JP5606066B2 - 低摩擦システム及びデバイス - Google Patents

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Description

本発明は、構成要素をスライドさせるため、及びデバイスを作製するために用いられる低摩擦システムに関する。また、本発明は、そのような低摩擦システム及びデバイスを作製するために有用な構成に関する。
二つの材料が互いに対してスライドする際に接触する領域における摩擦を減らすため、多くの場合、これら材料の表面が滑らかに接触することが望ましい。特定のスライドする表面の対に対して、一般に摩擦の大きさは摩擦係数によって決まる。一般に摩擦係数が小さくなると摩耗が小さくなり金切り音の雑音が減る。
滑らかにスライドする材料が必要とされる重要な応用分野の一つは、治療薬を送達するために一般に用いられている薬剤注射システムである。ペン型注射器は薬剤注入システムの一分類を構成する。ペン型の注射の構成要素は、熱可塑性材料のようなプラスチック材料で一般に作られている。それら構成要素は通常、射出成形技術によって製造される。ペン型注射器は、身体、例えば人体に治療薬を送達又は注射するのに広く用いられている。人体に治療薬を注射する際、ペン型注射システムの互いに接触する表面がスライドする。これにより、スライド動作中に接触し合う構成要素の表面の間に摩擦が発生する。例えば、ピストンの外側表面は、ペン型注射システムの円筒状の管に対してスライドするとき、スライド摩擦を生じる。ペン型注射システムを通して治療薬を人体に注射する力を投与力と呼ぶ。ペン型注射器の投与力を決める因子の一つは、互いに対してスライドするペン型注射器の構成要素間の摩擦である。従って、摩擦を減らすことができれば、投与力も効果的に低減され、よって注射システムの動作が滑らかになり、且つ使用寿命が延びる。
既知のペン型注射器の構成要素は、互いスライドする際に比較的大きい摩擦係数を有する。また、射出成形のような周知の技術によって製造された構成要素は、それらの間の瞬間摩擦係数を低くするため、長い助走及び／又は外部潤滑を必要とする。
このように、接触圧力３．０ＭＰａ及びスライド速度０．０２ｍ／秒で測定した場合の摩擦係数が０．０６未満であるような低い摩擦係数を有する構成要素を備えたシステムに対する需要がある。また、それら構成要素に対して長い助走及び／又は外部潤滑といった付加的工程を行うことなしに、摩擦係数が０．０６以下の低い摩擦係数を有する低摩擦システムを作製する方法に対する需要がある。更に、構成要素の一方又は両方の表面に対して付加的な外部潤滑を行った後で摩擦力が更に低下しないシステムに対する需要がある。
本発明は、構成要素が相対的運動を行う際の摩擦係数が小さい構成要素を有する低摩擦システム及びデバイスを提供する。
一態様において、本発明は、(ｉ）ポリカーボネート及び第一の添加剤、又は(ii）ポリブチレンテレフタレート及び第二の添加剤を含む第一の表面と、ポリオキシメチレン及び第三の添加剤を含む第二の表面とを備えるシステムを提供する。
別の態様において、本発明は、第二の構成要素と表面接触する第一の構成要素を有するデバイスであって、(ｉ）第一の添加剤を含むポリカーボネート、又は(ii）第二の添加剤を含むポリブチレンテレフタレートを含む第一の構成要素と、第三の添加剤を含むポリオキシメチレンを含む第二の構成要素とを備えたデバイスを有するシステムを提供する。
更なる別の態様において、デバイスを作製する方法は、ポリカーボネート及び第一の添加剤、又はポリブチレンテレフタレート及び第二の添加剤を含む第一の成形材料を形成する工程と、ポリオキシメチレン及び第三の添加剤を含む第二の成形材料を形成する工程と、前記第一及び第二の成形材料を成形する工程とを有する。
更なる別の態様において、本発明は、(i）第一の構成要素を形成する、ポリカーボネート及び第一の添加剤、又はポリブチレンテレフタレート及び第二の添加剤と、(ii）第二の構成要素を形成する、ポリオキシメチレン及び第三の添加剤とを含む組成物であって、前記第一及び第二の構成要素が互い接触する際に低摩擦システムを形成する組成物を提供する。
