JPH024502A - テクスチャー化表面を有する重合体ケーシング及びその製法 - Google Patents
テクスチャー化表面を有する重合体ケーシング及びその製法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
臨床上の目的のために使用されるものに関する。特に、
本発明はこのケーシングを形成しそして平滑な表[fr
を有するこのケーシングを供する方法に関する。
シースはこのケーシングの例の一型式である。このシー
スは臨床用並びに個人用のカバリング及び保護装具とし
て広く使用される。このシースの最も普通の形は外科用
手袋、指物及びコンドームである。別の例は身体通路内
にカテーテルの保持のため又は内部空洞に開口を膨張さ
せ又は保持するため医療用カテーテルの端部に固着され
た膨張し得るデラツダーである。
な表面は極めて耐摩擦性でありそして共に接着する傾向
を示す。これは多くの問題を提示する。
性表面によりしわが寄ること又−はこのシース材料を引
裂く危険をおかすことなしに製品を包装から取出すこと
そして使用めためその場所に十分にかつ均一に配置する
ことの両方が難しくなる。
し、不器用にさせそして極めて鋭敏な工程に使用する時
には潜在的に危険である。非潤滑性表面を有する膨張し
得るデラツダーはこれを身体通路の中に挿入する前に外
部から適用される潤滑剤を必要とする。
くの状況に不適切である。多くの場合の外科的用途では
粉末及、び潤滑剤を使用することができずそしてまたア
レルギー反応が起こることがある。ケーシング表面上に
潤滑剤の適用の均一性は、潤滑剤の安定性及びそれを適
用する困難性と同様に、ある場合においてまた関心事で
ある。
ことなく、ケーシングそれ自体の形成の間、重合体ケー
シングの表面を潤滑性に変える新規な方法が供される。
浸漬することによって製造されるケーシングに付加され
るマット仕上げ表面である。この液体は樹脂又はプレ重
合体の溶液、又は直接に溶媒の蒸発でケーシングを形成
する完全に形成された重合体の溶液である。この型又は
モールドはこの型が溶液から引出されるにつれて型の表
面上に液体フィルムを残す溶液に湿潤可能である。この
マット仕上げは乾燥する【そして必要に応じて硬化する
]につれてフィルム上に形成されてケーシングを形成し
、かくして影響を受けた表面は外側に向く表面である。
。
フィルム上に第二の液体を適用することによってマット
仕上げが形成される。この第二の液#−は基本のフィル
ム全形成する溶液中の溶媒と混和性であるもの、しかも
重合又は重合体形成物質が実質上不溶性であるものであ
る。次に重合体が固体フィルムを形成するままにされ、
そしてこれが起こるにつれて、溶媒及び不溶解性液体と
重合体の相互作用が形成される重合体フィルムの表面に
十分に影響してマット仕上げを生じ、これは重合体の通
常の自己接着性に打勝って潤滑性効果を供する。すべて
液体が蒸発し又は別に除去された後に、又は液体の殆ど
が除去されシース表面上にごく少量の残留液体を残した
後に、ケーシングを型から取出すことができる。
α大の潤滑性効果のために、シースの外側表面上のマッ
ト仕上げが内側表面のテクスチャー化仕上げと組合わさ
れる。外側のマット仕上げと外観で類似しているが、当
業者に公知の技術の何れかによって粗くされる内側テク
スチャー化仕上げが型の表面によってシース材料に与え
られる。
の所望の形状の輪郭を有する型又はモールド全浸漬する
こと、この液体から型を引出して型の外部の上に薄い液
体フィルムを残すこと、そして次にこのフィルムを固体
に変換して生成する固体の、実質上乾燥したシースの中
に包まれた型を残し、次にこのシースを引張り又は丸め
てはずすことによって重合体ケーシングを製造する。本
発明に従って、その固化の前に又は間の何れかにフィル
ムに第二の液体を適用する。
媒と混和性であり、しかも重合体を溶解しないものであ
る。この液体の選択は別に臨界的ではなく、何れの特定
の場合でも最適の選択は重合体及び重合体が溶解される
溶媒の選択に応じて異なる。例えば、ヘキサンのような
有機液体があるシステムには適している。しかしながら
、一般に、水が前記の基準に合致するシステムでは水が
最適の液体である。
きる。例えば、この液体を周シの雰囲気からフィルムの
