JP2019213874A - 成形品 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2009年10月29日に出願された仮出願第61/256,156号の利益を主張する2010年10月29日に出願された同時係属中の米国特許出願第12/915,850号に基づく一部継続出願であり、この米国特許出願の主題は、参照により明確に本明細書に組み込まれる。
以下の手順を用いて、本発明の実施形態の静止摩擦及び運動摩擦を評価した。シリンジの先端(先端には針が付けていない)に外径1/4インチ、内径1/8インチのシリコーンチューブを固定することにより、各テストシリンジを可変圧力ポンプ(Barnant Air Cadet−モデル420−3901)に取り付けた。バリア膜を有するストッパーアセンブリを、その運動の最下部(先端に最も近い場所)に位置するようにシリンジ内に配置した。各試験の初めに、2psiの圧力から開始して、シリンジストッパーの動きが始まる(先端から離れる)まで圧力を30秒ごとに約1psiずつ上昇させることにより、圧力を徐々に調節した。動きを開始させる圧力を、Pブレーク(P break)として記録した。動きが開始した後、いまだスライドできる最低レベルまで圧力を低下させた。この圧力をPスライド(P sliding)として記録した。圧力値はすべてPSI単位で記録した。この試験により、スライド特性に関する相対的データが得られた。
次に、上記と同じ装置及び構成を用いて空気漏れを評価した。シリンジストッパーを圧力ポンプに取り付けた。ただし、この試験では、ストッパーをシリンジ内の最上部(先端から最も遠い位置)まで動かし、脱イオン水を満たした2リットルのガラスビーカー内にシリンジアセンブリを配置した。圧力を3psiに設定した。5分後に漏れが検出されなければ(目視される気泡形成の形跡がなければ)、圧力を1psiずつ上昇させた。漏れが発生するまで(或いは、バレルからシリンジストッパーを排出するのに充分な空気圧力である約15〜17psiまで)、各シリンジに対してこの手順を繰り返した。5分後に観察可能な漏れを発生させるのに必要な最小圧力を、psi単位で記録した。実施例1A、1B、1Cの空気漏れの評価には、この試験を使用した。
静的力及び動的力試験
この試験を用いて、ストッパーのバリア特性を評価した。試験装置の概略図を図14に示す。ストッパーの初期重量を天秤で測定した。ストッパー(160)をガラスシリンジのバレル(162)に装填した。ルアーポート(164)を介してトルエン(166)1mlをバレルに導入した。先端キャップを用いてルアーポートを密閉した。装置全体を、室温で5時間、実験室のフード下に放置した。5時間後、シリンジを用いてトルエンをバレルから除去した。圧縮空気を用いてバレルからストッパーを取り出した。ストッパーを取り出した後、Kimwipe(登録商標)を用いてこのストッパーを素早く乾燥させ、その直後に天秤で重量を測定した。ストッパーの初期重量と比べて重量増加が少ないほど、バリアとしての機能の効果が高いことになる。ストッパーの重量増加が1mg未満であれば、効果的なバリアであることを示し得る。
図15は、(IS011040−5に規定されている)1mLの標準ストッパー及びプランジャー(172)用の通気管(170)を含んでなる試験装置の概略を示す。この通気管はGroningerが提供するSVH200半自動ストッパーマシンの一部であり、この通気管を本手順で用いる。0.7メートル/秒の速度でプランジャーを移動することのできる万能試験機に、この装置をセットした。図15に示すように、ストッパー(174)を通気管(170)の上部に配置した。プランジャーを0.7メートル/秒の速度で動かしてストッパーを通気管に押し込むことにより、試験を開始した。ストッパーが通気管の全長を横断した時点で、試験が完了した。
ATM D882−10に従い、0.25インチ×3インチのサンプルと、20インチ/分のクロスヘッド速度と、1インチゲージ長とを用いて、材料の引張強度、弾性率、及び破断歪みを評価した。