本明細書に開示するシステム及びデバイスは、接触圧力３．０ＭＰａ及びスライド速度０．０２ｍ／秒で測定した場合に摩擦係数が０．０６以下であるような低摩擦係数を有する。
互いに押し合い且つ互いに対して環状にスライドする第一及び第二の構成要素を備えた本発明の一実施形態による例示的な低摩擦システムを示す。
本発明は、ポリマー材料の特定の組み合わせを含む二以上の表面を有するシステム及びデバイスを提供する。このような表面は、接触及び相対的スライド運動の際に、接触圧力３．０ＭＰａ及びスライド速度０．０２ｍ／秒で測定した場合に摩擦係数が０．０６以下であるような低摩擦係数を有する。
本発明の一態様において、（ｉ）ポリカーボネート及び第一の添加剤、又は（ii）ポリブチレンテレフタレート及び第二の添加剤を含む第一の表面と、ポリオキシメチレン及び第三の添加剤を含む第二の表面とを備えたシステムが開示される。
別の実施形態において、本発明は、ポリカーボネート及び第一の添加剤を含む第一の表面と、ポリオキシメチレン及び第三の添加剤を含む第二の表面とを備えたシステムを提供する。また別の実施形態において、本発明は、ポリブチレンテレフタレート及び第二の添加剤を含む第一の表面と、ポリオキシメチレン及び第三の添加剤を含む第二の表面とを備えたシステムを提供する。
第一の添加剤は好ましくはシリコーンである。シリコーンは、ポリシロキサン、ポリオルガノシロキサン、又はオルガノシリコーンとも呼ばれており、ケイ素−酸素の骨格（-Si-O-Si-O-Si-O-）を有し、そのケイ素原子をアルキル基及び／又はアリル基のような有機基で置換したポリマーである。シリコーンは、無臭、無色、耐水性、化学物質耐久性、耐酸化性及び高温安定性であり、電気を通さない。シリコーンは、様々な構造や様々な分子量のものが入手可能である。例として、ポリジメチルシロキサンとして一般に知られている、置換基としてメチル基を有するシリコーンが、特定の範囲の分子量と粘度で容易に入手可能である。一実施形態において、ポリカーボネートと共に、第一の添加剤としてシリコーンオイルを用いることができる。シリコーンオイル及びポリカーボネートは、それぞれ相対的重量比０．００１〜０．０５を有する。
上述のように、ポリオキシメチレンと共に用いる第三の添加剤も、好ましくはシリコーンである。一実施形態では、第一及び第三の添加剤は同じシリコーンとすることができる。別の実施形態では、第一及び第三の添加剤は異なるシリコーンである。他の実施形態では、ケイ素位置に同じ有機置換基を有しているが粘度の範囲が異なる、別のシリコーンオイルを用いることもできる。
一実施形態において、第一、第二及び第三の添加剤を全て同じシリコーンとすることができる。別の実施形態では、第一、第二及び第三の添加剤のうちのいずれか二つを同じシリコーンとすることができる。更に別の実施形態では、第一、第二及び第三の添加剤は、ケイ素原子位置に同じ有機置換基を有するが粘度又は分子量が異なる、別々のシリコーンとすることができる。従来技術に既知の広範囲に亘るシリコーンに基づいた、分子量、置換パターン及び粘度に可能な他の様々な組み合わせも可能である。
ポリカーボネート及び第一の添加剤を含む第一の表面は更に第四の添加剤を含むことができる。別の実施形態において、ポリオキシメチレン及び第三の添加剤を含む第二の表面は、更に第五の添加剤を含むことができる。第四及び第五の添加剤はそれぞれ別個に、エチレンポリマー、フッ化エチレンポリマー、又はエチレンポリマーとフッ化エチレンポリマーの組み合わせを含むことができる。従って、第四及び第五の添加剤は、一実施形態ではどちらもエチレンポリマーとすることができ、別の実施形態では、それぞれエチレンポリマー及びフッ化エチレンポリマーとすることができ、更に別の実施形態では、どちらもフッ化エチレンポリマーとすることができる。これらのポリマーに可能な他の変形物も用いることができる。また、エチレンポリマー及びフッ化エチレンポリマーは、同じ分子量を有していても異なる分子量を有していてもよい。好適なエチレンポリマーには、エチレンのホモポリマー及びコポリマーが含まれる。