JP2010515806A - シリコーンチューブ処方物及びその生産方法 - Google Patents
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Abstract
シリコーンポリマーマトリックス材料と移動性コンポーネントとの混合物を含む屈曲耐性チューブが開示される。前述したチューブを生産する方法も更に開示される。
Description
この開示は、一般的には、屈曲耐性チューブのためのシリコーン処方物及びそのチューブを生産するための方法に関する。
様々な物質を移動させるために、蠕動ポンプが徐々に利用されるようになってきている。その適用は、医療分野の生物医薬品から食品加工処理までの範囲に及ぶ。実質的には、蠕動ポンプは、材料を移動させるが、典型的には液体を、一連のローラー及び固定されたポンプハウジングを経て、チューブの中を通って移動させる。それゆえに、蠕動ポンプは、耐屈曲性と弾力性の両方を兼ね備えたチューブを用いる。
シリコーンラバーは、そのシリコーンラバーの固有の耐屈曲性のため、蠕動ポンプチューブのために用いられる典型的な材料である。しかし、生憎なことではあるが、シリコーンラバーは、引裂き強度がなく、強靭性に優れていない。屈曲を繰り返すと、シリコーンラバーは、亀裂や破裂をする傾向がある。それゆえに、シリコーンラバーは、蠕動ポンプチューブとしての耐用期間が短い。特定の適用においてシリコーンラバーの耐用期間を延ばすために、シリコーンラバーは、様々な添加剤を利用して改良されてきている。歴史的には、その強度と強靭さを増大させる場合に、様々な充填剤と粉末が、屈曲耐性を維持するために利用されてきている。
そのようなことにより、改良されたシリコーンチューブ及びそのようなチューブを形成するための方法を提供することが望ましい。
一つの実施形態において、シリコーンマトリックス材料と、極性シリコーンと、を含有する混合物を含む屈曲耐性チューブが開示される。
別の典型的な実施形態において、チューブを生産する方法が開示される。その方法は、シリコーンポリマーマトリックス材料と、極性シリコーンと、を混合する工程を含む。その方法は、チューブを作り出すために、その混合したそのシリコーンポリマーマトリックス材料とその極性シリコーンとを押し出す工程、及びその押し出したチューブをキュアする工程を、更に含む。
本開示によって、さらによく理解することが可能であり、その開示についての多くの特徴及び有利な点は、添付した図面を参照することによって、当該技術分野の当業者にとって明白となる。
異なる図に関して、同一の参照記号を使うことによって、同一又は同質のアイテムが指し示される。
特定の実施形態において、シリコーン基本処方物が開示される。シリコーン基本処方物は、例えば、ポリアルキルシロキサンマトリックスのような無極性のシリコーンマトリックスから形成されてよく、そして、移動性コンポーネントで形成されてよい。典型的な実施形態において、移動性コンポーネントは、極性の低分子量のシリコーンポリマーである。そのようなシリコーン基本処方物は、管状構造のために、屈曲耐性のあるコンポジット材料を形成するのに有用である。典型的な適用において、シリコーン基本処方物は、蠕動ポンプのために、屈曲耐性のあるチューブを形成するために利用される。
一つの実施形態として、シリコーン基本処方物は、シリコーンポリマーマトリックスを含む。ポリマーマトリックスは、例えば、無極性のシリコーンポリマーを用いて形成される。無極性のシリコーンポリマーは、例えば、ジメチルシロキサン、ジエチルシロキサン、ジプロピルシロキサン、メチルエチルシロキサン、メチルプロピルシロキサン又はそれらの組み合わせのようなプレカーサーから形成されるシリコーンポリマーのようなポリアルキルシロキサンを例えば含む。特定の実施形態において、ポリアルキルシロキサンは、例えばポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）のようなポリジアルキルシロキサンを含む。一般的に、シリコーンポリマーは無極性であり、例えば、塩素及びフッ素のようなハロゲン官能基がなく、フェニル官能基もない。