バリアとして単層の高密度ePTFE膜を使用して、本発明のある実施形態の実施例を構成した。Kennedyらに発行された米国特許第7,521,010号に記載の工程により、高密度ePTFE膜を得た。膜の厚さは、それぞれ25ミクロン、10ミクロン、及び5ミクロンであった。一般に入手可能な8つの使い捨てプラスチックシリンジバレル及びシャフト付きストッパーを入手した。4つは1mlのプラスチックシリンジ、残りの4つは3mlのプラスチックシリンジであった。それぞれ、ブチルゴムを含んでなるエラストマーストッパーが含まれていた。シリンジを95%ヘキサンで入念に洗浄して、シリコーンオイルを完全に除去した。洗浄したシリンジバレル及びストッパーをエアフード上に5日間放置して乾燥させ、ヘキサンを確実に完全蒸発させた。高密度ePTFE膜を取り出し、ストッパーに貼り付けることにより、シリンジストッパーを製作した。これらの様々な厚さの膜を用いてサンプルを製作した。最初に、600℃に設定したヒートガン(カールライスター、CH 6056-Hotwind S)で、ノズルから約6〜8インチ離れた場所から膜を加熱した。次に、熱の存在下で膜をストッパーの周りに伸ばした(これにより、ストッパーを雌プラグ又は雌型として用いる)。ストッパー形状を変形せずに膜が容易に成形されるように、且つヒートガンの熱がストッパーを変形させることがないように、注意を払って膜を充分に加熱した。後続の試験用に、高密度ePTFEで被覆された4つのストッパーを、シリコーンを含まないプラスチックシリンジバレル内に取り付けた。
Kennedyらに発行された米国特許第7,521,010号に記載の工程により、1.7〜1.8mil厚の単層の高密度ePTFE膜を取得し、この膜からバリアを作製した。図1に示す熱成形機器に、図2に示す型を用いて膜(104)を配置した。熱成形機器(100)はホットエアを用いて型(200)を加熱し、装置を通じた圧力降下により、材料を成形するための力を供給する。型は、それぞれ寸法が異なる円形のキャビティ(202a〜d)を有する。1つは0.380インチ、1つは0.372インチ、1つは0.365インチ、もう1つは0.358インチである。キャビティは、底部に半径0.079インチの丸みを帯びたコーナー(203)があり、高さ0.188インチの直線状の側壁(205)を有し、最下部に、0.201インチ幅の2ミクロンの多孔質ステンレススチールディスク(204)を格納している。
ステップ1:プラテンを閉じる。
ステップ2:100℃で10分間加熱。
ステップ3:120℃で5分間加熱。
ステップ4:175°Cで15分間加熱。
ステップ5:30°Cで1分間加熱。
ステップ6:プラテンを開く。
実施例2と同様の方法でサンプルを調製した。ただし例外として、より高速な圧力傾斜率を用いて高密度ePTFEバリアを成形した。実施例2の手順に従ったが、例外として、5psiから18psiの間は約3psi/分の圧力傾斜率を選択した。出口空気弁(112)のみを閉じることにより、この傾斜率を得た。この成形手順から、外観が乳状のバリア膜を得た。このことは、成形工程の速度に起因して材料に幾らかの有孔性が誘発されたことを示し得る。
実施例2に記載の方法と同様の方法でサンプルを調製した。ただし例外として、熱成形の前に、高密度ePTFEバリア材料の一方の表面のテクスチャー(質感)を変えた。高密度ePTFE材料の一方の側面を、粗ガラスビーズサンドブラスターを使って変形させた。サンドブラスターのノズルを15psiに設定し、厚紙の裏張りに貼付されているサンプルから約9インチ離れた位置に保持した。サンドブラスターを、サンプルの表面全体に5回通過させた。この工程により、膜の一方の側面に著しい機械的変形が生じ、明らかに表面粗さが増した。
実施例1と同様の方法でサンプルを調製した。ただし例外として、熱成形の後、高密度ePTFEバリア材料にプラズマ処理を行った。材料を型の中に残したまま、90/10混合比のHe/H2を有し露出時間10分のプラズマ真空チャンバ内に配置した。このサンプルは、圧縮成形前にエラストマー溶液をコーティングしなかった。それ以外は、実施例2の手順に従った。
実施例2と同様の方法でサンプルを調製した。ただし例外として、ePTFE/PFA複合膜をバリアとして使用した。このバリアは、Bacinoに発行された国際公開第94/13469号の実施例2に記載の方法と同様の方法で取得した。得られたバリアは、一方の側面にPFAを有するePTFE材料である。熱成形の後にPFAが型の内側を向くように、複合膜のPFA側を上にしてバリア材料を型内に配置した。実施例2の工程に従って熱成形工程を行った。ただし例外として、ヒーターの設定値は295℃、型キャビティの設定値は約275℃とした。さらに、成形工程の圧力傾斜率は、5psiから18psiまで約11.5psi/分であった。複合材料を、18psiで約15秒保持してから冷ました。サンプルを型から取り出した後、ePTFE層が内側を向くようにサンプルを逆さにした。