一実施形態において、ＰＥと略されるポリエチレンが、第一の表面のポリカーボネート及び第一の添加剤と共に用いるために適したエチレンポリマーである。フッ化エチレンポリマーの好適な例には、ＰＴＦＥと略されるポリテトラフルオロエチレンが含まれる。別の実施形態において、第一の表面と第二の表面を有するシステムが開示され、このシステムでは、第一の表面は、ポリカーボネート、第一の添加剤としてシリコーンオイル、及び第四の添加剤としてポリエチレンを含むか、又はポリブチレンテレフタレート及び第二の添加剤を含み、第二の表面は、ポリオキシメチレン、第一の添加剤としてシリコーンオイル及び第五の添加剤としてポリエチレンを含む。
一実施形態において、エチレンポリマー及びポリオキシメチレン、並びにエチレンポリマー及びポリカーボネートはそれぞれ、重量比０．０１〜０．９９で存在することができる。別の実施形態において、フッ化エチレンポリマー及びポリオキシメチレン、並びにフッ化エチレンポリマー及びポリカーボネートはそれぞれ、重量比０．０１〜０．９９で存在することができる。
第一の表面を形成するポリカーボネートは、一実施形態において、公知ないずれかのポリカーボネートのホモポリマー及びコポリマーを含むことができる。ポリカーボネートは、一又は複数の芳香族のビスフェノールを用いて一般に作られる商業的に価値がある熱可塑性ポリマーである。ビスフェノールＡをモノマー又はコモノマーとして用いることにより調製されるポリカーボネートのホモポリマー及びコポリマーは、広く入手可能であり、本発明の低摩擦システムを形成するために効果的に用いることができる。特定の実施形態において、第一の表面を形成するポリカーボネートはビスフェノールＡのポリカーボネートである。ポリカーボネートは、ＡＬＣＯＭ（登録商標）、ＡＬＦＡＣＡＲＢ（登録商標）、ＡＮＪＡＬＯＮ（登録商標）、ＡＰＥＣ（登録商標）、ＡＳＴＡＬＯＮ（登録商標）、ＡＸＸＩＳＰＣ（登録商標）、ＡＺＬＯＹ（登録商標）、ＢＡＲＬＯ（登録商標）、ＢＡＹＢＬＥＮＤ（登録商標）、ＢＥＥＴＬＥ（登録商標）、ＣＡＬＩＢＲＥ（登録商標）、ＤＥＣＡＲＧＬＡＳ（登録商標）、ＥＣＯＣＡＲＢ（登録商標）、ＩＵＰＯＮ（登録商標）、ＮＡＸＥＬＬ（登録商標）、ＰＯＬＹＧＡＬ（登録商標）、ＳＥＲＡＣＡＲＢ（登録商標）、ＴＥＫＵＬＯＮ（登録商標）、ＵＬＴＲＡＴＵＦ（登録商標）及びＺＥＬＵＸ（登録商標）のような様々な商品名の下に入手可能である。ポリカーボネートの商業的な製造業者としては、GE Plastics、Dow、BASF、三菱化学、Bayer、RTP Company及び帝人化成が挙げられる。
第一の表面の代替的材料として用いるのに適しているポリブチレンテレフタレートは、基本的にホモポリマー又はコポリマーのいずれの種類であってもよい。従来技術に公知のあらゆるポリブチレンテレフタレートを用いることができる。ポリブチレンテレフタレートは一般に、１，４−ブチレングリコールをテレフタル酸と反応させることによって商業的に作られる。エチレングリコール及び１，３−プロパンジオールのような他の脂肪族のジオールコモノマーから得られる構造単位を含むポリブチレンテレフタレートのコポリマーも使用できる。ポリブチレンテレフタレートの商業的製造業者としては、GE Plastics、東レ、BASF及びTiconaが挙げられる。商業的に利用可能な等級のポリブチレンテレフタレートの例としては、ＡＣＥＳＴＥＲ（登録商標）、ＶＡＬＯＸ（登録商標）、ＡＬＣＯＭ（登録商標）、ＡＬＦＡＴＥＲ（登録商標）、ＡＮＪＡＤＵＲ（登録商標）、ＡＲＮＩＴＥ（登録商標）、ＡＺＤＥＬ（登録商標）、ＡＺＭＥＴ（登録商標）、ＢＡＤＡＤＵＲ（登録商標）、ＢＡＹＦＯＬ（登録商標）、ＢＥＥＴＬＥ（登録商標）、ＢＥＲＧＡＤＵＥ（登録商標）、ＢＳＴ（登録商標）、ＣＥＬＡＮＥＸ（登録商標）、ＣＲＡＳＴＩＮ（登録商標）、ＤＡＦＮＥＬＯＶ（登録商標）、ＤＥＮＩＴＥＲ（登録商標）、ＤＵＲＡＮＥＸ（登録商標）、ＤＵＲＬＥＸ（登録商標）、ＤＵＲＭＡＸ（登録商標）、ＤＹＮＡＣＯＭ（登録商標）、ＥＫＴＡＲ（登録商標）、ＥＮＤＵＲＡＮ（登