JP2010501664A - 焼結高分子材料およびその用途 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願はここに35U.S.C.§119(e)に基づき、2006年8月18日に出願の米国仮特許出願60/838,571号、2006年8月18日に出願の米国仮特許出願60/838,572号、2006年12月22日に出願の米国仮特許出願番号60/876,739、および2007年2月12日に出願の米国仮特許出願60/900,817号に対して優先権を主張する。
液体の通過は防止するろ過またはバリア媒体を含む。ろ過またはバリア媒体を迂回またはバイパスする流体によるピペットの汚染は、他の溶液のその後の汚染の可能性のために、しばしばピペットの廃棄または汚染除去を必要とする。
焼結高分子材料
本発明は、焼結高分子材料およびその製造方法および使用方法を提供する。本発明の焼結高分子材料は、溶媒への抵抗性や高い柔軟性などの有効な化学的および機械的特性を示すことが可能で、それによりアプリケータおよびろ過およびバリア媒体での使用を含むさまざまな分野でこれらの材料の適用を促進する。
本発明はさらに、焼結高分子材料を含むアプリケータに加えて、アプリケータの製造方法および使用方法を提供する。本発明の焼結高分子材料を含むアプリケータは、複雑な形状にすることが可能で、フェルトおよび繊維性アプリケータによく起こる磨耗および他の解離的プロセスに抵抗性がある。
ラストマーを含み、該硬質領域は第二のプラスチックを含む。
本発明はさらに、焼結多孔質材料を含むアプリケータの製造方法を提供する。一つの実施例では、アプリケータの製造方法は、少なくとも一つのプラスチック粒子と、少なくとも一つのエラストマー粒子とを提供し、該プラスチック粒子および該エラストマー粒子を焼結することを含む。別の実施形態では、アプリケータの製造方法は、焼結多孔質高分子部品と、繊維性部品とを提供し、該繊維性部品を焼結多孔質高分子部品に結合することを含む。幾つかの実施形態では、焼結多孔質高分子部品は、少なくとも一つのプラスチックおよび少なくとも一つのエラストマーを含む。幾つかの実施形態では、焼結多孔質高分子部品は、少なくとも一つのプラスチックおよび少なくとも一つのエラストマーを含む少なくとも一つのプラスチック粒子と、少なくとも一つのエラストマー粒子とを提供し、該プラスチック粒子とエラストマー粒子を焼結することを含む。幾つかの実施形態では、少なくとも一つの変色指示薬をプラスチックおよびエラストマー粒子に加え、該プラスチックおよびエラストマー粒子と共に焼結される。
また別の態様において、本発明は組成物を表面に塗布する方法を提供する。一つの実施例では、組成物を表面に塗布する方法は、少なくとも一つのプラスチックおよび少なくとも一つのエラストマーを含む焼結多孔質材料を含むアプリケータを提供し、組成物の少なくとも一部分をアプリケータに配し、表面をアプリケータ上の組成物と接触させることを含む。
本発明はさらに、本発明の焼結多孔質高分子材料を含むろ過およびバリアの媒体および該製造方法および使用方法を提供する。本発明の実施例によると、ろ過媒体は、汚染物質または、液体または気体中の所望する他の物質をろ過するために液体および気体を通すために使用可能である。液体または気体が本発明のろ過媒体を通して流れる時、汚染物質または目標分子または基質などの所望する他の物質は、ろ過媒体に取り込まれ液体または気体から除去される。
を通しての液流は阻害および/または防止する。気体の通過を可能にし、有機溶媒および/または水性液体を含む液体の通過を阻害および/または防止することにより、本発明のバリア媒体は、好ましくない流体との接触による汚染から下流の機器とプロセスを保護することができる。例えば、本発明のバリア媒体は、パイプまたは管の中のインラインバリア媒体としての役目を果たしてパイプまたは管を通しての液流を防止することができる。別の実施形態では、バリア媒体はピペットチップに設置されてピペットチップフィルターとしての役割を果たし、ピペットで取った流体がピペッターを汚染するのを防止できる。
別の実施形態では、本発明は、筐体および少なくとも一つのろ過媒体を含むフィルターを提供し、少なくとも一つの該ろ過媒体は、少なくとも一つのプラスチックおよび少なくとも一つのエラストマーを含む焼結多孔質高分子材料を含む。幾つかの実施形態では、ろ過媒体はさらに少なくとも一つの変色指示薬を含む。別のフィルターの実施例では、少なくとも一つのろ過媒体は、柔軟領域および硬質領域を含む連続焼結多孔質高分子材料を含む。幾つかの実施形態では、連続焼結多孔質高分子材料の該柔軟領域は、第一のプラスチックおよび少なくとも一つのエラストマーを含み、該硬質領域は第二のプラスチックを含む。幾つかの実施形態では、柔軟および/または硬質領域はさらに、少なくとも一つの変色指示薬を含む。一つの実施例では、筐体は、真空ろ過筐体、クロマトグラフィーカラム、ロート、管、シリンジ、カテーテル、ダクト、またはピペットチップを含む。
別の態様において、本発明は、焼結多孔質高分子材料を含むろ過媒体の製造方法を提供する。一つの実施例では、焼結多孔質高分子材料を含むろ過媒体の製造方法は、少なくとも一つのエラストマー粒子と、少なくとも一つのプラスチック粒子を提供し、該プラスチック粒子およびエラストマー粒子を焼結することを含む。幾つかの実施形態では、少なくとも一つの変色指示薬を少なくとも一つの該エラストマーおよび/または少なくとも一つのプラスチック粒子に添加し、少なくとも一つの該エラストマーおよび少なくとも一つのプラスチック粒子と共に焼結される。