実施例2と同様の方法でサンプルを調製した。ただし、バリアはePTFE/高密度ePTFEの複合体であった。このバリアは、Dolanに発行された米国特許第6,030,694号に開示されている方法に従って調製した。複合体のePTFE側を下にして材料を型に入れ、熱成形の後に成形サンプルを逆さにして、ePTFE層が内側を向くようにした。この実施例では、使用した型は、実施例2の型キャビティと同じ直径の型キャビティを有していた(「A」=0.380インチ、「B」=0.372インチ、「C」=0.365インチ、「D」=0.358インチ)。ただし、各キャビティは高さ0.252インチの直線状の円筒であり、ステンレススチール製の多孔質ディスクがキャビティの底部を形成していた。
別の実施例は、Bacinoに記載されている手順で得たePTFE/FEP複合体を使用して構成した。この実施例では、熱成形するのでなく、膜を型キャビティにかぶせ、圧縮成形により成形した。図4に示す断面を有する単一キャビティの型を使用した。型の一次径は0.49インチであった。Bacinoに記載の手順を用いてバリア材料を得た。
厚さ約0.5 milのFEP層(FEP100、デュポン)を、高密度延伸PTFE膜[厚さ−1mil;引張強度−13.85ksi(長手方向)、13.9ksi(横断方向);弾性率−19.8ksi(長手方向)、20.7ksi(横断方向);破断歪み−425%(長手方向)、425%(横断方向)]に積層化した。2つの層をピンフレーム内で上面同士を重ね合わせ、15分かけてオーブンで380℃まで加熱した。この高密度ePTFE−FEP積層体の上に、多孔質延伸PTFE層[厚さ:27.5マイクロメートル、マトリクス引張強度:66.8MPa(長手方向)、75.8MPa(横断方向)、破断歪み:131%(長手方向)、91%(横断方向)、バブルポイント:22.6psi]を置いた。このとき、多孔質延伸PTFE層が積層体のFEP層に面するようにした。この3層を2枚の平滑な金属板の間に挟み、金属板を約1psiの締付け圧まで締め付けた。次に、金属板を305℃のオーブンに入れて15分間加熱した。次に、得られた3層複合材(高密度ePTFE−FEP−多孔質ePTFE)を約40℃まで冷ました。
厚さ約27ミクロンのEFEP層(RP-4020、ダイキン)を、下記と同様の方法で高密度延伸PTFE膜の層に積層化した。この高密度延伸PTFE膜の特性は、厚さ−1mil;引張強度−13.85ksi(長手方向)、13.9ksi(横断方向);弾性率−19.8ksi(長手方向)、20.7ksi(横断方向);破断歪み−425%(長手方向)、425%(横断方向)であった。2つの層をピンフレーム内で上面同士を重ね合わせ、15分かけてオーブンで380℃まで加熱した。次に、得られた2層の複合バリア(EFEP−高密度延伸PTFE)を約40℃まで冷ました。
以下の実施例では図17a及び17bを参照する。厚さ約0.5milのFEP層(900)(FEP100、デュポン)を、下記と同様の方法で高密度延伸PTFE(920)層に積層化した。この高密度化延伸PTFE膜の特性は、厚さ−1mil;引張強度−13.85ksi(長手方向)、13.9ksi(横断方向);弾性率−19.8ksi(長手方向)、20.7ksi(横断方向);破断歪み−425%(長手方向)、425%(横断方向)であった。2つの層をピンフレーム内で上面同士を重ね合わせ、15分かけてオーブンで380℃まで加熱した。
[1]
a.支持体と、
b.前記支持体に隣接するバリア層と、を含んでなる成形品であって、前記バリア層は、
i.高密度延伸フルオロポリマー層と、
ii.前記高密度延伸フルオロポリマー層に隣接する熱可塑性物質層と、
iii.多孔質延伸フルオロポリマー層と、を含んでなり、
前記バリア層は1.5を超える最大形状係数を有する、成形品。
[2]
3.0を超える最大形状係数を有する、項目1に記載の成形品。
[3]
4.0を超える最大形状係数を有する、項目1に記載の成形品。
[4]
a.支持体と、
b.前記支持体に隣接するバリア層と、を含んでなる成形品であって、前記バリア層は、高密度延伸フルオロポリマー層と、前記高密度延伸フルオロポリマー層に隣接する熱可塑性物質層と、前記熱可塑性物質層に隣接する多孔質延伸フルオロポリマー層と、を含んでなり、前記バリア層は、