録商標）、ＥＮＰＬＡＣ（登録商標）、ＥＮＳＩＴＥＰ（登録商標）、ＧＲＩＬＰＥＴ（登録商標）、ＨＡＵＺＥＲ（登録商標）、ＨＩＬＯＹ（登録商標）、ＨＹＮＳＩＮ（登録商標）、ＫＡＩＦＡ（登録商標）、ＫＯＰＬＡ（登録商標）、ＬＡＴＥＲ（登録商標）、ＬＥＭＡＰＥＴ（登録商標）、ＬＵＭＡＸ（登録商標）、ＬＵＰＯＸ（登録商標）、ＬＵＰＯＹ（登録商標）、ＬＵＴＲＥＬ（登録商標）、ＬＵＶＯＣＯＭ（登録商標）、ＭＡＸＮＩＴＥ（登録商標）、ＮＥＶＩＥＳＴＥＲ（登録商標）、ＮＩＢＬＡＮ（登録商標）、ＮＯＶＡＤＵＲＡＮ（登録商標）、ＯＲＧＡＴＥＲ（登録商標）、ＰＡＬＤＵＲ（登録商標）、ＰＥＲＬＯＸ（登録商標）、ＰＥＲＭＡＳＴＡＴ（登録商標）、ＰＥＴＬＯＮ（登録商標）、ＰＩＢＩＴＥＲ（登録商標）、ＰＬＡＮＡＣ（登録商標）、ＰＯＣＡＮ（登録商標）、ＰＯＬＹＳＨＩＮＥ（登録商標）、ＲＡＤＩＦＬＡＭ（登録商標）、ＲＡＤＩＴＥＲ（登録商標）、ＲＹＮＩＴＥ（登録商標）、ＳＣＨＵＬＡＤＵＲ（登録商標）、ＳＥＧＲＥＧＡＴＥ（登録商標）、ＳＥＲＡＴＥＣ（登録商標）、ＳＨＩＮＩＴＥ（登録商標）、ＳＰＥＳＩＮ（登録商標）、ＴＡＲＡＬＯＸ（登録商標）、ＴＥＣＡＤＵＲ（登録商標）、ＴＥＣＤＵＲ（登録商標）、ＴＥＣＨＳＴＥＲ（登録商標）、ＴＩＳＭＯ ＰＯＴＩＣＯＮ（登録商標）、ＴＯＰＥＸ（登録商標）、ＴＲＩＢＩＴ（登録商標）、ＴＵＦＰＥＴ（登録商標）、ＴＹＮＥＰ（登録商標）、ＵＬＴＲＡＤＵＲ（登録商標）、ＶＡＭＰＴＥＲ（登録商標）、ＶＡＮＤＡＲ（登録商標）、ＶＥＳＴＯＤＵＲ（登録商標）、ＶＥＸＥＬ（登録商標）及びＷＨＩＳＴＡＴＴ（登録商標）が挙げられる。
ポリオキシメチレン（「ＰＯＭ」と略する）は、一般にポリアセタール及びアセタールポリマー等の他の名称でも呼ばれている。ＰＯＭにおいて、ポリマー連鎖における繰り返し構造単位は、オキシメチレン基（−ＯＣＨ２−）である。一実施形態では、ポリオキシメチレンのコポリマーも用いることができる。例えば、一又は複数のグリシジルオキシ基を有するコモノマーを用いて得られるコポリマーも用いることができる。ＰＯＭは、ＨＯＳＴＡＦＯＲＭ（登録商標）、ＡＭＣＥＬ（登録商標）、ＣＥＬＣＯＮ（登録商標）、ＤＥＬＲＩＮ（登録商標）、ＫＥＰＩＴＡＬ（登録商標）、ＥＮＳＩＴＡＬ（登録商標）、ＫＯＰＬＡ（登録商標）、ＰＡＬＦＯＲＭ（登録商標）、ＴＥＰＣＯＮ（登録商標）及びＵＬＴＲＡＦＯＲＭ（登録商標）のような様々な商品名の下に入手可能である。ＰＯＭの供給業者としては、Ashley Polymers、DuPont Company、RTP Company及びShuman Plastics, Inc.が挙げられる。
フッ化エチレンポリマーは、少なくとも一のフッ素原子を有するエチレンモノマーから作られる何らかのホモポリマー又はコポリマーとすることができる。そのフッ素原子は、ビニル基と結合したフッ素原子であってもよく、又はフルオロアルキレン基の一部を形成するものであってもよく、例えば、モノフルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル及びペルフルオロアルキレンである。例として、ポリ（ペルフルオロアルキレンエーテル）を用いることができる。様々なフッ化エチレンポリマーの混合物も用いることができる。フッ化エチレンポリマーとしてポリテトラフルオロエチレン（「ＰＴＦＥ」として、またＴｅｆｌｏｎ（登録商標）として一般的に知られている）も用いることができる。これは、一般にテトラフルオロエチレンをポリマー化することによって得ることができる。ＰＴＦＥは一般に通常の使用状況において不活性なポリマーである。