別の態様において、本発明は流体から組成物を除去するための流体のろ過方法を提供する。一つの実施例では、流体のろ過方法は、焼結多孔質高分子材料を含む少なくとも一つのろ過媒体を提供し、流体をその少なくとも一つのろ過媒体に通すことを含み、該焼結多孔質高分子材料は少なくとも一つのプラスチックおよび少なくとも一つのエラストマーを含む。幾つかの実施形態では、焼結多孔質高分子材料はさらに少なくとも一つの変色指示薬を含む。
域および/または硬質領域はさらに、少なくとも一つの変色指示薬から成ってもよい。
本発明は、焼結高分子材料およびその製造方法および使用方法を提供する。本発明の焼結高分子材料は、溶媒への抵抗性や高い柔軟性などの有効な化学的および機械的特性を示す可能性があり、それによりアプリケータおよびろ過およびバリア媒体での使用を含むさまざまな分野でこれらの材料の適用を促進する。
エラストマーを含む焼結高分子材料
一つの態様において、本発明は、焼結高分子材料およびその製造方法および使用方法を提供する。本発明の焼結高分子材料は、溶媒への抵抗性や高い柔軟性などの有効な化学的お
よび機械的特性を示すことが可能で、それによりアプリケータおよびろ過およびバリア媒体を含むさまざまな分野でこれらの材料の適用を促進する。
幾つかの実施形態では、本発明の焼結高分子材料は複数個のプラスチックを含む。本明細書で使用されるプラスチックは、軟質プラスチックおよび硬質プラスチックを含む。幾つかの実施形態では、軟質プラスチックは、ポリマーを含み、その弾性係数約15,000N/cm2から約350,000N/cm2および/または引っ張り強さ約1500N/cm2から約7000N/cm2の範囲である。一部の実施例によると、硬質プラスチックは、弾性係数約70,000N/cm2から約350,000N/cm2および引っ張り強さ約3000N/cm2から約8500N/cm2のポリマーを含む。
少なくとも一つのプラスチックに加えて、本発明の焼結高分子材料は、少なくとも一つのエラストマーを含む。幾つかの実施形態では、本発明の焼結高分子材料は、複数のエラストマーを含む。一部の実施例によると、本発明の焼結高分子材料への使用に適するエラストマーは、熱可塑性エラストマー(TPE)を含む。幾つかの実施形態では、熱可塑性エラストマーはポリウレタンおよび熱可塑性ポリウレタン(TPU)を含む。幾つかの実施形態では、熱可塑性ポリウレタンは、ポリウレタンおよびポリエステルまたはポリエーテルを含むマルチブロック共重合体を含む。
焼結高分子材料は、本発明の一部の実施例によると、約10重量パーセントから約90重量パーセントの範囲の量の少なくとも一つのエラストマーを含む。別の実施形態では、焼結高分子材料は、約20重量パーセントから約80重量パーセントの範囲の量の少なくとも一つのエラストマーを含む。別の実施形態では、焼結高分子材料は、約30重量パーセントから約70重量パーセントの範囲の量の少なくとも一つのエラストマーを含む。また別の実施形態では、焼結高分子材料は、約40重量パーセントから約60重量パーセントの範囲の量の少なくとも一つのエラストマーを含む。
くとも一つのエラストマーを含み、密度は、約0.1g/cm3から約1g/cm3の範囲である。別の実施形態では、本発明の焼結高分子材料は、約0.2g/cm3から約0.8g/cm3または約0.4g/cm3から約0.6g/cm3の範囲の密度である。また別の実施形態では、焼結高分子材料は、少なくとも一つのプラスチックおよび少なくとも一つのエラストマーを含み、密度は、約1g/cm3より大きい。一つの実施例では、焼結高分子材料は、少なくとも一つのプラスチックおよび少なくとも一つのエラストマーを含み、密度は、約0.1g/cm3未満である。
別の実施形態では、本発明は、硬質領域に連続する柔軟領域を含む焼結高分子材料を提供し、該柔軟領域は第一のプラスチックおよび少なくとも一つのエラストマーを含み、該硬質領域は第二のプラスチックを含む。幾つかの実施形態では、第一および第二のプラスチックは同一のプラスチックを含む。別の実施形態では、第一および第二のプラスチックは異なるプラスチックを含む。
幾つかの実施形態では、連続焼結高分子材料の該柔軟領域は、少なくとも一つのエラストマーを含み、その量は、約10重量パーセントから約90重量パーセントの範囲である。別の実施形態では、該柔軟領域は、少なくとも一つのエラストマーを含み、その量は、約20重量パーセントから約80重量パーセントの範囲である。別の実施形態では、該柔軟領域は、少なくとも一つのエラストマーを含み、その量は、約30重量パーセントから約70重量パーセントの範囲の量である。また別の実施形態では、該柔軟領域は、少なくとも一つのエラストマーを含み、その量は、約40重量パーセントから約60重量パーセントの範囲である。
質領域は約1μm未満の平均細孔径である。一つの実施例では、硬質領域は、約0.1μmから約1μmの範囲の平均細孔径である。また別の実施形態では、硬質領域は約200μmより大きな平均細孔径である。一つの実施例では、硬質領域は、約200μmから約500μm、または約500μmから約1mmの範囲の平均細孔径である。
