容器放气检测方法

专利名称：容器放气检测方法
技术领域：
本发明涉及储存生物活性化合物或血液的涂覆容器的制造的技术领域。特别地，本发明涉及一种用于容器的涂覆的容器处理系统，用于容器的涂覆和检查的容器处理系统，涉及一种用于容器处理系统的便携式容器支架，涉及一种用于涂覆容器的内部表面的等离子体增强化学气相沉积装置，涉及一种用于涂覆容器的内部表面的方法，涉及一种用于检查容器涂层的方法，涉及一种处理容器的方法，涉及一种容器处理系统的用途，涉及一种计算机可读介质并且涉及一种程序元件。在此提供了用于检查涂覆工艺的产品的一种方法。其中，测量了至少一种挥发性物种从该涂覆表面到与该涂覆表面邻近的气体空间中的释放并且将该结果与对于在相同试验条件下测量的至少一个参考对象的结果进行比较。从而可以确定该涂层的存在或不存在、和/或该涂层的物理和/或化学特性。该方法对于检查任何涂覆的物品(例如容器)是有用的。还披露了它的在由有机硅前体制成的PECVD涂层尤其是阻挡涂层的检查方面的应用。本披露还涉及改进的用于处理容器的方法，这些容器例如是用于静脉穿刺和其它医学采样、药物制剂储存和递送、以及其它目的的多个相同的容器。这样的容器被大量地应用于这些目的，并且对于制造而言必须是相对经济的并且在储存和使用中仍然是高度可靠的。
背景技术：
真空采血管用于从病人抽取用于医学分析的血液。这些管被抽真空而出售。通过将一个两端皮下针头的一端插入到病人的血管中并且在该两端针头的另一端刺穿该真空采血管的闭合件,病人的血液被连通到一个管的内部。真空采血管内的真空通过针头把血液抽取(或准确地说，病人的血压推动了血液)进入该真空采血管中，增大了该管内的压力并且因此减小了引起血液流动的压差。典型地血液流动继续直到该管从针头移开或者该压差太小而不能支持流动。真空采血管应该具有一个实质性的保质期以有助于这些管在使用之前的有效且方便的分配和储存。例如，一年的保质期是令人希望的，并且在一些情况下渐进更长的保质期，如18个月，24个月，或36个月也是所希望的。该管令人希望地保持基本上完全真空，至 少达到抽取足够的用于分析的血液所必需的程度(一个共同标准是该管要保持至少原始抽取体积的90%)，对于整个保质期，很少(最佳地是没有)提供有缺陷的管。一个有缺陷的管有可能造成抽血者不能使用该管来抽取足够的血液。于是抽血者可能需要获得并且使用一个或多个另外的管以获得一个足够的血样。预充式注射器通常是被准备好而出售的，因此这种注射器不需要在使用前进行填充。在一些实例中，可以用盐溶液、一种用于注射的染料、或一种药物活性制剂预填充注射器。通常地，预充式注射器在远端是加帽的(正如带有一个帽)，并且在近端通过它的拉动柱塞是封闭的。在使用之前可以将预充式注射器包装在一种无菌包装中。为了使用该预充式注射器，移开包装和帽，任选地将一个皮下针头或另一个递送导管附接到注射器筒的远端，将该递送导管或注射器移动到一个使用位置(如通过将皮下针头插入到病人的血管中或进入有待用该注射器的内容物进行冲洗的装置中)，并且该柱塞在该筒中前进以注射该筒的内容物。在制造预充式注射器过程中，一个重要的考虑是该注射器的内容物令人希望地将具有一个实质性的保质期，在此期间使填充该注射器的材料与含有该材料的筒壁隔离是重要的，以便避免来自该筒的浸出材料进入这些预填充的内容物中或者反之亦然。关于注射器的一个进一步的考虑是当把柱塞压进该筒时确保它能移动。为此目的，一个润滑涂层，例如像以上引用的专利申请中描述的润滑涂层，是令人希望的。因为许多的这些容器是价廉的并且已被大量使用，对于某些应用将有用的是，在没有将制造成本增加到一个高不可及的水平的情况下可靠地获得必要的保质期。几十年来，大多数肠胃外治疗剂是在I型医用级硼硅酸盐玻璃容器(如管形瓶或预充式注射器)中被递送到最终用户的。对于大多数药物产品而言，硼硅酸盐玻璃已经充分表现出相对坚固的、不可渗透的以及惰性的表面。