物質は高い温
度においてだけ蒸発する。エネルギーは冷却によって閉
じ込められる。この態様においては、冷却は、コネクタ
ー16に供給されるガスによって及び／又はコネクター39
及び40を経由して供給される冷却水によって行われる。
蒸発冷却もまた、基本的には同じ水コネクター39及び40
を使用して可能である。
この時点までに述べた技術は、高温蒸気、例えばシリ
カ、ガラス及び金属の熱に敏感な表面の上への堆積を表
面温度を上げることなく可能にする。何故ならば、高真
空が表面での熱束を減らすからである。しかしながら、
個々の粒子の高い温度、及び粒子が90゜の角度近くで表
面に接近するようなプラスチック表面に対する蒸発器の
位置付けが、それらがプラスチック表面中に侵入しそし
て“埋められ”、かくして物質例えば、どちらも他のも
のに対して通常は親和力を持たないプラスチック及びシ
リカの間に良好な接着を与えることを可能にする。非常
に薄いコーティング付与（10〜250nm）は、使用される
コーティング物質が脆い、例えばシリカ又はガラスの時
でさえ柔軟性を可能にする。薄いコーティングはまた、
物質が通常は不透明である時でさえ透明性を保証する。
プラスチック表面の侵入に起因するコーティングの良好
な接着は、壁の曲がりにも拘わらずコーティングの本来
の姿を可能にする。それ故、このシステムは、曲がり、
接着、透明性そしてなかんずく、適用温度の問題のため
にこれまでそれらに付与することができなかったコーテ
ィング物質によってプラスチック容器をコートすること
を可能にする。
上述のことは、コーティングの本来の姿を最適化する
観点で述べられそして以下の条件を与える能力を有す
る：蒸発器を動かしそして回転させることによる容器全
体の表面にわたるコーティングの平坦さ；影の領域にお
いて“くま取り”及び貧弱なコーティングを引き起こす
可能性がある表面の不完全さを回避すること（蒸発器の
動きによって達成される）；高度に反応性のプラズマ
を、それをガス供給入り口において導入する前に、製造
することによって、そして蒸発速度の制御を与えること
によってガス包含を回避すること；ガスプラズマを使用
して表面を予備清掃することによってほこり包含を回避
すること；容器の表面を前処理して、表面がポリマーで
ある場合には、フリーラジカルを誘発することによって
剥離を回避すること；蒸発器を冷却することによって容
器に対する熱損傷、例えば溶融／収縮を回避すること；
並びに最善のプラズマ補助条件を与えるために容器の内
側及び外側の圧力の別々の制御を確保すること。
さて図2A並びに図3A及び3Bを参照して説明すると、蒸
発器３の詳細がそこに示されている。図3A及び3B中によ
り詳細に示された坩堝26は、内部チューブ20と電気的に
接触し、そしてクリップ30によって外部チューブ31に固
定されている。電気的接触は坩堝26の内部容器23、24に
よって為され、そして坩堝26は今度はリベット29によっ
て外部容器51に取り付けられている。坩堝26の内部容器
23は、蒸気の外向き流れを可能にする垂直なスロット又
はベント25を有する。坩堝26の外部容器51もまた、蒸気
の外向き流れを可能にする垂直なスロット27及び水平な
スロット28を有する。かくして、これらのスロットは、
蒸気をすべての方向に均等に分配するように位置付ける
ことができる。
坩堝26及に内部チューブ20は、図2A中に示したよう
に、蒸発されそして堆積されるべき物質21で満たされ
る。内部チューブ20は、その底22で細くされ、その結果
制御された流れ及び量の物質21を坩堝26の底の中に供給
する。内部チューブ20は、非電気伝導性ピン32によって
外部チューブから分離されそしてそれに固定されてい
る。内部チューブ20のトップは、内部チューブ20と良好
な熱的及び電気的接触をする冷却水分配器43を有する。
冷却水分配器43は冷却水接続パイプ41及び42中に差し込
まれているが、この接続は締り嵌め非伝導性スリーブ44
による。分配器43はまたDC電力コネクター45を含む。外
部チューブ31は、内部チューブ20、冷却水分配器43及び
坩堝26と一緒に、容易に引き出すか、又は継手33に対し
て圧力によって置き換えることができ、そしてばねクリ
ップ34によって所定の位置に保持される単一のユニット
を形成する。かくして、この単一のユニットは、取り外
し、清掃し、物質21を再充填しそして必要に応じて置き
換えることができる。トップ継手33は、冷却水のための
流れパイプ37及び38、ガス入り口パイプ４及び押棒９を
含む。坩堝26のための材料は、蒸発されるべき物質21に
従って選ばれ、そして高温に耐えるが、典型的な例はタ
ングステン及びモリブデンである。
さて図2B及び2Cを参照して説明すると、それらは、あ
る種の粉末のために使用可能である蒸発器３の一つの簡
単な変形例の２つの図を示す。内部容器23は、今度は、
図2Bによって示されたような形の、簡単な折り畳まれた