別の態様において、本発明は焼結高分子材料を含むアプリケータを提供し、該焼結高分子材料は本明細書に記載されるように少なくとも一つのプラスチックおよび少なくとも一つのエラストマーを含む。また別の実施形態では、本発明は、柔軟領域および硬質領域を含む連続焼結高分子材料を含むアプリケータを提供し、本明細書に記載されるように該柔軟領域は第一のプラスチックおよび少なくとも一つのエラストマーを含み、該硬質領域は第二のプラスチックを含む。幾つかの実施形態では、本発明のアプリケータの焼結高分子材料は、さらに少なくとも一つの変色指示薬を含む。
幾つかの実施形態では、アプリケータの焼結多孔質高分子部品は少なくとも一つのプラスチックを含む。別の実施形態では、焼結多孔質高分子部品は複数のプラスチックを含む。焼結多孔質高分子部品および繊維性部品を含むアプリケータでの使用に適するプラスチックは、本明細書に記載される任意のプラスチックと一致する。一つの実施例では、少なくとも一つのプラスチックを含む焼結多孔質高分子部品はエラストマーを包含しない。
化粧品青色2号、連邦食品医薬品化粧品緑色3号、連邦食品医薬品化粧品赤色40号、連邦食品医薬品化粧品赤色3号、連邦食品医薬品化粧品黄色5号、連邦食品医薬品化粧品黄色6号、溶媒赤色24号、溶媒赤色26号、溶媒赤色164号、溶媒黄色124号、溶媒青色35号、またはその組み合わせを含む。
である。別の実施形態では、少なくとも一つのプラスチックおよび少なくとも一つのエラストマーを含む焼結多孔質高分子部品は、約2μmから約150μm、約5μmから約100μm、または約10μmから約50μmの範囲の平均細孔径である。別の実施形態では、焼結多孔質高分子部品は約1μm未満の平均細孔径である。一つの実施例では、少なくとも一つのプラスチックおよび少なくとも一つのエラストマーを含む焼結多孔質高分子部品は、約0.1μmから約1μmの範囲の平均細孔径である。また別の実施形態では、本発明の焼結多孔質高分子材料は約200μmより大きな平均細孔径である。一つの実施例では、少なくとも一つのプラスチックおよび少なくとも一つのエラストマーを含む焼結多孔質高分子部品は、約200μmから約500μmまたは約500μmから約1mmの範囲の平均細孔径である。
の所望の形状または構造を持つことができる。例えば幾つかの実施形態では、少なくとも一つのプラスチックおよび少なくとも一つのエラストマーを含む焼結多孔質高分子部品は、筆記用具に使用されているようなさまざまなペン先の形状を呈すことができる。
る。別の実施形態では、該柔軟領域の剛性は、ASTMD747に準拠し約10ポンド未満である。別の実施形態では、該柔軟領域の剛性は、ASTMD747に準拠し、約5ポンド未満である。また別の実施形態では、該柔軟領域の剛性は、ASTMD747に準拠し、約1ポンド未満である。
よると、ブロック、管、円錐および円筒など任意の所望の形状または構造でよい。例えば幾つかの実施形態では、焼結多孔質高分子部品は、マーカーや筆記用具に使用されているようなさまざまなペン先の形状を呈してよい。
さまざまな焼結多孔質高分子部品に加えて、本発明のアプリケータは繊維性部品を含む。幾つかの実施形態では、繊維性部品は、複数個のポリエステル繊維、ポリアクリル繊維、またはその組み合わせを含む。幾つかの実施形態では、繊維性部品は複数個の複合繊維を含む。複合繊維は、幾つかの実施形態では、以下のポリマーの組で構成される繊維を含む。ポリプロピレン/ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン/PET、ポリプロピレン/ナイロン-6、ナイロン-6/PET、共重合ポリエステル/PET、共重合ポリエステル/ナイロン-6、共重合ポリエステル/ナイロン-6,6、ポリ-4-メチル-1-ペンテン/PET、ポリ-4-メチル-1-ペンテン/ナイロン-6、ポリ-4-メチル-1-ペンテン/ナイロン-6,6、PET/ポリエチレンナフタレート(PEN)、ナイロン-6,6/ポリ-1,4-シクロヘキサンジメチル-l(PCT)、ポリプロピレン/ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ナイロン-6/コポリアミド、ポリ乳酸/ポリスチレン、ポリウレタン/アセタール、および可溶性コポリエステル/ポリエチレン。
幾つかの実施形態では、本発明のアプリケータはさらに貯留槽を含む。本発明の実施例によると、貯留槽は、表面への塗布のために焼結多孔質高分子部品へ供給される組成物を貯蔵または内蔵する。幾つかの実施形態では、貯留槽は、インク、色素、顔料、塗料、および/または他のコーティング組成物を内蔵または貯蔵する。別の実施形態では、貯留槽は化粧品組成物を内蔵または貯蔵する。また別の実施形態では、貯留槽は薬剤および/または医薬組成物を内蔵または貯蔵する。
幾つかの実施形態では、本発明のアプリケータはさらに、該焼結多孔質高分子部品、繊維性部品、および/または貯留槽が完全または部分的に廃棄可能な筐体を含む。本発明の実施例によると、筐体は、円筒、円錐およびブロックを含む任意の所望する形状から成ってもよい。幾つかの実施形態では、筐体は複数の部分品を含む。一つの実施例では、例えば、筐体は、繊維性部品および貯留槽が配された第一の円筒、焼結多孔質高分子材料が配された第二の円筒を含み、第一および第二の円筒は相互にはめ込むために使用可能である。表面に組成物を塗布するために、第二の円筒を第一の円筒から取り外して焼結多孔質高分子材料を露出することができる。幾つかの実施形態では、第一および第二の円筒は摩擦かみ合いにより相互にはめ込む。別の実施形態では、第一および第二の円筒はねじ切り構
造により相互にはめ込む。