典型的な実施形態として、シリコーンポリマーは、白金触媒によるシリコーン処方物である。代替的には、シリコーンポリマーは、過酸化物触媒によるシリコーン処方物でもよい。シリコーンポリマーは、液状のシリコーンラバー（ＬＳＲ）又は高粘度ガムラバー（ＨＣＲ）シリコーンである。特定の実施形態として、シリコーンポリマーは、例えば、ＧＥＰｌａｓｔｉｃｓから入手可能なＨＣＲシリコーンのような白金触媒によるＨＣＲシリコーンである。別の実施例として、シリコーンポリマーは、二つの部分の反応システムから形成されたＬＳＲである。ＬＳＲの特定の実施形態は、ミシガン州、Ａｄｒｉａｎに在る、Ｗａｃｋｅｒ シリコーンによるＷａｃｋｅｒＬＲ３００３−５０と、カリフォルニア州、Ｖｅｎｔｕｒａに在る、Ｒｈｏｄｉａ ＳｉｌｉｃｏｎｅｓによるＲｈｏｄｉａ４３６０を含む。
シリコーン基本処方物は、移動性コンポーネントを含んでよい。典型的な実施形態において、移動性コンポーネントは極性のコンポーネントである。移動性コンポーネントの特定の実施形態は、例えば、塩素及びフッ素のようなハロゲンの官能基を含有するシリコーンオイル並びにフェニル官能基を含有するシリコーンオイルを含む。一般的に、移動性コンポーネントは、例えば、ビニル及びメトキシ末端基のような反応性のある官能基を末端に有さない。典型的な実施形態において、極性のシリコーンは、フルオロシリコーンである。例えば、移動性コンポーネントは、低分子量のトリフルオロプロピルメチルシロキサンポリマーである。別の典型的な実施形態において、極性のシリコーンは、フェニルシリコーンである。例えば、移動性コンポーネントは、低分子量のポリフェニルメチルシロキサンを含んでよい。例えば、低分子量の移動性コンポーネントは、約２５，０００以下、例えば、約１０，０００以下又は約５，０００以下の分子量を有する。
さらに典型的な実施形態において、移動性コンポーネントは、炭化水素のコンポーネントを含む。例えば、移動性コンポーネントは、炭化水素を基本構造にした添加剤でよく、その添加剤としては、例えば、ペトロラタム、パラフィンを基本構造にしたワックス、炭化水素を基本構造にしたゲル、炭化水素を基本構造にしたオイル、ＶａｓｅｌｉｎｅTM及びＡｍｏｇｅｌｌ（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手可能である。）。
典型的には、移動性コンポーネントは、シリコーンポリマーマトリックス内で混合する前の標準状態で、低粘度の性能を示す。例えば、移動性コンポーネントは、約７０Ｐａ・ｓ（約７０，０００センチポイズ（ｃｐｓ））以下の粘度、例えば、約２０Ｐａ・ｓ（約２０，０００ｃｐｓ）又は約１０Ｐａ・ｓ（約１０，０００ｃｐｓ）以下の粘度を有してよい。特定の実施例において、移動性コンポーネントは、約５，０００ｃｐｓ以下の粘度、例えば、約１Ｐａ・ｓ（約１０００ｃｐｓ）、約０．５Ｐａ・ｓ（約５００ｃｐｓ）又は約０．３Ｐａ・ｓ（約３００ｃｐｓ）の粘度を示す。特定の実施形態において、移動性コンポーネントは、シリコーンポリマーマトリックスと混合する前は、約０．１Ｐａ・ｓ（約１００ｃｐｓ）以下の粘度を示す。また、移動性コンポーネントは、熱的に安定であり、実質的に無傷であって完全な状態を保ち、そして、少なくとも約１７０℃、例えば少なくとも約２００℃の温度で実質的に分解しない。
典型的な実施形態として、シリコーン処方物は、シリコーンポリマーマトリックスと移動性コンポーネントとの混合物であってよい。特に、シリコーン処方物は、移動性コンポーネントとシリコーンポリマーマトリックスとの間のコポリマーではない（すなわち、シリコーンポリマーマトリックスは、移動性コンポーネントと架橋していない。）。一般的に言って、移動性コンポーネントは、ポリアルキルシロキサンと実質的に重合しない。特定の実施形態において、屈曲耐性チューブを形成するシリコーン処方物は、シリコーンポリマーマトリックスと移動性コンポーネントとの非重合混合物である。ここで、「非重合」とは、移動性コンポーネントがマトリックスと認め得るほどに重合していないことを意味するが、マトリックス自身は、一般的には、重合ポリマーとして、屈曲耐性チューブとの関連で分散され、移動性コンポーネントは低分子量ポリマーでよい。
特定の実施形態において、シリコーンポリマーマトリックスは、約０．１質量％から約１０．０質量％の量で移動性コンポーネントを充填する。充填とは、移動性コンポーネントの質量パーセントが、シリコーンポリマーマトリックスコンポーネントの質量に基づいていることの意味を含んでいる。例えば、シリコーンポリマーマトリックスは、約０．１質量％から約２．０質量％、又は約０．５質量％から約２．０質量％のように、約０．１質量％から約５．０質量％の量で移動性コンポーネントを含有してよい。