然而，除了别的问题以外，最近昂贵、复杂以及敏感的生物制剂连同这样先进的递送系统(作为自动注射器)的出现已经暴露了玻璃的物理和化学缺陷(包括可能的来自金属的污染以及破损)。而且，玻璃含有一些在储存期间可以渗出并且造成对储存的材料的损害的成分。更详细地，硼硅酸盐容器呈现出许多缺陷玻璃是由一种砂制造的，这种砂含有多种元素(硅、氧、硼、铝、钠、钙)与痕量级的其它碱和土金属的不均匀混合物。I型硼硅酸盐玻璃由大约76%Si02、10. 5%B203、5%A1203、7%Na20以及I. 5%CaO组成并且通常含有痕量的金属，如铁、镁、锌、铜以及其它金属。硼硅酸盐玻璃的不均匀性质创造了分子水平的不均匀表面化学。用于制造玻璃容器的玻璃形成过程将这些容器的一些部分暴露于高达1200°C的温度。在这样高的温度下碱金属离子迁移到局部的表面并且形成氧化物。从硼硅酸盐玻璃设备排出的离子的存在可能涉及一些生物制剂的降解、聚集、以及变性。许多蛋白质和其它的生物制剂必须被冻干(冷冻干燥)，因为它们在玻璃管形瓶或注射器的溶液中是不够稳定的。在玻璃注射器中，硅油典型地被用作一种允许柱塞能够在筒中滑动的润滑剂。在蛋白质溶液(如胰岛素以及一些其它的生物制剂)的沉淀中已经包含硅油。此外，硅油涂层通常是不均匀的，这导致了注射器在市场中的失败。玻璃容器在制造、填充操作、航运以及使用期间很容易破损或降解，这意味着玻璃微粒可以进入药物中。玻璃微粒的存在已经导致许多FDA警告信以及产品召回。
玻璃形成的过程没有产生对于一些比较新的自动注射器和递送系统所需要的紧密的尺寸公差。其结果是，一些公司已经转向了塑料容器，这些容器提供了更大的尺寸公差以及比玻璃更不易破损但是缺乏玻璃容器的不渗透性。尽管就破损、尺寸公差以及表面均匀性而言塑料要优于玻璃，但是塑料在初级药物包装的用途上依然是有限的，这是由于以下缺点表面特性适合于预充式注射器和管形瓶的塑料通常呈现出疏水性表面，这常常降低了包含在设备中的生物药品的稳定性。气体(氧气)渗透性塑料允许一些小分子气体渗透进入(或离开)该设备。塑料对气体的渗透性显著地大于玻璃对气体的渗透性并且，在许多情况下(正如对氧气敏感的药物，如肾上腺素)由于这个原因，塑料是不可接受的。水蒸气传输塑料在更大的程度上比玻璃允许水蒸气通过设备。这可能对于一种固体(冻干的)药品的保质期是有害的。可替代地，一种液体产品在干燥的环境中可能失去水。可浸出物和可提取物塑料容器含有一些能够浸出或能被提取到药物产品中的有机化合物。这些化合物能够污染该药品和/或消极地影响该药品的稳定性。明显地，虽然塑料和玻璃容器各自在药物初级包装中提供了某些优点，但是对于所有药品、生物制剂或其它治疗剂来说两者都不是最佳的。因此，对于塑料容器存在一种需求，尤其是与玻璃的特性接近的具有气体和溶质阻挡特性的塑料注射器。而且，对于具有足够的润滑特性并且与注射器内容物相容的润滑涂层的塑料注射器存在着一种需要。如在以上引用的申请之一中所描述的使用有机硅前体通过PECVD制造的具有一种阻挡涂层或润滑涂层的涂层塑料容器能够提供这样的所期望的容器。但是，为了确保它们的经济的生产，还需要一种允许对该涂层进行检查的的检查方法。一个非穷尽的可能相关的专利清单包括美国专利6，068，884和4，844，986以及美国公开申请 20060046006 和 20040267194。发明概述本发明提供了一种用于检查一种表面的方法，尤其是一种涂覆表面并且具体地是用有机硅前体制造的PECVD涂层涂覆的一种塑料表面。该检查是通过检测来自被检查物品的放气来进行的，特别是来自涂覆基底的放气。本发明在其主要的应用中提供了一种用于通过检测一个容器壁放气(例如穿过一个涂覆到该容器壁上的阻挡层)的容器检查方法。本发明进一步涉及一种包括容器的涂覆和检查的方法，其中该检查是通过根据本发明的放气方法来进行的。