エチレンポリマーには、上記のフッ化エチレンポリマー以外にもあらゆる種類のポリマーも含まれる。好適なエチレンポリマーには、エチレンをそれぞれモノマー、コモノマーとして用いて作られるホモポリマー及びコポリマーが含まれる。適切な第四又は第五の添加剤として側鎖の分枝を有するポリエチレン又は側鎖の分枝を持たないポリエチレンを用いることができる。このように、従来技術に公知のポリエチレンのホモポリマー及びコポリマーを用いることができる。ポリマーの骨格に沿った長い側鎖等の、側鎖の分子量及び密度を制御することによって異なる密度のポリエチレンを一般に得ることができる。適切なエチレンポリマーには、超高分子量ポリエチレン、高密度ポリエチレン、高密度架橋ポリエチレン、架橋ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン及び超低密度ポリエチレンが含まれる。密度０．９４ｇ／ｃｍ3以上のポリエチレンは一般に高密度ポリエチレンと考えられる。低密度ポリエチレンは一般に密度０．９１〜０．９４ｇ／ｃｍ3の物質である。直鎖状低密度ポリエチレンは一般に密度０．９１５〜０．９２５ｇ／ｃｍ3の物質である。超低密度ポリエチレンは一般に密度０．８８〜０．９１５ｇ／ｃｍ3の物質である。
一実施形態において、エチレンポリマー及びポリカーボネート、並びにエチレンポリマー及びＰＯＭは、それぞれ相対的重量比０．０１〜０．９９で含まれる。別の実施形態において、フッ化エチレンポリマー及びポリオキシメチレン、並びにエチレンポリマー及びポリカーボネートはそれぞれ相対的重量比０．０１〜０．９９で含まれる。
上述の物質によって、摩擦係数が０．０６以下の低摩擦システムを形成する組成物が提供される。一実施形態において、（ｉ）第一の構成要素を形成する、ポリカーボネート及び第一の添加剤、又はポリブチレンテレフタレート及び第二の添加剤と、（ii）第二の構成要素を形成する、ポリオキシメチレン及び第三の添加剤とを含み、第一及び第二の構成要素が互い接触する際に低摩擦システムを形成する組成物が提供される。別の実施形態では、本発明は、第一の構成要素を形成するポリカーボネート及び第一の添加剤と、第二の構成要素を形成する、ポリオキシメチレン及び第三の添加剤とを含み、第一及び第二の構成要素が接触する際に低摩擦システムを形成する組成物を提供する。更に別の実施形態では、本発明は、第一の構成要素を形成する、ポリブチレンテレフタレート及び第二の添加剤と、第二の構成要素を形成する、ポリオキシメチレン及び第三の添加剤とを含み、第一及び第二の構成要素が接触する際に低摩擦システムを形成する組成物を提供する。
上記の物質及び組成物は、低摩擦システム及びデバイスの形成に適用することができる。一実施形態において、そのようなデバイスは、第二の構成要素と表面接触する第一の構成要素を有し、第一の構成要素は、(i)ポリカーボネート及び第一の添加剤、又は(ii)ポリブチレンテレフタレート及び第二の添加剤を含み、第二の構成要素は、第三の添加剤を含むＰＯＭを含む。別の実施形態において、本デバイスは、第二の構成要素と表面接触する第一の構成要素を有し、第一の構成要素は、ポリカーボネート及び第一の添加剤を含み、第二の構成要素はＰＯＭ及び第三の添加剤を含む。更に別の実施形態において、本デバイスは、第二の構成要素と表面接触する第一の構成要素を有し、第一の構成要素は、ポリブチレンテレフタレート及び第二の添加剤を含み、第二の構成要素は、ＰＯＭ及び第三の添加物を含む。
本システム及び本デバイスの第一の表面と第二の表面は、様々な方法で相対的運動をすることができる。つまり、一実施形態において、第一の表面は第二の表面に対して静止していてよく、別の実施形態では、第二の表面は第一の表面に対して静止していてよい。更に他の実施形態では、第一の表面と第二の表面は、同じ速度又は異なる速度で共に同じ方向に移動していてもよく、第一の表面と第二の表面は、同じ速度又は異なる速度で共に反対方向に移動していてもよい。これらの表面が接触状態を維持しながら互いに対してスライドするとき、その接触領域において摩擦が発生する。本発明の一実施例によれば、二つの表面が互いに対して運動するときのその接触領域における摩擦係数は０．０６以下である。図１は、本発明の一実施形態による、第二の表面１０４に対してスライドする第一の表面１０２を有する例示的システム１００を示す。摩擦係数０．０６以下の低摩擦システムを形成する第一の表面１０２と第二の表面１０４に用いることができる化学的組成の非限定的な例を表１に示し、以下で更に説明する。