i.内部スペース及び外部スペースと、
ii.前記内部スペース及び前記外部スペースの境界を規定するエッジであって、大径を有するエッジと、
iii.前記バリア層の断面により規定される断面周囲長と、を規定する形状を有し、
前記断面周囲長の前記大径に対する比率は1.5超である、成形品。
[5]
前記支持体は熱可塑性物質を含んでなる、項目4に記載の成形品。
[6]
前記支持体は熱硬化性物質を含んでなる、項目4に記載の成形品。
[7]
前記支持体は金属を含んでなる、項目4に記載の成形品。
[8]
前記支持体はセラミックを含んでなる、項目4に記載の成形品。
[9]
前記支持体はガラスを含んでなる、項目4に記載の成形品。
[10]
a.支持体と、
b.前記支持体に隣接するバリア層と、を含んでなる成形品であって、前記バリア層は、
i.高密度延伸フルオロポリマー層と、
ii.熱可塑性物質層と、を含んでなり、
前記バリア層は1.5を超える最大形状係数を有する、成形品。
[11]
前記バリア層は3.0を超える最大形状係数を有する、項目10に記載の成形品。
[12]
前記バリア層は4.0を超える最大形状係数を有する、項目10に記載の成形品。
[13]
a.支持体と、
b.前記支持体に隣接するバリア層と、を含んでなる成形品であって、前記バリア層は、高密度延伸フルオロポリマー層と、前記高密度延伸フルオロポリマー層に隣接する熱可塑性物質層と、を含んでなり、前記バリア層は、
i.内部スペース及び外部スペースと、
ii.前記内部スペース及び前記外部スペースの境界を規定するエッジであって、大径を有するエッジと、
iii.前記バリア層の断面により規定される断面周囲長と、を規定する形状を有し、
前記断面周囲長の前記大径に対する比率は1.5超である、成形品。
[14]
前記断面周囲長の前記大径に対する比率は3.0超である、項目13に記載の成形品。
[15]
前記断面周囲長の前記大径に対する比率は4.0超である、項目13に記載の成形品。
[16]
前記支持体は熱可塑性物質を含んでなる、項目13に記載の成形品。
[17]
前記支持体は熱硬化性物質を含んでなる、項目13に記載の成形品。
[18]
前記支持体は金属を含んでなる、項目13に記載の成形品。
[19]
前記支持体はセラミックを含んでなる、項目13に記載の成形品。
[20]
前記支持体はガラスを含んでなる、項目13に記載の成形品。
[21]
a.熱可塑性本体と、
b.バリア層と、を含んでなる熱可塑性容器であって、前記バリア層は、
i.前記熱可塑性本体に結合したEFEPの第1層と、
ii.前記第1層に結合した高密度延伸PTFEの第2層と、
を含んでなる、熱可塑性容器。
[22]
バリア層を有する熱可塑性容器を製造する方法であって、
a.EFEPの層を提供することと、
b.高密度延伸PTFEの層を提供することと、
c.前記EFEP層に、ノード融点(nodal melt)を超える温度で前記高密度延伸PTFE層を積層化して、複合バリアを形成することと、
d.前記高密度延伸PTFE層が型に面するように、前記複合バリアを前記型に覆いかぶせて位置付けることと、
e.前記型及び前記複合バリアを加熱することと、
f.前記複合バリアを前記型の形状に成形して、プリフォームを作ることと、
g.キャビティ型を提供することと、
h.前記キャビティ型に、少なくとも部分的に熱可塑性物質を充填することと、
i.前記キャビティ型及び前記熱可塑性物質を、前記熱可塑性物質の溶融温度を超える温度で加熱することと、
j.前記型内で前記EFEP層が前記熱可塑性物質と接するように、前記プリフォームを前記キャビティ型内に位置付けることと、
k.前記熱可塑性物質及び前記バリア複合体を成形することと、
l.前記熱可塑性物質及び前記バリア複合体を冷やすことと、を含んでなる方法。
[23]
a.熱可塑性本体と、
b.複合バリア層と、を含んでなる熱可塑性容器であって、前記複合バリア層は、
i.高密度延伸PTFEの第1層と、
ii.前記第1層に隣接するFEPの第2層と、
iii.前記第2層に隣接する多孔質延伸PTFEの第3層と、を含んでなり、
前記バリア複合体の前記第3層は前記熱可塑性本体に隣接する、熱可塑性容器。
[24]
複合バリア層を有する熱可塑性容器を形成する方法であって、
a.高密度延伸PTFEの第1層を提供するステップと、
b.FEPを含んでなる第2層を前記第1層に結合するステップと、
c.多孔質延伸PTFEを含んでなる第3層を前記第2層に結合することにより、三層複合バリアを形成するステップと、