また、シリコーンポリマーマトリックスの物理的特性に対する影響を制限する移動性コンポーネントが、選択されてもよい。例えば、移動性コンポーネントが、引っ張り強度、引裂き強度、伸張及びデュロメーターのような物理的特性に対する影響を制限するように、移動性コンポーネントは選択されてよい。特に、含有次第であるが、シリコーンポリマーマトリックスの物理的特性に対する影響を制限する低分子量の極性シリコーンが選択される。約１０．０質量％以下、例えば、約５．０質量％以下又は１．０質量％以下の含有の状態で、移動性コンポーネントは、約２０％未満の割合、例えば、約１５％以下又は１０％以下の割合で、物理的特性に影響を与えることができる。例えば、約５．０質量％以下の量で、ポリジメチルシロキサンのようなポリアルキルシロキサンマトリックス中のフルオロシリコーンの含有は、約１５％以下の割合でシリコーン基本処方物の引っ張り強度に影響を与え、フェニルシリコーンの含有は、約２０％以下の割合でシリコーン基本処方物に影響を与える。更なる例示として、低分子量のフルオロシリコーン又は低分子量のフェニルシリコーンの約５．０質量％以下の量の含有は、約１５％以下、例えば、約１０％以下の割合で引裂き強度に影響を与える。更なる典型的な実施形態として、フルオロシリコーン又はフェニルシリコーンの約５．０質量％以下の含有は、約１５％以下の割合で伸張特性に影響を与える。別の実施例として、フルオロシリコーン又はフェニルシリコーンの約５．０質量％以下の量のそのような含有は、約１０％以下の割合で、ＳｈｏｒｅＡ 硬度のような硬さの特性に影響を与える。
シリコーンポリマーマトリックス内で、移動性コンポーネントは、Ｍｉｇｒａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ（移動指数）によって測定されるような移動性を示す。特定の実施形態において、Ｍｉｇｒａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ（移動指数）は、移動性コンポーネントが含有されていないシリコーンポリマーマトリックスの摩擦係数に対する、移動性コンポーネントが含有されているシリコーンポリマーマトリックスの摩擦係数（ＣＯＦ）の比率によって決定される。例えば、Ｍｉｇｒａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ（移動指数）は、次の式によって決定することができる。
例えば、移動性コンポーネントは、約０．６以下、例として、約０．５以下又は約０．４以下のＭｉｇｒａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ（移動指数）を示すことができる。特に、低粘度移動性コンポーネントは、シリコーン基本処方物の表面に移動し、表面間の架橋結合を防ぐ。典型的な実施形態において、開示されたシリコーン基本処方物がチューブ状に形成される場合に、移動性コンポーネントの添加は、チューブの内径は勿論のこと、チューブの外径の摩擦係数を改良する。チューブの表面上の摩擦係数が改良されながら、チューブは、弾力性を改良して大きな度合いのたわみに耐え得る。
前述したように、シリコーン処方物は、蠕動ポンプデバイス中のチューブとして利用することに特に有用である。図１は、典型的な実施形態であるチューブ１００を示す。チューブ１００は、空洞の中央穴１０２を備えて伸長された環状構造である。チューブ１００は、開放部１０４及び１０６を含む。一つの実施形態において、チューブ１００は、２５ミリメートル（ｍｍ）超、例えば、５ｃｍ超又は２５ｃｍ超の長さで形成され得る。一つの実施形態において、チューブ１００は、約１ｍｍ〜約２５ｍｍ、例えば、約１ｍｍ〜約１０ｍｍの壁の厚みを有する。
チューブは、シリコーンプレカーサーと移動性コンポーネントとの混合物を調製することを含む方法によって形成されてよい。例えば、ジメチルシロキサンのようなアルキルシロキサンモノマーが、移動性コンポーネントと混合されてよい。混合物は、触媒と他の添加剤を、更に含んでよい。典型的な添加剤は、個別に又は組み合わせて、フィラー、着色剤及び顔料を含んでよい。典型的な実施形態においては、その後、混合物は、チューブ状に押し出しされる。代替的には、混合物はモールドされてもよい。一つの実施形態において、混合物は、約６．９ＭＰａ（１０００ｐｓｉ）で約１５分間、約３５０℃でモールドされてよい。