焼結高分子材料の製造方法
別の態様において、本発明は高分子材料の製造方法を提供する。一つの実施例では、高分子材料の製造方法は、少なくとも一つのプラスチック粒子と、少なくとも一つのエラストマー粒子とを準備し、該プラスチック粒子およびエラストマー粒子を焼結することを含む。
範囲の温度で焼結される。幾つかの実施形態では、プラスチックおよびエラストマー粒子は約300oFから約500oFの範囲の温度で焼結される。本発明の実施例によると、焼結温度は、プラスチックおよびエラストマー粒子の固有性に依存し、それにより選択される。
チック、第二のプラスチック、およびエラストマー粒子は、環境気圧(1気圧)下で焼結される。幾つかの実施形態では、第一のプラスチック、第二のプラスチック、およびエラストマー粒子は、環境気圧より高い気圧下で焼結される。
一つの実施例では、アプリケータの製造方法は、少なくとも一つのプラスチック粒子と、少なくとも一つのエラストマー粒子とを提供し、該プラスチック粒子およびエラストマー粒子を焼結することを含む。
結多孔質高分子部品の中空の縦部分または内部の溝に挿入される。別の実施形態では、繊維性部品と焼結多孔質高分子部品との結合は、焼結多孔質高分子部品を繊維性部品に挿入することを含む。幾つかの実施形態では、焼結多孔質高分子部品は、繊維性部品の中空の縦部分または内部の溝に挿入される。
本明細書に記載される温度および時間枠に従って焼結される。
、および/または焙焼サイクルを含む。さらに、幾つかの実施形態では、第一のプラスチック、第二のプラスチック、およびエラストマー粒子の焼結は環境気圧(1気圧)下で行なわれる。幾つかの実施形態では、第一のプラスチック、第二のプラスチック、およびエラストマー粒子の焼結は環境気圧より高い気圧下で行なわれる。
さらに別の態様において、本発明は組成物を表面に塗布する方法を提供する。一つの実施例では、組成物を表面に塗布する方法は、少なくとも一つのプラスチックおよび少なくとも一つのエラストマーを含む焼結多孔質材料を含むアプリケータを提供し、組成物の少なくとも一部分をアプリケータに配し、表面をアプリケータ上の組成物と接触させることを含む。他の実施例では、組成物を表面に塗布する方法は、硬質領域に続く柔軟領域を含む焼結多孔質材料を含むアプリケータを提供し、該柔軟領域は、第一のプラスチックおよび少なくとも一つのエラストマーを含み、該硬質領域は第二のプラスチックを含み、組成物の少なくとも一部分をアプリケータに配し、表面をアプリケータ上の組成物と接触させることを含む。
ント表面を含む。別の実施形態では、表面は、皮膚または髪または裂傷のような外傷部位などの生体表面を含む。さらに別の実施形態では、表面は、罹患皮膚部位などの局所疾患または状態の部位を含む。
本発明はさらに、本発明の焼結多孔質高分子材料を含むろ過およびバリアの媒体およびその製造方法および使用方法を提供する。本発明の焼結高分子材料を含むろ過およびバリア媒体は、筐体と十分な密閉性を形成し、しばしばろ過装置に必要とされる精密な許容範囲に従うことなく、流体が材料を迂回するのを防止する。本発明の焼結多孔質高分子材料を含むろ過およびバリア媒体は柔軟特性を示し、媒体が筐体の表面の変化および不整合性に適合することを可能にし、それにより筐体との密閉性を促進し、流体バイパスが原因の不良品および廃棄を低減させることができる。さらに、本発明のろ過およびバリア媒体の柔軟特性により、媒体の気孔率をさまざまな用途に応じて調整することが可能となる。
一つの実施例では、本発明は焼結多孔質高分子材料を含むろ過媒体を提供し、該焼結多孔質高分子材料は少なくとも一つのプラスチックおよび少なくとも一つのエラストマーを含む。幾つかの実施形態では、ろ過媒体の焼結多孔質高分子材料はさらに少なくとも一つの変色指示薬を含む。
ろ過およびバリア媒体の焼結高分子材料は、本発明の幾つかの実施形態では、約10重量パーセントから約90重量パーセントの範囲の量の少なくとも一つのエラストマーを含む。別の実施形態では、焼結高分子材料は、約20重量パーセントから約80重量パーセントの範囲の量の少なくとも一つのエラストマーを含む。別の実施形態では、焼結高分子材料は、約30重量パーセントから約70重量パーセントの範囲の量の少なくとも一つのエラストマーを含む。また別の実施形態では、焼結高分子材料は、約40重量パーセントから約60重量パーセントの範囲の量の少なくとも一つのエラストマーを含む。
範囲である。別の実施形態では、焼結多孔質高分子材料は、少なくとも一つのプラスチックおよび少なくとも一つのエラストマーを含み、平均細孔径は、約2mから約150μm、約5μmから約100μm、または約10μmから約50μmの範囲である。別の実施形態では、焼結多孔質高分子材料は約1m未満の平均細孔径である。一つの実施例では、焼結多孔質高分子材料は、少なくとも一つのプラスチックおよび少なくとも一つのエラストマーを含み、平均細孔径は、約0.1μmから約1μmの範囲である。また別の実施形態では、焼結多孔質高分子材料は約200μmより大きな平均細孔径である。一つの実施例では、焼結多孔質高分子材料は、少なくとも一つのプラスチックおよび少なくとも一つのエラストマーを含み、平均細孔径は、約200μmから約500μmまたは約500μmから約1mmの範囲である。
アラバマ州タスカルーサのStockhousenから入手可能なAP80HS、およびニュージャージー州バッドレイクのBASFから入手可能なHYSORB(登録商標)P7200を含む。
