塑料容器或玻璃容器的镀层 的方法和设备 本发明涉及一种具有一个防止气态和/或液态物质通过容器渗透的镀层的容器、容器的制造方法以及实施此方法的设备。
这种用于储存和保藏气态和/或液态物质的容器是已知的。此类容器最好用玻璃或金属薄板裁剪下料制成或用塑料制造，其中用塑料的优点在于，与前面所述的那些材料相比重量轻得多并能较良好地抵抗周围环境的影响。业已证实此类塑料容器的缺点是，在所采用的塑料材料中，存在着在容器内的物品与容器外腔之间通过扩散产生的气体交换。其原因在于所使用的塑料气体有可能通过其扩散，如氧气、二氧化碳或氢以及其他的挥发性物质，如燃料或香味和香料。尤其是，借助于目前可提供使用的塑料容器不能保证容器内所装物品能按期望长期保存。
为了在塑料或金属制的空心容器内部用惰性、密封的玻璃状层作内部镀层，在WO95/21948中建议，将无机物质在真空下通过等离子体的作用蒸发在空心容器的内部，其中为了更好地粘附希望通过等离子体对容器壁作一定的加热。缺点是用于安置和移动蒸发器源的设备方面的费用昂贵。
在WO95/22413中建议了另一种方案，借助于等离子体聚合作用在塑料或金属制的空心容器的内部制造同一类型的镀层，其中，在容器内部和外部的过程压力应彼此独立地控制。上述两种方法的目的是专门用于空心容器内侧的镀层，在药物或食品容器的情况下很少希望这么做，因为如此制成的镀层与不同的内容物之间的反应特性尚知之不多。
在US 5374314中，相反，建议了一种用于进行空心体外部镀层的方法，按此方法通过第一种导致导电的气体在空心体内部均匀地在空心体内侧形成相对于一个同样设在空心体内部的电极的电势。因此在外侧引起镀层过程，这一过程依托第二种气体，气体中含有电荷载体。当然缺点仍是在这里为实施此方法所需要的昂贵的设备方面的费用。
本发明的目的是进一步改进这种类型的容器，使它的壁与已知的容器相比有低的渗透性。此外还应创造一种制造此类容器的方法和用于实施此方法的设备。
按本发明此目的通过一种借助于按照专利权利要求2所述的按本发明的设备采用按专利权利要求1所述的按本发明的方法制造的具有专利权利要求3特征的容器来达到。
按照专利权利要求1规定，容器壁，最好容器外壁借助于一种依托等离子体的镀层方法最好是PCVD方法镀层。为此，将至少有一个口的空心体置入一镀层室内，并使要镀层的外表面相对于空心体的内表面真空密封。此容器外腔对外以镀层室的壁为界。在镀层室抽真空后通过气体入口在容器外腔内引入等离子体过程气体，借助于通过天线导入容器外腔的电磁束将过程气体转化为等离子状态。在整个镀层持续时间内在容器内腔存在看一个阻止引发等离子体的气体压力。因此有利地按选择仅仅在容器外壁上覆盖PCVD沉积层。在容器内部的压力在绝大部分作业过程中高于容器外部的压力并最好为900mbar-1100mbar。容器外部的压力在0.005mbar与50mbar之间，最好在0.05mbar与10mbar之间。在容器外部的等离子体也可以例如通过在等离子作业腔内射入微波产生并维持一段预定的时间。对此优选的微波频率为2.45Ghz。
为了获得均匀的镀层，有利的是射入的微波形成沿径向对称的电场分布。为了馈入微波例如设置波导，它由一管状或杆状的内导体和一相对于它同轴布置的金属圆柱体组成。此外还建议，波导的外导体甚至也可布置在空心体的外部。
此外还可采用另一种方案，即，微波由一设在容器外部的天线装置，最好由一种从文献已知的Lisitano天线朝空心体外壁方向放出。在所有上述微波装置中规定一种最好是非谐振的工作方式。在必要时通过改变镀层室的长度可以调整为一种谐振的微波工作方式。