このような低摩擦システムは、滑らかに動作して摩耗を抑えることができるスライド式構成要素を有するデバイス、例えば健康管理及び治療の用途に用いられるデバイスの製造に有益である。外部潤滑は不要であるので、スライドする表面と接触する物質の汚染を抑えることができる。一実施形態において、従来技術に既知である注射システムに比べて小さい投与力を有する注射システム又は注射デバイスを製造することができる。インシュリンのような薬剤又は薬品を注射するための投与力が小さいペン型注射器を作ることができる。可能性のある他の応用用途として、液晶表示装置用のヒンジ及びポンプ用ベアリングの作製が挙げられる。
このような低摩擦システムは、ポリカーボネート及び第一の添加剤と、随意で第四の添加剤を含むか、又はポリブチレンテレフタート及び第二の添加剤と、随意で第五の添加剤を含む第一の成形材料を形成する工程と、ＰＯＭ及び第三の添加剤を含む第二の成形材料を形成する工程と、第一の成形材料と第二の成形材料を成形する工程とを有する方法により製造することができる。従来技術に既知のプラスチック材料を成形するための様々な技術のうち、いずれをも用いることができる。以下の実施例を用いて本発明を更に説明する。
試験のため、第一及び第二成形材料を成形してディスク又はプレートを形成した。表１に、成形材料及び成形された標本を調製するためのベースとなるポリマー及びその他の成分の様々な量を示す。下部の回転ポリマー標本及び上部の固定ポリマー標本からなるディスク（試験用標本）は、摩擦係数の測定に用いられる試験装置に取り付けられた。この試験は、医療用装置を試験するために用いられるＡＳＴＭ標準Ｄ−３７０２（２００４年に再認定）試験方法に記載された手順を用いて行い、試験用標本の間の接触圧力を３ＭＰａとし、スライド速度を０．０２ｍ／秒とした。結果を表１に示す。この表には、第一の構成要素１０２及び第二の構成要素１０４の化学的組成と、構成要素の各対について測定された摩擦係数も示す。表１において、各省略文字は以下のような意味を有する。即ち、「ＰＣ」はポリカーボネートを、「ＰＢＴ」はポリブチレンテレフタレートを、「ＰＥ」はポリエチレンを、「ＣＯＥ」は摩擦係数を、「ＰＣ−Ｓｉ」はＥＸＬ １１１２等級として市販されているポリカーボネート−シロキサンのブロックコポリマーを、「ＰＯＭ」はポリオキシメチレンを、「Ｅ」は実施例を、「ＣＥ」は対照実施例を意味する。
表１
Figure 0005606066
表１のデータに示すように、０．０６以下の摩擦係数を有する低摩擦システムを作製するために、様々なポリマー組成物を用いることができる。更に、成形された構成要素の非常に短い助走によってほとんど瞬間的に低摩擦を達成することができる。
本明細書で使用した全ての例又は例示的表現（例えば、「〜のような」、「〜等の）は、単に本発明を分かり易く説明することを目的としており、特に断らない限り、本発明の範囲を制限するものではない。本明細書におけるいずれの表現も、本発明の実施に際し請求項に記載されていない要素を必須のものとして示すものではない。本明細書に引用した全ての参考文献は、その全体が本明細書に包含される。
本発明は、適用可能な法律により許容される限りにおいて、請求の範囲に記載された主題の全ての変形物及び均等物を含む。本発明の好ましい実施形態を図示して説明したが、本発明がそれらの実施形態に限定されないことは明白である。当業者には、請求の範囲に記載された本発明の精神及び範囲から逸脱せずに、多数の修正、変更、変形、置換、及び均等物が可能であることが明らかであろう。
本発明に係るシステムは、
(ｉ）ポリカーボネート及び第一の添加剤、又は
(ii）ポリブチレンテレフタレート及び第二の添加剤
を含む第一の表面と、
ポリオキシメチレン及び第三の添加剤
を含む第二の表面と、
を有する。
本発明に係るシステムは、第一、第二及び第三の添加剤の各々がシリコーンオイルを含む。
本発明に係るシステムは、シリコーンオイル及びポリカーボネートそれぞれの相対的重量比が０．００１〜０．０５である。
本発明に係るシステムは、第一の表面が更に第四の添加剤を含む。
本発明に係るシステムは、第二の表面が更に第五の添加剤を含む。