バリア媒体のコーティングでの使用に適するフッ素化高分子材料は、フッ素化メタクリレートなどのフッ素化アクリレートを含む。幾つかの実施形態では、フッ素化メタクリレートはパーフルオロヘキシル・メタクリレート、パーフルオロヘプチル・メタクリレート、パーフルオロオクチル・メタクリレート、パーフルオロノニル・メタクリレート、パーフルオロデシル・メタクリレート、パーフルオロウンデシル・メタクリレート、パーフルオロドデシル・メタクリレート、またはその混合物を含む。別の実施形態では、フッ素化高分子材料はフッ素化アクリルエステルを含む。
径である。別の実施形態では、該柔軟領域は約1μm未満の平均細孔径である。一つの実施例では、該柔軟領域は、約0.1μmから約1μmの範囲の平均細孔径である。また別の実施形態では、該柔軟領域は約200μmより大きな平均細孔径である。一つの実施例では、該柔軟領域は、約200μmから約500μm、または約500μmから約1mmの範囲の平均細孔径である。
の使用に適する超吸収性材料は、本明細書に記載されるものと一致する。
ち、柔軟領域(602)が硬質領域(604)を取り囲む。円盤の周囲に沿った柔軟領域(602)は、ろ過媒体(600)の筐体への配置を容易にする。本明細書に記載されるように、柔軟領域(602)の柔軟特性により、柔軟領域がろ過筐体に適合し、筐体の不整合性または欠陥に対応し、そのため筐体との密閉性を増強することができる。結果として、ろ過媒体(600)を、従来のろ過媒体に付随する厳しい公差に制限されることなく正しくかつ確実に筐体に配置することができる。ろ過媒体(600)の確実な配置は、流体がろ過媒体(600)をバイパスする事象を減少させることにつながりうる。
別の実施形態では、本発明は、筐体およびその筐体に配された少なくとも一つのろ過媒体を含むフィルターを提供し、そのろ過媒体は、本明細書に記載されるように少なくとも一つのプラスチックおよび少なくとも一つのエラストマーを含む焼結高分子材料を含む。幾つかの実施形態では、本明細書に記載されるように、ろ過媒体はさらに少なくとも一つの変色指示薬を含む。
の末端(804)および第二の末端(806)で開口し、第一(804)および第二(806)の末端は反対を向いている。焼結多孔質高分子材料を含むバリア媒体(808)は、少なくとも一つのエラストマー、少なくとも一つのプラスチック、および任意に少なくとも一つの超吸収性材料を含み、管状部材(802)に配され、バリア媒体(808)と第二の末端(806)の間の液体試料チャンバー(810)を定義する。バリア媒体(808)はさらに管状部材(802)の第一の末端(804)から間隔をあけて、バリア媒体(808)と第一の末端(804)の間のチャンバー(811)を定義する。
別の実施形態では、本発明は、焼結多孔質高分子材料を含むろ過またはバリア媒体の製造方法を提供する。一つの実施例では、焼結多孔質高分子材料を含むろ過またはバリア媒体の製造方法は、少なくとも一つのエラストマーの粒子を準備し、少なくとも一つのプラスチックの粒子を準備し、該プラスチック粒子およびエラストマー粒子を焼結することを含む。幾つかの実施形態では、バリア媒体のためには、少なくとも一つの超吸収性材料を、少なくとも一つのエラストマーおよび少なくとも一つのプラスチックの粒子に添加し、少なくとも一つの該エラストマーおよび少なくとも一つの該プラスチックの粒子と共に焼結される。幾つかの実施形態では、少なくとも一つの超吸収性材料が粒子として添加される。別の実施形態では、超吸収性材料は繊維として添加される。
粒径は、約10μmから約900μm、約50μmから約500μm、または約100μmから約400μmの範囲である。また別の実施形態では、プラスチックおよびエラストマー粒子の平均粒径は、約200μmから約300μmの範囲である。幾つかの実施形態では、プラスチックおよびエラストマー粒子の平均粒径は、約1μm未満、または約1mmより大きい。
、本発明の高分子材料を生成する。幾つかの実施形態では、型の第一の部分は型の下半分を含む。さらに、幾つかの実施形態では、型の第二の部分は型の上半分を含む。
る。
別の態様において、本発明はフィルターの製造方法を提供する。一つの実施例において、フィルターの製造方法は、焼結多孔質高分子材料を含むろ過媒体と、筐体とを提供し、ろ過媒体を筐体に配置することを含み、該焼結多孔質高分子材料は少なくとも一つのエラストマーおよび少なくとも一つのプラスチックを含む。幾つかの実施形態では、焼結多孔質高分子材料はさらに少なくとも一つの変色指示薬を含む。幾つかの実施形態では、筐体とろ過媒体の表面に密閉性が形成され、その密閉性は流体バイパスを阻止または防止する働きをする。
別の態様において、本発明は流体のろ過方法を提供する。一つの実施例では、流体のろ過方法は、焼結多孔質高分子材料を含む少なくとも一つのろ過媒体を準備し、流体をその少なくとも一つのろ過媒体に通すことを含み、その焼結多孔質高分子材料は少なくとも一つのプラスチックおよび少なくとも一つのエラストマーを含む。幾つかの実施形態では、焼結多孔質高分子材料はさらに少なくとも一つの変色指示薬を含む。
つのろ過媒体を提供し、その少なくとも一つのろ過媒体の気孔率を調節し、流体をその少なくとも一つのろ過媒体に通すことを含み、該焼結多孔質高分子材料は少なくとも一つのエラストマーおよび少なくとも一つのプラスチックを含む。幾つかの実施形態では、ろ過媒体の気孔率の調整は、ろ過媒体に張力または圧縮をかけることを含む。