在一个具体的方面，本发明涉及一种包括一个PECVD涂覆步骤以及一个检查步骤的方法，其中后者是通过该放气方法来进行的。本发明的放气方法允许快速且准确地确定一种被检查材料的特性。例如，该方法允许快速且准确地确定在一个塑料基底上是否存在一个涂层，例如一个阻挡涂层。本发明进一步涉及一个为了进行以上和/或以下提到的方法步骤而配置的装置(例如具有一个容器处理系统的容器处理站)。例如，在图I和59-61中描述了这种处理站20,30,5501-5504 的实例。本发明进一步涉及一种计算机可读介质，其中存储了一个用于表面检查的计算机 程序，当被一个装置(例如一个容器处理系统)的一个处理器执行时，该程序被适配为命令该处理器来控制该装置，这样使得它进行以上和/或以下提到的方法步骤。 本发明进一步涉及一个用于表面检查的程序单元或计算机程序，当被一个装置(例如一个容器处理系统)的一个处理器执行时，该程序单元或计算机程序被适配为命令该处理器来控制该装置，这样使得它进行以上和/或以下提到的方法步骤。因此可以配备该处理器以进行本发明的方法的实施例。该计算机程序可以用任何适合的程序语言来编写，例如C++并且可以被存储在计算机可读介质上，如⑶-ROM。并且，该计算机程序是可以从网络获得的，例如万维网(WorldWideWeb)，可以把该计算机程序从该网络下载到一些图像处理单元或处理器或任何适合的计算机中。本发明的一个方面是用于在一种基底或其它对象上检查一个涂层或阻挡层的一种方法和系统，上述材料或对象由一种第一材料制成并且具有一个表面，例如将一个环烯烃共聚物(“C0C”)热塑性模制基底上的一个SiOx涂层作为由该第一材料制成的对象，例如一个注射器或采血管，该检查是通过测量涂覆物品放出的挥发性物种(可以是源于被检查物品或源于一种充气材料的挥发性物种)来进行的，例如，一种充气材料包括例如二氧化碳、氮气、氩、氙气、氪、一种具有I至4个碳原子的低级烃类(例如是乙烯、乙烷、或甲烷)、一种具有I至4个碳原子的低级卤代烃(例如氯甲烷、二氯甲烷、氟甲烷或三氟乙烷)、或一种具有I至4个碳原子的低级烃醚(例如二乙醚或二甲醚或甲乙醚)，在对放出的挥发性物种进行测量之前使该充气材料与被检查物品接触(“放气方法”)。该方法可以用于检查一个涂覆工艺的产品，其中一个涂层已经应用到一种基底的表面而形成一个涂覆表面。该方法是在有效确定例如，一个阻挡层的存在或不存在的条件下进行的。例如，该方法可以被用作对于涂覆工艺的在线过程控制以便鉴定和排除不满足一个预定标准的涂覆产品或损坏的涂覆产品。通常，“挥发性物种”在试验条件下是一种气体或蒸气，并且可以选自下组，该组由以下各项组成惰性气体、二氧化碳、烃、齒代烃、醚、空气、氮气、氧气、水蒸气、挥发性涂层组分、挥发性基底成分、涂层的挥发性反应产物、以及它们的组合，任选地是空气、氮气、氧气、二氧化碳、氩、水蒸气、或它们的组合。该挥发性物种可以在检查之前充填到被检查物品上或者它可以在没有装填的情况下在材料中存在(例如作为挥发性基底组分或该涂层的残余反应产物)。该方法可以用来测量仅仅一种或几种挥发性物种，但是任选地测量了多种不同的挥发性物种，并且任选地基本上测量了所有的从检查对象释放的挥发性物种。本发明的另一个方面是一种用于检查一个对象(例如对于一个阻挡层的存在)的方法，其中该方法包括用一种充气材料装填该检查对象。在该方法中，提供了一个至少部分由第一材料制成的对象，该对象具有一个表面，该对象任选地具有至少一个在该第一材料与该表面之间的部分阻挡层(一方面，该阻挡层形成了该对象的表面，即该对象是用阻挡层涂覆的)。任选地，提供了一种充气材料，该材料可以溶解于该第一材料中或被其吸收或吸附，并且该对象与该充气材料相接触。从该表面的至少一部分测量了放气。该方法是在有效确定例如，一个阻挡层的存在或不存在的条件下进行的。