チューブは、熱処理のようなキュア又はポストキュア（後硬化）を施してよい。例えば、チューブは、少なくとも約１７０℃、例えば、少なくとも約２００℃又は少なくとも約３５０℃の温度で処理されてよい。典型的には、ポストキュア（後硬化）は、約５分から約６時間もの間、施される。
使用する目的のためにチューブを更に生産することについて、チューブは包装されてよい。固定された位置に保持される場合に、移動性コンポーネントの添加により、チューブが表面の架橋がなくても包装されることが可能である。したがって、チューブの品質有効期間が、移動性コンポーネントの添加で延びる。
開示される一つの実施形態において、チューブは滅菌されてよい。特定の実施形態において、チューブは、ガンマ放射線で照射されてよい。例えば、チューブは、少なくとも約２０ｋＧｙ、例えば、約２５ｋＧｙ、少なくとも約４０ｋＧｙ又は少なくとも約４７ｋＧｙのガンマ放射線で照射されてよい。特に、チューブは、外面の潤滑剤の適用がなくても照射される。そのようなものとして、チューブは、一般的には、別個独立に外側で適用される潤滑剤を必要としない。一つの実施形態において、滅菌は、チューブを包装する前に施されてよい。一つの実施形態において、滅菌は、チューブを包装する後に施されてもよい。
上記のように開示されたチューブの特定の実施形態は、有利なこととして、移動性コンポーネントが存在しないチューブでも、耐用期間が延びることを示す。前述したように、開示したシリコーン処方物の特定の実施形態は、包装されたアセンブリ中での品質有効期間が延びることは勿論のこと、蠕動ポンプで利用される場合に、チューブ耐用期間が延びることを示す。一つの実施形態において、白金触媒のシリコーンは、特定処理の有利性を提供する。別の実施形態において、高粘度ラバーは、チューブを形成するのに特に有利である。更なる実施形態において、白金触媒の高粘度ラバーは、好ましい特性を有するチューブを形成するために特に有利である。
実施例１
低分子量の極性シロキサン流動体は、高粘度ラバー（ＨＣＲ）ガムベースシリコーン中の移動性添加剤として試験される。本実施例において、約５質量％であって、０．５Ｐａ・ｓ（５００センチポイズ（ｃｐｓ））のポリフェニルメチルシロキサン（Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃから入手可能であるＰＭＭ−００２５）が、２ロールミル上で、白金触媒ＨＣＲガムベースシリコーンに添加される。結果として得られた材料は、蠕動ポンプチューブ状(０．２５０×０．３８０)に押し出しされる。その後、そのポンプチューブは、約２時間で、約１７７℃でのボックスオーブン中では約１時間、ポストキュア（後硬化）される。
低分子量の極性シロキサン流動体は、高粘度ラバー（ＨＣＲ）ガムベースシリコーン中の移動性添加剤として試験される。本実施例において、約５質量％であって、０．５Ｐａ・ｓ（５００センチポイズ（ｃｐｓ））のポリフェニルメチルシロキサン（Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃから入手可能であるＰＭＭ−００２５）が、２ロールミル上で、白金触媒ＨＣＲガムベースシリコーンに添加される。結果として得られた材料は、蠕動ポンプチューブ状(０．２５０×０．３８０)に押し出しされる。その後、そのポンプチューブは、約２時間で、約１７７℃でのボックスオーブン中では約１時間、ポストキュア（後硬化）される。
そのチューブは、０．２５０×０．０３８０チューブ寸法のために設計された、標準的なＭａｓｔｅｒ Ｆｌｅｘ１７ポンプヘッドを備える、Ｍａｓｔｅｒ屈曲ポンプドライブ（Ｃｏｌｅ Ｐａｒｍｅｒ）を使用して、蠕動ポンプで評価される。そのチューブは、Ｃｏｌｅ Ｐａｒｍｅｒポンプために提案されている標準的な手法を用いて、ポンプヘッドに搭載される。性能試験は、チューブが破壊するまで、ポンプ媒介物として水を利用して、６００ｒｐｍの回転スピードのポンプヘッドを利用して実行される。破壊は、Ｃｏｌｅ Ｐａｒｍｅｒから入手可能なＬｉｑｕｉ−Ｓｅｎｓｅの漏水検知システムを用いて、漏れ検出のために必要とされる時間として定義される。流量は、電子流量メーターを用いて、チューブの耐用期間があるまでは２４時間間隔で記録される。