焼結多孔質エラストマー材料
KratonPolymersUS,LLCのKRATON(登録商標)エラストマー(スチレン-エチレン-ブタジ
エン・スチレン)を低温ですりつぶして粉末とし、その粉末の平均細孔径は約200μmとした。入手したエラストマー粒子をアルミニウム型のキャビティに充填し、400°Fまで5分間加熱し、その後5分間で室温まで冷却した。入手した焼結多孔質エラストマー材料を、型から外した。焼結多孔質エラストマー材料は、平均細孔径約55μmおよび気孔率約50%の開気孔構造を持っていた。
セルフシール焼結多孔質エラストマー材料
KratonPolymersUS,LLCのKRATON(登録商標)エラストマー(スチレン-エチレン-ブタジエン・スチレン)を低温ですりつぶして粉末とし、その粉末の平均細孔径は約200μmであった。平均粒径約200μmのカルボキシメチルセルロース(CMC)(Sigma-Aldrich)を結果得られたエラストマー粒子と混合して、約15重量%のCMCである混合物を製造した。該混合物をアルミニウム型のキャビティに充てんし、400°Fまで5分間加熱し、その後5分間で室温まで冷却した。入手した焼結多孔質エラストマー材料を、型から外した。焼結多孔質エラストマー材料には、焼結多孔質基質全体にわたってCMCが分散され、平均細孔径約55μmおよび気孔率50%の開気孔構造を示した。
プラスチックおよびエラストマーを含む焼結多孔質高分子材料
KratonPolymersUS,LLCのKRATON(登録商標)エラストマー(スチレン-エチレン-ブタジエン・スチレン)を低温ですりつぶして粉末とし、その粉末の平均細孔径は約150μmであった。30重量%のエラストマー粉末を、約150μmの平均粒径である70重量%のUHMWPE粉末(Ticona)と混合した。該混合物をアルミニウム型のキャビティに充てんし、360°Fまで5分間加熱し、その後5分間で室温まで冷却した。結果得られた焼結多孔質高分子材料を、型から外した。エラストマーおよびUHMWPEを含む焼結多孔質高分子材料は、平均細孔径約45μmおよび気孔率45%の開気孔構造を示した。
プラスチックおよびエラストマーを含む焼結多孔質高分子材料
KratonPolymersUS,LLCのKRATON(登録商標)エラストマー(スチレン-エチレン-ブタジエン・スチレン)を低温ですりつぶして粉末とし、その粉末の平均細孔径は約200μmであった。30重量%のエラストマー粉末を、約150μmの平均粒径である70重量%のUHMWPE粉末(Ticona)と混合した。結果得られた該混合物をアルミニウム型のキャビティに充てんした。型の容量はその後、初期容量の80%に圧縮された。該圧縮エラストマー/UHMWPE混合物を360°Fまで5分間加熱し、その後5分間で室温まで冷却した。結果得られた焼結多孔質高分子材料を、型から外した。エラストマーおよびUHMWPEを含む焼結多孔質高分子材料は、平均細孔径約30μmおよび気孔率35%の開気孔構造を示した。
超吸収剤を含むバリア媒体
85重量%の例3に記述のエラストマー/UHMWPE混合物を15重量%のカルボキシメチルセルロース(CMC)粉末と混合する。入手した混合物をアルミニウム型のキャビティに充填し、360°Fまで5分間加熱し、その後5分間で室温まで冷却した。入手したエラストマー、UHMWPE、およびCMCを含む焼結多孔質高分子材料は、平均細孔径約45μmおよび気孔率40%の開気孔構造を示した。
変色指示薬を含むバリア媒体
99.95重量%の例5のエラストマー/UHMWPE/CMC混合物を0.05重量%の食用色素エリオグロシン(erioglaucine)と混合した。入手した混合物をアルミニウム型のキャビティに充
填し、360°Fまで5分間加熱し、その後5分間で室温まで冷却した。入手したエラストマー、UHMWPE、CMC、および食用色素を含む焼結多孔質高分子材料は、平均細孔径約45μmおよび気孔率約40%の開気孔構造を示した。
焼結多孔質高分子材料を含むアプリケータ
KratonPolymersUS,LLCのKRATON(登録商標)エラストマー(スチレン-エチレン-ブタジエン・スチレン)を低温ですりつぶして粉末とし、その粉末の平均細孔径は約150μmであった。30重量%のエラストマー粉末を、約150μmの平均粒径である70重量%のUHMWPE粉末(Ticona)と混合した。入手した混合物をペン先アプリケータの形状であるアルミニウム型のキャビティに充てんし、360°Fまで5分間加熱し、その後5分間で室温まで冷却した。入手した焼結多孔質高分子材料を含むペン先アプリケータを、型から外した。エラストマーおよびUHMWPEを含む焼結多孔質高分子材料を含むペン先アプリケータは、平均細孔径約45μmおよび気孔率約45%の開気孔構造を示した。
柔軟領域および硬質領域を含むアプリケータ
型の下半分に、例7のエラストマー/UHMWPE粉末混合物を充填した。型の上半分には、平均粒子径150μmのUHMWPE(Ticona)を充填した。それに続いてシャンク付きのペン先アプリケータの形状を持つ型を、360°Fまで3分間加熱し、その後3分で室温まで冷却した。入手した焼結多孔質高分子材料を含むアプリケータは、アプリケータの先端に相当する柔軟領域およびアプリケータのシャンクに相当する硬質領域を呈した。柔軟領域は、平均細孔径約45μmおよび気孔率約45%の開気孔構造を示し、硬質領域は約40μmの平均細孔径および約45%の気孔率を示した。