该充气材料能够增强该放气方法的灵敏度。特别地，该充气材料能够简化两个被检查种类之间的区分，例如一种曾经涂覆的和未曾涂覆的基底。如果该充气材料是结合的并且是由不同量的不同材料放气的，则它还可以允许在两种材料之间进行区分。未涂覆的塑料物品相对于SiOx涂覆的塑料物品的区分依赖于一个塑料物品吸取 气体(例如一种充气材料)的能力，随后这些气体可以被放出并且测定。这些气体在塑料中的溶解度是能够驻留在塑料中的气体的量的一个关键性决定因素，并且因此是对于一种特定气体的潜力的一个良好估计以提供适合的未涂覆物品相对于涂覆物品的区分。在本发明的一个方面有利的的是，通过用一种充气材料装填该塑料来增加被吸收或吸附在该塑料中的气体的量。这可能导致在放气测量期间放出的更高的排出性挥发性物种的量并且因此提高了示值读数。在本发明的一个特定的方面，通过使用二氧化碳冲洗(flush)和/或通过用二氧化碳(例如二氧化碳气体)、N2、Ar、氙气、氪、一种具有I至4个碳原子的低级烃类(例如乙烯、乙烷、或甲烷)、一种具有I至4个碳原子的低级卤代烃(例如氯甲烷、二氯甲烷、氟甲烷或三氟乙烷)、或一种具有I至4个碳原子的低级醚烃(例如二乙醚或二甲醚或甲乙醚)掺加基底该基底可以实现该放气测量的灵敏度的增加。当测试COC基底时使用CO2是特别有用的，在其中氮气、水以及氧气的溶解度是低的。通常，根据本发明的放气方法包括以下步骤(a)提供一种产品作为检查对象；(c)测量至少一种挥发性物种从该检查对象到与该对象的一个表面邻近的气体空间内的释放；以及(d)将步骤(C)的结果与对于在相同试验条件下测量的至少一个参考对象的步骤(C)的结果进行比较，从而确定一种特定材料或一个检查对象的特定组分(例如在一种基底上的涂层)的存在或不存在。典型地，一种根据本发明的用于检查涂覆基底的放气方法包括以下步骤(a)提供包括一个涂层的一种产品作为检查对象；(c)测量至少一种挥发性物种从该检查对象到与该涂覆表面邻近的气体空间中的释放；以及(d)将步骤(C)的结果与对于在相同试验条件下测量的至少一个参考对象的步骤(C)的结果进行比较，从而确定涂层的存在或不存在、和/或涂层的或涂覆基底的物理和/或化学特性。
在该放气方法中，有待确定的涂层的物理和/或化学特性可以选自下组，该组由以下各项组成它的阻挡作用、它的湿润张力、以及它的构成、以及任选地是它的阻挡作用。有利 的是，步骤(C)是通过测量与涂覆表面邻近的气体空间中的至少一种挥发性物种的质量流速或体积流速来进行的。任选地，参考对象是一种(i)未涂覆的基底；或者(ii)是一种用参考涂层涂覆的基底。这取决于，例如，该放气方法是否被用来确定一个涂层的存在或不存在(那么该参考对象可以是一种未涂覆的基底)或被用来确定该涂层的特性(例如与一种具有已知特性的涂层进行比较)、或者例如通常与一种已知材料相比的被检查材料的特性。为了确定该涂层与一种特定涂层的一致性，一种参考涂层也将是典型的选择。该放气方法还可以包括步骤(b)作为在步骤(a)与(C)之间的一个另外的步骤，该步骤(b)改变与涂覆表面邻近的气体空间内的气压，这样提供了一个穿过涂覆表面的压差并且可以实现该挥发性物种的相比于在没有压差的情况下的更高的质量流速或体积流速。在这种情况下，该挥发性物种将在较低压差侧的方向上迁移。如果该涂覆对象是一个容器，则确定在该容器内腔与其外部之间的压差以便测量来自该涂覆容器壁的该挥发性物种的放气。该压差可以例如通过至少部分抽空在容器中的气体空间而提供。在这种情况下，可以测量被放出到该容器内腔中的挥发性物种。如果施用真空来产生一个压差，可以通过使用一个插入在基底的涂覆表面与一个真空源之间的测量池来进行该测量。另一方面，任选地为了允许该挥发性物种吸附或吸收到该检查对象的材料上或吸收进入该检查对象的材料，在步骤(a)中可以使该检查对象与一种挥发性物种接触，任选地该挥发性物种是选自下组，该组由以下各项组成空气、氮气、氧气、水蒸气、二氧化碳、惰性气体、或者它们的组合。