その材料は、非ポストキュア形態及びポストキュア（後硬化）形態並びに滅菌処理後に評価される。滅菌処理は、５０ｋＧｙの60Ｃｏ線源であって最小線量からのガンマ線の照射を用いて実行される。表１は、蠕動ポンプチューブ上の移動性添加剤の影響を示す。「標準タイプ」は、移動性添加剤が存在しない、白金触媒のＨＣＲガムベースシリコーンを表す。
表１に示されているように、ＨＣＲベースラバーシリコーンに約５．０質量％のポリフェニルメチルシロキサンを添加することにより、蠕動ポンプチューブの耐用期間は、非ポストキュアチューブで約１２９％分延び、ポストキュア（後硬化）チューブで約５６％分延び、そして、ガンマ滅菌チューブで約１２８％分延びる。
実施例２
本実施例において、約０．５質量％であって、０．５Ｐａ・ｓ（５００センチポイズ）のポリフェニルメチルシロキサン（Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃから入手可能であるＰＭＭ−００２５）が、２ロールミル上で、白金触媒ＨＣＲガムベースシリコーンに添加される。結果として得られた材料は、毎分４０フィートでＤａｖｉｓ−Ｓｔａｎｄａｒｄ押出機を用いて、蠕動ポンプチューブ状(０．２５０×０．３８０)に押し出しされる。その生産物は、約４．５秒の滞留時間を利用して、約４８２℃（約９００°Ｆ）から約６４９℃（約１２００°Ｆ）までの温度で３フィートのＨＡＶ ＩＲ加熱炉でキュアされる。そのチューブは、約１７７℃で約２時間ポストキュア（後硬化）され、そのチューブは、蠕動ポンプ試験で評価される。
本実施例において、約０．５質量％であって、０．５Ｐａ・ｓ（５００センチポイズ）のポリフェニルメチルシロキサン（Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃから入手可能であるＰＭＭ−００２５）が、２ロールミル上で、白金触媒ＨＣＲガムベースシリコーンに添加される。結果として得られた材料は、毎分４０フィートでＤａｖｉｓ−Ｓｔａｎｄａｒｄ押出機を用いて、蠕動ポンプチューブ状(０．２５０×０．３８０)に押し出しされる。その生産物は、約４．５秒の滞留時間を利用して、約４８２℃（約９００°Ｆ）から約６４９℃（約１２００°Ｆ）までの温度で３フィートのＨＡＶ ＩＲ加熱炉でキュアされる。そのチューブは、約１７７℃で約２時間ポストキュア（後硬化）され、そのチューブは、蠕動ポンプ試験で評価される。
図２は、白金触媒のＨＣＲシリコーンの耐用期間に対して、ポリフェニルメチルシロキサンの添加がどのような影響を及ぼすかを示す。チューブの耐用期間が平均で約１００％延びる。
図３と図４とは、目標の流量値は勿論のこと、流量の一貫性（バラツキがないこと）に対して、ポリフェニルメチルシロキサンの添加がどのような影響を及ぼすかを示す。一般的には、移動性コンポーネントを添加することは、約１７００ｃｃ／ｍｉｎまでチューブの流量を改善する。添加剤が存在しないＰｔ触媒のＨＣＲシリコーンと比較すると、移動性コンポーネントを有するサンプルは、更に高い平均流量は勿論のこと、さらに一貫性のある（バラツキのない）流量を得る。
図５は、１リットルの加圧滅菌器中で１３４℃４０分間の滅菌スチームをした後に、抽出する全有機カーボン（ＴＯＣ）量に対して、ポリフェニルメチルシロキサンの添加がどのような影響を及ぼすかを示す。温度勾配は、３５分の間にわたって、１３４℃まで加圧滅菌器の内部温度を導くために用いられる。その容器は、１３３グラムの脱イオン化した蒸留水で満たされる。チューブサンプル（８．００ｇ）をガス相スチームに曝すために、そのチューブはその水の上部に吊るされる。スチーム滅菌をした後、その容器は室温まで冷却され、その凝縮水溶液は、ＴＯＣ試験のために取り出されてボトルに詰められる。ＴＯＣ濃度は、過硫酸塩−ＵＶ酸化に基づくＰｈｏｅｎｉｘ８０００ＴＯＣアナライザーで測定される。二酸化炭素（ＣＯ2）は、赤外線測定によって検出される。一般的には、移動性コンポーネントの添加により、抽出物は僅かに増加する。
実施例３