金属ストリップである。蒸発されるべき物質21は、この
折り畳まれたストリップのボトムの中空カップタイプ領
域中に置かれる。押棒９、フレキシブルチューブ５を経
由するガス供給及び電力供給６は、既に述べられたよう
である。
図2D及び2Eは、例えば金属片のために使用可能である
蒸発器３の一つの別の変形例の２つの図を示す。容器23
は、今度は、示されたような形の、簡単な折り畳まれた
ワイヤである。蒸発されるべき物質21は、ワイヤ中に形
成された揺り籠内に置かれる。押棒９、フレキシブルチ
ューブ５を経由するガス供給及び電力供給６は、既に述
べられたようである。
図2F及び2Gは、一種よりも多い物質（例えば物質21a
及び21b）を同時に蒸発させることを可能にする一つの
多重蒸発器３の２つの図を示す。各々の蒸発器容器23の
形は、任意の所望の形例えば示されたようなユニット23
a及び23bから成る二重形状を取ることができる。容器23
a及び23bの各々は、独立に電力供給リード線６に接続さ
れていて、そして独立に制御することができる。
図4Aは、本発明の好ましい態様を例示しそして、真空
室１中に位置付けられた図2A中に示された坩堝組立体３
に加えて、中でも、容器エレベーター60、ばね62によっ
て取り付けられた真空スリーブ61、滑りシールリング6
7、ゴムシールリング69、及び真空スリーブヘッド63を
含む。容器２は、その進行が容器開口シールリング65に
よって停止されるまでエレベーター60によって上向きに
押すことができる。容器２は滑りガイド64によって中心
合わせされそしてガイドされる。真空スリーブ61のばね
荷重された組立体はキャップ68によって締め付けられる
が、キャップ68はまたばね62を予備圧縮しそして真空ス
リーブヘッド63に接続する。ピン67は、滑りボトルガイ
ド64が所定の場所に留まることを確実にする。真空スリ
ーブヘッド63は、ブラケット組立体78に締め付けられ、
そして押棒９、そのソレノイドモーター８、ガスチュー
ブ５及び蒸発器３の継手33（図2A）に接続されたすべて
のその他の機能を保持するのに適している。
ブラケット組立体78は、容器２外部への真空ソースの
ための分配器パイプ70、及び容器２内部への真空ソース
のための分配器パイプ72を有する。これらの部材は、そ
れぞれ制御弁71及び73を経由して接続されている。制御
弁71及び73は、容器２の開口がシール65に対してシール
するとすぐにシーケンス制御器79によって真空を付与
し、そして容器２をデバイスから取り外して良い時には
真空を解放することを可能にする。
ブラケット組立体78はまた、シーケンス制御器79にま
た接続されている開閉弁75を経由してガスパイプ５に接
続するガス分配器74を有する。冷却水分配器パイプ77及
び76もまた、ブラケット78に固定されていてそして真空
スリーブヘッド63にパイプ接続されている。シーケンス
制御器79は、機械カムで作動しそして図示しない機械タ
イミング機構に機械的に接続されている。それはまた、
蒸発器３に接続された配線６へのDC電力の切り替え及び
図１中に示されたプラズマ発生機13又は14の切り替えを
シーケンス制御する。
プラズマ発生エネルギーが高くそして容器２の温度安
定性が不適切である場合には、容器２を回転させて、プ
ラズマ発生ソース12又は13に最も近い容器２の壁の上に
エネルギーが集中するのを回避しなければならない。例
えば、容器２は、図4B及び4Cによって図示された手段に
よって図4A中に示されたデバイス内で回転させることが
できる。容器２の底は、その中に永久磁石が埋め込まれ
ている、そして図4C中に示されたコイルによって発生さ
れる外部電磁場86によって回転するようにされる、自由
に回転するスチールのプラットホーム85の上にある。図
4B中に示されたような容器２のトップにおいては、シー
ルリング65が、くぼみ88内で自由に回転しそしてリング
89によってシールされているスリーブ87の上に装着され
ている。
さて図５を参照して説明すると、この図面は、本発明
の装置の運転を描写する。この態様中に示された装置
は、良く知られた回転する“回転木馬（carousel）”タ
イプのものであり、そして図4Aに関して既に述べたよう
な真空スリーブ61及び真空スリーブヘッド63を有する複
数のコーティングセルを含む。位置Ａにおいては、押し
具80、又はその他の類似のデバイスが、容器２をエレベ
ーター60の上に運ぶ。次に、真空スリーブ及びスリーブ
ヘッド61及び63によって形成された室の中に容器２をエ
レベーター60によって押し込む。位置Ｂ及びＣにおいて
は、シーケンス制御器79が、次に、排気弁71及び73、ガ
ス注入弁75、蒸発エネルギーソース７（図１）、並びに
図１中にまた示されたプラズマ製造発生機13又は14を、
コーティングサイクルのために適切な順序で作動させ
る。位置Ｄにおいては、エレベーター60が後退しそして
容器２が追い出される。