d.熱可塑性物質を、容器を成形するための型に隣接して位置付けるステップと、
e.前記三層複合バリアを、容器を成形するための前記型に隣接して位置付けるステップと、
f.前記三層複合バリア及び前記熱可塑性物質を加熱するステップと、
g.前記三層バリア複合体が前記熱可塑性物質に結合されて、前記三層複合バリア及び前記熱可塑性物質を前記型の形状に成形して容器を形成するステップと、を含んでなる方法。
ブレーク及びスライド(breaking and sliding)摩擦試験
以下の手順を用いて、本発明の実施形態の静止摩擦及び運動摩擦を評価した。シリンジの先端(先端には針が付けていない)に外径1/4インチ(6.35ミリメートル)、内径1/8インチ(3.175ミリメートル)のシリコーンチューブを固定することにより、各テストシリンジを可変圧力ポンプ(Barnant Air Cadet−モデル420−3901)に取り付けた。バリア膜を有するストッパーアセンブリを、その運動の最下部(先端に最も近い場所)に位置するようにシリンジ内に配置した。各試験の初めに、2psi(13.7895kPa)の圧力から開始して、シリンジストッパーの動きが始まる(先端から離れる)まで圧力を30秒ごとに約1psi(6.89476kPa)ずつ上昇させることにより、圧力を徐々に調節した。動きを開始させる圧力を、Pブレーク(P break)として記録した。動きが開始した後、いまだスライドできる最低レベルまで圧力を低下させた。この圧力をPスライド(P sliding)として記録した。圧力値はすべてPSI(kPa)単位で記録した。この試験により、スライド特性に関する相対的データが得られた。
次に、上記と同じ装置及び構成を用いて空気漏れを評価した。シリンジストッパーを圧力ポンプに取り付けた。ただし、この試験では、ストッパーをシリンジ内の最上部(先端から最も遠い位置)まで動かし、脱イオン水を満たした2リットルのガラスビーカー内にシリンジアセンブリを配置した。圧力を3psi(20.6843kPa)に設定した。5分後に漏れが検出されなければ(目視される気泡形成の形跡がなければ)、圧力を1psi(6.89476kPa)ずつ上昇させた。漏れが発生するまで(或いは、バレルからシリンジストッパーを排出するのに充分な空気圧力である約15〜17psi(103.421〜117.211kPa)まで)、各シリンジに対してこの手順を繰り返した。5分後に観察可能な漏れを発生させるのに必要な最小圧力を、psi(kPa)単位で記録した。実施例1A、1B、1Cの空気漏れの評価には、この試験を使用した。
ATM D882−10に従い、0.25インチ(6.35ミリメートル)×3インチ(76.2ミリメートル)のサンプルと、20インチ(508ミリメートル)/分のクロスヘッド速度と、1インチ(25.4ミリメートル)ゲージ長とを用いて、材料の引張強度、弾性率、及び破断歪みを評価した。
バリアとして単層の高密度ePTFE膜を使用して、本発明のある実施形態の実施例を構成した。Kennedyらに発行された米国特許第7,521,010号に記載の工程により、高密度ePTFE膜を得た。膜の厚さは、それぞれ25マイクロメートル、10マイクロメートル、及び5マイクロメートルであった。一般に入手可能な8つの使い捨てプラスチックシリンジバレル及びシャフト付きストッパーを入手した。4つは1mlのプラスチックシリンジ、残りの4つは3mlのプラスチックシリンジであった。それぞれ、ブチルゴムを含んでなるエラストマーストッパーが含まれていた。シリンジを95%ヘキサンで入念に洗浄して、シリコーンオイルを完全に除去した。洗浄したシリンジバレル及びストッパーをエアフード上に5日間放置して乾燥させ、ヘキサンを確実に完全蒸発させた。高密度ePTFE膜を取り出し、ストッパーに貼り付けることにより、シリンジストッパーを製作した。これらの様々な厚さの膜を用いてサンプルを製作した。最初に、600℃に設定したヒートガン(カールライスター、CH 6056-Hotwind S)で、ノズルから約6〜8インチ(152.4〜203.2ミリメートル)離れた場所から膜を加熱した。次に、熱の存在下で膜をストッパーの周りに伸ばした(これにより、ストッパーを雌プラグ又は雌型として用いる)。ストッパー形状を変形せずに膜が容易に成形されるように、且つヒートガンの熱がストッパーを変形させることがないように、注意を払って膜を充分に加熱した。後続の試験用に、高密度ePTFEで被覆された4つのストッパーを、シリコーンを含まないプラスチックシリンジバレル内に取り付けた。