本発明に係るシステムは、第四及び第五の添加剤の各々がそれぞれエチレンポリマー、フッ化エチレンポリマー、又はそれらの組み合わせを含む。
本発明に係るシステムは、エチレンポリマー及びポリオキシメチレン、並びにエチレンポリマー及びポリカーボネートそれぞれの相対的重量比が０．０１〜０．９９である。
本発明に係るシステムは、フッ化エチレンポリマー及びポリオキシメチレン、並びにエチレンポリマー及びポリカーボネートそれぞれの相対的重量比が０．０１〜０．９９である。
本発明に係るシステムは、第一の表面が第二の表面に対して静止している。
本発明に係るシステムは、第二の表面が第一の表面に対して静止している。
本発明に係るシステムは、第一の表面と第二の表面の間のいずれかの方向への相対的運動に起因する接触領域での摩擦の摩擦係数が、接触圧力３．０ＭＰａ及びスライド速度０．０２ｍ／秒で測定した場合に０．０６以下である。
本発明は、第二の構成要素と表面接触する第一の構成要素を有するデバイスであって、第一の構成要素が
(ｉ）第一の添加剤を含むポリカーボネート、又は
(ii）第二の添加剤を含むポリブチレンテレフタレート
を含み、第二の構成要素が、第三の添加剤を含むポリオキシメチレンを含む。
本発明に係るデバイスは、第一の構成要素と第二の構成要素の間のいずれかの方向への相対的運動に起因する接触領域での摩擦の摩擦係数が、接触圧力３ＭＰａ及びスライド速度０．０２ｍ／秒で測定した場合に約０．０６以下である。
本発明に係るデバイスは、医療用デバイスである。
本発明に係るデバイスは、薬剤注入デバイスである。
本発明に係るデバイスの作製方法は、ポリカーボネート及び第一の添加剤と、随意で第四の添加剤を含むか、又はポリブチレンテレフタート及び第二の添加剤と、随意で第五の添加剤を含む第一の成形材料を形成する工程と、
ポリオキシメチレン及び第三の添加剤を含む第二の成形材料を形成する工程と、
第一及び第二の成形材料を成形する工程と、
を含む。
本発明に係る組成物は、
（ｉ）第一の構成要素を形成する、ポリカーボネート及び第一の添加剤、又はポリブチレンテレフタレート及び第二の添加剤と、
（ii）第二の構成要素を形成する、ポリオキシメチレン及び第三の添加剤と
を含み、第一の構成要素と第二の構成要素が互い接触する際に低摩擦システムを形成する。

Claims (17)

  1. (ｉ）ポリカーボネート及び第一の添加剤、又は
    (ii）ポリブチレンテレフタレート及び第二の添加剤
    を含む第一の表面と、
    ポリオキシメチレン及び第三の添加剤を含む第二の表面と
    を有し、
    第一、第二及び第三の添加剤の各々が別個にシリコーンオイルを含み、
    第一の表面と第二の表面の間のいずれかの方向への相対的運動に起因する接触領域での摩擦の摩擦係数が、接触圧力３．０ＭＰａ及びスライド速度０．０２ｍ／秒で測定した場合に０．０６以下である、薬剤注射システム。
  2. シリコーンオイル及びポリカーボネートそれぞれの相対的重量比が０．００１〜０．０５である、請求項１に記載の薬剤注射システム。
  3. 第一の表面が更に第四の添加剤を含む、請求項２に記載の薬剤注射システム。
  4. 第二の表面が更に第五の添加剤を含む、請求項１に記載の薬剤注射システム。
  5. 第四及び第五の添加剤の各々が別個にエチレンポリマー、フッ化エチレンポリマー、又はそれらの組み合わせを含む、請求項３又は４に記載の薬剤注射システム。
  6. エチレンポリマー及びポリオキシメチレン、並びにエチレンポリマー及びポリカーボネートそれぞれの相対的重量比が０．０１〜０．９９である、請求項５に記載の薬剤注射システム。
  7. フッ化エチレンポリマー及びポリオキシメチレン、並びにエチレンポリマー及びポリカーボネートそれぞれの相対的重量比が０．０１〜０．９９である、請求項６に記載の薬剤注射システム。
  8. 第一の表面が第二の表面に対して静止している、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の薬剤注射システム。