容器２のためのある種のコーティングのオプションは
数個の層及びコーティング操作を含む可能性があるの
で、それらを回転する“回転木馬”タイプの機械で実施
することは実用的ではないであろう。例えば、図６は、
コーティング時間及びコーティング操作の複雑さを拡張
することができる別の態様を図示する。そこでは、複数
の容器２をコンベアーベルト90によって輸送する。一列
の容器２をグリッパー91によって掴みそして処理用器92
中に置くが、そこではそれらは処理用器92中のパーティ
ションの形によってしっかりと位置付けられる。示され
た態様においては、押し具93が処理用器92を処理ヘッド
94まで持ち上げ、そして処理ヘッド94は処理用器92のト
ップを掴みそしてしっかりとシールする。処理ヘッド94
は、図4Aによって示されたすべてのコーティング要素、
特に回転蒸発器３、ソレノイドモーター８、冷却水分配
器76及び77、ガス分配器74、真空分配パイプ70及び72に
関して多重性を有する。処理用器92中の各々の個々の容
器は、図4B、4Cによって述べられたやり方によって回転
させることができる。
コーティング処理の後で、コーティングヘッド94は右
の別の位置に動き、そこでそれは処理用器92を解放し、
そして次に処理用器92は押し具95によって積み降ろし位
置に戻される。次に、容器２はグリッパー96によって仕
上げ製品コンベアーベルト97の上に積み降ろされ、そし
て空の処理用器92が今度は押し具98によって左に戻さ
れ、グリッパー91から新しい積み荷の容器２を受け取
る。
特定の製造の必要性に従って多重の処理用器92及び処
理ヘッド94が存在する場合には、示されたように、処理
用器92を処理ヘッド94まで持ち上げることによって、又
は処理用器92を水平に１以上の処理位置に運びそして１
以上の処理ヘッド94を処理用器92まで低下させることに
よってのどちらかで、サイクルを運転することができ
る。
容器又は処理用器の取り扱いの詳細は、それが図５中
に示されたような“回転木馬”タイプのデバイスにおい
てであれ、又は図６中に示されたような線状デバイスに
おいてであれ、当該技術の現状の技術であり、そしてそ
れ故本発明にとっては付随的である。この詳細な説明
は、図５及び図６によって図示された原理を示すことだ
けを意図している。これらは、述べられた高品質コーテ
ィング基準を生み出すために必要とされるコーティング
パラメーターの柔軟性を与えながら、高速度で実用的な
手段によって容器を処理することを可能にするために必
須である。
かくして現在は本発明の好ましい態様であると考えら
れるものを示しそして説明してきたが、添付の請求の範
囲中に述べられたような本発明の精神及び範囲内に入る
すべての改造、変更及び変化は本発明中に含まれると意
味されることを記さなければならない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−228250（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−70059（ＪＰ，Ａ) 国際公開93／24243（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B65D 1/00 B65D 1/09 B65D 23/02 B65D 23/08 C23C 14/22

Claims (22)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】温度に敏感な容器の内部表面をコートする
    方法であって、 排気された囲い中に容器を位置付けるステップ、 所定のコンスティチュエンシの不活性無機物質を含む蒸
    発器を容器の内側に置き、そして蒸発器を前記物質の昇
    華温度に加熱するが気化熱を蒸発器のすぐ近くに閉じ込
    めて温度に敏感な容器の内部表面に影響を与えないよう
    にするステップ、 前記物質の蒸気を生成させるステップ、 前記蒸気のプラズマを発生させるステップ、及び 前記容器の内側表面の所定の領域を覆って前記物質の比
    較的薄いコーティングを堆積させるステップ を含んで成り、 これによって、前記コーティングの粒子の高温がそれら
    の熱エネルギーのために前記表面に侵入し、一方前記粒
    子の低い質量流量のために表面温度の総合的上昇を引き
    起こさない方法。
  2. 【請求項２】前記容器がプラスチック容器から成る、請
    求の範囲第１項に記載の方法。
  3. 【請求項３】前記プラスチック容器がポリエチレンテレ
    フタレート（PET）から成る、請求の範囲第２項に記載
    の方法。
  4. 【請求項４】前記プラスチック容器が比較的狭い口を含
    む、請求の範囲第２項に記載の方法。
  5. 【請求項５】堆積させる前記ステップが容器の内側の蒸
    発器を動かすことを含む、請求の範囲第４項に記載の方