Kennedyらに発行された米国特許第7,521,010号に記載の工程により、1.7〜1.8mil(43.18〜45.72マイクロメートル)厚の単層の高密度ePTFE膜を取得し、この膜からバリアを作製した。図1に示す熱成形機器に、図2に示す型を用いて膜(104)を配置した。熱成形機器(100)はホットエアを用いて型(200)を加熱し、装置を通じた圧力降下により、材料を成形するための力を供給する。型は、それぞれ寸法が異なる円形のキャビティ(202a〜d)を有する。1つは0.380インチ(9.652ミリメートル)、1つは0.372インチ(9.4488ミリメートル)、1つは0.365インチ(9.271ミリメートル)、もう1つは0.358インチ(9.0932ミリメートル)である。キャビティは、底部に半径0.079インチ(2.0066ミリメートル)の丸みを帯びたコーナー(203)があり、高さ0.188インチ(4.7752ミリメートル)の直線状の側壁(205)を有し、最下部に、0.201インチ(5.1054ミリメートル)幅の2マイクロメートルの多孔質ステンレススチールディスク(204)を格納している。
ステップ1:プラテンを閉じる。
ステップ2:100℃で10分間加熱。
ステップ3:120℃で5分間加熱。
ステップ4:175°Cで15分間加熱。
ステップ5:30°Cで1分間加熱。
ステップ6:プラテンを開く。
実施例2と同様の方法でサンプルを調製した。ただし例外として、より高速な圧力傾斜率を用いて高密度ePTFEバリアを成形した。実施例2の手順に従ったが、例外として、5psi(34.4738kPa)から18psi(124.106kPa)の間は約3psi(20.6843kPa)/分の圧力傾斜率を選択した。出口空気弁(112)のみを閉じることにより、この傾斜率を得た。この成形手順から、外観が乳状のバリア膜を得た。このことは、成形工程の速度に起因して材料に幾らかの有孔性が誘発されたことを示し得る。
実施例2に記載の方法と同様の方法でサンプルを調製した。ただし例外として、熱成形の前に、高密度ePTFEバリア材料の一方の表面のテクスチャー(質感)を変えた。高密度ePTFE材料の一方の側面を、粗ガラスビーズサンドブラスターを使って変形させた。サンドブラスターのノズルを15psi(103.421kPa)に設定し、厚紙の裏張りに貼付されているサンプルから約9インチ(228.6ミリメートル)離れた位置に保持した。サンドブラスターを、サンプルの表面全体に5回通過させた。この工程により、膜の一方の側面に著しい機械的変形が生じ、明らかに表面粗さが増した。
実施例2と同様の方法でサンプルを調製した。ただし例外として、ePTFE/PFA複合膜をバリアとして使用した。このバリアは、Bacinoに発行された国際公開第94/13469号の実施例2に記載の方法と同様の方法で取得した。得られたバリアは、一方の側面にPFAを有するePTFE材料である。熱成形の後にPFAが型の内側を向くように、複合膜のPFA側を上にしてバリア材料を型内に配置した。実施例2の工程に従って熱成形工程を行った。ただし例外として、ヒーターの設定値は295℃、型キャビティの設定値は約275℃とした。さらに、成形工程の圧力傾斜率は、5psi(34.4738kPa)から18psi(124.106kPa)まで約11.5psi(79.28971kPa)/分であった。複合材料を、18psi(124.106kPa)で約15秒保持してから冷ました。サンプルを型から取り出した後、ePTFE層が内側を向くようにサンプルを逆さにした。
実施例2と同様の方法でサンプルを調製した。ただし、バリアはePTFE/高密度ePTFEの複合体であった。このバリアは、Dolanに発行された米国特許第6,030,694号に開示されている方法に従って調製した。複合体のePTFE側を下にして材料を型に入れ、熱成形の後に成形サンプルを逆さにして、ePTFE層が内側を向くようにした。この実施例では、使用した型は、実施例2の型キャビティと同じ直径の型キャビティを有していた(「A」=0.380インチ(9.652ミリメートル)、「B」=0.372インチ(9.4488ミリメートル)、「C」=0.365インチ(9.271ミリメートル)、「D」=0.358インチ(9.0932ミリメートル))。ただし、各キャビティは高さ0.252インチ(6.4008ミリメートル)の直線状の円筒であり、ステンレススチール製の多孔質ディスクがキャビティの底部を形成していた。
