JP2009155543A - 多孔質体の製造方法及び多孔質体を有する構造体 - Google Patents
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- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
【解決手段】流体圧の作用を受けることにより弾性変形をする多孔質体内部の孔には、この多孔質体における流体の透過を抑制するように多孔質体の孔を塞ぐ被覆材が埋入されており、この多孔質体の表面には、前記被覆材が実質的に存在していないことを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の構造体の実施の形態を詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施の形態に係る構造体であるバルーンアクチュエータを採用した医療用器具を示す概略断面説明図である。また、図2は、図1に示されるバルーンアクチュエータの膜体(多孔質体)を示す概略断面説明図である。
図1に示される医療用器具100は、器具本体101の先端にバルーンアクチュエータ111を複数備えている一対のフィンガー部110を備えている。このバルーンアクチュエータ111は、第1膜体1aと第2膜体1bとからなる。
なお、ポリジメチルシロキサンなどを材料とする多孔質体の孔は、前記材料に応じて異なるが、連続した微細な孔である。
第1膜体1a及び第2膜体1bでは、この被覆材埋入部3のパリレンCにより、それぞれにおける流体の透過が抑制されることとなる。
このように、前記孔は、当該孔の小径部に被覆材が埋入されて、流体の透過を抑制するように塞がれている。孔の大径部では、弾性変形を阻害しない範囲で、その表面が被覆されていてもよい。
なお、本明細書において、「被覆材が実質的に存在していない」状態とは、被覆材により多孔質体の弾性変形が阻害されない状態をいう。したがって、第1膜体1a及び第2膜体1bそれぞれの表面5には、被覆材により多孔質体の弾性変形が阻害されない範囲であれば、被覆材が微量に存在していてもよい。
ポリパラキシリレン化合物のなかでは、成膜速度が比較的速く、良好な膜が得られる観点から、好ましくはパリレンCである。
以下、添付図面を参照しつつ、前述したバルーンアクチュエータの膜体の製造方法を例として、本発明の製造方法の実施の形態を詳細に説明する。
図3は、バルーンアクチュエータの製造工程図である。また、図4は、図3に示される成型工程における各工程を示す工程図である。図5は、図3に示される被覆工程及びエッチング工程の際のバルーンアクチュエータの膜体の表面近傍部を示す概略説明図である。
このとき、図5(a)に示される被覆層21を形成させる前の膜体本体11の表面14上に、パリレンCからなる被覆層21を形成させることにより、孔の内部にパリレンCが侵入して、図5(a)に示される孔部小径部15では、図5(b)に示される被覆材埋入部25が形成されて孔が塞がれるとともに、図5(a)に示される孔部大径部12では、その内壁面13上に、図5(b)に示される孔部被覆層23が形成される。
これにより、図5(c)に示されるように、膜体本体11の表面14から被覆層21が除去されて被覆材であるパリレンCが実質的に存在しない状態となるとともに、膜体本体11の孔の孔部小径部15では、図5(b)に示される被覆材埋入部25はそのまま維持され、孔が塞がれた状態のまま維持される。その結果、流体の透過を効果的に抑制することができるバルーンアクチュエータが得られる。このように、被覆層21に、酸素プラズマを照射した場合、膜体本体11の表面14よりも内部に存在する被覆材埋入部25を維持して孔が塞がれた状態を維持しつつ、膜体本体11の表面14に形成されている被覆層21を効率よく除去することができる。
なお、図5(c)に示されるように、孔の大径部において、内壁面13には、孔部被覆層23がそのまま維持され、孔の空間部が残る。
ポリジメチルシロキサン含有被覆材〔東レダウコーニング(株)製、商品名:SYLGARD、184W/C〕の基剤と硬化剤とを、10/1〔基剤/硬化剤(体積比)〕の混合比となるように混合した。その後、得られたポリジメチルシロキサン含有被覆材の混合物を真空チャンバ内で脱気して気泡を除去した。
前記実施例1におけるポリジメチルシロキサンダイヤフラムを比較例1のダイヤフラムとして用いた。
前記実施例1におけるパリレンC被覆ポリジメチルシロキサンダイヤフラムを比較例2のダイヤフラムとして用いた。
(1)ダイヤフラムの気体漏れ試験
前記実施例1、比較例1及び2それぞれのダイヤフラムを窒素ボンベに連結されたホルダーに取り付け、20kPaの開始圧を、前記ホルダーのチャンバに負荷した。変位が安定した時に、バルブを閉じた。なお、ホルダーの圧力は、ひずみゲージ圧力センサ〔(株)共和電業製、商品名:PGM−5KH〕を用いて測定した。
(式中、Diは、膜の中心での開始変位を示し、Dtは、一定時間後の変位を示す)
により算出した。一定圧力負荷条件下における実施例1、比較例1及び2それぞれのダイヤフラムの経時的な変位変化を示すグラフを図6に示す。
前記(1)と同様に、実施例1、比較例1及び2それぞれのダイヤフラムを窒素ボンベに連結されたホルダーに取り付け、種々の圧力を、前記ホルダーのチャンバに負荷した。ダイヤフラムの膜の中心の変位を、レーザー変位計〔(株)キーエンス製、商品名:LC−2430〕を用いて測定した。なお、ホルダーの圧力は、ひずみゲージ圧力センサ〔(株)共和電業製、商品名:PGM−5KH〕を用いて測定した。種々の圧力負荷条件下における実施例1、比較例1及び2それぞれのダイヤフラムの変位を示すグラフを図7に示す。
1a 第1膜体
1a−1 接合面
1b 第2膜体
1b−1 接合面
2 空間部
3 被覆材埋入部
4 孔部被覆層
5 表面
11 膜体本体
12 孔部大径部
13 内壁面
14 表面
15 孔部小径部
21 被覆層
23 孔部被覆層
25 被覆材埋入部
100 医療用器具
101 器具本体
110 フィンガー部
111 バルーンアクチュエータ
111a バルーンアクチュエータ
111b バルーンアクチュエータ
111c バルーンアクチュエータ
112 外側表面近傍部
113 外側表面近傍部
115 空間部
130 モールド
131 ガラス板
Claims (6)
- 流体圧の作用を受けることにより弾性変形をする多孔質体の製造方法であって、
前記多孔質体の表面を、被覆材で被覆することにより当該多孔質体内部の孔に前記被覆材を埋入させ、その後、この多孔質体の表面から、前記被覆材を除去することを特徴とする、多孔質体の製造方法。 - 前記多孔質体が、シリコーンラバーを材料としてなる請求項1記載の製造方法。
- 前記多孔質体が、ポリジメチルシロキサンを材料としてなる請求項1又は2に記載の製造方法。
- 前記被覆材が、パリレンである請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法。
- 流体圧の作用を受けることにより弾性変形をする多孔質体を有する構造体であって、
前記多孔質体が、請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法により得られる多孔質体であることを特徴とする構造体。 - 流体圧の作用を受けることにより弾性変形をする多孔質体を有する構造体であって、
前記多孔質体内部の孔には、この多孔質体における流体の透過を抑制するように多孔質体の孔を塞ぐ被覆材が埋入されており、この多孔質体の表面には、前記被覆材が実質的に存在していないことを特徴とする構造体。
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