然后，在步骤(C)中测量了挥发性物种从该检查对象的后续释放。因为不同的材料(像，例如，该涂层和该基底)具有不同的吸附和吸附特性，这可以简化一个涂层的存在和特性的确定。该基底可以是一种聚合化合物，任选地是一种聚酯、一种聚烯烃、一种环烯烃共聚物、一种聚碳酸酯、或这些化合物的一种组合。在本发明的放气方法中，对于C0C、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephtalate)以及聚丙烯的检查是特别感兴趣的。在本发明的背景下，以该放气方法为特征的涂层可以是任何涂层，但是典型地是一种例如从如在此以及在本说明书的第I至3段中所引用的申请中所描述的有机硅前体通过PECVD制备的涂层，为了指明关于本发明可以应用的涂层，特此对这些申请作出了明确的引用。例如，该涂层可以是一个阻挡层，任选地是一个SiOx层，其中X是从大约I. 5至大约2. 9。对于另一个实例，该涂层可以是一个润滑层(其特征如在定义部分或者在被引用的申请中所定义)和/或一个疏水层(其特征如在定义部分或者在被引用的申请中所定义)。当通过该放气方法检查其产品的涂覆工艺是一种在真空条件下进行的PECVD涂覆时，其随后的放气测量甚至可以在没有破坏用于PECVD的真空的情况下进行。测量的挥发性物种可以是一种从该涂层释放的挥发性物种、一种从该基底释放的挥发性物种、或者两者的组合。在一个方面，该挥发性物种是一种从该涂层释放的挥发性物种，任选地是一种挥发性涂层组分，并且进行该检查来确定该涂层的存在、特性和/或构成。另一方面，该挥发性物种是从该基底释放的一种挥发性物种并且进行该检查以确定该涂层的存在和/或该涂层的阻挡作用。本发明的放气方法适合于确定在容器壁上的一个涂层的存在和特性。因此，该涂覆基底可以是一种容器，该容器具有一个在涂覆工艺期间在其内表面或外表面上至少部分涂覆的壁。例如，该涂层被置于该容器壁的内表面上。有效区分该涂层的存在或不存在、和/或确定该涂层的物理和/或化学特性的条件包括小于一小时、或小于一分钟、或小于50秒、或小于40秒、或小于30秒、或小于20秒、或小于15秒、或小于10秒、或小于8秒、或小于6秒、或小于4秒、或小于3秒、或小于2秒、或小于I秒的测试持续时间(test duration)ο为了增加例如在一个参考对象与该检查对象之间的关于释放速率和/或所测量的挥发性物种的种类的差异，可以通过改变环境压力和/或温度、和/或湿度来改变该挥发性物种的释放速率。根据本发明的一种充气材料的使用具有同样的目的。
例如，该测量可以使用一种微流量技术来进行。一方面，使用一种微悬臂测量技术测量了放气。例如，该测量可以通过以下步骤来进行(i) (a)提供至少一个微悬臂，当一种放气的材料存在时该微悬臂具有移动或改变到不同形状的特性；(b)在有效引起该微悬臂移动或改变到不同形状的条件下将该微悬臂暴露于该放气的材料中；并且(C)检测该移动或不同的形状，任选地通过反射一种来自在将该微悬臂暴露于放气之前和之后改变形状的该微悬臂的一部分的高能入射束例如一种激光束，并且测量在与该悬臂梁间隔的一个点处产生的反射束的偏转；或者通过(ii) (a)提供至少一个微悬臂，当一种放气的材料存在时该微悬臂以一个不同的频率共振；(b)在有效引起该微悬臂以一个不同的频率共振的条件下将该微悬臂暴露于该放气的材料中；并且(C)检测该不同的共振频率，例如使用一个谐振传感器。还考虑了用于进行该放气方法的一种装置，例如一种包括如上述的微悬臂的装置。使用本发明的放气方法，例如可以检查在一种放出蒸气的材料上的一个阻挡层，其中该检查方法具有几个步骤。提供了一个样品材料，该材料放出一种气体并且具有至少部分阻挡层。