別の実施例は、Bacinoに記載されている手順で得たePTFE/FEP複合体を使用して構成した。この実施例では、熱成形するのでなく、膜を型キャビティにかぶせ、圧縮成形により成形した。図4に示す断面を有する単一キャビティの型を使用した。型の一次径は0.49インチ(12.446ミリメートル)であった。Bacinoに記載の手順を用いてバリア材料を得た。
厚さ約0.5 mil(12.7マイクロメートル)のFEP層(FEP100、デュポン)を、高密度延伸PTFE膜[厚さ−1mil(25.4マイクロメートル);引張強度−13.85ksi(長手方向)、13.9ksi(横断方向);弾性率−19.8ksi(長手方向)、20.7ksi(横断方向);破断歪み−425%(長手方向)、425%(横断方向)]に積層化した。2つの層をピンフレーム内で上面同士を重ね合わせ、15分かけてオーブンで380℃まで加熱した。この高密度ePTFE−FEP積層体の上に、多孔質延伸PTFE層[厚さ:27.5マイクロメートル、マトリクス引張強度:66.8MPa(長手方向)、75.8MPa(横断方向)、破断歪み:131%(長手方向)、91%(横断方向)、バブルポイント:22.6psi(155.8215kPa)]を置いた。このとき、多孔質延伸PTFE層が積層体のFEP層に面するようにした。この3層を2枚の平滑な金属板の間に挟み、金属板を約1psi(6.89476kPa)の締付け圧まで締め付けた。次に、金属板を305℃のオーブンに入れて15分間加熱した。次に、得られた3層複合材(高密度ePTFE−FEP−多孔質ePTFE)を約40℃まで冷ました。
厚さ約27マイクロメートルのEFEP層(RP-4020、ダイキン)を、下記と同様の方法で高密度延伸PTFE膜の層に積層化した。この高密度延伸PTFE膜の特性は、厚さ−1mil(25.4マイクロメートル);引張強度−13.85ksi(長手方向)、13.9ksi(横断方向);弾性率−19.8ksi(長手方向)、20.7ksi(横断方向);破断歪み−425%(長手方向)、425%(横断方向)であった。2つの層をピンフレーム内で上面同士を重ね合わせ、15分かけてオーブンで380℃まで加熱した。次に、得られた2層の複合バリア(EFEP−高密度延伸PTFE)を約40℃まで冷ました。
以下の実施例では図17a及び17bを参照する。厚さ約0.5mil(12.7マイクロメートル)のFEP層(900)(FEP100、デュポン)を、下記と同様の方法で高密度延伸PTFE(920)層に積層化した。この高密度化延伸PTFE膜の特性は、厚さ−1mil(25.4マイクロメートル);引張強度−13.85ksi(長手方向)、13.9ksi(横断方向);弾性率−19.8ksi(長手方向)、20.7ksi(横断方向);破断歪み−425%(長手方向)、425%(横断方向)であった。2つの層をピンフレーム内で上面同士を重ね合わせ、15分かけてオーブンで380℃まで加熱した。
Claims (24)
- a.支持体と、
b.前記支持体に隣接するバリア層と、を含んでなる成形品であって、前記バリア層は、
i.高密度延伸フルオロポリマー層と、
ii.前記高密度延伸フルオロポリマー層に隣接する熱可塑性物質層と、
iii.多孔質延伸フルオロポリマー層と、を含んでなり、
前記バリア層は1.5を超える最大形状係数を有する、成形品。 - 3.0を超える最大形状係数を有する、請求項1に記載の成形品。
- 4.0を超える最大形状係数を有する、請求項1に記載の成形品。
- a.支持体と、
b.前記支持体に隣接するバリア層と、を含んでなる成形品であって、前記バリア層は、高密度延伸フルオロポリマー層と、前記高密度延伸フルオロポリマー層に隣接する熱可塑性物質層と、前記熱可塑性物質層に隣接する多孔質延伸フルオロポリマー層と、を含んでなり、前記バリア層は、
i.内部スペース及び外部スペースと、
ii.前記内部スペース及び前記外部スペースの境界を規定するエッジであって、大径を有するエッジと、
iii.前記バリア層の断面により規定される断面周囲長と、を規定する形状を有し、
前記断面周囲長の前記大径に対する比率は1.5超である、成形品。 - 前記支持体は熱可塑性物質を含んでなる、請求項4に記載の成形品。
- 前記支持体は熱硬化性物質を含んでなる、請求項4に記載の成形品。
- 前記支持体は金属を含んでなる、請求項4に記載の成形品。