  9. 第二の表面が第一の表面に対して静止している、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の薬剤注射システム。
  10. （ａ）ポリブチレンテレフタレートと、第一の添加物としてのシリコーンオイルとからなる第一表面と、
    （ｂ）ポリオキシメチレンからなる第二表面と、
    からなり、
    第一の表面と第二の表面の間のいずれかの方向への相対的運動に起因する接触領域での摩擦の摩擦係数が、接触圧力３．０ＭＰａ及びスライド速度０．０２ｍ／秒で測定した場合に０．０６以下である、薬剤注射システム。
  11. 第二の構成要素と表面接触する第一の構成要素を有する薬剤注射デバイスであって、第一の構成要素が
    (ｉ）第一の添加剤を含むポリカーボネート、又は
    (ii）第二の添加剤を含むポリブチレンテレフタレート
    を含み、第二の構成要素が、第三の添加剤を含むポリオキシメチレンを含み、
    第一、第二及び第三の添加剤の各々が別個にシリコーンオイルを含み、
    第一の構成要素と第二の構成要素の間のいずれかの方向への相対的運動に起因する接触領域での摩擦の摩擦係数が、接触圧力３ＭＰａ及びスライド速度０．０２ｍ／秒で測定した場合に約０．０６以下である、薬剤注射デバイス。
  12. 医療用デバイスである請求項１１に記載の薬剤注射デバイス。
  13. 薬剤注入デバイスである請求項１２に記載の薬剤注射デバイス。
  14. 第二の構成要素と表面接触する第一の構成要素からなるデバイスであって、
    第一の構成要素がポリブチレンテレフタレートと、添加物としてのシリコーンオイルと
    からなり、
    第二の構成要素がポリオキシメチレンからなり、
    第一の構成要素と第二の構成要素の間のいずれかの方向への相対的運動に起因する接触領域での摩擦の摩擦係数が、接触圧力３ＭＰａ及びスライド速度０．０２ｍ／秒で測定した場合に約０．０６以下である、
    薬剤注射デバイス。
  15. ポリカーボネート及び第一の添加剤と、随意で第四の添加剤を含むか、又はポリブチレンテレフタレート及び第二の添加剤と、随意で第五の添加剤を含む第一の成形材料を形成する工程と、
    ポリオキシメチレン及び第三の添加剤を含む第二の成形材料を形成する工程と、
    第一及び第二の成形材料を成形する工程と、
    を含み、
    第一、第二及び第三の添加剤の各々が別個にシリコーンオイルを含み、
    第一の成形材料と第二の成形材料の間のいずれかの方向への相対的運動に起因する接触領域での摩擦の摩擦係数が、接触圧力３ＭＰａ及びスライド速度０．０２ｍ／秒で測定した場合に約０．０６以下である、薬剤注射デバイスの作製方法。
  16. （ｉ）第一の構成要素を形成する、ポリカーボネート及び第一の添加剤、又はポリブチレンテレフタレート及び第二の添加剤と、
    （ii）第二の構成要素を形成する、ポリオキシメチレン及び第三の添加剤と、
    を含み、第一の構成要素と第二の構成要素が互いに接触する際に低摩擦システムを形成し、第一、第二及び第三の添加剤の各々が別個にシリコーンオイルを含む薬剤注射システムに使用され、
    第一の構成要素と第二の構成要素の間のいずれかの方向への相対的運動に起因する接触領域での摩擦の摩擦係数が、接触圧力３ＭＰａ及びスライド速度０．０２ｍ／秒で測定した場合に約０．０６以下である組成物。
  17. （ｉ）第一の構成要素を形成する、ポリブチレンテレフタレートと、添加剤としてのシリコーンオイルと、
    （ｉｉ）第二の構成要素を形成する、ポリオキシメチレンと、
    からなる薬剤注射システムに使用される組成物であって、第一の構成要素と第二の構成要素が互いに接触する際に底摩擦システムを形成し、
    第一の構成要素と第二の構成要素の間のいずれかの方向への相対的運動に起因する接触領域での摩擦の摩擦係数が、接触圧力３ＭＰａ及びスライド速度０．０２ｍ／秒で測定した場合に約０．０６以下である、組成物。
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