在本发明的一个方面，提供了一个跨越该阻挡层的压差，这样至少一些放气的材料是在该阻挡层的高压侧。测量了穿过该阻挡层的放出的气体。如果存在一个压差，则该测量典型地是在该阻挡层的低压侧上进行的。根据本披露以及附图，本发明的其它方面将变得清楚。附图简要说明图I是一个显示根据本披露的一个实施方案的容器处理系统的示意图。图2是一个在根据本披露的一个实施方案的涂覆站中的容器支架的示意性截面视图。图20是一个注射器和适配用作一个预充式注射器的帽的一个分解纵向截面视图。图26是本发明的另一个实施方案用于处理注射器筒以及其他容器的类似于22的一个视图。图27是图26中处理容器的一个放大的详细视图。图29是一个显示穿过涂层的一种材料的放气的示意图。图30是用于引起一个容器壁放气到该容器的内部的一个测试装置以及使用一个插入在该容器与一个真空源之间的测量池的放气测量的一个示意性截面视图。图31是一个对于多个容器的在图30的测试装置上测量的一个放气质量流速的曲线图。图32是一个显示在图31中所示出的端点数据的统计分析的条形图。图36是一个双壁采血管组件的透视图。图45是一个对于容器支架的可替代结构，例如可以与

图1、2以及26的实施方案一起使用的结构。图53是一个用于处理容器的组件的示意图。该组件可以与任何前面的图中的装
置一起使用。图57是一个在EP2251671A2的实例19中测量的放气质量流速的曲线图。图58示出了一个线性齿条。图59显示了一个根据本发明的一个示例性实施方案的容器处理系统的示意性图
/Jn ο图60显示了一个根据本发明的另一个示例性实施方案的容器处理系统的示意性图示。图61显示了一个根据本发明的一个示例性实施方案的容器处理系统的处理站。图62显示了一个根据本发明的示例性实施方案的便携式容器支架。图63是一个在图30的测试装置上测量的放气质量流速的曲线图，代表了EP2251671A2的实例10的数据。在这些绘制的图形中使用了以下参考号20 容器处理系统_ I 94 真空管_
22 注塑模制机__96 真空端口_
24目雛查站98 真空源_
26检查站(预涂覆)__100— O形坏(92的)_
28 涂覆站__102 O形环(96的)_
30 检查站(后涂覆)__104 进气端口_
32 光源传输站(厚度)__106 O影环(100的)_
34 光源传输站(缺陷)__108 探头(对电极)_
36 输出__HO气体递送端口(108的)
38 容器支架__112 容器支架(图3)_
40 容器支架__114 外壳(50或112的)_
42 容器支架__116 轴环_
44 容器支架__118 外表面(■的)_
46 容器支架__120 容器支架(阵列)_
48 容器支架__122 容器端口(_ Sg)_
50 容器支架__130 框架(图S)_
52容器支架__132 光源_
54 容器支架_134侧通道
56 容器支架_136截止闻
58容器支架_138探针端口
60 容器支架__140 真空端口_
62 容器支架__142 PECVD气体输入端口_
64 容器支架_144 PECVD气体源_
66 容器支架__146 真空管线(通向98)_
m 容器支架__148 截止阀_
70 输送机___150柔性管线(134的)
72 传递机构(开启>__152 压力表_
74传递机构(关闭)154 容器80的内部_
80容器160 电极_
82 开口__162 电源__
84闭合端164 '韻壁(160的)
86 壁__166.壁(160 的)
88 内表面__168闭合端(160的)
90眞挡层170光濕(團10)

权利要求
1.一种用于检查涂覆工艺的产品的方法，其中一种涂层已经施加到基底的表面以形成一种涂覆的表面，该方法包括以下步骤(a)提供该产品作为检查对象； (C)测量至少一种挥发性物种从该检查对象到与该涂覆表面邻近的气体空间中的释放；以及 (d)将步骤(C)的结果与对于在相同试验条件下测量的至少一个参考对象的步骤(C)的结果进行比较，从而确定该涂层的存在或不存在、和/或该涂层的物理和/或化学特性。