- 前記支持体はセラミックを含んでなる、請求項4に記載の成形品。
- 前記支持体はガラスを含んでなる、請求項4に記載の成形品。
- a.支持体と、
b.前記支持体に隣接するバリア層と、を含んでなる成形品であって、前記バリア層は、
i.高密度延伸フルオロポリマー層と、
ii.熱可塑性物質層と、を含んでなり、
前記バリア層は1.5を超える最大形状係数を有する、成形品。 - 前記バリア層は3.0を超える最大形状係数を有する、請求項10に記載の成形品。
- 前記バリア層は4.0を超える最大形状係数を有する、請求項10に記載の成形品。
- a.支持体と、
b.前記支持体に隣接するバリア層と、を含んでなる成形品であって、前記バリア層は、高密度延伸フルオロポリマー層と、前記高密度延伸フルオロポリマー層に隣接する熱可塑性物質層と、を含んでなり、前記バリア層は、
i.内部スペース及び外部スペースと、
ii.前記内部スペース及び前記外部スペースの境界を規定するエッジであって、大径を有するエッジと、
iii.前記バリア層の断面により規定される断面周囲長と、を規定する形状を有し、
前記断面周囲長の前記大径に対する比率は1.5超である、成形品。 - 前記断面周囲長の前記大径に対する比率は3.0超である、請求項13に記載の成形品。
- 前記断面周囲長の前記大径に対する比率は4.0超である、請求項13に記載の成形品。
- 前記支持体は熱可塑性物質を含んでなる、請求項13に記載の成形品。
- 前記支持体は熱硬化性物質を含んでなる、請求項13に記載の成形品。
- 前記支持体は金属を含んでなる、請求項13に記載の成形品。
- 前記支持体はセラミックを含んでなる、請求項13に記載の成形品。
- 前記支持体はガラスを含んでなる、請求項13に記載の成形品。
- a.熱可塑性本体と、
b.バリア層と、を含んでなる熱可塑性容器であって、前記バリア層は、
i.前記熱可塑性本体に結合したEFEPの第1層と、
ii.前記第1層に結合した高密度延伸PTFEの第2層と、
を含んでなる、熱可塑性容器。 - バリア層を有する熱可塑性容器を製造する方法であって、
a.EFEPの層を提供することと、
b.高密度延伸PTFEの層を提供することと、
c.前記EFEP層に、ノード融点(nodal melt)を超える温度で前記高密度延伸PTFE層を積層化して、複合バリアを形成することと、
d.前記高密度延伸PTFE層が型に面するように、前記複合バリアを前記型に覆いかぶせて位置付けることと、
e.前記型及び前記複合バリアを加熱することと、
f.前記複合バリアを前記型の形状に成形して、プリフォームを作ることと、
g.キャビティ型を提供することと、
h.前記キャビティ型に、少なくとも部分的に熱可塑性物質を充填することと、
i.前記キャビティ型及び前記熱可塑性物質を、前記熱可塑性物質の溶融温度を超える温度で加熱することと、
j.前記型内で前記EFEP層が前記熱可塑性物質と接するように、前記プリフォームを前記キャビティ型内に位置付けることと、
k.前記熱可塑性物質及び前記バリア複合体を成形することと、
l.前記熱可塑性物質及び前記バリア複合体を冷やすことと、を含んでなる方法。 - a.熱可塑性本体と、
b.複合バリア層と、を含んでなる熱可塑性容器であって、前記複合バリア層は、
i.高密度延伸PTFEの第1層と、
ii.前記第1層に隣接するFEPの第2層と、
iii.前記第2層に隣接する多孔質延伸PTFEの第3層と、を含んでなり、
前記バリア複合体の前記第3層は前記熱可塑性本体に隣接する、熱可塑性容器。 - 複合バリア層を有する熱可塑性容器を形成する方法であって、
a.高密度延伸PTFEの第1層を提供するステップと、
b.FEPを含んでなる第2層を前記第1層に結合するステップと、
c.多孔質延伸PTFEを含んでなる第3層を前記第2層に結合することにより、三層複合バリアを形成するステップと、
d.熱可塑性物質を、容器を成形するための型に隣接して位置付けるステップと、
e.前記三層複合バリアを、容器を成形するための前記型に隣接して位置付けるステップと、
f.前記三層複合バリア及び前記熱可塑性物質を加熱するステップと、
g.前記三層バリア複合体が前記熱可塑性物質に結合されて、前記三層複合バリア及び前記熱可塑性物質を前記型の形状に成形して容器を形成するステップと、を含んでなる方法。
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