此外业已证实有利的是，微波脉动地放出和/或除射入微波外还在等离子作业腔内射入频率在10KHz至450KHz范围内的电磁束作为偶板子场、四极子场或八极子场。
为避免因热引起容器在镀层的持续过程期间变形或受其他的伤害，使容器通过一种引入容器内部的冷却介质冷却。为此在容器内部引入气态的冷却介质最好是空气，在这种情况下微波天线或无线电波天线用作冷却介质入口。按另一种方案规定，冷却介质由一种基本上非极化的不吸收微波和无线电波的液体构成。通过布置在容器外部的天线射入在MHz或KHz范围内的无线电波时，冷却液也可以含水份。
为了在镀层室通风后将已镀层的容器从镀层设备取出，通过空心体的口在空心体内引入一短促的气压冲击，由此，空心体可以顺利地从镀层设备拆出。为了防止空心体在镀层持续期间变形，在镀层室内设固定件，借助于它们可形状稳定地固定空心体。
在由布置在容器内部的天线向外在等离子作业腔内射入无线电波时，它的频率为13.56MHz或其若干倍。
在容器外部射入的无线电波通过布置在空心体外部的电极装置射入。从外部射入的无线电波的频率为10KHz至450KHz，最好30至450KHz，或13.56MHz或其若干倍。在采用MHz级频率的情况下，为射出射流建议了一种围绕着容器的线圈。
作为构成镀层的过程气体采用四乙氧硅烷或四甲氧硅烷或含有这些物质的混合物。按另一种可供选择的方案，作为构成镀层的气体也可采用Tetraisopropoxiothotitanat或含此物质的混合物。此外，作为构成镀层的气体还建议：四甲基二硅氧烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲基硅烷、八甲基环四硅氧烷、二乙烯基四甲基二硅氧烷或含这些物质的混合物。要沉积的或已沉积的镀层是贫碳的主要含硅和氧的层，或是由上述混合气之一构成的富碳的硅酮类镀层。
此外还建议，已制成的镀层通过随后外加的等离子体引入至少一种羟基化合物，最好是乙醇或甲醇。采用这种含羟基化合物的等离子体，沉积镀层的表面被改性至层深为2～3毫微米。
下面借助于在附图中表示的最佳实施例详细说明本发明。其中：
图1在容器外表面上沉积PCVD镀层的按本发明的镀层设备按第一种实施例的纵剖面；
图2按第二种实施例的镀层设备密封装置截面图；
图3沿图2中所示剖切面A-A’俯视图；
图4a用于按本发明的镀层设备的密封装置第三种实施例，密封装置处于打开位置；以及
图4b图4a中所示密封装置处于锁紧位置。
图1表示了镀层设备1，借助于此设备在有口4的容器2的外表面6上通过一种依托等离子体的PCVD方法镀层。此镀层设备1包括一个可抽真空的镀层室10，它可借助于在图1中没有表示的真空泵通过引入室壁16内的真空泵接管34a、34b抽真空。为了将容器2装入镀层室10，镀层室有一口17，口17可用盖18封闭，盖压靠在室壁16处的密封件19上，并使镀层室10真空密封地关闭。
为给容器2外表面6镀层，将容器2通过口17置入镀层室10，接着用盖18真空密封地封闭此镀层室10。容器2的开口侧设计为锥形，端部有一个带外螺纹50的口4(见图2)。容器2通过其口4端面装入密封头20并以其端部密封面52环形地压靠在密封件22上。为保证容器内腔12相对于镀层室10内腔真空密封，容器2借助于一个成形在容器2上的最好环形的凸缘48施加的锁紧力压靠在密封件22上。
为了在容器外腔14内引发等离子体，在此腔内经气体入口24、25(见图1)引入过程气体，调整用于引发等离子气体和推动等离子体所需的气体压力。为了引发等离子体，通过插入等离子作业腔14并相对于室壁16电绝缘设置的天线28、30引入电磁束。在容器内腔12内建立一气体压力，它处于在容器内腔12内的气体的引发压力范围之外。因此，使得只有在容器外腔14中的等离子体才引发，并只在容器2外表面6上实施依托等离子体的等离子化学的镀层沉积。