上に凝縮させることによって小滴を形成できる。別法と
して、フィルム表面の上に微細ミストの直接噴霧によっ
て小滴を適用できる。
る。
こることができるのに十分な水分を含有する雰囲気を使
用して周りの雰囲気から凝縮が得られる。露点以下に外
部手段によって雰囲気の温度を下げること、又は好適な
方式でフィルム自体の温度を下げることによってこの凝
縮を誘導できる。最も好ましくは、溶媒が存在する時に
この溶媒の蒸発の冷却効果によってこの後者の効果が得
られる。凝縮を得るためこの蒸発冷却を使用する時には
、凝縮の速度と程度は雰囲気の相対湿度、溶媒の蒸発の
潜熱及びフィルムを支持する型の熱特性を含む、種々の
システムのパラメーターに応じて異なる。更に溶液に存
在する溶媒の量、溶媒の揮発性及び型が溶液から引出さ
れる速度が考慮される。
の型は高い熱伝達特性を有するものである。特に、溶媒
の蒸発中フィルムが冷却するにつれて最小量の熱を保有
するもの(即ち、冷却フィルムと共に急速に冷却するも
の)が適してAる。
効果を得るように蒸発冷却を許す。型は例えば、アルミ
ニウム、ステンレス鋼又は銅のような金属:例えばポリ
エチレン、ポリプロピレン又はポリテトラフルオロエチ
レン(テフロン)のような重合体物質:がラス又はポー
セレンのようなセラミックス;及びテフロン塗被又はガ
ラス塗被金属のような複合材料から構成できる。高い熱
伝達特性のために、低い質量の型及び特に薄壁の中空の
型が適している。高い熱伝導率を有する材料から作られ
た中空の型が適している。少なくとも約20 X 10
−4力ロリー/秒・口・℃の熱伝導率が特に適している
。例えば、薄壁中空ガラス型が特に有効な熱伝達特性を
有する。o、25インチ以下の壁厚を有する中空ガラス
型が適している。薄壁中空プラスチック型(前記に列挙
したN&体物質を使用する〕がまた適し、明らかに0.
125インチ以下の壁厚を有するもの、特に0.040
インチ以下の壁厚を有するものが適している。
ムの上で起こるためには溶液上の雰囲気が水蒸気を含む
であろう。凝縮効果を得るために必要な相対湿度はいか
に凝縮が得られるか、即ち外部から誘導された温度降下
又はフィルム自体の蒸発冷却の何れによるかによって異
なる。周辺温度と相対湿度における変動はまた凝縮の速
度と量に影響する。蒸発冷却が使用される殆どの適用て
おいて、少なくとも約50%、好ましくは約70から約
95%の相対湿度を有する雰囲気で最良の結果が得られ
る。周辺温度は臨界的でない。しかしながら、殆どの場
合で、約10から約30℃、好ましくは約15から約2
5℃の範囲内で最良の結果が得られる。温和な速度で雰
囲気中で空気の循環がフィルム表面上に凝縮の均一性を
高めよう。
は重合体溶液から型の引出しの速度だよって決定されよ
う。一定の速度で連続した引出しが最終製品1c最大の
均一性に対して適している。
えば、最終フィルムの厚さは引出しの速度と共に変わり
、引出しの速度が速くなるにつれてより厚いフィル、ム
を作る。(このフィルムの厚さは下記に論囁されるよう
に、溶液中の重合体の濃度のような他のシステムパラメ
ーターにより更に影響されよう)しかしながら、この引
出し速度は液体表面から短い距離以内で主要量の溶媒の
蒸発を許すのに十分に遅くあるべきで、即ち十分な溶媒
蒸発でフィルムがチタントロぎ一部まで変換する(即ち
、少量の溶媒が残ることにより多分なお粘着性であるが
型の表面の上で不動化する)。
関してフィルムの均一性を促進する。
成されるケーシングの性質を考える。かくして、厚さは
このケーシングが手袋、コンドーム又は他の型式の予防
の又は膨張可能なデラツダーのようなシースであるかど
うかに応じて異なる。
る時までにチクソトロピー状態を得るフィルムを生ずる
引出し速度で最良の結果が得られる。
ルムがチクソトロピー状態に達するものである。殆どの
場合で、秒当り約0.1インチ又はそれ以下の引出し速
度を使用して最良の結果が得られる。コンドーム製造に
使用される型のような簡単な型の場合には、秒当り約0
.06インチの引出し速度が特に有効であることを見出
した。
うに適当な強度が保たれるならば、ナベての場合で最小
の厚さが好適である。ポリウレタンフィルムの場合には
、非常に薄いフィルムが高い速度の水蒸気透過(呼吸可
能性(breathability))を許し、即ちフ