低分子量の極性シロキサン流動体は、５０デュロメーターのシリコーンラバーガムベースの移動性添加剤として試験される。特に、シリコーンラバーは、白金触媒の高粘度ラバー（ＨＣＲ）シリコーンである。本実施例において、約５質量％であって、０．５Ｐａ・ｓ（５００センチポイズ（ｃｐｓ））のポリフェニルメチルシロキサン（Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃから入手可能であるＰＭＭ−００２５）が、２ロールミル上で、白金触媒ＨＣＲガムベースシリコーンに添加される。結果として得られた材料は、蠕動ポンプチューブ状(０．２５０×０．３８０)に押し出しされる。その後、そのポンプチューブは、約２時間で、約１７７℃でのボックスオーブン中では約１時間、ポストキュア（後硬化）される。
低分子量の極性シロキサン流動体は、５０デュロメーターのシリコーンラバーガムベースの移動性添加剤として試験される。特に、シリコーンラバーは、白金触媒の高粘度ラバー（ＨＣＲ）シリコーンである。本実施例において、約５質量％であって、０．５Ｐａ・ｓ（５００センチポイズ（ｃｐｓ））のポリフェニルメチルシロキサン（Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃから入手可能であるＰＭＭ−００２５）が、２ロールミル上で、白金触媒ＨＣＲガムベースシリコーンに添加される。結果として得られた材料は、蠕動ポンプチューブ状(０．２５０×０．３８０)に押し出しされる。その後、そのポンプチューブは、約２時間で、約１７７℃でのボックスオーブン中では約１時間、ポストキュア（後硬化）される。
その材料は、非ポストキュア形態及びポストキュア（後硬化）形態並びに滅菌処理後に評価される。滅菌処理は、60Ｃｏ線源からのガンマ線であって５０ｋＧｙの最小線量で照射をして実行される。サンプルの機械的特性として、例えば、引っ張り強度、屈曲係数及び破損時の伸張度が、Ｉｎｓｔｒｏｎを用いて試験される。その手順は、ＴｙｐｅＶ標本を用いて、ＡＳＴＭ Ｄ−６３８に従う。表２、３及び４は、蠕動ポンプチューブの機械的特性に対して、移動性添加剤がどのような影響を及ぼすかを示す。「標準タイプ」は、移動性添加剤が存在しない、白金触媒のＨＣＲガムベースシリコーンを表す。
一般的には、移動性コンポーネントを添加することは、チューブの機械特性に僅かに影響を及ぼす。
実施例４
低分子量の極性シロキサン流動体は、液体シリコーンラバー（ＬＳＲ）の移動性コンポーネントとして試験される。処方物は、白金を基本にした触媒と、ビニル基を基本骨格としたラバーと、を含むパートＡ、及び水素化物架橋剤と、触媒抑制剤と、ビニル基を基本骨格としたラバーと、を含むパートＢを有する二つのパートのＬＳＲシステムを含む。約３００グラムのＬＳＲパートＡと、約３００グラムのＬＳＲパートＢと、特有の量の移動性コンポーネントとが、真空下（８４６６０Ｐａ（２５ｉｎＨｇ））で、１２分間、低設定でＫｉｔｃｈｅｎ−ＡｉｄTMミキサーを用いて、４．７３リットル（５クオート）のボウルで混合される。特に、移動性コンポーネントとして、例えば、Ｇｅｌｅｓｔ(ＦＭＳ−１２１とＦＭＳ−１２３)及びＮｕＳｉＩ（ＭＥＤ４００とＭＥＤ４００−１００）のような製造物のポリトリフルオロプロピルメチルシロキサン又はＧｅｌｅｓｔ（ＰＭＭ−００２５）及びＮｕＳｉＩ（Ｓ−７４００）によるポリフェニルメチルシロキサンのようなものが添加される。ミキサーは、混合鍋の壁のシリコーンを削り取るために４分間隔で停止した。混合は再開されて、全１２分間真空下で続けられる。７０グラムのブレンドシリコーンラバーは、離型溶液（すなわち、水、ＩＰＡ及び界面活性剤)でコーティングされたＭｙｌａｒシートに配置される。ラバーは、型穴（モールドキャビティ）をおよそ充填するためにプレスされる。モールドは閉じられ、１６６℃のプレヒートされたプレス機に装填される。そして、焼け焦げることを避けるために、モールドに素早く圧力（２５トン）がかけられる。その材料は、５分間ある温度の圧力下でキュアされる。成形の部分はモールドから取り出されて、約１７７℃約４時間ボックスオーブンでポストキュア（後硬化）される。