2.如权利要求I所述的方法，其中所确定的涂层的物理和/或化学特性可以选自下组，该组由以下各项组成它的阻挡作用、它的湿润张力、以及它的组成、并且优选地是它的阻挡作用。
3.如权利要求I或权利要求2所述的方法，其中步骤(c)是通过测量与该涂覆的表面邻近的气体空间中的至少一种挥发性物种的质量流速或体积流速来进行的。
4.根据以上权利要求的任一项所述的方法，其中 (i)该参考对象是一种未涂覆的基底；或 ( )该参考对象是一种用参考涂层涂覆的基底。
5.根据以上权利要求的任一项所述的方法，包括在步骤(a)与(C)之间的一个另外的步骤，该步骤如下 (b)改变与该涂覆的表面邻近的气体空间内的气压，这样提供了一个穿过该涂覆的表面的压差并且可以实现该挥发性物种的相比于在没有压差的情况下的更高的质量流速或体积流速。
6.如权利要求5所述的方法，其中该测量是使用一个插入在该基底的涂覆的表面与一个真空源之间的测量池来进行的。
7.根据以上权利要求的任一项所述的方法，其中该挥发性物种在试验条件下是一种气体或蒸气，并且优选地选自下组，该组由以下各项组成空气、氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体、水蒸气、挥发性涂层组分、挥发性基底组分、以及它们的组合，更优选地是空气、氮气、氧气、二氧化碳、氩气、水蒸气、或它们的组合。
8.根据以上权利要求的任一项所述的方法，其中优选地为了允许所述挥发性物种吸附到该检查对象的材料上或吸收进入该检查对象的材料中，在步骤(a)中使该检查对象与一种挥发性物种接触，优选地该挥发性物种是选自下组，该组由以下各项组成空气、氮气、氧气、水蒸气、二氧化碳、氩气、以及它们的组合；并且其中在步骤(C)中测量了所述挥发性物种从该检查对象的后续释放，作为所测量的挥发性物种总释放的一部分。
9.根据以上权利要求的任一项所述的方法，其中在步骤(c)中测量了多种不同的挥发性物种，并且优选地在步骤(C)中测量了基本上所有的从检查对象释放的挥发性物种。
10.根据以上权利要求的任一项所述的方法，其中该基底可以是一种聚合化合物，任选地是聚酯、聚烯烃、环烯烃共聚物、聚碳酸酯、或这些化合物的组合。
11.根据权利要求10所述的方法，其中该基底是COC。
12.根据权利要求11所述的方法，其中该挥发性物种是二氧化碳。
13.根据权利要求11所述的方法，其中该挥发性物种是氩气。
14.根据权利要求10所述的方法，其中该基底是PET。
15.根据权利要求14所述的方法，其中该挥发性物种是水。.15.根据以上权利要求的任一项所述的方法，其中该涂层是从一种有机硅前体通过PECVD制备的一种涂层。
16.根据以上权利要求的任一项所述的方法，其中 (i)该涂层是一个阻挡涂层，优选地是一种SiOx层，其中X是从大约I. 5至大约2. 9 ；和/或 ( )该涂层是改变该涂覆基底的润滑性和/或表面张力的一种涂层，优选地是一种SiwOxCyHz层，其中w是1，X是从大约O. 5至2. 4，y是从大约O. 6至大约3，并且z是从2至大约9。
17.根据以上权利要求的任一项所述的方法，其中该挥发性物种是一种从该涂层释放的挥发性物种、优选地是一种挥发性涂层组分，并且其中进行该检查以确定该涂层的存在、特性和/或组成。
18.根据以上权利要求的任一项所述的测量，其中该挥发性物种是从该基底释放的一种挥发性物种并且其中进行该检查以确定该涂层的存在和/或该涂层的阻挡作用。
19.根据以上权利要求的任一项所述的方法，其中该基底是一种容器，该容器具有一个在涂覆工艺期间在其内表面或外表面上的至少部分被涂覆的壁，并且，其中优选地该涂层被置于该容器壁的内表面上。