ィルムを越えて湿度勾配がある時に完成したフィルムを
通して大気へ水蒸気の通過を許す。呼吸の不快を最小に
するのでこれは外科用手袋で特に有用である特徴である
。この水蒸気透過速度はフィルム厚さと反対に変わり、
その相関は約5ミル以下のフィルム厚さで特に高い勾配
を有する。
品に対してあまり影響がない。浸漬中主に考慮されるこ
とは型の頂部で、又は型の形状に応じて、輪郭が滑らか
な流れを阻害する表面の何れかの部分で、泡の二ントラ
ップメントを避けることにある。殆どの適用において、
秒当シ肌5インチ又はそれ以下の浸漬速度が最良の結果
を供する。
な形では秒当り約0.4インチの浸漬速度が有効である
と判った@ 前記のように、本発明の別の具体例では、フィルム上に
微細水ミストの噴霧により溶液から出現する重合体フィ
ルムに小滴を適用できる。これは温度、湿度、及び型の
熱伝達特性、並びに凝縮を得るために必要な他の配慮を
考えなくてもよい。
ルムの上に均一に適用する任意の通常手段を使用できる
。超音波加湿機の使用はこの結果を得る装置の一例であ
る。
に拡大し、浸漬溶液から製造されそして型の表面上に適
切に形成できる何れの物質も含む。
トマーを含む。例として天然及び合成ゴムラテックス、
重合体プラスチゾル、ポリウレタン及び再生コラーゲン
並びに共重合体、インター重合体及びこれらのそして他
の物質のブロック重合体が含まれる。例えば、ゴムラテ
ックスの例はポリブタジェン、ポリインプレン、ポリク
ロロプレ/、ポリニトリル、ポリアクリレート、シリコ
ーン及ヒ種々のフルオロエラストマーitむ。
を調節する効果的な方法である。これは共重合体を含む
硬質及び軟質セグメントの賢明な選択によって得られる
。当業者に公知のように、軟質セグメントは一般に室温
以下のガラス遷移温度を有する長鎖可撓性成分であり、
そして硬質セグメントは一般に室温以上のガラス遷移温
度を有しかつ類似のセグメントと物理的架橋に向かう短
く硬い成分である。所望の性質を有する結果のブロック
共重合体を供するために適当な構造の硬質及び軟質セグ
メント、並びに組合わされる比率と配列が選択される。
これらの比率と配列は当業者の知識の範囲内である。
軟質セグメントを有するポリエーテル共重合体として製
造業者として認定されるデュポン社から市販の商品番号
T722−Aの製品である。
分の溶液又は液体混合物に型を浸漬することそして引出
し後に型上で成分を熱硬化させて共重合棒金形成するこ
とによって形成される。別法として、シースは揮発性溶
媒中の共重合体の溶液に型を浸漬すること、続いて型を
引出して型表直上だ溶液のフィルムを残すこと、そして
フィルムから溶媒を蒸発させることによって形成できる
。
ルである。
媒に可溶性であるもの及び更に硬イヒする必要なしに溶
媒が蒸発して完成した生成物を残すものがある。熱可塑
性の、主として線状のボ1ノウレタン゛が適している。
ースポリウレタン、並びに両方の組合わせに基づくもの
が含まれる。
び鎖伸長剤及び変性剤を含有するポリウレタンが含まれ
る。
リオールから形成できる。ポリインシアネートの例は芳
香族及び脂環式ジイソシアネート、例エバ4.4’−ゾ
フェニルメタンゾイソシアネート(MDI〕、トルエン
ジインシアネー) (TD工)、インホロンジイソシア
ネート(IPDI)、メチレンビス−(4−シクロヘキ
シル)ジイソシアネート(囮り工)、及び1,4−ジイ
ソシアネートベンゼン(PPD工)である。ポリエステ
ルジオールの例はポリラクトン、例えばポリカプロラク
トンポリオール、及び短鎖ジオールと脂肪族ジカルボン
酸の共重合体、例えばポリ(エチレンアジペート)ポリ
オール、ポリ(エチレンスクシネート)ポリオール、ポ
リ(エチレンセパセード)ポリオール、ポリ(ブチレン
アゾベート)ポリオール、及びポリ(ジエチレンエーテ
ルアゾベート)ポリオールである。ポリエーテルポリオ
ールの例はポリ(テトラメチレンエーテルコグリコール
で6る。
れているか、又は通常の方法によりy4M可能である。
されている。
せたものであろう。引張り強さで表わされた強度は少な
くとも約5,000 psi 、好ましくは約5,00
0から約1 [1,000psi、−taて最も好まし
くは約7,000から約9*0 [10psiであろう
。ショアA硬度で表わされる軟質性は好ましくは約60