低分子量の極性シロキサン流動体は、液体シリコーンラバー（ＬＳＲ）の移動性コンポーネントとして試験される。処方物は、白金を基本にした触媒と、ビニル基を基本骨格としたラバーと、を含むパートＡ、及び水素化物架橋剤と、触媒抑制剤と、ビニル基を基本骨格としたラバーと、を含むパートＢを有する二つのパートのＬＳＲシステムを含む。約３００グラムのＬＳＲパートＡと、約３００グラムのＬＳＲパートＢと、特有の量の移動性コンポーネントとが、真空下（８４６６０Ｐａ（２５ｉｎＨｇ））で、１２分間、低設定でＫｉｔｃｈｅｎ−ＡｉｄTMミキサーを用いて、４．７３リットル（５クオート）のボウルで混合される。特に、移動性コンポーネントとして、例えば、Ｇｅｌｅｓｔ(ＦＭＳ−１２１とＦＭＳ−１２３)及びＮｕＳｉＩ（ＭＥＤ４００とＭＥＤ４００−１００）のような製造物のポリトリフルオロプロピルメチルシロキサン又はＧｅｌｅｓｔ（ＰＭＭ−００２５）及びＮｕＳｉＩ（Ｓ−７４００）によるポリフェニルメチルシロキサンのようなものが添加される。ミキサーは、混合鍋の壁のシリコーンを削り取るために４分間隔で停止した。混合は再開されて、全１２分間真空下で続けられる。７０グラムのブレンドシリコーンラバーは、離型溶液（すなわち、水、ＩＰＡ及び界面活性剤)でコーティングされたＭｙｌａｒシートに配置される。ラバーは、型穴（モールドキャビティ）をおよそ充填するためにプレスされる。モールドは閉じられ、１６６℃のプレヒートされたプレス機に装填される。そして、焼け焦げることを避けるために、モールドに素早く圧力（２５トン）がかけられる。その材料は、５分間ある温度の圧力下でキュアされる。成形の部分はモールドから取り出されて、約１７７℃約４時間ボックスオーブンでポストキュア（後硬化）される。
Ｍｉｇｒａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ（移動指数）は、摩擦係数を利用して測定される。摩擦係数の測定は、ＦａｌｅｘＷｅａｒ及び摩擦試験装置を用いて実行される。１ポンドのロードは、５０ｒｐｍの回転速度で利用される。
添加剤のＭｉｇｒａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ（移動指数）は、シリコーン処方物中に混合する前の純粋な添加剤コンポーネントの粘度によって影響される。図６は、異なる粘度を有する添加剤に関しての摩擦係数を示す。高粘度（＞１０Ｐａ・ｓ（１０，０００ ｃｐｓ）)のフルオロシリコーン及びフェニルシリコーン添加剤は、低粘度(＜１Ｐａ・ｓ（１０００ｃｐｓ)）の添加剤よりもよい高い摩擦係数を有する。実際に、高粘度フルオロシリコーンのＭｉｇｒａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ（移動指数）は、ほぼ１であり、一方、低粘度のフルオロシリコーンのＭｉｇｒａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ（移動指数）は、約０．６以下である。低粘度のフェニルシリコーンのＭｉｇｒａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ（移動指数）は、約０．５以下であり、いくつかの実施形態においては、０．４未満である。
上記のように開示した主題は実例示と考えるべきであり、限定的に解釈すべきではない。そして、添付の特許請求の範囲は、全てのそのような変形例、拡張例及び他の実施態様を網羅することが意図され、それらは本発明の真の範囲内に含まれる。このように、法律によって許容される最大の範囲まで、本発明の範囲は、次に述べる特許請求の範囲及びその均等物の最も広範であって許容可能な解釈によって決定されるべきであり、前述の詳細な記述によって限定されるか、又は制限されない。
Claims (40)
- シリコーンポリマーマトリックス材料と、極性シリコーンと、を含有する混合物を含む屈曲耐性チューブ。
- 前記極性シリコーンがフェニルシリコーンを含む、請求項１に記載の屈曲耐性チューブ。
- 前記フェニルシリコーンがポリフェニルメチルシロキサンである、請求項２に記載の屈曲耐性チューブ。
- 前記極性シリコーンがフルオロシリコーンを含む、請求項１に記載の屈曲耐性チューブ。
- 前記フルオロシリコーンがポリトリフルオロプロピルメチルシロキサンである、請求項４に記載の屈曲耐性チューブ。
- 前記極性シリコーンが、約７０Ｐａ・ｓ（約７００００センチポイズ）以下の粘度を有する、請求項２に記載の屈曲耐性チューブ。
- 前記粘度が約１０Ｐａ・ｓ（約１００００センチポイズ）以下である、請求項６に記載の屈曲耐性チューブ。
- 前記粘度が約１Ｐａ・ｓ（約１０００センチポイズ）以下である、請求項７に記載の屈曲耐性チューブ。
- 前記混合物が、前記シリコーンポリマーマトリックス材料の質量に基づいて約０．１質量％から約１０．０質量％の極性シリコーンの充填物を含む、請求項１に記載の屈曲耐性チューブ。