    法。
  6. 【請求項６】堆積させる前記ステップが容器の内側の蒸
    発器を動かすこと及び／又は回転させることを含む、請
    求の範囲第４項に記載の方法。
  7. 【請求項７】容器の内側の蒸発器を動かす前記ステップ
    が蒸発器を容器の内側で上下に動かすことを含む、請求
    の範囲第６項に記載の方法。
  8. 【請求項８】容器の内側の蒸発器を動かす前記ステップ
    が少なくとも30〜90゜の範囲にわたって蒸発器を回転さ
    せることを含んで成る、請求の範囲第６項に記載の方
    法。
  9. 【請求項９】容器を回転させて熱エネルギーがその壁の
    上に集中するのを防止するステップを付加的に含む、請
    求の範囲第４項に記載の方法。
  10. 【請求項１０】プラズマを発生させる前記ステップが前
    記容器の回りに比較的高い周波数の電極磁場をかけるこ
    とを含む、請求の範囲第２項に記載の方法。
  11. 【請求項１１】プラズマを発生させる前記ステップが前
    記蒸発器によって生成された蒸気を横切って比較的高い
    電位をかけることを含む、請求の範囲第２項に記載の方
    法。
  12. 【請求項１２】比較的薄いコーティングを堆積させる前
    記ステップが10〜250nmの範囲の厚さを有する薄いコー
    ティングを堆積させることから成る、請求の範囲第２項
    に記載の方法。
  13. 【請求項１３】所定のコンスティチュエンシの前記物質
    が元素状炭素、金属並びにそれらの酸化物、窒化物、硫
    化物、ハロゲン化物及び／又はこれらの混合物又は組み
    合わせ物を含む、請求の範囲第２項に記載の方法。
  14. 【請求項１４】プラズマ中に流れ込み、その結果蒸気と
    反応して蒸発されている物質のものとは異なるコーティ
    ング組成を与えるガスを排気された囲いに供給するステ
    ップを付加的に含む、請求の範囲第２項に記載の方法。
  15. 【請求項１５】前記蒸気を生成させるのにそして前記容
    器の内側表面の上に前記コーティングを堆積させるのに
    先立って、コートされるべき前記容器の表面を清掃及び
    ／又は活性化する初期ステップを付加的に含む、請求の
    範囲第２項に記載の方法。
  16. 【請求項１６】囲い内に10-1mbar〜10-5mbarの真空を供
    給するステップを付加的に含む、請求の範囲第２項に記
    載の方法。
  17. 【請求項１７】温度に敏感な容器の内部表面をコートす
    るための装置であって、真空室、 所定のコンスティチュエンシの不活性無機物質を含む蒸
    発器、 蒸発器を容器内側に挿入しそしてそこから取り出すため
    の手段、 蒸発器を容器内側のまま動かすための手段、 蒸発器を前記物質の昇華温度に加熱するが気化熱を蒸発
    器のすぐ近くに閉じ込めて温度に敏感な容器の内部表面
    に影響を与えないようにして蒸発器を刺激するための手
    段、及び 前記蒸気のプラズマを発生させるための手段 を含んで成り、これによって、前記物質の粒子の高温が
    後記領域の内側表面に侵入し、一方粒子の低い質量流れ
    によって表面温度の総合的上昇を引き起こさないので、
    前記物質の比較的薄いコーティングが前記容器の内側表
    面の所定の領域を覆って堆積される装置。
  18. 【請求項１８】容器を真空室にそしてそれから輸送する
    ための手段を付加的に含む、請求の範囲第17項に記載の
    装置。
  19. 【請求項１９】容器内側のまま蒸発器を動かすための前
    記手段が蒸発器を上下に動かす並びに蒸発器を回転させ
    るための手段を含む、請求の範囲第17項に記載の装置。
  20. 【請求項２０】容器が狭い口のプラスチック容器から成
    り、そして前記物質がシリカ、炭素、金属並びにそれら
    の酸化物、窒化物、ハロゲン化物及び／又はこれらの混
    合物又は組み合わせを含む物質の種類から選ばれる、請
    求の範囲第19項に記載の装置。
  21. 【請求項２１】前記蒸発器が坩堝タイプの構造体から成
    り、そして前記装置が 前記蒸発器への物質の流れを供給しそして制御するため
    の手段、 蒸気の流れが前記蒸発器からすべての方向に均等に流れ
    出るように流れを制御するための手段、及び 気化熱が前記内部表面に到達するのを防止するために、
    蒸発器に冷却を与えるための手段 を含んで成る、請求の範囲第19項に記載の装置。
  22. 【請求項２２】熱エネルギーが容器の壁の上に集中する
    のを防止するために容器を回転させるための手段を付加
    的に含む、請求の範囲第17項に記載の装置。
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