按另一种可供选择的方案或除了天线28、30之外加设波导装置32，它基本上同轴地通过容器口4插入容器内腔2。借助于波导装置32可向等离子作业腔14供入形式上为微波的为引发和推动等离子体所需的电磁能。微波频率在GHz范围内，通常为2.45GHz。
为了冷却在镀层过程期间被加热的容器壁5，通过同轴设计的波导32在容器内腔12中引入冷却气体，由此防止了在容器内腔12和容器外腔14之间存在的压差作用下因加热引起容器的变形。
在完成镀层后，等离子腔14经气体入口24、25通风并将容器2径口17取出。
图2中表示了按第二种实施例用于锁紧容器2的密封装置44。为了在镀层作业过程中将容器2锁定在镀层设备上，将带有其外螺纹50的容器头40装入设在镀层设备头部54内的插入件65中。为了使容器内腔12要对于容器外腔14密封连接，容器2借助于两个可彼此相对移动和互相沿直径对置的滑阀56a、56b，用端部环形的密封面52压靠在插入件65上，其中，滑润56a、56b朝容器凸缘48斜的下表面滑动，并使之与容器2一起沿着朝头部54的方向定向的优先方向移动。因此密封面52真空密封地压在环形的置入插入件65环槽中的密封件69上。滑阀56a、56b各借助于一压缩空气缸58a、58b彼此反向运动。为了将容器2从密封件44中拆出，全滑阀56a、56b离开容器2向外移动，因此无需其他措施便可使容器2从插入件65脱落。为了取出容器2，可通过一朝向口4的压力冲击，加速使容器2与头部54分离。
图4a和4b表示了另一种密封装置70在锁紧位置(图4b)和在装入或取出位置(图4a)。密封装置70主要由一固定地装在头部54上的转接器安装座72构成。转接器安装座72有一通孔74，它设置为基本上与置入头部54中的口4重合。为了锁定要镀层的容器2，在容器头部40上借助于容器2的外螺纹50拧上一转接器76。转接器76端部以一个环形的密封件79贴靠在容器2端部密封面52上(见图4a)。借助于图中没有表示的输送装置，将套有转接器76的容器2沿图4a表示的装入方向R插入转接器安装座中，使转接器76以其端面压缩一个装在转接器安装座72中的环形弹簧到它的最终位置。转接器76的外表面密封地贴靠在一环形的密封件71上，后者固定在转接器安装座72的一个槽内。因为转接器安装座72同时还压靠在环绕着口4的密封件上，所以容器外腔14与容器内腔12完全密封地隔离。
为了将容器2相对于头部54锁定，如图46中所示，一个环绕着转接器安装座72并可沿轴向移动地安装在它上面的锁环23，在电磁力作用下从头部54移开。为此在锁环73中装入磁性体84a、84b，例如永久磁铁，它们可与布置在头部54内的电磁铁86a、86b配合作用地定位。在它们处于图4b所示的锁紧位置时电磁铁86a和86b活化，使锁环73借助于装在锁环73和转接器安装座72之间的弹簧77的支持保持在图4b中所表示的锁紧位置。因此装在转接器安装座76滚球座内的锁珠90a、90b压入成形在转接器76上的滑槽中，并将转接件76锁定在转接器安装座72中。接着，容器外腔如前所述抽真空，与此同时容器内腔12流过冷却介质。
在容器2完成镀层后，通过锁环73朝头部54方向的运动使转接器76去锁。去锁后的转接器在弹簧82预紧力作用下从转接器安装座72压出，以便接着继续输送。容器2从密封件70的拆除可借助一通过口4、74朝容器内腔12方向的气体压力冲击加速。在此去锁位置，电磁铁86a和86b激活成使得在永久磁铁84a和84b一方面与电磁铁86a以及另一方面与电磁铁86b之间作用一个彼此相吸的电磁力。