焼結多孔質高分子部品および繊維性部品を含むアプリケータ
KratonPolymersUS,LLCのKRATON(登録商標)エラストマー(スチレン-エチレン-ブタジエン・スチレン)を低温ですりつぶして平均粒径約150μmの粉末状態とした。30重量%のエラストマー粉末を、約150μmの平均粒径である70重量%のUHMWPE粉末(Ticona)と混合した。入手した混合物を中空ペン先構造の形状である型のキャビティに充填し、360°Fまで3分間加熱し、その後3分間で室温まで冷却した。焼結多孔質高分子材料を含むアプリケータペン先は、平均細孔径約45μmおよび気孔率約45%の中空構造を呈した。複合繊維を焼結するかまたは繊維に熱硬化性樹脂を含浸して製造した繊維棒を含む繊維性部品を、弾性多孔質ペン先の中空構造に挿入した。複合繊維を、米国特許出願通し番号10/464,443に開示の方法に従って焼結した。
焼結多孔質高分子部品および繊維性部品を含むアプリケータ
型の下部に、例7のエラストマー/UHMWPE粉末混合物を充填した。型の上部には、平均粒子径150μmのUHMWPE(Ticona)を充填した。型の上部は、アプリケータペン先に中空構造を作るためのピンを含んでいた。型を360°Fまで3分間加熱し、その後3分で室温まで冷却した。アプリケータペン先を型から取り外した。入手したアプリケータペン先は、アプリケータの先端を含む柔軟領域およびシャンクを含む中空硬質領域を呈した。エラストマー/UHMWPEを含む柔軟領域は、平均細孔径約45μmおよび気孔率約45%の開気孔構造を示し、硬質領域は約40μmの平均細孔径および約45%の気孔率を示した。例9に従って製造されたものを含む繊維性部品を、アプリケータペン先のシャンクの中空構造に挿入した。
焼結多孔質高分子材料を含むろ過媒体
KratonPolymersUS,LLCのKRATON(登録商標)エラストマー(スチレン-エチレン-ブタジエン・スチレン)を低温ですりつぶして粉末とし、その粉末の平均細孔径は約100μmであった。30重量%のエラストマー粉末を、約80μmの平均粒径である70重量%のUHMWPE粉末(Ticona)と混合した。結果得られた混合物を、複数個のアルミニウム型の円筒形のキャビティ(直径5mmおよび深さ4mm)に充填した。型を360°Fまで3分間加熱し、その後3分で室温まで冷却した。焼結多孔質高分子材料を含むろ過媒体を、型から外した。ろ過媒体は、平均細孔径約18μmおよび気孔率約40%の開気孔構造であった。
インク組成物の表面への塗布
実施例7のアプリケータに、紙への塗布のためにインク組成物を装填した。アプリケータの少なくとも一部分をインクに浸すことによって、アプリケータにインクを装填した。インクを包含するアプリケータを、その後紙と接触させた。アプリケータは、にじみやあふれがなく、均一かつ制御された方法で紙にインクを塗布した。
バリア媒体を含むピペットチップ
ピペッターを支える働きをするピペットチップの末端を通してバリア媒体を挿入することにより、実施例6のバリア媒体をピペットチップに配した。挿入の間、十分な圧力をバリア媒体に加え、バリア媒体がピペットチップの内部表面と密閉性を形成するのを確実にした。バリア媒体のピペットチップへの挿入後、ピペットチップをピペッターに取り付けた。ピペットチップを水溶液の中に入れ、水溶液がピペットチップの試料採集チャンバーに引き込まれた。水溶液が試料採集チャンバーに引き込まれたら、吸引をもたらす水溶液からピペットチップを取り出し、それにより、水溶液をバリア媒体と接触させた。水溶液と接触すると、バリア媒体のCMCは膨張しバリア媒体を密閉して、水溶液がピペッターに到達するのを防止した。バリア媒体はさらに、変色してバリア媒体が水溶液と接触したことを示した。さらに、水溶液はまったくバリア媒体を迂回しなかった。
Claims (39)
- 少なくとも一つのプラスチックおよび少なくとも一つのエラストマーを含む焼結高分子材料を含む組成物。
- 少なくとも一つのエラストマーが、約10重量パーセントから約90重量パーセントの範囲で含まれる、請求項1に記載の組成物。
- 焼結高分子材料が多孔質である請求項1に記載の組成物。
- 焼結多孔質高分子材料が約1μmから約200μmの範囲の平均細孔径を有する、請求項3に記載の組成物。
- 焼結高分子材料がアプリケータ、ろ過媒体、またはバリア媒体である請求項1に記載の組成物。
- バリア媒体がさらに少なくとも一つの超吸収性材料を含む、請求項5に記載の組成物。
- 柔軟領域および硬質領域を含む連続焼結高分子材料であって、
該柔軟領域が第一のプラスチックおよび少なくとも一つのエラストマーを含み、
該硬質領域が第二のプラスチックを含む、連続焼結高分子材料
を含む組成物 - 焼結高分子材料がアプリケータ、ろ過媒体、またはバリア媒体である請求項7に記載の組成物。
- 焼結多孔質高分子部品、および焼結多孔質高分子部品と結合された繊維性部品を含むアプリケータ。
- 焼結多孔質高分子部品が少なくとも一つのプラスチックおよび少なくとも一つのエラストマーを含む、請求項9に記載のアプリケータ。
- 焼結多孔質高分子部品がさらに少なくとも一つの変色指示薬を含む、請求項9に記載のアプリケータ。
- 焼結多孔質高分子部品は、硬質領域に連続する柔軟領域を含み、
該柔軟領域は第一のプラスチックおよび少なくとも一つのエラストマーを含み、
該硬質領域は第二のプラスチックを含む請求項9に記載のアプリケータ。 - さらに貯留槽を含む請求項9に記載のアプリケータ。