から約80の範囲に及ぶ。同様に、100チ引張りモジ
ュラスは少なくとも約200 psi、好ましくは約2
00から約600 psiであろう。
0から約200、好ましくは約80から約125の範囲
に及ぶであろう。
さと引張りモジュラスを生ずるように選択される。ポリ
ウレタンコンドームの場合における厚さは一般に[]、
0014インチ以下、好ましくは約0.0004から約
0.0014インチ、最も好!シ<は約肌υ006から
約0.0υD9インチの範囲に及ぶ。ポリウレタン外科
用手袋に対して、好適な厚さは約o、o o iから約
0.002インチの41出内である。
れらが使用した特定のポリウレタンに対して不活性、シ
ースの形成中出会う条件を通して安定性、そして揮発性
かつ高濃度でポリウレタンを溶解可能性である条件で広
範囲の溶媒を使用できる。例は脂肪族炭化水素、例えば
n−ペンタン、n−へキサン及びイソヘキサン;脂環式
炭化水素、例えばシフ誼ペンタン及びシクロヘキサン:
芳香族炭化水素、例えばベンゼン及びトルエン:ハロゲ
ン化炭化水素、例えばメチレンシクロリド、1゜2−ジ
クロロエタン、1,1.1−)リクロロエタy、及び1
.1 2−トリクロロエタン;エステル、例えばメチル
アセテート;エーテル、例えばジエチルエーテル、エチ
ルn−プロピルエーテル、及びエチルインプロピルエー
テル;ケトン、例えばアセトン及びメチルエチルケトン
、及び複素環式化合物、例えばフラン、テトラヒドロフ
ラン及びこれらのアルキル−及びハロー置換類似体であ
る。
ルエチルケトン、メチレンクロリド及びアセトンの一つ
又はそれ以上と組合わせたものを使用できる。好適な溶
媒は約80℃以下の沸点を有するものであり、特に約7
5℃以下の沸点を有するものが適している。
されるにつれて、溶液中の重合体の濃度は溶液の粘度、
蒸発の速度及び水と重合体間の相互作用の程度に影響す
ることによって工程並びに最終製品の性質に影響する。
5から約25重量%の濃度で重合体全含有する溶液で最
良の結果が得られる。
このフィルムは完全に乾燥されてすべての液体を蒸発さ
せることによって最終製品、固体乾燥ケーシングを形成
する。これはフィルムを風乾することVCよりそして殆
どの場合で浸漬と引出し工程に使用したものと同一の温
度条件により好都合に行なわれる。すべての水と溶媒が
留去するまで浸漬溶液上の雰囲気中にこの型を単に吊る
すままにできる。この間又はその後に、縁に沿って(浸
漬ラインで)フィルムの上に端部環を置いて型からケー
シングの除去を容易にしそしてまた使用中完成した製品
に対して保持環として役立つ。
に縁から下刃にそして型から外してケーシングを丸める
ことによって行なわれる。
に保有される。このマット仕上げはこれがなければ透明
なシースに半透明な外観を与え、そして潤滑性表面を供
し、流体又は粉末の潤滑剤なしに、ロールされ又は折ら
れる時にそれ自体接着する表面の傾向を本質的になくす
る。
る。例としてコンドーム、外科用手袋及び指幅のような
予防シースが含まれる。別の例は膨張し得るデラツダー
又は風船である。特定の型式のシースに対して特別な利
点を有する別の特徴を前記の工程に組込むことができる
。例えばコンドーム及び指幅の場合には、リング又はバ
ンドの形で補強した縁を加えて使用中シースの保持を促
進し、そして身体部分へ適用の間シースの端部の回転を
容易にする。このリング又はバンドはシース自体に使用
したものと同一の又は異なる材料からなる。手袋の場合
には、手袋表面の異なる部分の間に材料の厚さを変える
ことが時には望ましい。
間で浸漬の深さ又は引出しの高さを変えることによって
達成できる。例えば、このような技術を使用して比較的
厚い手首から上の部分及び比較的薄い指部分金有する手
袋を供することができる。
成することがしばしば望ましい。テクスチャー化表面を
有するシース型、例えば、粒子プラスチング、研摩、化
学腐食又は他の適当な手段lこより粗くされた表面を有
するガラス型を使用することによって、これは本発明の
範囲内で達成できる。最適な程度の粗さはシースの性質
及び意図される用途によって異なる。殆どの場合で、約
60マイクロインチ又はそれ以下、好ましくは約20か
ら約60マイクロインチの粗さがシース−体性とその透
過特性を著しく損ねることなく十分に潤滑性効果を与え