- 前記混合物が、前記シリコーンポリマーマトリックス材料の前記質量に基づいて約０．１質量％から約５．０質量％の極性シリコーンの充填物を含む、請求項９に記載の屈曲耐性チューブ。
- 前記混合物が、前記シリコーンポリマーマトリックス材料の前記質量に基づいて約０．１質量％から約１．０質量％の極性シリコーンの充填物を含む、請求項１０に記載の屈曲耐性チューブ。
- 前記シリコーンポリマーマトリックス材料が非極性シリコーンを含む、請求項１に記載の屈曲耐性チューブ。
- 前記非極性シリコーンがポリアルコキシシロキサンを含む、請求項１２に記載の屈曲耐性チューブ。
- 前記非極性シリコーンが白金触媒される、請求項１２に記載の屈曲耐性チューブ。
- 前記非極性シリコーンが高粘度ラバー（ＨＣＲ）シリコーンである、請求項１２に記載の屈曲耐性チューブ。
- 前記混合物が非重合である、請求項１に記載の屈曲耐性チューブ。
- 前記屈曲耐性チューブが、蠕動ポンプを用いてポンプ流動体のために利用される、請求項１に記載の屈曲耐性チューブ。
- 前記チューブが、空洞の中央穴を備えて伸長された環状構造である、請求項１に記載の屈曲耐性チューブ。
- 前記チューブが約２５ｍｍ超の長さを有する、請求項１に記載の屈曲耐性チューブ。
- ポリアルコキシシロキサンと、ポリフェニルメチルシロキサンと、を含有する非重合混合物を含む、屈曲耐性チューブ。
- 前記非重合混合物が、前記ポリアルコキシシロキサンの質量に基づいて約０．１質量％から約１．０質量％のポリフェニルメチルシロキサンの充填物を含む、請求項２０に記載の屈曲耐性チューブ。
- 前記ポリフェニルメチルシロキサンが、約１Ｐａ・ｓ（約１０００センチポイズ）以下の粘度を有する、請求項２０に記載の屈曲耐性チューブ。
- ポリアルコキシシロキサンと、ポリトリフルオロプロピルメチルシロキサンと、を含有する非重合混合物を含む、屈曲耐性チューブ。
- 前記非重合混合物が、前記ポリアルコキシシロキサンの質量に基づいて、約０．１質量％から約１．０質量％のポリトリフルオロプロピルメチルシロキサンの充填物を含む、請求項２３に記載の屈曲耐性チューブ。
- 前記ポリトリフルオロプロピルメチルシロキサンが、約１Ｐａ・ｓ（約１０００センチポイズ）以下の粘度を有する、請求項２３に記載の屈曲耐性チューブ。
- チューブを生産する方法であって、
シリコーンポリマーマトリックス材料と、極性シリコーンと、を混合する工程、
該チューブを作り出すために、該混合したシリコーンポリマーマトリックス材料と該極性シリコーンとを押し出しする工程及び、
該押し出したチューブをキュアする工程、
を含む方法。 - 前記混合物が、前記シリコーンポリマーマトリックス材料の質量に基づいて、約０．１質量％から約１０．０質量％の極性シリコーンの充填物を含む、請求項２６に記載の方法。
- 前記混合物が、前記シリコーンポリマーマトリックス材料の前記質量に基づいて、約０．１質量％から約５．０質量％の極性シリコーンの充填物を含む、請求項２７に記載の方法。
- 前記混合物が、前記シリコーンポリマーマトリックス材料の前記質量に基づいて、約０．１質量％から約１．０質量％の極性シリコーンの充填物を含む、請求項２８に記載の方法。
- 前記キュア工程が、少なくとも約１７０℃の温度で前記チューブを加熱することを含む、請求項２６に記載の方法。
- 前記シリコーンポリマーマトリックス材料が非極性シリコーンを含む、請求項２６に記載の方法。
- 前記非極性シリコーンがポリアルコキシシロキサンを含む、請求項３１に記載の方法。
- 前記非極性シリコーンが白金触媒される、請求項３１に記載の方法。
- 前記非極性シリコーンが高粘度ラバー（ＨＣＲ）シリコーンである、請求項３１に記載の方法。
- 前記極性シリコーンがフェニルシリコーンを含む、請求項２６に記載の方法。
- 前記フェニルシリコーンがポリフェニルメチルシロキサンである、請求項３５に記載の方法。
- 前記極性シリコーンがフルオロシリコーンを含む、請求項２６に記載の方法。
- 前記フルオロシリコーンがポリトリフルオロプロピルメチルシロキサンである、請求項３７に記載の方法。
- 前記混合物が非重合である、請求項２６に記載の方法。
- 前記押し出し工程が約２５ｍｍ超の長さを有するチューブを押し出しすることを含む、請求項２６に記載の方法。
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