- 貯留槽が繊維性部品である請求項13に記載のアプリケータ。
- 筐体、および
少なくとも一つのろ過媒体または少なくとも一つのバリア媒体を含む装置であって、
該少なくとも一つのろ過媒体および該少なくとも一つのバリア媒体が請求項1に記載の組成物を含む、装置。 - 筐体が真空ろ過筐体、クロマトグラフィーカラム、ロート、シリンジ、カテーテル、管、ダクト、またはピペットチップを含む請求項15に記載の装置。
- 少なくとも一つのろ過媒体および少なくとも一つのバリア媒体がさらに少なくとも一つの変色指示薬を含む請求項15に記載の装置。
- 装置がフィルター、ピペッター、またはカテーテルである請求項15に記載の装置。
- 少なくとも一つのエラストマー粒子を準備する工程、
少なくとも一つのプラスチック粒子を準備する工程、及び
該プラスチック粒子およびエラストマー粒子を焼結する工程を含む、
請求項1に記載の高分子材料の製造方法。 - 高分子材料がアプリケータ、ろ過媒体、またはバリア媒体である請求項19に記載の方法。
- 第一のプラスチック粒子と少なくとも一つのエラストマー粒子を混合したものを型の第一の部分に配置する工程、
第二のプラスチック粒子を、型の第一の部分に隣接する型の第二の部分に配置する工程、第一のプラスチック粒子、エラストマー粒子、および第二のプラスチック粒子を焼結する工程、
を含む高分子材料を製造する方法。 - 高分子材料が柔軟領域および硬質領域を含む請求項21に記載の方法。
- 焼結多孔質高分子部品を準備する工程、
繊維性部品を準備する工程、
繊維性部品を焼結多孔質高分子部品と結合する工程
を含む請求項9に記載のアプリケータの製造方法。 - 焼結多孔質高分子部品を準備する工程が、少なくとも一つのプラスチックの粒子と、少なくとも一つのエラストマーの粒子とを準備し、該プラスチック粒子と該エラストマー粒子を焼結することを含む、請求項23に記載の方法。
- 焼結多孔質高分子部品を準備する工程が、第一のプラスチックの粒子を少なくとも一つのエラストマー粒子と混合したものを型の第一の部分に配置し、第二のプラスチックの粒子を型の第一の部分に隣接した型の第二の部分に配置し、第一のプラスチック粒子、第二のプラスチック粒子およびエラストマー粒子を焼結することを含む、請求項23に記載の方法。
- さらに貯留槽を提供し、その貯留槽を繊維性部品に結合することを含む請求項23に記載の方法。
- 少なくとも一つのプラスチックおよび少なくとも一つのエラストマーを含む焼結多孔質高分子材料を含むアプリケータを準備する工程、
アプリケータ上に組成物の少なくとも一部分を配置する工程、および、
アプリケータ上の組成物と表面を接触させる工程を含む組成物の表面への塗布方法。 - 請求項9のアプリケータを準備する工程、
アプリケータ上に組成物の少なくとも一部分を配置する工程、および、
アプリケータ上の組成物と表面を接触させる工程を含む組成物の表面への塗布方法。 - 請求項1の組成物を含むろ過媒体またはバリア媒体を準備する工程、
筐体を準備する工程、および、
筐体にろ過媒体またはバリア媒体を配置する工程を含む装置の製造方法。 - 請求項7の組成物を含むろ過媒体またはバリア媒体を準備する工程、
筐体を準備する工程、および、
筐体にろ過媒体またはバリア媒体を配置する工程を含む装置の製造方法。 - さらに、柔軟領域と筐体との間に密閉性を形成することを含む請求項30に記載の方法。
- 前記筐体がピペットチップを含む請求項30に記載の方法。
- 少なくとも一つのエラストマーが熱可塑性ポリウレタン、ポリイソブチレン、ポリブテン、ポリエチレン-プロピレン共重合体、ポリエチレン-ブテン共重合体、ポリエチレン-オクテン共重合体、ポリエチレン-ヘキセン共重合体、塩素化ポリエチレン、クロロ-スルホン化ポリエチレン、スチレン-エチレン-ブタジエン-スチレン、若しくは1,3-ジエンまたはそれらの組み合わせを含む請求項1〜32のいずれかに記載の、少なくとも一つのエラストマー。
- 1,3-ジエンが、スチレン-1,3-ブタジエン、カルボキシル化スチレン-1,3-ブタジエン、アクリロニトリル-1,3-ブタジエン、またはイソブチレン-イソプレンまたはその組み合わせを含む、請求項2または請求項27に記載の1,3-ジエン。
- 少なくとも一つのプラスチックがポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、硬質ポリウレタン、ポリアクリロニトリル、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルスルホン、ポリスチレン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、またはポリスルホンまたはその組み合わせを含む、請求項1〜34のいずれかに記載の、少なくとも一つのプラスチック。
- ポリオレフィンがポリエチレンまたはポリプロピレンまたはその組み合わせを含む、請求項1〜35のいずれかに記載のポリオレフィン。
- さらに超吸収性材料を含む、請求項1〜36のいずれかに記載のバリア媒体。
- ポリエチレンが高密度ポリエチレンを含む、請求項1〜37のいずれかに記載のポリエチレン。
- 少なくとも一つのプラスチックが高密度ポリエチレンを含む、請求項1〜38のいずれかに記載の少なくとも一つのプラスチック。
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