よう。
ても本発明を限定し又は制限するつもりはない。
)により供されるポリウレタン商品番号PS49−10
0を使用して、テトラヒドロフラン中のポリエステルポ
リウレタンの溶液を調製した。このポリウレタンは70
−75のショアA硬度、8.000psiの引張シ強さ
、550 psiの伸びの100%モジュラス、165
0psiの伸びの300チモジユラス、560%の伸び
及び400 psiの引裂き強さを特徴とする。17重
量部の重合体と83重量部の溶媒を使用、して溶液を調
装した。0.125インチの壁厚全有する中空のガラス
コンドームマンドレルを秒当り0.4インチの浸漬速度
で長さ8インチまで溶液に浸漬し、次に60チの相対湿
度を有する室温で(約21°C)空気の雰囲気の中に秒
当り0.06インチの一定引出し速度で引出した。
ィルム表面上に形成しそして引出し後1分間このマンド
レルを溶液の上に吊り下げたままにした。20分の乾燥
時間の後に、生成するコンドーームをマンドレルから取
出し、そして十分に乾燥しかつ固化するようであり、半
透明の外観は外側表面上でマット仕上げを示している。
なフィルムが作られた。
験を繰返した。マンドレルを浸漬溶液から引出すにつれ
フィルム表面上にみり縮が見られず、そして完成したコ
ンドームは半透明よりむしろ透明であり、マット仕上げ
よりむしろ滑らかな外側表面を示す。
明の精神と範囲から逸脱することなく行なえることは容
易に明らかであろう。
Claims (10)
- (1)(a)第一の液体に溶解された固体重合体形成物
質の溶液に予め選択された形状の型を浸漬すること; (b)前記の型の上に液体フイルムを保つように前記の
溶液から前記の型を引出すこと; (c)前記の第一の液体と混和性でありかつ前記の固体
重合体形成物質が実質上不溶性である第二の液体と前記
のフイルムを接触させること; (d)マツト表面を有する前記の型の上で前記の固体重
合体形成物質を固体重合体に変換すること;そして (e)前記の型から前記の固体重合体フイルムを取出す
こと、 を含む、潤滑性表面を有する予め選択された形状の重合
体ケーシングの製造の方法。 - (2)前記の固体重合体形成物質が十分に硬化された重
合体である、請求項(1)に従つた方法。 - (3)(a)約80℃以下の沸点を有する水混和性溶媒
中のポリウレタンの溶液に予め選択された形状の型を浸
漬すること; (b)上に前記の溶液の液体フイルムを保ちそしてこの
ように形成された液体フイルムから前記の水混和性溶媒
の蒸発を引起こすように前記の溶液から前記の童を引出
すこと; (c)前記の水混和性溶媒のそこからの蒸発を完了する
前に前記の液体フイルムを水と接触させること; (d)前記の液体フイルムから実質上すべての残りの溶
媒を蒸発させてマツト表面を有する固体フイルムを残す
こと;そして (e)前記の型から前記の固体フイルムを取出すこと、 を含む、潤滑性表面を有する予め選択された形状のポリ
ウレタンケーシングの製造の方法。 - (4)工程(b)が約50から約75%の相対湿度を有
する雰囲気の中に前記の型を引出すことを含み、そして
工程(c)はそこから溶媒の蒸発を完了する前に前記の
フイルムの上に前記の雰囲気から水を凝縮させることを
含む、請求項(3)に従つた方法。 - (5)工程(b)及び(c)が約15から約25℃の温
度で行なわれる、請求項(4)に従つた方法。 - (6)前記の型が中空であり、0.25インチ以下の壁
厚を有し、そして少なくとも約20×10^−^4カロ
リー/秒、cm、℃の熱伝導率を有する、請求項(3)
に従つた方法。 - (7)前記の型がガラス製であり、中空であり、そして
約0.15インチ以下の壁厚を有する、請求項(3)に
従つた方法。 - (8)前記の型がプラスチツク製であり、中空であり、
そして約0.040インチ以下の壁厚を有する、請求項
(3)に従つた方法。 - (9)工程(c)が前記の表面上に水滴を噴霧すること
を含む、請求項(3)に従つた方法。 - (10)前記の溶媒がテトラヒドロフラン、メチルエチ
ルケトン、メチレンクロリド、アセトン、及びこれらの
混合物からなる群から選択された一員である、請求項(
3)に従つた方法。
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