20.如权利要求19所述的方法，其中建立了在该容器内腔与外部之间的一个压差以便测量来自涂覆的容器壁的挥发性物种的放气。
21.如权利要求19或20所述的方法，其中该压差是通过至少部分抽空在该容器中的气体空间而提供的。
22.根据以上权利要求的任一项所述的方法，其中用于有效区分该涂层的存在或不存在、和/或确定该涂层的物理和/或化学特性的条件包括小于一小时、或小于一分钟、或小于50秒、或小于40秒、或小于30秒、或小于20秒、或小于15秒、或小于10秒、或小于8秒、或小于6秒、或小于4秒、或小于3秒、或小于2秒、或小于I秒的测试持续时间。
23.根据以上权利要求的任一项所述的方法，其中通过改变环境压力和/或温度、和/或湿度来改变该挥发性物种的释放速率，因此增加在该参考对象与该检查对象之间的、关于所测量的挥发性物种的释放速率和/或种类的差异。
24.根据以上权利要求的任一项所述的方法，被用作对于一个涂覆工艺的在线过程控制以便鉴定和排除不满足一个预定标准的涂覆产品或损坏的涂覆产品。
25.根据以上权利要求的任一项所述的方法，其中该涂覆是一种在真空条件下进行的PECVD涂覆并且其中随后的放气测量是在没有破坏用于PECVD的真空的条件下进行的。
26.根据以上权利要求的任一项所述的方法，其中该涂覆是一种在真空条件下进行的PECVD涂覆并且其中随后的放气测量是通过在涂覆之后用一种挥发性物种充入该涂覆产品并且随后进行该放气测量而进行的。
27.根据以上权利要求的任一项所述的方法，其中测量是使用一种微悬臂测量技术进行的。
28.如权利要求27所述的方法，其中测量是通过以下步骤进行的 (i)(a)提供至少一个微悬臂，当一种放出的材料存在时该微悬臂具有移动或改变到一个不同形状的特性；(b)在有效引起该微悬臂移动或改变到一个不同形状的条件下将该微悬臂暴露于该放出的材料中；并且 (C)检测该移动或不同的形状，优选地通过从在将该微悬臂暴露于放气之前和之后改变形状的、该微悬臂的一部分反射一种高能入射束例如一种激光束，并且测量在与该悬臂梁间隔的一个点处产生的反射束的偏转；或者通过 (ii)提供至少一个微悬臂，当一种放出的材料存在时该微悬臂以一个不同的频率共振； (b)在有效引起该微悬臂以一个不同的频率共振的条件下将该微悬臂暴露于该放出的材料中；并且 (C)检测该不同的共振频率，例如使用一个谐振传感器。
29.一种用于进行根据权利要求I至28的任一项所述的方法的装置。
30.一种计算机可读介质，其中存储了一个用于检查涂覆工艺的产品的计算机程序，当被一个容器处理系统(20)的处理器执行时，该程序被适配为命令该处理器来控制该容器处理系统这样使得它进行如权利要求I至28之一所述的方法。
31.一种用于检查涂覆工艺的产品的程序元件，当被一个容器处理系统(20)的处理器执行时，该程序元件被适配为命令该处理器来控制该容器处理系统，这样使得它进行如权利要求I至28之一所述的方法。
全文摘要
在此提供了用于检查涂覆工艺的产品的一种方法。其中，测量了至少一种挥发性物种从该涂覆表面到与该涂覆表面邻近的气体空间中的释放并且将该结果与对于在相同试验条件下测量的至少一个参考对象的结果进行比较。从而可以确定该涂层的存在或不存在、和/或该涂层的物理和/或化学特性。该方法对于检查任何涂覆的物品(例如容器)是有用的。还披露了它的在由有机硅前体制成的PECVD涂层尤其是阻挡涂层的检查方面的应用。
文档编号G01M3/32GK102884412SQ201180023461
公开日2013年1月16日 申请日期2011年5月12日 优先权日2010年5月12日
发明者J·T·费尔特斯, T·E·菲斯克, R·S·阿伯拉姆斯, J·弗格森, J·R·弗里德曼, R·J·潘伯恩, P·J·萨格纳 申请人:Cv控股有限责任公司